DE102007046370A1

DE102007046370A1 - Test object image producing method for examining human heart, involves exposing test object to two different radiation items within cycle segment of movement, and acquiring raw measured data under alternate entry of items

Info

Publication number: DE102007046370A1
Application number: DE200710046370
Authority: DE
Inventors: Carsten Dr. Thierfelder; Johann Uebler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2008-11-20

Abstract

The method involves performing a cyclic movement by a computer tomography system with an X-ray source rotating along a rotating ring around the test object. The test object is exposed for acquisition of raw measured data of two different radiation items that are entered by the X-ray source within clocking of the cyclic movement. The test object is exposed to two different radiation items within a cycle segment of the movement. Raw measured data are acquired under alternate entry of the different radiation items. Independent claims are also included for the following: (1) a control device for a computer tomography system, comprising an input interface (2) an image reconstruction device for reconstruction of computer tomography images of a test object, comprising an input interface.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern eines Untersuchungsobjekts, welches eine zyklische Bewegung durchführt und/oder erfährt, mittels eines Computertomographiesystems mit einer entlang eines Umlaufrings um das Untersuchungsobjekt rotierenden Röntgenstrahlungsquelle, bei dem das Untersuchungsobjekt zur Akquisition von Rohmessdaten zwei unterschiedlichen Strahlungseinträgen ausgesetzt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Computertomographiesystem, eine Vorrichtung zur Rekonstruktion von Computertomographiebildern sowie ein Computertomographiesystem.The The present invention relates to a method of generating images an examination object which performs a cyclic movement and / or learns by means of a computed tomography system with one along a Circulating ring around the object to be examined rotating X-ray source, in which the object under investigation for the acquisition of raw measurement data exposed to two different radiation inputs. Furthermore the invention relates to a control device for a computed tomography system, a device for the reconstruction of computed tomography images as well as a computed tomography system.

Computertomographiesysteme bestehen üblicherweise aus einer Röntgenstrahlungsquelle, die entlang eines Umlaufrings um ein Untersuchungsobjekt rotiert. Auf dem Umlaufring gegenüber der Röntgenstrahlungsquelle ist eine Sensoranordnung positioniert, die den Anteil der Röntgenstrahlung, der das Untersuchungsobjekt unabsorbiert passiert, erfasst und so Roh-Messdaten generiert. Moderne Computertomographiesysteme arbeiten oftmals mit unterschiedlichen Strahlungseinträgen, im Speziellen mit unterschiedlichen Energieeinträgen, das heißt mit Röntgenstrahlung mit verschiedenen Energiespektren. Derartige sogenannte „Dual Energy" Systeme bieten gegenüber herkömmlichen Systemen, welche nur einen Strahlungseintrag durchführen, den Vorteil eines deutlich höheren nutzbaren Bildkontrastes. Insbesondere beim Scannen von organischen Weichteilen im medizin-technischen Bereich können so unterschiedliche Gewebearten besser voneinander diskriminiert werden. Die Methode setzt jedoch voraus, dass jedem einzelnen Bildvoxel bzw. Bildpixel die akquirierten Roh-Messdaten auf Basis beider unterschiedlicher Energieeinträge voxelgenau (bzw. pixelgenau) zugeordnet werden können.computed Tomography systems usually exist from an X-ray source, which rotates along an encircling ring around an examination subject. On the circular ring opposite the X-ray source a sensor arrangement is positioned, which determines the proportion of X-radiation, who passes the examination object unabsorbed, recorded and so on Raw measurement data generated. Modern computer tomography systems work often with different radiation inputs, especially with different ones Energy inputs, this means with X-rays with different energy spectra. Such so-called "dual energy" systems offer over conventional Systems that only carry out a radiation entry, the Advantage of a significantly higher usable image contrast. Especially when scanning organic Soft tissues in the field of medical technology can use different types of tissue be better discriminated against each other. The method, however, sets assume that each individual image voxel or image pixel acquired Raw measurement data based on both different energy inputs voxel accurate (or pixel-accurate) can be assigned.

Bei bewegten Untersuchungsobjekten, beispielsweise menschlichen Organen, stellt diese Anforderung ein Problem dar. Eine Lösung wäre, zeitlich synchron zwei unterschiedliche Energieeinträge durchzuführen. Hierzu sind jedoch zwei Röntgenröhren notwendig. Zudem würden Störeinflüsse die Messung deutlich verkomplizieren. Gemäß dem derzeitigen Stand der Technik wird daher mit einer Röntgenquelle gearbeitet, die zwei aufeinander folgende Computertomographiescans über das gesamte zu akquirierende Volumen mit jeweils verschiedenen gewählten Energieeinträgen bzw. Röntgenenergiespektren durchführt.at moving subjects, such as human organs, This requirement is a problem. One solution would be to synchronize two in time to carry out different energy inputs. For this However, two x-ray tubes are necessary. In addition, would Disturbs the measurement clearly complicate. According to the current The prior art is therefore working with an X-ray source, the two consecutive computer tomography scans on the entire volumes to be acquired, each with different selected energy entries or X-ray energy spectra performs.

Der Nachteil dieser Akquisitionsmethode ist, dass bewegte Objekte im Allgemeinen nicht sinnvoll abgebildet werden können, denn die Aufnahme eines Bildvoxels bei unterschiedlichen Energieeinträgen ist bei dieser Methode um mindestens die Akquisitionsdauer eines kompletten Scandurchgangs zeitlich verschoben. Je weiter jedoch die Erfassung der Bilddaten der unterschiedlichen Energieeinträge auseinander liegt, desto ungenauer wird das durch die Registrierung, das heißt durch die passende Überlagerung, der Bilddaten der beiden Scans generierte Bild. Deshalb kann diese Methode sinnvoll nur für unbewegte oder sich streng periodisch bewegende Objekte angewandt werden. Da sich menschliche Organe aber üblicherweise nicht streng periodisch bewegen, scheidet die Methode oft für Scans solcher Organe aus. Dies gilt insbesondere für Untersuchungen des Herzens.Of the Disadvantage of this acquisition method is that moving objects in the Generally can not be meaningfully mapped, because the inclusion of a Bildvoxels at different energy inputs is in this method at least the acquisition duration of a complete scan delayed. However, the further the capture of the image data the different energy inputs is apart, the more This is more inaccurate by the registration, that is by the appropriate overlay, the image data of the two scans generated image. That's why this one can Method only useful for unmoved or strictly periodically moving objects applied become. However, human organs are usually not strictly periodic move, the method often excludes for scans of such organs. This is especially true for Examinations of the heart.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung von Bildern eines Untersuchungsobjekts, welches eine zyklische Bewegung durchführt und/oder erfährt, mittels eines Computertomographiesystems bereitzustellen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, hierfür geeignete Steuervorrichtungen und Vorrichtungen zur Rekonstruktion von Computertomographiebildern sowie ein entsprechendes Computertomographiesystem bereitzustellen.task The present invention is therefore an improved process for generating images of an examination subject, which is a cyclic movement and / or learns by means of a computed tomography system. Farther It is an object of the invention, for this purpose, suitable control devices and apparatus for reconstructing computed tomography images and to provide a corresponding computed tomography system.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern gemäß Anspruch 1, eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 12, eine Bildrekonstruktionsvorrichtung gemäß Anspruch 13 und ein Computertomographiesystem gemäß Anspruch 14 gelöst.These The object is achieved by a method for generating images as claimed 1, a control device according to claim 12, An image reconstruction apparatus according to claim 13 and a computed tomography system according to claim 14 solved.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern eines Untersuchungsobjekts, welches eine zyklische Bewegung durchführt und/oder erfährt, mittels eines Computertomographiesystems mit einer entlang eines Umlaufrings um das Untersuchungsobjekt rotierenden Röntgenstrahlungsquelle vorgeschlagen, bei dem das Untersuchungsobjekt zur Akquisition von Roh-Messdaten zwei unterschiedlichen Strahlungseinträgen ausgesetzt wird, die von der Röntgenstrahlungsquelle innerhalb eines Taktes der zyklischen Bewegung eingetragen werden. Unter einer rotierenden Röntgenstrahlungsquelle wird im Folgenden auch eine „quasi-rotierende" Anordnung verstanden, bei der zum Beispiel ein Elektronen- oder Ionenstrahl gezielt auf eine entlang des Umlaufrings liegende Brennbahn geführt wird und dabei im Brennpunkt jeweils entsprechende Röntgenstrahlung erzeugt wird.According to the invention is a method for generating images of an examination object, which performs a cyclic movement and / or learns by means of a computed tomography system with one along a Circulating ring around the object to be examined rotating X-ray source proposed in which the object under investigation for the acquisition of Raw measurement data exposed to two different radiation inputs that is from the X-ray source be entered within one cycle of the cyclic movement. Under a rotating X-ray source is also understood below as a "quasi-rotating" arrangement, in which, for example, an electron or ion beam targeted at a along the circular ring lying focal path is guided and thereby focus respectively corresponding X-radiation is produced.

Wird beispielsweise ein menschliches Herz gescannt, so kann dabei wie bisher an den untersuchten Patienten ein EKG-Gerät angeschlossen werden und die Daten des Herztaktes können in das Computertomographiesystem eingespeist werden. Auf Basis des Taktes der Herzfrequenz wird jedoch nun die Röntgenstrahlungsquelle erfindungsgemäß so angesteuert, dass innerhalb eines Herzfrequenztaktes beide Strahlungseinträge durchgeführt werden. Das System stellt dadurch sicher, dass innerhalb eines sehr kurzen Abstands bei beiden Strahlungseinträgen Roh-Messdaten generiert werden, die sinnvoll miteinander abgeglichen werden können, da sie aus demselben Herztakt stammen.If, for example, a human heart is scanned, an ECG device can be connected to the examined patient as before, and the heart rate data can be fed into the computed tomography system. Based on the heart rate pulse, however, the X-ray source is now controlled in accordance with the invention in such a way that both radiation entries are carried out within a heart rate clock the. The system thereby ensures that raw measurement data is generated within a very short distance at both radiation inputs, which can be meaningfully compared with each other since they originate from the same heart beat.

Mit diesem Verfahren können auch andere Untersuchungsobjekte, beispielsweise andere bewegte menschliche oder tierische Organe untersucht werden, wie die Lunge, die selbst eine zyklische Bewegung durchführt, oder die Leber, welche den zyklischen Bewegungen des Herzens bzw. der Lunge unterworfen ist. Auch nicht-belebte Untersuchungsobjekte, beispielsweise flüs sigkeitsdurchflossene Hohlkörper oder elastische bewegte Gegenstände können auf diese Weise gescannt werden.With this method can also other examination objects, for example other moving human or animal organs are examined, such as the lungs, which itself performs a cyclic movement, or the liver, which subjected to the cyclical movements of the heart or the lung is. Also non-living examination objects, for example liquid-flowed hollow body or elastic moving objects can be scanned in this way.

