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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von CT-Bildern eines periodisch
bewegten Organs eines Lebewesens, wobei das Organ Bereiche mit Ruhe-
oder Bewegungsphasen aufweist und die Ruhephasen unterschiedlicher
Bereiche des Organs zu unterschiedlichen Zeitpunkten auftreten,
mittels eines CT-Gerätes
mit einer zur Erzeugung der CT-Bilder um den Körper des zu untersuchenden
Lebewesens bewegten Röntgenstrahlenquelle,
bei dem zur Rekonstruktion eines Bildes des Organs eine Vielzahl
von der Bilderzeugung dienenden Projektionen während wenigstens eines Umlaufs
der Röntgenstrahlenquelle
um das zu untersuchende Objekt und einer Zeitdauer, die wenigstens
gleich einer Periode der Bewegung ist, aufgenommen werden. Die Erfindung
betrifft außerdem
ein CT-Gerät
zur Durchführung
eines solchen Verfahrens.
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Ein
Verfahren der eingangs genannten Art findet beispielsweise Anwendung
bei der Erzeugung von CT-Bildern des Herzens, die das Herz in einer Ruhephase
zeigen.
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Mittels
der bekannten Verfahren ist es im allgemeinen nicht möglich, CT-Bilder
der Koronargefäße zu erstellen,
die so wenig Bewegungsartefakte enthalten, dass beispielsweise die
Bestimmung des Verkalkungsgrades (Calcium Scoring) oder die Suche
nach Stenosen in den Koronargefäßen möglich ist.
Bei den Bereichen des Herzens, die für solche Untersuchungen in
bewegungsartefaktarmen CT-Bildern abgebildet werden müssen, handelt
es sich um die rechte Koronararterie (RCA = Right Coronary Artery),
die linke Hauptschlagader (LM = Left Main), linke arteria circumflex
(LCX = Left Circumflex) und die linke absteigende Arterie (LAD =
Left Artery Descendent). Für
die vier genannten Bereiche sind die Geschwindigkeit und die Phase
der räumlichen
Bewegung während
eines Herzzyklus verschieden.
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Da
die Lage der diastolischen Phase des Herzens z. B. aus einem während der
Untersuchung aufgenommenen EKG-Signal des Patienten abgeschätzt werden
kann, und die Ventrikel sowie LM und LAD während der Diastole weitgehend
ruhig sind, ist es eine gängige
Vorgehensweise, die zur bewegungsartefaktarmen Darstellung des Herzens
erforderlichen Daten EKG-getriggert in Form von Axial-Scans aufzunehmen.
Außerdem
ist es bekannt, zunächst
Daten aufzunehmen und gleichzeitig mit der Datenaufnahme das EKG-Signal
aufzuzeichnen, um dann retrospektiv anhand des EKG-Signals diejenigen
Daten zu ermitteln, die während
der Diastole gewonnen wurden, und auf Grundlage dieser Daten ein
Bild zu rekonstruieren.
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Die
Rekonstruktion eines Bildes des Herzens auf Grundlage von Daten,
die während
der Diastole ermittelt wurden, erlaubt aber im allgemeinen keine
scharfe Abbildung von RCA und LCX, da deren Bewegung in der Diastole
signifikant sein kann. Lediglich mit Elektronenstrahl-Computertomographen (EBT)
kann infolge der bei diesen Geräten
kurzen Scanzeiten pro Schicht (100 ms) manchmal ein Messintervall
in einer Phase des Herzzyklus gefunden werden, während dessen die vier genannten
Gefäße nur wenig
Bewegung aufweisen. Für
Patienten mit hoher Pulsfrequenz gelingt dies allerdings meist nicht.
Mit heute üblichen
konventionellen CT-Geräten,
die Scanzeiten von nicht unter 330 ms pro Schicht aufweisen, ist
es selbst für
Patienten mit niedriger Pulsfrequenz unmöglich, ein Messintervall zu
finden, in dem alle genannten Bereiche relativ geringe Bewegung
aufweisen.
