CH631264A5

CH631264A5 - Verfahren und vorrichtung zum konstruieren eines tomogramms.

Info

Publication number: CH631264A5
Application number: CH581777A
Authority: CH
Inventors: Ronald Jan Geluk
Original assignee: Optische Ind De Oude Delft Nv
Priority date: 1976-05-17
Filing date: 1977-05-10
Publication date: 1982-07-30
Also published as: SE7705728L; DE2720994C2; IL52082A; GB1568158A; SE424044B; FR2397682A1; JPS6016245B2; CA1109971A; US4173720A; JPS52140286A; NL7605254A; IT1083102B; DE2720994A1; FR2397682B1; IL52082A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und zwei Vorrichtungen zum Konstruieren eines Tomogramms aus einer Anzahl Profile mit Hilfe der back-projection. Ein Tomogramm ist ein Bild einer Querschnitts eines Körpers. Ein Profil ist in diesem Zusammenhang eine Wiedergabe des Transmissionsverlaufs oder des Absorptionsverlaufs des Körpers, gemessen über eine Linie, die in derselben Ebene liegt wie der Querschnitt.

Die je nach Ausführungsart auch als Summierverfahren (summation method) oder Verfahren der linearen Überlagerung (method of linear superposition) bezeichnete back-projec-tion ist zum Beispiel in der DE-OS 2 017 441 (Siemens) und im Artikel von R.A. Brooks und G. Di Chiro, «Theory of Image Reconstruction in Computed Tomography», Radiology 117: 561-572, Dec. 1975 ausführlich beschrieben.

In den Figuren 4 bis 6 der beiliegenden Zeichnung ist die Konstruktion eines Tomogramms mit Hilfe des bekannten back-projection-Verfahrens schematisch dargestellt. Anhand dieser Figuren werden im folgenden die grundsätzlichen Schritte des bekannten Verfahrens und die dabei verwendeten Begriffe an einem Beispiel kurz erläutert. In Fig. 4a ist ein kreisförmiger Querschnitt 31 eines Körpers dargestellt, von welchem Querschnitt ein Tomogramm konstruiert werden soll. Der Körper wird im Bereich des Querschnitts 31 mit parallelen Röntgenstrahlen 32 bestrahlt und kann um seine zur Zeichnungsebene senkrechte Achse 33 in Richtung des Pfeils 34 gedreht werden. Im Körper befindet sich ein die Rötgenstrahlung 32 parktisch vollständig absorbierender Körperteil 35. Eine schematisch dargestellte Schlitzblende 36 lässt nur die Strahlung 32 in der gewünschten Querschnittsebene auf einen ebenfalls schematisch dargestellten Film 37 durch. Auf diesem Film 37 entsteht das sogenannte Profil 38, welches in Fig. 4b dargestellt ist und aus einer Reihe in einer Linie liegender Punkte besteht, deren Schwärzung bzw. Helligkeit proportional zur jeweiligen örtlichen Transmission (bzw. Absorption) des Körperquerschnitts 31,35 für die Röntgenstrahlung 32 in der in Fig. 4a dargestellten Lage ist. Der Teil 39 des Profils 38, welcher in Strahlungsrichtung hinter dem stark absorbierenden Körperteil 35 liegt, ist demzufolge nicht geschwärzt. Vom Profil 38 wird ein sog. Strichbild 40 hergestellt, indem das Profil senkrecht (oder schräg) zur Richtung seiner Transmissionsvariation (bzw. Absorptionsvariation) «verbreitert» wird. Man konstruiert aus dem linienförmigen Profil also beispielsweise ein quadratisches Strichbild. Das aus dem Profil 38 abgeleitete Strichbild 40 besteht demnach aus einer Reihe parallel nebeneinander verlaufender Linien 41, wobei die Schwärzung von Linie zu Linie entsprechend derjenigen der Punkte des Profils 38 variiert und die Schwärzung jeder Linie 41 über die ganze Länge konstant ist. Für die Konstruktion des Tomogramms müssen die Linien 41 des Strichbildes 40 mindestens der grössten Abmessung des zu untersuchenden Querschnitts 31 quer zum Profil entsprechen.

