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DE102007050889A1 - Verfahren und Tomographiegerät zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten - Google Patents

Verfahren und Tomographiegerät zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Tomographiegerät (1) zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen (24, 25) eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten (20). Bei der Bilderzeugung wird der Röhrenstrom (I) zu dem jeweiligen Zeitfenster (28, 29), in welchem Projektionen für die Rekonstruktion einer bestimmten Bewegungsphase (24, 25) des Organs gesammelt werden, so eingestellt, dass ein vorgebbares Mindestsignal - zu Rauschverhältnis in dem erzeugten Bild erzielbar ist, wobei zwischen den beiden Zeitfenstern (28, 29) der Röhrenstrom (I) auf einen niedrigen Wert runtergeregelt wird. Mit diesen während der Abtastung eingestellten, mindestens drei unterschiedlichen Werten des Röhrenstroms (I1, I2, I3) wird erreicht, dass die dem Patienten applizierte Röntgendosis signifikant reduziert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Tomographiegerät zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten, bei dem zu jeder der abgebildeten Bewegungsphase unter Auswertung eines die Bewegung des Organs darstellenden Bewegungssignals Projektionen aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Projektionsrichtungen erfasst und zu einem Bild verrechnet werden.
  • Bei medizinischen Bildaufnahmen zur Abbildung des Herzens und insbesondere der herznahen Blutgefäße besteht generell das Problem, dass der aufzunehmende Untersuchungsbereich infolge des Herzschlags einer ständigen periodischen Bewegung unterliegt, aufgrund derer tomographische Bilder nur dann miteinander vergleichbar sind, wenn sie zu gleichen Phasen eines Herzzyklus aufgenommen wurden. Dieser Umstand ist insbesondere bei Computertomographieuntersuchungen problematisch, bei denen die zu erzeugenden tomographischen Bilder durch Rückprojektion einer Vielzahl von aus unterschiedlichen Projektionswinkeln erfassten Projektionen berechnet werden. Die Rückprojektion gelingt in der Regel nur dann störungsfrei, wenn die zugrunde gelegten Projektionen eine im Wesentlichen identische Phase des Herzzyklus abbilden. Eine durch Arrhythmien des Herzschlages verursachte Verschiebung der Abtastung in Bezug auf die Phase äußert sich in Bewegungsartefakte im resultierenden tomographischen Bild.
  • Aus der DE 199 57 083 A1 ist ein Verfahren zur Untersuchung des Herzens bekannt, bei dem unter Auswertung eines vom Patienten abgeleiteten EKG-Signals Projektionen zu ein und derselben Phase aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Projektionsrichtungen gewonnen werden, so dass eine Rekonstruktion eines das Herz darstellenden tomographischen Bildes mit ge ringen Bewegungsartefakten möglich ist. Es existieren zwei Verfahrung zur EKG-gesteuerten Erfassung von Projektionen, die sich vom Ansatz prinzipiell unterscheiden lassen.
  • Bei dem ersten Ansatz werden während der gesamten Zyklusdauer der Herzbewegung Projektionen erfasst und zusammen mit dem EKG-Signal abgespeichert. Die Rekonstruktion eines tomographischen Bildes erfolgt im Anschluss an die Datenerfassung, wobei mit Hilfe des EKG-Signals retrospektiv Projektionen zu definierten Phasen ausgewählt werden. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass sich beliebige Bewegungsphasen des Herzens durch entsprechende Wahl der Datenintervalle darstellen lassen. Voraussetzung zur retrospektiven Rekonstruktion von tomographischen Bildern ist jedoch, dass der Patient während der gesamten Abtastung mit voller Röntgendosis bestrahlt wird, so dass deutlich mehr Röntgendosis als erforderlich appliziert wird.