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Ein
Verfahren zur Erzeugung von CT-Bildern eines periodisch bewegten
Organs eines Lebewesens korrespondierend zum Oberbegriff des Anspruchs
1 ist beispielsweise aus der
DE 198 54 939 A1 bekannt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art so auszubilden, dass es möglich ist, bezüglich eines
gewünschten
Bereichs bewegungsartefaktarme CT-Bilder zu erzeugen. Der Erfindung
liegt außerdem
die Aufgabe zugrunde, ein CT-Gerät
zur Durchführung eines
solchen Verfahrens anzugeben.
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Nach
der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur
Erzeugung von CT-Bildern eines periodisch bewegten Organs eines
Lebewesens, wobei das Organ Bereiche mit Ruhe- oder Bewegungsphasen aufweist und die
Ruhephasen unterschiedlicher Bereiche des Organs zu unterschiedlichen
Zeitpunkten auftreten, mittels eines CT-Gerätes mit einer zur Erzeugung
der CT-Bilder um den Körper
des zu untersuchenden Lebewesens bewegten Röntgenstrahlenquelle, aufweisend
folgende Verfahrensschritte:
- a) Aufnehmen einer
Vielzahl von der Bilderzeugung dienenden Projektionen während wenigstens
eines Umlaufs der Röntgenstrahlenquelle
um das zu untersuchende Objekt und einer Zeitdauer, die wenigstens
gleich einer Periode der Bewegung ist,
- b) Analysieren der den Projektionen entsprechenden Daten daraufhin,
ob sie während
einer Ruhe- oder Bewegungsphase eines jeweils interessierenden Bereichs
des Organs gewonnen wurden, und
- c) Rekonstruktion eines Bildes des Organs und Verwendung nur
solcher Daten, welche während einer
Ruhephase des jeweils interessierenden Bereichs des Organs gewonnen
wurden.
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Es
wird also deutlich, dass es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
möglich
ist, CT-Bilder des Organs zu erzeugen, die beliebige Bereiche des
Organs in ihrer Ruhephase zeigen. Damit ist es im Falle des Herzens
möglich,
alle interessierenden Gefäße in ihrer
spezifischen Ruhephase darzustellen.
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Mit
den erforderlichenfalls in verschiedenen Herzphasen rekonstruierten
CT-Bildern ist eine Gesamtdiagnose für alle Gefäße anhand der die einzelnen
Gefäße in ihrer
Ruhephase zeigenden Bilder möglich.
Die erforderlichen Projektionen können z. B. aus einem Spiralscan
gewonnen werden, der mittels eines CT-Gerätes aufgenommen wird, das ein
Detektorsystem mit einer oder mehreren Zeilen von Detektorelementen
aufweist.
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Ferner
ist vorgesehen, dass das Analysieren der den Projektionen entsprechenden
Daten umfasst, dass sie bezüglich
mehrerer Bereiche des Organs daraufhin analysiert werden, ob sie
während
einer Ruhe- oder einer Bewegungsphase des jeweiligen Bereichs gewonnen
wurden, wobei bezüglich
aller interessierender Bereiche des Organs jeweils ein Bild des
Organs unter Verwendung solcher Daten rekonstruiert wird, welche
während
einer Ruhephase des jeweiligen interessierenden Bereichs des Organs gewonnen
wurden und wobei ein alle interessierende Bereiche des Organs in
ihrer jeweiligen Ruhephase umfassendes Bild aus den die Ruhephase
der einzelnen interessierenden Bereiche des Organs repräsentierenden
Bildern erstellt wird. Das so erhaltene Bild stellt also sämtliche
interessierende Bereiche, also beispielsweise die vier eingangs
genannten Arterien des Herzens, in ihrer jeweiligen Ruhephase dar
und bietet somit Informationen, die andernfalls in einem einzigen
Bild nicht verfügbar
wären.