Der Körper wird darauf schrittweise in Richtung des Pfeiles 34 um seine Achse 33 gedreht, wobei in jeder Position ein Profil aufgenommen und zu einem Strichbild verbreitert wird. Fig. 5a bis 5 c zeigen den Körperquerschnitt 31 in einer anderen Lage 5 sowie das in dieser anderen Lage erhaltene Profil 38' und Strichbild 40'. Durch Überlagerung aller Strichbilder 40, 40'.. ., in dem Drehwinkel des Körpers bei der Aufnahme des jeweiligen Profils 38, 38', ..entsprechenden Winkelabständen - wie Fig. 6 dies für die beiden Strichbilder 40,40' von Fig. io 4 und 5 zeigt - wird ein Tomogramm 42 des Querschnitts 31 erhalten, das allerdings - wie weiter unten erläutert - unscharf ist. Zur Uberlagerung können die Strichbilder 40,40', ... jeweils durch eine Kamera aufgenommen werden, die nach jeder Aufnahme entsprechend der Drehung des Körpers gedreht 15 wird.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens zur Bildung eines Tomogramms besteht darin, dass bei der Konstruktion des Tomogramms aus den Strichbildern jeder Bildpunkt aus einem Linienfächer aufgebaut ist, während nur der gemeinsame 20 Schnittpunkt des Fächers den gewünschten Bildpunkt repräsentiert. Das bekannte back-projection-Verfahren führt deshalb zu besonders unscharfen Bildern.

Das lässt sich wie folgt erklären:

Jeder Punkt des Querschnitts beeinflusst die Schwärzung 25 eines Punktes des Profils und damit diejenige einer zugehörigen Linie in jedem Strichbild. Bei der Überlagerung der Strichbilder schneiden sich diese Linien an der Stelle des betreffenden Punktes, so dass auch im konstruierten Bild ein Punkt entsteht. Die sich schneidenden Linien bilden nun, ausgehend von diesem 30 Schnittpunkt, ein Sternmuster. Bei Überlagerung einer sehr grossen Anzahl Strichbilder entsteht deshalb um jeden Punkt herum ein Fleck. Den Schwärzungsverlauf dieses Hecks kann man mit der Punktstreuungsfunktion (point spread function) beschreiben. Diese Punktstreuungsfunktion ist sehr ausgedehnt, 35 so dass das nach der back-projection erhaltene Bild äusserst unscharf ist.

Bisher wurden - wie erwähnt - bei der Bildkonstruktion mit back-projection oft photographische Techniken angewendet, 40 die viel Zeit kosteten, während zur Beseitigung der störenden Wirkung der Punktstreuungsfunktion komplizierte und zeitraubende mathematische Bearbeitungen erforderlich waren, wie eine Faltung einer Bildfunktion, welche dem nach der back-projection erhaltenen Bild entspricht, mit einer passenden Funk-45 tion oder eine Faltung des Schwärzungsverlaufs jedes Profils mit einer solchen Funktion, dass nach der back-projection direkt das gewünschte scharfe Tomogramm entsteht. Diese Nachteile gelten auch bei Anwendung von Computertechniken.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen. 50 Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung in verfahrensmässiger Hinsicht durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale und in vorrichtungsmässiger Hinsicht durch die im Kennzeichen der Ansprüche 19 und 23 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemässen Vorrichtungen gemäss den Ansprüchen 19 und 23 sind insbesondere auch für die medizinische Anwendung, d.h. die Konstruktion von Tomogrammen des menschlichen Körpers bestimmt, und sie dienen zur Durchführung eines neuen Verfahrens, das sich durch die in den Oberbe-60 griffen der Ansprüche 19 und 23 angegebenen Verfahrensmerkmale auszeichnet.

Die auf elektro-optischem Weg durchgeführte, analoge Faltung wird zweckmässig entweder mit einer in zwei Masken festgelegten, zweidimensionalen Funktion ausgeführt, um ein be-65 reits mit Hilfe der back-projection erzeugtes unscharfes Bild in ein scharfes Bild umzuwandeln, oder mit einer ebenfalls in zwei Masken festgelegten, eindimensionalen Funktion, wobei vor der back-projection jedes Profil zuerst mit einer solchen Funktion

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gefaltet wird, so dass nach der back-projection unmittelbar ein scharfes Bild erhalten wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindungen unter Hinweis auf die beigelegten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Anzahl aufeinanderfolgender Schritte zweier erfindungsgemässer Verfahren zur Bildung eines Tomogramms;

Fig. 2 schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bildung eines Tomogramms mit Hilfe zweidimensionaler Faltung der back-projection;

Fig. 3 schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bildung eines Tomogramms mit Hilfe eindimensionaler Faltung der Profile und

Fig. 4 bis 6 schematisch die in der Beschreibungseinleitung erläuterten, bekannten Verfahrensschritte bei der back-projection.

