DE102004028121A1

DE102004028121A1 - Verfahren zur Rekonstruktion von Schnittbildern von einem sich zyklisch und komplex bewegenden Untersuchungsobjekt aus Detektormessdaten eines Tomographiegerätes

Info

Publication number: DE102004028121A1
Application number: DE102004028121A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. Bruder; Karl Dr. Stierstorfer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2006-01-05
Also published as: US20050276372A1; JP2005349205A; CN1720862A; US7738686B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Schnittbildern von einem sich zyklisch und komplex bewegenden Untersuchungsobjekt durch ein Tomographiegerät, welches aus Detektorausgangsdaten Schnittbilder in mindestens einer Schnittebene rekonstruiert, wobei im Bereich zumindest einer Schnittebene mindestens zwei Schnittbilder (S¶1¶, S¶2¶, S¶3¶) aus unterschiedlichen Phasen des Bewegungszyklus des Untersuchungsobjektes rekonstruiert werden, die Schnittbilder automatisch in Teilbereiche (Q¶11¶-Q¶33¶) mit guter und schlechter Bildqualität unterteilt werden und aus Teilbereichen (Q¶11¶-Q¶33¶) mit guter Bildqualität je Schnittebene mindestens ein vollständiges Schnittbild (S) zusammengefügt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekonstruktion von Schnittbildern von einem sich zyklisch und komplex bewegenden Untersuchungsobjekt aus Detektormessdaten eines Tomographiegerätes, wobei zumindest eine Strahlenquelle ein Strahlenbündel mit Strahlen ausstrahlt, die sich beim Durchgang durch das Untersuchungsobjekt verändern, mindestens ein gegenüberliegender zumindest einzeiliger Detektor die Intensitätsveränderung der Strahlen nach dem Durchdringen des Untersuchungsobjektes misst, zumindest die Strahlenquelle, vorzugsweise auch der Detektor, auf einer gedachten Zylinderoberfläche, vorzugsweise mindestens einer Kreisbahn oder einer Spiralbahn, das Untersuchungsobjekt umläuft und dabei dieses Untersuchungsobjekt abtastet, und Detektorausgangsdaten zu mindestens einem Schnittbild im Bereich mindestens einer Schnittebene rekonstruiert werden.
Derartige Verfahren sind allgemein bekannt. Beispielhaft sei auf die Offenlegungsschriften DE 198 54 939 A1 und DE 102 07 623 A1 verwiesen. Bei diesen bekannten Verfahren wird während der Abtastung des sich bewegenden Untersuchungsobjektes, versucht ein sich komplex bewegendes Objekt, meist handelt es sich dabei um ein schlagendes menschliches Herz, in der Bewegung einzufrieren. Dieses Einfrieren beruht darauf, dass das Objekt sich während einer hinreichend langen Zeitspanne, also einer gewissen Herzphase, wenig bewegt. Bei der Rekonstruktion werden dann Daten verwendet, die während dieser Zeitspanne aufgenommen wurden.
Die Praxis zeigt jedoch, dass die Zeitspanne, in der ein einzelnes Bild erzeugt wird, trotzdem zu lang ist, so dass zumindest einzelne Bereiche der Bilder aufgrund einer nicht vermeidbaren Bewegung des Objektes trotzdem unscharf abgebildet werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also daraus, ein Verfahren zur Rekonstruktion von Schnittbildern von einem sich zyklisch und komplex bewegenden Untersuchungsobjekt aus Detektormessdaten eines Tomographiegerätes darzustellen, welche Schnittbilder mit erhöhter Schärfe erzeugt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.

Die Erfinder haben erkannt, dass ein wesentliches Problem der Abbildung derartiger sich komplex bewegender Objekte, wie es beispielsweise ein schlagendes Herz ist, darin liegt, dass die Bewegung des Objektes je nach betrachtetem Teilbereich des Objektes in unterschiedlichen Phasen des Bewegungszyklus stattfindet. Entsprechend sind auch verschiedene Teile des Objektes, wie beispielsweise Vorhof oder Coronarien, zu unterschiedlichen Phasen des Bewegungszyklus in Ruhe.