Die Erfindung umfasst auch eine Steuervorrichtung für ein Computertomographiesystem mit einer Eingangsschnittstelle zur Erfassung eines Bewegungssignals, welches eine zyklische Bewegung eines Untersuchungsobjekts repräsentiert, eine Röntgenstrahlungsquellen-Ansteuerungseinheit und eine Ausgangsschnittstelle zur Übermittlung von Steuerbefehlen an eine Röntgenstrahlungsquelle des Computertomographiesystems, wobei die Steuervorrichtung so ausgebildet ist, dass sie zwei unterschiedliche Strahlungseinträge der Röntgenstrahlungsquelle so startet, dass die Strahlungseinträge innerhalb eines Takts der zyklischen Bewegung erfolgen. Üblicherweise erfolgt die derartige Ausbildung der Steuervorrichtung dadurch, dass sie eine entsprechend ausgebildete Röntgenstrahlungs-Ansteuereinheit aufweist.The The invention also includes a control device for a computed tomography system with an input interface for detecting a motion signal, which represents a cyclical movement of an examination object, an X-ray source driving unit and an output interface for communicating control commands to an X-ray source the computed tomography system, wherein the control device is formed is that they have two different radiation inputs of the X-ray source so starts that the radiation entries within a cycle of the cyclic movement. Usually If such a configuration of the control device takes place, that it has a correspondingly formed X-ray drive unit.

Eine solche Steuervorrichtung kann beispielsweise aus folgenden Funktionselementen bestehen: Als Eingangsschnittstelle kann eine Eingangsbuchse für ein EKG-Gerät oder ein Atemkurvenmessgerät dienen. Die Röntgenstrahlungsquellen-Ansteuerungseinheit besteht üblicherweise aus einem programmgesteuerten Rechnermodul und die Ausgangsschnittstelle zur Ermittlung von Steuerbefehlen aus einer Ausgangsbuchse für die Röntgenstrahlungsquelle. Die Röntgenstrahlungsquellen-Ansteuerungseinheit kann unter Verarbeitung des Bewegungssignals, das die Herz- oder Atemkurve repräsentiert, einen Startzeitpunkt definieren, bei dem die Strahlungseinträge innerhalb eines Taktes der zyklischen Bewegung durchgeführt werden können.A such control device may for example consist of the following functional elements consist: As an input interface can be an input jack for an ECG device or a Breathing curve measuring device serve. The X-ray source driving unit usually exists from a program-controlled computer module and the output interface for determining control commands from an output socket for the X-ray source. The X-ray source driving unit can be under processing of the motion signal that the heart or Respiratory curve represents, define a start time at which the radiation entries within a cycle of the cyclic movement can be performed.

Die Erfindung umfasst weiterhin eine Bildrekonstruktionsvorrichtung zur Rekonstruktion von Computertomographiebildern eines Untersuchungsobjekts mit einer Eingangsschnittstelle für in einer bildgebenden Messung des Untersuchungsobjekts unter Aussendung zweier unterschiedlicher Strahlungseinträge akquirierte Roh-Messdaten, eine Eingangsschnittstelle für während der bildgebenden Messung erfasste Bewegungssignale, welche eine zyklische Bewegung des Untersuchungsobjekts während der bildgebenden Messung repräsentieren, eine Ausgangsschnittstelle zur Übermittlung von Bilddaten an Speicher- und/oder Visualisierungsvorrichtungen und eine Selektionsvorrichtung zur selektiven Datenauswahl der Messdaten, die so ausgebildet ist, dass sie ein innerhalb einer Taktung der zyklischen Bewegung liegendes Auswertungsintervall definiert, das einen Durchlauf der unterschiedlichen Strahlungseinträge beinhaltet.The The invention further comprises an image reconstruction device for the reconstruction of computed tomography images of an examination object with an input interface for in an imaging measurement of the examination subject emitting two different radiation entries acquired raw measurement data, an input interface for during the imaging signals detected motion, which is a cyclic Movement of the examination subject during the imaging measurement represent one Output interface for transmission from image data to memory and / or Visualization devices and a selection device for selective data selection of the measurement data, which is designed so that it is a cycle within a cycle of the cyclical movement Defines evaluation interval, which includes a passage of the different radiation entries.

Mittels der Eingangsschnittstelle werden Roh-Messdaten aus der bildgebenden Messung des Untersuchungsobjekts entgegengenommen. Die zweite Eingangsschnittstelle für die während der bildgebenden Messung erfassten Bewegungssignale kann wiederum beispielsweise eine Eingangsbuchse für ein EKG-Gerät oder Atemkurvenmessgerät sein. Die beiden eben erwähnten Eingangsschnittstellen können auch identisch, das heißt als eine gemeinsame Einheit ausgebildet sein. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Bewegungssignale, welche eine zyklische Bewegung des Untersuchungsobjekts während der bildgebenden Messung repräsentieren, auch in die Bilddaten integriert sein können. Zum Beispiel können in die Messdaten zusätzlich Referenzmarken mit eingearbeitet sein, die den Zyklus des Untersuchungsobjekts repräsentieren. Auch die Ausgangsschnittstelle zur Übermittlung von Bilddaten an Speicher- und/oder Visualisierungsvorrichtungen kann ein Steckerport sein, der beispielsweise an einen Drucker und/oder an einen Anzeigemonitor anschließbar ist. Die Schnittstellen können aber jeweils auch rein softwaremäßig realisierte Schnittstellen sein, die die betreffenden Daten von anderen, zum Beispiel auf dem gleichen Gerät realisierten Modulen übernehmen bzw. an diese übergeben. Ebenso können die Schnittstellen auch teils aus Hardware und teils aus Software bestehen, wie beispielsweise Hardware-Standardschnittstellen, die durch geeignete Softwarekomponenten für den speziellen Einsatz konfiguriert sind.through The input interface will provide raw measurement data from the imaging Measurement of the examination subject received. The second input interface for the while The motion signals detected by the imaging measurement can in turn For example, be an input jack for an ECG device or Atemkurvenmessgerät. The both just mentioned Input interfaces can also identical, that is be formed as a common entity. In this context is to mention that the motion signals, which is a cyclic movement of the examination subject while represent the imaging measurement, also be integrated into the image data. For example, in the measurement data in addition Reference marks to be incorporated, which are the cycle of the object to be examined represent. Also the output interface for the transmission of image data Storage and / or visualization devices may be a connector port for example, to a printer and / or to a display monitor connectable is. The interfaces can but in each case also purely software-implemented interfaces be that the data in question from others, for example on the same device take over realized modules or handed over to this. Likewise the interfaces also partly from hardware and partly from software such as standard hardware interfaces provided by Software components for the special use are configured.

Unter einer Selektionsvorrichtung zur selektiven Datenauswahl der Messdaten kann man beispielsweise ein programmgesteuertes Datenverarbeitungsmodul verstehen, welches so voreingestellt ist, dass es aus den Eingangssignalen, die über die beiden Eingangsschnittstellen eintreffen, das Auswertungsintervall definieren kann, aus welchem Messdaten ausgewählt werden. Die Bildrekonstruktion auf Basis der ausgewählten Messdaten erfolgt üblicherweise software-basiert auf einer separaten, an das Computertomographiesystem angeschlossenen Workstation, die über ein Netzwerk, beispielsweise gemäß DICOM-Standard an die Ausgangsschnittstelle angeschlossen ist.Under a selection device for selective data selection of the measured data For example, you can use a program-controlled data processing module which is preset so that it can be calculated from the input signals, the above the two input interfaces arrive, the evaluation interval can define from which measurement data to be selected. The image reconstruction based on the selected Measurement data usually takes place software-based on a separate, to the computed tomography system connected workstation, which over a network, for example according to DICOM standard connected to the output interface.

Mit Hilfe einer solchen Bildrekonstruktionsvorrichtung ist es möglich, auf Basis kontinuierlich akquirierter Bilddaten ein sogenanntes retrospektives Gating durchzuführen, womit gemeint ist, dass im Nachhinein Bilddaten zur weiteren Verarbeitung gezielt ausgewählt werden.With the aid of such an image reconstruction device, it is possible on the basis of continuously ak quirierter image data to perform a so-called retrospective gating, which means that in retrospect image data for further processing are selected specifically.

