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DE102010034917B4 - Method and device for determining the influence of shadowing on x-ray imaging, as well as corresponding data carrier and computer tomograph - Google Patents

Method and device for determining the influence of shadowing on x-ray imaging, as well as corresponding data carrier and computer tomograph Download PDF

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DE102010034917B4 DE102010034917.8A DE102010034917A DE102010034917B4 DE 102010034917 B4 DE102010034917 B4 DE 102010034917B4 DE 102010034917 A DE102010034917 A DE 102010034917A DE 102010034917 B4 DE102010034917 B4 DE 102010034917B4
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Abstract

Verfahren zum Ermitteln des Einflusses von Abschattungen auf eine Röntgenbildgebung eines Untersuchungsobjekts (P) abhängig von einem das Untersuchungsobjekt (P) repräsentierenden Datensatz, wobei der Datensatz Daten über einen Abschnitt (22) des Untersuchungsobjekts (P) mit einem einen Schwellenwert übersteigenden Absorptionskoeffizienten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass für eine virtuelle Projektionsserie (30, 30', 31–33; 51, 54) mit mehreren Projektionen (30, 30', 31–33; 51, 54), die unterschiedlichen Lagen eines Strahlengangs (41–46; 52, 55) relativ zu dem Untersuchungsobjekt (P) entsprechen, abhängig von dem Datensatz rechnerisch Informationen über eine Abschattung durch den Abschnitt (22) ermittelt werden, wobei abhängig von den ermittelten Informationen eine der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 31–33; 51, 54) zugeordnete Kenngröße ermittelt wird, um den Einfluss der Abschattung durch den Abschnitt (22) auf eine Rekonstruktion zu quantifizieren.Method for determining the influence of shadowing on X-ray imaging of an examination object (P) as a function of a data record representing the examination subject (P), the data set comprising data about a section (22) of the examination subject (P) having a threshold absorption coefficient above it in that, for a projection virtual series (30, 30 ', 31-33, 51, 54) having a plurality of projections (30, 30', 31-33, 51, 54), the different positions of a beam path (41-46; 52 , 55) relative to the examination object (P), depending on the data set, information about shadowing by the section (22) is determined, wherein one of the virtual projection series (30, 30 ', 31-33; 51, 54) is determined in order to quantify the influence of shading by the section (22) on a reconstruction.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Röntgenbildgebung. Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren und Vorrichtungen, die für die Röntgenbildgebung an einem Untersuchungsobjekt verwendbar sind, das einen Röntgenstrahlung stark absorbierenden Abschnitt, insbesondere einen Metallabschnitt, aufweist.The invention relates to the field of X-ray imaging. In particular, the invention relates to methods and apparatuses which can be used for X-ray imaging on an examination subject which has an X-ray-strongly absorbing section, in particular a metal section.

Die dreidimensionale Bild- oder Objekterfassung ist in der medizinischen Technik weit verbreitet. 3D-Volumendaten dienen häufig zur Vorbereitung von therapeutischen und/oder chirurgischen Maßnahmen. Ein Anwendungsbeispiel ist die Traumarekonstruktion, beispielsweise zur Behandlung von Knochenbrüchen, bei der anhand vorab aufgenommener 3D-Volumendaten des Untersuchungsobjekts weitere Behandlungsschritte geplant werden können.Three-dimensional image or object detection is widely used in medical technology. 3D volume data are often used to prepare for therapeutic and / or surgical procedures. An example of an application is the trauma construction, for example for the treatment of bone fractures, in which further treatment steps can be planned on the basis of pre-recorded 3D volume data of the examination subject.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur 3D-Röntgenbildgebung bekannt, mit denen 3D-Volumendaten des Untersuchungsobjekts rekonstruiert werden können. Beispielhafte Verfahren beinhalten die Computertomographie oder die Kegelstrahl-Computertomographie, ohne auf diese beschränkt zu sein. Bei der 3D-Röntgenbildgebung können Metallobjekte oder andere Objekte mit einer starken Röntgenabsorption die rekonstruierten Daten nachteilig beeinflussen. Beispielsweise können so genannte Metallartefakte auftreten. Das Ausmaß der Verschlechterung einer Rekonstruktion hängt von verschiedenen Faktoren ab, beispielsweise von der Dosis der einzelnen Projektionsaufnahmen oder der Anzahl der Proejektionsaufnahmen. Bei einer Röntgenbildgebung unter Verwendung eines C-Bogen-Geräts wird häufig eine herkömmliche Positionierung für einen Scan gewählt. Dabei wird beispielsweise das Objekt im Isozentrum positioniert. Der C-Bogen wird senkrecht zum Tisch bei einer Angulation von 0° positioniert. Der Scan kann beispielsweise durch eine Orbitalbewegung des C-Bogens von 190° erfolgen.Methods and apparatus for 3D X-ray imaging are known with which 3D volume data of the examination object can be reconstructed. Exemplary methods include, but are not limited to computed tomography or cone-beam computed tomography. In 3D X-ray imaging, metal objects or other objects with high X-ray absorption can adversely affect the reconstructed data. For example, so-called metal artifacts can occur. The degree of deterioration of reconstruction depends on various factors, for example the dose of the individual projection images or the number of sample imaging shots. In X-ray imaging using a C-arm device, conventional positioning for a scan is often chosen. For example, the object is positioned in the isocenter. The C-arm is positioned perpendicular to the table with an angulation of 0 °. The scan can be done for example by an orbital movement of the C-arm of 190 °.

Je nach Geometrie und Lage des Metallobjekts im Patienten kann es jedoch sein, dass voreingestelite Scanparameter, wie eine Orientierung zum Tisch und Angulation, dazu führen, dass Metallartefakte besonders ausgeprägt sind.However, depending on the geometry and location of the metal object in the patient, pre-set scan parameters, such as table orientation and angulation, may cause metal artifacts to be more pronounced.

Aus der DE 10 2008 050 570 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem ein 3D-Bilddatensatz eines Körpers, der ein für Röntgenstrahlung undurchlässiges Objekt enthält, erzeugt wird.From the DE 10 2008 050 570 A1 For example, a method is known for generating a 3D image data set of a body containing an X-ray opaque object.

Die US 2007/0211853 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Röntgenbildgebung, bei dem bzw. bei der Röntgenaufnahmen mit unterschiedlichen Energieniveaus der Röntgenstrahlung durchgeführt werden und abhängig von den dabei erfassten Bilddaten auf die Anwesenheit eines metallischen Objekts geschlossen wird.The US 2007/0211853 A1 describes a method and a device for X-ray imaging, in which or in which X-ray recordings are carried out with different energy levels of the X-ray radiation and, depending on the image data recorded in the process, it is concluded that the presence of a metallic object.

Häufig ist es für einen Benutzer schwierig abzuschätzen, wie stark ein Metallobjekt rekonstruierte Volumendaten beeinflusst. Es ist häufig auch schwierig abzuschätzen, ob und durch welche Änderung einer Positionierung eines Aufnahmegeräts Metallartefakte verringert werden können.It is often difficult for a user to estimate how much a metal object affects reconstructed volume data. It is also often difficult to estimate if and by what change in positioning a pickup device metal artifacts can be reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung, sowie einen entsprechenden Datenträger und Computertomograph, bereitzustellen, welche es einem Benutzer erlauben, den Einfluss von Metallobjekten oder anderen stark absorbierenden Objekten bei der Röntgenbildgebung quantitativ zu beurteilen.The invention has for its object to provide a method and an apparatus, as well as a corresponding data carrier and computer tomograph, which allow a user to assess quantitatively the influence of metal objects or other strongly absorbing objects in X-ray imaging.

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren, ein Datenträger mit darauf gespeichertem Computerprogramm, eine Vorrichtung und ein Computertomograph bereitgestellt, wie sie in den Ansprüchen 1, 22, 23 und 25 angegeben sind. Die Unteransprüche definieren Ausführungsformen.According to the invention, a method, a data carrier with a computer program stored thereon, a device and a computer tomograph are provided, as specified in claims 1, 22, 23 and 25. The subclaims define embodiments.

Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Ermitteln des Einflusses von Abschattungen auf eine Röntgenbildgebung eines Untersuchungsobjekts angegeben. Das Verfahren verwendet einen das Untersuchungsobjekt repräsentierenden Datensatz als Eingangsdaten. Der Datensatz umfasst Daten über einen Abschnitt des Untersuchungsobjekts mit einem einen Schwellenwert übersteigenden Absorptionskoeffizienten. Für eine virtuelle Projektionsserie mit mehreren Projektionen, die unterschiedlichen Lagen eines Strahlengangs relativ zu dem Untersuchungsobjekt entsprechen, werden abhängig von dem Datensatz rechnerisch Informationen über eine Abschattung durch den Abschnitt ermittelt. Abhängig von den ermittelten Informationen wird eine der virtuellen Projektionsserie zugeordnete Kenngröße ermittelt, um den Einfluss der Abschattung durch den Abschnitt auf eine Rekonstruktion zu quantifizieren.In one aspect, a method is provided for determining the effect of shading on x-ray imaging of an examination subject. The method uses a data record representing the examination object as input data. The data set includes data about a portion of the examination subject having a threshold absorption coefficient. For a virtual projection series with a plurality of projections, which correspond to different positions of a ray path relative to the examination subject, information about shading by the section is computationally determined depending on the data set. Depending on the information obtained, a parameter assigned to the virtual projection series is determined in order to quantify the influence of the shading by the section on a reconstruction.

Das Verfahren berücksichtigt, dass der Einfluss, den beispielsweise ein Metallobjekt auf die Qualität einer Rekonstruktion hat, von der Lagebeziehung zwischen dem Metallobjekt und einer Scangeometrie bei der Datenerfassung abhängt. Mit dem Verfahren wird der Einfluss von Metallabschattungen rechnerisch quantifiziert. Dies erlaubt es, vor oder nach einer Röntgenbildgebung quantitativ zu ermitteln, wie stark der Einfluss der Abschattung auf eine Rekonstruktion ist.The method considers that the influence, for example, of a metal object on the quality of a reconstruction depends on the positional relationship between the metal object and a scanning geometry in the data acquisition. The method quantifies the influence of metal shading. This makes it possible to quantitatively determine, before or after X-ray imaging, how strong the influence of shading is on a reconstruction.

Die Daten über den Abschnitt des Untersuchungsobjekts mit einem einen Schwellenwert übersteigenden Absorptionskoeffizienten können Daten über einen Abschnitt aus Metall sein.The data about the portion of the examination subject having a threshold absorption coefficient may be data about a portion of metal.

Die für die virtuelle Projektionsserie ermittelte Kenngröße kann beispielsweise genau ein numerischer Wert sein. Die Kenngröße kann so ermittelt werden, dass sie beispielsweise im Intervall von 0 bis 1 oder einem anderen bekannten Intervall liegt. Die Rekonstruktion, für die der Einfluss der Abschattung ermittelt wird, muss selbst nicht notwendig berechnet werden. Insbesondere kann ohne eine entsprechende Datenerfassung unter Verwendung des Datensatzes vorab bestimmt werden, ob für eine bestimmte Scangeometrie, d. h. für eine bestimmte Projektionsserie, starke Metallartefakte zu erwarten sind. For example, the parameter determined for the virtual projection series can be exactly one numeric value. The characteristic can be determined such that it lies, for example, in the interval from 0 to 1 or another known interval. The reconstruction for which the influence of the shading is determined does not necessarily have to be calculated. In particular, without appropriate data acquisition using the data set, it can be determined in advance whether strong metal artifacts are to be expected for a particular scan geometry, ie for a specific projection series.

Die virtuelle Projektionsserie kann abhängig von einer Röntgen-Aufnahmevorrichtung gewählt werden, die zur Datenerfassung verwendet wurde oder noch verwendet werden soll. Falls beispielsweise ein C-Bogen-Gerät eingesetzt wird, können die unterschiedlichen Lagen verschiedenen Winkelstellungen eines Strahlenfächers oder Strahlenkegels entsprechen.The virtual projection series can be selected depending on an X-ray imaging device that was used for data acquisition or is still to be used. For example, if a C-arm device is used, the different layers may correspond to different angular positions of a fan beam or beam cone.

Das Ermitteln der Informationen über die Abschattung durch den Abschnitt kann pixel- bzw. voxelweise erfolgen. Dabei wird beispielsweise für alle Voxel eines Volumens zunächst eine ortsabhängige Information über den Einfluss der Abschattung bestimmt. Es kann die Pixel- oder Voxelauflösung zugrunde gelegt werden, die auch für die eigentliche Rekonstruktion verwendet werden soll. Das Ermitteln der Informationen über die Abschattung kann abhängig von Projektionsmatrizen erfolgen, die für die verwendete Röntgen-Aufnahmevorrichtung die Abbildung eines auf einem Patiententisch positionierten Objektvolumens in Pixel eines Detektors beschreiben.The determination of the information about the shading by the section can be done pixel by pixel or voxelweise. In this case, for example, a location-dependent information about the influence of shading is first determined for all voxels of a volume. It can be based on the pixel or voxel resolution, which should also be used for the actual reconstruction. The information about the shading can be determined depending on projection matrices that describe the image of an object volume positioned on a patient table in pixels of a detector for the X-ray recording device used.