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Um
erkennen zu können,
welche Daten während
einer Ruhephase und welche Daten während einer Bewegungsphase
eines interessierenden Bereichs des Organs gewonnen wurden, werden
gemäß einer
Variante der Erfindung für
einen einen interessierenden Bereich des Organs darstellenden Bildbereich
in einer Folge von kurz aufeinanderfolgenden Testbildern Bewegungsartefakte
detektiert, wobei solche Daten als während einer Ruhephase des jeweiligen
interessierenden Bereichs des Organs gewonnen gelten, die zu einem
Testbild beigetragen haben, das in dem den jeweiligen interessierenden Bereich
des Organs darstellenden Bildbereich wenigstens im wesentlichen
frei von Bewe gungsartefakten ist. Dabei kann die Detektion von Bewegungsartefakten
erfolgen, indem Strichartefakte und/oder Doppelkonturen als Hinweis
auf Bewegungsartefakte berücksichtigt
werden. Das Detektieren von Bewegungsartefakten kann aber auch anhand
von durch Subtraktion aufeinanderfolgender Testbilder gewonnener
Differenzbilder erfolgen. Um die erforderlichen Testbilder schnell
zur Verfügung
zu haben, kann deren Rekonstruktion mit verringerter Auflösung und/oder
als Teilumlaufrekonstruktion erfolgen.
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Alternativ
zu der Ermittlung von Ruhe- und Bewegungsphasen anhand von Bewegungsartefakten
kann vorgesehen sein, dass gleichzeitig mit der Aufnahme der Vielzahl
von der Bilderzeugung dienenden Projektionen die Erfassung eines
eine die periodische Bewegung des Organs widerspiegelnde physiologische
Funktion repräsentierenden
Signals erfolgt, wobei das Analysieren der den Projektionen entsprechenden
Daten daraufhin, ob sie während
einer Ruhe- oder einer Bewegungsphase eines interessierenden Bereichs
des Organs gewonnen wurden, das zeitliche Zuordnen der Daten zu
dem zeitlichen Verlauf des die physiologische Funktion repräsentierenden
Signals umfasst, wobei solche Daten als während einer Ruhephase eines
jeweils interessierenden Bereichs des Organs gewonnen gelten, die
während
eines Zeitintervalls gewonnen wurden, in dem der Verlauf des Signals
anzeigt, dass sich der jeweils interessierende Bereich in einer
Ruhephase befindet. Es werden also anhand des die physiologische
Funktion repräsentierenden
Signals nachträglich
diejenigen Daten ausgewählt,
die den jeweils interessierenden Bereich in einer Ruhephase repräsentieren,
und nur solche Daten zur Bildrekonstruktion herangezogen.
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Bei
der Erzeugung von CT-Bildern des Herzens wird somit gemäß einer
Variante der Erfindung während
der Aufnahme der Projektionen das EKG des Lebewesens erfasst und
bezüglich
eines jeweils interessierenden Bereichs des Herzens wenigstens ein
jeweils zwischen zwei aufeinanderfolgenden R-Zacken des EKG liegendes
nutzbares Zeitintervall identifiziert, wobei solche Daten als während einer Ruhephase
des jeweils interessierenden Bereich des Herzens gewonnen gelten
und zur Bildrekonstruktion herangezogen werden, welche während des
nutzbaren Zeitintervalls gewonnen wurden.
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Da
die Periodendauer der Herztätigkeit
nicht konstant ist, ist gemäß einer
Variante der Erfindung vorgesehen, dass als nutzbares Zeitintervall
ein Zeitintervall identifiziert ist, das jeweils einen vorgegebenen
ersten Bruchteil der jeweiligen Herzperiode nach der den jeweiligen
Herzzyklus einleitenden R-Zacke des EKG beginnt und eine Dauer aufweist,
die gleich einem zweiten vorbestimmten Bruchteil der jeweiligen
Herzperiode ist.
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Um
den Patienten mit einer möglichst
geringen Strahlendosis zu beaufschlagen, ist gemäß einer Variante der Erfindung
vorgesehen, dass ein Schwellwertkriterium für das Signal vorgegeben wird, bei
dessen Erfüllung
ein jeweils interessierender Bereich des Organs in einer Ruhephase
ist und bei dem zum Aufnehmen der für die Erzeugung eines Bildes erforderlichen
Projektionen die Röntgenstrahlenquelle
nur während
solcher Zeitabschnitte aktiviert wird, während derer das Schwellwertkriterium
erfüllt
ist.
