(57)【要約】【課題】付加的なテスト走査なしですませながらも検査対象の個別的なプロポーションを十分に考慮してＸ線コンピュータ断層撮影における散乱補正を行う。【解決手段】少なくとも２つのＸ線源を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置における散乱放射線補正のために、走査対象（７）から実際に取得されたサイノグラムに基づいて散乱放射線が決定されるＸ線コンピュータ断層撮影装置における散乱放射線補正方法において、検査対象（７）におけるサイノグラムで決定可能な放射線接線（ＳT）から、各測定ビーム（ＳM）について潜在的な散乱位置（Ｚ）を決定し、散乱位置（Ｚ）に入射する散乱ビーム（ＳS）（＝１次放射線）と、散乱ビーム（ＳS）、検査対象（７）における放射線接線（ＳT）および測定ビーム（ＳM）の角度関係とから、散乱放射線の強度を算出する。【選択図】図５
2007296338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのＸ線源を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置における散乱放射線補正のために、走査対象（７）から実際に取得されたサイノグラムに基づいて散乱放射線が決定されるＸ線コンピュータ断層撮影装置における散乱放射線補正方法において、
検査対象（７）におけるサイノグラムで決定可能な放射線接線（ＳT）から、各測定ビーム（ＳM）について潜在的な散乱位置（Ｚ）を決定し、
散乱位置（Ｚ）に入射する散乱ビーム（ＳS）（＝１次放射線）と、散乱ビーム（ＳS）、検査対象（７）における放射線接線（ＳT）および測定ビーム（ＳM）の角度関係とから、散乱放射線の強度を算出する
ことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置における散乱放射線補正方法。
【請求項２】
角度をずらされて配置され対象の周りを回転する少なくとも２つのＸ線源（Ｆ1，Ｆ2）によりＸ線束（Ｓ1.i，Ｓ2.i）が対象に対して送出されて対象（７）の透過時の強度変化を測定され、
各Ｘ線束（Ｓ1.i，Ｓ2.i）によって対象（７）の横に向けられた散乱放射線（Ｓ1→2，Ｓ2→1）、すなわち直接まっすぐに向けられた測定ビーム（ＳM）の強度に加えて測定されて測定データの品質低下を生じる散乱放射線も発生され、
再構成の前に、測定データが、検査対象（７）の実際に取得されたサイノグラムに基づいて得られた散乱放射線補正を施され、
測定された放射線強度の散乱放射線割合を決定するために、各投影角（α）と検出器（Ｄ1，Ｄ2）の各検出素子とについて、発生した測定ビーム（ＳM）の経過が決定され、
この経過と対象（７）のサイノグラムとから散乱放射線の潜在的な発生位置（Ｚ）が決定され、
この発生位置（Ｚ）を通る散乱ビーム（ＳS）が求められ、
散乱ビーム（ＳS）の実際の強度の考慮のもとに、測定された放射線強度の散乱ビーム割合が算出されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの断層面の実際に取得されたサイノグラムにおいて、対象影境界（Ｇ）が決定され、
対象影境界（Ｇ）によって規定された接線ビーム（ＳT）が決定され、
対象影境界（Ｇ）と接線ビーム（ＳT）との交点（Ｚ）を通る測定ビーム（ＳM）が決定され、
少なくとも１つの第２のＸ線源（４）から発生され対象影境界（Ｇ）と接線ビーム（ＳT）との交点（Ｚ）を通る少なくとも１つの散乱ビーム（ＳS）が決定され、
接線ビーム（ＳT）と散乱ビーム（ＳS）との間の入射角（φS）および接線ビーム（ＳT）と測定ビーム（ＳM）との間の出射角（φM）が決定され、
引続いて、異なる入射角（φS）および出射角（φM）と散乱ビーム（ＳS）の強度（Ｉ0）とに基づいて、散乱放射線強度（ＩS）が算出されることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
対象影境界（Ｇ）が、測定された放射線強度の予め与えられた閾値によって決定されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
対象影境界（Ｇ）が、サイノグラムにおける測定された放射線強度の外側から内側へ進む積分値の予め与えられた閾値によって決定されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