Unter einer virtuellen Projektionsserie bzw. virtuellen Projektion wird dabei eine Projektionsserie bzw. Projektion verstanden, die rechnerisch ermittelt wird. Eine tatsächliche Datenerfassung, bei der die Lage des Strahlgangs relativ zu dem Untersuchungsobjekt gemäß der Projektionsserie gewählt wurde, kann vor oder nach der rechnerischen Ermittlung der Kenngröße erfolgen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.A virtual projection series or virtual projection is understood to mean a projection series or projection which is determined by calculation. An actual data acquisition, in which the position of the beam path was selected relative to the examination object according to the projection series, can take place before or after the computational determination of the parameter. However, this is not mandatory.

Der Datensatz kann beispielsweise ein durch eine Metallsegmentierung ermittelter 3D-Datensatz sein, bei dem Voxel, die ein Metall repräsentieren, einen ersten Wert (z. B. 1) und alle anderen Voxel einen zweiten Wert (z. B. 0) aufweisen. Unter einer Metallsegmentierung wird eine Prozedur verstanden, mit der in einem 2D-Schnittbilddatensatz oder 3D-Volumendatensatz, beispielsweise einem Satz von Hounsfield-Werten, die Pixel oder Voxel ermittelt werden können, die einem Material mit einem hohen Absorptionskoeffizienten, insbesondere einem Metall, entsprechen. Der Datensatz kann auch anderweitig aufgebaut sein, so lange ermittelbar ist, welcher Abschnitt des repräsentierten Volumens oder der repräsentierten Schicht einem Metallobjekt entspricht. Beispielsweise kann der Datensatz die Hounsfield-Werte enthalten, aus denen durch Segmentierung der Abschnitt, der dem Metallobjekt entspricht, ermittelbar ist.The data set may be, for example, a 3D data set determined by a metal segmentation, in which voxels representing one metal have a first value (eg 1) and all other voxels have a second value (eg 0). Metal segmentation is understood to mean a procedure by means of which, in a 2D sectional image data set or 3D volume data set, for example a set of Hounsfield values, the pixels or voxels corresponding to a material with a high absorption coefficient, in particular a metal, can be determined. The data record can also be constructed differently as long as it can be determined which section of the represented volume or the represented layer corresponds to a metal object. For example, the record may contain the Hounsfield values from which segmentation can be used to determine the section corresponding to the metal object.

Das rechnerische Ermitteln der Informationen kann umfassen, dass für Pixel oder Voxel der Rekonstruktion ermittelt wird, ob das Pixel oder Voxel bei den Projektionen der virtuellen Projektionsserie jeweils auf einem durch den Abschnitt verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet ist. Die Abschattung, die auftritt, wenn das Pixel oder Voxel auf einem durch den Abschnitt verlaufenen Projektionsstrahl angeordnet ist, führt zu einem Informationsverlust und kann Artefakte hervorrufen. Wie erwähnt muss die Rekonstruktion selbst nicht berechnet werden. Nach dem Verfahren kann rechnerisch der Einfluss der Abschattung durch den Abschnitt bestimmt werden, der bei der tatsächlichen Durchführung eines Scans auftreten würde.The computational determination of the information may include determining, for pixels or voxels of the reconstruction, whether the pixel or voxel in the projections of the virtual projection series is respectively arranged on a projection beam passing through the section. The shadowing that occurs when the pixel or voxel is placed on a projection beam passing through the section results in loss of information and can cause artifacts. As mentioned, the reconstruction itself does not have to be calculated. According to the method, the influence of shading by the section which would occur when a scan is actually carried out can be calculated.

Das rechnerische Ermitteln der Informationen kann umfassen, dass für Pixel eines Schnittbildes oder Voxel des Volumens jeweils eine Anzahl von Projektionen der virtuellen Projektionsserie ermittelt wird, bei denen das entsprechende Pixel oder Voxel auf einem durch den Abschnitt verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet ist. Diese Anzahl stellt pixel- oder voxelweise ein Maß dafür bereit, bei wie vielen der Projektionen ein Informationsverlust durch Metallabschattung eintreten würde.The computational determination of the information may include determining, for pixels of a slice image or voxels of the volume, a number of projections of the virtual projection series in which the corresponding pixel or voxel is arranged on a projection beam passing through the portion. This number provides pixel- or voxel-wise a measure of how many of the projections would result in information loss through metal shading.

Die für die virtuelle Projektionsserie ermittelte Kenngröße kann abhängig von einer Summe der für die Pixel oder Voxel der Rekonstruktion ermittelten Anzahl von Projektionen, bei denen das Pixel oder Voxel auf einem durch den Abschnitt des Untersuchungsobjekts verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet ist, ermittelt werden. So wird der pixel- oder voxelweise ermittelte Einfluss der Metallabschattung auf einfache Weise in eine globale Kenngröße für die virtuelle Projektionsserie bzw. die Rekonstruktion, die bei tatsächlicher Durchführung der Projektionsserie ermittelbar ist, umgesetzt. Eine positionsabhängige Gewichtung der pixel- oder voxelweise ermittelten Anzahl von Projektionen, bei denen das Pixel oder Voxel auf einem durch den Abschnitt des Untersuchungsobjekts verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet ist, kann vorgenommen werden.The characteristic quantity determined for the virtual projection series can be determined as a function of a sum of the number of projections determined for the pixels or voxels of the reconstruction in which the pixel or voxel is arranged on a projection beam passing through the section of the examination subject. Thus, the pixel or voxelweise determined influence of Metallabschattung is easily converted into a global characteristic for the virtual projection series or reconstruction, which can be determined in actual implementation of the projection series. A position-dependent weighting of the pixel- or voxel-determined number of projections in which the pixel or voxel is arranged on a projection beam passing through the section of the examination object can be undertaken.

Zum Bestimmen der Informationen über den Einfluss der Abschattung kann für jedes Pixel oder Voxel der Rekonstruktion eine Verlässlichkeitsinformation bestimmt werden, die proportional zu einer Anzahl von Projektionen der virtuellen Projektionsserie ist, bei denen das entsprechende Pixel oder Voxel nicht auf einem durch den Abschnitt des Untersuchungsobjekts verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet ist. Eine Normierung durch Division durch die Gesamtanzahl von Projektionen der virtuellen Projektionsserie kann vorgenommen werden. Ein Wert dieses lokalen Maßes für den Einfluss von Abschattungen nahe bei 1 zeigt dann an, dass für die spezifische virtuelle Projektionsserie nur in einem kleinen Anteil von Projektionen ein Informationsverlust durch Abschattung auftritt.For determining the information about the influence of the shading, for each pixel or voxel of the reconstruction, reliability information proportional to a number of projections of the virtual projection series may be determined where the corresponding pixel or voxel is not on a plane passing through the portion of the examination subject projection beam is arranged. A normalization by division by the total number of projections of the virtual projection series can be made. A value of this local measure for the influence of shadowing close to 1 then indicates that information loss by shading occurs for the specific virtual projection series only in a small proportion of projections.

Die der virtuellen Projektionsserie zugeordnete Kenngröße kann dann durch Mittelung der Verlässlichkeitsinformation über die Pixel oder Voxel der Rekonstruktion bestimmt werden. Dadurch kann auf einfache Weise eine globale Kenngröße für die virtuelle Projektionsserie bzw. die Rekonstruktion, die bei tatsächlicher Durchführung der Projektionsserie ermittelbar ist, erzeugt werden.The characteristic assigned to the virtual projection series can then be determined by averaging the reliability information about the pixels or voxels of the reconstruction. As a result, a global parameter for the virtual projection series or the reconstruction, which can be determined when the projection series is actually executed, can be generated in a simple manner.

Bei Ausführungsformen kann zunächst pixel- oder voxelweise der Einfluss der Abschattung quantifiziert werden. Dazu können basierend auf dem Datensatz mehrere Projektionsbilder berechnet werden. Der Datensatz kann insbesondere ein aus einer 3D-Metallsegmentierung resultierender Datensatz sein, bei dem alle dem Metallobjekt entsprechenden Voxel einen ersten Wert und alle anderen Voxel einen zweiten Wert aufweisen. Die Projektionsbilder können als schwarz-weiß-Projektionen erzeugt werden. Durch eine nicht gefilterte Rückprojektion der Projektionen kann ein 3D-Datenfeld erzeugt werden, bei dem der Wert jedes Voxels von der Anzahl der Projektionen der virtuellen Projektionsserie abhängt, bei denen das entsprechende Voxel auf einem durch das Metallobjekt gehenden Projektionsstrahl liegt. Anschließend kann eine Mittelwertbildung über Voxel erfolgen, um die Kenngröße für die virtuelle Projektionsserie zu ermitteln.In embodiments, the influence of shading can first be quantified in pixel or voxel manner. For this purpose, several projection images can be calculated based on the data record. In particular, the data set may be a data set resulting from a 3D metal segmentation in which all voxels corresponding to the metal object have a first value and all other voxels have a second value. The projection images can be generated as black and white projections. By unfiltered back projection of the projections, a 3D data field can be generated in which the value of each voxel depends on the number of projections of the virtual projection series with the corresponding voxel lying on a projection beam passing through the metal object. Then averaging can be done via voxels to determine the parameter for the virtual projection series.

Die Ermittlung der Kenngröße kann nach der Durchführung einer Datenerfassung mit einer Röntgen-Aufnahmevorrichtung durchgeführt werden, um den Einfluss der Metallabschattung zu quantifizieren. Dazu können aus einer Mehrzahl von Aufnahmen, die mit der Röntgen-Aufnahmevorrichtung erfasst wurden, 3D-Volumendaten rekonstruiert werden. Eine 3D-Segmentierung der 3D-Volumendaten kann vorgenommen werden, um den Datensatz zu erzeugen. Die virtuelle Projektionsserie kann so gewählt werden, dass sie den bei der Datenerfassung tatsächlich vorliegenden Lagen zwischen dem Strahlengang und dem Untersuchungsobjekt entspricht. Auf diese Weise kann der Einfluss der Metallabschattung auf die rekonstruierten 3D-Volumendaten quantifiziert werden.The determination of the parameter can be carried out after performing a data acquisition with an X-ray recording device to quantify the influence of Metallabschattung. For this purpose, 3D volume data can be reconstructed from a plurality of recordings which were recorded with the X-ray recording device. A 3D segmentation of the 3D volume data can be made to generate the data set. The virtual projection series can be chosen such that it corresponds to the actual position between the beam path and the examination subject during data acquisition. In this way, the influence of metal shading on the reconstructed 3D volume data can be quantified.

Die Kenngröße kann beispielsweise über eine Anzeige eines Computertomographen ausgegeben werden. Die Kenngröße kann beispielsweise so normiert werden, dass sie im Intervall von 0 bis 1 liegt. Aus dem ausgegebenen Absolutwert kann ein Benutzer abschätzen, ob der Einfluss der Metallabschattung auf die bereits erfassten Daten tolerierbar ist oder eine erneute Datenerfassung vorgenommen werden muss.The parameter can be output, for example, via a display of a computer tomograph. For example, the characteristic may be normalized to be in the interval from 0 to 1. From the output absolute value, a user can estimate whether the influence of the metal shading on the already acquired data is tolerable or a new data acquisition must be made.

Die die Abschattung quantifizierende Kenngröße kann nicht nur für eine, sondern auch für mehrere virtuelle Projektionsserien ermittelt werden. Dies erlaubt einen Vergleich, wie stark bei unterschiedlichen virtuellen Projektionsserien die Metallabschattung die zugehörige Rekonstruktion beeinflusst.The parameter quantifying the shading can be determined not only for one but also for several virtual projection series. This allows a comparison of how strongly metal shading influences the associated reconstruction in different virtual projection series.

Es kann ein Maximum oder Minimum der Kenngrößen, die für unterschiedliche virtuelle Projektionsserien ermittelt wird, bestimmt werden. Es kann eine Optimierungsprozedur, beispielsweise ein so genannter „Simulierte Abkühlung Algorithmus (auch als „simulated annealing” bezeichnet), durchgeführt werden, um das Extremum der Kenngröße zu bestimmen. Das Extremum der Kenngröße kann zusammen mit der Kenngröße, die für die einer durchgeführten Datenerfassung entsprechende virtuelle Projektionsserie ermittelt wurde, ausgegeben werden. Dadurch kann dem Benutzer Information darüber vermittelt werden, wie stark sich die Metallabschattung bei der bereits vorliegenden Rekonstruktion im Vergleich zu einer Rekonstruktion auswirkt, bei der der Einfluss der Metallabschattung kleiner, insbesondere minimal, ist.It is possible to determine a maximum or minimum of the parameters determined for different virtual projection series. An optimization procedure, for example a so-called "simulated cooling algorithm" (also referred to as "simulated annealing"), can be carried out in order to determine the extremum of the parameter. The extremum of the characteristic can be output together with the parameter which was determined for the virtual projection series corresponding to a data acquisition performed. As a result, information can be communicated to the user as to what extent the metal shading has an effect on the already existing reconstruction in comparison to a reconstruction in which the influence of the metal shading is smaller, in particular minimal.

