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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für eine verschwenkbare Polyplan-Bildgebungsanlage zur zeitaufgelösten Abbildung eines Untersuchungsobjekts, insbesondere ein Verfahren zur zeitaufgelösten Herzbildgebung und Perfusions-Bildgebung mittels einer Angiographie-Vorrichtung, wofür hier beispielhaft eine Biplan-C-Bogen-Vorrichtung stehen soll, sowie ein entsprechendes Computerprogramm, einen Datenträger, auf dem dieses gespeichert ist, und eine verschwenkbare Polyplan-Bildgebungsanlage zur Durchführung des Betriebsverfahrens. Ferner betrifft die Erfindung eine Bildgebungsanlage.
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Unter dem Begriff „Polyplan-Bildgebungsanlage” sei nachstehend eine Bildgebungsanlage zu verstehen, die zur Bildaufnahme nicht nur eine verschwenkbare Ebene, sondern mehrere verschwenkbare Ebenen, insbesondere zwei oder drei, aufweist.
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In dieser Erfindung geht es insbesondere um Angiographiesysteme, wie sie für interventionelle Eingriffe z. B. am Herzen verwendet werden. Traditionell erzeugen Angiographiesysteme einfache Röntgen-Projektionsbilder, auf denen Strukturen wie Herzschatten, Führungsdrähte, Katheter und kontrastmittelgefüllte Katheter erkennbar sind. Typischerweise weisen Angiographie-Vorrichtungen neuerer Bauart einen C-förmigen Bogen auf, an dessen einem Ende eine Röntgenquelle und an dessen anderem Ende ein zugehöriger Röntgendetektor angebracht ist. Der C-Bogen ist frei um eine Patientenliege verschwenkbar und erlaubt dadurch die Aufnahme von zweidimensionalen Echtzeit-Röntgenbildern (Fluoroskopieaufnahmen) des Patienten aus verschiedensten Blickrichtungen. Somit können solche Angiographiesysteme durch Rotation des C-Bogens um den Patienten auch CT-ähnliche 3D-Bilder erzeugen, was auch als C-Bogen-CT bezeichnet wird.
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Die
DE 102 41 184 A1 offenbart ein Verfahren zur Erzeugung eines Volumendatensatzes von einem Objekt mit einem ersten und einem zweiten Röntgensystem, bei dem mit dem ersten Röntgensystem eine erste Serie von 2-D-Projektionen bei verschiedenen Projektionswinkeln aufgenommen wird. Im Wesentlichen gleichzeitig wird mit dem zweiten Röntgensystem eine zweite Serie von 2-D-Projektionen von dem Objekt bei verschiedenen Projektionswinkeln aufgenommen. Aus den von den beiden Röntgensystemen aufgenommenen 2-D-Projektionen wird ein Volumendatensatz erstellt.
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Bei vielen Anwendungen der C-Bogen-CT muss während der Aufnahme, die typischerweise minimal 4 bis 5 Sekunden dauert, ein Kontrastmittel injiziert werden, um die interessierenden Strukturen wie Gefäße oder Herzkammern hervorzuheben. Während der Aufnahme muss das Kontrastmittel dabei möglichst in zeitlich konstanter Konzentration vorliegen. Es kommt also auf eine sehr gute Synchronisation zwischen Kontrastmittelinjektion und Bildaufnahme an.
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Oft ist es allerdings nicht einfach, das Kontrastmittel für mehrere Sekunden in genau der Struktur zu halten, die abgebildet werden soll, und gleichzeitig zu vermeiden, dass andere Strukturen kontrastiert werden. Besonders problematisch ist die zeitliche Dynamik bei der Darstellung des linken Atriums. Diese Darstellung ist eine ganz neue und sehr attraktive Methode zur Unterstützung von Ablations-Behandlungen bei Vorhofflimmern. Ein bevorzugtes Protokoll bzw. Mess-Protokoll beinhaltet den Zeitpunkt der Injektion des Kontrastmittels in den Pulmonalarterien-Hauptstamm und wie schnell die Messung erfolgt. Es wird dann durch die Lunge transportiert, und man startet die C-Bogen-CT-Aufnahme genau dann, wenn es die Lunge passiert hat und im linken Atrium ankommt. Der optimale Zeitpunkt dafür ist allerdings für jeden Patienten unterschiedlich und nicht immer einfach zu bestimmen.
