DE10057812A1

DE10057812A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung von Artefakten in Bildern, die aus durch ein Computertomographiesystem erfassten Bilddaten rekonstruiert werden

Info

Publication number: DE10057812A1
Application number: DE10057812A
Authority: DE
Inventors: Peter Michael Edic
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1999-11-23
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2001-05-31
Also published as: IL139633A; JP2001190544A; IL139633A0; US6353653B1

Abstract

Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwendung bei einem Computertomografie-(CT-)system beschrieben, das CT-Radiografiedaten für jede Ansicht des CT-Fasslagers erfasst, so dass ein allen Ansichten des Fasslagers entsprechender Datensatz zur Verwendung bei der Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens und der Kranzarterien verfügbar ist. Für jede Ansicht des Fasslagers werden mit der Ansicht assoziierte CT-Radiografiedaten an verschiedenen Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus bei jeder Umdrehung des Fasslagers erfasst. Vor der Datenerfassung wird die Patientenpulsfrequenz gemessen und die Periode des Fasslagers wird derart eingestellt, dass Daten zu verschiedenen Zeiten bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers und für jede Umdrehung des Fasslagers erfasst werden. Daher ist für jede Umdrehung des Fasslagers und für jede Ansicht des Fasslagers der Zeitmoment in der Periode des Herzzyklus, an dem ein beliebiges gegebenes Erfassungselement des Erfassungsarrays (2) abgetastet wird, von dem Zeitmoment in der Periode des Herzzyklus verschieden, an dem das gleiche Erfassungselement bei der vorhergehenden Umdrehung abgetastet wurde. Nachdem alle CT-Radiografiedaten erfasst wurden, werden die Radiografien durch einen Interpolationsalgorithmus (14) verarbeitet, der Radiografien für einen ausgewählten Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus interpoliert. Ein Rekonstruktionsalgorithmus (15) wird dann zur Verarbeitung und ...

Description

Die Erfindung betrifft die Computertomographie (CT) und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung bei einem CT-System zur Rekonstruktion eines Bildes mit verringerten Artefakten.

Die Computertomographie (CT) ist ein Verfahren, bei dem im Allgemeinen ein Patient Röntgenstrahlen ausgesetzt wird, digitale Röntgendaten eines Abschnitts des Patientenkörpers erfasst werden und die digitalen Röntgendaten zur Erzeugung eines Bildes verarbeitet und rückprojiziert werden, das dann auf einem Anzeigebildschirm des CT-Systems angezeigt wird. CT-Systeme umfassen typischerweise ein Fasslager, einen Tisch, eine Röntgenröhre, ein Röntgenerfassungsarray, einen Computer und einen Anzeigebildschirm. Der Computer sendet Befehle zur Steuereinrichtung des Fasslagers, um die Steuereinrichtungen zur Drehung der Röntgenröhre und/oder des Erfassungsarrays mit einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit zu veranlassen. Das Erfassungsarray umfasst üblicherweise entweder ein gekrümmtes Array von Erfassungselementen (CT-System der dritten Generation) oder einen Ring von Erfassungselementen (CT-System der vierten Generation). Im Fall der Verwendung eines Rings aus Erfassungselementen dreht sich lediglich die Röntgenröhre.

Bei CT-Systemen der dritten und vierten Generation wird zwischen dem Erfassungsarray und der Röntgenröhre um den Patientenkörper eine relative Rotationsbewegung erzeugt. Wenn diese relative Rotationsbewegung erzeugt ist, steuert der Computer den durch die Röntgenröhre und das Erfassungsarray durchgeführten Datenerfassungsvorgang zur Erfassung digitaler Radiographien. Der Computer verarbeitet dann die digitalen Röntgenradiographiedaten und projiziert sie zurück, indem ein Rekonstruktionsalgorithmus durchgeführt wird, und zeigt das rekonstruierte CT-Bild auf dem Bildschirm an. Zur geeigneten Erzeugung von CT-Bildern der Kranzgefäße ist es bei den aktuellen CT-Systemen erforderlich, CT-Radiographiedaten zu erfassen, während sich das Herz an einer bestimmten Position befindet, die im Wesentlichen örtlich stationär ist. Dies erfordert, dass die Pulsfrequenz des Patienten extrem langsam ist, was klinisch nicht möglich ist, oder dass die Geschwindigkeit des Fasslagers extrem hoch ist, was technisch nicht möglich ist. In der Vergangenheit wurden wenige verschiedene Verfahren beim Versuch zur Lösung des Problems angewendet. Ein als vorausschauende Steuerung bekanntes Verfahren verwendet das EKG-(Elektrokardiogramm-)Signal des Herzens zum Triggern der Datenerfassung durch das Erfassungsarray an Zeitpunkten, wenn das Herz ziemlich stationär ist (typischer Weise während der Diastole), sodass die zur Rekonstruktion des Bildes verwendeten Radiographien Zeitmomenten entsprechen, wenn das Herz ziemlich stationär ist. Ein anderes als retrospektive Steuerung bekanntes Verfahren misst das EKG-Signal während der Erfassung der CT- Radiographiedaten und wählt dann retrospektiv die Daten aus, die einem Zeitpunkt des EKG-Signals entsprechen, wenn das Herz ziemlich stationär ist.

Bei diesen Verfahren werden lediglich die CT- Radiographiedaten, die einem bestimmten Zeitintervall entsprechen, während dem das Herz im Wesentlichen örtlich stationär ist, bei der Rekonstruktion der CT-Bilder verwendet. Daher verwenden beide Verfahren während der Rekonstruktion lediglich CT-Radiographiedaten, die eingeschränkten Ansichtwinkeln entsprechen, d. h., keines der Verfahren verwendet gemessene CT-Radiographiedaten an allen Ansichtwinkeln des CT-Fasslagers. Auch verwenden beide Verfahren CT-Radiographiedaten, die während eines bestimmten Zeitfensters erhalten werden, wenn sich das Herz bewegt. Dem zufolge können die CT-Rekonstruktionen Bewegungsartefakte und/oder Aktefakte aufgrund des beschränkten Ansichtwinkels enthalten.

Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren besteht darin, dass diese auf die Rekonstruktion eines Bildes des Herzens in einem bestimmten Zeitintervall beschränkt sind, das typischerweise der Diastole entspricht. Daher ist keines dieser Verfahren zur Rekonstruktion einer vierdimensionalen (4-D) Darstellung des Herzens geeignet (d. h. drei Dimensionen bezüglich des Orts und eine Dimensionen bezüglich der Zeit). Ein Verfahren wäre wünschenswert, durch das ein rekonstruiertes Bild des Herzens und der Kranzgefäße zu einem beliebigen Zeitpunkt während des Herzzyklus erzeugt werden könnte. Es wäre aus wünschenswert, ein Verfahren auszugestalten, durch das ein Bild des Herzens und der Kranzgefäße zu mehreren Zeitpunkten während des Herzzyklus für alle Ansichten des Fasslagers erzeugt werden könnte, um dadurch eine 4-D-Darstellung des Herzens zu erzeugen.

Demnach besteht das Bedürfnis nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Verwendung bei einem CT-System, die eine Verwendung von CT-Radiographiedaten entsprechend allen Ansichten des Fasslagers bei der Durchführung der CT- Rekonstruktion ermöglichen, sodass das Auftreten von Artefakten aufgrund begrenzter Ansichtwinkeln bei rekonstruierten CT-Bildern vermindert oder beseitigt werden kann. Es besteht auch das Bedürfnis nach einem Verfahren und nach einer Vorrichtung zur Verwendung bei einem CT-System, die die Durchführung der Rekonstruktion zu einem beliebigen Zeitmoment während des Herzzyklus ermöglichen, sodass das Auftreten von Bewegungsartefakten in den rekonstruierten CT- Bildern vermindert oder beseitigt werden kann. Es besteht auch das Bedürfnis nach einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Verwendung bei einem CT-System, die die Durchführung der Rekonstruktion zu mehreren Zeitpunkten während des Herzzyklus ermöglichen, um die Erzeugung einer 3-D- oder 4-D-Darstellung des Herzens zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Probleme zu lösen.