Es können auch Informationen über die virtuelle Projektionsserie bereitgestellt werden, die zu einer Rekonstruktion mit möglichst kleinem Einfluss der Metallabschattung führt. Die Informationen können in der Form von Parametern, die Einstellungen für eine Röntgen-Aufnahmevorrichtung beschreiben, bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine Ausgangs- oder Endposition einer beweglichen Komponenten der Röntgen-Aufnahmevorrichtung relativ zu einem Patiententisch bestimmt werden. Bei einer Ausführungsform kann eine Positionierung eines C-Bogens relativ zu einem Patiententisch bestimmt werden. Beispielsweise kann die Stellung des C-Bogens relativ zu dem Tisch sowie die Angulation bestimmt werden, die eine Rekonstruktion mit extremaler Kenngröße liefert.It is also possible to provide information about the virtual projection series, which leads to a reconstruction with the smallest possible influence of the metal shading. The information may be provided in the form of parameters describing settings for an x-ray cradle. For example, a starting or end position of a movable component of the X-ray recording device relative to a patient table can be determined. In one embodiment, positioning of a C-arm relative to a patient table may be determined. For example, the position of the C-arm relative to the table as well as the angulation can be determined, which provides an extremely characteristic reconstruction.

Zum Ermitteln der Kenngröße für verschiedene virtuelle Projektionsserien kann das durch den Datensatz repräsentierte Untersuchungsobjekt virtuell rotiert werden. Dadurch können beispielsweise unterschiedliche relative Lagen zwischen dem Untersuchungsobjekt und einer Scanebene eines C-Bogen-Geräts ausgetestet werden.To determine the characteristic variable for different virtual projection series, the examination object represented by the data record can be rotated virtually. As a result, for example, different relative positions between the examination object and a scan plane of a C-arm device can be tested out.

Bei jeder der virtuellen Projektionsserien können die Gegebenheiten der Röntgen-Aufnahmevorrichtung berücksichtigt werden. Insbesondere können nur solche virtuelle Projektionsserien ausgetestet werden, die mit einer gegebenen Röntgen-Aufnahmevorrichtung in Realität durchführbar sind. Bei einem C-Bogen-Gerät beschränkt beispielsweise der C-Bogen, der Tisch und der Patient mögliche Stellungen zwischen Röntgenquelle, Untersuchungsobjekt und Detektor. Diese Beschränkungen können als Randbedingungen berücksichtigt werden, beispielsweise bei einer Optimierungsprozedur.In each of the virtual projection series, the conditions of the X-ray recording device can be taken into account. In particular, only those virtual projection series that can be carried out in reality with a given X-ray recording device can be tested. at For example, in a C-arm device, the C-arm, the table and the patient constrain possible positions between X-ray source, examination subject and detector. These restrictions can be taken into account as boundary conditions, for example in an optimization procedure.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Datenträger angegeben, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das eine Befehlsfolge umfasst, die bei Ausführung durch eine elektronische Recheneinrichtung die Recheneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem Aspekt oder Ausführungsbeispiel der Erfindung veranlasst. Das Computerprogramm kann beispielsweise in den Speicher eines Steuer- und Auswerterechners einer Vorrichtung zur Röntgenbildgebung, beispielsweise eines Computertomographen, geladen werden. Das Computerprogramm kann als Quellcode oder als eine kompilierte Befehlsfolge vorliegen. Durch das Computerprogramm kann die Vorrichtung programmmäßig zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet werden. Der Datenträger kann beispielsweise eine CD-ROM, eine DVD, ein Magnetband, ein Flash-Speicher oder ein USB-Stick oder ein sonstiger nicht-transienter Datenträger sein, auf welchem das Computerprogramm als elektronisch lesbare Steuerinformationen gespeichert ist.According to a further aspect, a data carrier is specified on which a computer program is stored, which comprises a command sequence which, when executed by an electronic computing device, causes the computing device to carry out the method according to one aspect or exemplary embodiment of the invention. The computer program can be loaded, for example, into the memory of a control and evaluation computer of a device for x-ray imaging, for example a computer tomograph. The computer program may be present as source code or as a compiled instruction sequence. The computer program allows the device to be set up in a program to carry out the method. The data carrier can be, for example, a CD-ROM, a DVD, a magnetic tape, a flash memory or a USB stick or any other non-transient data carrier on which the computer program is stored as electronically readable control information.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zum Ermitteln des Einflusses von Abschattungen auf eine Röntgenbildgebung eines Untersuchungsobjekts angegeben. Die Vorrichtung umfasst einen Speicher zum Speichern eines das Untersuchungsobjekt repräsentierenden Datensatzes. Der Datensatz umfasst Daten über einen Abschnitt des Untersuchungsobjekts mit einem einen Schwellenwert übersteigenden Absorptionskoeffizienten. Die Vorrichtung umfasst eine mit dem Speicher gekoppelte Recheneinrichtung, die eingerichtet ist, um für eine virtuelle Projektionsserie mit mehreren Projektionen abhängig von dem Datensatz rechnerisch Informationen über eine Abschattung durch den Abschnitt zu ermitteln. Die verschiedenen Projektionen entsprechen dabei unterschiedlichen Lagen eines Strahlengangs relativ zu dem Untersuchungsobjekt. Die Recheneinrichtung ist weiterhin eingerichtet, um abhängig von den ermittelten Informationen eine der virtuellen Projektionsserie zugeordnete Kenngröße zu ermitteln, um den Einfluss der Abschattung durch den Abschnitt auf eine Rekonstruktion zu quantifizieren.According to a further aspect, an apparatus for determining the influence of shadowing on an X-ray imaging of an examination subject is specified. The device comprises a memory for storing a data record representing the examination subject. The data set includes data about a portion of the examination subject having a threshold absorption coefficient. The device comprises a computing device coupled to the memory, which is set up to determine information about shading by the section for a virtual projection series with a plurality of projections, depending on the data record. The different projections correspond to different layers of a beam path relative to the object to be examined. The computing device is furthermore set up in order to determine, depending on the determined information, a characteristic variable associated with the virtual projection series in order to quantify the influence of the shadowing by the section on a reconstruction.

Die Vorrichtung erlaubt es, den Einfluss, den ein Metallobjekt auf die Qualität einer Rekonstruktion hat, abhängig von der Lagebeziehung zwischen dem Metallobjekt und einer Scangeometrie, die bei der Datenerfassung eingesetzt wird, rechnerisch zu quantifizieren. Dies erlaubt es, vor oder nach einer Röntgenbildgebung quantitativ zu ermitteln, wie stark der Einfluss der Abschattung auf eine Rekonstruktion ist.The device makes it possible to mathematically quantify the impact that a metal object has on the quality of a reconstruction, depending on the positional relationship between the metal object and a scanning geometry used in data acquisition. This makes it possible to quantitatively determine, before or after X-ray imaging, how strong the influence of shading is on a reconstruction.

Die Vorrichtung kann zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Aspekte oder nach einer der Ausführungsformen eingerichtet sein.The apparatus may be arranged to perform the method according to one of the aspects or according to one of the embodiments.

Nach einem weiteren Aspekt wird ein Computertomograph angegeben, der einen Zeilen- oder Flächendetektor zum Erfassen von Aufnahmen des Untersuchungsobjekts und eine mit dem Zeilen- oder Flächendetektor gekoppelte Vorrichtung nach einem der Aspekte oder nach einer der Ausführungsformen umfasst.According to a further aspect, there is provided a computed tomography apparatus comprising a line or area detector for capturing images of the examination subject and a device coupled to the line or area detector according to one of the aspects or any of the embodiments.

Ausführungsformen der Erfindung sind geeignet, um den Einfluss von Metallabschattungen auf eine oder mehrere Rekonstruktionen zu ermitteln. Anwendungsgebiete liegen insbesondere in der medizinischen Technik.Embodiments of the invention are suitable for determining the influence of metal shading on one or more reconstructions. Application areas are in particular in medical technology.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert.Hereinafter, embodiments of the invention will be explained in detail with reference to the drawings.

1 ist eine schematische Darstellung eines Computertomographen mit einer Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. 1 is a schematic representation of a computed tomography device with an apparatus according to an embodiment.

2 ist eine schematische Darstellung einer Projektion einer virtuellen Projektionsserie zur Erläuterung des Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel. 2 is a schematic representation of a projection of a virtual projection series to explain the method according to an embodiment.

3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Projektion der virtuellen Projektionsserie von 2. 3 is a schematic representation of another projection of the virtual projection series of 2 ,

4 ist eine schematische Darstellung von mehreren Projektionsbildern zur Erläuterung des Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel. 4 is a schematic representation of a plurality of projection images for explaining the method according to an embodiment.

5 ist eine schematische Darstellung von Projektionen einer weiteren virtuellen Projektionsserie bei einem Ausführungsbeispiel zur Erläuterung des Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel. 5 is a schematic representation of projections of another virtual projection series in an embodiment for explaining the method according to an embodiment.

6 ist eine Flussdiagrammdarstellung eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel. 6 FIG. 10 is a flowchart illustration of a method according to an embodiment. FIG.

7 ist eine Flussdiagrammdarstellung eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel. 7 FIG. 10 is a flowchart illustration of a method according to an embodiment. FIG.

8 ist eine Flussdiagrammdarstellung eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel. 8th FIG. 10 is a flowchart illustration of a method according to an embodiment. FIG.

911 illustrieren Schnitte durch 3D-Rekonstruktionen, die für eine herkömmliche Scangeometrie und eine mit Verfahren und Vorrichtungen der Erfindung ermittelte Scangeometrie erzeugt wurden. 9 - 11 illustrate sections through 3D reconstructions that are for a conventional scanning geometry and one with methods and devices Scanning of the invention were generated.

Die Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern dies nicht ausdrücklich anders angegeben ist.The features of the embodiments described below may be combined with each other unless expressly stated otherwise.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung im Kontext einer Röntgenbildgebung beschrieben, bei der eine Röntgen-Aufnahmevorrichtung zum Erfassen von 2D-Bilder eingerichtet ist, aus denen rechnerisch 3D-Rekonstruktionen ermittelt werden. Die Verfahren und Vorrichtungen nach Ausführungsbeispielen der Erfindung können jedoch ebenso auf anderen Gebieten angewendet werden. Beispielsweise können die Verfahren und Vorrichtungen angewandt werden, wenn 3D-Volumendaten aus mehreren 1D-Aufnahmen rekonstruiert werden. Die Verfahren und Vorrichtungen können auch angewandt werden, wenn 2D-Bilddaten aus mehreren 1D-Aufnahmen rekonstruiert werden.In the following, embodiments of the invention will be described in the context of an X-ray imaging in which an X-ray recording device for capturing 2D images is set up, from which 3D reconstructions are calculated. However, the methods and apparatuses according to embodiments of the invention may be applied to other fields as well. For example, the methods and apparatus can be applied when reconstructing 3D volume data from multiple 1D shots. The methods and apparatus can also be used when reconstructing 2D image data from multiple 1D images.

1 ist eine schematische Darstellung eines Computertomographen 1 mit einer Vorrichtung zum Ermitteln des Einflusses von Metallabschattungen nach einem Ausführungsbeispiel. Der Computertomograph 1 umfasst eine Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2 und eine Vorrichtung 11, die den Einfluss von Metallabschattungen quantitativ auswertet. Die Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2 umfasst eine Röntgenquelle 4 und einen Detektor 5 zum Erfassen von Röntgenstrahlen nach Durchlaufen eines Untersuchungsobjekts P, das von einem Tisch 9 gestützt wird. Die Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2 kann verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. Beispielsweise kann der Computertomograph als Kegelstrahl-Computertomograph oder als Fächerstrahl-Computertomograph ausgestaltet sein. Andere Ausgestaltungen der Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2 sind möglich. Beispielhaft dargestellt ist in 1 eine Ausgestaltung, bei der die Röntgenquelle 4 und der Detektor 5 an einem C-Bogen 3 angebracht sind. Der Detektor 5 kann beispielsweise als Zeilendetektor oder als Flächendetektor ausgestaltet sein. Eine Antriebseinrichtung 7 ist vorgesehen, um die Röntgenquelle 4 und den Detektor 5 relativ zu dem Tisch 9 mit dem Untersuchungsobjekt P zu repositionieren. Eine Bewegung um eine Achse senkrecht zu der Zeichenebene von 1 ist schematisch bei 8 dargestellt. Eine weitere Stellung des C-Bogens mit Röntgenquelle und Detektor ist bei 3' mit durchbrochenen Linien dargestellt. Eine zusätzliche Antriebseinrichtung kann vorgesehen werden, um den Tisch 9 relativ zu dem C-Bogen 3 translatorisch zu verschieben. Eine Steuereinrichtung 10 steuert die Röntgenquelle 4, den Detektor 5 und die Antriebseinrichtung 7. Die Röntgenquelle 4 und der Detektor 5 werden in einer Mehrzahl unterschiedlicher Positionen relativ zu dem Untersuchungsobjekt P positioniert. In jeder der Positionen erfolgt eine Datenerfassung, bei der ein Bild erfasst wird. 1 is a schematic representation of a computer tomograph 1 with a device for determining the influence of Metallabschattungen according to an embodiment. The computer tomograph 1 includes an X-ray recording device 2 and a device 11 , which quantitatively evaluates the influence of metal shading. The X-ray recording device 2 includes an X-ray source 4 and a detector 5 for detecting X-rays after passing through a subject P under examination from a table 9 is supported. The X-ray recording device 2 can have various configurations. For example, the computer tomograph can be configured as a cone-beam computer tomograph or as a fan-beam computed tomography. Other embodiments of the X-ray recording device 2 are possible. Illustrated in FIG 1 an embodiment in which the x-ray source 4 and the detector 5 on a C-arm 3 are attached. The detector 5 For example, it can be designed as a line detector or as an area detector. A drive device 7 is provided to the X-ray source 4 and the detector 5 relative to the table 9 to reposition with the examination object P. A movement about an axis perpendicular to the plane of 1 is schematic at 8th shown. Another position of the C-arm with X-ray source and detector is at 3 ' shown with broken lines. An additional drive means may be provided to the table 9 relative to the C-arm 3 to translate. A control device 10 controls the X-ray source 4 , the detector 5 and the drive device 7 , The X-ray source 4 and the detector 5 are positioned in a plurality of different positions relative to the examination subject P. In each of the positions, a data acquisition takes place in which an image is captured.