Fig. 1 zeigt eine Anzahl aufeinanderfolgender Schritte der beiden erfindungsgemässen Verfahrensbeispiele zur Bildung eines Tomogramms.

Teil A von Fig. 1 zeigt ein Verfahren, das aufeinanderfolgende Schritte P (tp), Sb, S (cp), C2 und W umfasst. Bei P (cp) werden die Profile oder Projektionen, die zu den verschiedenen Drehwinkeln rp des zu untersuchenden Körpers gehören, gebildet; bei Sb werden aus den Profilen Strichbilder erzeugt; bei S (cp) werden diese Strichbilder überlagert, wobei jeweils der zu dem dem Strichbild zugrunde liegenden Profil gehörende Winkel <p berücksichtigt wird. Das durch Überlagerung der Strichbilder erhaltene unscharfe Bild oder ein dieses unscharfe Bild repräsentierendes Signal wird bei C2 analog mit einer geeigneten zweidimensionalen Funktion F (x', y') gefaltet, die im folgenden als Faltungsfunktion bezeichnet wird.

Die Faltungsfunktion F (x', y') kann aus der folgenden Gleichung bestimmt werden:

-j- CO

-{-00

J J

(PSF)-F(x',y') dx-dy = ô(x',y')

x =

worin PSF die (bekannte) Punktstreuungsfunktion, F(x',y') die zu bestimmende zweidimensionale Faltungsfunktion und ô (x',y') die Diracfunktion bezeichnen.

Die Punktstreuungsfunktion PSF einer optischen oder elek-tro-optischen Vorrichtung lässt sich in bekannter Weise messen und/oder berechnen ; für eine bestimmte Vorrichtung ist sie fest vorgegeben, also vom Objekt unabhängig. Die Bestimmung der Faltungsfunktion F(x',y') aus der obigen Gleichung erfolgt - bei komplizierteren Punkstreuungsfunktionen — mit Hilfe von Computerberechnungen, wobei iterative Methoden angewendet werden können.

Die bei S(cp) erhaltene, zweidimensionale Bildfunktion, welche der Überlagerung der Strichbilder entspricht, wird also bei C2 analog mit der gemäss obiger Formel bestimmten, zweidimensionalen Faltungsfunktion F(x',y') gefaltet und das nach Beendigung der zweidimensionalen Faltung erhaltene Resultat, d.i. das dem scharfem Bild entsprechende Faltungsintegral, wird bei W wiedergegeben oder weiterverarbeitet.

Teil B von Fig. 1 weicht insoweit vom Teil A ab, als unmittelbar nach der Bildung der Profile bei P (cp) die Profile selbst bzw. entsprechende Profilfunktionen bei Cl mit einer entsprechend bestimmten eindimensionalen Faltungsfunktion F(x') gefaltet werden. Sodann werden die gefalteten Profile bei Sb in Strichbilder umgewandelt, die bei S(<p) überlagert werden, worauf bei W die Wiedergabe oder weitere Verarbeitung stattfindet.

Es wird bemerkt, dass es auch möglich ist, zuerst die Strichbilder herzustellen, anschliessend jedes dieser Strichbilder mit einer entsprechenden Faltungsfunktion zu falten und dann die Überlagerung auszuführen. Ein solches Verfahren weicht je-5 doch nicht grundsätzlich von dem im Teü A von Fig. 1 wiedergegebenen Verfahren ab und wird im folgenden nicht näher bschrieben.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Bildung eines Tomogramms, wobei schnelle analoge Faltung eines durch io back-projection erhaltenen Bildes einer Bildfunktion verwendet wird. Mit 1 ist ein Körper angegeben, z.B. ein Patient, von dem man ein Tomogramm herzustellen wünscht. Der Körper 1 wird mit z.B. einem Bündel paralleler Röntgenstrahlen 2 bestrahlt und kann um eine senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende 15 Achse 3 gedreht werden. Das Röntgenstrahlenbündel hat eine geringe Dicke senkrecht zur Zeichnungsebene, so dass nur ein dünner Abschnitt des Körpers bestrahlt wird. Es wird bemerkt, dass die Erfindung, obwohl sie im Rahmen von mit Hilfe von Röntgenstrahlen zu erhaltenden Tomogrammen beschrieben 20 wird, nicht auf die Verwendung von Röntgenstrahlen und auch nicht auf die Verwendung paralleler Strahlen beschränkt ist. In der Praxis konvergieren die Röntgenstrahlen meistens. In dem Fall werden Strichbilder erzeugt, deren nebeneinander liegende Linien ebenfalls konvergieren. Für die vorliegende Erfindung ist 25 dies jedoch nicht wesentlich.