Erfindungsgemäß sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwendung bei einem Computertomographiesystem ausgestaltet, das CT-Radiographiedaten für jede Ansicht des CT-Fasslagers sammelt, sodass ein allen Ansichten des Fasslagers entsprechender Datensatz zur Verwendung der Datenrekonstruktion eines Bildes eines Patientenherzens und von Kranzarterien verfügbar ist. Für jede Ansicht des Fasslagers werden mit den Ansichten verknüpfte CT- Radiographiedaten zu verschiedenen Zeitmomenten bezüglich der Periode des Herzzyklus bei jeder Umdrehung des Fasslagers erfasst.

Vor der Datenerfassung wird die Pulsfrequenz des Patienten gemessen, und die Periode des Fasslagers wird derart eingestellt, dass die Daten zu unterschiedlichen Zeiten bezüglich der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers und für jede Umdrehung des Fasslagers erfasst werden. Daher ist für jede Umdrehung des Fasslagers und für jede Ansicht des Fasslagers der Zeitmoment in der Periode des Herzzyklus, an dem ein beliebiges gegebenes Erfassungselement des Erfassungsarrays abgetastet wird, vom Zeitmoment in der Periode des Herzzyklus verschieden, an dem das gleiche Erfassungselement während der vorhergehenden Umdrehung abgetastet wurde. Nachdem alle CT-Radiographiedaten erfasst wurden, werden die Radiographien durch einen Interpolationsalgorithmus verarbeitet, der die Radiographien an einem ausgewählten Zeitmoment bezüglich der Periode des Herzzyklus interpoliert. Dann wird ein Rekonstruktionsalgorithmus zur Verarbeitung und Rückprojektion der interpolierten Radiographien zur Erzeugung eines dreidimensionalen (3-D) Bildes des Herzens und der Kranzarterien verwendet. Der Interpolationsalgorithmus kann wiederholt zur Interpolation von Radiographien zurück um mehr als einen Zeitmoment durchgeführt werden, und dann können entsprechende Rekonstruktionen zur Erzeugung eines vierdimensionalen (4-D) Bildes des Herzen und der Kranzgefäße durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des CT-Systems gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine grafische Darstellung der normalisierten Ausgangsintensität eines bestimmten Erfassungselements des in Fig. 1 gezeigten Erfassungsarrays als Funktion der Zeit über vier Herzzyklen, wobei die Periode des Herzzyklus gleich der Periode eines Fasslagers ist,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der normalisierten Ausgangsintensität eines bestimmten Erfassungselements des in Fig. 1 gezeigten Erfassungsarrays als Funktion der Zeit über vier Herzzyklen, wobei die Periode des Fasslagers geringfügig kleiner als Periode des Herzzyklus ist,

Fig. 4 eine grafische Darstellung der normalisierten Ausgangsintensität eines bestimmten Erfassungselements des in Fig. 1 gezeigten Erfassungsarrays als Funktion der Zeit über vier Herzzyklen, wobei die Periode des Fasslagers geringfügig größer als die Periode des Herzzyklus ist, und

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines typischen CT-Systems, das zur Implementierung des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung geeignet ist. Das CT-System ist bezüglich seiner Verwendung bei der Rekonstruktion eines Bildes des Herzens eines Patienten und der Kranzgefäße beschrieben, obwohl es selbstverständlich ist, dass die Erfindung nicht auf die Abbildung eines bestimmten Objekts beschränkt ist. Insbesondere wird die Bezeichnung "Patient" hier bezüglich eines beliebigen abzubildenden Lebewesens verwendet. Die Erfindung wird bezüglich der Abbildung eines Patientenherzens und von Kranzgefäßen beschrieben, um die Art und Weise zu demonstrieren, wie die Erfindung die mit der genauen Rekonstruktion eines Bildes des Herzens und der Kranzgefäße aus Daten verbundenen Schwierigkeiten löst, die erfasst werden, während das Herz schlägt.

Die Weise, wie ein typisches CT-System arbeitet, ist bekannt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sind nicht auf den Typ des CT-Systems, mit dem sie verwendet werden, beschränkt. Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung sind vorzugsweise bei einem CT-System der dritten oder vierten Generation implementiert, da die CT-Systeme der ersten und zweiten Generation im Allgemeinen nicht länger verwendet werden. Wie es vorstehend angeführt ist, ist für den Fall, dass das CT-System ein CT-System der vierten Generation ist, das Erfassungsarray 2 eine Ringerfassungseinrichtung, die stationär bleibt, wenn sich die Röntgenröhre 1 dreht. Die Röntgenröhre 1 wird auf einer Trajektorie gedreht, die konzentrisch mit dem durch die Ringerfassungseinrichtung gebildeten Ring ist und im Inneren des Rings ausgebildet sein kann.

Für den Fall, dass das CT-System ein CT-System der dritten Generation ist, drehen sich sowohl die Röntgenröhre 1 als auch das Erfassungsarray 2, während die Ausrichtung zwischen diesen bestehen bleibt. Bei CT-Systemen der dritten Generation ist das Erfassungsarray typischerweise ein Einzelreihen-Erfassungsarray aus einer einzelnen Reihe von Erfassungselementen, ein Vielfachreihen-Erfassungsarray aus wenigen Reihen von Erfassungselementen oder eine Flächenerfassungseinrichtung aus einer großen Anzahl von Reihen von Erfassungselementen. Alle diese verschiedenen Erfassungsarraytypen sind zur Verwendung mit der Erfindung geeignet.

Das CT-System, bei dem die Erfindung angewendet wird, kann ein Wendeltomographieprotokoll durchführen. Die Wendeltomographie wird durch die kontinuierliche Drehung der Röntgenröhre 1 und/oder des Erfassungsarrays 2 um das Fasslager bei langsamer Fortbewegung des Tischs 5 durch das Fasslager zur Erzeugung einer Wendelabtastung durchgeführt. Durch die Verwendung der Wendelabtastung kann der abzubildende Patientenbereich in relativ kurzer Zeit, typischerweise während eines Luftanhaltens des Patienten, abgetastet werden. Die Verwendung der Wendelabtastung ermöglicht auch die Verminderung des Auftretens von Bewegungsartefakten in dem rekonstruierten Bild. Auch kann anstelle der Bewegung des Tischs 5 die Datenerfassung unter Verwendung einer Flächenerfassungseinrichtung als Erfassungsarray 2 durchgeführt werden. Die Flächenerfassungseinrichtung wird um den Patienten 12 zur Abtastung des gesamten Volumens des abzubildenden Objekts gedreht, was das Erfordernis der Bewegung des Tischs 5 beseitig. Wird allerdings eine Flächenerfassungseinrichtung verwendet, kann es erforderlich sein, zusätzliche Daten zur Verringerung von Kegelstrahlartefakten zu erfassen. Der Fachmann weiß, wie diese CT-Abtastprotokolle implementiert werden können.

Wie vorstehend angeführt wird bei typischen CT-Systemen das Fasslager mit einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit um den Körper des Patienten 12 gedreht. Wird hier auf die Drehung des Fasslagers Bezug genommen, soll dies die Rotation der Röntgenröhre 1 und/oder die Rotation des Erfassungsarrays 2 bezeichnen, was davon abhängt, ob es sich um ein CT-System der dritten oder vierten Generation handelt. Das Fasslager umfasst die Röntgenröhre 1 und das Erfassungsarray 2. Steuereinrichtungen 3 und 4 werden durch einen CT- Systemcomputer 10 gesteuert und sind jeweils mit der Röntgenröhre 1 und dem Erfassungsarray 2 verbunden. Die Steuereinrichtungen 3 und 4 veranlassen, dass die Röntgenröhre 1 und/oder das Erfassungsarray 2 mit der geeigneten relativen Drehbewegung beaufschlagt werden, sowie die Geschwindigkeit der Drehung der Röntgenröhre 1 und/oder des Erfassungsarrays 2. Individuelle Steuereinrichtungen sind nicht erforderlich. Eine einzelne Steuerkomponente kann zur Drehung des Fasslagers verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird die Geschwindigkeit des Fasslagers derart eingestellt, dass für jede Drehung des Fasslagers Daten zu verschiedenen Zeiten bezüglich der Periode des Herzzyklus für eine beliebige gegebene Ansicht des Fasslagers erfasst werden. Für jede Ansicht des Fasslagers wird das Erfassungsarray 2 zu verschiedenen Zeiten bezüglich der Periode des Herzzyklus für jede Umdrehung des Fasslagers abgetastet, die während der Datenerfassungsperiode auftritt. Eine einzelne Umdrehung des Fasslagers wird von einer bestimmten Anzahl von Ansichten von der Ansicht N₀ bis zur Ansicht N_x gebildet, wobei X eine positive ganze Zahl ist. Daher entspricht eine Umdrehung des Fasslagers X + 1 Ansichten, die durch das Erfassungsarray erfasst werden. Typische für medizinische Abbildungen verwendete CT-System erfassen grob 1000 Ansichten pro Drehung des Fasslagers, was ungefähr einer Ansicht pro 1/3 Grad der Drehung des Fasslagers entspricht. Allerdings ist diese Anzahl willkürlich und wird durch den CT-Systemaufbau bestimmt. Daher ist die Erfindung nicht auf die Anzahl der Ansichten, die eine volle Umdrehung des Fasslagers ausmachen, beschränkt.