  • Bei dem zweiten Ansatz zur EKG-gesteuerten Erfassung von Projektionen wird die R-Zacke des EKG-Signals dazu benutzt, die Abtastung mit einer wählbaren Verzögerung nach einer registrierten R-Zacke auszulösen. In der Regel werden die Verzögerung und damit der Startzeitpunkt der Abtastung nach der R-Zacke aus der aktuellen RR-Intervalldauer ermittelt, z. B. in Prozent zur Intervalldauer. Da diese prospektiv aus der Dauer der vorangegangenen Herzzyklen abgeschätzt werden muss, besteht die Gefahr, dass sich durch Arrhythmien des Herzschlages die Phasenlage der Bewegung gegenüber den vergangenen Herzzyklen geändert hat. Ein Vorteil der prospektiven Rekonstruktion von tomographischen Bildern ist, dass der Röhrenstrom so moduliert wird, dass nur in einem kleinen Zeitintervall Röntgendosis appliziert wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Tomographiegerät zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten so auszugestalten, dass sich eine dem Patienten applizierte Röntgendosis darüber hinaus reduzieren lässt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen eines sich periodisch bewegenden Organs gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 8. Die Aufgabe wird außerdem von einem Tomographiegerät gemäß dem unabhängigen Anspruch 9 gelöst.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass sich die applizierte Röntgendosis zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen dann weiter reduzieren lässt, wenn die Abtastung entsprechend einer zur Beantwortung der medizinischen Fragestellung notwendigen Mindestbildqualität der darzustellenden Bewegungsphase durchgeführt wird. Bei der Bilderzeugung wird der Röhrenstrom zu dem jeweiligen Zeitfenster, in welchem Projektionen für die Rekonstruktion einer bestimmten Bewegungsphase des Organs gesammelt werden, so eingestellt, dass ein vorgebbares Mindestsignal- zu Rauschverhältnis in dem erzeugten Bild erzielbar ist, wobei zwischen den beiden Zeitfenstern der Röhrenstrom auf einen niedrigen Wert runtergeregelt wird. Mit diesen während der Abtastung eingestellten mindestens drei unterschiedlichen Werten des Röhrenstroms wird erreicht, dass die dem Patienten applizierte Röntgendosis signifikant reduziert wird.
  • Bei diesem Vorgehen wird also berücksichtigt, dass nicht jede Bewegungsphase des Herzens in gleich guter Bildqualität dargestellt werden muss. So ist es beispielsweise zur Bestimmung der Ejektionsfraktion des Herzens ausreichend, wenn die Phase der maximalen Kontraktion (Endsystole) mit vergleichsweise niedriger Bildqualität dargestellt wird. Andererseits ist es in vielen Fällen gleichzeitig erforderlich, dass die Enddiastole mit einer hohen Bildqualität, d. h. mit einem sehr hohen Signal- zu Rauschverhältnis, abgebildet wird.
  • Entsprechend diesem Grundgedanken schlagen die Erfinder vor, dass getriggert durch das Bewegungssignal zu einer ersten Bewegungsphase des Organs Projektionen in einem ersten Zeitfenster und zu einer zumindest zweiten Bewegungsphase des Organs Projektionen in einem zweiten Zeitfenster erfasst werden, wobei eine Modulation des Röhrenstroms derart erfolgt, dass in dem ersten und in dem zweiten Zeitfenster zur Erzielung eines vorgebbaren unterschiedlichen Signal- zu Rauschverhältnisses in den erzeugten Bildern unterschiedliche Werte des Röhrenstroms eingestellt werden, und wobei zwischen den Zeitfenstern der Röhrenstrom auf einen Wert abgesenkt wird, der unterhalb der Werte der Röhrenströme in den beiden Zeitfenstern liegt. Zur Darstellung von zwei unterschiedlichen Bewegungsphasen wird die Röhrenstrommodulation also mit insgesamt drei verschiedenen Niveaus durchgeführt.