Außerdem umfasst die Erfindung ein Computertomographiesystem, welches eine Röntgenstrahlungsquelle, welche so ansteuerbar ist, dass sie zwei unterschiedliche Strahlungseinträge aussendet, und eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung und/oder eine erfindungsgemäße Bildrekonstruktionsvorrichtung aufweist. Üblicherweise wird in ein derartiges Computertomographiesystem sowohl eine Steuervorrichtung als auch eine Bildrekonstruktionsvorrichtung der erfindungsgemäßen Art integriert sein, doch ist es bei einfachen Ausführungsformen des Computertomographiesystems auch möglich, die Bildrekonstruktion ohne Steuervorrichtung durchzuführen, speziell dann, wenn die Bewegungszyklen des Untersuchungsobjekts lange genug sind. In diesem Falle kann bei der nachträglichen Auswertung der Roh-Messdaten davon ausgegangen werden, dass gemäß dem Zufallsprinzip zwei aufeinander folgende Strahlungseinträge vorteilhaft in einem Bewegungszyklus liegen und somit die Roh-Messdaten aus diesem Zeitraum verwendet werden können.It also includes the invention relates to a computed tomography system comprising an X-ray source, which is so controllable that it emits two different radiation entries, and a control device according to the invention and / or an image reconstruction device according to the invention having. Usually In such a computed tomography system, both a control device as well as an image reconstruction device of the type according to the invention integrated, but it is in simple embodiments of the computed tomography system also possible, the Perform image reconstruction without a control device, especially then, if the movement cycles of the examination object are long enough are. In this case, in the subsequent evaluation of the raw measurement data it can be assumed that, according to the random principle, two consecutive following radiation entries advantageous in a movement cycle and thus the raw measurement data This period can be used.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen An sprächen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei können die Steuervorrichtung, die Bildrekonstruktionsvorrichtung und das Computertomographiesystem jeweils auch entsprechend den abhängigen Ansprüchen zum Verfahren weitergebildet sein.Further particularly advantageous embodiments and developments of the invention also result from the dependent To talk to as well as the following description. In this case, the control device, the image reconstruction device and the computed tomography system each according to the dependent claims Be developed method.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung unterscheiden sich die Strahlungseinträge in ihren Strahlungsenergiespektren. So kann die Energie der Röntgenstrahlung beispielsweise dadurch erhöht werden, dass von einer ersten Röhrenspannung mit 80 kV direkt auf einer zweite Röhrenspannung mit 140 kV umgeschaltet wird und zurück. Hierdurch entstehen zwei aufeinander registrierbare Roh-Bilddatensätze mit jeweils ganz eigenen Charakteristika, deren Kombination eine bessere Unterscheidbarkeit verschiedener Gewebe erlaubt. Im Folgenden wird daher, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, davon ausgegangen, dass die Energieeinträge unterschiedliche Röntgenenergiespektren betreffen, das heißt, dass ein „Dual Energy" Scan durchgeführt wird. Grundsätzlich ist im Übrigen auch nicht ausgeschlossen, dass mehr als zwei unterschiedliche Strahlungseinträge bzw. Strahlungsenergien zur Anwendung kommen.According to one particularly advantageous embodiment the invention, the radiation entries differ in their Radiation energy spectra. So can the energy of X-rays for example, increased by be that from a first tube voltage is switched with 80 kV directly on a second tube voltage with 140 kV and back. This results in two recordable raw image data sets each have their own characteristics, their combination a better one Distinguability of different tissues allowed. The following will be therefore, without limitation the general public, assumed that the energy inputs are different X-ray energy spectra concern, that is, that a "dual energy" scan is performed. in principle is by the way also not excluded that more than two different radiation entries or Radiation energies are used.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Untersuchungsobjekt zwei unterschiedlichen Strahlungseinträgen innerhalb eines Zyklussegments der zyklischen Bewegung ausgesetzt. Innerhalb der Herz- oder der Atemkurve sind zum Beispiel Bereiche auszumachen, in denen sich das Organ in fast völliger Ruhe befindet. Bei der Herzkurve ist dies beispielsweise die erste Hälfte der Diastole. Bei der Atembewegung ist eine Ruhephase im Übergangszeitraum zwischen Aus- und Einatmung festzumachen. Die Wahl eines solchen geeigneten Zyklussegments zur Durchführung der beiden unterschiedlichen Strahlungseinträge bewirkt damit u. a. vorteilhafterweise, dass ein von Bewegung praktisch ungestörtes Bild des Untersuchungsobjekts erhalten werden kann. Es ist im Übrigen im Einzelfall auch möglich, das gewünschte Zyklussegment so zu wählen, dass die beiden unterschiedlichen Strah lungseinträge ganz oder teilweise in eine Nicht-Ruhephase im Zyklus fallen.According to one particularly preferred embodiment According to the invention, the examination object becomes two different ones Radiation entries within of a cycle segment of the cyclic motion. Within the heart or respiratory curve, for example, areas are in which the organ is almost completely at rest. In the For example, this is the first half of diastole. In the Breathing movement is a resting phase in the transitional period between and to inhale. The choice of such a suitable cycle segment to carry out the two different radiation entries thus u. a. advantageously that of movement practically undisturbed image of the object to be examined can be obtained. It is, by the way in individual cases also possible the wished Cycle segment so to choose that the two different radiation entries completely or partially fall into a non-resting phase in the cycle.

Bei einem besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren werden die zwei unterschiedlichen Strahlungseinträge direkt aufeinander folgend eingetragen. Beispielsweise kann die Röntgenstrahlungsquelle direkt von einem Strahlungseintrag in einen anderen Strahlungseintrag umgeschaltet werden. Die direkte Aufeinanderfolge beider Strahlungseinträge bewirkt u. a. vorteilhafterweise, dass der Abstand zwischen dem Strahlungseintrag mit einer ersten Energie und dem Strahlungseintrag mit einer zweiten Energie so gering wie möglich gehalten ist und dadurch eine noch genauere Bildzuordnung erfolgen kann.at In a particularly preferred process according to the invention, the two different radiation entries in direct succession entered. For example, the X-ray source can be direct switched from one radiation entry to another radiation entry become. The direct succession of both radiation entries causes u. a. Advantageously, that the distance between the radiation entry with a first energy and the radiation input with a second Energy as low as possible is maintained and thereby an even more accurate image mapping done can.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein die Bewegung des Untersuchungsobjekts repräsentierendes Signal erfasst und darauf basierend ein Startzeitpunkt zumindest eines der Strahlungseinträge festgelegt. Eine derartige Synchronisierung des Scanvorgangs mit einem Taktsignal der Bewegung des Untersuchungsobjekts nennt man ein getriggertes Verfahren. Wird beispielsweise bei der Untersuchung des menschlichen Herzens ein Pulssignal aufgenommen, so kann das Computertomographiesystem in einem definierten Abstand ab Eingang des Pulssignals die Strahlungseinträge beginnen. Dadurch kann zum Beispiel sehr genau festgelegt werden, dass die Strahlungseinträge mit der Diastole zusammenfallen. Ein derartiges Verfahren hat vor allem den Vorteil, dass auch bei ungenauen zyklischen Bewegungen des Untersuchungsobjekts, beispielsweise bei der Untersuchung eines Herzens mit Rhythmusstörungen, ein genaues Abbild des Organs generiert werden kann. Ein derartiges Verfahren ist jedoch auch sinnvoll für praktisch gleichförmige zyklische Bewegungen und dient dann in erster Linie der genauen Synchronisation der Strahlungseinträge mit dem Zyklus, wodurch eine extrem hohe Bildgenauigkeit erzielbar ist.In a particularly preferred embodiment of the method is a representing the movement of the examination object Signal detected and based on a start time at least one of the radiation entries established. Such synchronization of the scan with a clock signal of the movement of the examination object is called a triggered process. For example, in the investigation of the human heart recorded a pulse signal, so that can Computer tomography system at a defined distance from entrance of the pulse signal, the radiation entries begin. This can lead to Example can be set very precisely that the radiation entries with the Diastole coincide. Such a procedure has above all the advantage that even with inaccurate cyclic movements of the examination object, for example, when examining a heart with arrhythmia, an accurate image of the organ can be generated. Such a thing However, method is also useful for virtually uniform cyclic Movements and then serves primarily the exact synchronization the radiation entries with the cycle, resulting in extremely high image accuracy achievable is.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden unter wechselseitiger Eintragung der unterschiedlichen Strahlungseinträge kontinuierlich Roh-Messdaten akquiriert. Dies bedeutet beispielsweise, dass unterschiedliche Strahlungseinträge alternierend ohne Unterbrechung in ein Organ eingetragen werden, so dass während des gesamten Zyklus der Bewegung des Organs Roh-Messdaten gesammelt werden können. Hierdurch ergibt sich u. a. der Vorteil, dass aus einer bedeutend größeren Zahl von einzelnen Roh-Messdaten pro Strahlungseintragsart die jeweils repräsentativsten ausgewählt werden können. Ein derartiges Verfahren bietet sich vor allem für solche Untersuchungsobjekte wie zum Beispiel die Lunge an, die einer vergleichsweise langsamen zyklischen Bewegung unterworfen sind. Hierunter sind zyklische Bewegungen zu verstehen, welche um ein Vielfaches langsamer sind als die zyklische Bewegung des Umlaufs der Röntgenstrahlungsquelle.In accordance with a further embodiment of the method, the alternating entries of the different radiation inputs are continuous acquired raw measurement data. This means, for example, that different radiation entries are entered alternately without interruption into an organ, so that raw measurement data can be collected during the entire cycle of the movement of the organ. This results, inter alia, in the advantage that the most representative ones can be selected from a significantly larger number of individual raw measurement data per radiation input type. Such a method is particularly suitable for such examination objects as, for example, the lungs, which are subjected to a comparatively slow cyclical movement. This is to be understood as meaning cyclic movements which are many times slower than the cyclical movement of the circulation of the X-ray source.

Besonders bevorzugterweise wird ein die Bewegung des Untersuchungsobjekts repräsentierendes Signal erfasst und darauf basierend ein Startzeitpunkt eines Auswertungsintervalls festgelegt. So kann bei der eben beschriebenen kontinuierlichen Akquisition von Roh-Messdaten der Lunge ein Atmungssignal erfasst werden und darauf basierend ein geeignetes Intervall festgelegt werden, innerhalb dessen zu erwarten ist, dass die Bewegung der Lunge ein Minimum an Störeinflüssen bewirkt. Die Roh-Messdaten aus diesem Auswertungsintervall werden im Folgenden weiterverwendet. Ein möglicher Vorteil dieses Verfahrens – üblicherweise als retrospektives Gating bezeichnet – besteht darin, dass im Nachhinein besonders repräsentative und gut auswertbare Roh-Messdaten definiert werden können. Ein solches Verfahren kann auch dann sinnvoll sein, wenn die Eintragung der unterschiedlichen Strahlungseinträge nicht kontinuierlich, sondern unterbrochen getaktet erfolgt.Especially Preferably, the movement of the examination object becomes representing Signal detected and based on a start time of an evaluation interval established. So can in the just described continuous acquisition From raw measurement data of the lung a respiratory signal can be detected and Based on this, a suitable interval can be set within which it is to be expected that the movement of the lungs causes a minimum of disturbing influences. The raw measurement data from this evaluation interval are described below on. A possible Advantage of this method - usually referred to as retrospective gating - is that in hindsight especially representative and easily evaluable raw measurement data can be defined. One Such procedure may also be useful if the registration the different radiation entries not continuous, but interrupted clocked takes place.

Gemäß einer ersten Variante des Verfahrens ist das Untersuchungsobjekt während der Eintragung beider unterschiedlicher Strahlungseinträge relativ zum Umlaufring der Röntgenstrahlungsquelle fest positioniert und wird nach mindestens einer Eintragung beider unterschiedlicher Strahlungseinträge relativ zum Umlaufring der Röntgenstrahlungsquelle bewegt. Ein solches Verfahren ermöglicht Schnittaufnahmen unterschiedlicher Schnittebenen des Untersuchungsobjekts jeweils in einer statischen Momentaufnahme.According to one The first variant of the method is the examination object during the Entry of both different radiation entries relative to Circulating ring of the X-ray source firmly positioned and will after at least one entry of both different radiation entries relative to the circulation ring of the X-ray source moves. Such a procedure allows Sectional views of different sectional planes of the examination subject each in a static snapshot.