Eine einzelne Ansicht des Fasslagers entspricht der Abtastung aller Erfassungselemente des Erfassungsarrays 2. Für jede Ansicht wird das Erfassungsarray 2 vielfach während des Datenerfassungsvorgangs abgetastet (d. h. einmal pro Umdrehung des Fasslagers), und jede Abtastung geschieht zu einer unterschiedlichen Zeit bezüglich der Periode des Herzzyklus. Der Datenerfassungsvorgang tritt über eine Vielzahl von Herzzyklen auf. Ein Luftanhalten des Patienten kann beispielsweise 40 Herzzyklen vom Zyklus₁ bis zum Zyklus₄₀ entsprechen, wobei jeder Zyklus eine Dauer gleich einem Zeitabschnitt T_Herz hat, der der Periode des Herzzyklus entspricht. Wie es vorstehend angeführt ist, tritt für jede Ansicht des Fasslagers die Abtastung zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt bezüglich der Periode des Herzzyklus auf. Beispielsweise kann für die Ansicht N₁₀ des Fasslagers ein bestimmtes Erfassungselement des Erfassungsarrays 2 zu einer bestimmten Zeit im Herzzyklus₁ während einer Umdrehung des Fasslagers und dann zu einer unterschiedlichen Zeit während des Herzzyklus₂ bei der nächsten folgenden Umdrehung des Fasslagers abgetastet werden. Dieser Vorgang setzt sich über die Datenerfassungsperiode fort, bis eine ausreichende Anzahl von Abtastungen für jede Ansicht des Fasslagers erhalten wurde.

Der Computer 10 steuert den Datenerfassungsvorgang durch Anweisen der Datenerfassungskomponente 11, wann sie das Erfassungsarray 2 abzutasten hat. Zur Sicherstellung, dass die für eine gegebene beliebige Ansicht erhaltenen Abtastungen zu unterschiedlichen Zeiten bezüglich der Periode des Herzzyklus für jede Umdrehung des Fasslagers erhalten werden, wird die Pulsfrequenz (Herzschläge pro Sekunde) des Patienten 12 gemessen, und die Rotationsgeschwindigkeit (Umdrehungen pro Sekunde) des Fasslagers wird auf eine Rate eingestellt, die entweder größer oder kleiner als die Pulsfrequenz des Patienten 12 ist. Die Pulsfrequenz des Patienten 12 kann unter Verwendung einer EKG- Beobachtungseinrichtung 13 oder durch die Verwendung einer anderen geeigneten Einrichtung wie beispielsweise eines Stethoskops (nicht gezeigt) gemessen werden.

Wenn die Erfassungselementabtastungen bzw. Radiographien erfasst sind, korreliert der Computer 10 die Radiographien mit den Zeiten, denen sie in dem Herzzyklus entsprechen, sowie mit den Ansichten des Fasslagers, denen sie entsprechen. Ein erfindungsgemäßer Interpolationsalgorithmus 14 erzeugt dann interpolierte Radiographien, die dann durch einen Rekonstruktionsalgorithmus 15 zur Rekonstruktion eines CT-Bildes verarbeitet und rückprojiziert werden, das dann auf dem Anzeigebildschirm 16 angezeigt wird. Der Interpolationsalgorithmus wird nachstehend näher unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Computer, wie den CT-Systemcomputer 10, der zur Durchführung des Interpolationsalgorithmus 14 aufgebaut ist, und eine Speichereinrichtung, wie eine Systemspeichereinrichtung 17.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung den CT- Systemcomputer 10 und die Systemspeichereinrichtung 17. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung ferner die EKG-Beobachtungseinrichtung 13. Wird die Vorrichtung in ein vorhandenes CT-System aufgenommen und in Verbindung mit dem Interpolationsalgorithmus 14 der Erfindung verwendet, wird ein neues CT-System geschaffen. Daher liefert die Erfindung ein neues CT-System, das Bilder mit reduzierten Artefakten rekonstruieren kann.

Programme und Daten werden in der Systemspeichereinrichtung 17 zur Verwendung durch den Computer 10 gespeichert. Wie es nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben ist, werden die während des Datenerfassungsvorgangs erfassten CT- Radiographiedaten in der Speichereinrichtung 17 oder in einer anderen geeigneten Speichereinrichtung (nicht gezeigt) gespeichert. Die Daten werden aus der Speichereinrichtung 17 ausgelesen und vom Computer 10 jeweils bei der Durchführung des Interpolations- und Rekonstruktionsalgorithmus 14 bzw. 15 verwendet, was nachstehend näher beschrieben wird.

Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung des normalisierten Intensitätsausgangssignals eines einzelnen Erfassungselements für eine bestimmte Ansicht des Fasslagers über vier Herzzyklen als Funktion der Zeit. Diese Darstellung veranschaulicht die kontinuierliche Erfassung von Daten durch das Erfassungselement, während das Fasslager an einer stationären Position gehalten wird. Zur Veranschaulichung wird eine Pulsfrequenz von einem Herzschlag pro Sekunde angenommen. Bei diesem Beispiel wurde die Drehgeschwindigkeit des Fasslagers auf eine Umdrehung pro Sekunde eingestellt, sodass die Periode des Fasslagers exakt mit der Periode des Herzzyklus übereinstimmt. Die Darstellung veranschaulicht über vier Herzzyklen erfasste CT-Radiographiedaten. Jeder Herzzyklus entspricht einer Umdrehung des Fasslagers.

Der Pfeil 23 entspricht der Zeit, zu der das bestimmte Erfassungselement für die bestimmte Ansicht des rotierenden Fasslagers abgetastet wurde. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wird, wenn die Drehrate des Fasslagers gleich der Patientenpulsfrequenz ist, dass Erfassungselement an dem gleichen Zeitmoment in jedem Herzzyklus für jede Drehung des Fasslagers abgetastet. Erfindungsgemäß wird zur Sicherstellung, dass jedes Erfassungselement zu einem verschiedenen Zeitmoment bezüglich der Periode des Herzzyklus für jede Drehung des Fasslagers abgetastet wird, die Geschwindigkeit des Fasslagers (Umdrehungen pro Sekunde) derart eingestellt, dass die Drehrate des Fasslagers entweder kleiner oder größer als die Pulsfrequenz (Herzschläge pro Sekunde) des Patienten ist.

Fig. 3 zeigt eine grafische Darstellung des normalisierten Intensitätsausgangssignals eines bestimmten Erfassungselements für vier Herzzyklen für eine bestimmte Ansicht des Fasslagers, wobei die Geschwindigkeit des Fasslagers auf eine Drehrate eingestellt wurde, die geringfügig größer als die Patientenpulsfrequenz ist. Daraus ergibt sich, dass das Erfassungselement an einem unterschiedlichen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus bei jeder Umdrehung des Fasslagers abgetastet wird.

Obwohl Fig. 3 die Abtastung der einfallenden Röntgenintensität durch ein einzelnes Erfassungselement veranschaulicht, ist anzumerken, dass jedes Erfassungselement des Erfassungsarrays 2 gleichzeitig die einfallende Intensität zu verschiedenen Zeitpunkten über die Herzzyklen abtastet. Daher wurden am Ende des Datenerfassungsvorgangs, der bevorzugt während eines einzigen Luftanhaltens des Patienten (beispielsweise 40 Herzzyklen) stattfindet, CT- Radiografien zu unterschiedlichen Zeitpunkten bzgl. der Periode des Herzzyklus über eine Vielzahl von Herzzyklen durch alle Erfassungselemente des Erfassungsarrays 2 für jede Ansicht des Fasslagers erfasst.