  • Vorzugsweise wird zwischen den beiden Zeitfenstern der Röhrenstrom auf den Wert Null abgesenkt. Zwischen den Zeitfenstern wird somit keinerlei Röntgendosis dem Patienten appliziert, wodurch sich die Strahlenbelastung durch die Untersuchung für den Patienten weiter reduziert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Tomographiegerät eignet sich insbesondere für Cardio-CT-Untersuchungen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher das zu untersuchende Organ das Herz des Patienten. Weiterhin werden vorteilhaft als erste Bewegungsphase die Enddiastole und als zweite Bewegungsphase die Endsystole zur Erzeugung tomographischer Bilder ausgewählt. Für diese beiden Bewegungsphasen können die tomographischen Bilder für Diagnosezwecke in einer sehr unterschiedlichen Qualität dargestellt werden, so dass die Ersparnis der applizierten Röntgendosis für diese Situation besonders groß ist.
  • Prinzipiell können mit dem Verfahren und dem Tomographiegerät auch andere Organe des Patienten untersucht werden, beispielsweise die Lungen des Patienten.
  • Bei Herzuntersuchungen wird zur Erfassung des Bewegungssignals vorzugsweise ein EKG-Signal vom Patienten abgeleitet, da dieses Signal eine besonders hohe Korrelation zum Bewegungszustand des Herzens aufweist.
  • Da die Lage der Zeitfenster in Bezug auf die R-Zacke des Herzzyklus prospektiv zuverlässig geschätzt werden muss, werden in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Anfangszeitpunkt und ein Endzeitpunkt zu jedem der Zeitfenster unter Berücksichtigung mindestens eines Schwankungsparameters bestimmt, wobei der Schwankungsparameter eine Unregelmäßigkeit der periodischen Bewegung des Organs charakterisiert. Dadurch passt sich die Abtastung dynamisch an auftretende Änderungen der Herzfrequenz an. Änderungen der Herzfrequenz können beispielsweise durch ergometrische Belastung und durch den Einsatz von Kontrastmittel, beispielsweise durch den Einsatz Adenosin, entstehen. Als Schwankungsparameter wird beispielsweise vorteilhaft der Trend der Periodendauer der analysierten Perioden verwendet, wie z. B. aus DE 10 2005 036 963 B3 bekannt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sind in den folgenden schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
  • 1 ein erfindungsgemäßes Computertomographiegerät in einer perspektivischen 3D-Darstellung und
  • 2 ein Zeitverhalten zwischen Strommodulation des Röhrenstroms in Relation zum EKG-Signal des Patienten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • In 1 ist ein Mehrschicht-Computertomographiegerät 1 der dritten Generation schematisch dargestellt. Dessen Messanordnung weist eine Röntgenröhre 2 mit einer dieser vorgelagerten quellennahen Einblendvorrichtung 3 und einen als mehrzeiliges oder flächenhaftes Array von mehreren Zeilen und Spalten von Detektorelementen 4 ausgebildeten Röntgendetektor 5 auf. In der Darstellung der 1 sind der Übersichtlichkeit halber nur vier Zeilen von Detektorelementen 4 dargestellt. Der Röntgendetektor kann jedoch weitere Zeilen von Detektorelementen 4 auch mit unterschiedlicher Breite b aufweisen. Die Röntgenröhre 2 mit der Einblendvorrichtung 3 einerseits und der Röntgendetektor 5 mit seiner nicht dargestellten Strahlenblende andererseits sind an einem Drehrahmen einander gegenüberliegend angebracht. Im Betrieb des Computertomographiegerätes 1 geht von einem Fokus 8 der Röntgenröhre 2 ein pyramidenförmiges Röntgenstrahlenbündel aus, welches durch die einstellbare Einblendvorrichtung 3 eingeblendet wird und dessen Randstrahlen in der 1 mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet sind.
