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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur computertomografischen Vollkreisrekonstruktion, einen Röntgen-Computertomografen und ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens, sowie ein Speichermedium mit dem Computerprogramm.
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Damit bei einer computertomografischen Untersuchung sich periodisch bewegender Objekte, insbesondere des Herzens, zufrieden stellende Rekonstruktionsergebnisse erzielt werden, ist es erforderlich, dass eine zeitliche Auflösung des Aufnahmesystems des Röntgen-Computertomografen im Bereich der Zykluszeit der Bewegung des Objekts ist.
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Die zeitliche Auflösung entspricht im Wesentlichen einer Vollumlaufdauer des Röhren-Detektor-Systems des Röntgen-Computertomografen. Bei einer Vollumlaufrekonstruktion, bei welcher Projektionsdaten eines Vollumlaufs der Röhren-Detektor-Einheit verwendet werden, kann mit heutigen Röntgen-Computertomografen eine zeitliche Auflösung von 330 ms erreicht werden.
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Zur Verbesserung der zeitlichen Auflösung ist es bekannt, anstelle der Vollumlaufrekonstruktion eine Halbumlaufrekonstruktion zu verwenden. Dabei ist es bei Verwendung einer Röhren-Detektor-Einheit in Fächergeometrie erforderlich, dass Projektionsdaten aus einem Umlaufwinkelbereich von 180 Grad plus Fächerwinkel des Detektors aufgenommen werden. Bei einem üblicherweise verwendeten Fächerwinkel von 50 bis 60 Grad kann die zeitliche Auflösung auf ca. 210 ms verbessert werden. Bezogen auf das Drehzentrum der Röhren-Detektor-Einheit, d. h. ohne Berücksichtigung des Fächerwinkels, beträgt die zeitliche Auflösung 165 ms.
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Eine weitere Erhöhung der zeitlichen Auflösung ist mit Röntgen-Computertomografen mit zwei gegeneinander um 90 Grad versetzt angeordneten Röhren-Detektor-Einheiten möglich. Mit den beiden Röhren-Detektor-Einheiten kann der Umlaufwinkelbereich zur Halbumlaufrekonstruktion auf 90 Grad plus Fächerwinkel reduziert werden. Bezogen auf das Drehzentrum kann also eine zeitliche Auflösung von ca. 83 ms erreicht werden.
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Die Halbumlaufrekonstruktion weist im Vergleich zur Vollumlaufrekonstruktion spezifische Artefakte auf. Diese sind einer quantitativen Auswertung der gewonnenen Untersuchungsergebnisse abträglich. Ferner hängen die CT-Werte von der Lage des Projektionswinkelbereichs der Halbumlaufrekonstruktion relativ zum untersuchten Objekt ab. Das ist besonders bei Untersuchungen mit einer prospektiven EKG-Triggerung oder einem retrospektiven EKG-Gating von Nachteil. Bei dieser Art von Untersuchung wird der Projektionswinkelbereich auf der Grundlage des EKG-Signals bestimmt. Infolgedessen sind Start und Endprojektionen der Projektionswinkelbereiche verschiedener Halbumläufe unterschiedlich. Das führt dazu, dass für voneinander verschiedene EKG-Signale unterschiedliche, und insbesondere nicht vorhersehbare, Artefakte auftreten. Diese Artefakte machen eine quantitative Untersuchung z. B. der Perfusion des Herzens im Wesentlichen unmöglich. Ferner erschweren die Artefakte eine zuverlässige Analyse kleiner Bewegungen des zu untersuchenden Objekts. Beispielhaft seien eine Bewertung der Wandbewegung der Aorta und eine zeitaufgelöste Untersuchung von Aneurysmen genannt.
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Aus den Schriften
US 2005/0175143 A1 sowie
DE 10 2004 018 498 A1 sind jeweils Röntgen-Computertomografen mit jeweils mindestens zwei Röhren-Detektor-Einheiten bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Verfahren zur computertomografischen Vollkreisrekonstruktion, ein Röntgen-Computertomograf sowie ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden, welche qualitativ hochwertige, und insbesondere quantitative, Untersuchungen periodisch bewegter Objekte ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1, 9, 10 und 11.