Nachdem der Datenerfassungsvorgang abgeschlossen ist, erzeugt der erfindungsgemäße Interpolationsalgorithmus 14 interpolierte Radiografien entsprechend jeder Ansicht des CT- Fasslagers zu einem bestimmten Zeitmoment. Daher sind allen Ansichtwinkeln des Fasslagers zu dem bestimmten Zeitpunkt entsprechende interpolierte Radiografien zur Verwendung durch den Rekonstruktionsalgorithmus 15 verfügbar, der durch den Computer 10 durchgeführt wird, wodurch ein CT-Bild des Herzens und der Kranzgefäße rekonstruiert wird. Da alle Ansichtwinkel des Fasslagers bei der Rekonstruktion verwendet werden, sind Artefakte in dem rekonstruierten Bild aufgrund begrenzter Ansichtwinkel beseitigt. Da ferner der Rekonstruktionsalgorithmus 15 die Rekonstruktion unter Verwendung interpolierter, mit einem bestimmten Zeitmoment verknüpfter Radiografien durchführt, anstelle tatsächliche, während eines Zeitfensters erfasste Radiografien zu verwenden, wird auch das Auftreten von Bewegungsartefakten in dem rekonstruierten CT-Bild verringert oder beseitigt.

Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung des normalisierten Intensitätsausgangssignals eines bestimmten Erfassungselements des Erfassungsarrays 2 über vier Herzzyklen als Funktion der Zeit für eine bestimmte Ansicht des Fasslagers. Bei diesem Beispiel wurde die Geschwindigkeit des Fasslagers (Umdrehungen/Sekunde) auf eine Rate verringert, die kleiner als die Pulsfrequenz (Herzschläge/Sekunde) des Patienten ist. Daher erfasst das der Darstellung entsprechende Erfassungselement Abtastungen an unterschiedlichen Zeitpunkten für jeden Herzzyklus. Durch die Anwendung dieses Verfahrens bei allen Erfassungselementen für alle Ansichten des Fasslagers wird ein Datensatz für alle Ansichten des Fasslagers erfasst.

Die Fig. 3 und 4 zeigen, dass die Fasslagergeschwindigkeit auf eine Drehrate eingestellt werden kann, die entweder kleiner oder größer als die Patientenpulsfrequenz ist. In beiden Fällen erzeugt jedes Erfassungselement für jede Ansicht des Fasslagers Radiografiedaten, die einem unterschiedlichen Zeitpunkt bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Umdrehung des Fasslagers entsprechen, die während der Datenerfassungsperiode auftritt. Dieser Datensatz kann dann für einen bestimmten Zeitpunkt bzgl. der Periode des Herzzyklus interpoliert werden, um die Erzeugung interpolierter Radiografien für jede Ansicht des Fasslagers an einem bestimmten Zeitpunkt zu ermöglichen. Dadurch kann die Bewegung des Herzens an einem bestimmten Zeitmoment in dem Herzzyklus "eingefroren" werden, was eine Beseitigung oder Verringerung des Auftretens von Bewegungsartefakten in dem rekonstruierten Bild ermöglicht.

Während des Datenerfassungsvorgangs wird der Energiesignalverlauf vorzugsweise durch die EKG- Beobachtungseinrichtung 13 gemessen, obwohl die Pulsfrequenz auch durch eine andere Einrichtung gemessen oder geschätzt werden kann. Die Verwendung der EKG-Beobachtungseinrichtung 13 zur kontinuierlichen Beobachtung der Pulsfrequenz bzw. Herzrate ermöglicht die Erfassung von Schwankungen in der Pulsfrequenz und die Berücksichtigung bei der Interpolation der CT-Radiografiedaten. Der EKG-Signalverlauf wird durch den Computer 10 abgetastet und in der Systemspeichereinrichtung 17 gespeichert. Die durch die Erfassungselemente des Erfassungsarrays 2 gemessenen CT-Radiografiedaten werden durch die Datenerfassungskomponente 11 abgetastet und digitalisiert und durch den Computer 10 in dem Systemspeicher 17 gespeichert. Für jede durch ein Erfassungselement des Erfassungsarrays 2 erfasste Abtastung wird der Zeitmoment des Herzzyklus, an dem die Abtastung erhalten wird, in der Speichereinrichtung derart aufgezeichnet, dass die Abtastung im Speicher mit dem Zeitmoment in dem Herzzyklus verknüpft wird, an dem sie erhalten wurde. Die Ansichtwinkel des Fasslagers werden typischerweise durch CT-Systeme aufgezeichnet, wenn die CT-Radiografiedaten erfasst werden. Dies ermöglicht die Speicherung der durch die EKG- Beobachtungseinrichtung 13 und durch die Erfassungselemente des Erfassungsarrays 2 erhaltenen Abtastungen im Speicher pro Ansichtwinkel bzw. auf einer Ansichtwinkelbasis.

Die Abtastung des EKG-Signalverlaufs ist mit der Abtastung der Erfassungselemente derart synchronisiert, dass eine Entsprechung zwischen den durch die Erfassungselemente erhaltenen Abtastungen und den durch die EKG- Beobachtungseinrichtung 13 erhaltenen Abtastungen vorhanden ist. Wurde daher der Datenerfassungsvorgang abgeschlossen, enthält die Systemspeichereinrichtung 17 eine Aufzeichnung der durch jedes Erfassungselement des Erfassungsarrays 2 erhaltenen Intensitätswerte und den Zeitmoment in dem Herzzyklus, an dem die bestimmte Abtastung erhalten wurde, sowie den Ansichtwinkel, dem die CT-Radiografiedaten entsprechen.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Der erste Schritt des Verfahrens besteht in der Schätzung der Pulsfrequenz des Patienten 12, wie es durch den Block 41 gezeigt ist. Der Herzzyklus kann unter Verwendung der EKG- Beobachtungseinrichtung 13 zur Messung der Patientenpulsfrequenz geschätzt werden. Die Geschwindigkeit des Fasslagers (Umdrehungen/Sekunde) wird dann derart ausgewählt, dass sie entweder kleiner oder größer als die Patientenpulsfrequenz ist, wie es im Block 42 gezeigt ist. Die Datenerfassungsperiode wird auch in diesem Schritt derart bestimmt, dass S Abtastungen der Intensitätssignale über C Herzzyklen für jede der N Ansichten erhalten werden. Dies wird für jeden zu rekonstruierenden Schnitt ausgeführt. Dreht sich das Fasslager mit der gewählten Geschwindigkeit, veranlasst der Computer 10 die Abtastung der Erfassungselemente des Erfassungsarrays 2 bei gleichzeitiger Veranlassung der Abtastung des EKG-Signals, wie es im Block 43 gezeigt ist. Wenn der Computer 10 die CT-Radiografiedaten und die EKG-Daten erfasst, speichert der Computer 10 die CT- Radiografiedaten und die EKG-Daten in der Speichereinrichtung 17 pro Ansichtwinkel, wie es im Block 44 gezeigt ist.

Wurden die Intensitätssignale über alle Herzzyklen für alle Ansichtswinkel erfasst und wurden die CT-Radiografiedaten und die EKG-Daten in der Speichereinrichtung 17 gespeichert, liest der Computer 10 die gespeicherten CT-Radiografiedaten und EKG-Daten aus und verarbeitet diese, um retrospektiv zu bestimmen, welche Abtastungen der Erfassungselemente zu jeweiligen Momenten des EKG-Signalverlaufs den Ansichten des Fasslagers für jeden rekonstruierenden Schnitt entsprechen, wie es durch den Block 45 gezeigt ist. Daher bestimmt dieser Schritt, welche in der Speichereinrichtung 17 gespeicherten Erfassungselementabtastungen welchen Ansichten des Fasslagers entsprechen sowie die Zeitpunkte, denen die Abtastungen bzgl. des Herzzyklus entsprechen.