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Eine Möglichkeit, das Problem zu lösen, besteht im Verabreichen einer Test-Injektion – d. h. eines Testbolus – vor der eigentlichen 3D-Aufnahme. Dabei wird eine kleinere Menge an Kontrastmittel injiziert, und aus Fluoroskopiebildern oder DSA-Aufnahmen (DSA = Digitale Subtraktionsangiographie) die Kreislaufzeit (das ist die Zeit von der Injektion des Kontrastmittels bis zu dessen Ankunft an der zu untersuchenden Struktur) bestimmt.
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Das Verfahren weist aber verschiedene Probleme auf: Erstens wird dazu eine substantielle Menge an Kontrastmittel verwendet, typischerweise 20 ml bei 80 ml für die 3D-Aufnahme.
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Zweitens besitzt der Testbolus aufgrund der geringeren Kontrastmittelmenge nicht die gleiche Dynamik wie der spätere, eigentliche Messbolus. Drittens ist aus DSA-Aufnahmen das Timing oft nur schlecht zu erkennen, da es sich um Projektionsaufnahmen handelt, die die dreidimensionale Anatomie nur unzureichend auflösen. Viertens kann es aufgrund von Änderungen in der Kreislaufzeit (durch Puls- und Blutdruckschwankungen) zu einem Unterschied zwischen Testbolus und endgültiger Aufnahme kommen.
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Beim Stand der Technik bietet die zweite Ebene eines Biplan-C-Bogen-Röntgensystems den Vorteil, die Aufnahmezeit auf die Hälfte verkürzen zu können, indem beide Ebenen gleichzeitig rotieren und jeweils nur einen Winkelbereich von ungefähr 100° abdecken. Allerdings wird dann das Synchronisationsproblem noch wichtiger, weil die Zeit für einen Rotationslauf geringer ist. Dabei bedeutet der Begriff „Rotationslauf”, dass ein C-Bogen über einen Winkelbereich von (mindestens) 180° + Fächerwinkel verschwenkt wird, wobei in der Regel 50 bis 500 Bilder aufgenommen werden. Der „Fächerwinkel” entspricht dem Winkel, unter dem die Röntgenquelle die Röntgenstrahlung aussendet, und beträgt in der Regel etwa 20°.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, dass das Testbolus-Verfahren das Problem nur sehr unzureichend löst.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfahren für eine verschwenkbare Polyplan-Bildgebungsanlage zur zeitaufgelösten Abbildung eines Untersuchungsobjekts sowie ein entsprechendes, ggf. auf einem Datenträger gespeichertes, Computerprogramm bereitzustellen, womit die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile behoben und verbesserte Messergebnisse, insbesondere Herz- und Gefäß-Darstellungen, möglich sind. Insbesondere soll eine Gefäß-Darstellung ohne Verwendung eines Bolus ermöglicht werden, mit der Bilder mit maximal möglicher Kontrastauflösung bezüglich der abzubildenden kardiologischen Strukturen gewonnen werden können. Außerdem soll eine verschwenkbare Polyplan-Bildgebungsanlage zur Durchführung des Betriebsverfahrens geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird mit einem Betriebsverfahren gemäß Anspruch 1, einem Datenträger gemäß Anspruch 17, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, sowie einer verschwenkbaren Polyplan-Bildgebungsanlage gemäß Anspruch 18 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass nach einer 3D-Rotationsaufnahme eine Serie von Bildern erzeugt werden kann, die verschiedenen Zeitpunkten entsprechen. Es kann so nach der Aufnahme das Bild herausgesucht werden, das die beste Abstimmung mit einer Kontrastmittelinjektion besitzt. Somit ist es nicht mehr erforderlich, nach der Kontrastmittelgabe den optimalen Zeitpunkt für den Start der Aufnahme so genau abzuschätzen wie bisher.