Die Vorrichtung 11 umfasst eine Recheneinrichtung 12, eine Anzeigeeinrichtung 13 und einen Speicher 14. Der Speicher 14 enthält einen Datensatz mit Daten, die die Lage eines Metallobjekts in einem Untersuchungsobjekt angeben. Der Datensatz kann beispielsweise ein Satz von Volumendaten sein, bei denen Voxel, die dem Metallobjekt entsprechen, den Wert 1 aufweisen und alle anderen Voxel den Wert 0 aufweisen. Bei dem Computertomographen 1 ermittelt die Recheneinrichtung 12 nicht nur den Einfluss von Metallabschattungen, sondern arbeitet gleichzeitig als Auswerterechner, der aus der Mehrzahl von erfassten Bildern 3D-Volumendaten des Untersuchungsobjekts rekonstruiert. Die Vorrichtung 11 muss jedoch nicht mit einer Röntgen-Aufnahmevorrichtung gekoppelt sein, sondern kann als separate Recheneinheit ausgebildet sein. Nach Ausführungsformen der Erfindung ist die Recheneinrichtung 12 so eingerichtet, dass sie rechnerisch abhängig von dem in dem Speicher 14 gespeicherten Datensatz eine Kenngröße, die einer virtuellen Projektionsserie zugeordnet ist, ermittelt. Die Kenngröße wird so ermittelt, dass sie ein quantitatives Maß für den Einfluss von Metallabschattungen in einer aus der Projektionsserie ermittelbaren Rekonstruktion angibt. Die ermittelte Kenngröße kann über die Anzeigeeinrichtung 13 ausgegeben werden.The device 11 includes a computing device 12 , a display device 13 and a memory 14 , The memory 14 Contains a data record containing data that specifies the location of a metal object in a study object. For example, the data set may be a set of volume data in which voxels corresponding to the metal object are 1 and all other voxels are 0. At the computer tomograph 1 determines the computing device 12 not only the influence of Metallabschattungen, but also works as an evaluation computer, which reconstructed from the plurality of captured images 3D volume data of the examination subject. The device 11 However, it does not have to be coupled to an X-ray recording device, but instead can be designed as a separate arithmetic unit. According to embodiments of the invention, the computing device is 12 set up so that they arithmetically dependent on that in the memory 14 stored record a characteristic that is assigned to a virtual projection series determined. The parameter is determined so that it gives a quantitative measure of the influence of metal shading in a reconstruction that can be determined from the projection series. The determined parameter can be displayed via the display device 13 be issued.

Bei einer Ausführungsform ist die Recheneinrichtung 12 so eingerichtet, dass sie zum Ermitteln der Kenngröße zunächst für alle Voxel innerhalb eines Volumens eine Information ermittelt, die ein lokales Maß für den Einfluss von Metallabschattungen darstellt. Bei einer Ausgestaltung kann die Information für ein Voxel proportional zu einer Anzahl von Projektionen der virtuellen Projektionsserie sein, bei denen das entsprechende Voxel nicht auf einem Projektionsstrahl angeordnet ist, der durch das Metallobjekt verläuft. Bei einer Ausgestaltung kann die Information für jedes Voxel gleich der Anzahl von Projektionen der virtuellen Projektionsserie sein, bei denen das entsprechende Voxel nicht auf einem durch das Metallobjekt verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet ist, dividiert durch die Gesamtanzahl von Projektionen in der virtuellen Projektionsserie sein. Die Recheneinrichtung 12 kann die so ermittelte ortsaufgelöste Information geeignet in eine einzige Kenngröße zusammenführen, die der virtuellen Projektionsserie zugeordnet ist. Dazu kann die Recheneinrichtung 12 beispielsweise einen Mittelwert der ortsaufgelösten Information über die Voxel des Volumens berechnen. Die so ermittelte Kenngröße stellt ein quantitatives Maß für den Einfluss der Metallabschattung für eine Projektionsserie bzw. die daraus ermittelbare Rekonstruktion dar. Ein Wert der so bestimmten Kenngröße nahe bei 1 zeigt an, dass die Metallabschattung einen geringen Einfluss auf die Rekonstruktion aufweist. Ein Wert der so bestimmten Kenngröße, der viel kleiner als 1 ist, zeigt an, dass die Metallabschattung einen wesentlichen Einfluss auf die Rekonstruktion hat.In one embodiment, the computing device is 12 is set up in such a way that, in order to determine the parameter, it first determines information for all voxels within a volume which represents a local measure of the influence of metal shading. In one embodiment, the information for a voxel may be proportional to a number of projections of the virtual projection series in which the corresponding voxel is not disposed on a projection beam passing through the metal object. In one embodiment, the information for each voxel may be equal to the number of projections of the virtual projection series in which the corresponding voxel is not located on a projection beam passing through the metal object divided by the total number of projections in the virtual projection series. The computing device 12 may suitably combine the thus determined spatially resolved information into a single characteristic associated with the virtual projection series. For this purpose, the computing device 12 For example, calculate an average of the spatially resolved information about the voxels of the volume. The parameter determined in this way represents a quantitative measure of the influence of the metal shading for a projection series or the reconstruction that can be determined therefrom. A value of the characteristic thus determined close to 1 indicates that the metal shading has a minor influence on the reconstruction having. A value of the thus determined characteristic, which is much smaller than 1, indicates that the metal shading has a significant influence on the reconstruction.

Bei einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung 12 so eingerichtet sein, dass sie die Kenngröße auf die beschriebene Weise nicht nur für eine, sondern für mehrere virtuelle Projektionsserien ermittelt. Zum Austesten verschiedener virtueller Projektionsserien kann beispielsweise das von dem Datensatz repräsentierte Volumen virtuell gedreht werden. Die virtuellen Projektionsserien können abhängig von den Eigenschaften der Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2 gewählt werden. Beispielsweise können alle virtuellen Projektionsserien so gewählt werden, dass sie konstruktionsbedingte Einschränkungen der möglichen relativen Positionen von Patiententisch 9, Röntgenquelle 4 und Detektor 5 berücksichtigen. Diese konstruktionsbedingten Einschränkungen führen beispielsweise zu Zwangsbedingungen, denen die Einträge von Projektionsmatrizen unterliegen, die bei der rechnerischen Ermittlung der Projektionen einer virtuellen Projektionsserie eingesetzt werden können.In one embodiment, the computing device 12 be set up so that it determines the characteristic in the manner described not only for one, but for several virtual projection series. For example, to debug various virtual projection series, the volume represented by the record may be rotated virtually. The virtual projection series may depend on the characteristics of the X-ray cradle 2 to get voted. For example, all of the virtual projection series can be chosen to have design constraints on the possible relative positions of the patient table 9 , X-ray source 4 and detector 5 consider. These design constraints, for example, lead to constraints that are subject to the entries of projection matrices that can be used in computing the projections of a virtual projection series.

Bei einer Ausführungsform kann die Recheneinrichtung 12 so eingerichtet sein, dass sie eine Optimierung im Hinblick auf die ermittelte Kenngröße über verschiedene virtuelle Projektionsserien automatisch durchführt. Falls beispielsweise die globale Kenngröße wie oben beschrieben so definiert ist, dass ein Wert der Kenngröße nahe bei 1 einen geringen Einfluss von Metallabschattungen anzeigt, kann eine Maximierung der Kenngröße unter Randbedingungen, durch die die Geometrie der Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2 berücksichtig wird, vorgenommen werden.In one embodiment, the computing device 12 be set up so that it automatically performs an optimization with respect to the determined characteristic over different virtual projection series. For example, if the global characteristic is defined as described above such that a value of the characteristic close to 1 indicates a small influence of metal shading, maximizing the characteristic under boundary conditions by which the geometry of the X-ray recording device 2 is taken into account.

Die Bestimmung der Kenngröße für eine virtuelle Projektionsserie nach Ausführungsformen wird unter Bezugnahme auf 25 näher beschrieben. Die beschriebenen Schritte können von der Recheneinrichtung 12 durchgeführt werden.The determination of the parameter for a virtual projection series according to embodiments will be made with reference to FIG 2 - 5 described in more detail. The steps described may be performed by the computing device 12 be performed.

2 und 3 zeigen eine schematische Darstellung eines Volumens 21, wobei das Volumen in 3 um 90° in eine Lage 21' gedreht ist. Das Volumen stellt einen Abschnitt eines Untersuchungsobjekts mit einem Metallobjekt 22 dar. Eine Projektion 30 einer virtuellen Projektionsserie ist in 2 dargestellt. Eine weitere Projektion 30' der virtuellen Projektionsserie ist in 3 dargestellt. Die dargestellten Projektionen 30, 30' müssen nicht tatsächlich erfasst werden, sondern können rechnerisch basierend auf dem Datensatz berechnet werden, der angibt, welche Voxel von dem Metallobjekt 22 belegt sind. 2 and 3 show a schematic representation of a volume 21 , where the volume in 3 90 ° in one position 21 ' is turned. The volume represents a section of an object under investigation with a metal object 22 dar. A projection 30 a virtual projection series is in 2 shown. Another projection 30 ' The virtual projection series is in 3 shown. The presented projections 30 . 30 ' need not be actually captured, but can be computationally computed based on the dataset that specifies which voxels are from the metal object 22 are occupied.

Es wird eine Voxelaufteilung des Volumens 21 vorgenommen. Für alle Voxel des Volumens 21 wird bestimmt, ob die Voxel bei den verschiedenen Projektionen der virtuellen Projektionsserie jeweils auf Projektionsstrahlen liegen, die durch das Metallobjekt 22 verlaufen. Falls ein Voxel auf einem durch das Metallobjekt 22 verlaufenden Strahl liegt, führt dies bei Durchführung einer tatsächlichen Datenerfassung zu Informationsverlust aufgrund von Metallabschattung. Für jedes der Voxel kann wenigstens die Anzahl von Projektionen der Projektionsserie ermittelt werden, bei denen das Voxel nicht auf einem durch das Metallobjekt gehenden Projektionsstrahl angeordnet ist.It becomes a voxel distribution of the volume 21 performed. For all voxels of volume 21 For example, it is determined whether the voxels in the various projections of the virtual projection series each lie on projection beams passing through the metal object 22 run. If a voxel on one through the metal object 22 running beam, this leads to information loss due to Metallabschattung when performing an actual data acquisition. For each of the voxels, at least the number of projections of the projection series in which the voxel is not arranged on a projection beam passing through the metal object can be determined.

Bei der in 2 dargestellten Projektion 30 wird das Metallobjekt 22 in einen Bereich 34 eines virtuellen Projektionsbildes 31 abgebildet. Die Projektionsstrahlen verlaufen so, dass sie einer Rotation eines C-Bogens um 90° um eine Achse 48 relativ zu dem in 2 dargestellten Strahlengang entsprechen. Der durch ein Voxel 23 verlaufende Projektionsstrahl 41 verläuft durch das Metallobjekt 22. Der durch ein Voxel 24 verlaufende Projektionsstrahl 43 verläuft nicht durch das Metallobjekt 22. Der durch ein Voxel 25 verlaufende Projektionsstrahl 45 verläuft nicht durch das Metallobjekt 22. Die Metallabschattung würde bei der Projektion 30 zu einem Informationsverlust betreffend das Voxel 23 führen.At the in 2 shown projection 30 becomes the metal object 22 in an area 34 a virtual projection image 31 displayed. The projection beams are made to rotate about 90 ° about a C-arm 48 relative to the in 2 Corresponding beam path correspond. The one by a voxel 23 running projection beam 41 passes through the metal object 22 , The one by a voxel 24 running projection beam 43 does not pass through the metal object 22 , The one by a voxel 25 running projection beam 45 does not pass through the metal object 22 , The Metallabschattung would in the projection 30 to a loss of information regarding the voxel 23 to lead.