Wurden die Radiografien mit ihren jeweiligen Ansichten und mit dem Zeitverlauf des EKG-Signals korreliert, werden die Radiografien für einen bestimmten Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus interpoliert, wie es im Block 46 dargestellt ist. Im wesentlichen werden die an den diskreten Zeitpunkten erhaltenen Radiografien in eine kontinuierliche Zeitdarstellung umgewandelt, und von der kontinuierlichen Zeitdarstellung werden Radiografien an bestimmten Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus interpoliert. Der Fachmann versteht, wie die an diskreten Zeitpunkten erhaltenen Abtastungen in eine beliebige von mehreren Arten zeitkontinuierlicher Darstellungen umgewandelt werden können, und wie die Werte aus den kontinuierlichen Zeitdarstellungen unter Verwendung geeigneter Interpolationsalgorithmen interpoliert werden können.

Im allgemeinen sorgt das Nyquist-Theorem dafür, dass, wenn eine ausreichende Anzahl diskreter Abtastungen eines Signalverlaufs vorhanden sind, eine kontinuierliche Zeitdarstellung des diskreten Signalverlaufs erzeugt werden kann, und der Wert einer beliebigen Abtastung entlang der kontinuierlichen Zeitdarstellung kann an einem beliebigen Zeitpunkt durch die Auswahl des Abtastwerts auf der kontinuierlichen Zeitdarstellung interpoliert werden, der dem Zeitpunkt entspricht. Beispielsweise ist eine Fourier- Zeitreihe eine geeignete kontinuierliche Zeitfunktion für diesen Zweck. Der Fachmann versteht, dass eine Vielzahl von Algorithmen verfügbar sind, die zur Generation einer derartigen zeitkontinuierlichen Darstellung aus der zeitdiskreten Darstellung und zur Interpolation von Abtastwerten unter Verwendung der zeitkontinuierlichen Darstellung geeignet sind.

Wurden die allen Ansichten des Fasslagers entsprechenden Radiografien für einen bestimmten Zeitmoment für jedes Erfassungselement für alle Ansichten des Fasslagers interpoliert, kann ein dreidimensionales Bild des Herzens und der Kranzgefäße beispielsweise unter Verwendung eines herkömmlichen CT-Rekonstruktionsalgorithmus rekonstruiert werden, wie es im Block 47 dargestellt ist. Der Fachmann erkennt, dass viele CT-Rekonstruktionsalgorithmen für diesen Zweck geeignet sind. Der für diesen Zweck verwendete CT- Rekonstruktionsalgorithmus 15 kann ein bekannter CT- Rekonstruktionsalgorithmus oder ein eigener CT- Rekonstruktionsalgorithmus sein. Der CT- Rekonstruktionsalgorithmus muss nicht zur Verarbeitung der interpolierten Radiografien modifiziert werden. Der CT- Rekonstruktionsalgorithmus empfängt einfach die interpolierten Radiografien und verarbeitet diese auf bekannte Weise. Daher ist die Erfindung nicht bzgl. des CT- Rekonstruktionsalgorithmus eingeschränkt, der zur Rekonstruktion der CT-Bilder verwendet wird.

Alternativ zum Wählen einer Drehrate des Fasslagers, die entweder kleiner oder größer als die Pulsfrequenz des Patienten ist, könnte die Geschwindigkeit des Fasslagers kontinuierlich derart angepasst werden, dass Daten zu verschiedenen Zeiten des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers und für jede Drehung des Fasslagers erfasst werden. Wird allerdings die Geschwindigkeit des Fasslagers kontinuierlich angepasst, müssen zusätzliche Schritte zum Aufzeichnen der Ansichtwinkelposition des Fasslagers zusammen mit den EKG-Daten und den CT-Radiografiedaten unternommen werden. Aus dem vorhergehenden erkennt der Fachmann, wie dieser alternative Schritt durchgeführt werden könnte.

Es ist anzumerken, dass es nicht erforderlich ist, das EKG- Signal gleichzeitig mit den Erfassungseinrichtungsabtastungen zu erfassen. Vielmehr kann die Pulsfrequenz vor der Durchführung des Datenerfassungsvorgangs gemessen werden, und dann kann die Periode des Herzzyklus geschätzt werden. In diesem Fall wird, wenn die Erfassungseinrichtungsabtastungen erhalten werden, das zeitliche Auftreten der Erfassungseinrichtungsabtastungen bzgl. der geschätzten Pulsfrequenz in der Speichereinrichtung 17 pro Ansichtwinkel aufgezeichnet. Die CT-Radiografiedaten können dann auf die vorstehend beschriebene Art und Weise interpoliert und rekonstruiert werden. Dieses alternative Verfahren reicht aus, wenn sich die Pulsfrequenz nicht verändert, kann aber Schwierigkeiten in Situationen machen, wenn sich die Pulsfrequenz verändert. Daher ist es zu bevorzugen, das EKG- Signal während des Datenerfassungsvorgangs abzutasten, so dass die Erfassungselementabtastungen bzgl. der Periode des Herzzyklus zeitlich präzise korreliert werden können.

Es ist auch anzumerken, dass durch die Wiederholung der durch die Blöcke 46 und 47 dargestellten Schritte Rekonstruktionen unter Verwendung interpolierter Radiografien zu einer oder mehreren unterschiedlichen Zeiten während des Herzzyklus zur Erzeugung eines vierdimensionalen Modells des Herzens (d. h. drei Ortsdimensionen und eine Zeitdimension) durchgeführt werden können, wie es im Block 48 gezeigt ist. Durch wiederholte Durchführung der durch die Blöcke 46 und 47 dargestellten Schritte kann das dreidimensionale Bild an einem oder mehreren Zeitpunkten zur Erzeugung einer vierdimensionalen Darstellung erzeugt werden.

Mehrere verschiedene CT-Systeme und Datenerfassungsprotokolle können zur Erfassung der Radiografiedaten verwendet werden, die dann unter Verwendung des Interpolationsalgorithmus 14 verarbeitet werden. Beispielsweise können ein Einfach- Schnitt-CT-System, das ein Erfassungsarray aus einer einzelnen Reihe von Erfassungselementen verwendet, ein Mehrfach-Reihen-Wendel-CT-System, das ein Erfassungsarray aus wenigen Reihen von Erfassungselementen verwendet, oder ein Volumen-CT-System verwendet werden, das eine Flächenerfassungseinrichtung aus Hunderten von Reihen von Erfassungselementen verwendet. Ein beliebiges dieser CT- Systeme kann zur Erfassung der erforderlichen CT- Radiografiedaten verwendet werden. Das Datenerfassungsprotokoll ist für jeden dieser Fälle verschieden. Der Fachmann versteht, wie diese verschiedenen CT-Systeme zur Erfassung der erforderlichen CT- Radiografiedaten verwendet werden können. Daher wird auf eine ausführliche Beschreibung dieser Systeme und die Art und Weise, wie sie betrieben werden, der Kürze halber verzichtet.

Vorzugsweise ist das das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung enthaltende CT-System ein Volumen-CT-System mit einer Flächenerfassungseinrichtung. Die Anwendung der Flächenerfassungseinrichtung ermöglicht die Erfassung der erforderlichen CT-Radiografiedaten über die vollständige axiale Erstreckung des Herzens in nur wenigen Herzzyklen. Es ist nicht erforderlich, den Patiententisch zu bewegen, da die CT-Radiografiedaten über das vollständige Ausmaß des Herzens mit der Flächenerfassungseinrichtung gemessen werden.

Wie vorstehend beschrieben, wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise durch Software durchgeführt, die durch den CT-Systemcomputer 10 ausgeführt wird. Allerdings ist es nicht erforderlich, dass der Interpolationsalgorithmus 14 der Erfindung durch den CT-Systemcomputer 10 durchgeführt wird. Stattdessen kann ein separater (nicht gezeigter) Computer zur Durchführung des Interpolationsalgorithmus 14 und des Rekonstruktionsalgorithmus 15 verwendet werden. Gleichermaßen kann eine beliebige geeignete Speichereinrichtung zur Speicherung der Erfassungseinrichtungsabtastungen und der EKG-Signale verwendet werden. Daher ist es nicht erforderlich, dass diese Abtastungen in dem Systemspeicher 17 gespeichert werden.