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Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur computertomografischen Vollkreisrekonstruktion zumindest eines Teilbereichs eines Objekts mit folgenden Schritten vorgesehen:
- a) Aufnahme von Projektionsdaten zur Vollkreisrekonstruktion mittels eines zumindest zwei um eine gemeinsame Rotationsachse rotierbare und um einen vorgegebenen Drehwinkel zueinander versetzt angeordnete Röhren-Detektor-Einheiten aufweisenden Röntgen-Computertomografen, wobei zur Aufnahme der Projektionsdaten die Röhren-Detektor-Einheiten derart betrieben werden, dass ein einem Rotationszyklus der Röhren-Detektor-Einheiten zugeordneter vollständiger Datensatz an Projektionsdaten zur Vollkreisrekonstruktion während einer um die Rotationsachse erfolgenden Rotation der Röhren-Detektor-Einheiten um einen um den Drehwinkel verminderten Vollkreis aufgenommen wird und
- b) Rekonstruktion zumindest des Teilbereichs des Objekts auf der Grundlage zumindest eines gemäß Schritt lit. b) aufgenommenen Datensatzes.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, zur Aufnahme der Projektionsdaten einen Röntgen-Computertomografen mit zumindest zwei isozentrischen Röhren-Detektor-Einheiten zu verwenden. Ein derartiger Röntgen-Computertomograf wird auch als ”Multiple-Source-Computertomograf”, oder im Falle zweier Röhren-Detektor-Einheiten mit ”Dual-Source-Computertomograf” bezeichnet. Durch einen zumindest teilweise gleichzeitigen Betrieb der Röhren-Detektor-Einheiten kann erreicht werden, dass zur Aufnahme eines vollständigen Datensatzes an Projektionsdaten zur Vollkreisrekonstruktion kein Vollumlauf der Röhren-Detektor-Einheiten um die Rotationsachse erforderlich ist. Zur Aufnahme des Datensatzes reicht es im Wesentlichen aus, die Röhren-Detektor-Einheiten um einen Winkel von 360 Grad minus Drehwinkel zu rotieren und dabei Projektionsdaten für die entsprechenden Projektionswinkel aufzunehmen. Beispielsweise kann der Datensatz bei zwei um 90 Grad versetzt angeordneten Röhren Detektor-Einheiten während einer 3/4-Rotation aufgenommen werden. Wenn die Röhren-Detektor-Einheiten derart betrieben werden, dass diese jeweils gleichzeitig, d. h. synchron, Projektionsdaten aufnehmen ist es zur Aufnahme des vollständigen Datensatzes ausreichend, Projektionsdaten nur während der ersten und dritten Viertelrotation aufzunehmen. Bei einer Vollumlaufdauer der Röhren-Detektor-Einheit von 330 ms kann also eine zeitliche Auflösung von ca. 248 ms erreicht werden. Diese zeitliche Auflösung liegt zwar über der bestmöglichen Auflösung von ca. 83 ms. Jedoch ist sie deutlich kürzer als die der Vollumlaufrekonstruktion von 330 ms.
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Zur zeitaufgelösten Untersuchung des Herzens werden normaler Weise während der bewegungsarmen Herzphase, der sog. Diastole oder Erschlaffungsphase, aufgenommene bewegungsartefaktarme Projektionsdaten verwendet. Bei einer Herzfrequenz von 84 Schlägen/Minute beträgt die Dauer der Diastole ca. 500 ms. Es ist also ersichtlich, dass das erfindungsgemäße Verfahren eine zeitaufgelöste Untersuchung des Herzens ermöglicht. Vorteilhafter Weise können dabei die für die Halbumlaufrekonstruktion bekannten Artefakte vermieden werden, was quantitative Untersuchungen des Herzens ermöglicht.
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Unter dem Begriff Vollkreisrekonstruktion wird eine Rekonstruktion verstanden, bei welcher Projektionsdaten eines Projektionsdatenwinkelbereichs von 360 verwendet werden. Unter dem Begriff Vollumlaufrekonstruktion wird eine Rekonstruktion verstanden, bei welcher Projektionsdaten verwendet werden, welche während eines Vollumlaufs der Röhren-Detektor-Einheit aufgenommen werden.