  • Der Drehrahmen kann mittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung um eine Systemachse 7 in Rotation versetzt werden. Die Systemachse 7 verläuft parallel zu der z-Achse eines in 1 dargestellten räumlichen rechtwinkligen Koordinatensystems. Die Spalten des Röntgendetektors 5 verlaufen ebenfalls in Richtung der z-Achse, während die Zeilen, deren Breite b in Richtung der z-Achse gemessen wird und beispielsweise 1 mm beträgt, quer zu der Systemachse 7 bzw. der z-Achse verlaufen.
  • Um den Patienten 20 in den Strahlengang des Röntgenstrahlbündels bringen zu können, ist eine Lagerungsvorrichtung 9 vorgesehen, die parallel zu der Systemachse 7 verschiebbar angeordnet ist. Die Verschiebung erfolgt derart, dass eine Synchronisation zwischen der Rotationsbewegung des Drehrahmens und der Translationsbewegung der Lagerungsvorrichtung 9 vorliegt, wobei das Verhältnis von Translations- zu Rotationsgeschwindigkeit durch Vorgabe eines gewünschten Wertes für den Vorschub h der Lagerungsvorrichtung 9 pro Umdrehung des Drehrahmens einstellbar ist (Pitchwert). Die Abtastung verläuft auf diese Weise spiralförmig um den Untersuchungsbereich.
  • Die Röntgenröhre 2 wird von einer Generatoreinheit 13 mit den notwendigen Spannungen und Strömen beaufschlagt. Um diese auf die jeweils notwendigen Werte einstellen zu können, ist der Generatoreinheit 13 eine Steuereinheit 14 mit Tastatur 15 zugeordnet, welche die notwendigen Einstellungen gestattet. Auch die sonstige Bedienung und Steuerung des Computertomographiegerätes 1 erfolgt mittels der Steuereinheit 14 und der Tastatur 15. Unter anderem kann die Anzahl der aktiven Zeilen von Detektorelementen 4 und damit die Position der Einblendvorrichtung 3 und der optionalen detektornahen Strahlenblende eingestellt werden, wozu die Steuereinheit 14 mit der Einblendvorrichtung 3 und der optionalen detektornahen Strahlenblende zugeordneten Verstelleinheiten 16, 17 verbunden ist. Weiterhin kann auch die Rotationszeit eingestellt werden, mit der der Drehrahmen um den Untersuchungsbereich rotiert.
  • Durch den Betrieb des Computertomographiegerätes 1 kann auf diese Weise ein Untersuchungsvolumen abgetastet werden, indem sich ein periodisch bewegendes Organ des Patienten 20, beispielsweise ein Herz des Patienten, befindet. Bei der spiralförmigen Abtastung werden unter Rotation des Drehrahmens gleichzeitig Translationsbewegungen der Lagerungsvorrichtung 9 ausgeführt, so dass Projektionen entlang der Spiralbahn 18 aus verschiedenen Projektionsrichtungen aufgenommen werden. Die Projektionen werden über eine Datenaufbereitungseinheit 10 an eine Bildrechnereinheit 11 übermittelt, wo sie zu einem Schichtbild verrechnet werden. Das so berechnete Schichtbild ist anschließend auf einer Anzeigeeinheit 12 darstellbar. Ein entsprechendes Programm zum Betrieb des Computertomographiegerätes 1 ist in einem Speicher 19 abgespeichert und kann von einem Benutzer bedarfsweise aktiviert werden.
  • Zur Durchführung von Untersuchungen des Herzens oder herznaher Bereiche im Körper des Patienten 20 weist das Computertomographiegerät 1 gemäß 1 außerdem einen an sich bekannten Elektrokardiographen 22 auf, der über Elektroden 23 mit dem Patienten 20 verbunden ist. Dieses Gerät dient zur Erfassung des EKG-Signals des Patienten parallel zur Untersuchung.