Es ist auch anzumerken, dass die Erfindung nicht auf einen bestimmten Computer zur Durchführung der Datenerfassung und Verarbeitungsaufgaben der Erfindung beschränkt ist. Der Begriff "Computer", wie er hier verwendet wird, soll eine beliebige Maschine bezeichnen, die Berechnungen bzw. computergestützte Berechnungen durchführen kann, die zur Durchführung der erfindungsgemäßen Aufgaben erforderlich sind. Daher kann der zur Durchführung des Interpolationsalgorithmus 14 verwendete Computer eine beliebige Maschine sein, die die erforderlichen Aufgabe durchführen kann.

Die Erfindung wurde bzgl. bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass die Erfindung nicht bzgl. der Art des CT-Systems, mit dem die Erfindung implementiert ist, beschränkt ist. Die Erfindung ist ferner nicht auf die Gesamtanzahl der genommenen Abtastungen, die Anzahl der Herzzyklen, über die der Datenerfassungsvorgang durchgeführt wird, oder bzgl. der Anzahl der Abtastungen für ein gegebenes Erfassungselement, die während eines beliebigen gegebenen Herzzyklus genommen werden, beschränkt.

Es sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verwendung bei einem Computertomografie-(CT-)system beschrieben, das CT- Radiografiedaten für jede Ansicht des CT-Fasslagers erfasst, so dass ein allen Ansichten des Fasslagers entsprechender Datensatz zur Verwendung bei der Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens und der Kranzarterien verfügbar ist. Für jede Ansicht des Fasslagers werden mit der Ansicht assoziierte CT-Radiografiedaten an verschiedenen Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus bei jeder Umdrehung des Fasslagers erfasst. Vor der Datenerfassung wird die Patientenpulsfrequenz gemessen und die Periode des Fasslagers wird derart eingestellt, dass Daten zu verschiedenen Zeiten bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers und für jede Umdrehung des Fasslagers erfasst werden. Daher ist für jede Umdrehung des Fasslagers und für jede Ansicht des Fasslagers der Zeitmoment in der Periode des Herzzyklus, an dem ein beliebiges gegebenes Erfassungselement des Erfassungsarrays abgetastet wird, von dem Zeitmoment in der Periode des Herzzyklus verschieden, an dem das gleiche Erfassungselement bei der vorhergehenden Umdrehung abgetastet wurde. Nachdem alle CT-Radiografiedaten erfasst wurden, werden die Radiografien durch einen Interpolationsalgorithmus verarbeitet, der Radiografien für einen ausgewählten Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus interpoliert. Ein Rekonstruktionsalgorithmus wird dann zur Verarbeitung und Rückprojektion der interpolierten Radiografien zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes des Herzens und der Kranzgefäße verwendet. Der Interpolationsalgorithmus (14) kann wiederholt zur Interpolation von Radiografien zurück auf mehr als einen Zeitmoment durchgeführt werden, und dann können entsprechende Rekonstruktionen zur Erzeugung eines vierdimensionalen Bildes des Herzens und der Kranzgefäße durchgeführt werden.

Claims

1. Computertomografiesystem zur Abbildung eines Patienten (12) mit
einem Fasslager mit einer Röntgenröhre (1) und einem Erfassungsarray (2), wobei die Röntgenröhre (1) Röntgenstrahlen erzeugt, das Erfassungsarray (2) durch die Röntgenröhre (1) emittierte Röntgenstrahlen empfängt und eine Vielzahl von Erfassungselementen umfasst, die jeweils ein Ausgangssignal im Ansprechen auf darauf auftreffende Röntgenstrahlen erzeugen,
einer Trägerfläche (5) zum Aufnehmen und Tragen eines Patienten (12),
einer Steuereinrichtung (3, 4), die mit dem Fasslager kommuniziert und einer relative Drehbewegung zwischen der Röntgenröhre (1) und dem Erfassungsarray (2) um die Trägerfläche (5) erzeugen kann, wobei 360° einer relativen Drehbewegung einer Umdrehung des Fasslagers entsprechen, jede Umdrehung des Fasslagers einer Vielzahl von Ansichten des Fasslagers entspricht, und der Patient (12) eine Pulsfrequenz hat, die mit einem Herzzyklus verknüpft ist, der eine Periode aufweist,
einer Datenerfassungseinrichtung, die mit Erfassungsarray (2) kommuniziert und die Erfassungselemente durch Lesen und Digitalisieren der durch die Erfassungselemente erzeugten Ausgangssignale abtasten kann, und
einem Computer (10), der mit der Steuereinrichtung (3, 4) und mit der Datenerfassungseinrichtung kommuniziert und die Datenerfassungseinrichtung zur Abtastung der Erfassungselemente zumindest einmal für jede Ansicht des Fasslagers veranlasst, wobei für jede Umdrehung des Fasslagers jedes Erfassungselement zu verschiedenen Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet wird.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Umdrehungen des Fasslagers mit einer Drehrate stattfinden, die größer oder kleiner als eine geschätzte Pulsfrequenz des Patienten (12) ist, und das System ferner umfasst:
eine EKG-Beobachtungseinrichtung (13), die die Pulsfrequenz des Patienten (12) beobachtet und einen EKG- Signalverlauf entsprechend dem Herzzyklus des Patienten (12) erzeugt und mit dem Computer (10) kommuniziert, der digitale Abtastungen des EKG-Signalverlaufs von der EKG- Beobachtungseinrichtung (13) gleichzeitig mit der Abtastung der Erfassungselemente durch die Datenerfassungseinrichtung erhält und die EKG-Signalverlaufsabtastungen zur Schätzung der Periode des Herzzyklus verarbeitet,
eine Speichereinrichtung (17), die mit dem Computer (10) kommuniziert, der die Erfassungseinrichtungsabtastungen und die EKG-Signalverlaufsabtastungen an Orten in der Speichereinrichtung (17) speichert, wobei die Erfassungselementabtastungen Radiografiedaten entsprechen, jede Erfassungselementabtastung in der Speichereinrichtung (17) mit einer bestimmten EKG-Signalverlaufsabtastung und einer bestimmten Ansicht des Fasslagers assoziiert ist, und wobei der Computer (10) für jede Ansicht des Fasslagers die gespeicherten Radiografiedaten mit den gespeicherten Abtastungen des EKG-Signalverlaufs für jede Ansicht des Fasslagers korreliert, einen Interpolationsalgorithmus (14) durchführt, der die korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten an einem einzelnen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus verarbeitet, und die interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an dem einzelnen Zeitmoment verarbeitet, und
eine Anzeigeeinrichtung, die das rekonstruierte Bild anzeigt.

3. System nach Anspruch 1, wobei die Umdrehungen des Fasslagers mit einer Drehrate stattfinden, die größer oder kleiner als eine geschätzte Pulsfrequenz des Patienten (12) ist, wobei der Computer (10) die geschätzte Pulsfrequenz zur zeitlichen Korrelation der Erfassungselementabtastungen bzgl. der Periode des Herzzyklus verwendet, wobei die Periode des Herzzyklus mit der geschätzten Pulsfrequenz assoziiert ist, und das System ferner umfasst:
eine Speichereinrichtung (17), die mit dem Computer (10) kommuniziert, der die zeitlich korrelierten Erfassungselementabtastungen speichert, wobei die Erfassungselementabtastungen Radiografiedaten entsprechen, die in der Speichereinrichtung (17) mit einem bestimmten Moment im Herzzyklus und mit einer bestimmten Ansicht des Fasslagers assoziiert sind, und wobei der Computer (10) für jede Ansicht des Fasslagers die korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten für einen einzelnen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus verarbeitet und die interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an dem einzelnen Zeitmoment verarbeitet, und
eine Anzeigeeinrichtung, die das rekonstruierte Bild anzeigt.

4. System nach Anspruch 2, wobei die Drehrate des Fasslagers auf eine Rate eingestellt ist, die größer als die Pulsfrequenz des Patienten (12) ist.

5. System nach Anspruch 2, wobei die Drehrate des Fasslagers auf eine Rate eingestellt ist, die geringer als die Pulsfrequenz des Patienten (12) ist.

6. System nach Anspruch 2, wobei der Computer (10) die korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografien für eine Vielzahl von Zeitmomenten bzgl. des Herzzyklus verarbeitet und die interpolierten Radiografien zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an jedem der Vielzahl der Zeitmomente verarbeitet, um dadurch eine dreidimensionale Darstellung des Patientenherzens zu rekonstruieren, die sich als Funktion der Zeit ändert.