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Der
ein CT-Gerät
betreffende Teil der Aufgabe wird durch ein CT-Gerät mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Demnach kann ein Benutzer
unter einer Anzahl von Test-Bildern,
diejenigen auswählen,
die bewegungsartefaktarm sind. Auf Basis der so ausgewählten Test-Bilder
identifiziert das CT-Gerät
wenigstens ein nutzbares Zeitintervall, innerhalb dessen Daten während einer
Ruhephase aufgenommen werden können
und zieht dann nur solche Daten zur Bildrekonstruktion heran, die
während
einer Ruhephase aufgenommen wurden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten schematischen Figuren
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 und 2 zwei
die Ruhephasen unterschiedlicher Bereiche des Herzens veranschaulichende
CT-Bilder,
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3 bis 7 in
Form von qualitativen Diagrammen die Darstellung der Bewegungsgeschwindigkeit
verschiedener Bereiche des Herzens während eines Herzzyklus,
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8 den
Verlauf des EKG-Signals eines Patienten und die für die unterschiedlichen
Bereiche des Herzens gemäß den 4 bis 8 geeigneten Rekonstruktionsphasen,
und
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9 in
schematischer, teilweise blockschaltbildartiger Darstellung ein
CT-Gerät
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Wie
aus den 1 und 2 ersichtlich
ist, variiert die räumliche
Bewegung der Koronargefäße und der
Herzkammern in der jeweils betrachteten Schnittebene während eines
Herzzyklus in Geschwindigkeit und Phase. Die 1 und 2 zeigen
die gleiche Schichtebene eines Herzens, jedoch wurden die den 1 und 2 jeweils
zugrundeliegenden Daten während
unterschiedlicher Zeiträume innerhalb
eines Herzzyklus gewonnen. So zeigt die 1 die diastolische
Ruhephase, die nach etwa 30% der Gesamtdauer eines Herzzyklus beginnt
und nach etwa 70% der Gesamtdauer einer Herzphase endet (30%-70%-R-Intervall).
Die 2 zeigt die systolische Kontraktionsphase (80%-120%-RR-Intervall). Beide
Bilder wurden mit 250 ms-Zeitauflösung rekonstruiert.
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Anhand
von 1 ist deutlich erkennbar, dass in der Diastole
das gesamte Herz im Bereich des linken Ventrikels scharf sichtbar
ist, während
die Darstellung der RCA durch bewegungsbedingte Verschmierung stark
beeinträchtigt
ist.
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Das
in der Systole rekonstruierte Bild gemäß 2 zeigt
dagegen die RCA scharf, den Bereich um den linken Ventrikel dagegen
Mit Bewegungsartefakten.
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Linker
Ventrikel und RCA bewegen sich also offensichtlich phasenverschoben.
Diese Aussage gilt sinngemäß auch für andere
Koronargefäße, wobei sich
CX und RCA im wesentlichen gleichphasig bewegen, während sich
LM und LAD etwa gleichphasig mit dem linken Ventrikel bewegen.
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Dies
ist in den 3 bis 7 nochmals
veranschaulicht, die in Form von qualitativen Diagrammen die Darstellung
der Bewegungsgeschwindigkeit verschiedener Bereiche des Herzens
während
eines Herzzyklus, also während
des Zeitraums zwischen zwei aufeinanderfolgenden R-Zacken des EKG,
zeigen, wobei der Quotient aus momentaner und maximaler Bewegungsgeschwindigkeit
[v/vmax] des jeweiligen Bereichs über der
in Prozent angegebenen Dauer eines Herzzyklus [%RR] aufgetragen
ist.