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Die Röhren-Detektor-Einheiten können während der Aufnahme der Projektionsdaten auf einer Kreis- oder Spiralbahn rotiert werden. Dabei können die Projektionsdaten kontinuierlich oder diskontinuierlich aufgenommen werden. Mit einer diskontinuierlichen Aufnahme ist es möglich, die bei der Aufnahme der Projektionsdaten applizierte Röntgendosis zu reduzieren. Eine diskontinuierliche Betriebsweise eignet sich insbesondere dann, wenn ein Anfangszeitpunkt des Rotationszyklus mittels einer prospektiven Triggerung zeitlich vorausschauend festgelegt wird. Demgegenüber ist die kontinuierliche Betriebsweise von Vorteil, wenn der Anfangszeitpunkt mittels eines retrospektiven Gatings zeitlich rückblickend festgelegt wird.
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Bei dem Objekt kann es sich um ein Organ, insbesondere ein Herz, eines Lebewesens, insbesondere eines Säugers, insbesondere eines Menschen, handeln, welches sich auf der Grundlage eines physiologischen Signals des Lebewesens periodisch bewegt. Auf Grund der vorteilhaften zeitlichen Auflösung und einer damit möglichen artefaktfreien Vollkreisrekonstruktion mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Objekt besonders genau und insbesondere quantitativ untersucht werden. Es können beispielsweise kleine Bewegungen der Aorta oder Aneurysmen von Blutgefäßen oder der Herzwand genau untersucht werden.
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Das physiologische Signal kann mittels einer mit dem Objekt wechselwirkenden Messeinrichtung als, vorzugsweise periodisches, Messsignal erfasst werden. Auf der Grundlage des periodischen Messsignals kann die Triggerung bzw. das Gating vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Herzschlag mittels eines Elektrokardiografen als Elektrokardiogramm erfasst werden. Auf der Grundlage so genannter R-Zacken des Elektrokardiogramms und deren Abstand kann die Triggerung bzw. das Gating erfolgen.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Röhren-Detektor-Einheiten während des Rotationszyklus derart betrieben, dass in einer anfänglichen ersten Aufnahmephase die Röhren-Detektor-Einheiten um den Drehwinkel rotiert werden und dabei für jeweilige Projektionswinkel gleichzeitig Projektionsdaten aufnehmen, und dass in einer an die erste Aufnahmephase anschließenden zweiten Aufnahmephase mit zumindest einer Röhren-Detektor-Einheit Projektionsdaten für den Datensatz nur dann aufgenommen werden, wenn für einen jeweiligen Projektionswinkel noch keine Projektionsdaten vorliegen. Das bedeutet für den Fall, bei welchem zwei um 90 Grad versetzt angeordnete Röhren-Detektor-Einheiten vorgesehen sind, dass diese während der ersten Aufnahmephase während einer 1/4-Rotation gleichzeitig Projektionsdaten aufnehmen, wobei zunächst Projektionsdaten für einen Projektionswinkelbereich von 180 Grad aufgenommen werden. Anschließend können die fehlenden Projektionsdaten für die weiteren 180 Grad mittels der in Rotationsrichtung vorne liegenden Röhren-Detektor-Einheit während einer Rotation derselben um weitere 180 Grad aufgenommen werden.