Gemäß einer zweiten Variante des Verfahrens wird das Untersuchungsobjekt während einer Bestrahlung kontinuierlich relativ zum Umlaufring der Röntgenstrahlungsquelle bewegt. Solche sogenannten Spiral-Scanverfahren bieten sich im Rahmen der Erfindung vor allem dann an, wenn ein größerer Bereich eines Untersuchungsobjekts gescannt werden soll.According to one second variant of the method, the examination object during irradiation continuously moved relative to the circulation ring of the X-ray source. Such so-called spiral scanning methods are within the scope of the invention especially if a larger area a subject to be scanned.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem das Untersuchungsobjekt während einer Messsequenz wiederholt in eine bestimmte Position relativ zum Umlaufring der Röntgenstrahlungsquelle bewegt wird. Unter einer Messsequenz sei im Folgenden eine definierte Zeitspanne zu verstehen, die dafür benötigt wird, ein wunschgemäß detailliertes und genaues Bild bzw. eine Bildserie wie zum Beispiel eine Reihe von Schnittbildern in einem definierten Untersuchungsbereich des Untersuchungsobjekts zu generieren. Ein Untersuchungsobjekt kann wiederholt in eine bestimmte Position relativ zum Umlaufring der Röntgenstrahlungsquelle bewegt werden, indem beispielsweise die Röntgenquelle zwischen einem Anfangspunkt und einem Endpunkt einen unterbrochenen oder einen kontinuierlichen Scan durchführt und dann vom Endpunkt zurück an den Anfangspunkt scannt. Alternativ kann die Röntgenquelle nach Erreichen des Endpunkts wieder direkt zum Anfangspunkt zurückspringen und einen weiteren Durchlauf vom Anfangspunkt zum Endpunkt durchführen. Auf jeden Fall liegen mehrere, zeitlich versetzt aufgenommene Scan-Roh-Messdaten für jeden einzelnen Messpunkt oder jeden Messbereich vor.Especially preferred is a method in which the examination object during a Measurement sequence repeated in a certain position relative to the circulation ring the X-ray source is moved. Below a measurement sequence is a defined below To understand the time span for that needed will be detailed as desired and exact picture or series of pictures such as a series of sectional images in a defined examination area of the To generate an examination object. An examination object can repeatedly in a certain position relative to the circulation ring of the X-ray source be moved by, for example, the X-ray source between a Starting point and an endpoint a broken or a continuous scan and then back from the endpoint scans to the starting point. Alternatively, the X-ray source After reaching the end point jump back directly to the starting point and make another pass from the starting point to the end point. On In any case, there are several raw scanning data taken at different times for each one Measuring point or each measuring range.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Untersuchungsobjekt ein Organ eines menschlichen oder tierischen Körpers. Gerade solche Organe sind zyklischen Bewegungen, jedoch mit gewissen Rhythmusschwankun gen, unterworfen, und gerade in diesem Bereich der Computertomographie ist es notwendig, möglichst genaue und detaillierte Roh-Messdaten zu akquirieren, um Fehler bei der Erkennung gesundheitlicher Probleme eines Patienten zu vermeiden.According to one particularly preferred embodiment According to the invention, the examination subject comprises an organ of a human or animal body. Just such organs are cyclical movements, but with certain Rhythm fluctuations, subject, and especially in this area Computed tomography requires the most accurate and detailed Acquire raw measurement data to help detect health errors To avoid problems of a patient.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:The The invention will be described below with reference to the attached figures based on embodiments once again closer explained. The same components are in the different figures with provided with identical reference numerals. Show it:

1 ein Ablaufschema einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a flow chart of a first variant of a method according to the invention,

2 ein Ablaufschema einer zweiten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 2 a flowchart of a second variant of a method according to the invention,

3 ein Ablaufschema einer dritten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahren, 3 a flowchart of a third variant of a method according to the invention,

4 ein Ablaufschema einer vierten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 4 a flow chart of a fourth variant of a method according to the invention,

5 ein idealtypisches Ablaufdiagramm eines ersten Scanverfahrens gemäß dem Stand der Technik, 5 an ideal flow chart of a first scanning method according to the prior art,

6 ein idealtypisches Ablaufdiagramm eines zweiten Scanverfahrens gemäß dem Stand der Technik, 6 an ideal flowchart ei a second scanning method according to the prior art,

7 ein idealtypisches Ablaufdiagramm eines dritten Scanverfahrens gemäß dem Stand der Technik, 7 an ideal flowchart of a third scanning method according to the prior art,

8 ein idealtypisches Ablaufdiagramm eines vierten Scanverfahrens gemäß dem Stand der Technik, 8th an ideal flow chart of a fourth scanning method according to the prior art,

9 ein schematisches Ablaufdiagramm einer ersten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 9 a schematic flow diagram of a first variant of a method according to the invention,

10 ein schematisches Ablaufdiagramm einer zweiten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 10 a schematic flow diagram of a second variant of a method according to the invention,

11 ein schematisches Ablaufdiagramm einer dritten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens, 11 a schematic flow diagram of a third variant of a method according to the invention,

12 ein schematisches Ablaufdiagramm einer vierten Variante eines erfindungsgemäßen Verfahrens und, 12 a schematic flow diagram of a fourth variant of a method according to the invention and,

13 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Computertomographiesystems mit verschiedenen Einzelkomponenten. 13 a schematic representation of a computed tomography system according to the invention with various individual components.

1 zeigt schematisch den Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Variante. Eine Röntgenstrahlungsquelle, angeordnet auf einem Umlaufring eines Computertomographiesystems, rotiert auf einer Position P₁ über einen 180°- bzw. im 360°-Winkel um ein Untersuchungsobjekt und gibt einen Strahlungseintrag E₁ ab (Schritt I.1). Prinzipiell genügt ein Strahlungseintrag mit 180°-Abdeckung, da hierdurch gewährleistet ist, dass das Untersuchungsobjekt einmal aus jedem Winkel bestrahlt wurde. Im Folgenden kann davon ausgegangen werden, dass für die Durchführung eines Verfahrens entweder eine Winkelabdeckung von 180° oder von 360° vorab gewählt wird und für alle Strahlungseinträge an allen Positionen festgelegt wird. Unter einer 180°- bzw. 360°-Abdeckung ist hier eine Winkelabdeckung zu verstehen, bei der der jeweils angegebene Winkel von 180° bzw. 360° um einen geringen Winkelbereich, zum Beispiel einen halben Fächerwinkel des Röntgenstrahlfächers aus technischen Gründen überschritten wird. Dennoch wird im Folgenden einfach die übliche Notation 180°- bzw. 360°-Winkel verwendet. Im Folgenden wird, lediglich als Beispiel, in der Beschreibung und den Figuren von einer Abdeckung von 180° ausgegangen, ohne die Erfindung hierauf zu beschränken. Das heißt es kann, sofern nicht explizit anders erwähnt, anstelle eines 180°-Winkels auch jeweils ein Winkel von 360° oder ein anderer vorab definierter Winkel abgedeckt werden. 1 schematically shows the procedure of a method according to the invention in a first variant. An X-ray source, arranged on a peripheral ring of a computed tomography system, rotates at a position P ₁ over a 180 ° or 360 ° angle around an examination object and emits a radiation entry E ₁ (step I.1). In principle, a radiation input with 180 ° coverage is sufficient, since this ensures that the examination object was once irradiated from every angle. In the following, it can be assumed that in order to carry out a method, either an angle coverage of 180 ° or of 360 ° is preselected in advance and is defined for all radiation entries at all positions. Under a 180 ° - or 360 ° coverage here is an angle coverage to understand in which the specified angle of 180 ° or 360 ° by a small angular range, for example, a half fan angle of the X-ray fan is exceeded for technical reasons. Nevertheless, in the following simply the usual notation 180 ° - or 360 ° angle is used. In the following, it is assumed, by way of example only, in the description and the figures of a cover of 180 °, without limiting the invention thereto. This means that, unless explicitly stated otherwise, in each case an angle of 360 ° or another predefined angle can be covered instead of a 180 ° angle.

Im nachfolgenden Schritt II.1 gibt dieselbe Strahlungsquelle auf derselben Position einen weiteren Strahlungseintrag E₂, ebenfalls im 180°-Winkel, auf das Untersuchungsobjekt ab. Die Eintragung der Strahlungseinträge E₁ und E₂ erfolgt dabei innerhalb eines Zyklus einer zyklischen Bewegung eines Untersuchungsobjekts, wobei die Strahlungseinträge E₁ und E₂ direkt aneinander anschließen, das heißt, dass während eines 360° Umlaufs die Röntgenstrahlungsquelle von einem Röntgenenergiespektrum nach 180° in das andere Röntgenenergiespektrum umgeschaltet wird und den Rest des Umlaufs durchläuft. Im Schritt III.1 fährt die Röntgenstrahlungsquelle von der Position P₁ weiter zu einer nächsten Position P₂. Im Schritt IV.1 gibt die Röntgenstrahlungsquelle auf der Position P₂ wiederum einen Strahlungseintrag E₁, wiederum im 180°-Winkel, ab. Danach, beim Schritt V.1, gibt sie ebenfalls an Position P₂ einen Strahlungseintrag E₂, wiederum unter derselben Winkelabdeckung, ab. Als Nächstes (Schritt VI.1) fährt die Strahlungsquelle von der Position P₂ in eine dritte Position P₃. Bei Schritt VII.1 wiederholt sich das Schema wie unter Position P₁ und Position P₂. Beliebige gleichartige Abläufe an verschiedenen Positionen P₄ bis P_n sind durchführbar. Sind alle Positionen P₁ bis P_n mindestens einmal von der Röntgenstrahlungsquelle angefahren worden und ist die definierte Messsequenz abgeschlossen, so wird die Messsequenz mit Schritt VIII.1 beendet.In the following step II.1, the same radiation source at the same position emits a further radiation input E ₂ , likewise at a 180 ° angle, onto the examination subject. The entry of the radiation entries E ₁ and E ₂ takes place within one cycle of a cyclical movement of an examination object, the radiation entries E ₁ and E ₂ directly adjoin one another, that is, during a 360 ° rotation, the X-ray source of an X-ray energy spectrum after 180 ° in the other X-ray energy spectrum is switched and goes through the rest of the cycle. In step III.1, the X-ray source continues from position P ₁ to a next position P ₂ . In step IV.1, the X-ray source at the position P ₂ in turn emits a radiation input E ₁ , again at a 180 ° angle. Thereafter, at step V.1, it is also at position P _2, a radiation input E ₂ , again under the same angle coverage, from. Next (step VI.1), the radiation source moves from position P ₂ to a third position P ₃ . In step VII.1, the scheme repeats as in position P ₁ and position P ₂ . Any similar processes at different positions P ₄ to P _n are feasible. If all the positions P ₁ to P _n have been approached at least once by the X-ray source and the defined measuring sequence has been completed, then the measuring sequence is ended with step VIII.1.