Bei der in 3 dargestellten Projektion 30' wird das Metallobjekt 22 in einen Bereich 35 eines virtuellen Projektionsbildes 32 abgebildet. Der durch das Voxel 23 verlaufende Projektionsstrahl 42 verläuft nicht durch das Metallobjekt 22. Der durch das Voxel 24 verlaufende Projektionsstrahl 44 verläuft ebenfalls nicht durch das Metallobjekt 22. Der durch das Voxel 25 verlaufende Projektionsstrahl 46 verläuft durch das Metallobjekt 22. Die Metallabschattung würde bei der Projektion 30' zu einem Informationsverlust betreffend das Voxel 25 führen.At the in 3 shown projection 30 ' becomes the metal object 22 in an area 35 a virtual projection image 32 displayed. The one through the voxel 23 running projection beam 42 does not pass through the metal object 22 , The one through the voxel 24 running projection beam 44 also does not run through the metal object 22 , The one through the voxel 25 running projection beam 46 passes through the metal object 22 , The Metallabschattung would in the projection 30 ' to a loss of information regarding the voxel 25 to lead.

Basierend auf der Anzahl der Projektionen der virtuellen Projektionsserie, in denen die Voxel 2325 des Volumens 21 jeweils auf durch das Metallobjekt 22 verlaufenden Projektionsstrahlen angeordnet sind, kann der Einfluss der Metallabschattung auf eine Rekonstruktion ortsaufgelöst ermittelt werden. Auch wenn beispielhaft nur drei Voxel 2325 dargestellt sind, können die beschriebenen Schritte für eine Überdeckung des Volumens 21 mit Voxeln, d. h. für alle Voxel, vorgenommen werden. Beispielsweise durch Mittelung der ortsaufgelösten Information kann eine der virtuellen Projektionsserie zugeordnete globale Kenngröße bestimmt werden.Based on the number of projections of the virtual projection series in which the voxels 23 - 25 of the volume 21 each on through the metal object 22 are arranged extending projection beams, the influence of Metallabschattung can be determined in a spatially resolved on a reconstruction. Even though exemplarily only three voxels 23 - 25 can be described, the steps described for an overlap of the volume 21 with voxels, ie for all voxels. For example, by averaging the spatially resolved information, a global characteristic assigned to the virtual projection series can be determined.

Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Verfahren beschrieben, mit dem nach einer Ausgestaltung für Voxel eines Volumens rechnerisch die Anzahl von Projektionen einer virtuellen Projektionsserie ermittelt werden kann, bei denen das Voxel auf einem Projektionsstrahl positioniert ist, der durch ein Metallobjekt geht. Dazu werden basierend auf einem Datensatz, der Daten über die Lage des Metallobjekts enthält, rechnerisch mehrere virtuelle Projektionsbilder 3133 ermittelt. Die virtuellen Projektionsbilder 3133 sind binäre 2D-Datenfelder, die auch als schwarz-weiß-Projektionen bezeichnet werden können. Die virtuellen Projektionsbilder 3133 weisen in Bereichen 3436, in denen durch das Metallobjekt verlaufende Projektionsstrahlen enden, den Pixelwert 1 und sonst den Pixelwert 0 auf. Durch eine nicht gefilterte Rückprojektion der so erzeugten virtuellen Projektionsbilder 3133 wird ein Satz von Volumendaten erzeugt, bei dem der Wert h(x, y, z) eines Voxels mit Koordinaten (x, y, z) die Anzahl der Projektionen der virtuellen Projektionsserie angibt, bei denen das Voxel auf einem durch das Metallobjekt gehenden Projektionsstrahl liegt. Natürlich kann entsprechend auch eine Größe g(x, y, z) = n – h(x, y, z) ermittelt werden, wobei n die Gesamtzahl der Projektionen der virtuellen Projektionsserie ist. Der Wert g(x, y, z) ist gleich der Anzahl von Projektionen der virtuellen Projektionsserie, bei denen das Voxel nicht auf einem durch das Metallobjekt gehenden Projektionsstrahl liegt. Durch Normierung kann eine ortsaufgelöste Verlässlichkeitsinformation g(x, y, z)/n ermittelt werden, die für die verschiedenen Voxel den Anteil der Projektionen der virtuellen Projektionsserie angibt, bei denen das Voxel nicht auf einem durch das Metallobjekt gehenden Projektionsstrahl liegt. Durch Mittelung über die Voxel kann eine globale Kenngröße ermittelt werden. Eine örtliche Gewichtung kann vorgenommen werden, beispielsweise wenn bestimmte Volumenbereiche für einen therapeutischen oder chirurgischen Eingriff besonders wichtig sind. Die Mittelung kann auch nur über diejenigen Voxel erfolgen, für die eine Unterdrückung von Metallartefakten besonders gewünscht ist.With reference to 4 a method is described by means of which, according to an embodiment for voxels of a volume, the number of projections of a virtual projection series can be calculated, in which the voxel is positioned on a projection beam which is projected through a Metal object goes. For this purpose, based on a data set that contains data about the position of the metal object, computationally multiple virtual projection images 31 - 33 determined. The virtual projection images 31 - 33 are 2D binary data fields, which can also be called black-and-white projections. The virtual projection images 31 - 33 exhibit in areas 34 - 36 in which projecting rays passing through the metal object terminate, the pixel value 1 and otherwise the pixel value 0. By an unfiltered back projection of the thus generated virtual projection images 31 - 33 a set of volume data is generated in which the value h (x, y, z) of a voxel with coordinates (x, y, z) indicates the number of projections of the virtual projection series in which the voxel is on a projection beam passing through the metal object lies. Of course, a quantity g (x, y, z) = n-h (x, y, z) can also be determined accordingly, where n is the total number of projections of the virtual projection series. The value g (x, y, z) is equal to the number of projections of the virtual projection series in which the voxel is not on a projection beam passing through the metal object. By normalization, a spatially resolved reliability information g (x, y, z) / n can be determined which, for the various voxels, indicates the proportion of the projections of the virtual projection series in which the voxel does not lie on a projection beam passing through the metal object. By averaging over the voxels, a global characteristic can be determined. A local weighting may be made, for example, if certain volume ranges are particularly important for a therapeutic or surgical procedure. The averaging can also be done only on those voxels for which a suppression of metal artifacts is particularly desired.

Die Ermittlung der globalen Kenngröße kann für weitere virtuelle Projektionsserien wiederholt werden. 5 veranschaulicht die Ermittlung der weiteren Kenngröße für eine weitere virtuelle Projektionsserie. Dabei wurde das Volumen 21 relativ zu der in 2 und 3 dargestellten Lage um 90° um eine Achse 49 gedreht, um eine weitere virtuelle Projektionsserie auszutesten. Natürlich könnte äquivalent auch eine Drehung der Scanebene relativ zu dem Volumen 21 vorgenommen werden. Die weitere virtuelle Projektionsserie umfasst mehrere Projektionen. Bei einem Projektionsbild 51, bei dem der Zentralstrahl des Strahlengekegels horizontal verläuft, wird das Metallobjekt 22 in einen Bildbereich 53 abgebildet. Bei einem Projektionsbild 54, bei dem der Zentralstrahl des Strahlengekegels vertikal verläuft, wird das Metallobjekt 22 in einen Bildbereich 56 abgebildet. Die Anzahl der Voxel in dem Volumen 21', die dabei von den Projektionsstrahlen 52, 55 durchstoßen wird, kann aufsummiert werden, um eine den Einfluss von Metallabschattungen quantifizierende Kenngröße zu erhalten.The determination of the global characteristic can be repeated for further virtual projection series. 5 illustrates the determination of the further characteristic for another virtual projection series. This was the volume 21 relative to the in 2 and 3 shown position by 90 ° about an axis 49 shot to test another virtual projection series. Of course, equivalently, rotation of the scan plane relative to the volume could also be equivalent 21 be made. The next virtual projection series includes several projections. In a projection image 51 , in which the central ray of the cone of rays is horizontal, becomes the metal object 22 in an image area 53 displayed. In a projection image 54 , in which the central ray of the cone of rays is vertical, becomes the metal object 22 in an image area 56 displayed. The number of voxels in the volume 21 ' taking in the projection beams 52 . 55 can be summed to obtain a parameter quantifying the influence of metal shading.

Durch das Ermitteln der Kenngrößen für verschiedene virtuelle Projektionsserien, beispielsweise im Rahmen einer Optimierungsprozedur, kann eine optimale Kenngröße ermittelt werden, die im Rahmen der durch die Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2 vorgegebenen Randbedingungen für das Untersuchungsobjekt erzielbar ist. Weiterhin kann ermittelt werden, für welche Scangeometrie, beispielsweise für welche Ausgangslage eines C-Bogens relativ zu einem Patiententisch, der Einfluss von Metallabschattungen gering, insbesondere minimal, wird.By determining the parameters for various virtual projection series, for example as part of an optimization procedure, an optimal parameter can be determined which, in the context of the X-ray recording device 2 given boundary conditions for the examination object can be achieved. Furthermore, it can be determined for which scanning geometry, for example for which initial position of a C-arm relative to a patient table, the influence of metal shading is low, in particular minimal.

6 ist eine Flussdiagrammdarstellung eines Verfahrens 60 zum Ermitteln einer Kenngröße, die den Einfluss von Metallabschattungen quantifiziert. Das Verfahren kann von der Recheneinrichtung 12 durchgeführt werden. 6 is a flowchart representation of a method 60 for determining a parameter that quantifies the influence of metal shading. The method may be performed by the computing device 12 be performed.

Bei 61 wird eine virtuelle Projektionsserie ausgewählt. Die Projektionsserie umfasst mehrere Projektionen, die unterschiedlichen Lagen zwischen einem Strahlengang und einem Untersuchungsobjekt entsprechen. Die unterschiedlichen Lagen können beispielsweise durch die Winkel zwischen einem Zentralstrahl eines Strahlenfächers oder Strahlenkegels mir Koordinatenachsen eines Patienten-Koordinatensystems angegeben werden. Die virtuelle Projektionsserie kann abhängig von der spezifischen Anwendung des Verfahrens ausgewählt werden. Falls beispielsweise bereits eine Datenerfassung an dem Untersuchungsobjekt mit einer Röntgen-Aufnahmevorrichtung erfolgt ist, kann die virtuelle Projektionsserie so gewählt werden, dass die verschiedenen Projektionen den Winkeln entsprechen, unter denen bei der Datenerfassung die verschiedenen Aufnahmen erfasst wurden. Die virtuelle Projektionsserie bei 61 kann auch im Rahmen einer Optimierungsprozedur gewählt werden. Dabei kann die virtuelle Projektionsserie abhängig von wenigstens einer für eine frühere virtuelle Projektionsserie ermittelte Kenngröße ausgewählt werden.at 61 a virtual projection series is selected. The projection series comprises several projections, which correspond to different positions between a beam path and an examination subject. The different positions can be indicated, for example, by the angles between a central ray of a ray fan or ray cone with coordinate axes of a patient coordinate system. The virtual projection series can be selected depending on the specific application of the method. If, for example, a data acquisition has already taken place on the examination object with an X-ray recording device, the virtual projection series can be selected such that the different projections correspond to the angles under which the different recordings were recorded during the data acquisition. The virtual projection series at 61 can also be chosen as part of an optimization procedure. In this case, the virtual projection series can be selected depending on at least one parameter determined for an earlier virtual projection series.

Bei 62 wird für alle Voxel eines Volumens eine Verlässlichkeitsinformation ermittelt, die den Einfluss der Metallabschattung auf die verschiedenen Voxel des Volumens ortsaufgelöst angibt. Die Verlässlichkeitsinformation wird für die bei 61 ausgewählte virtuelle Projektionsserie und abhängig von einem Datensatz ermittelt, der die Lage eines Metallobjekts in dem Untersuchungsobjekt angibt. Die Verlässlichkeitsinformation kann wie unter Bezugnahme auf 25 beschrieben beispielsweise so ermittelt werden, dass die Verlässlichkeitsinformation für jedes Voxel den Anteil der Projektionen der virtuellen Projektionsserie angibt, bei denen das entsprechende Voxel nicht auf einem durch das Metallobjekt verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet ist.at 62 For all voxels of a volume, reliability information is determined which indicates the influence of metal shading on the different voxels of the volume in a spatially resolved manner. The reliability information is provided for in 61 selected virtual projection series and depending on a data set indicating the location of a metal object in the examination object. The reliability information may be as described with reference to 2 - 5 for example, be determined so that the reliability information for each voxel indicates the proportion of the projections of the virtual projection series in which the corresponding voxel is not arranged on a projection beam passing through the metal object.

Bei 63 wird abhängig von der für die Voxel ermittelten Verlässlichkeitsinformation eine globale Kenngröße für die gewählte virtuelle Projektionsserie bestimmt. Dazu kann beispielsweise die Verlässlichkeitsinformation über Voxel gemittelt werden.at 63 becomes a global one depending on the reliability information determined for the voxels Parameter for the selected virtual projection series. For this purpose, for example, the reliability information about voxels can be averaged.

7 ist eine Flussdiagrammdarstellung eines Verfahrens 70 zum Ermitteln einer Kenngröße, die den Einfluss von Metallabschattungen quantifiziert. Das Verfahren kann von der Recheneinrichtung 12 durchgeführt werden. Das Verfahren 70 kann zur Implementierung der Schritte 62 und 63 des Verfahrens 60 eingesetzt werden. Bei dem Verfahren wird eine ortsaufgelöste Information g(x, y, z) für Voxel eines Volumens ermittelt und abhängig davon eine Kenngröße für eine virtuelle Projektionsserie bestimmt. 7 is a flowchart representation of a method 70 for determining a parameter that quantifies the influence of metal shading. The method may be performed by the computing device 12 be performed. The procedure 70 can be used to implement the steps 62 and 63 of the procedure 60 be used. In the method, a spatially resolved information g (x, y, z) is determined for voxels of a volume and, depending on this, a parameter for a virtual projection series is determined.