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Nach einer Ausgestaltung nehmen die Röhren-Detektor-Einheiten in der zweiten Aufnahmephase gleichzeitig Projektionsdaten auf. Das bedeutet wiederum für den Fall zweier um 90 Grad versetzter Röhren-Detektor-Einheiten, dass der vollständige Datensatz zur Vollkreisrekonstruktion während der ersten und dritten 1/4-Rotation mit jeweils beiden Röhren-Detektor-Einheiten aufgenommen wird. Das Verfahren eignet sich auch für einen von 90 Grad verschiedenen Drehwinkel. Dabei werden in der ersten Aufnahmephase, welche einer Rotation um den Drehwinkel entspricht, Projektionsdaten mit beiden Röhren-Detektor-Einheiten aufgenommen. Zwischen der ersten und Zweiten Aufnahmephase werden die Röhren-Detektor-Einheiten um den Drehwinkel rotiert, wobei keine zur Vollkreisrekonstruktion vorgesehene Projektionsdaten aufgenommen werden. In der daran anschließenden, einer 1/4-Rotation entsprechenden zweiten Aufnahmephase werden wieder Projektionsdaten aufgenommen. Je nach Größe des Drehwinkels ist es ggf. erforderlich, dass mehrere erste und zweite Aufnahmephasen durchlaufen werden, bis der vollständige Datensatz zur Vollkreisrekonstruktion aufgenommen ist.
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Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Röntgen-Computertomograf vorgesehen, umfassend zumindest zwei um eine gemeinsame Rotationsachse rotierbare und um einen vorgegebenen Drehwinkel zueinander versetzt angeordnete Röhren-Detektor-Einheiten und eine Rechnereinheit mit einem darauf gespeicherten Programm, welches bei einer Ausführung auf der Rechnereinheit das erfindungsgemäße Verfahren bewirkt. Der Röntgen-Computertomograf kann genau zwei Röhren-Detektor-Einheiten aufweisen. Vorzugsweise sind die Röhren-Detektor-Einheiten um einen Drehwinkel von 90 Grad zueinander versetzt angeordnet.
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Ferner ist ein Computerprogramm vorgesehen, welches einen computerlesbaren Programmcode umfasst, welcher bei Ausführung auf einer Rechnereinheit bzw. einem Computer des Röntgen-Computertomografen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bewirkt. Des Weiteren ist ein Speichermedium mit dem Computerprogramm vorgesehen. Hinsichtlich der Vorteile und vorteilhaften Wirkungen des Röntgen-Computertomografen, des Computerprogramms sowie des Speichermediums wird auf die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren und dessen Ausgestaltungen verwiesen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren genauer beschrieben. Es zeigen:
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1 schematisch eine Dual-Source-Computertomografieeinrichtung
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2 schematisch ein erstes Betriebsschema zur Aufnahme von Projektionsdaten zur Vollkreisrekonstruktion,
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3 eine zu 2 korrespondierende schematische Darstellung aufgenommener Projektionsdaten,
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4 schematisch ein zweites Betriebsschema zur Aufnahme von Projektionsdaten zur Vollkreisrekonstruktion,
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5 eine zu 4 korrespondierende schematische Darstellung aufgenommener Projektionsdaten und
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6 schematisch eine prospektive EKG-Triggerung der Aufnahme von Projektionsdaten.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt schematisch eine Dual-Source-Computertomografieeinrichtung 1, umfassend eine erste und zweite Röhren-Detektor-Einheit 2 bzw. 3, eine Patientenliege 4 zur Aufnahme eines zu untersuchenden Patienten 5, dessen zu untersuchendes Herz mit 5a bezeichnet ist, sowie eine Rechnereinheit 6 zur Steuerung der Aufnahme von Projektionsdaten und Rekonstruktion eines oder mehrerer Bilder auf der Grundlage der Projektionsdaten. Die erste und zweite Röhren-Detektor-Einheit 2 und 3 sind um eine gemeinsame Rotationsachse Z in einer Rotationsrichtung ω rotierbar. Sie sind bezüglich der Rotationsachse Z isozentrisch und um einen Drehwinkel Φ von 90 Grad versetzt zueinander angeordnet. Die erste Röhren-Detektor-Einheit 2 umfasst eine erste Röntgenröhre 7 und einen bezüglich der Rotationsachse Z dieser gegenüberliegend angeordneten ersten Detektor 8 zur Erfassung einer von der ersten Röntgenröhre 7 fächerförmig ausgehenden ersten Röntgenstrahlung 9. Die zweite Röhren-Detektor-Einheit 3 umfasst eine zweite Röntgenröhre 10 und einen bezüglich der Rotationsachse Z dieser gegenüberliegend angeordneten zweiten Detektor 11 zur Erfassung einer von der zweiten Röntgenröhre 10 fächerförmig ausgehenden zweiten Röntgenstrahlung 12. Zur Erfassung von Herzaktionsströmen des Herzens 5a in Form eines Elektrokardiogramms ist ein Elektrokardiograf 13 vorgesehen, dessen Elektroden 14, von welchen lediglich eine gezeigt ist, am Körper des Patienten 5 angebracht sind.