Der dargestellte Verfahrensablauf dient dazu, ein Untersuchungsobjekt mit Hilfe von Scans an n Positionen möglichst vollumfänglich bzw. anhand einer definierten Anzahl von Schnitten mit definiertem Abstand im Untersuchungsbereich zu erfassen und damit einen Volumendatensatz zu generieren. Liegen die Scan-Positionen nah genug beieinander, kann erreicht werden, dass das gesamte Volumen des Untersuchungsobjekts schrittweise abgescannt wird. Alle Strahlungseinträge E₁ und nachfolgend E₂ werden getriggert durch ein Bewegungssignal des bewegten Untersuchungsobjekts so begonnen, dass der Beginn des Strahlungseintrags E₁ und das Ende des Strahlungs eintrags E₂ innerhalb eines Zyklus des Untersuchungsobjekts liegen. Dadurch wird erreicht, dass für jeden Zyklus Roh-Bilddaten aus beiden Strahlungseinträgen vorliegen, die ideal aufeinander registriert werden können.The illustrated procedure is used to capture an examination subject by means of scans at n positions as fully as possible or based on a defined number of sections with a defined distance in the examination area and thus to generate a volume data set. If the scan positions are close enough to each other, it is possible to scan the entire volume of the examination object step by step. All radiation entries E ₁ and subsequently E ₂ are triggered by a motion signal of the moving examination subject begun so that the beginning of the radiation entry E ₁ and the end of the radiation input E _{2 are} within a cycle of the examination subject. This ensures that there are raw image data from both radiation entries for each cycle, which can be ideally registered with each other.

2 zeigt eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Ablaufschemas. Analog zu 1 werden in den Schritten I.2 und II.2 Strahlungseinträge E₁ und E₂ aufeinander folgend im 180°-Winkel von einer Position P₁ der Röntgenstrahlungsquelle eingetragen. In Schritt III.2 erfolgt eine Abfrage (A?), ob es sich bei dem Scanvorgang um einen alternierenden Scan handelt. Ist die Antwort auf diese Frage „Nein" (= „N"), so werden wiederum an der Position P₁ hintereinander Strahlungseinträge E₁ und E₂ durchgeführt. Handelt es sich bei dem Scanvorgang hingegen um einen alternierenden Scan („Ja” = so wird die Röntgenstrahlungsquelle mit Schritt IV.2 von Position P₁ zu einer Position P₂ bewegt. In den Schritten V.2 und VI.2 erfolgen analog zu Schritten IV.1 und V.1 Strahlungseinträge E₁ und E₂ auf Position P₂. Nach diesen Strahlungseinträgen wird (Schritt VII.2) die Röntgenstrahlungsquelle von der Position P₂ wieder zurück auf die Position P₁ bewegt. Danach folgt die Abfrage (Schritt VIII.2), ob der Scan beendet ist (B?). Ist der Scan noch nicht beendet (N), wird der gesamte eben beschriebene Ablauf nochmals durchgeführt. Ist der Scandurchlauf abgeschlossen (J), so wird mit Schritt IX.2 die Messsequenz beendet. 2 shows a second variant of a flowchart according to the invention. Analogous to 1 In steps I.2 and II.2, radiation entries E ₁ and E _{2 are entered} successively at a 180 ° angle from a position P _{1 of} the X-ray radiation source. In step III.2, a query (A?) Is made as to whether the scan is an alternate scan. If the answer to this question is "no" (= "N"), then again at the position P ₁ Radiation entries E ₁ and E _{2 are} performed one behind the other. On the other hand, if the scanning process is an alternating scan ("yes" = the X-ray source is moved from position P ₁ to position P _{2 in} step IV.2 ₎ , steps V.2 and VI.2 are analogous to steps IV.1 and V.1 Radiation entries E ₁ and E ₂ at position P ₂ After these radiation inputs, the X-ray source is moved from position P ₂ back to position P ₁ (step VII.2) VIII.2), if the scan has ended (B?). If the scan is not yet completed (N), the entire process just described is carried out again. If the scan run is completed (J), then step IX.2 Measurement sequence ended.

Das dargestellte Verfahren kann zum Beispiel in Perfusionsmessungen in Untersuchungsobjekten eingesetzt werden. Hierzu wird ein Kontrastmittel in das Untersuchungsobjekt eingebracht, und das bildgebende Verfahren dient dazu, darzustellen, nach welchem Muster sich das Kontrastmittel im Untersuchungsobjekt verteilt. Es muß daher mehrmals an der gleichen Stelle ein Scan erfolgen, bei größeren Untersuchungsobjekten gegebenenfalls an mehreren Stellen alternierend. Wann der Scan beendet ist, ist zum Beispiel in der Regel in einem Scan-Protokoll, mit dem der Computertomograph für eine be stimmte Messung gesteuert wird, für die jeweilige Untersuchung vorab festgelegt.The For example, the method illustrated may be in perfusion measurements be used in examination objects. This is a contrast agent introduced into the examination subject, and the imaging process serves to represent what pattern the contrast agent distributed in the examination object. It must therefore be several times at the same Make a scan done on larger subjects optionally alternating at several points. When the scan is finished, For example, it is usually in a scan protocol that uses the Computer tomograph for a specific measurement is controlled, for the respective investigation determined in advance.

In 3 ist eine erfindungsgemäße Verfahrensvariante mit einem kontinuierlichen Scanablauf dargestellt. In Schritt I.3 wird eine Röntgenstrahlungsquelle an einer Position P₁ um mindestens 180° um das Untersuchungsobjekt bewegt, während sie einen Strahlungseintrag E₁ in das Untersuchungsobjekt einbringt. Danach (Schritt II.3) trägt die Röntgenstrahlungsquelle an derselben Position P₁ einen Strahlungseintrag E₂ ein, ebenfalls im selben Winkelbereich der Abdeckung. Bei Schritt III.3 erfolgt die Abfrage (A?), ob es sich um einen alternierenden Scan handelt. Handelt es sich nicht um einen alternierenden Scan (N), wird wiederum gemäß Schritten I.3 bis III.3 verfahren. Handelt es sich um einen alternierenden Scan (J), so fährt die Röntgenstrahlungsquelle in Schritt IV.3 von der Position P₁ weiter in eine Position P₂. In den Schritten V.3 und VI.3 wird analog zu Schritten I.3 und II.3 ein Strahlungseintrag E₁ und nachfolgend ein Strahlungseintrag E₂ von der Position P₂ der Röntgenstrahlungsquelle in das Untersuchungsobjekt eingetragen. Danach fährt in Schritt VII.3 die Röntgenstrahlungsquelle von der Position P₂ zurück in die Position P₁. Es erfolgt mit Schritt VIII.3 eine Abfrage (B?), ob die Scanzeit beendet ist. Ist dies nicht der Fall (N), so beginnt unter Schritt I.3 ein weiterer Scandurchlauf. Wenn ja (J), beendet das System die Messsequenz (Schritt IX.3).In 3 a variant of the method according to the invention is shown with a continuous scanning process. In step I.3, an X-ray source is moved at a position P ₁ by at least 180 ° about the examination subject, while introducing a radiation entry E ₁ into the examination subject. Thereafter (step II.3), the X-ray source at the same position P _{1 introduces} a radiation input E ₂ , likewise in the same angular range of the cover. At step III.3, the query (A?) Is made as to whether it is an alternate scan. If it is not an alternating scan (N), the procedure is repeated according to steps I.3 to III.3. If it is an alternate scan (J), then the X-ray source continues in step IV.3 from position P ₁ to a position P ₂ . In steps V.3 and VI.3, a radiation entry E ₁ and subsequently a radiation entry E _{2 are entered} from the position P _{2 of} the X-ray source into the examination subject analogously to steps I.3 and II.3. Thereafter, in step VII.3, the X-ray source moves from position P ₂ back to position P ₁ . It is done with step VIII.3 a query (B?), Whether the scan time is completed. If this is not the case (N), another scan scan begins under step I.3. If yes (J), the system terminates the measurement sequence (step IX.3).

Der hier dargestellte Verfahrensablauf ist analog dem in 1 dargestellten, mit dem wesentlichen Unterschied, dass kontinuierlich Strahlungseinträge erfolgen. Ein solches Messdatenakquisitionsverfahren wird allgemein als „Multiscan" bezeichnet. Erst im Nachgang zum Scan erfolgt dann eine gegatete Auswertung der Roh-Bilddaten in Abhängigkeit vom Zyklussignal. Dies bedeutet, dass aus den Roh-Messdaten solche ausgewählt werden, die jeweils innerhalb eines Zyklus akquiriert wurden.The procedure shown here is analogous to that in 1 presented, with the essential difference that radiation entries are made continuously. Such a measurement data acquisition method is generally referred to as a "multiscan." Gated evaluation of the raw image data as a function of the cycle signal then takes place following the scan, meaning that those are selected from the raw measurement data that were acquired in each case within one cycle ,

In 4 strahlt eine Röntgenstrahlungsquelle kontinuierlich alternierend Strahlungseinträge E₁ und E₂ in ein Untersuchungsobjekt. Sie startet dabei an einer Position P₁, wobei die Röntgenstrahlungsquelle oder das Untersuchungsobjekt kontinuierlich von dieser Stelle P₁ in Richtung einer Endposition P_n weitergeführt werden. Diese im Schritt I.4 dargestellte Ablaufsequenz mündet in Schritt II.4 in die Abfrage (C?), ob das Ende des vordefinierten Scanbereichs erreicht wurde. Ist dies nicht der Fall (N), so beginnt ein weiterer Durchlauf gemäß I.4. Sonst (J) wird der Prozess mit Schritt III.4 beendet.In 4 An X-ray source continuously irradiates radiation entries E ₁ and E ₂ in an examination subject. It starts at a position P ₁ , wherein the X-ray source or the object to be examined are continuously continued from this point P ₁ in the direction of an end position P _n . This sequence of steps shown in step I.4 opens in step II.4 in the query (C?), Whether the end of the predefined scan area has been reached. If this is not the case (N), another pass begins according to I.4. Otherwise (J) the process is ended with step III.4.

Auch das hier dargestellte Ablaufschema zeigt ein Verfahren wie in 3, mit dem Unterschied des kontinuierlichen Vorschubs, weshalb ein solches Messdatenakquisitionsverfahren als Spiralscan bezeichnet wird. Es eignet sich insbesondere zur bildgebenden Darstellung größerer Volumen eines Untersuchungsobjekts. Auch hier erfolgt erst bei der Auswertung der Roh-Messdaten, das heißt bei der Bildrekonstruktion, ein retrospektives Gating.Also, the flowchart shown here shows a method as in 3 , with the difference of continuous feed, why such a data acquisition method is called a spiral scan. It is particularly suitable for the imaging of larger volumes of an examination subject. Again, only in the evaluation of the raw measurement data, that is, in the image reconstruction, a retrospective gating.