  • Dem EKG-Signal entsprechende, vorzugsweise digitale Daten sind der Bildrechnereinheit 11 zugeführt. Die Erfassung von Projektionen erfolgt unter Auswertung des registrierten EKG-Signals. Die Lage der Zeitfenster zur Erfassung von Projektionen zu einer bestimmten Bewegungsphase in Bezug zur R-Zacke wird dabei prospektiv durch Auswertung einer Anzahl von vergangenen Perioden bestimmt. Bei der Abschätzung des zeitlichen Abstands eines Zeitfensters zur letzten R-Zacke werden insbesondere Schwankungsparameter berücksichtigt, die eine Änderung der periodischen Bewegung des Herzens charakterisieren. Beispielsweise wird dabei der Trend der beobachteten RR-Intervalllänge ausgewertet. Auf diese Weise findet eine dynamische Anpassung der Lage der Zeitfenster in Bezug auf den Herzzyklus statt.
  • In 2 ist ein Zeitverhalten zwischen Strommodulation des Röhrenstroms I in Relation zum EKG-Signal 26 des Patienten 20 über die Zeit t gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem von der Endsystole 24 und der Enddiastole 25 des Herzens tomographische Bilder mit unterschiedlicher Bildqualität durch entsprechende Modulation des Röhrenstroms I erzeugt werden. Das in den beiden Bildern geforderte Signal- zu Rauschverhältnis wurde beispielsweise mittels einer Tastatur von einem Benutzer zu Beginn der Untersuchung eingegeben. Es wäre ebenso denkbar, dass die in den einzelnen Bewegungsphasen geforderten Mindestsignal- zu Rauschverhältnisse in einer Datenbank der Steuereinheit hinterlegt sind und zu Beginn der Untersuchung aus der Datenbank ausgelesen werden.
  • In dem gezeigten Beispiel schlägt das Herz mit einer Frequenz von 60 bpm (Schläge pro Minute). Zur Rekonstruktion eines eine Bewegungsphase 24, 25 abbildenden tomographischen Bildes müssen so viele Projektionen erfasst werden, dass Messdaten für Parallelprojektionen über ein Winkelintervall von mindestens 180 Grad vorliegen. Dies ist bei der Abtastgeometrie eines in 1 gezeigten Computertomographiegerätes in der Regel dann der Fall, wenn von dem Aufnahmesystem ein Winkelbereich 180 Grad plus Fächerwinkel überstrichen werden. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Drehrahmens hoch genug gewählt wird, rotiert das Aufnahmesystem im Bereich der jeweils aufzunehmenden Bewegungsphase um einen Winkelbereich, der größer ist als das erforderliche Rekonstruktionsintervall. In diesem Fall können in nur einem Herzzyklus die zur Rekonstruktion eines Schnittbildes erforderlichen Projektionen zu der Bewegungsphase gesammelt werden.
  • Die Rotationsgeschwindigkeit des Drehrahmens ist so gewählt, dass in einem Zeitfenster von höchstens 250 ms die zur Rekonstruktion eines Schichtbildes benötigten Projektionen erfasst werden. Bei Computertomographiegeräten mit zwei Aufnahmesystemen halbiert sich das benötigte Zeitintervall, so dass auch bei hohen Herzfrequenzen alle erforderlichen Projektionen in einem Herzzyklus erfasst werden können.
  • Ist die Herzfrequenz so hoch, so dass es nicht möglich ist, die zu einem vollständigen Rekonstruktionsintervall gehörigen Projektionen während eines einzigen Herzzyklus aufzunehmen, kann dies während der jeweils aufzunehmenden Phase mehrerer aufeinanderfolgender Herzzyklen erfolgen. Das Rekonstruktionsintervall setzt sich dann aus mehreren zu unterschiedlichen Herzzyklen gehörigen Datenintervallen zusammen.