7. System nach Anspruch 2, wobei der Computer (10) das Bild durch die Durchführung eines Rekonstruktionsalgorithmus (15) rekonstruiert, der die Radiografien verarbeitet und rückprojiziert.

8. System nach Anspruch 2, wobei das System ein Wendelabtastprotokoll anwendet.

9. System nach Anspruch 2, wobei das System ein Einfach- Schnitt-CT-System ist.

10. System nach Anspruch 2, wobei das System ein Mehrfach- Reihen-Wendel-CT-System ist.

11. System nach Anspruch 2, wobei das System ein Volumen-CT- System ist, und das Erfassungsarray (2) eine Flächenerfassungseinrichtung ist.

12. Verfahren zur Erfassung von Radiografiedaten in einem Computertomografiesystem, das ein Fasslager aufweist, das eine Röntgenröhre (1) und ein Erfassungsarray (2) umfasst, wobei die Röntgenröhre (1) Röntgenstrahlen erzeugt, und das Erfassungsarray (2) durch die Röntgenröhre (1) emittierte Röntgenstrahlen empfängt und eine Vielzahl von Erfassungselementen aufweist, die jeweils ein Ausgangssignal im Ansprechen auf darauf auftreffende Röntgenstrahlen erzeugen, mit den Schritten
Messen der Pulsfrequenz eines Patienten (12), die mit einem Herzzyklus mit einer Periode assoziiert ist,
Erzeugen einer relativen Drehbewegung zwischen der Röntgenröhre (1) und dem Erfassungsarray (2) um eine Trägerfläche (5), wobei 360° einer relativen Drehbewegung einer Umdrehung des Fasslagers entsprechen und jede Umdrehung des Fasslagers einer Vielzahl von Ansichten des Fasslagers entspricht, und
Abtasten der Erfassungselemente durch Lesen und Digitalisieren der durch die Erfassungselemente erzeugten Ausgangssignale, wobei die Erfassungselemente zumindest einmal für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet werden, und wobei für jede Umdrehung des Fasslagers jedes Erfassungselement zu verschiedenen Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet wird.

13. Verfahren zur Verringerung von Artefakten in Bildern, die aus Bilddaten rekonstruiert werden, die durch ein Computertomografiesystem erfasst werden, mit den Schritten
Messen der Pulsfrequenz eines Patienten (12), die mit einem Herzzyklus mit einer Periode assoziiert ist,
Erzeugen einer relativen Drehbewegung zwischen einer Röntgenröhre (1) und einem Erfassungsarray (2) um eine Trägerfläche (5), wobei 360° einer relativen Drehbewegung einer Umdrehung eines Fasslagers entsprechen und jede Umdrehung des Fasslagers einer Vielzahl von Ansichten des Fasslagers entspricht, und wobei die Umdrehungen des Fasslagers mit einer Drehrate stattfinden, die größer oder kleiner als die gemessene Pulsfrequenz des Patienten (12) ist,
Abtasten der Erfassungselemente durch Lesen und Digitalisieren der durch die Erfassungselemente erzeugten Ausgangssignale, wobei die Erfassungselemente zumindest einmal für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet werden, und wobei für jede Umdrehung des Fasslagers jedes Erfassungselement zu verschiedenen Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet wird,
Beobachten der Pulsfrequenz des Patienten (12) mit einer EKG-Beobachtungseinrichtung (13), die einen EKG-Signalverlauf entsprechend dem Herzzyklus des Patienten (12) erzeugt,
Erhalten digitaler Abtastungen des EKG-Signalverlaufs von der EKG-Beobachtungseinrichtung (13) gleichzeitig mit der Abtastung der Erfassungselemente,
Speichern der Erfassungselementabtastungen und der EKG- Signalverlaufsabtastungen an Orten in einer Speichereinrichtung (17) derart, dass jede Erfassungselementabtastung in der Speichereinrichtung (17) mit einer bestimmten EKG-Signalverlaufsabtastung und mit einer bestimmten Ansicht des Fasslagers verknüpft ist, wobei die Erfassungselementabtastungen Radiografiedaten entsprechen,
Lesen der Radiografiedaten und der EKG- Signalverlaufsabtastungen aus der Speichereinrichtung (17) und Korrelieren der mit der Ansicht verknüpften Radiografiedaten mit den EKG-Signalverlaufsabtastungen, die mit den Radiografiedaten verknüpft sind, für jede Ansicht des Fasslagers,
Verarbeiten der korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten für einen einzelnen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus und
Verarbeiten der interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion eines dreidimensionalen Bildes des Patientenherzens an dem einzelnen Zeitmoment.

14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner mit dem Schritt Anzeigen des rekonstruierten Bildes auf einer Anzeigeeinrichtung.

15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Drehrate des Fasslagers auf eine Rate eingestellt ist, die größer als die Pulsfrequenz des Patienten (12) ist.

16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Drehrate des Fasslagers auf eine Rate eingestellt ist, die geringer als die Pulsfrequenz des Patienten (12) ist.

17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Interpolationsschritt den Schritt der Interpolation der Radiografiedaten für eine Vielzahl von Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus enthält, und wobei der Schritt der Verarbeitung der interpolierten Radiografiedaten den Schritt der Verarbeitung der interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an jedem der Vielzahl der Zeitmomente enthält, um dadurch eine dreidimensionale Darstellung des Patientenherzens zu rekonstruieren, die sich als Funktion der Zeit ändert.

18. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der Verarbeitung der interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion des Bildes durch einen bekannten Rekonstruktionsalgorithmus (15) durchgeführt wird, der die Radiografiedaten verarbeitet und rückprojiziert, wobei der Rekonstruktionsalgorithmus (15) durch einen Computer (10) des CT-Systems ausgeführt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Schritt der Interpolation der Radiografiedaten durch einen Interpolationsalgorithmus (14) durchgeführt wird, der durch den Computer (10) des CT-Systems ausgeführt wird.

20. Computerprogramm zur Verringerung von Artefakten in Bildern, die aus Bilddaten rekonstruiert werden, die durch ein Computertomografiesystem erfasst werden, das ein Fasslager enthält, das eine Röntgenröhre (1) und ein Erfassungsarray (2) umfasst, wobei die Röntgenröhre (1) Röntgenstrahlen erzeugt und das Erfassungsarray (2) durch die Röntgenröhre (1) emittierte Röntgenstrahlen empfängt und eine Vielzahl von Erfassungselementen umfasst, die jeweils ein Ausgangssignal im Ansprechen auf darauf auftreffende Röntgenstrahlen erzeugen, wobei das Computerprogramm auf einem Computerlesbaren Medium ausgebildet ist, und umfasst
ein erstes Code-Segment zum Bewirken der Erzeugung einer relativen Drehbewegung zwischen der Röntgenröhre (1) und dem Erfassungsarray (2) um eine Trägerfläche (5), wobei 360° der relativen Drehbewegung einer Umdrehung des Fasslagers entsprechen, jede Umdrehung des Fasslagers einer Vielzahl von Ansichten des Fasslagers entspricht und die Umdrehungen des Fasslagers mit einer Drehrate auftreten, die größer oder kleiner als eine gemessene Pulsfrequenz eines Patienten (12) ist, wobei die Pulsfrequenz mit einem Herzzyklus verbunden ist, der eine Periode aufweist, und
ein zweites Code-Segment zum Bewirken der Abtastung der Erfassungselemente, wobei die Erfassungselemente durch Lesen und Digitalisieren der durch die Erfassungselemente erzeugten Ausgangssignale abgetastet werden, die Erfassungselemente zumindest einmal für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet werden, und wobei für jede Umdrehung des Fasslagers jedes Erfassungselement an einem unterschiedlichen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet wird.