発生された散乱放射線強度（ＩS）と、入射角（φS）と、出射角（φM）と、散乱ビーム（ＳS）の強度（Ｉ0）との間の関数従属性が、前もって経験に基づいて求められることを特徴とする請求項２乃至５の１つに記載の方法。
【請求項７】
発生された散乱放射線強度（ＩS）と、入射角（φS）と、出射角（φM）と、散乱ビーム（ＳS）の強度（Ｉ0）との間の関数従属性が、前もって統計学的計算によって求められることを特徴とする請求項２乃至５の１つに記載の方法。
【請求項８】
発生された散乱放射線強度（ＩS）と、入射角（φS）と、出射角（φM）と、散乱ビーム（ＳS）の強度（Ｉ0）との間の関数従属性が、前もって物理学的モデルに基づいて解析的に求められることを特徴とする請求項２乃至５の１つに記載の方法。
【請求項９】
対象境界において生じる散乱放射線強度が次の式により算出されることを特徴とする請求項２乃至８の１つに記載の方法。
ＩS＝Ｉ0・ｆ（φS）・（ｓｉｎφS／ｓｉｎφM）・ｆ（φM）・ｇ（π−φS−φM）
ただし、
ＩS                ＝発生された散乱放射線の強度、
Ｉ0                ＝散乱放射線を発生する直接放射線の強度、
ｆ（φS）          ＝散乱放射線強度のφSへの関数従属性、
ｆ（φM）          ＝散乱放射線強度のφMへの関数従属性、
ｇ（π−φS−φM）＝入射角φSおよび出射角φMへの散乱の関数従属性、
φS                ＝接線ビーム（ＳT）と散乱ビーム（ＳS）との間の入射角、
φM                ＝接線ビーム（ＳT）と測定ビーム（ＳM）との間の出射角。
【請求項１０】
関数ｆ（φS）、ｆ（φM）またはｇ（π−φS−φM）の少なくとも１つが定数として、好ましくは１に選定されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
関数ｆ（φS）、ｆ（φM）またはｇ（π−φS−φM）の少なくとも１つが、アーチファクトのない断層撮影データが生じるまで変化させられることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
求められた散乱ビーム割合が、使用された検出器の検出素子ごとのコリメータの開口に対応する大きさを有する核により平滑されることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の方法。
【請求項１３】
方法が測定チャネルの走査された集合または投影の部分集合にのみ適用されることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の方法。
【請求項１４】
断層撮影画像を作成するために少なくとも２つの焦点−検出器システム（２，３，４，５）と制御および計算ユニット（１０）とを備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置（１）において、制御および計算ユニット（１０）が、実行時に請求項１乃至１３の１つに記載の方法を実施するプログラムコード（Ｐｒｇ1〜Ｐｒｇn）を含んでいることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角度をずらされて配置されて対象の周りを回転する少なくとも２つのＸ線源によりＸ線束が対象に向けて送出され対象透過時に強度変化を測定されるＸ線ＣＴ（ＣＴ＝コンピュータ断層撮影装置）における散乱放射線補正方法であって、各Ｘ線束によって対象の横に向けられた散乱放射線、すなわち直接まっすぐに向けられた測定ビームの強度に加えて測定されて測定データの品質低下を生じる散乱放射線も発生され、更に再構成の前に測定データが、対象の実際に取得されたサイノグラムに基づいて得られた散乱放射線補正を施される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴ検査においてＸ線吸収の測定時に不正確さをもたらす散乱放射線が生じることは一般的に知られている。この場合に先ずこの作用を単一の焦点−検出器システムにおいて考察するに、使用されるファンビームの幅が広がれば広がるほど、散乱放射線が生じる場所が相応に増大するために、散乱放射線の問題がますます大きくなる。この公知の作用に対抗して、このようなＣＴシステムでは検出器の手前に、いわゆる散乱ビーム除去用コリメータが取り付けられる。このコリメータは、各検出素子の手前において検出素子と焦点との間に直接のビーム方向のみを解放して他の方向は全て十分に遮蔽する。二重または多重式の焦点−検出器システムの場合にも、このような散乱ビーム除去用コリメータが使用される。もちろん、これらの散乱ビーム除去用コリメータは、角度をずらされて配置された他の焦点のビームによって生じかつ向きが本来の直接ビームが持つ同じ空間方位を有する散乱放射線を減らすことはできない。本来の直接ビームとは、検出器に対向している焦点に由来しかつ強度を測定すべきビームのことである。