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Zur
artefaktfreien Darstellung aller interessierenden Bereiche käme gemäß den 3 bis 7 nur
die Phase 30%RR bis 60%RR in Frage, die aber insbesondere für höhere Pulsraten
zur Aufnahme aller zur Rekonstruktion eines CT-Bildes erforderlichen
Projektionen nicht ausreicht.
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Nach
dem erfindungsgemäß Verfahren
wird nun nicht versucht, alle interessierenden Bereiche des Herzens
während
eines einzigen Messintervalls abzubilden. Es wird vielmehr gemäß einem
ersten Lösungsprinzip
so vorgegangen, dass
- a) eine Vielzahl von der
Bilderzeugung dienenden Projektionen während wenigstens eines Umlaufs der
Röntgenstrahlenquelle
um das Herz und einer Zeitdauer, die wenigstens gleich einer Periode des
Herzzyklus ist, aufgenommen wird,
- b) die den Projektionen entsprechenden Daten daraufhin analysiert
werden, oh sie während
einer Ruhe- oder Bewegungs- Phase
eines jeweils interessierenden Bereichs des Herzens gewonnen wurden,
und
- c) ein Bild des Organs unter Verwendung nur solcher Daten rekonstruiert
wird, welche während
einer Ruhephase eines jeweils interessierenden Bereichs des Organs
gewonnen wurden.
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Was
die genannten Bereiche des Herzens angeht, so ist aus 8 ersichtlich,
dass zwei unterschiedliche Intervalle (δ1, ε1)
für LAD
und LM sowie (δ2, ε2) für
RCA und LCX zur spezifischen Rekonstruktion verwendet werden. δn definiert
dabei bezogen auf das Auftreten der einen Herzzyklus einleitenden R-Zacke
den Startpunkt, εn die Dauer des Intervalls bezogen auf die
Dauer ΔTRR eines RR-Zyklus.
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In 9 ist
schematisch ein CT-Gerät
zur Durchführung
der erläuterten
Verfahren dargestellt.
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Das
CT-Gerät
weist eine Messeinheit aus einer Röntgenstrahlenquelle 1,
die ein Röntgenstrahlenbündel 2 aussendet,
und einen Detektor 3 auf, welcher aus einer oder mehreren
in z-Richtung aufeinanderfolgenden
Zeilen von Einzeldetektoren, z. B. jeweils 512 Einzeldetektoren,
zusammengesetzt ist. Der Fokus der Röntgenstrahlenquelle 1,
von der das Röntgenstrahlenbündel 2 ausgeht,
ist mit 4 bezeichnet. Je nachdem ob mit einer oder mehreren
Zeilen von Einzeldetektoren gearbeitet wird, ist das Röntgenstrahlenbündel mittels
einer in 9 nicht dargestellten Primärstrahlenblende
fächerförmig oder
Pyramiden- bzw. kegelförmig
eingeblendet.
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Das
Untersuchungsobjekt, im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels
ein menschlicher Patient 5, liegt auf einem Lagerungstisch 6,
der sich durch die Messöffnung 7 einer
Gantry 8 erstreckt.
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An
der Gantry 8 sind die Röntgenstrahlenquelle 1 und
der Detektor 3 einander gegenüberliegend angebracht, und
zwar an einem Rotor 10. Dieser ist um die mit z bezeichnete,
rechtwinklig zur Zeichenebene der 9 verlaufende
z-Achse des CT-Geräts,
die die Systemachse darstellt, drehbar gelagert und wird zur Abtastung
des Patienten 5 in α-Richtung,
in Richtung des mit α bezeichneten
Pfeiles, um die z-Achse gedreht, und zwar um einen Winkel, der wenigstens
gleich 180°(π) plus Fächerwinkel (Öffnungswinkel
des fächerförmigen Röntgenstrahlenbündels 2)
beträgt.
Dabei erfasst das von der mittels einer Generatoreinrichtung 9 betriebenen
Röntgenstrahlenquelle 1 ausgehende
Röntgenstrahlenbündel 2 ein
Messfeld kreisförmigen
Querschnitts. Der Fokus 4 der Röntgenstrahlenquelle 1 bewegt sich
auf einer um das auf der z-Achse liegende Drehzentrum kreisförmig gekrümmten Fokusbahn 15.