21. Computerprogramm nach Anspruch 20, ferner mit
einem dritten Code-Segment zum Bewirken der Abtastung einer EKG-Beobachtungseinrichtung (13), die die Pulsfrequenz des Patienten (12) beobachtet und einen EKG-Signalverlauf entsprechend dem Herzzyklus des Patienten (12) erzeugt, wobei das dritte Code-Segment den Erhalt digitaler Abtastungen des EKG-Signalverlaufs von der EKG-Beobachtungseinrichtung (13) gleichzeitig mit der Abtastung der Erfassungselemente bewirkt,
einem vierten Code-Segment zur Speicherung der Erfassungselementabtastungen und der EKG- Signalverlaufsabtastungen an Orten in einer Speichereinrichtung (17) derart, dass jede Erfassungselementabtastung in der Speichereinrichtung (17) mit einer bestimmten EKG-Signalverlaufsabtastung und mit einer bestimmten Ansicht des Fasslagers verbunden ist, wobei die Erfassungselementabtastungen Radiografiedaten entsprechen,
einem fünften Code-Segment, das die Radiografiedaten und die EKG-Signalverlaufsabtastungen aus der Speichereinrichtung (17) liest und die mit jeder Ansicht des Fasslagers verbundenen Radiografiedaten mit den assoziierten EKG- Signalverlaufsabtastungen korreliert,
einem sechsten Code-Segment zur Verarbeitung der korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten an einem einzelnen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus und
einem siebten Code-Segment, das die interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an dem einzelnen Zeitmoment verwendet.

22. Computerprogramm nach Anspruch 21, ferner mit einem achten Code-Segment zum Bewirken der Anzeige des rekonstruierten Bildes auf einer Anzeigeeinrichtung.

23. Vorrichtung zur Verwendung in einem Computertomografiesystem zur Erfassung von Radiografiedaten, die durch das CT-System zu verwenden sind, wobei das System ein Fasslager, einen Trägerfläche (5), eine Steuereinrichtung (3, 4) und eine Datenerfassungseinrichtung umfasst, wobei das Fasslager eine Röntgenröhre (1) und ein Erfassungsarray (2) aufweist, wobei die Röntgenröhre (1) Röntgenstrahlen erzeugt und das Erfassungsarray (2) von der Röntgenröhre (1) emittierte Röntgenstrahlen empfängt und eine Vielzahl von Erfassungselementen umfasst, die jeweils ein Ausgangssignal im Ansprechen auf darauf auftreffenden Röntgenstrahlen erzeugen, wobei die Trägerfläche (5) zur Aufnahme und zum Tragen eines Patienten (12) geeignet ist, die Steuereinrichtung (3, 4) mit dem Fasslager kommuniziert und eine relative Drehbewegung zwischen der Röntgenröhre (1) und dem Erfassungsarray (2) um die Trägerfläche (5) erzeugen kann, wobei 360° einer relativen Drehbewegung einer Umdrehung des Fasslagers entsprechen und jede Umdrehung des Fasslagers einer Vielzahl von Ansichten des Fasslagers entspricht, wobei der Patient (12) eine mit einem Herzzyklus assoziierte Pulsfrequenz hat und der Herzzyklus eine Periode aufweist, und die Datenerfassungseinrichtung mit dem Erfassungsarray (2) kommuniziert und die Erfassungselemente durch Lesen und Digitalisieren der durch die Erfassungselemente erzeugten Ausgangssignale abtasten kann, wobei die Vorrichtung umfasst einen Computer (10), der mit der Steuereinrichtung (3, 4) und mit der Datenerfassungseinrichtung kommuniziert und die Datenerfassungseinrichtung zur Abtastung der Erfassungselemente zumindest einmal für jede Ansicht des Fasslagers veranlasst, wobei für jede Umdrehung des Fasslagers jedes Erfassungselement zu verschiedenen Zeitmomenten bzgl. der Periode des Herzzyklus für jede Ansicht des Fasslagers abgetastet wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Vorrichtung die erfassten Radiografiedaten zur Erzeugung rekonstruierter Bilder verwendet, und wobei die Umdrehungen des Fasslagers mit einer Drehrate stattfinden, die größer oder kleiner als die geschätzte Pulsfrequenz des Patienten (12) ist, wobei die Vorrichtung ferner umfasst
eine EKG-Beobachtungseinrichtung (13), die die Pulsfrequenz des Patienten (12) beobachtet und einen EKG- Signalverlauf entsprechend dem Herzzyklus des Patienten (12) erzeugt, wobei die EKG-Beobachtungseinrichtung (13) mit dem Computer (10) kommuniziert, der digitale Abtastungen des EKG- Signalverlaufs von der EKG-Beobachtungseinrichtung (13) gleichzeitig mit der Abtastung der Erfassungselemente durch die Datenerfassungseinrichtung erhält, und
eine Speichereinrichtung (17), die mit dem Computer (10) kommuniziert, der die Erfassungselementabtastungen und die EKG-Signalverlaufsabtastungen an Orten in der Speichereinrichtung (17) speichert, wobei die Erfassungselementabtastungen Radiografiedaten entsprechen, jede Erfassungselementabtastung in der Speichereinrichtung (17) mit einer bestimmten EKG-Signalverlaufsabtastung und mit einer bestimmten Ansicht des Fasslagers assoziiert ist, und wobei der Computer (10) für jede Ansicht des Fasslagers die Radiografiedaten und die EKG-Signalverlaufsabtastungen aus der Speichereinrichtung (17) liest und die Radiografiedaten mit den Abtastungen des EKG-Signalverlaufs für jede Ansicht des Fasslagers korreliert, einen Interpolationsalgorithmus (14) durchführt, der die korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten an einem einzelnen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus verarbeitet, und die interpolierten Erfassungselementabtastungen zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an dem einzelnen Zeitmoment verarbeitet.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Umdrehungen des Fasslagers mit einer Drehrate stattfinden, die größer oder kleiner als die geschätzte Pulsfrequenz des Patienten (12) ist, wobei der Computer (10) die geschätzte Pulsfrequenz zur zeitlichen Korrelation der Erfassungselementabtastungen bzgl. der Periode des Herzzyklus verwendet, und die Periode des Herzzyklus durch den Computer (10) beruhend auf der geschätzten Pulsfrequenz bestimmt wird, wobei die Vorrichtung ferner umfasst eine Speichereinrichtung (17), die mit dem Computer (10) kommuniziert, der die zeitlich korrelierten Erfassungselementabtastungen speichert, wobei die Erfassungselementabtastungen Radiografiedaten entsprechen, wobei die Radiografiedaten in der Speichereinrichtung (17) mit einem bestimmten Moment in dem Herzzyklus und mit einer bestimmten Ansicht des Fasslagers assoziiert sind, und wobei der Computer (10) für jede Ansicht des Fasslagers die korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten an einem einzelnen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus verarbeitet und die interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an dem einzelnen Zeitmoment verarbeitet.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Drehrate des Fasslagers auf eine Rate eingestellt ist, die größer als die Pulsfrequenz des Patienten (12) ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Drehrate des Fasslagers auf eine Rate eingestellt ist, die geringer als die Pulsfrequenz des Patienten (12) ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei der Computer (10) die korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten an einer Vielzahl von Zeitmomenten bzgl. des Herzzyklus verarbeitet, und wobei der Computer (10) die der Vielzahl der Zeitmomente entsprechenden interpolierten Radiografiedaten zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an jedem der Vielzahl der Zeitmomente verarbeitet, um dadurch eine dreidimensionale Darstellung des Patientenherzens zu rekonstruieren, die sich als Funktion der Zeit ändert.

29. Vorrichtung zur Verringerung von Artefakten in Bildern, die aus Bilddaten rekonstruiert werden, die durch ein Computertomografiesystem erfasst werden, mit einem Computer (10), der Erfassungselementabtastungen und EKG-Signalverlaufsabtastungen von Addressenorten in einer Speichereinrichtung (17) erhält, wobei die Erfassungselementabtastungen Radiografiedaten entsprechen, der Computer (10) die Radiografiedaten mit den Abtastungen des EKG-Signalverlaufs für jede Ansicht eines Fasslagers eines CT-Systems korreliert, der Computer (10) einen Interpolationsalgorithmus (14) durchführt, der die korrelierten Radiografiedaten zur Interpolation von Radiografiedaten an einem einzelnen Zeitmoment bzgl. der Periode des Herzzyklus verarbeitet, und der Computer (10) die interpolierten Erfassungselementabtastungen zur Rekonstruktion eines Bildes des Patientenherzens an dem einzelnen Zeitmoment verarbeitet.