Zum Erhalt eines optimalen CT-Bildes schlagen die Erfinder nun vor, über den gesamten Bewegungszyklus des sich komplex bewegenden Objektes mehrere Schnittbilder im Bereich einer Schnittebene zu rekonstruieren und sich aus diesen Schnittbildern jeweils die bezüglich der Darstellung günstigsten Objektbereiche heraus zu suchen und daraus insgesamt ein einziges Schnittbild zu erzeugen, welches aus einer Mischung optimal dargestellter Bereiche unterschiedlicher Bewegungszyklen besteht. Die Güte der Abbildung in unterschiedlichen Bereichen wird dabei automatisch durch Bildanalyse vorgenommen.

Entsprechend diesem Grundgedanken schlagen die Erfinder vor, dass an sich bekannte Verfahren zur Rekonstruktion von Schnittbildern von einem sich zyklisch und komplex bewegenden Untersuchungsobjekt aus Detektormessdaten eines Tomographiegerätes zu verbessern, wobei in diesem bekannten Verfahren zumindest eine Strahlenquelle ein Strahlenbündel mit Strahlen ausstrahlt, die sich beim Durchgang durch das Untersuchungsobjekt verändern, mindestens ein gegenüberliegender zumindest einzeiliger Detektor die Intensitätsveränderung der Strahlen nach dem Durchdringen des Untersuchungsobjektes misst, zumindest die Strahlenquelle, vorzugsweise auch der Detektor, auf einer gedachten Zylinderoberfläche, vorzugsweise mindestens einer Kreisbahn oder einer Spiralbahn, das Untersuchungsobjekt umläuft und dabei dieses Untersuchungsobjekt abtastet, und Detektorausgangsdaten zu mindestens einem Schnittbild im Bereich mindestens einer Schnittebene rekonstruiert. Die Verbesserung des Verfahrens liegt darin, dass im Bereich zumindest einer Schnittebene mindestens zwei Schnittbilder aus unterschiedlichen Phasen des Bewegungszyklus des Untersuchungsobjektes rekonstruiert werden, die Schnittbilder automatisch in Teilbereiche mit guter und schlechter Bildqualität unterteilt werden, und aus Teilbereichen mit guter Bildqualität je Schnittebene mindestens ein vollständiges Schnittbild zusammengefügt wird.

Es wird darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „komplexer Bewegung" im Sinne der Erfindung eine Bewegung eines Untersuchungsobjektes zu verstehen ist, bei dem sich verschiedene Teilbereiche des Untersuchungsobjektes zu verschiedenen Zeiten des Bewegungszyklus bewegen beziehungsweise in Ruhe vorliegen.

Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht, dass aus mehreren Schnittbildern, die im Bereich einer Schnittebene erstellt wurden und die für sich gesehen unterschiedliche Bereiche unterschiedlicher Bildqualität aufweisen, ein Gesamtbild zusammengefügt werden kann, welches insgesamt jeweils die bestmögliche Bildqualität der insgesamt rekonstruierten Schnittbilder aus unterschiedlichen Zyklusbereichen aufweist.

Der Begriff „Bildqualität" kann beispielsweise für ein Maß der Unschärfe, vorzugsweise der Bewegungsunschärfe, im jeweils betrachteten Teilbereich verstanden werden. Es kann allerdings unter „Bildqualität" auch das Vorhandensein oder die Stärke auftretender Bildartefakte gesetzt werden. Diese Bildqualität kann beispielsweise aus den Bilddaten direkt entnommen werden. So kann beispielsweise über Teilbereiche des Bildes eine Fourieranalyse durchgeführt werden, aus der beispielsweise ein Maß für die Unschärfe entnommen werden kann. Es besteht anderseits jedoch auch die Möglichkeit, zusätzlich oder alternativ die Bildqualität aus der Kenntnis des komplexen Bewegungsverhaltens in Relation zum Bewegungszyklus des Untersuchungsobjektes und dem Aufnahmezeitpunkt der Schnittbildaufnahmen in Relation zum Bewegungszyklus zu bestimmen.