【０００３】
更に、検査対象、とりわけさまざまの患者が、検査ごとに空間的構造において変化するので、十分な信頼性でもって実施されるべき場には、発生された散乱放射線が個別的にしか決定できないという困難な結果となる。更に、検査対象は検査中にできるだけ少ない線量を負担させられるべきであるので、散乱放射線を求めるためにしか考慮することができない大規模なテスト走査は避けられるべきである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、付加的なテスト走査なしですませながらも検査対象の個別的なプロポーションを十分に考慮するＸ線ＣＴ検査時の散乱放射線補正方法およびＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
散乱放射線補正方法に関する課題は、本発明によれば、少なくとも２つのＸ線源を備えたＸ線ＣＴ（ＣＴ＝コンピュータ断層撮影装置）における散乱放射線補正のために、走査対象から実際に取得されたサイノグラムに基づいて散乱放射線が決定されるＸ線ＣＴにおける散乱放射線補正方法において、検査対象におけるサイノグラムで決定可能な放射線接線から、各測定ビームについて潜在的な散乱位置を決定し、散乱位置に入射する散乱ビーム（＝１次放射線）と、散乱ビーム、検査対象における放射線接線および測定ビームの角度関係とから、散乱放射線の強度を算出することによって解決される。
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する課題は、本発明によれば、断層撮影画像を作成するために少なくとも２つの焦点−検出器システムおよび制御および計算ユニットを備えたＸ線ＣＴにおいて、制御および計算ユニットが、実行時に本発明による方法を実施するプログラムコードを含んでいることによって解決される。
本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明者は、ＣＴ走査中に取得されたサイノグラムの相応の解析によって検査対象における散乱放射線の発生位置を十分に正確に決定し、散乱放射線の発生位置に入射する散乱ビームの知識およびそれに応じて測定された散乱ビームの方向に基づいて、ＣＴ検査の際に互いに角度をずらされて配置された複数の放射線源の場合における測定放射線強度の散乱ビーム割合を決定できることを認識した。
【０００７】
Ｘ線源と検出素子を有する検出器とを備えたそれぞれの測定システムを考察するに、各検出素子から出発してＸ線源への接続線として割り当てられた測定ビームが見つけ出される。付加的に測定された散乱放射線の発生位置もその接続線上に存在しなければならない。もちろん、この条件は、検出器が実際に検出素子からＸ線源に至る線上のビームのみを検出器に入射させる放射線コリメータを持ち、これに対して他の放射線方向はコリメータによって除去されることを前提とする。
【０００８】
付加的に、散乱放射線は主として対象の縁範囲に、詳細に言えば散乱放射線を発生する放射線が出射する焦点側の縁範囲と、検出器側の縁範囲とに存在するという知識が使用される。
【０００９】
このような潜在的な散乱放射線発生位置が発見されると、ずらされて配置されたＸ線源の散乱放射線を発生するビームが探索され、この散乱ビームの強度の認識に基づいて、発生された散乱放射線の量、従って測定された散乱放射線割合が決定される。これは、例えば散乱ビームの強度に対する散乱ビーム割合の直接に比例する推定によって行なわれる。しかしながら、散乱ビームの入射時における角度依存性を散乱放射線の出射角に対して相対的に考慮し、それにより正確なデータを得ることも可能である。
【００１０】
この基本思想にしたがって、本発明者は、いずれにせよ測定されるサイノグラムに基づいて散乱放射線を次の２つの方法ステップを有する２段階方法で推定することを提案する。
１．  サイノグラムにおける対象接線からの各測定ビームについての潜在的散乱位置の決定、
２．  散乱位置に入射する１次放射線（散乱する放射線）と、散乱ビーム、対象接線および測定ビームの角度関係とから散乱強度の算出。
【００１１】