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Dadurch kann in den meisten Fällen auf die Aufnahme eines Test-Bolus verzichtet werden, der die oben genannten Nachteile besitzt.
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Verallgemeinert lässt sich das Verfahren in allen Fällen einsetzen, in denen eine retrospektive Synchronisation, also eine nachträgliche Anpassung, einer C-Bogen-CT-Aufnahme mit einem anderen zeitlich veränderlichen Vorgang (Kontrastmittelinjektion, Bewegung) gewünscht oder sogar nötig ist. Das heißt im Fall der Herzgefäß-Darstellung, dass die anfängliche Messung unter Ausnutzung beider Mess-Ebenen über einen deutlich größeren Winkel als den unbedingt erforderlichen von 180° + Fächerwinkel eine Art Zeitpuffer schafft, der zum einen durch die retrospektive Auswahl eines geänderten Aufnahmezeitpunkts zur Verbesserung der Bildqualität verwendet werden kann und zum anderen eine nachträgliche Anpassung der Bildaufnahme bzw. deren Zeitpunkt an die Kontrastmittelinjektion ermöglicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt der Versatzwinkel zwischen den beiden Bildgebungsebenen 80° bis 100°, insbesondere 90°, ist der Anfangswert des Startwinkels 0°, und ist der Endwert des Startwinkels ein Maximum und gleich diesem Versatzwinkel.
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Es ist bevorzugt, den Startwinkel in Schritten von 0,1° bis 2,0°, vorzugsweise von 0,2° bis 1,5°, zu inkrementieren. Selbstverständlich kann der Startwinkel auch beginnend bei seinem Maximum dekrementiert werden.
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Weiterhin ist es bevorzugt, die Bildung des dritten Datensatzes im zweiten Schritt durch Auswahl von Projektionsbildern so vorzunehmen, dass aus dem ersten Datensatz ab dem Startwinkel α ein Winkelbereich von mindestens c bis α + (180° + β)/2 abgedeckt und aus dem zweiten Datensatz ein Winkelbereich von mindestens α + (180° + β)/2 bis α + (180° + β) abgedeckt wird. Dadurch lässt sich ein optimales Ergebnis erzielen.
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Alternativ kann es in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, den dritten Datensatz im zweiten Schritt durch Auswahl von Projektionsbildern zu bilden, und zwar so, dass aus dem ersten Datensatz ab dem Startwinkel α ein Winkelbereich von mindestens α bis α + θ + β ausgewählt und aus dem zweiten Datensatz ein Winkelbereich von mindestens α + θ + β bis α + 180° + β ausgewählt wird, wobei für θ vorzugsweise allgemein gilt: 60° ≤ θ ≤ 120°. Weiter vorzugsweise liegt θ zwischen 70 und 110°, insbesondere zwischen 80 und 100°, und besonders bevorzugt zwischen 85 und 95°.
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Es hat sich als günstig herausgestellt, die Auswertung des Kontrasts im sechsten Schritt durch Maximierung des Gesamt-Grauwertes der für die Auswertung verwendeten Bilder unter Variation des Startwinkels auszuführen.
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Eine besonders genaue und umfassende Auswertung kann erzielt werden, wenn alle Grauwerte aller Pixel aller Projektionsbilder des dritten Datensatzes aufsummiert werden.
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Eine weniger Rechenaufwand erfordernde Auswertung kann dagegen ausgeführt werden, wenn alle Grauwerte aller Pixel des ersten und des letzten Projektionsbildes der Projektionsbilder des dritten Datensatzes aufsummiert werden.
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Eine Alternative hierzu besteht darin, alle Grauwerte aller Pixel einer stichprobenartigen Menge – z. B. jedes fünfte oder zehnte Bild – von Projektionsbildern des dritten Datensatzes aufzusummieren.