Bei 71 wird eine Iteration über Projektionen einer virtuellen Projektionsserie initialisiert. Der Index p bezeichnet jeweils eine der n Projektionen der virtuellen Projektionsserie.at 71 an iteration is initialized via projections of a virtual projection series. The index p designates one of the n projections of the virtual projection series.

Bei 72 wird eine Iteration über Voxel eines Volumens initialisiert. Die Voxelauflösung kann dabei identisch zu einer Voxelauflösung gewählt werden, die für die Rekonstruktion von 3D-Volumendaten aus erfassten Röntgenaufnahmen eingesetzt wird.at 72 an iteration is initialized via voxels of one volume. The voxel resolution can be chosen to be identical to a voxel resolution, which is used for the reconstruction of 3D volume data from acquired X-ray images.

Bei 73 wird überprüft, ob das Voxel mit Koordinaten (x, y, z) in der p.-ten Projektion auf einem Projektionsstrahl liegt, der auch durch das Metallobjekt verläuft. Falls das Voxel in der p.-ten Projektion nicht auf einem Projektionsstrahl liegt, der auch durch das Metallobjekt verläuft, wird bei 74 der Wert g(x, y, z) eines Datenfeldes an der Stelle des Voxels (x, y, z) um 1 inkrementiert. Anschließend fährt das Verfahren bei 75 fort. Falls bei 73 ermittelt wird, dass das Voxel in der p.-ten Projektion auf einem Projektionsstrahl liegt, der auch durch das Metallobjekt verläuft, fährt das Verfahren ohne Inkrementierung von g(x, y, z) bei 75 fort.at 73 It checks whether the voxel with coordinates (x, y, z) in the p.-th projection lies on a projection beam that also passes through the metal object. If the voxel in the pth projection does not lie on a projection beam that also passes through the metal object, then 74 the value g (x, y, z) of a data field at the location of the voxel (x, y, z) is incremented by one. Then the procedure will be added 75 continued. If at 73 if the voxel in the pth projection is detected to lie on a projection beam that also passes through the metal object, the method continues without incrementing g (x, y, z) 75 continued.

Bei 75 wird überprüft, ob bereits alle Voxel des Volumens durchlaufen wurden. Falls noch nicht alle Voxel durchlaufen wurden, wird bei 76 durch Änderung des Koordinatentripels das nächste Voxel ausgewählt. Das Verfahren kehrt zu 73 zurück.at 75 it is checked whether all voxels of the volume have already been run through. If not all voxels have been run through, join 76 by changing the coordinate triplet the next voxel is selected. The process returns 73 back.

Die Schleife bei 7376 kann beispielsweise durch eine Rückprojektion von rechnerisch erzeugten binären Projektionsbildern erfolgen, deren Pixel den Wert 1 haben, wenn in dem Pixel ein Projektionsstrahl durch das Metallobjekt endet, und deren Pixel sonst den Wert 0 haben.The loop at 73 - 76 can for example be done by a back projection of computationally generated binary projection images whose pixels have the value 1, if in the pixel a projection beam ends by the metal object, and whose pixels otherwise have the value 0.

Bei 77 wird überprüft, ob alle Projektionen der virtuellen Projektionsserie ausgewertet wurden. Falls noch nicht alle Projektionen ausgewertet wurden, wird bei 78 der Index p inkrementiert und das Verfahren kehrt zu 72 zurück. Falls alle Projektionen ausgewertet wurden, fährt das Verfahren bei 79 fort.at 77 checks if all the projections of the virtual projection series have been evaluated. If all projections have not yet been evaluated, then 78 the index p increments and the process returns 72 back. If all projections have been evaluated, then the method will be included 79 continued.

Bei 79 wird die Kenngröße für die virtuelle Projektionsserie ermittelt, die ein numerischer Wert ist, der den Einfluss von Metallabschattungen durch das Metallobjekt auf die virtuelle Projektionsserie bzw. auf eine daraus gewinnbare Rekonstruktion quantifiziert. Die Kenngröße bei 79 kann durch Mittelung von g(x, y, z)/n über die Voxel des Volumens ermittelt werden. Optional kann eine räumliche Gewichtung vorgenommen werden.at 79 The virtual projection series parameter, which is a numerical value that quantifies the impact of metal shading by the metal object on the virtual projection series or a reconstruction that can be obtained from it, is determined. The characteristic at 79 can be determined by averaging g (x, y, z) / n over the voxels of the volume. Optionally, a spatial weighting can be made.

Die bei 79 ermittelte Kenngröße kann auf verschiedene Weisen weiterverwendet werden. Bei einer Ausgestaltung kann die Kenngröße an einen Benutzer ausgegeben werden. Dadurch kann ein Benutzer nach einer Datenerfassung abschätzen, wie stark Metallabschattungen eine aus den Aufnahmen der Datenerfassung gewonnene Rekonstruktion beeinflussen. Bei weiteren Ausgestaltungen kann die ermittelte Kenngröße für eine Optimierungsprozedur verwendet werden.The at 79 determined parameter can be used in various ways. In one embodiment, the parameter can be output to a user. As a result, after a data acquisition, a user can estimate how much metal shading influences a reconstruction obtained from the recordings of the data acquisition. In further embodiments, the determined parameter can be used for an optimization procedure.

8 ist eine Flussdiagrammdarstellung eines Verfahrens 80, bei dem Kenngrößen für mehrere unterschiedliche virtuelle Projektionsserien rechnerisch ermittelt werden. Das Verfahren kann von der Recheneinrichtung 12 durchgeführt werden. Das Verfahren kann zum Ermitteln der Kenngröße eingesetzt werden, die zu der virtuellen Projektionsserie gehört, bei der der Einfluss durch die Metallabschattungen minimal ist. Das Verfahren kann auch eingesetzt werden, um Parameter für die Durchführung einer Datenerfassung so zu bestimmen, dass der Einfluss von Metallabschattungen gering bleibt. 8th is a flowchart representation of a method 80 , in which parameters for several different virtual projection series are calculated. The method may be performed by the computing device 12 be performed. The method can be used to determine the characteristic that belongs to the virtual projection series, in which the influence of the metal shading is minimal. The method can also be used to determine parameters for performing data acquisition so that the influence of metal shading remains low.

Bei 81 werden Aufnahmen empfangen, die von einer Röntgen-Aufnahmevorrichtung, beispielsweise der Röntgen-Aufnahmevorrichtung 2, erfasst wurden. Eine 3D-Rekonstruktion wird berechnet.at 81 be received images from an X-ray recording device, such as the X-ray recording device 2 , were recorded. A 3D reconstruction is calculated.

Bei 82 werden abhängig von einer Segmentierung der 3D-Rekonstruktion Voxel ermittelt, die einen Abschnitt mit einem hohen Absorptionskoeffizienten, insbesondere ein Metallobjekt, repräsentieren.at 82 are determined depending on a segmentation of the 3D reconstruction voxels representing a section with a high absorption coefficient, in particular a metal object.

Bei 83 wird eine virtuelle Projektionsserie so gewählt, dass die unterschiedlichen Lagen des Strahlenfächers oder Strahlenkegels relativ zu dem Untersuchungsobjekt in der virtuellen Projektionsserie den Lagen entsprechen, die bei der Datenerfassung durch die Röntgen-Aufnahmevorrichtung vorgelegen haben.at 83 For example, a virtual projection series is selected such that the different layers of the fan beam or beam cone relative to the examination object in the virtual projection series correspond to the positions that were present during the data acquisition by the x-ray recording device.

Bei 84 wird die Kenngröße für die gewählte virtuelle Projektionsserie ermittelt. Das Ermitteln der Kenngröße kann gemäß dem Verfahren nach einer der Ausführungsformen der Erfindung erfolgen, beispielsweise mit dem Verfahren 70 von 7.at 84 the parameter for the selected virtual projection series is determined. The determination of the parameter can be carried out according to the method according to one of the embodiments of the invention, for example with the method 70 from 7 ,

Bei 85 wird überprüft, ob ein Abbruchkriterium erfüllt ist. Das Abbruchkriterium kann beispielsweise ein Abbruchkriterium einer Optimierungsprozedur sein. Das Abbruchkriterium kann einen Vergleich der Kenngröße mit einem Schwellenwert umfassen. Falls das Abbruchkriterium nicht erfüllt ist, wird bei 86 eine weitere virtuelle Projektionsserie ausgewählt. Das Auswählen der weiteren virtuellen Projektionsserie kann so erfolgen, dass mögliche relative Lagen zwischen Untersuchungsobjekt und Röntgen-Aufnahmevorrichtung ausgetestet werden. Das Auswählen der weiteren virtuellen Projektionsserie kann im Rahmen einer Optimierungsprozedur, beispielsweise eines „simulierte Abkühlung”-Algorithmus erfolgen.at 85 it is checked whether an abort criterion is met. The termination criterion can For example, be a termination criterion of an optimization procedure. The abort criterion may include a comparison of the characteristic with a threshold. If the abort criterion is not met, then 86 selected another virtual projection series. The selection of the further virtual projection series can be carried out in such a way that possible relative positions between the examination object and the X-ray recording device are tested out. The selection of the further virtual projection series can take place as part of an optimization procedure, for example a "simulated cooling" algorithm.

Falls bei 85 ermittelt wird, dass das Abbruchkriterium erfüllt ist, fährt das Verfahren bei 87 fort. Bei 87 wird ein extremaler Wert der für die verschiedenen virtuellen Projektionsserien bei 84 ermittelten Kenngrößen bestimmt. Alternativ oder zusätzlich kann auch die zugehörige virtuelle Projektionsserie ermittelt werden. Falls die Kenngröße wie unter Bezugnahme auf 7 beschrieben derart ermittelt wird, dass die Kenngröße im Intervall von 0 bis 1 liegt und ein Wert nahe bei 1 anzeigt, dass die Abschattung einen geringen Einfluss hat, wird der Maximalwert der Kenngröße ermittelt.If at 85 If the determination is made that the termination criterion has been met, the method is added 87 continued. at 87 becomes an extreme value for the various virtual projection series 84 determined characteristics determined. Alternatively or additionally, the associated virtual projection series can also be determined. If the characteristic is as with reference to 7 described is such that the characteristic in the interval from 0 to 1 and a value close to 1 indicates that the shading has a small influence, the maximum value of the characteristic is determined.

D. h., es wird jedenfalls der Extremalwert der Kenngröße, der einen möglichst geringen Einfluss von Metallabschattungen anzeigt, und/oder die zugehörige virtuelle Projektionsserie ermittelt.In other words, in each case the extreme value of the parameter which indicates the lowest possible influence of metal shading and / or the associated virtual projection series is determined.

Bei 88 wird der extremale Wert der ermittelten Kenngröße und/oder Parameter für die zugehörige virtuelle Projektionsserie ausgegeben. Die Parameter für die virtuelle Projektionsserie, die eine Rekonstruktion mit minimalem Einfluss von Metallabschattungen erlaubt, können als Parameter zur Verwendung bei einer erneuten Datenerfassung ausgegeben werden. Beispielsweise können die Parameter so angegeben werden, dass sie die Positionierung des Detektors oder C-Bogens relativ zu dem Patiententisch und die Angulation bei Beginn eines Scans angeben, falls ein C-Bogen-Gerät zur Datenerfassung verwendet wird.at 88 the extremal value of the determined parameter and / or parameter is output for the associated virtual projection series. The parameters for the virtual projection series, which allows reconstruction with minimal impact of metal shading, can be output as parameters for use in a new data acquisition. For example, the parameters may be specified to indicate the positioning of the detector or C-arm relative to the patient table and the angulation at the beginning of a scan if a C-arm device is used for data acquisition.

Bei 89 kann optional eine erneute Datenerfassung vorgenommen werden. Die erneute Datenerfassung kann unter Verwendung der bei 88 ermittelten Parameter, die zu einem geringen Einfluss von Metallabschattungen führen, durchgeführt werden. Auch ohne erneute Datenerfassung kann ein Benutzer die bei 88 ermittelten Parameter vorteilhaft verwenden, wenn eine Datenerfassung an einem anderen Untersuchungsobjekt vorgenommen werden soll, bei dem das Metallobjekt ähnlich positioniert ist. Beispielsweise können für einen Patienten, der ein Schraubenimplantat mit einer bestimmten Orientierung aufweist, Parameter für einen Scan bestimmt werden, die zu einem geringen Einfluss von Metallabschattungen führen. Falls eine Röntgenbildgebung für einen weiteren Patienten mit einem ähnlichen Schraubenimplantat vorgenommen werden soll, kann diese gleich unter Verwendung der ermittelten Parameter erfolgen, um den Einfluss von Metallabschattungen gering zu halten.at 89 optionally a new data acquisition can be made. The re-data collection can be done using the 88 determined parameters, which lead to a small influence of Metallabschattungen be performed. Even without re-recording, a user can at 88 Use determined parameters advantageous if a data acquisition to be made to another object to be examined, in which the metal object is positioned similarly. For example, for a patient having a screw implant with a particular orientation, parameters for a scan may be determined that result in little influence of metal shading. If X-ray imaging is to be performed on another patient with a similar screw implant, this can be done immediately using the parameters determined in order to minimize the influence of metal shading.