更に、本発明者は、角度をずらされて配置され対象の周りを回転する少なくとも２つのＸ線源によりＸ線束が対象へ送出されて対象の透過時の強度変化を測定されるＸ線ＣＴにおける散乱放射線補正方法を改善することを提案する。この方法においては、各Ｘ線束によって対象の横に向けられた散乱放射線、すなわち、直接にまっすぐに向けられた測定ビームの強度に加えて測定されて測定データの品質低下を生じる散乱放射線も発生され、更に再構成の前に、測定データが、検査対象の実際に検出されたサイノグラムに基づいて得られた散乱放射線補正を施される。この方法の本発明による改善によれば、測定された放射線強度の散乱放射線割合を決定するために、各投影角と検出器の各検出素子とについて、発生する測定ビームの経過が決定され、この経過と対象のサイノグラムとから散乱放射線の潜在的な発生位置が決定され、この発生位置を通る散乱ビームが求められ、散乱ビームの実際の強度の考慮のもとに、測定された放射線強度の散乱ビーム割合が算出される。
【００１２】
この本発明による方法によって、角度をずらされて配置された複数のＸ線源によるＸ線吸収の測定時に、散乱ビーム割合の決定のための付加的なテスト走査を必要とすることなしに、散乱ビーム割合を正確にかつ個別的に対象に関係して決定することが可能である。
【００１３】
本発明による方法の特に有利な実施態様では、本発明者は、更に次の方法ステップが実行されることを提案する。
少なくとも１つの断層面の実際に取得されたサイノグラムにおいて、対象影境界が決定され、
対象影境界によって規定された接線ビームが決定され、
対象影境界と接線ビームとの交点を通る測定ビームが決定され、
少なくとも１つの第２のＸ線源から発生され対象影境界と接線ビームとの交点を通る少なくとも１つの散乱ビームが決定され、
接線ビームと散乱ビームとの間の入射角および接線ビームと測定ビームとの間の出射角が決定され、
引続いて、異なる入射角および出射角と散乱ビームの強度とに基づいて、散乱放射線強度が算出される。
【００１４】
本発明によれば、対象影境界は、例えば測定された放射線強度の予め与えられた閾値によって、または（ロバストな変形として）サイノグラムにおける測定された放射線強度の外側から内側へ向けて進む積分の予め与えられた閾値によって決定することができる。
【００１５】
発生された散乱放射線強度と、入射角と、出射角と、散乱ビームの強度との間の関数従属性が前もって経験に基づいて、すなわち探索によって求められてもよいし、統計学的計算よって求められてもよいし、あるいは物理学的モデルに基づいて算出されてもよい。
【００１６】
特別な実施態様において、本発明者は、対象影境界において生じる散乱放射線強度が次の式により算出されることを提案する。
ＩS＝Ｉ0・ｆ（φS）・（ｓｉｎφS／ｓｉｎφM）・ｆ（φM）・ｇ（π−φS−φM）
ただし、
ＩS                ＝発生された散乱放射線の強度、
Ｉ0                ＝散乱放射線を発生する直接放射線の強度、
ｆ（φS）          ＝散乱放射線強度のφSへの関数従属性、
ｆ（φM）          ＝散乱放射線強度のφMへの関数従属性、
ｇ（π−φS−φM）＝入射角φSおよび出射角φMへの散乱の関数従属性、
φS                ＝接線ビーム（ＳT）と散乱ビーム（ＳS）との間の入射角、
φM                ＝接線ビーム（ＳT）と測定ビーム（ＳM）との間の出射角。
【００１７】
簡単な変形では、関数ｆ（φS）、ｆ（φM）またはｇ（π−φS−φM）の少なくとも１つが定数として、好ましくは１に選定される。しかしながら、これらの関数を個別にまたは全て探索結果に基づいて決定することもできる。
【００１８】
探索結果によるこの関数の決定の特別な変形は、これらの関数が、再構成時にアーチファクトのない断層撮影データが生じるまで変化させられることにある。しかしながら、このような最適な関数の探索は検査された対象のそれぞれにおいて行なわれるのではなく、最適な関数が一度だけ決定され、その後異なる検査対象に適用されることで十分である。
【００１９】
更に、本発明者は、求められた散乱ビーム割合が、使用された検出器の検出素子ごとのコリメータの開口に対応する大きさを有する核により平滑されることを提案する。これによってコリメータが有限の開口を有することが考慮される。
【００２０】