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Eine gezielte Beeinflussung des für die Auswertung relevanten Bereichs kann dadurch vorgenommen werden, dass alle Grauwerte der Pixel der Projektionsbilder des dritten Datensatzes, die in einem von einem Benutzer definierten oder automatisch bestimmten Bereich liegen, aufsummiert werden.
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Eine Erweiterung der Möglichkeiten der Auswertung ergibt sich dadurch, dass vor der Auswertung der bereits durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnenen Projektionsbilder des dritten Datensatzes ein entsprechender Satz von Projektionsbildern unter veränderter (oder nicht erfolgender) Kontrastmittelgabe erzeugt und von den vorhandenen dritten Projektionsbildern subtrahiert wird, um DSA-Bilder zu erzeugen.
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Bevorzugt wird als Bildgebungsanlage ein Biplan-C-Bogen-Angiographiesystem als medizinisches Röntgensystem verwendet.
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Die Kontrastmittelgabe lässt sich dadurch standardisieren und mittels eines Injektors automatisieren, dass synchronisiert mit dem Beginn des ersten Schrittes ein Kontrastmittel injiziert wird. Typischerweise wird dabei das Kontrastmittel so injiziert, dass eine vollständige, homogene Kontrastierung während des ersten Schritts vorliegt.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mit der Auswertung die zeitliche Dynamik der Kontrastmittelinjektion berechnet werden und aus der zeitlichen Dynamik der Kontrastmittelinjektion die Gewebe-Perfusion und/oder die dynamische Gefäßdarstellung berechnet werden kann.
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Die erfindungsgemäße verschwenkbare Polyplan-Bildgebungsanlage zur zeitaufgelösten Abbildung eines Untersuchungsobjekts umfasst eine erste und eine zweite unter einem Versatzwinkel γ relativ zueinander angeordnete, mit einem Fächerwinkel β aufnehmende, Bildgebungsebene. In jeder Bildgebungsebene sind ein Strahler und ein Detektor vorgesehen, die in Gegenüberstellung bezüglich ihrer Schwenkachse und des Untersuchungsobjekts angeordnet sind und dem Aufnehmen von ersten und zweiten Projektionsbildern in verschiedenen Winkellagen dienen. Das Aufnehmen der Projektionsbilder erfolgt dabei unter Verschwenken der Bildgebungsebenen um jeweils einen Winkel von mindestens φ = 180° + β zur Erzeugung eines von der ersten Bildgebungsebene aufgenommenen ersten Datensatzes und eines von der zweiten Bildgebungsebene aufgenommenen zweiten Datensatzes. Die Polyplan-Bildgebungsanlage weist des Weiteren ein Steuer- und Auswertesystem zu ihrer Steuerung auf. Das Steuer- und Auswertesystem ist so ausgestaltet, dass es zum einen den Strahler und den Detektor für die Bildaufnahme geeignet ansteuert und zum anderen die aufgenommenen Datensätze entsprechend einem der vorstehend beschriebenen Verfahren auswertet.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen schematisch:
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1 ein Flussdiagramm, das den grundlegenden Ablauf eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens zur zeitaufgelösten Herzbildgebung und Perfusions-Bildgebung darstellt,
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2 eine Darstellung des Zusammenhangs der bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auftretenden Winkel und Datensätze,
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3 eine Darstellung der durch die Variation des Startwinkels bewirkte Verschiebung der Aufnahmezeit, und
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4 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Biplan-C-Bogen-Anlage, auf der das erfindungsgemäße Betriebsverfahren ausgeführt werden kann.
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Die Erfindung verwendet in ihrer bevorzugten Ausführungsform zur Bildaufnahme nicht ein typischerweise verwendetes Monoplan-Röntgensystem, sondern ein Biplan-C-Bogen-Röntgensystem.
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In 4 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bilddatensatzes eines Objekts dargestellt. Bei der Vorrichtung 1 handelt es sich um einen Biplan-Röntgentomographen, insbesondere eine Biplan-3D-Rotationsangiographieanlage. Bei dem zu untersuchenden Objekt handelt es sich um den Brustbereich, insbesondere das Herz, eines Patienten 2.