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In 2 ist schematisch ein erstes Betriebsschema zur Aufnahme von Projektionsdaten zur Vollkreisrekonstruktion dargestellt. Auf der Abszissenachse ist eine seit einem Anfangspunkt der Aufnahme der Projektionsdaten verstrichene Rotationszeit tφ in Einheiten einer Vollumlaufdauer T abgetragen. Die Vollumlaufdauer ist diejenige Zeitdauer, in welcher eine Rotation der ersten und zweiten Röhren-Detektor-Einheit 2 und 3 um einen Vollkreis erfolgt. Der Anfangspunkt ist der Einfachheit halber und ohne Beschränkung der Allgemeinheit mit dem Nullpunkt gleichgesetzt worden. Auf den nach oben bzw. unten verlaufenden Ordinatenachsen ist ein Betriebszustand des ersten bzw. zweiten Detektors 8 bzw. 11 dargestellt. Dabei bedeutet der Wert 1, dass mit dem jeweiligen Detektor Projektionsdaten aufgenommen werden. Der Wert 0 bedeutet, dass mit dem jeweiligen Detektor keine Projektionsdaten aufgenommen werden, oder dass zwar Projektionsdaten aufgenommen werden, welche jedoch nicht zur Vollkreisrekonstruktion herangezogen werden. Eine erste Aufnahmephase ist mit dem Bezugszeichen 15 und eine zweite Aufnahmephase mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet.
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3 zeigt schematisch anhand von Kreissegmenten eines Vollkreises in welcher Art und Weise die Projektionsdaten zur Vollkreisrekonstruktion mittels des ersten und zweiten Detektors 8 bzw. 11 in der ersten und zweiten Aufnahmephase 15 bzw. 16 aufgenommen werden. Die Kreissegmente weisen eine zu 2 korrespondierende Schraffur auf. Rotationswinkel von 90, 180, 270 Grad sind längs des Vollkreises angegeben. Das Schema der 3 kann unabhängig vom Anfangsrotationswinkel verwendet werden, an welchem sich die erste und zweite Röhren-Detektor-Einheit 2 bzw. 3 im Anfangszeitpunkt, d. h. zu Beginn der ersten Aufnahmephase, befinden. Zur Vereinfachung wird der Anfangsrotationswinkel der zweiten Röhren-Detektor-Einheit 3 auf 0 Grad gesetzt, wobei sich die zweite Röntgenröhre 10 bei 0 Grad und der zweite Detektor 11 bei 180 Grad befinden. In Zusammensicht mit 1 befinden sich im Anfangszeitpunkt die erste Röntgenröhre 7 bei 90 Grad und der zweite Detektor bei 270 Grad.
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In analoger Weise zu 2 und 3 sind in 4 und 5 ein zweites Betriebsschema bzw. die zugehörige Art und Weise der Aufnahme der Projektionsdaten dargestellt.
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In 6 ist ein typischer Zeitverlauf eines Elektrokardiogramms E dargestellt. Mit einer auf Signalen des Elektrokardiogramms basierenden prospektiven Triggerung können bewegungsartefaktarme Projektionsdaten in der Diastole D des Herzens 5a aufgenommen werden. Zur prospektiven Triggerung wird zunächst eine mittlere Zeitspanne zwischen zwei R-Zacken R ermittelt. Auf der Grundlage dieser Zeitspanne wird eine nach einer steigenden Flanke F der R-Zacke R einzuhaltende Wartezeit Δt ermittelt, so dass der in 6 mit t0 bezeichnete Anfangszeitpunkt der ersten Aufnahmephase 15 etwa im Bereich der Diastole D liegt und die Aufnahme der Projektionsdaten innerhalb der Diastole D abgeschlossen werden kann. Das ist in 6 schematisch durch das dargestellte Betriebsschema der 4 dargestellt.