  • Zur Erfassung tomographischer Bilder zu den beiden Bewegungsphasen der Endsystole 24 und der Enddiastole 25 werden in zwei unterschiedlichen Zeitfenstern 28, 29 Projektionen zu der jeweiligen Bewegungsphase erfasst. Die Lage der Zeitfenster 28, 29, insbesondere der Anfangs- (t1, t3) und der Endzeitpunkte (t2, t4) des Zeitfensters, in Bezug auf die R-Zacke 27 des EKG-Signals 26, wird dabei prospektiv auf der Grundlage einer Auswertung zumindest der vergangenen Periodendauer des Herzzyklus geschätzt. Um einen Trend in der zeitlichen Änderung der Periodendauer registrieren zu können, findet die Schätzung jedoch vorzugsweise durch Auswertung einer Mehrzahl von in der Vergangenheit registrierten Periodendauern statt. Bei der Schätzung werden auch Schwankungsparameter, wie beispielsweise der Trend oder die Streuung der Periodendauer, berücksichtigt, mit denen sich Änderungen der Periodendauern mathematisch beschreiben lassen. Die Optimierung der Phasenlage der Enddiastole 24 liegt zwischen 60% und 70% des RR-Zyklus 21, während die der Endsystole 25 im Bereich zwischen 30% und 40% des RR-Zyklus 21 zu finden ist.
  • In den Bildern werden für Diagnosezwecke in der Regel unterschiedliche Bildmerkmale betrachtet, wobei sich die Bildmerkmale mit einer unterschiedlichen Mindestbildqualität extrahieren lassen. Zur Einsparung einer dem Patienten 20 applizierten Dosis wird die Abtastung der Bewegungsphasen daher vorteilhaft so durchgeführt, dass für die erzeugten tomographischen Bilder lediglich die Mindestbildqualität erreicht wird. Zu Beginn der Untersuchung kann der Benutzer daher die Mindestbildqualität beispielsweise durch die Vorgabe des Signal- zu Rauschverhältnisses mittels Eingabe über eine Tastatur eingeben. Es wäre auch denkbar, dass in Abhängigkeit der ausgewählten darzustellenden Phasen das für die Diagnose notwendige Signal- zu Rauschverhältnis automatisch aus einer Datenbank ausgelesen wird, in der die experimentell oder durch eine Simulation ermittelten optimalen Werte abgespeichert sind.
  • Entsprechend den vorgegebenen Werten findet während der Abtastung eine Modulation des Röhrenstroms I derart statt, dass in den beiden Zeitfenstern 28, 29 unterschiedliche Röhrenströme eingestellt werden, wobei zwischen den Zeitfenstern eine weitere Absenkung des Röhrenstroms, beispielsweise auf 5% des Röhrenstroms I1, im Idealfall jedoch auf den Wert Null, vorgenommen wird. Die Modulation erfolgt in diesem Beispiel also mit drei unterschiedlichen Niveaus der Röhrenstromwerte. In dem konkreten Ausführungsbeispiel wird in dem ersten Zeitfenster der Röhrenstrom I1, in dem zweiten Zeitfenster der Röhrenstrom I2 und zwischen den beiden Zeitfenstern der Röhrenstrom I3 eingestellt. Da der Röhrenstrom I1 kleiner ist als der Röhrenstrom I2, ist auch die Qualität des rekonstruierten Bildes zur Endsystole 24 niedriger als die Qualität des Bildes zur Enddiastole 25. Die Bildqualität ist je doch dabei jeweils an die auszuwertenden Bildmerkmale angepasst. Auf diese Weise kann eine Abtastung realisiert werden, mit der die dem Patienten 20 applizierte Dosis auf ein notwendiges Minimum reduziert wird, wobei eine Reduktion der Röntgendosis bis zu 30% erzielt wird.
  • Auch kann das Signal- zu Rauschverhältnis in der Endsystole 28 höher eingestellt werden als in der Enddiastole 29, z. B. im Fall von hohen Herzraten, bei denen sich die Endsystole besser für die Bewertung der Koronargefäße eignet als die Enddiastole.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass dieses Verfahren sich zur Erzeugung tomographischer Bilder von mehr als zwei Bewegungsphasen eignet. Die Modulation des Röhrenstroms erfolgt entsprechend so, dass in jedem Zeitfenster ein bestimmter Röhrenstromwert erreicht wird.