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Bei
vorbestimmten Winkelpositionen der Messeinheit 1, 3,
den sogenannten Projektionswinkeln, werden Messwerte in Form sogenannter
Projektionen aufgenommen, wobei die entsprechenden Messdaten von
dem Detektor 3 zu einer elektronischen Recheneinrichtung 11 gelangen,
welche aus den den Projektionen entsprechenden Folgen von Messpunkten
die Schwächungskoeffizienten
der Bildpunkte einer Bildpunktmatrix rekonstruiert und diese auf
einem Sichtgerät,
z. B. einem Monitor 12, bildlich wiedergibt, auf dem somit
Bilder der von den Projektionen erfassten Schichten des Patienten 5 erscheinen.
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Wenn
der Detektor 3 mehrere Zeilen von Detektorelementen aufweist,
können
bei Bedarf mehrere Schichten des Patienten 5 gleichzeitig
aufgenommen werden, wobei dann pro Projektionswinkel eine der Anzahl
der aktiven Detektorzeilen entsprechende Anzahl von Projektion aufgenommen
wird.
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Wenn
der der Gantry 8 zugeordnete Antrieb 13 nicht
nur für
einen Teil- oder Vollumlauf der Gantry 8 ausreicht, sondern
dazu geeignet ist, die Gantry 8 kontinuierlich rotieren
zu lassen, und außerdem
ein weiterer Antrieb vorgesehen ist, der eine Relativverschiebung
des Lagerungstisches 6 und damit des Untersuchungsobjektes 5 einerseits
und der Gantry 8 mit der Messeinheit 1, 3 andererseits
in z-Richtung ermöglicht,
können
auch sogenannte Spiralscans durchgeführt werden.
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Zur
Durchführung
von Untersuchungen des Herzens oder herznaher, im Rhythmus der Herzaktion
bewegter Bereiche des Körpers
des Patienten 5 weist das CT-Gerät gemäß 1 außerdem einen an
sich bekannten Elektrokardiographen 17 auf, der über Elektroden,
von denen eine in 1 dargestellt und mit 18 bezeichnet
ist, mit dem Patienten 5 verbunden werden kann und zur
Erfassung des EKG-Signals des Untersuchungsobjektes parallel zu
der Untersuchung mittels des CT-Gerätes dient.
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Die
Elektroden 18 des Elektrokardiographen 17 sind
nach Möglichkeit
derart am Körper
des Patienten 5 angebracht, dass sie die Untersuchung des Patienten 5 nicht
beeinträchtigen.
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An
die elektronische Recheneinrichtung 11 sind eine Tastatur 19 und
eine Maus 20 angeschlossen, die die Bedienung des CT Gerätes ermöglichen. Außerdem ist
an die elektronische Recheneinrichtung 11 ein weiterer
Monitor 21 angeschlossen, auf dem das EKG des Patienten 5 dargestellt
werden kann.
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Bei
einer ersten auf einem erfindungsgemäßen Verfahren beruhenden Betriebsart
des beschriebenen CT-Geräts
markiert eine Bedienperson mittels der Mouse 20 auf dem
Monitor 21 denjenigen Bereich einer Periode des EKG, der
der Ruhephase desjenigen Bereichs des Herzens entspricht, der in den
CT-Bildern dargestellt werden soll.
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Es
wird also im EKG des Patienten 5 ein bezüglich des
jeweils interessierenden Bereichs des Herzens 1 zwischen
zwei aufeinanderfolgenden R-Zacken des EKG liegendes nutzbares Zeitintervall markiert,
worauf die elektronische Recheneinrichtung 11 bei der Bildrekonstruktion
nur solche Daten heranzieht, die in den einzelnen Herzzyklen jeweils während des
nutzbaren Zeitintervalls gewonnen wurden. Diese Daten betrachtet
die elektronische Recheneinrichtung 11 als während einer
Ruhephase gewonnen.