Zur besseren Veranschaulichung der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik wird in den folgenden Figuren (5 bis 8) der Stand der Technik anhand von Herz- bzw. Atemkurven näher erläutert.In order to better illustrate the invention in comparison to the prior art, in the following figures ( 5 to 8th ) the prior art using heart or respiratory curves explained in more detail.

5 zeigt das Bewegungssignal BS_H einer Herzkurve. Es weist pro Zyklus eine Spitze P, die sogenannte R-Zacke, auf und ist unterteilbar in die Systole S (Anspannungs- und Auswurfphase) und die Diastole D (Entspannungs- und Füllungsphase). In der ersten Hälfte der Diastole D ist am Herzen die geringste Bewegungsaktivität zu verzeichnen. Möglichst deckungsgleich mit diesem Zeitfenster erfolgt je Zyklus abwechselnd entweder Strahlungseintrag E₁ oder Strahlungseintrag E₂ in das zu untersuchende Herz. Dabei befindet sich die Röntgenstrahlungsquelle zu einem Zeitpunkt t₁ an einer Position z₁, ebenso wie zu einem Zeitpunkt t₂, an dem ein Strahlungseintrag E₂ erfolgt. Zu einem Zeitpunkt t₃ erfolgt wie derum ein Strahlungseintrag E₁, hier jedoch an einer Position z₂. Diese Sequenz lässt sich beliebig lange fortsetzen. Es ist weiterhin zu erkennen, dass zwischen dem Beginn des Strahlungseintrags E₁ und dem Beginn des Strahlungseintrags E₂ eine Zeitdifferenz ΔT besteht, welche genau einer Zyklusdauer entspricht. 5 shows the movement signal BS _H a heart curve. It has a peak P per cycle, the so-called R wave, and is subdividable into the systole S (stress and ejection phase) and the diastole D (relaxation and filling phase). In the first half of diastole D, the lowest movement activity is at the heart. As far as possible congruent with this time window, either radiation entry E ₁ or radiation entry E ₂ takes place alternately into the heart to be examined per cycle. In this case, the X-ray source is at a time t ₁ at a position z ₁ , as well as at a time t ₂ at which a radiation entry E ₂ takes place. At a time t ₃ , in turn, a radiation entry E ₁ takes place, but here at a position z ₂ . This sequence can be continued indefinitely. It can also be seen that there is a time difference ΔT between the beginning of the radiation entry E ₁ and the beginning of the radiation entry E ₂ , which exactly corresponds to one cycle duration.

In diesem Verfahren werden also in zwei aufeinander folgenden Zyklen an jeweils einer bestimmten Position Strahlungseinträge E₁ und E₂ durchgeführt und miteinander registriert. Die Roh-Bilddaten aus den einzelnen Strahlungseinträgen repräsentieren somit unterschiedliche Zyklen und sind daher schwierig miteinander abzugleichen. Eine Fehlregistrierung ist wahrscheinlich.In this method, radiation inputs E ₁ and E ₂ are thus carried out in two successive cycles at a respective position and registered with each other. The raw image data from the individual radiation entries thus represent different cycles and are therefore difficult to match. A misregistration is likely.

In 6 ist dasselbe Verfahren anhand einer Atemkurve dargestellt. Das Bewegungssignal BS_A einer Atemkurve weist Spitzen P und Täler T auf. Die Zeit zwischen dem Erreichen einer Spitze P und dem Erreichen eines Tals T wird als Exspiration O bezeichnet, die Zeit zwischen dem Erreichen eines Tals T und der Spitze P als Inspirationsphase I. Am rechten Rand der Graphik ist zu erkennen, dass Strahlungseinträge üblicherweise etwa zu der Zeit erfolgen, in der die Atemkurve ein Tal T erreicht hat. Analog zu 5 erfolgen abwechselnd pro Atemzyklus Strahlungseinträge E₁ oder E₂ zu diesen festgelegten Zeitkorridoren an verschiedenen Orten z₁, z₂ usw.In 6 the same procedure is shown by a respiratory curve. The motion signal BS _{A of} a breathing curve has peaks P and valleys T. The time between reaching a peak P and reaching a valley T is referred to as expiration O, the time between reaching a valley T and the peak P as inspiratory phase I. It can be seen at the right edge of the graph that radiation entries are usually about the time in which the respiratory curve has reached a valley T. Analogous to 5 Radiation entries E ₁ or E ₂ take place alternately per respiratory cycle at these fixed time corridors at different locations z ₁ , z ₂ , etc.

Der Unterschied zwischen der Messung einer Herzbewegung und der Messung einer Atembewegung liegt im Wesentlichen in zwei Faktoren begründet. Erstens erfolgt die Herzbewegung automatisch gesteuert von den Herzmuskeln. Dagegen wird die Frequenz der Atembewegung im Wesentlichen durch einen Patienten selbst bestimmt. Um gleichmäßige Bewegungszyklen der Atemkurve zu gewährleisten, wird der Patient üblicherweise dazu angehalten, in einem bestimmten Takt zu atmen. Zweitens ist die Frequenz der Atembewegung deutlich langsamer als die der Herzbewegung. Eine typische Pulsfrequenz (Herzfrequenz) liegt bei 60 Schlägen pro Minute, während die Atemfrequenz bei 12 Atemzügen pro Minute liegt. Die Atemfrequenz ist also in etwa um das Fünffache kleiner als die Pulsfrequenz. Daraus ergibt sich auch, dass der Zeitabstand ΔT etwa fünfmal so groß ist wie bei der Atemkurve. Damit ist die Gefahr einer Fehlregistrierung bei der Atemkurve aufgrund der erhöhten Ungenauigkeiten im Vergleich der einzelnen Zyklen nochmals größer als bei der Herzkurve.Of the Difference between the measurement of a heart movement and the measurement A respiratory movement is essentially due to two factors. First the heart movement is automatically controlled by the heart muscles. On the other hand, the frequency of the respiratory movement is essentially through a patient determines himself. For even movement cycles of the respiratory curve to ensure, the patient is usually encouraged to breathe at a certain rate. Second is the frequency of the respiratory movement significantly slower than that of the heart movement. A typical pulse rate (heart rate) is 60 beats per Minute while the respiratory rate at 12 breaths per minute. The respiratory rate is thus about five times less than the pulse rate. It also follows that the Time interval ΔT approximately five times so big like the breathing curve. This is the risk of misregistration in the breathing curve due to the increased inaccuracies in comparison of the individual cycles even greater than at the heart curve.

7 zeigt ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik, bei dem in einem Spiralscan kontinuierliche Strahlungseinträge E₁ und E₂ erfolgen. Analog zu 5 ist ein Bewegungssignal BS_H einer Herzkurve zu erkennen. Während eines Strahlungszeitraums SZ₁ wird kontinuierlich von einer Röntgenstrahlungsquelle ein Strahlungseintrag E₁ in das Untersuchungsobjekt geführt. Dabei bewegt sich die Röntgenstrahlungsquelle kontinuierlich von einer Position z₁ in eine Position z₂. Während eines Strahlungszeitraums SZ₂ mit einem zweiten Strahlungseintrag E₂ bewegt sich die Röntgenstrahlungsquelle zurück von der Position z₂ in die Position z₁ und gibt dabei kontinuierlich einen Strahlungseintrag E₂ in das Untersuchungsobjekt ab. 7 shows a method according to the prior art, in which carried out in a spiral scan continuous radiation entries E ₁ and E ₂ . Analogous to 5 is a movement signal BS _H to recognize a heart curve. During a radiation period SZ ₁ , a radiation input E ₁ is continuously guided by an X-ray source into the examination subject. In this case, the X-ray source continuously moves from a position z ₁ to a position z ₂ . During a radiation period SZ ₂ with a second radiation input E ₂ , the X-radiation source moves back from the position z ₂ to the position z ₁ and continuously emits a radiation input E ₂ into the examination subject.

Die aus den Strahlungseinträgen E₁ und E₂ gewonnenen Roh-Messdaten werden im nächsten Schritt verarbeitet: In Abhängigkeit vom Bewegungssignal BS_H werden Gating-Zeiträume G₁ innerhalb des Strahlungszeitraums SZ₁ und G₂ innerhalb des Strahlungszeitraums SZ₂ definiert, die mit der ersten Hälfte der Systole zusammenfallen. Die so ausgewählten Roh-Messdaten aus den Strahlungseinträgen E₁ und E₂ können nun miteinander registriert werden.The raw measurement data obtained from the radiation inputs E ₁ and E ₂ are processed in the next step: Depending on the movement signal BS _H , gating periods G _{1 are defined} within the radiation period SZ ₁ and G ₂ within the radiation period SZ ₂ Half of the systole coincide. The thus selected raw measurement data from the radiation entries E ₁ and E ₂ can now be registered with each other.

Es ist zu erkennen, dass die Zeitspanne ΔT zwischen Beginn des Strahlungseintrags E₁ und dem Beginn des Strahlungseintrags E₂ noch deutlich größer ist als beim Verfahren nach 5. Die Gefahr einer Fehlregistrierung der Roh-Bilddaten auf Basis der beiden Strahlungseinträge ist daher deutlich erhöht.It can be seen that the time interval ΔT between the beginning of the radiation input E ₁ and the beginning of the radiation input E _{2 is} still significantly greater than in the method according to FIG 5 , The risk of misregistration of the raw image data based on the two radiation entries is therefore significantly increased.

8 ist analog zu 7 zu verstehen. Dargestellt ist dasselbe Verfahren wie in 7, hier wiederum anhand der Bewegungssignale BS_A einer Atemkurve. Wie in Zusammenhang mit 6 ausgeführt, erhöht sich die Gefahr der Fehlregistrierung hier nochmals deutlich, da die Definition von Gating-Zeiträumen aufgrund des verlangsamten Zyklus der Atemkurve im Vergleich zur Herzkurve komplizierter ist. 8th is analogous to 7 to understand. The same procedure is shown as in 7 , here again on the basis of the movement signals BS _{A of} a breathing curve. As related to 6 Here, the risk of misregistration increases significantly, as the definition of gating periods is more complicated due to the slowed cycle of the respiratory curve compared to the heart curve.