更に、本発明者は、この方法が測定チャネルの走査された集合または投影の部分集合にのみ適用されることを提案する。これによって、散乱ビーム割合を決定するための計算時間が著しく短縮される。散乱ビーム割合の大きさは測定チャネルにわたって緩慢にしか変化せず、散乱ビーム割合に関する突然または不連続の変化は発生しないことから出発できるので、この種の概算的な考察方法は十分に可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下において、図面を参照しながら有利な実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
図１は角度をずらされて配置された２つの焦点−検出器システムによる患者の走査の概略断面図を示し、
図２は腹部のＣＴ断面を示し、
図３は図２からの腹部のサイノグラムを示し、
図４は対象影境界を決定するための投影角についてのサイノグラムデータを示し、
図５は散乱放射線の発生場所を決定するための概略図を示し、
図６は本発明による方法の制御および計算ユニットを有するＣＴシステムを示す。
【００２２】
図面では本発明の理解のために必要な特徴のみを示し、次の参照符号を使用する。１：ＣＴシステム、２：第１のＸ線管、３：第１の検出器、４：第２のＸ線管、５：第２の検出器、６：ガントリハウジング、７：患者、８：移動可能な患者用寝台、９：システム軸線、１０：制御および計算ユニット、１１：制御および計算ユニットのメモリ、Ｄ1：第１の検出器、Ｄ2：第２の検出器、Ｆ1：第１の焦点、Ｆ2：第２の焦点、Ｇ：対象影境界、ＧS：対象影境界の閾値、Ｋ1：第１のコリメータ、Ｋ2：第２のコリメータ、Ｌ：ある投影角のためのサイノグラムによる断面、ｐ：測定チャネル、Ｐｒｇ1−Ｐｒｇn：コンピュータプログラム、Ｓ1.i：第１のＸ線束のビーム、Ｓ2.i：第２のＸ線束のビーム、ＳM：測定ビーム、ＳS：散乱ビーム、ＳT：接線ビーム、Ｓ1→2：第１の焦点−検出器システムから第２の検出器への散乱放射線、Ｓ2→1：第２の焦点−検出器システムから第１の検出器への散乱放射線、Ｔ1，Ｔ2：対象影境界の測定チャネル、Ｚ：散乱位置、α：投影角、μ：吸収、μT：サイノグラムにおける測定チャネルを介する吸収関数、φM：出射角、φS：入射角。
【００２３】
図１は、互いに９０°角度をずらされて配置された２つの焦点−検出器システムによる患者７の走査の概略断面図を示す。第１の焦点−検出器システムは焦点Ｆ1および対向する検出器Ｄ1を有し、第１の焦点Ｆ1からＸ線束Ｓ1.iが出射して患者７を透過し、対向する検出器Ｄ1において強度を測定される。初期強度と検出器に入射する強度との相違から、患者７を通る放射線の吸収が決定される。
【００２４】
第１の焦点−検出器システムに対して直角に、第２の焦点Ｆ2および第２の検出器Ｄ2を備えた第２の焦点−検出器システムが配置されている。第２の焦点−検出器システムでも焦点Ｆ2においてＸ線束Ｓ2.iが発生される。Ｘ線束Ｓ2.iは、対向する検出器Ｄ2に向けられ、患者を透過した後の強度を測定される。第２の焦点−検出器システムでも初期強度と検出器において測定された強度との関係からそれぞれのＸ線通路内における患者の吸収を推定することができる。
【００２５】
このように同時に角度をずらされて配置された測定システムの問題は、各Ｘ線束Ｓ1.i，Ｓ2.iが患者への入射時に同時に散乱放射線を発生することにある。散乱放射線は、角度をずらされて配置された測定システムによって、直接に測定された放射線にそれぞれ付加されて検出され、それぞれ測定すべき直接ビームの測定された放射線強度を外見上高めるか、もしくは逆の推論において患者を透過した際のそれぞれの測定ビームの吸収を外見上低下させる。図には、発生された散乱放射線が、符号Ｓ1→2，Ｓ2→1を付された２つの大きな矢印によって概略的に示されている。
【００２６】
図１には、付加的に、患者７の概略的な表示に更に対象影境界（対象の影の限界）Ｇが点線によって示されている。この対象影境界は、実質的にもしくは平均的に散乱放射線の発生が起きる対象深さを規定する。これは、後で示すサイノグラム表示において、最初に到達された吸収閾値に相当する。
【００２７】
図２は腹部の模範的なＣＴ断面撮影を示し、これに加えて図３に１つの検出器列について一回転の走査から得られたサイノグラムが示されている。横軸はその都度の投影角αを示し、これに対して縦軸には検出器列の測定チャネルｐが示されている。
【００２８】
図４は、図３に示されているような断面Ｌに沿ったサイノグラムの吸収値を示し、吸収値μTが測定チャネルｐにわたって描かれている。このサイノグラムにおいて左側もしくは右側から中心に近づくと、吸収データが、位置ｔ1もしくはｔ2において、この出願において対象影境界と呼ばれる予め定められた閾値に到達する。この閾値の変化によって、この対象影境界は、使用された放射線エネルギースペクトルに依存して散乱放射線発生時における実際の関係を相応に設定することを可能にする。