Dadurch dass ein dünner Abschnitt des Körper 1 in der beschriebenen Weise bestrahlt wird, kann auf der anderen Seite ein streifenförmiges Bild erhalten werden, dessen Intensität in der Richtung des Streifens entsprechend der Dichte des Körpers 30 an der dortigen Stelle variiert. Zu jedem Drehwinkel cp des Körpers gehört ein solches streifenförmiges Bild, im allgemeinen «Profil» oder «Projektion» genannt.

Die erhaltenen Profile werden zu einem elektrischen Signal verarbeitet, z.B. mit Hilfe eines Röntgenfemsehkreises 4, wie 35 beispielsweise in der schweizerischen Patentschrift Nr. 602 083 (oder der entsprechenden NL-PA 75 03 862) beschrieben. Der Röntgenfernsehkreis wird bevorzugt auch verwendet, um aus den Profilen die zugehörigen Strichbilder zu erzeugen. Dazu lässt man die Fernsehabtastzeilen quer zu den Profilen verlaufen 40 und verwendet eine Halteschaltung, welche die betreffende Helligkeitsinformation jeweils während einer Linienzeit festhält. In dem Fall werden dem Bildrasterwandler elektrische Signale zugeführt, die die erzeugten Strichbilder repräsentieren. Es ist auch möglich, die Strichbilder erst im Bildrasterwandler 45 zu erzeugen. Dem Bildrasterwandler werden dann elektrische Signale zugeführt, die die aufgenommenen Profile repräsentieren. Der schreibende Elektronenstrahl im Bildrasterwandler wird dann mittels an sich bekannter elektronenoptischer Mittel derart beeinflusst, dass auf der Treffplatte die in Querrichtung 50 ausgedehnten Profile, d.h. die Strichbilder, geschrieben werden.

Der Treffplatte eines Bildrasterwandlers (scan convertor) 6 werden nun die zu den Profilen gehörenden Strichbilder überlagert, wobei der richtige Winkel rp jeweils dadurch eingestellt wird, dass z.B. das nicht-dargestellte Joch, auf dem die Ablenk-55 spulen 7 befestigt sind, rotiert wird.

Die Einstellung des Winkels <p muss sehr genau erfolgen, um Bildfehler, und namentlich Unscharfe, des endgültigen Bildes zu vermeiden. Da die die Profile repräsentierenden Ausgangssignale des Röntgenfemsehkreises 4 die Produkte von im 60 Körper auftretenden Schwächungen repräsentieren, während theoretisch für Rückwärtsprojektion eine Addition erfolgen muss, werden diese Signale zuerst logarithmisiert, wie mit L angegeben.

Das auf diese Weise erhaltene unscharfe Ladungsbild wird 65 wieder von einem Abtastteil 8 des Bildrasterwandlers abgetastet und auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre 9 wiedergegeben. Dieser Schirm muss ein nachleuchtender Schirm sein, so dass der schreibende Elektronenstrahl der Röhre 9 ausgeschal-