Die Verfahren nach den verschiedenen Ausführungsformen können für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann nach jedem 3D-Scan mit einem Computertomographen eine Rückmeldung darüber gegeben werden, wie gut die aktuelle Lagebeziehung zwischen einer Röntgen-Aufnahmevorrichtung, beispielsweise dem C-Bogen eines C-Bogen-Geräts, und dem Untersuchungsobjekt ist. Nach Durchlaufen eines Optimierungsverfahrens kann optional weiterhin eine Information darüber ausgegeben werden, welche Kenngröße für einen mit der Röntgen-Aufnahmevorrichtung durchgeführten Scan für eine Lage zwischen C-Bogen und Untersuchungsobjekt, die den Einfluss der Metallabschattung minimiert, möglich ist.The methods of the various embodiments can be used for various applications. For example, after every 3D scan with a computer tomograph, feedback may be given on how good the current positional relationship between an X-ray recording device, for example the C-arm of a C-arm device, and the examination object is. After passing through an optimization method, it is optionally also possible to output information as to which parameter is possible for a scan performed with the x-ray recording device for a position between the c-arm and the object to be examined which minimizes the influence of the metal shading.

Bei einer weiteren vergleichbaren Bildgebung kann die ermittelte Stellung, die den Einfluss der Metallabschattung minimiert, als Ausgangskonfiguration genutzt werden, um eine bessere Bildqualität zu erreichen.In a further comparable imaging, the determined position, which minimizes the influence of the metal shading, can be used as the initial configuration in order to achieve a better image quality.

Falls der Unterschied zwischen der für die Datenerfassung erreichten Kenngröße und der optimalen Kenngröße einen Schwellenwert übersteigt, kann der Scan mit neuen Winkelparametern wiederholt werden. Die neuen Winkelparameter können dabei abhängig von der mit einer Optimierungsprozedur ermittelten virtuellen Projektionsserie gewählt werden. Falls der Unterschied zwischen der für die Datenerfassung erreichten Kenngröße und der optimalen Kenngröße klein ist, kann auf eine erneute Datenerfassung verzichtet werden.If the difference between the parameter obtained for the data acquisition and the optimal parameter exceeds a threshold value, the scan can be repeated with new angle parameters. The new angle parameters can be selected depending on the determined with an optimization procedure virtual projection series. If the difference between the parameter obtained for the data acquisition and the optimal parameter is small, a new data acquisition can be dispensed with.

Falls die Lage von Metallobjekten, die beispielsweise bei einem chirurgischen Eingriff eingesetzt werden, vorab bekannt ist, kann bereits vor Durchführung der Datenerfassung eine Positionierung rechnerisch ermittelt werden, für die der Einfluss der Metallabschattungen gering ist.If the position of metal objects used, for example, during a surgical procedure is known in advance, a positioning can already be computed before the data acquisition is carried out, for which the influence of the metal shading is low.

911 zeigen verschiedene Schnitte durch 3D-Rekonstruktionen. Dabei ist bei 91, 92, 93 ein Schnitt durch eine 3D-Rekonstruktion dargestellt, die aus einer herkömmlichen Scangeometrie erzeugt wurde, bei der der C-Bogen in einem Winkel von 90° zum Tisch steht und die Angulation 0° ist. Bei 101, 102, 103 ist ein Schnitt durch eine 3D-Rekonstruktion dargestellt, die aus einer Scangeometrie erzeugt wurde, bei der die Parameter für den Scan mit einem Verfahren nach einem Ausführungsbeispiel ermittelt wurden. Bei dem dargestellten Beispiel wurde eine Ausgangspositionierung ermittelt, bei der der C-Bogen in einem Winkel von 60° zum Tisch steht und die Angulation 0° ist. Die Schnittebene in den Schnittansichten 91 und 101 in 9 ist identisch. Die Schnittebene in den Schnittansichten 92 und 102 in 10 ist identisch. Die Schnittebene in den Schnittansichten 93 und 103 in 11 ist identisch. Eine Metallschraube ist so positioniert, dass sie bei dem herkömmlichen Scan, dessen Rekonstruktion in den Schnittbildern 9193 dargestellt ist, in der Scanebene liegt. 9 - 11 show different cuts through 3D reconstructions. It is at 91 . 92 . 93 a section through a 3D reconstruction, which was created from a conventional Scangeometrie in which the C-arm is at an angle of 90 ° to the table and the angulation is 0 °. at 101 . 102 . 103 FIG. 3 shows a section through a 3D reconstruction, which was generated from a scanning geometry, in which the parameters for the scan were determined by a method according to an exemplary embodiment. In the illustrated example, an initial positioning was determined in which the C-arm in is at an angle of 60 ° to the table and the angulation is 0 °. The section plane in the section views 91 and 101 in 9 is equal. The section plane in the section views 92 and 102 in 10 is equal. The section plane in the section views 93 and 103 in 11 is equal. A metal screw is positioned so that in the conventional scan, its reconstruction in the sectional images 91 - 93 is shown lying in the scan plane.

In 9 verschwindet in dem Schnitt 91 der mit herkömmlichen Scanparametern ermittelten Rekonstruktion die Schraube in LEFT-RIGHT(links-recht)-Richtung des Schnittes 91 und hinterlässt ein Artefakt in Größe des Schraubdurchmessers in LEFT-RIGHT(links-recht)-Richtung durch das gesamte rekonstruierte Volumen. Hingegen ist in dem Schnitt 101 das Artefakt reduziert. Der kreisförmige Schraubenquerschnitt ist erkennbar.In 9 disappears in the cut 91 the reconstruction determined with conventional scanning parameters, the screw in LEFT-RIGHT (left-right) direction of the cut 91 and leaves an artifact in screw diameter size in the LEFT-RIGHT (left-right) direction throughout the reconstructed volume. On the other hand is in the cut 101 the artifact is reduced. The circular screw cross section is recognizable.

In 10 ist in dem Schnitt 92 auch in FOOT-HEAD(Fuß-Kopf)-Richtung der eigentliche Schraubenkörper aufgrund von Metallabschattungen ausgeloscht. Nur ein Außengewinde der Schraube ist sichtbar. In dem Schnitt 102 wird die Schraube deutlich erkennbar.In 10 is in the cut 92 also in FOOT-HEAD (foot-head) direction the actual screw body is erased due to metal shading. Only one external thread of the screw is visible. In the cut 102 the screw is clearly visible.

In 11 weist die Schraube in dem Schnitt 93 in ANTERIOR-POSTERIOR-Richtung einen Schwächungskoeffizienten auf, der ähnlich dem des Gewebes ist. In dem Schnitt 103 weist die Schraube einen Schwächungskoeffizienten auf, der sich deutlich von dem des umgebenden Gewebes unterscheidet.In 11 points the screw in the cut 93 in the ANTERIOR POSTERIOR direction has a weakening coefficient similar to that of the fabric. In the cut 103 the screw has a coefficient of attenuation that is significantly different from that of the surrounding tissue.

Wie durch einen Vergleich der Schnitte 101103 mit den Schnitten 9193 ersichtlich ist, können durch eine mit einem Verfahren nach einer Ausfuhrungsform bestimmten Positionierung eines C-Bogens relativ zu einem Patiententisch Artefakte reduziert und somit die 3D-Bildqualität gesteigert werden. Das Scanprotokoll fur die Ermittlung der zwei verschiedenen 3D-Rekonstruktionen ist dabei identisch.As by comparing the cuts 101 - 103 with the cuts 91 - 93 As can be seen, artefacts can be reduced relative to a patient table by positioning a C-arm relative to a patient table, as determined by a method according to one embodiment, and thus the 3D image quality can be increased. The scan protocol for determining the two different 3D reconstructions is identical.

Während unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wurden, können bei weiteren Ausführungsformen Abwandlungen dieser Ausführungsbeispiele realisiert werden. Während Ausführungsbeispiele im Kontext von C-Bogen-Geräten beschrieben wurden, können Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsformen der Erfindung auch bei anderen Geräten eingesetzt werden, bei denen 3D-Volumendaten aus 1D- oder 2D-Bildern rekonstruiert werden. Während Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben wurden, bei denen zunächst eine ortsaufgelöste Verlässlichkeitsinformation für verschiedene Voxel eines Volumens ermittelt und durch Mittelung darüber eine Kenngröße für eine virtuelle Projektionsserie bestimmt wurde, kann bei weiteren Ausführungsformen die Kenngröße auch anderweitig ermittelt werden. Beispielsweise kann für mehrere Projektionen einer virtuellen Projektionsserie jeweils die Anzahl von Voxeln ermittelt werden, die auf einem durch das Metallobjekt verlaufenden Projektionsstrahl angeordnet sind, die für die verschiedenen Projektionen ermittelten Voxelzahlen können aufaddiert und anschließend durch Division durch die Gesamtanzahl der Voxel und die Anzahl von Projektionen normiert werden. Während Ausführungsbeispiele im Kontext der Rekonstruktion von 3D-Volumendaten aus 2D-Bildern beschrieben wurden, können die Verfahren und Vorrichtungen auch eingesetzt werden, wenn 1D-Bilder erfasst und daraus 3D-Volumendaten rekonstruiert werden. Während Ausführungsbeispiele im Kontext der Rekonstruktion von 3D-Volumendaten aus 2D-Bildern beschrieben wurden, können die Verfahren und Vorrichtungen auch eingesetzt werden, wenn 1D-Bilder erfasst und daraus 2D-Schnittbilder rekonstruiert werden. Während Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, bei denen die Kenngröße für die virtuelle Projektionsserie durch Mittelung einer ortsabhängigen Verlässlichkeitsinformation bestimmt wird, können bei der Ermittlung der Kenngröße weitere Faktoren berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine Gewichtung erfolgen. Voxel, die für einen geplanten chirurgischen oder therapeutischen Eingriff relevanter sind, können mit einer höheren Gewichtung in die Ermittlung der Kenngröße eingehen als weniger relevante Voxel. Die Identifizierung der relevanteren Voxel kann über eine Benutzereingabe erfolgen.While exemplary embodiments have been described in detail with reference to the figures, in further embodiments, modifications of these embodiments can be realized. While embodiments have been described in the context of C-arm devices, devices and methods in accordance with embodiments of the invention may be used with other devices in which 3D volume data is reconstructed from 1D or 2D images. While exemplary embodiments have been described in detail in which initially a spatially resolved reliability information is determined for different voxels of a volume and a characteristic for a virtual projection series has been determined by averaging over it, the characteristic can also be determined otherwise in further embodiments. For example, for several projections of a virtual projection series, the number of voxels arranged on a projection beam passing through the metal object can be determined, the voxel numbers determined for the different projections can be added, and then divided by the total number of voxels and the number of projections be normalized. While embodiments have been described in the context of reconstructing 3D volume data from 2D images, the methods and apparatus can also be used when capturing 1D images and reconstructing 3D volume data therefrom. While embodiments have been described in the context of reconstructing 3D volume data from 2D images, the methods and apparatus can also be used when capturing 1D images and reconstructing 2D slice images therefrom. While embodiments have been described in which the parameter for the virtual projection series is determined by averaging a location-dependent reliability information, further factors can be taken into account in determining the characteristic. For example, a weighting can take place. Voxels that are more relevant to a planned surgical or therapeutic intervention may be included in the determination of the parameter with a higher weighting than less relevant voxels. The identification of the more relevant voxels can be done via user input.