【００２９】
代替として、吸収値に対する閾値の代わりに、吸収値の最大に達成された面積分に対する閾値も使用される。これによって、対象影境界が好ましくない情況において内部に向けて過大に長くさまようことが防止され、方法が全体としてロバストになる。
【００３０】
図５には、角度をずらされて配置された両焦点−検出器システムによる測定状況がもう一度示され、コリメータの作用の具体的説明のために、これらのコリメータＫ1もしくはＫ2がそれぞれ対応する検出器とともに示されている。焦点Ｆ1から測定ビームＳMが対向する検出器Ｄ1に向かい、患者７を透過する。この測定ビームＳMに関して、測定ビームＳMと対象影境界Ｇとの検出器側の交点において対象影境界に接して延びる接線ビームＳTが描かれている。この個所に散乱放射線発生の主要中心Ｚ（散乱位置）があることに基づいて、角度をずらされて配置された焦点−検出器システムの焦点Ｆ2から検出器Ｄ2へ進行する散乱ビームＳSを規定することができる。付加的に、測定ビームＳMと接線ビームＳTとの間の角度φMと、散乱ビームＳSと接線ビームＳTとの間の角度φSが書き込まれている。
【００３１】
本発明による方法においては、多管式ＣＴにおける横散乱がサイノグラムの評価によってのみ推定され、計算は主として２つのステップで行なわれる。
１．  サイノグラムにおける対象影境界から全ての測定ビームついて接線角および場合によっては散乱ビームの強度の算出。
２．  全ての測定ビームの接線角から測定ファンビームについて散乱強度の算出。
【００３２】
測定ビームは散乱ビーム除去用コリメータによって規定されている。接線ビームＳTは、サイノグラムにおいて、接線ビームにおいて減弱Ｄ（ｐ）が最初もしくは最後に定められた減弱値に到達することによって与えられている。今、全ての接線ビームを知っているならば、各測定ビームのために接線角が決定される。１つの測定ビームに対する接線ビームは、検出器から最も遠くに離れたところで測定ビームと交差するビームである。それゆえ、各測定ビームにとって、接線ビームＳTが既知であり、したがって出射角φMが既知である。付加的に、各測定ビームについて、検出器に対する接線ビームとの交点の距離を決定することができる。これから、今や、その都度直接には照射しない焦点の散乱を生じるビームが決定され、場合によってはこの散乱ビームの強度が算出される。ビーム強度のこのような決定は、例えば使用された成形フィルタのために放射線強度がファン角に依存するか、または焦点角への依存性が存在する場合に特に重要である。なぜならば、例えば走査中に線量変調が存在するからである。ここで図５の表示を考察するに、接線ビーム上における散乱ビームの強度ＩSについて、
ＩS＝Ｉ0・ｆ（φS）・ｓｉｎφS
なる関係が生じる。ただし、Ｉ0は入射する散乱ビームの強度であり、ｆ（φS）は経験に基づいて決定すべき関数である。この関数は、例えば非常に小さい角度φSにおいてビームが散乱の前に既に明白に減弱されていることを考慮することができる。最も簡単な場合に、この関数をｆ（φS）＝１に設定することができる。
【００３３】
測定ビーム内に到達する散乱強度ＩMは、
ＩM＝ＩS・（１／ｓｉｎφM）・ｆ（φM）・ｇ（π−φS−φM）
なる関係により算出することができる。ＩSについての関係を代入することにより、
ＩM＝Ｉ0・ｆ（φS）・（ｓｉｎφS／ｓｉｎφM）・ｆ（φM）・ｇ（π−φS−φM）
が生じる。
【００３４】
関数ｆ（φS）は、小さい角度φMについて組織内での散乱ビームの吸収を考慮する。関数ｇ（π−φS−φM）は散乱強度、特に差有効断面、すなわち散乱強度の入射角φSおよび出射角φMへの依存性を考慮する。
【００３５】
測定ビームのコリメータが有限の開口を有することを考慮するために、付加的に、全てのチャネルについて求められた散乱強度がこの開口に相当する核により平滑されるとよい。
【００３６】
更に、全ての測定チャネルを算出するのではなく、測定チャネルの走査された部分集合のみを算出し、かつ投影の走査された部分のみも算出することによって、計算時間を節約することができる。この場合に散乱強度の中間値は補間するとよい。
【００３７】