Das bedeutet, dass aus der Kenntnis, das bestimmte organische Strukturen zu bestimmten Zyklusphasen in Bewegung sind, die Bereiche dieser organischen Strukturen, die sich zu einem bestimmten Bewegungszyklus bekanntermaßen in Bewegung finden, ohne besondere Messung der tatsächlichen Bildqualität als negativ definiert werden und diese Bereiche für die Zusammensetzung des optimalen Ergebnisbildes von vorne herein ausgeschlossen werden. Umgekehrt können auch organische Strukturen oder Teilbereiche des Bildes, die bekanntermaßen in einer bestimmten Zyklusphase sich in einer optimalen Ruhesituation befinden, bevorzugt zur Zusammensetzung des Ergebnisbildes verwendet werden.

Zur Beobachtung des Bewegungszyklus kann beispielsweise eine parallele Aufzeichnung eines EKG's verwendet werden, oder es kann der Bewegungszyklus aus den Detektordaten selbst, vorzugsweise aus einer Messung zeitversetzter, vorzugsweise auch gegenläufiger, Strahlen mit gleichem Weg, entnommen werden. Derartige Messmethoden sind im Stand der Technik hinreichend beschrieben.

Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens schlagen die Erfinder vor, dass die rekonstruierten Schnittbilder aus einer Schnittebene und unterschiedlichen Zyklusphasen in eine Vielzahl von Bildsegmenten unterteilt werden und für jedes Bildsegment automatisch die mittlere oder maximale Bildqualität jedes Segmentes in jedem Schnittbild gemessen und aus den Segmenten mit bester Bildqualität ein Gesamtschnittbild aus dieser Schnittebene zusammengesetzt wird. Ein solches Verfahren eignet sich besonders einfach zur automatisierten Verbesserung beziehungsweise Mischung von Ergebnisbildern, da ohne besondere Mustererkennungsverfahren das CT-Bild in eine Vielzahl von Bildsegmente gerastet werden kann und über die Bildsegmente besonders leicht die Bildqualität, insbesondere die vorhandene Bildschärfe oder Unschärfe, gemessen werden kann, und anschließend die jeweils optimalsten Segmente zur Zusammensetzung des Gesamtbildes ausgewählt werden.

In einer anderen Variante des Verfahrens schlagen die Erfinder vor, dass durch ein Mustererkennungsverfahren in mindestens zwei Schnittbildern aus unterschiedlicher Zyklusphase der gleichen Schnittebene mindestens eine Region bestimmt wird, die bei der entsprechenden Zyklusphase typischerweise bewegt ist und dabei mindestens eine Region durch den gleichen Ausschnitt eines anderen Schnittbildes der gleichen Schnittebene ersetzt wird.

Alternativ hierzu kann auch durch ein Bildanalyseverfahren in mindestens zwei Schnittbildern aus unterschiedlicher Zyklusphase der gleichen Schnittebene mindestens eine gleiche Region bestimmt werden, in der die Bildqualität der Schnittbilder unterschiedlich ist und für diese Region die Abbildung des besten Schnittbildes für das Ergebnis genommen werden.

Bei der Zusammensetzung des vollständigen Schnittbildes aus Teilbildern, schlagen die Erfinder im übrigen vor, die Übergänge zwischen den Teilschnittbildern oder Bildsegmenten an zugleichen. Hierzu kann beispielsweise im Bereich der Übergänge der Teilschnittbilder eine einfache Interpolation zwischen den Teilschnittbildern stattfinden.

Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, dass im Sinne der Erfindung die Schnittbilder aus unterschiedlichen Zyklusphasen nicht unbedingt aus einem einzigen Bewegungszyklus stammen müssen, sondern auch aus mehreren, vorzugsweise hintereinander auftretenden, Bewegungszyklen stammen können. Ebenso müssen die Schnittebenen der Schnittbilder nicht unbedingt exakt identisch sein; es genügt, wenn die Schnittebenen zu einem einzigen, in z-Richtung ausreichend schmalen Volumen stammen, gegebenenfalls können die Schnittebenen auch durch ein vorheriges Interpolationsverfahren angeglichen werden.