Die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen können mit Verfahren zur Reduktion von Metallartefakten kombiniert werden, beispielsweise mit dem in der DE 10 2008 050 570 A1 beschriebenen Verfahren. So kann dem Benutzer auch nach Anwendung eines derartigen Korrekturverfahrens Information über den Einfluss von Metallabschattungen auf eine durchgeführte oder durchzuführende Datenerfassung vermittelt werden.The described methods and apparatus can be combined with methods for the reduction of metal artefacts, for example with that in the DE 10 2008 050 570 A1 described method. Thus, even after applying such a correction method, the user can be provided with information about the influence of metal shading on a data acquisition performed or to be performed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung erlauben die Quantifizierung des Einflusses von Metallabschattungen. Anwendungsbereiche liegen insbesondere in der medizinischen Technik.Embodiments of the invention allow the quantification of the influence of metal shading. Applications are in particular in medical technology.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

PP
Untersuchungsobjektobject of investigation
11
ComputertomographCT Scanner
22
Röntgen-AufnahmevorrichtungX Cradle
3, 3'3, 3 '
C-BogenC-arm
44
RöntgenquelleX-ray source
55
RöntgendetektorX-ray detector
66
Strahlenkonuscone beam
77
Antriebdrive
88th
Bewegung des C-BogensMovement of the C-arm
99
Tischtable
1010
Steuereinrichtungcontrol device
1111
Vorrichtung zum Ermitteln des AbschattungseinflussesDevice for determining the shadowing effect
1212
Recheneinrichtungcomputing device
1313
Anzeigeeinrichtungdisplay
1414
SpeicherStorage
21, 21'21, 21 '
Volumenvolume
2222
Metallobjektmetal object
23–2523-25
Voxelvoxel
30, 30'30, 30 '
Projektionprojection
31–3331-33
virtuelles Projektionsbildvirtual projection image
34–3634-36
Bildbereichimage area
41–4641-46
Projektionsstrahlprojection beam
48, 4948, 49
Koordinatenachsencoordinate axes
5151
virtuelles Projektionsbildvirtual projection image
5252
Projektionslinienprojection lines
5353
Bildbereichimage area
5454
virtuelles Projektionsbildvirtual projection image
5555
Projektionslinienprojection lines
5656
Bildbereichimage area
6060
Verfahrenmethod
61–6361-63
Verfahrensschrittesteps
7070
Verfahrenmethod
71–7971-79
Verfahrensschrittesteps
8080
Verfahrenmethod
81–8981-89
Verfahrensschrittesteps
91–9391-93
Schnitt durch 3D-RekonstruktionCut through 3D reconstruction
101–103101-103
Schnitt durch 3D-RekonstruktionCut through 3D reconstruction

Claims (25)

Verfahren zum Ermitteln des Einflusses von Abschattungen auf eine Röntgenbildgebung eines Untersuchungsobjekts (P) abhängig von einem das Untersuchungsobjekt (P) repräsentierenden Datensatz, wobei der Datensatz Daten über einen Abschnitt (22) des Untersuchungsobjekts (P) mit einem einen Schwellenwert übersteigenden Absorptionskoeffizienten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass für eine virtuelle Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) mit mehreren Projektionen (30, 30', 3133; 51, 54), die unterschiedlichen Lagen eines Strahlengangs (4146; 52, 55) relativ zu dem Untersuchungsobjekt (P) entsprechen, abhängig von dem Datensatz rechnerisch Informationen über eine Abschattung durch den Abschnitt (22) ermittelt werden, wobei abhängig von den ermittelten Informationen eine der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) zugeordnete Kenngröße ermittelt wird, um den Einfluss der Abschattung durch den Abschnitt (22) auf eine Rekonstruktion zu quantifizieren.Method for determining the influence of shadowing on X-ray imaging of an examination object (P) as a function of a data record representing the examination subject (P), the data record relating to a section (P) ( 22 ) of the examination subject (P) having an absorption coefficient exceeding a threshold, characterized in that for a virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) with several projections ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ), the different layers of a beam path ( 41 - 46 ; 52 . 55 ) relative to the examination object (P), depending on the data set, information about shading by the section ( 22 ), wherein, depending on the determined information, one of the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) is determined in order to determine the influence of shading by the section ( 22 ) to quantify a reconstruction. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnerische Ermitteln der Informationen umfasst, dass für Pixel oder Voxel (2325) der Rekonstruktion ermittelt wird, ob das Pixel oder Voxel (2325) bei den mehreren Projektionen (30, 30', 3133; 51, 54) auf einem durch den Abschnitt (22) verlaufenden Projektionsstrahl (41, 46) angeordnet ist.Method according to claim 1, characterized in that the mathematical determination of the information comprises that for pixels or voxels ( 23 - 25 ) the reconstruction is determined whether the pixel or voxel ( 23 - 25 ) in the several projections ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) on one through the section ( 22 ) extending projection beam ( 41 . 46 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnerische Ermitteln der Informationen umfasst, dass für Pixel oder Voxel (2325) der Rekonstruktion jeweils eine Anzahl von Projektionen (30, 30', 3133; 51, 54) der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) ermittelt wird, bei denen das entsprechende Pixel oder Voxel (2325) auf einem durch den Abschnitt (22) verlaufenden Projektionsstrahl (41, 46) angeordnet ist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the mathematical determination of the information comprises that for pixels or voxels ( 23 - 25 ) of the reconstruction each have a number of projections ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) of the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) at which the corresponding pixel or voxel ( 23 - 25 ) on one through the section ( 22 ) extending projection beam ( 41 . 46 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngröße für die virtuelle Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) abhängig von einer Summe der für die Pixel oder Voxel (2325) ermittelten Anzahl von Projektionen (30, 30', 3133; 51, 54), bei denen das Pixel oder Voxel (2325) auf einem durch den Abschnitt (22) des Untersuchungsobjekts (P) verlaufenden Projektionsstrahl (41, 46) angeordnet ist, ermittelt wird.Method according to Claim 3, characterized in that the parameter for the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) depending on a sum of the pixels or voxels ( 23 - 25 ) number of projections ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ), where the pixel or voxel ( 23 - 25 ) on one through the section ( 22 ) of the examination subject (P) extending projection beam ( 41 . 46 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Pixel oder Voxel (2325) der Rekonstruktion eine Verlässlichkeitsinformation bestimmt wird, die proportional zu einer Anzahl von Projektionen (30, 30', 3133; 51, 54) der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) ist, bei denen das entsprechende Pixel oder Voxel (2325) nicht auf einem durch den Abschnitt (22) des Untersuchungsobjekts (P) verlaufenden Projektionsstrahl (4245) angeordnet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for each pixel or voxel ( 23 - 25 ) the reconstruction is determined a reliability information proportional to a number of projections ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) of the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) is where the corresponding pixel or voxel ( 23 - 25 ) not on one through the section ( 22 ) of the examination subject (P) extending projection beam ( 42 - 45 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) zugeordnete Kenngröße durch Mittelung der Verlässlichkeitsinformation über die Pixel oder Voxel (2325) bestimmt wird.Method according to claim 5, characterized in that that of the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) by averaging the reliability information about the pixels or voxels ( 23 - 25 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Informationen eine rechnerische Ermittlung virtueller Projektionsbilder (3133; 51, 54) basierend auf dem Datensatz umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the information is a computational determination of virtual projection images ( 31 - 33 ; 51 . 54 ) based on the record. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine ungefilterte Rückprojektion der virtuellen Projektionsbilder (3133; 51, 54) ermittelt wird.Method according to Claim 7, characterized in that an unfiltered rear projection of the virtual projection images ( 31 - 33 ; 51 . 54 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das Untersuchungsobjekt (P) repräsentierende Datensatz basierend auf einer Mehrzahl von Aufnahmen des Untersuchungsobjekts (P) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data item representing the examination object (P) is determined on the basis of a plurality of images of the examination subject (P). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) so gewählt wird, dass die Projektionen (30, 30', 3133; 51, 54) der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) den Lagen des Strahlengangs relativ zu dem Untersuchungsobjekt (P) bei der Erfassung der Mehrzahl von Aufnahmen entsprechen.Method according to claim 9, characterized in that the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) is chosen so that the projections ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) of the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) the layers of the beam path relative to the examination subject (P) in the detection of the plurality of recordings. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnerische Ermitteln der Kenngröße für wenigstens eine weitere virtuelle Projektionsserie (51, 54) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the mathematical determination of the parameter for at least one further virtual projection series ( 51 . 54 ) is carried out. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum rechnerischen Ermitteln der Kenngröße für die wenigstens eine weitere virtuelle Projektionsserie (51, 54) das durch den Datensatz repräsentierte Untersuchungsobjekt (P) virtuell rotiert wird.Method according to claim 11, characterized in that for mathematically determining the parameter for the at least one further virtual projection series ( 51 . 54 ) the examination object (P) represented by the data record is virtually rotated. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnerische Ermitteln der Kenngröße in einer Optimierungsprozedur wiederholt wird.A method according to claim 11 or 12, characterized in that the computational determination of the characteristic is repeated in an optimization procedure. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass ermittelt wird, für welche von der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 3133) und der wenigstens einen weiteren virtuellen Projektionsserie (51, 54) die Kenngröße einen extremalen Wert aufweist.Method according to one of claims 11-13, characterized in that it is determined for which of the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ) and the at least one further virtual projection series ( 51 . 54 ) the characteristic value has an extreme value. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–14, dadurch gekennzeichnet, dass die virtuelle Projektionsserie (30, 30', 3133) und die wenigstens eine weitere virtuelle Projektionsserie (51, 54) abhängig von durch eine Röntgen-Aufnahmevorrichtung (2) vorgegebenen geometrischen Randbedingungen festgelegt werden.Method according to one of claims 11-14, characterized in that the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ) and the at least one further virtual projection series ( 51 . 54 ) depending on by an X-ray recording device ( 2 ) predetermined geometric boundary conditions are set. Verfahren nach einem der Ansprüche 11–15, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den für die virtuelle Projektionsserie (30, 30', 3133) und die wenigstens eine weitere virtuelle Projektionsserie (51, 54) ermittelten Kenngrößen Parameter für eine Datenerfassung mit einer Röntgen-Aufnahmevorrichtung (2) ermittelt werden.Method according to one of claims 11-15, characterized in that, depending on the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ) and the at least one further virtual projection series ( 51 . 54 ) parameters for a data acquisition with an X-ray recording device ( 2 ) be determined. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter eine Ausgangs- oder Endposition einer beweglichen Komponente (35) der Röntgen-Aufnahmevorrichtung (2) relativ zu einem Patiententisch (9) bestimmen.Method according to Claim 16, characterized in that the parameters are an initial or end position of a mobile component ( 3 - 5 ) of the X-ray recording device ( 2 ) relative to a patient table ( 9 ). Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter eine Positionierung eines C-Bogens (3) relativ zu einem Patiententisch (9) bestimmen.Method according to claim 16 or 17, characterized in that the parameters include a positioning of a C-arm ( 3 ) relative to a patient table ( 9 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des Datensatzes eine 3D-Metallsegmentierung einer 3D-Rekonstruktion des Untersuchungsobjekts (P) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for determining the data set, a 3D metal segmentation of a 3D reconstruction of the examination subject (P) is performed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das Untersuchungsobjekt (P) repräsentierende Datensatz ein Satz von 3D-Volumendaten des Untersuchungsobjekts (P) ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data set representing the examination object (P) is a set of 3D volume data of the examination object (P). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten über den Abschnitt (22) des Untersuchungsobjekts (P) mit einem einen Schwellenwert übersteigenden Absorptionskoeffizienten Daten über einen Abschnitt (22) aus Metall sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data on the section ( 22 ) of the examination object (P) with a threshold value exceeding an absorption coefficient data on a section ( 22 ) are made of metal. Datenträger mit darauf gespeichertem Computerprogramm, wobei das Computerprogramm eine Befehlsfolge umfasst, die bei Ausführung durch eine elektronische Recheneinrichtung (12) die Recheneinrichtung (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche veranlasst.Data carrier with computer program stored thereon, the computer program comprising a command sequence which, when executed by an electronic computer ( 12 ) the computing device ( 12 ) for carrying out the method according to one of the preceding claims. Vorrichtung (11) zum Ermitteln des Einflusses von Abschattungen auf eine Röntgenbildgebung eines Untersuchungsobjekts (P), umfassend einen Speicher (14) zum Speichern eines das Untersuchungsobjekt (P) repräsentierenden Datensatzes, wobei der Datensatz Daten über einen Abschnitt (22) des Untersuchungsobjekts (P) mit einem einen Schwellenwert übersteigenden Absorptionskoeffizienten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine mit dem Speicher (14) gekoppelte Recheneinrichtung (12) umfasst, die eingerichtet ist, – um für eine virtuelle Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) mit mehreren Projektionen (30, 30', 3133; 51, 54), die unterschiedlichen Lagen eines Strahlengangs (4146; 52, 55) relativ zu dem Untersuchungsobjekt (P) entsprechen, abhängig von dem Datensatz rechnerisch Informationen über eine Abschattung durch den Abschnitt (22) zu ermitteln, und – um abhängig von den ermittelten Informationen eine der virtuellen Projektionsserie (30, 30', 3133; 51, 54) zugeordnete Kenngröße zu ermitteln, um den Einfluss der Abschattung durch den Abschnitt (22) auf eine Rekonstruktion zu quantifizieren.Contraption ( 11 ) for determining the influence of shadowing on X-ray imaging of an examination subject (P), comprising a memory ( 14 ) for storing a data record representing the examination object (P), the data record containing data on a section ( 22 ) of the examination object (P) having an absorption coefficient exceeding a threshold, characterized in that the device has one with the memory ( 14 ) coupled computing device ( 12 ) arranged to - for a virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) with several projections ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ), the different layers of a beam path ( 41 - 46 ; 52 . 55 ) relative to the examination object (P), depending on the data set, information about shading by the section ( 22 ) and, depending on the information obtained, one of the virtual projection series ( 30 . 30 ' . 31 - 33 ; 51 . 54 ) to determine the influence of shading by the section ( 22 ) to quantify a reconstruction. Vorrichtung (11) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2–21 eingerichtet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 23, characterized in that the device ( 11 ) is arranged to carry out the method according to one of claims 2-21. Computertomograph (1), umfassend einen Zeilen- oder Flächendetektor (5) zum Erfassen von Aufnahmen, und eine mit dem Zeilen- oder Flächendetektor (5) gekoppelte Vorrichtung (11) nach Anspruch 23 oder 24.Computer tomograph ( 1 ) comprising a line or area detector ( 5 ) for capturing images, and one with the line or area detector ( 5 ) coupled device ( 11 ) according to claim 23 or 24.
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