図６には本発明によるコンピュータ断層撮影システム１が示されている。このシステムでは、ガントリハウジング６内に２つの焦点−検出器システムが配置されている。第１の焦点−検出器システムはＸ線管２および対向する検出器３によって構成され、第２の焦点−検出器システムはＸ線管４および対向する検出器５によって構成されている。走査のために、患者７または場合によっては他の対象が両焦点−検出器システムの走査範囲に送り込まれる。図示においては、このために移動可能な患者用寝台８が用いられ、患者用寝台８上において患者７がシステム軸線９に沿って走査中に移動されるので、患者に対して相対的にスパイラル状走査が行なわれる。指摘しておくに、もちろん、本発明による方法は純粋に円状走査に関連してシステム軸線に沿った逐次の走査対象移動も可能である。この場合には、相応に幅の広い多列検出器を使用して検査範囲全体の１つの純粋な円状走査も可能である。
【００３８】
ＣＴシステムの制御と、ボリュームデータもしくは断層撮影スライス画像の再構成による検出器データの評価とは、本発明にしたがって制御および計算ユニット１０において行なわれる。制御および計算ユニット１０のメモリ１１には、実行時にとりわけ散乱ビーム補正のための本発明による方法も実施する相応のプログラムＰｒｇ1〜Ｐｒｇnが格納されている。
【００３９】
本発明の上述の特徴は、その都度述べた組み合わせのみならず、本発明の枠を逸脱することなく異なった組み合わせまたは単独で使用可能である。
【００４０】
以上のとおり、本発明は、いずれにせよ測定されたサイノグラムに基づいて散乱放射線を次の２つの方法ステップを有する２段階方法で推定することを提案する。
１．  サイノグラムにおける対象接線から各測定ビームについて潜在的な散乱位置の決定。
２．  散乱位置に入射する１次放射線と、散乱放射線、対象接線および測定ビームの関係とから散乱強度の算出。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】角度をずらされて配置された２つの焦点−検出器システムによる患者の走査の概略断面図
【図２】腹部のＣＴ断層画像を示す図
【図３】腹部のサイノグラムを示す図
【図４】対象影境界を決定するための投影角についてのサイノグラムデータを示すダイアグラム
【図５】散乱放射線の発生場所を決定するための説明図
【図６】本発明による方法の制御および計算ユニットを有するＣＴシステムを示す概略図
【符号の説明】
【００４２】
１                  ＣＴシステム
２                  第１のＸ線管
３                  第１の検出器
４                  第２のＸ線管
５                  第２の検出器
６                  ガントリハウジング
７                  患者
８                  移動可能な患者用寝台
９                  システム軸線
１０                制御および計算ユニット
１１                制御および計算ユニットのメモリ
Ｄ1                第１の検出器
Ｄ2                第２の検出器
Ｆ1                第１の焦点
Ｆ2                第２の焦点
Ｇ                  対象影境界
ＧS                対象影境界の閾値
Ｋ1            第１のコリメータ
Ｋ2                第２のコリメータ
Ｌ                  ある投影角のためのサイノグラムによる断面
ｐ                  測定チャネル
Ｐｒｇ1−Ｐｒｇn  コンピュータプログラム
Ｓ1.i            第１のＸ線束のビーム
Ｓ2.i            第２のＸ線束のビーム
ＳM                測定ビーム
ＳS                散乱ビーム
ＳT                接線ビーム
Ｓ1→2            第１の焦点−検出器システムから第２の検出器への散乱放射線
Ｓ2→1            第２の焦点−検出器システムから第１の検出器への散乱放射線
Ｔ1，Ｔ2          対象影境界の測定チャネル
Ｚ                  散乱位置
α                  投影角
μ                  吸収
μT                サイノグラムにおける測定チャネルを介する吸収関数
φM                出射角
φS                入射角
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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