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Dabei
ist im Falle des beschriebenen CT-Geräts die Anordnung derart getroffen,
dass die elektronische Recheneinrichtung 11 Lage und Dauer
eines mittels der Maus 20 auf dem Monitor 21 als
nutzbares Zeitintervall markierten Zeitintervalls innerhalb einer Herzperiode
einerseits durch einen ersten Bruchteil der jeweiligen Herzperiode
kennzeichnet, der nach der den Herzzyklus einleitenden R-Zacke und
dem Beginn des nutzbaren Zeitintervalls verstreicht, und andererseits
durch einen zweiten Bruchteil der Dauer des Herzzyklus, der sich
an den ersten Bruchteil anschließt und der Dauer des nutzbaren
Zeitintervalls entspricht.
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Auf
diese Weise ist es auch bei Schwankungen der Herzperiode möglich, die
den aufgenommenen Projektionen entsprechenden Daten daraufhin zu
analysieren, ob sie während
einer Ruhe- oder
Bewegungsphase des jeweils interessierenden Bereichs des Herzens
gewonnen wurden. Die elektronische Recheneinrichtung 11 betrachtet
dann diejenigen Daten, die während
nutzbarer Zeitintervalle gewonnen wurden, als während einer Ruhephase gewonnene
Daten und verwendet, wie erwähnt,
ausschließlich
diese zur Rekonstruktion eines CT-Bildes.
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In
einer alternativen zweiten Betriebsart des beschriebenen CT-Geräts beruht
das Analysieren der den Projektionen entsprechenden Daten daraufhin,
ob sie während
einer Ruhe- oder einer Bewegungsphase des jeweils interessierenden
Bereichs des Herzens gewonnen wurden, auf dem Detektieren von Bewegungsartefakten
in Testbildern.
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Dabei
wird so vorgegangen, dass aus den zur Verfügung stehenden Daten eine Anzahl
von zeitlich kurz aufeinanderfolgenden Testbildern rekonstruiert
wird, die auf Bewegungsartefakte hin analysiert werden.
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Dies
kann dadurch geschehen, dass die elektronische Recheneinrichtung 11 die
Testbilder auf das Vorhandensein von Strichartefakten und/oder Doppelkonturen
untersucht und das Vorhandensein von Strichartefakten und/oder Doppelkonturen
als Hinweis auf Bewegungsartefakte ansieht.
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Die
elektronische Recheneinrichtung 11 berücksichtigt dann in der Folge
solche Daten als während
einer Ruhephase des jeweils interessierenden Bereich des Herzens
gewonnen, die zu einem Testbild beigetragen haben, das zumindest
in dem den jeweils interessierenden Bereich des Herzens darstellenden
Bildbereich wenigstens im Wesentlichen frei von Bewegungsartefakten
ist, und zieht ausschließlich
solche Daten zur eigentlichen Bildrekonstruktion heran.
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In
einer Abwandlung der zweiten Betriebsart detektiert die elektronische
Recheneinrichtung 11 Bewegungsartefakte anhand von durch
Subtraktion aufeinanderfolgender Testbilder gewonnener Differenzbilder,
wobei bei Abwesenheit von Bewegungsartefakten ein Differenzbild
theoretisch keinerlei Bildinformation enthält.
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Um
den zeitlichen Aufwand zur Rekonstruktion der Testbilder zu verringern,
kann vorgesehen sein, dass die elektronische Recheneinrichtung 11 die
Rekonstruktion der Testbilder mit verringerter Auflösung und/oder
als Teilumlaufrekonstruktion vornimmt.
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In
einer der zweiten Betriebsart ähnelnden dritten
Betriebsart rekonstruiert die elektronische Recheneinrichtung 11 Testbilder
nicht aus den gleichen Daten, die auch der Rekonstruktion der eigentlichen Bilder
zugrunde liegen, sondern aus Daten, die während eines Testmodus aufgenommen
werden, der dem Aufnahmemodus vorausgeht.