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tet werden kann, bevor die Faltungsbearbeitung stattfindet. Die Die Profile werden wieder in der oben beschriebenen Weise Faltungsbearbeitung kann in passender Weise durchgeführt gebildet und aus dem Röntgenfernsehkreis 4 nach Logarithmi-werden mit Hilfe eines mit Ablenkspulen 10 versehenen Bild- sierung in Form elektrischer Signale der Kathodenstrahlröhre 9 Verstärkers 11 und von Masken 12,13, deren eine den positiven zugeführt. Die aufeinanderfolgenden Profile werden nun über-Teil der Faltungsfunktion F(x,y) und deren andere den negati- 5 einander auf den Schirm der Kathodenstrahlröhre 9 geschrie-ven Teil enthält. Das Bild im Bildverstärker wird durch geeigne- ben. Dieser Schirm hat wieder eine gewisse Nachleuchtzeit. Die te Steuerung der Ablenkspulen derart abgelenkt, dass es gleich- Faltungsbearbeitung erfolgt wieder mit Hilfe eines mit Ablenksam periodisch über die Anode des Bildverstärkers «fegt» und spulen 10 versehenen Bildverstärkers 11, eines Strahlteilers 14, es wird, gegebenenfalls mit Hilfe eines Linsensystems 15, über von Masken 12,13 und Photomultipliern 16,17. Die Masken einen Strahlteiler 14 auf die Masken 12,13 abgebildet. Hinter io enthalten jetzt aber eine linienförmige, im Prinzip eindimensio-jeder Maske befindet sich ein Photomultiplier (Photoelektro- naie Apertur. Da die eindimensionale Apertur sich nicht über nenvervielfacher) 16,17. Die Ausgangssignale der Photomul- das gesamte Bildfeld erstreckt, kann, falls erwünscht, simultan tiplier werden mittels eines passenden Verstärkers 18 kombi- ein Signal auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 9 geschrie-niert und repräsentieren dann das gewünschte scharfe Bild, das ben und mit Hilfe des Bildverstärkers 11 abgetastet werden, anschliessend in bekannter Weise auf einem Monitor wiederge- is während dennoch das schreibende Bündel nicht in die Faltung geben und/oder weiter verarbeitet werden kann. Die beschrie- einbezogen wird. (Siehe auch die DE-OS 2 659 427 oder die bene Faltung mit Hilfe eines Bildverstärkers, eines Strahlteilers, entsprechende NL PA 76.00 155). Da das Schreiben einer ein-von Masken und Photomultipliern ist bereits in der DE-OS zigen Zeile viel weniger Zeit kostet als das Schreiben eines voll-

2 659 427 beschrieben, auf die hier ausdrücklich verwiesen sei. ständigen Bildes, kann, wenn die Nachleuchtzeit des Schirmes

Es ist wesentlich, dass der schreibende Strahl der Kathoden- 20 nicht allzu kurz ist, die Multiplikation mit einem sägezahnförmi-strahlröhre 9 nicht in die Faltung einbezogen wird. Da die in den gen Signal zum Ausgleich der Helligkeitsabnahme hier oft weg-Masken enthaltenen, die Funktion F(x,y) repräsentierenden gelassen werden.

Aperturen sich über die ganze Bildfläche erstrecken, kann nicht Das Ausgangssignal des Verstärkers 18 repräsentiert nun dafür gesorgt werden, dass der schreibende Strahl sich im Mo- jeweils die mit F(x) gefalteten Profile. Das die gefalteten Profile ment der Faltung ausserhalb der Apertur befindet. Der schrei- 25 repräsentierende Ausgangssignal des Verstärkers 18 wird wiebende Strahl muss deshalb während der Faltung ausgeschaltet der als Strichbild auf der Treffplatte des Bildrasterwandlers 19 sein. Die Nachleuchtzeit des Schirmes der Kathodenstrahlröhre wiedergegeben. Dazu kann, wie schon früher bemerkt, eine muss so lang sein, dass die Faltung während dieser Nachleucht- punktiert gezeichnete Halteschaltung H verwendet werden,

zeit erfolgen kann. welche die Information jeweils während einer Zeilenzeit fest-

Trotzdem wird eine Helligkeitsdifferenz zwischen dem Teil 30 hält. Eine andere Möglichkeit ist die Anwendung von mit dem des Bildes, das zuerst geschrieben ist und den später geschriebe- Bildrasterwandler zusammenwirkenden elektro-optischen Mit-nen Teilen auftreten. Um diesen Effekt zu vermeiden, wird der teln. In ähnlicher Weise wie in bezug auf Fig. 2 schon angegeben schreibende Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre 9 der- wurde, wird nun durch back-projection auf der Treffplatte eines art moduliert, dass der während des Schreibens schon auftreten- Bildrasterwandlers 19 das gewünschte Bild konstruiert, das in de Helligkeitsverlauf des nachleuchtenden Bildes ausgeglichen 35 bekannter Weise mit Hilfe eines Monitors 20 sichtbar gemacht wird. Dazu kann man z.B. mit Hilfe eines Sägezahngenerators Z werden kann.

die Intensität des schreibenden Strahls während des Schreibens Dadurch, dass das Schreiben der Profile auf dem Schirm der abnehmen lassen. Das Eingangssignal der Kathodenstrahlröhre Kathodenstrahlröhre im wesentlichen simultan mit der Fal-wird hierzu mit einem der Nachleuchtzeit des Schirmes ange- tungsbearbeitung stattfindet, kann die Konstruktion eines To-passten Sägezahnsignal multipliziert. 40 mogramms so schnell erfolgen, dass während einer einzigen