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Die Funktion der Dual-Source-Computertomografieeinrichtung zur Aufnahme von Projektionsdaten bei prospektiver EKG-Triggerung ist wie folgt:
Die prospektive EKG-Triggerung wird, wie in 6 dargestellt ist, auf der Grundlage des erfassten Elektrokardiogramms E durchgeführt. Der Anfangszeitpunkt t0 wird bei Auftreten der Flanke F der R-Zacke prospektiv, d. h. vorausschauend, ermittelt. Im Anfangszeitpunkt t0 beginnt die Aufnahme der Projektionsdaten. Dabei nehmen die beiden in Rotationsrichtung ω gemeinsam um die Rotationsachse Z rotierenden Röhren-Detektor-Einheiten 2 und 3 für jeweilige Projektionswinkel Projektionsdaten auf.
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Die Aufnahme der Projektionsdaten kann beispielsweise nach dem zweiten Betriebsschema gemäß 4 und 5 erfolgen. In der auf den Anfangszeitpunkt t0 folgenden ersten Aufnahmephase 15 [0; T/4] nehmen der erste und zweite Detektor 8 bzw. 11 die von der ersten und zweiten Röntgenröhre 2 bzw. 3 ausgehende und durch den Körper des Patienten 5 transmittierte Röntgenstrahlung 9 bzw. 12 auf. Die erste und zweite Röhren-Detektor-Einheit 2 und 3 drehen sich dabei jeweils um eine Viertel-Rotation in Rotationsrichtung ω um die Rotationsachse Z. Gemäß 5 werden mit dem ersten Detektor 8 Projektionsdaten für den Projektionswinkelbereich [270°; 360°] und mit dem zweiten Detektor 11 Projektionsdaten für den Projektionswinkelbereich [180°; 270°] aufgenommen.
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Nach der ersten Aufnahmephase befindet sich die erste Röntgenröhre 2 an der in 5 mit 180°, der erste Detektor 8 an der mit 0 Grad, die zweite Röntgenröhre an der mit 90 Grad und der zweite Detektor 11 an der mit 270 Grad bezeichneten Position. Auf die erste Aufnahmephase folgt im Zeitintervall [T/4, T/2] eine Rotation der Röhren-Detektor-Einheiten um 90 Grad, wobei gemäß 4 keine Projektionsdaten für die Vollkreisrekonstruktion aufgenommen werden. Im Anschluss daran folgt die zweite Aufnahmephase 16 im Zeitintervall [T/2; 3/4T]. Am Anfang der zweiten Aufnahmephase 16 befindet sich der erste Detektor 8 in der 90 Grad Position und der zweite Detektor 11 in der 0 Grad Position. In der zweiten Aufnahmephase 16 nehmen der erste und zweite Detektor 8 bzw. 11 gemäß 4 wiederum Projektionsdaten auf. Dabei nimmt der erste Detektor 8 Projektionsdaten für den Winkelbereich [90°; 180°] und der zweite Detektor 11 für [0°; 90°] auf. Am Ende der zweiten Aufnahmephase 16 befinden sich der erste Detektor 8 an der mit 180 Grad bezeichneten Position der 5 und der zweite Detektor 11 an der mit 90 Grad bezeichneten Position.
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Nach der ersten und zweiten Aufnahmephase 15 und 16, welche einer 3/4-Rotaion entspricht, liegt somit ein vollständiger Datensatz an Projektionsdaten für einen Projektionswinkelbereich eines Vollkreises, d. h. für eine Vollkreisrekonstruktion, vor.
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Beträgt die Vollumlaufdauer T beispielsweise 330 ms, was mit dem Dual-Source-Computertomografiegerät ”Somatom Definition” der Firma Siemens AG erreicht werden kann, liegt die zeitliche Auflösung im Bereich von 250 ms. Das ist, wie oben bereits dargelegt worden ist, zur Untersuchung des Herzens 5a während der Dauer der Diastole D durchaus ausreichend. Im Vergleich zu der bekannten Vollumlaufrekonstruktion kann die zeitliche Auflösung um etwa 80 ms verbessert werden.