Entsprechend dem grundlegenden Gedanken der Erfindung wird auch ein Tomographiegerät, vorzugsweise ein CT-Gerät, zur Rekonstruktion von Schnittbildern aus Detektormessdaten zur Verbesserung vorgeschlagen, wobei das bekannte Tomographiegerät mindestens eine Strahlenquelle, welche ein Strahlenbündel erzeugt und um eine Systemachse rotieren kann, aufweist, weiterhin mindestens einer der Strahlenquelle gegenüberliegenden zumindest einzeiligen Detektor, welcher die Absorption der von der Strahlenquelle ausgehenden Strahlen nach dem Durchdringen eines Untersuchungsobjektes misst, und mindestens ein Mittel, vorzugsweise mindestens eine Recheneinheit, zur Steuerung des Tomographiegerätes, sowie Sammlung und rechnerischen Bearbeitung der Detektorausgangsdaten, Rekonstruktion von tomographischen Schnittbildern mindestens einer Schnittebene und zur Darstellung der Bilder beinhaltet. Erfindungsgemäß liegt die Verbesserung dieses Tomographiegerätes darin, dass Programm-Mittel zur Durchführung des oben geschilderten Verfahrens gespeichert sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei darauf hingewiesen wird, dass nur die für das unmittel bare Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt sind. Hierbei werden die folgenden Bezugszeichen verwendet: 1: Computertomographiegerät; 2 Röntgenröhre; 3: Detektor; 4: System- oder z-Achse; 5: Gehäuse; 6: Patientenliege; 7: Patient; 8: EKG-Messleitung; 9: Recheneinheit; 9.1: Bildschirm; 9.2: Eingabeeinheit; 10: Daten- und Steuerleitung; 11-16: organische Strukturen des Untersuchungsobjektes; P₁-P_n: Programm-Module; S: Ergebnisbild/zusammengesetztes Gesamtbild; S₁-S₃: Schnittbilder aus unterschiedlichen Zyklusphasen; Q₁₁-Q₃₃: Teilsegmente der Schnittbilder.