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des in Fig. Umdrehung des zu untersuchenden Körpers Tomogramme ei-1B wiedergegebenen Verfahrens. Teile von Fig. 3, die Teilen ner Anzahl Abschnitte übereinander gebildet werden können, von Fig. 2 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen ver- In dem Fall ist für jeden Abschnitt ein Bildrasterwandler erforschen. dert, weil für jede Konstruktion eines Tomogramms ein zweidi-

45 mensionales Medium erforderlich ist. Man kann dann entweder Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 werden die erhaltenen Pro- eine entsprechende Anzahl Monitore anwenden oder einen ein-file, nach Logarithmisierung bei L, zuerst mit einer passenden zigen Monitor, der jeweils mit dem gewünschten Bildraster-eindimensionalen Funktion F(x) gefaltet, worauf mit Hilfe von wandler verbunden wird. Es ist auch möglich, einen Speicher back-projection direkt das gewünschte Tomogramm erzeugt 21, z.B. einen Videorekorder, anzuwenden, um die gefalteten wird. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Faltungsbear- 50 Profile zu speichern. Man kann dann in einem gewünschten beitung schon während der Registrierung der aufeinanderfol- Zeitpunkt für jedes zu präsentierende Tomogramm den Spei-genden Profile ausgeführt werden kann. Die Funktion F(x) wird eher zu Rate ziehen und die zueinander gehörenden Profile in ähnlicher Weise wie die Funktion F(x,y) bei der zweidimen- durch back-projection auf die Treffplatte eines einzigen Bildra-sionalen Faltung bestimmt. sterwandlers in ein Tomogramm umwandeln.

2 Blatt Zeichnungen

Claims

631 264 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Konstruieren mindestens eines Tomogramms, bei dem eine Anzahl Profile aufgenommen und das Tomogramm aus diesen mit Hilfe der back-projection konstruiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgenommenen Profile oder die daraus abgeleiteten Strichbilder oder die mit Hilfe der back-projection erhaltenen Bilder elektro-optisch analog mit einer in wenigstens einer Maske festgelegten Faltungsfunktion gefaltet werden, um die Abbildungsunschärfe infolge der Punktstreuung zu kompensieren.

2. Verfahren nach Ansprüch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Profilen abgeleiteten Strichbilder mit Hilfe der Back-projection summiert auf einem nachleuchtenden Schirm einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben werden; dass das nachleuchtende Bild mit Hilfe eines mit Ablenkspulen versehenen Bildverstärkers mit der in mindestens einer sich hinter dem Bildverstärker befindenden Maske festgelegten Faltungsfunktion gefaltet wird.

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kennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung einen Bildrasterwandler enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile vor der Rückwärtsprojektion logarithmisiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Summierung der Strichbilder in einem Bildrasterwandler erfolgt.

5 dass für die back-projection von Profilen, die zu mehreren Abschnitten gehören, ein Speicherorgan und ein einziger Bildrasterwandler verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strichbilder mit Hilfe von mit dem Bildrasterwandler zusammenwirkenden elektrooptischen Mitteln gebildet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strichbilder logarithmisiert werden, bevor sie summiert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Summierung der Strichbilder in einem Bildrasterwandler erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des schreibenden Strahls der Kathodenstrahlröhre derart moduliert wird, dass der während des Schreibens des Bildes auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre auftretende Helligkeitsverlauf ausgeglichen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal der Kathodenstrahlröhre mit einem sä-gezahnförmigen Signal multipliziert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, dass die Profile auf dem nachleuchtenden Schirm einer Kathodenstrahlröhre registriert werden; dass die registrierten Profile mit Hilfe eines mit Ablenkspulen versehenen Bildverstärkers analog mit der in mindestens einer sich hinter dem Bildverstärker befindenden Maske festgelegten Faltungsfunktion gefaltet werden, und dass aus den gefalteten Profilen mittels back-pro-jection das gewünschte Tomogramm hergestellt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Profile vor der Registrierung auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre logarithmisiert werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oderll, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Profilen gehörenden Strichbildern entsprechende elektrische Signale mit Hilfe einer Halteschaltung mit passender Haltezeit gebildet werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass während einer einzigen Umdrehung des zu untersuchenden Körpers die Profile von mehr als einem Abschnitt des Körpers gefaltet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die back-projection der zu jedem Abschnitt gehörenden gefalteten Profile ein gesonderter Bildrasterwandler angewendet wird.