9 zeigt nun ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer ersten Ausführung. Ein Bewegungssignal BS_H dient als Triggersignal für Strahlungseinträge E₁ und E₂, die direkt aufeinander folgend in der ersten Hälfte der Systole der Herzkurve erfolgen. Zu einem Zeitpunkt t₁ befindet sich die Röntgenstrahlungsquelle an einer Position z₁, zu einem Zeitpunkt t₂ an einer Position z₂ usw. Zu erkennen ist, dass der Zeitabstand Δt vom Beginn des Strahlungseintrags E₁ und dem Beginn des Strahlungseintrags E₂ deutlich geringer ist als beim vorher beschriebenen Stand der Technik, da es sich dabei genau um die Zeitspanne des Strahlungseintrags E₁ handelt. 9 now shows a method according to the invention in a first embodiment. A motion signal BS _H serves as a trigger signal for radiation entries E ₁ and E ₂ which occur directly in succession in the first half of the systole of the heart curve. At a time t ₁ , the X-ray source is at a position z ₁ , at a time t ₂ at a position z ₂ , etc. It can be seen that the time interval .DELTA.t from the beginning of the radiation entry E ₁ and the beginning of the radiation entry E ₂ significantly lower is than in the previously described prior art, since it is exactly the time span of the radiation input E ₁ .

Dadurch wird gewährleistet, dass mit den Roh-Messdaten aus beiden Strahlungseinträgen der Zustand des gescannten Herzens innerhalb eines Zyklus erfolgt, wodurch die größtmögliche Vergleichbarkeit der Roh-Messdaten gewährleistet ist. Die Registrierung der Roh-Messdaten stellt in diesem Falle kein Problem dar, da absolut vergleichbare Roh-Messdaten generiert werden.Thereby is guaranteed that with the raw measurement data from both radiation entries the state of the scanned heart occurs within a cycle, causing the greatest possible comparability the raw measurement data guaranteed is. The registration of the raw measurement data is in this case no Problem because absolutely comparable raw measurement data are generated.

10 ist analog zu 9 zu verstehen, jedoch hier in der Ausführung mit den Bewegungssignalen BS_A einer Atemkurve. Auch hier erfolgen die Strahlungseinträge E₁ und E₂ direkt aufeinander folgend in etwa in dem Zeitraum, in dem gemäß 6 entweder der Strahlungseintrag E₁ oder der Strahlungseintrag E₂ erfolgt wäre. 10 is analogous to 9 but here in the embodiment with the motion signals BS _{A of} a breathing curve. Again, the radiation entries E ₁ and E _{2 take place} directly following each other approximately in the period in which according to 6 either the radiation entry E ₁ or the beam entry E ₂ would have taken place.

11 stellt ein gegatetes Verfahren dar. Hier werden bei der Messung selbst kontinuierlich Strahlungseinträge E₁ und E₂ alternierend auf das Untersuchungsobjekt abgegeben und kontinuierlich Roh-Messdaten akquiriert. Analog zu 7 erfolgt nach Generierung der Roh-Messdaten die Auswahl geeigneter Auswertungsintervalle, hier jedoch in einem Gating-Zeitraum G_1/2. Im Gating-Zeitraum G_1/2 liegen sowohl ein Strahlungseintrag E₁ als auch ein Strahlungseintrag E₂. Dies wird durch wechselweisen Betrieb der Röntgenquelle mit den beiden unmittelbar aufeinander folgenden Strahlungseinträgen E₁ und E₂ gewährleistet. Die nachträgliche Definition der Gating-Zeiträume G_1/2 wird indirekt durch das Bewegungssignal BS_H gesteuert. Zusätzlich kann ein Triggern der Messung selbst insofern Sinn machen, als man damit einfacher einen Zustand erreichen kann, in dem die zwei Strahlungseinträge E₁ und E₂ genau in dem gewünschten Zyklussegment liegen, in dem die Roh-Messdaten für die spätere Registrierung optimal sind. 11 represents a gated method. Here, in the measurement itself, radiation inputs E ₁ and E _{2 are} continuously emitted alternately to the examination subject, and raw measurement data is continuously acquired. Analogous to 7 After the raw measurement data has been generated, the selection of suitable evaluation intervals takes place, but here in a gating period G _1/2 . In the gating period G _1/2 , both a radiation input E ₁ and a radiation input E _{2 are present} . This is ensured by alternate operation of the X-ray source with the two immediately successive radiation entries E ₁ and E ₂ . The subsequent definition of the gating periods G _1/2 is controlled indirectly by the movement signal BS _H. In addition, triggering the measurement itself may make sense in that it can more easily achieve a state in which the two radiation entries E ₁ and E _{2 are} exactly in the desired cycle segment in which the raw measurement data is optimal for later registration.

Da derzeit eine volle Umdrehung einer Röntgenstrahlungsquelle (360°) etwa 0,33 Sekunden dauert und die Herzfrequenz bei etwa einer Sekunde liegt, besteht allgemein bei Scans des Herzens die Notwendigkeit, den Beginn der unterschiedlichen Strahlungseinträge optimal auf die Herzkurve abzustimmen. Erste Versuche mit einem erfindungsgemäßen System haben jedoch ergeben, dass die 0,33 Sekunden ausreichen, um qualitativ hochwertige Roh-Messdaten bei beiden unterschiedlichen Strahlungseinträgen E₁ und E₂ zu gewährleisten.Since a full rotation of an x-ray source (360 °) currently takes about 0.33 seconds and the heart rate is about one second, there is a general need for scans of the heart to optimally match the onset of different radiation inputs to the heart curve. Initial tests with a system according to the invention have shown, however, that the 0.33 seconds are sufficient to ensure high-quality raw measurement data for both different radiation inputs E ₁ and E ₂ .

In 12 ist analog dasselbe gegatete Verfahren, hier für die Anwendung anhand der Bewegungssignale BS_A einer Atemkurve, dargestellt.In 12 Analogously, the same gated method is shown here for use on the basis of the motion signals BS _{A of} a respiratory curve.

In den 11 und 12 ist wiederum zu erkennen, dass der Zeitraum Δt zwischen dem Beginn des Strahlungseintrags E₁ und dem Beginn des Strahlungseintrags E₂ gleich der Dauer des Strahlungseintrags E₁ ist und daher wiederum der kleinstmöglichste Abstand der beiden Einträge bei Verwendung einer Röntgenstrahlungsquelle erreicht wird.In the 11 and 12 is again to recognize that the period .DELTA.t between the beginning of the radiation entry E ₁ and the beginning of the radiation entry E _{2 is} equal to the duration of the radiation entry E ₁ and therefore again the smallest possible distance of the two entries is achieved when using an X-ray source.

13 zeigt ein erfindungsgemäßes Computertomographiesystem 1. Untersucht werden soll ein Untersuchungsobjekt 9, hier ein Herz 9 eines Patienten P, der auf einem Untersuchungstisch 11 liegt, welcher mit einer unterseitigen Verstelleinrichtung 13 ausgestattet ist. An den Körper des Patienten P ist eine Elektrode 7 angeschlossen. Sie nimmt Signale der zyklischen Bewegung des Herzens 9 auf. Diese Signale werden in ein EKG-Gerät 5 eingespeist und weiter an eine Eingangsschnittstelle 3 für Bewegungssignale geleitet. 13 shows a computer tomography system according to the invention 1 , An investigation object should be investigated 9 , here's a heart 9 of a patient P standing on an examination table 11 which is with a lower-side adjustment 13 Is provided. To the patient's body P is an electrode 7 connected. It takes signals of the cyclic movement of the heart 9 on. These signals are in an ECG device 5 fed and on to an input interface 3 directed for motion signals.

Das Herz 9 wird einer Computertomographieuntersuchung in einem Computertomographen mit einer Röntgenstrahlungsquelle 15, die zusammen mit einem ihr gegenüberliegenden Sensor 16 auf einem Umlaufring 17, der sogenannten Gantry, angeordnet ist, unterzogen. Die Röntgenstrahlungsquelle 15, der Sensor 16 und der Umlaufring 17 ebenso wie der Untersuchungstisch 11 sind mittels Ein- bzw. Ausgangsschnittstellen mit einer Steuervorrichtung 19 bzw. einer Bildrekonstruktionsvorrichtung 29 verbunden: Eine Ausgangsschnittstelle 23 ist mit der Röntgenstrahlungsquelle 15 bzw. dem Umlaufring 17 verknüpft, eine Ausgangsschnittstelle 25 ist mit der Verstelleinrichtung 13 des Untersuchungstisches 11 verbunden. Eine Eingangsschnittstelle 27 für Roh-Messdaten nimmt Roh-Messdaten des Sensors 16 auf.The heart 9 is a computed tomography examination in a computed tomography with an X-ray source 15 , which together with an opposite sensor 16 on a circulating ring 17 , which is arranged, called gantry, subjected. The X-ray source 15 , the sensor 16 and the circulating ring 17 as well as the examination table 11 are by means of input or output interfaces with a control device 19 or an image reconstruction device 29 connected: An output interface 23 is with the X-ray source 15 or the circulating ring 17 linked, an output interface 25 is with the adjustment 13 of the examination table 11 connected. An input interface 27 for raw measurement data takes raw measurement data of the sensor 16 on.

Die Steuervorrichtung 19 besteht aus der Eingangsschnittstelle 27 für Roh-Messdaten, der Ausgangsschnittstelle 23 für die Röntgenstrahlungsquelle 15 bzw. den Umlaufring 17, der Ausgangsschnittstelle 25 für die Verstelleinrichtung 13 sowie der Eingangsschnittstelle 3 für die Bewegungssignale. Weiterhin weist sie eine Röntgenstrahlungs-Ansteuerungseinheit 21 auf.The control device 19 consists of the input interface 27 for raw measurement data, the output interface 23 for the X-ray source 15 or the circulating ring 17 , the output interface 25 for the adjusting device 13 as well as the input interface 3 for the motion signals. Furthermore, it has an X-ray drive unit 21 on.

Vom Prozessor 41 aus werden Daten in die Ausgangsschnittstelle 23 und die Ausgangsschnittstelle 25 gespeist und Daten über die Eingangsschnittstelle 27 für Roh-Messdaten empfangen. Die Bildrekonstruktionsvorrichtung 29 besteht aus der Eingangsschnittstelle 27 für Roh-Messdaten und der Eingangsschnittstelle 3 für Bewegungssignale und weist außerdem eine Selektionsvorrichtung 31 auf. Sowohl die Röntgenstrahlungs- Ansteuerungseinheit 21 als auch die Selektionsvorrichtung 31 sind üblicherweise in Form von Softwaremodulen oder Schaltungen in einen Prozessor 41 integriert. Vom Prozessor 41 werden Daten über eine Terminalschnittstelle 33 sowie eine Netzschnittstelle 35 weitergeleitet. Die Netzschnittstelle 35 speist die Daten in ein BUS-System 37 ein, von wo aus sie an verschiedene Empfangsstellen distribuiert werden können. Die Terminalschnittstelle 33 verbindet den Prozessor 41 und seine Selektionsvorrichtung 31 mit einem Terminal 39, das heißt einer Speicher- und/oder Visualisierungsvorrichtung.From the processor 41 off, data becomes the output interface 23 and the output interface 25 fed and data via the input interface 27 received for raw measurement data. The image reconstruction device 29 consists of the input interface 27 for raw measurement data and the input interface 3 for motion signals and also has a selection device 31 on. Both the X-ray drive unit 21 as well as the selection device 31 are usually in the form of software modules or circuits in a processor 41 integrated. From the processor 41 Data is transmitted via a terminal interface 33 as well as a network interface 35 forwarded. The network interface 35 feeds the data into a BUS system 37 from where they can be distributed to different receiving stations. The terminal interface 33 connects the processor 41 and his selection device 31 with a terminal 39 that is, a storage and / or visualization device.