Es zeigen im einzelnen:
1: Darstellung eines CT's zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2: Schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Mustererkennung einzelner organischer Strukturen;
3: Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit schachbrettartiger Aufteilung der Schnittbilder.
Die 1 zeigt eine 3D-Darstellung eines Computertomographiegerätes 1 mit einer Röntgenröhre 2, die hier beispielhaft als Strahlenquelle dient, und einem gegenüberliegenden Detektor 3, welche beide auf einem nicht sichtbaren Drehrahmen befestigt und um eine Systemachse oder z-Achse 4 rotierbar ausgeführt sind. Der Patient 7 befindet sich auf einer entlang der z-Achse 4 verschiebbaren Patientenliege 6 und wird, während die Röntgenröhre 2 und der Detektor 3 um die Systemachse 4 rotiert, entlang dieser Systemachse 4 durch eine Öffnung im Gehäuse 5 des Computertomographen geschoben, so dass sich die Röntgenröhre 2 und der Detektor 3 relativ zum Patienten auf einer Spiralbahn um diesen Patienten bewegen und dabei eine Abtastung erfolgt.
Grundsätzlich ist zu bemerken, dass auch andere Varianten der Abtastung in Verbindung mit dem eingangs dargestellten Ver fahren möglich sind. So kann beispielsweise eine sequentielle Abtastung erfolgen, indem die Röntgenröhre 2 und der Detektor 3 kreisförmig um den Patienten 7 bewegt werden und nach einer vollständigen kreisförmigen Abtastung ein diskreter Vorschub des Patienten entlang der Systemachse 4 erfolgt und danach wiederum eine kreisförmige Abtastung durchgeführt wird, bis der Patient oder zumindest der betrachtete Untersuchungsbereich vollständig abgetastet ist. Wird ein Detektor mit einer großen Anzahl von Detektorzeilen, also mit einer großen Ausdehnung in Richtung der z-Achse, verwendet, so kann gegebenenfalls auch zumindest der hier besonders betrachtete Herzbereich mit einer einzigen Rotation des Detektors vollständig abgetastet werden.
Zusätzlich zur Abtastung des Patienten mit Röntgenstrahlen wird die Herzaktivität des Patienten durch nicht einzeln dargestellte Elektroden und eine Messleitung 8 in einem EKG aufgenommen. Dieses EKG befindet sich im vorliegenden Beispiel in einer Recheneinheit 9, welche gleichzeitig auch den Computertomographen steuert. Neben der Steuerung des Computertomographen und der Aufnahme eines EKG's dient die Recheneinheit 9 auch zur Auswertung und gegebenenfalls Speicherung der Detektorausgangsdaten, die über eine Daten- und Steuerleitung 10 erfolgt. Die Recheneinheit 9 kann außerdem zur Durchführung der Rekonstruktion der tomographischen Schnittbilder verwendet werden. Hierzu dienen die schematisch dargestellten Programme P₁ bis P_n, wobei die Ergebnisse auf dem in der Recheneinheit 9 integrierten Bildschirm 9.1 dargestellt werden können. Zur Eingabe von Daten zur Bedienung des Computertomographen kann die Eingabeeinheit 9.2, beispielsweise in Form einer Tastatur und/oder einer hier nicht explizit dargestellten Mouse, dienen.
Alle beschriebenen Varianten mit spiralförmiger oder sequentieller Kreisabtastung und Einzeilen- bis zu Vielzeilendetektoren können in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, wobei allerdings jeweils während eines Bewegungszyklus der gleiche Schnitt mehrmals betrachtet werden muss um mindestens zwei Schnittbilder aus unterschiedlichen Zyklusphasen zu erhalten. An Stelle des EKG kann zur Bestimmung der Zyklusphase die Bewegungsinformation auch direkt aus den Detektordaten entnommen werden.
In der 2 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt, bei dem während eines kompletten Zyklus drei verschiedene Schnittbilder S₁, S₂ und S₃ jeweils aus unterschiedlichen Zyklusphasen rekonstruiert wurden. Anschließend werden diese Schnittbilder, mit Hilfe eines Mustererkennungsverfahrens, in Bereiche unterteilt, in denen sich einzelne organische Strukturen, wie beispielsweise der Herzvorhof und die Coronarien, befinden. In der Darstellung ist gezeigt, dass beispielsweise im ersten Schnittbild S₁ die organische Struktur 11 scharf dargestellt ist, während die organische Strukturen 12, 13 und 14 aufgrund von Bewegungsunschärfe oder sonstiger Bildartefakte unscharf abgebildet sind. Im Schnittbild S₂, einer weiteren Phase des Bewegungszyklus, sind die organischen Strukturen 11 und 13 unscharf, während die organischen Strukturen 12 und 14 scharf abgebildet sind und in dem Schnittbild S₃ ist schließlich lediglich die organische Struktur 3 scharf dargestellt, während die anderen organischen Strukturen mit geringer Bildqualität dargestellt sind.