  • Zusammenfassend kann gesagt werden:
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Tomographiegerät 1 zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen 24, 25 eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten 20. Bei der Bilderzeugung wird der Röhrenstrom I zu dem jeweiligen Zeitfenster 28, 29, in welchem Projektionen für die Rekonstruktion einer bestimmten Bewegungsphase 24, 25 des Organs gesammelt werden, so eingestellt, dass ein vorgebbares Mindestsignal- zu Rauschverhältnis in dem erzeugten Bild erzielbar ist, wobei zwischen den beiden Zeitfenstern 28, 29 der Röhrenstrom I auf einen niedrigen Wert runtergeregelt wird. Mit diesen während der Abtastung eingestellten, mindestens drei unterschiedlichen Werten des Röhrenstroms I1, I2, I3 wird erreicht, dass die dem Patienten applizierte Röntgendosis signifikant reduziert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19957083 A1 [0003]
    • - DE 102005036963 B3 [0015]

Claims (9)

  1. Verfahren zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen (24, 25) eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten (20), bei dem zu jeder der abgebildeten Bewegungsphase (24, 25) unter Auswertung eines die Bewegung des Organs darstellenden Bewegungssignals (26) Projektionen aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Projektionsrichtungen erfasst und zu einem Bild verrechnet werden, bei dem ein Tomographiegerät (1) eingesetzt wird, welches eine mit einem Röhrenstrom (I) beaufschlagbare Röntgenröhre und einen Detektor aufweist, 1.1 wobei getriggert durch das Bewegungssignal (26) zu einer ersten Bewegungsphase (24) des Organs Projektionen in einem ersten Zeitfenster (28) und zu einer zumindest zweiten Bewegungsphase (25) des Organs Projektionen in einem zweiten Zeitfenster (29) erfasst werden, 1.2 wobei eine Modulation des Röhrenstroms (I) derart erfolgt, dass in dem ersten und dem zweiten Zeitfenster (28, 29) zur Erzielung eines vorgebbaren unterschiedlichen Signal- zu Rauschverhältnisses in den erzeugten Bildern unterschiedliche Werte des Röhrenstroms (I1, I2) eingestellt werden und 1.3 wobei zwischen den beiden Zeitfenstern (28, 29) der Röhrenstrom auf einen Wert (I3) abgesenkt wird, der unterhalb der Werte der Röhrenströme (I1, I2) in den beiden Zeitfenstern (28, 29) liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwischen den beiden Zeitfenstern (28, 29) der Röhrenstrom (I) auf den Wert Null abgesenkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Organ das Herz des Patienten (20) ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Bewegungsphase die Enddiastole (24) und die zweite Bewegungsphase die Endsystole (25) ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bewegungssignal ein EKG-Signal (26) des Patienten (20) ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Anfangszeitpunkt (t1, t3) und ein Endzeitpunkt (t2, t4) zu jedem der Zeitfenster (28, 29) prospektiv unter Berücksichtigung mindestens eines Schwankungsparameters bestimmt werden, wobei der Schwankungsparameter eine Unregelmäßigkeit der periodischen Bewegung des Organs charakterisiert.
  7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 und 6, wobei der Schwankungsparameter durch eine Analyse einer vorgegebenen Anzahl vorausgegangener Perioden der Bewegung des Organs bestimmt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei als Schwankungsparameter ein Trend der Periodendauer der analysierten Perioden verwendet wird.
  9. Tomographiegerät mit einer Steuereinheit (14) und einer Bildrechnereinheit (11), die einen Speicher (19) mit einem Programmcode aufweist, wobei der Programmcode zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen (24, 25) eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten (20) entsprechend den Verfahrensschritten einer der voranstehenden Verfahrensansprüche konfiguriert ist.
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