15 einem Profil, mit einer sägezahnförmigen Spannung multipliziert wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gefalteten Profile vorübergehend in einem Speicher registriert werden und dass das zu jedem Abschnitt gehörende Tomogramm jeweils dadurch gebildet wird, dass die zu dem betreffenden Abschnitt gehörenden, registrierten, gefalteten Profile aus dem Speicher einem Bildrasterwandler zugeführt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des schreibenden Strahls der io Kathodenstrahlröhre derart moduliert wird, dass der während des Schreibens eines Profils auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre auftretende Helligkeitsverlauf ausgeglichen wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangssignal der Kathodenstrahlröhre, gehörend zu

19. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Konstruieren mindestens eines Tomogramms, bei dem eine Anzahl Profile aufgenommen und das Tomogramm aus diesen mit

20 Hilfe der back-projection konstruiert wird, und das sich dadurch auszeichnet, dass die aufgenommenen Profile oder die daraus abgeleiteten Strichbilder oder die mit Hilfe der back-projection erhaltenen Bilder elektro-optisch analog mit einer in wenigstens einer Maske festgelegten Faltungsfunktion gefaltet werden, um

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet, durch mit dem Bildrasterwandler zusammenwirkende elek-

40 tro-optische Mittel zur Erzeugung von Strichbildern.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch einen Sägezahngenerator, er über einen Multiplizierer mit dem Eingang der Kathodenstrahlröhre gekoppelt ist.

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23. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Konstruieren mindestens eines Tomogramms, bei dem eine Anzahl Profile aufgenommen und das Tomogramm aus diesen mit Hilfe der back-projection konstruiert wird, und das sich dadurch

50 auszeichnet, dass die aufgenommenen Profile oder die daraus abgeleiteten Strichbilder oder die mit Hilfe der back-projection erhaltenen Bilder elektro-optisch, analog mit einer in wenigstens einer Maske festgelegten Faltungsfunktion gefaltet werden, um die Abbildungsunschärfe infolge der Punktstreuung zu

55 kompensieren, gekennzeichnet durch einen Röntgenfernsehkreis (4) zur Aufnahme der Profile; eine mit dem Ausgang dieses Kreises verbundene Kathodenstrahlröhre (9) ; eine der Kathodenstrahlröhre (9) folgende analoge Faltungsvorrichtung (10 bis 18) zum analogen Falten der auf dem Schirm der Kathoden-

60 strahlröhre registrierten Profile mit einer in einer oder mehreren Masken (12,13) festgelegten eindimensionalen Faltungsfunktion F (x) ; und eine mit dem Ausgang der Faltungsvorrichtung verbundene Speicher- und/oder Verarbeitungsvorrichtung (21 bzw. 19,20).

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine den Röntgenfernsehkreis (4) mit dem Bildrasterwandler (6) verbindende Logarithmisierungsvorrichtung (L).

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch ge65

25 die Abbildungsunschärfe infolge der Punktstreuung zu kompensieren, gekennzeichnet durch einen Röntgenfernsehkreis 4) zur Aufnahme der Profile; einen mit dem Ausgang dieses Kreises verbundenen Bildrasterwandlers (6) mit Ablenkspulen (7) ; eine mit dem Ausgang des Bildrasterwandlers (6) verbundene Ka-

30 thodenstrahlröhre (9) mit nachleuchtendem Schirm; eine analoge Faltungsvorrichtung (10 bis 18) zum analogen Falten des nachleuchtenden Bildes der Kathodenstrahlröhre mit einer in einer oder mehreren Masken (12,13) festgelegten zweidimensionalen Faltungsfunktion F (x, y).

35 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine den Röntgenfernsehkreis (4) mit dem Bildrasterwandler (6) verbindende Logarithmisierungsvorrichtung (L).

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch mit dem Bildrasterwandler zusammenwirkende elektro-opti-sche Mittel zur Erzeugung von Strichbildern.

27. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch eine der analogen Faltungsvorrichtung folgende Halteschaltung zur Erzeugung von Strichbildern.

28. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung ein Videorekorder ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, gekennzeichnet durch einen Sägezahngenerator, der über einen Multiplizierer mit dem Eingang der Kathodenstrahlröhre verbunden ist.