Erfindungsgemäß werden nun aus den vorhandenen Schnittbildern S₁ bis S₃ jeweils die Bereiche ausgewählt, die bezüglich ihrer Bildqualität am besten ausgebildet sind und – wie durch die Pfeile dargestellt – zu einem Gesamtbild S zusammengefügt. Es entsteht damit ein Gesamtbild, welches bezüglich der Bildqualität jeweils die aus den drei Phasenbildern S₁ bis S₃ günstigsten Bereiche extrahiert hat und insgesamt zu einem Bild S mit optimaler Bildqualität führt.
Die 3 zeigt ein ähnliches erfindungsgemäßes Verfahren, wie in 2, jedoch ist hierbei kein Mustererkennungsver fahren notwendig, welches einzelne organische Strukturen erkennt und entsprechende Bereiche zuordnet. In diesem Verfahren werden die einzelnen Schnittbilder S₁ bis S₃ der unterschiedlichen Phasen eines Bewegungszyklus willkürlich in ein schachbrettartiges Muster aufgeteilt. Beispielhaft ist hier eine Aufteilung mit 3×3 Segmenten gezeigt. In der Realität ist es jedoch voraussichtlich günstiger, eine feinere Aufteilung, als die jetzt hier gezeigte Aufteilung, vorzunehmen.
Gemäß diesem hier dargestellten Verfahren wird nun für jedes einzelne Teilsegment Q₁₁ bis Q₃₃ die Bildqualität durch eine Bildanalyse über das jeweilige Segment erstellt und anschließend aus der vorhandenen Menge der Schnittbilder, die in der gleichen Schnittebene angeordnet sind, jeweils das Teilsegment ausgewählt, welches bezüglich seiner Bildqualität am günstigsten ausfällt. Es wird also beispielsweise aus der Anzahl der Segmente Q₁₁ der Schnittbilder S₁, S₂ und S₃ jeweils das ausgewählt, welches die höchste Bildqualität aufweist. Im vorliegenden Beispiel entspricht dieses dem Teilsegment Q₁₁ aus dem Schnittbild S₂. Dieses Verfahren wird für alle Teilsegmente Q₁₁ bis Q₃₃ durchgeführt und dann ein Gesamtbild S zusammengesetzt, welches jeweils aus den Teilbildern mit höchster Bildqualität besteht. Erfindungsgemäß kann zusätzlich in den Randbereichen eine Anpassung durchgeführt werden, so dass keine Übergänge zwischen den einzelnen Randbereichen erkennbar sind.
Insgesamt wird also durch diese Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Schnittbildern von einem sich zyklisch und komplex bewegenden Untersuchungsobjekt durch ein Tomographiegerät vorgestellt, welches aus Detektorausgangsdaten Schnittbilder in mindestens einer Schnittebene rekonstruiert, wobei im Bereich zumindest einer Schnittebene mindestens zwei Schnittbilder aus unterschiedlichen Phasen des Bewegungszyklus des Untersuchungsobjektes rekonstruiert werden, die Schnittbilder automatisch in Teilbereiche mit guter und schlechter Bildqualität unterteilt werden, und aus Teilberei chen mit guter Bildqualität je Schnittebene mindestens ein vollständiges Schnittbild zusammengefügt wird. Damit ist also nun möglich, aus mehreren Schnittbildern unterschiedlicher Phasen in der gleichen Schnittebene, die jeweils unterschiedliche Bereiche mit größerer beziehungsweise schlechterer Bildqualität aufweisen, ein Gesamtbild zu erstellen, welches aus Bereichen mit den jeweils günstigsten Bildqualitäten der Summe aller Schnittbilder im Bereich einer Schnittebene zusammengesetzt ist und damit selbst eine Gesamtbildqualität aufweist, die besser als alle Einzelbilder ist.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Rekonstruktion von Schnittbildern von einem sich zyklisch und komplex bewegenden Untersuchungsobjekt aus Detektormessdaten eines Tomographiegerätes (1), wobei: 1.1. zumindest eine Strahlenquelle (2) ein Strahlenbündel mit Strahlen ausstrahlt, die sich beim Durchgang durch das Untersuchungsobjekt (7) verändern, 1.2. mindestens ein gegenüberliegender zumindest einzeiliger Detektor (3) die Intensitätsveränderung der Strahlen nach dem Durchdringen des Untersuchungsobjektes (7) misst, 1.3. zumindest die Strahlenquelle (2), vorzugsweise auch der Detektor (3), auf einer gedachten Zylinderoberfläche, vorzugsweise