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Die Aufnahme der Projektionsdaten kann selbstverständlich auch nach einem anderen Betriebsschema erfolgen, insbesondere gemäß dem ersten Betriebsschema der 2 und 3. Im Unterschied zum zweiten Betriebsschema schließt beim ersten Betriebsschema die zweite Aufnahmephase 16 unmittelbar an die erste Aufnahmephase 15 an, wobei die fehlenden Projektionsdaten in der zweiten Aufnahmephase 16 nur mit dem ersten Detektor 8 aufgenommen werden. Dabei rotiert der erste Detektor 8 um 180 Grad. 2 und 3 zeigen, dass der vollständige Datensatz ebenfalls während einer 3/4-Rotation aufgenommen werden kann. Abgesehen von der ersten und zweiten Betriebsweise sind auch andere Betriebsweisen mit noch mehr Aufnahmephasen und dgl. denkbar. Es bleibt zu bemerken, dass die Abstrahlungszeitintervalle, in welchen die erste und/oder zweite Röntgenröhre 7 bzw. 10 die Röntgenstrahlung 9 und/oder 12 abstrahlen, größer sein können als die zur Aufnahme der Projektionsdaten vorgesehenen Aufnahmezeitintervalle.
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Anhand der Projektionsdaten kann nun eine Vollkreisrekonstruktion durchgeführt werden. Dabei können jeweils die vier Viertelkreisdatensätze der ersten und zweiten Aufnahmephase 15 und 16 mithilfe glättender Übergangsfunktionen aneinandergefügt werden. Aus dem so erzeugten Datensatz zur Vollkreisrekonstruktion kann ein Vollkreisschichtbild des Herzens 5a rekonstruiert werden. Alternativ ist es auch möglich, zunächst die beiden Viertelkreisdatensätze mittels der Übergangsfunktion jeweils zu einem Halbkreisdatensatz zusammenzufügen. Anhand der auf diese Weise erzeugten beiden Halbkreisdatensätze können zwei Halbkreisschichtbilder rekonstruiert werden, aus welchen durch eine Mittelung das Vollkreisschichtbild ermittelt werden kann. Analoges gilt für das erste Betriebsschema.
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Vorangehend ist das Verfahren zur Vollkreisrekonstruktion für die zwei um 90 Grad versetzte Röhren-Detektor-Einheiten 2, 3 beschrieben worden. Selbstverständlich kann das Verfahren in einfacher Weise auf beliebige andere Drehwinkel Φ der Röhren-Detektor-Einheiten 2, 3 übertragen werden. Bei einem Drehwinkel Φ kleiner als 90 Grad wäre es beim zweiten Betriebsschema z. B. erforderlich, dass mehrere erste bzw. zweite Aufnahmephasen 15 bzw. 16 verwendet werden, zwischen welchen die Röhren-Detektor-Einheiten jeweils um den Drehwinkel weiter rotiert werden ohne Projektionsdaten zu erfassen. Ferner kann das Verfahren auch verwendet werden, wenn mehr als zwei Röhren-Detektor-Einheiten, z. B. drei oder vier, vorgesehen sind.
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Abgesehen davon eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für eine Aufnahme von Projektionsdaten bei retrospektivem EKG-Gating. Dazu wird das Elektrokardiogramm erfasst und mit den zeitgleich mit beiden Röhren-Detektor-Einheiten kontinuierlich aufgenommenen Projektionsdaten korreliert. Retrospektiv kann dann auf der Grundlage des Elektrokardiogramms und der Projektionsdaten aus jeweils einer 3/4-Rotation – oder allgemein einer Rotation um einen um den Drehwinkel verminderten Vollkreis – mittels Vollkreisrekonstruktion ein Schichtbild berechnet werden.
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Das oben beschriebene Verfahren kann auch ohne Triggerung bzw. Gating durchgeführt und bei der sequentiellen Computertomografie oder Spiral-Computertomografie verwendet werden.