Während der Durchführung von Scans durch die Röntgenstrahlungsquelle 15 werden mittels der Elektrode 7 die Herzpulse des Körpers 9 erfasst. Sie werden über das EKG-Gerät 5 und die Eingangsschnittstelle 3 für Bewegungssignale an den Prozessor 41 und damit an die Selektionsvorrichtung 31 und/oder an die Röntgenstrahlungs-Ansteuerungseinheit 21 weitergegeben. Während des Scans wird die Röntgenstrahlungsquelle 15 gegenüber dem Untersuchungsobjekt 9 verschoben. Dies geschieht mittels der Verstelleinrichtung 13. Die Steuerung der Verstelleinrichtung 13 erfolgt durch den Prozessor 41 über die Ausgangsschnittstelle 25. Über die Ausgangsschnittstelle 23 werden Steuersignale der Röntgenstrahlungs-Ansteuerungseinheit 21 an die Röntgenstrahlungsquelle 15 weitergegeben. Die Röntgenstrahlungs-Ansteuerungseinheit 21 generiert diese Steuersignale auf Basis der Signale des EKG-Geräts 5, welche über die Eingangsschnittstelle 3 für Bewegungssignale eingespeist wurden. Auf diese Weise bestimmt die Röntgenstrahlungs-Ansteuerungseinheit 21 den Zeitpunkt von Diastole und Systole und legt einen geeigneten Zeitpunkt für die Durchführung der Strahlungseinträge E₁ und E₂ innerhalb der Systole fest. Die Röntgenstrahlungsquelle 15 führt diese Steuerbefehle aus. Vom Sensor 16 gelangen Roh-Messdaten über die Eingangsschnittstelle 27 in den Prozessor 41 und weiter über die Netzschnittstelle 35 in das BUS-System 37 bzw. über die Terminalschnittstelle 33 in das Terminal 39.While performing scans through the X-ray source 15 be by means of the electrode 7 the heart pulses of the body 9 detected. They are via the ECG device 5 and the input interface 3 for motion signals to the processor 41 and thus to the selection device 31 and / or to the X-ray driving unit 21 passed. During the scan, the X-ray source becomes 15 opposite the examination object 9 postponed. This is done by means of the adjustment 13 , The control of adjustment 13 done by the processor 41 via the output interface 25 , Via the output interface 23 become control signals of the X-ray driving unit 21 to the X-ray source 15 passed. The X-ray driving unit 21 generates these control signals based on the signals of the ECG device 5 which via the input interface 3 for motion signals were fed. In this way, the X-ray driving unit determines 21 the time of diastole and systole and determines a suitable time for the implementation of the radiation entries E ₁ and E ₂ within the systole. The X-ray source 15 executes these control commands. From the sensor 16 Raw measurement data arrive via the input interface 27 in the processor 41 and continue via the network interface 35 in the BUS system 37 or via the terminal interface 33 in the terminal 39 ,

Handelt es sich bei dem Scan um einen getriggerten Scan, bei dem die Röntgenstrahlungs-Ansteuerungseinheit 21 solche Steuersignale aussendet, die in Abhängigkeit der Signale des EKG-Geräts 5 getaktet durchgeführt werden, so können diese Roh-Messdaten direkt weiterverarbeitet werden, üblicherweise in einer räumlich vom Computertomographie-System getrennten und über die Netzschnittstelle 35 und das BUS-System 37 damit verbundenen Rechnereinheit. Handelt es sich hingegen bei dem Scanverfahren um ein gegatetes Verfahren, so variiert der Ablauf wie folgt: Die Röntgenstrahlungsquelle 15 scant das Untersuchungsobjekt 9 kontinuierlich mit alternierenden Strahlungseinträgen E₁ und E₂. Über die Eingangsschnittstelle 27 für Roh-Messdaten werden die gesammelten Scandaten an den Prozessor 41 in die Selektionsvorrichtung 31 gegeben. Die Selektionsvorrichtung 31 wählt in Abhängigkeit der Bewegungssignale des EKG-Geräts 5, welche über die Eingangsschnittstelle 3 eingespeist werden, geeignete Auswertungszeiträume für die Roh-Messdaten aus. Die so gefilterten Roh-Messdaten werden über die Terminalschnittstelle 33 an das Terminal 39 bzw. über die Netzschnittstelle 35 an das BUS-System 37 und weiter an eine Rechnereinheit zur Weiterverarbeitung weitergeleitet. Die Selektionsvorrichtung kann dabei auch in diese Rechnereinheit integriert sein, da zur Steigerung der Nutzungseffektivität des Computertomograpghiesystems 1 alle Vorgänge der Nachbereitung des Scans sinnvollerweise so erfolgen, dass währenddessen bereits eine andere Person einem Scan unterzogen werden kann.If the scan is a triggered scan involving the X-ray drive unit 21 sends out such control signals, which depend on the signals of the ECG device 5 be performed clocked, so these raw measurement data can be further processed directly, usually in a spatially separated from the computed tomography system and the network interface 35 and the BUS system 37 associated computer unit. If, on the other hand, the scanning process is a gated process, the process varies as follows: The X-ray source 15 scans the examination object 9 continuous with alternating radiation inputs E ₁ and E ₂ . Via the input interface 27 for raw measurement data, the collected scan data is sent to the processor 41 into the selection device 31 given. The selection device 31 selects depending on the movement signals of the ECG device 5 which via the input interface 3 fed, suitable evaluation periods for the raw measurement data. The raw measured data filtered in this way are transmitted via the terminal interface 33 to the terminal 39 or via the network interface 35 to the BUS system 37 and further forwarded to a computer unit for further processing. The selection device can also be integrated into this computer unit, since to increase the efficiency of use of the computer tomography system 1 All post-scan operations are usefully done so that another person can be scanned while doing so.

Wie ausgeführt, kann die vorliegende Erfindung in einem breiten Anwendungsbereich Verwendung finden. Dies reicht von der Untersuchung von Gegenständen bis zur medizinischen Untersuchung von Lebewesen.As executed The present invention can be used in a wide range of applications Find use. This ranges from the examination of objects to for the medical examination of living beings.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei dem dargestellten Computertomographiesystem lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.It will be final once again noted that it is the previous one described in detail as well as in the illustrated Computed tomography system is only about embodiments, which can be modified by the expert in various ways, without to abandon the scope of the invention.

Claims

Method for generating images of an examination object ( 9 ) which performs and / or experiences a cyclical movement by means of a computed tomography system ( 1 ) with one along a circular ring ( 17 ) around the examination object rotating X-ray source ( 15 ), in which the examination object ( 9 ) is exposed to two different radiation inputs (E ₁ , E ₂ ) for the acquisition of raw measurement data, which are emitted by the X-ray source ( 15 ) can be entered within one cycle of the cyclic movement.

Method according to Claim 1, in which the examination subject ( 9 ) is exposed within a cycle segment of the movement to two different radiation inputs (E ₁ , E ₂ ).

Method according to Claim 1 or 2, in which the two different radiation entries (E ₁ , E ₂ ) are entered directly one after the other.

Method according to one of the preceding claims, in which the radiation entries (E ₁ , E ₂ ) differ in their radiation energy spectra.

Method according to one of the preceding claims, in which a movement of the examination subject ( 9 ) (BS _H , BS _A ) is detected and based on a start time of at least one of the radiation entries (E ₁ , E ₂ ) is determined.

Method according to one of the preceding claims, in which, with alternate registration of the different radiation inputs (E ₁ , E ₂ ), raw measurement data are acquired continuously.

Method according to one of the preceding claims, in which a movement of the examination subject ( 9 ), and a start time of an evaluation interval (G _1/2 ) is determined on the basis of this signal (BS _H , BS _A ).

Method according to one of the preceding claims, in which the object under examination is registered during registration of both different radiation entries (E ₁ , E ₂ ) relative to the circulating ring ( 17 ) of the X-ray source ( 15 ) is firmly positioned and after at least one entry of both different radiation entries (E ₁ , E ₂ ) relative to the circulation ring ( 17 ) of the X-ray source ( 15 ) is moved.

Method according to one of claims 1 to 7, in which the examination subject ( 9 ) during irradiation continuously relative to the circulation ring ( 17 ) of the X-ray source ( 15 ) is moved.

Method according to one of claims 8 or 9, in which the examination subject ( 9 ) repeatedly during a measuring sequence into a certain position relative to the circulating ring ( 17 ) of the X-ray source ( 15 ) is moved.

Method according to one of the preceding claims, in which the examination subject ( 9 ) comprises an organ of a human or animal body.

Control device ( 19 ) for a computed tomography system ( 1 ) with - an input interface ( 3 ) for detecting a movement signal, which includes a cyclical movement of an examination object ( 9 ), - an X-ray source driving unit ( 21 ) and - an output interface ( 23 ) for the transmission of control commands to an X-ray source ( 15 ) of the computed tomography system ( 1 ), - wherein the control device is designed so that it has two different radiation inputs (E ₁ , E ₂ ) of the X-ray source ( 15 ) so that the radiation inputs (E ₁ , E ₂ ) occur within one cycle of the cyclic motion.

Image reconstruction device ( 29 ) for the reconstruction of computed tomography images of an examination subject ( 9 ) with - an input interface ( 27 ) for in an imaging measurement of the examination subject ( 9 ) under transmission of two different radiation entries (E ₁ , E ₂ ) acquired raw measurement data, - an input interface ( 3 ) detected during the imaging measurement movement signals, which is a cyclical movement of the examination subject ( 9 ) during the imaging measurement, - an output interface ( 33 . 37 ) for transmitting image data to storage and / or visualization devices ( 39 ) and - a selection device ( 31 ) for the selective data selection of the measurement data, which is designed such that it defines an evaluation interval lying within one cycle of the cyclic movement, which includes a passage of the different radiation entries (E ₁ , E ₂ ).

Computed Tomography System ( 1 ), comprising an X-ray source that is controllable to emit two different radiation inputs (E ₁ , E ₂ ), and a control device ( 19 ) according to claim 12 and / or an image reconstruction device ( 29 ) according to claim 13.