mindestens einer Kreisbahn oder einer Spiralbahn, das Untersuchungsobjekt (7) umläuft und abtastet, und 1.4. Detektorausgangsdaten zu mindestens einem Schnittbild (S₁, S₂, S₃) im Bereich mindestens einer Schnittebene rekonstruiert, dadurch gekennzeichnet, dass 1.5. im Bereich zumindest einer Schnittebene mindestens zwei Schnittbilder (S₁, S₂, S₃) aus unterschiedlichen Phasen des Bewegungszyklus des Untersuchungsobjektes (7) rekonstruiert werden, 1.6. die Schnittbilder (S₁, S₂, S₃) automatisch in Teilbereiche (Q₁₁–Q₃₃) mit guter und schlechter Bildqualität unterteilt werden, und 1.7. aus Teilbereichen mit guter Bildqualität je Schnittebene mindestens ein vollständiges Schnittbild (S) zusammengefügt wird.
Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildqualität durch ein Maß der Unschärfe, vorzugsweise der Bewegungsunschärfe, bestimmt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildqualität durch die Stärke auftretender Bildartefakte bestimmt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildqualität direkt aus den Bilddaten entnommen wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildqualität aus der Kenntnis des komplexen Bewegungsverhaltens in Relation zum Bewegungszyklus des Untersuchungsobjektes und dem Aufnahmezeitpunkt der Schnittbildaufnahmen in Relation zum Bewegungszyklus bestimmt wird.
Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungszyklus durch parallele Aufzeichnung eines EKGs gemessen wird.
Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungszyklus aus den Detektordaten, vorzugsweise aus der Messung zeitversetzter, vorzugsweise auch gegenläufiger, Strahlen mit gleichem Weg, entnommen wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die rekonstruierten Schnittbilder (S₁, S₂, S₃) aus einer Schnittebene und unterschiedlichen Zyklusphasen in eine Vielzahl von Bildsegmenten (Q₁₁–Q₃₃) unterteilt werden und für jedes Segment (Q₁₁–Q₃₃) aller Schnittbilder (S₁-S₃) automatisch die mittlere oder maximale Bildqualität jedes Segmentes in jedem Schnittbild gemessen und aus den Segmenten mit bester Bildqualität ein Gesamtschnittbild (S) dieser Schnittebene zusammengesetzt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Mustererkennungsverfahren in mindestens zwei Schnittbildern (S₁, S₂, S₃) aus unterschiedlichen Zyklusphasen der gleichen Schnittebene mindestens eine Region bestimmt wird, die bei der entsprechenden Zyklusphase typischerweise bewegt ist und diese mindestens eine Region durch den gleichen Ausschnitt eines anderen Schnittbildes der gleichen Schnittebene ersetzt wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Bildanalyseverfahren in mindestens zwei Schnittbildern (S₁, S₂, S₃) aus unterschiedlichen Zyklusphasen der gleichen Schnittebene mindestens eine gleiche Region bestimmt wird, in der die Bildqualität der Schnittbilder (S₁, S₂, S₃) unterschiedlich ist und für diese Region die Abbildung des besten Schnittbildes für das Ergebnisbild (S) übernommen wird.
Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Zusammensetzung des vollständigen Schnittbildes (S) aus mindestens zwei Teilschnittbilder (Q₁₁–Q₃₃) die Übergänge zwischen den Teilschnittbildern (Q₁₁–Q₃₃) aneinander angeglichen werden.
Tomographiegerät, vorzugsweise CT-Gerät, zur Rekonstruktion von Schnittbildern aus Detektormessdaten, mit: 12.1. mindestens einer Strahlenquelle (2) welche ein Strahlenbündel erzeugt und um eine Systemachse rotiert werden kann und 12.2. mindestens einem gegenüberliegenden zumindest einzeiligen Detektor (2), welcher die Absorption der von der Strahlenquelle (2) ausgehenden Strahlen nach dem Durchdringen eines Untersuchungsobjektes misst, und 12.3. mindestens einem Mittel (9), vorzugsweise mindestens einer Recheneinheit, zur Steuerung des Tomographiegerätes, sowie Sammlung und rechnerischen Bearbeitung von Detektorausgangsdaten, Rekonstruktion von tomographischen Schnittbildern mindestens einer Schnittebene und zur Darstellung der Bilder vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet dass 12.4. Programm-Mittel (P₁–P_n) zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der voranstehenden Verfahrensansprüche in der Recheneinheit gespeichert sind.