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Während des
Testmodus, der dem Aufnahmemodus möglichst unmittelbar vorausgehen
sollte, werden bei gleichzeitiger Aufzeichnung des EKG Projektionen
aufgenommen und aus diesen Testbilder rekonstruiert, die auf dem
Monitor 12 angezeigt werden. Eine Bedienperson bewertet
diese Bilder und kennzeichnet mittels der Maus 20 diejenigen
Bilder, die sie als hinsichtlich des jeweils interessierenden Bereichs
des Herzens als bewegungsartefaktarm erkennt. Auf Grundlage der
zeitlichen Lage der so gekennzeichneten Testbilder relativ zum EKG
ermittelt die elektronische Recheneinrichtung 11 unter Berücksichtigung
des EKG-Signals ein bezüglich
des jeweils interessierenden Bereichs nutzbares Zeitintervall, dessen
Lage und Dauer innerhalb eines Herzzyklus, wie bereits beschrieben,
durch einen ersten und einen zweiten Bruchteil der Herzperiode definiert werden
kann, und die Ruhephase des jeweils interessierenden Bereichs kennzeichnet.
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Im
anschließenden
Aufnahmemodus werden der eigentlichen Bilderzeugung dienende Projektionen
aufgenommen, von denen die elektronische Recheneinrichtung 11 nur
diejenigen zur Bildrekonstruktion des jeweils interessierenden Bereichs
heranzieht, die jeweils während
eines, wie beschrieben, auf Basis der Testbilder ermittelten nutzbaren
Zeitintervalls und somit während
einer Ruhephase des interessierenden Bereichs aufgenommen wurden.
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Um
dem Patienten unnötige
Röntgendosis zu
ersparen, kann in allen beschriebenen Betriebsarten ein Modus gewählt werden,
in dem die elektronische Recheneinrichtung 11 die Röntgenstrahlenquelle 1 in
Abhängigkeit
von dem EKG-Signal nur dann aktiviert, wenn überhaupt die Chance besteht,
dass sich der jeweils interessierende Bereich in einer Ruhephase
befindet.
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Dazu
ist vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung 11 das
EKG-Signal mit einem Schwellwert vergleicht und die Generatoreinrichtung 9 so
steuert, dass die Röntgenstrahlen quelle 1 nur dann
aktiviert ist, wenn der Schwellwert unterschritten ist.
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Im
Falle sämtlicher
Betriebsarten besteht außerdem
die Möglichkeit,
die Daten hinsichtlich mehrerer Bereiche des Herzens daraufhin zu
analysieren, ob sie während
einer Ruhe- oder während
einer Bewegungsphase des jeweiligen Bereichs gewonnen wurden, mit
der Folge, dass beispielsweise bezüglich eines ersten und eines
zweiten interessierenden Bereichs CT-Bilder rekonstruiert werden können, die
nur auf solchen Daten beruhen, die während einer Ruhephase des ersten
bzw. zweiten interessierenden Bereichs des Herzens gewonnen wurden. Diese
beiden CT-Bilder können
dann zu einem einzigen Bild zusammengefasst werden, das sowohl den ersten
als auch den zweiten interessierenden Bereich in der Ruhephase darstellt.
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Dazu
kann die elektronische Recheneinrichtung 11 beispielsweise
beide Bilder auf dem Monitor 12 anzeigen, so dass eine
Bedienperson mittels der 20 diejenigen Bereiche der beiden Bilder
markieren kann, die zu einem gemeinsamen Bild zusammengefasst werden
sollen, worauf die elektronische Recheneinrichtung 11 das
zusammengefasste Bild darstellt.
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Selbstverständlich kann
diese Vorgehensweise auch für
mehr als zwei interessierende Bereiche angewendet werden.
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Die
Erfindung wurde vorstehend am Beispiel von Untersuchungen des Herzens
beschrieben; sie kann aber auch bei der Untersuchung eines anderen periodisch
bewegten Organs eines Lebewesens Anwendung finden, wobei der Begriff
Organ im Rahmen der vorliegenden Anmeldung im weiteren Sinne, d.
h. auch im Sinne eines Körperbereichs,
verstanden werden soll.