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Die Vorrichtung 1 umfasst in einer ersten Bildgebungsebene A eine Aufnahmeeinheit 3 mit einem Röntgenstrahler 4 und einem Röntgendetektor 5. Röntgenstrahler 4 und Röntgendetektor 5 sind in Gegenüberstellung an den Enden eines sogenannten C-Bogens 6 angebracht und definieren zusammen mit letzterem die erste Bildgebungsebene A. Der C-Bogen 6 ist wiederum etwa mittig an einem Stativ 7 um eine isozentrische Achse 8 drehbar gelagert. Der Röntgenstrahler 4 und der Röntgendetektor 5 sind dabei durch Verschwenkung des C-Bogens 6 gegenüber dem Stativ 7 derart verdrehbar, dass ein Zentralstrahl 9 der von dem Röntgenstrahler 4 in Richtung des Röntgendetektors 5 emittierten Röntgenstrahlung innerhalb einer zu der isozentrischen Achse 8 senkrechten Aufnahmeebene gegenüber dem umgebenden Raum in einen beliebigen Projektionswinkel von mindestens 180° zuzüglich dem sogenannten Fächerwinkel verschwenkbar ist, wobei der Zentralstrahl 9 stets auf die isozentrische Achse 8 ausgerichtet ist.
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Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem in einer zweiten Bildgebungsebene B (nur angedeutet perspektivisch dargestellt) eine Aufnahmeeinheit 3' mit einem Röntgenstrahler 4' und einem Röntgendetektor 5'. Röntgenstrahler 4' und Röntgendetektor 5' sind in Gegenüberstellung an den Enden eines zweiten C-Bogens 6' angebracht und definieren zusammen mit letzterem die zweite Bildgebungsebene B, die gegenüber der ersten Bildgebungsebene A um einen Versatzwinkel γ von idealerweise 90° versetzt angeordnet ist.
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Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin einen Patiententisch 10 mit einer Tischplatte 11, auf welcher der Patient 2 während einer Untersuchung derart gelagert wird, dass seine Körperlängsachse etwa mit der isozentrischen Achse 8 der Aufnahmeeinheit 3 fluchtet. Die Tischplatte 11 ist für die Untersuchung derart in die Öffnung des C-Bogens 6 einschiebbar, dass der zu untersuchende Körperbereich des Patienten 2 zwischen Röntgenstrahler 4 und Röntgendetektor 5 zu liegen kommt.
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Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine EKG-Einheit 12 mit einer Anzahl von EKG-Sensoren 13, die zur Aufnahme eines Elektrokardiogramms (EKG), d. h. eines die Herzaktivität des Patienten 2 wiedergebenden elektrischen Signals, in bekannter Weise an dem Körper des Patienten 2 befestigt werden.
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Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin ein Steuer- und Auswertesystem 14. Das Steuer- und Auswertesystem 14 umfasst eine Datenverarbeitungsanlage 15, in welcher zusätzlich zu (nicht näher dargestellten) Bedien- und Steuerfunktionen eine Leseeinrichtung für ein auf einem Datenträger 18 wie z. B. einer CD oder einem USB-Stick gespeichertes Computerprogramm 19 sowie eine Auswerteeinheit 16 zur Erzeugung eines dreidimensionalen (3D-)Bilddatensatzes des untersuchten Körperbereichs des Patienten 2 implementiert ist. Das Steuer- und Auswertesystem 14 umfasst weiterhin Ein-/Ausgabemittel 17, wie z. B. Bildschirm, Tastatur, Maus oder dgl. zur Eingabe von Steueranweisungen sowie zur Anzeige von Zustandsgrößen, Untersuchungsergebnissen, etc.
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Im Zuge des von der Vorrichtung 1 durchgeführten Verfahrens werden der Auswerteeinheit 16 durch die Aufnahmeeinheit 3 digitale Bilddaten zugeführt. Weiterhin wird der Auswerteeinheit 16 seitens der EKG-Einheit 12 ein EKG-Signal EKG des Patienten 2 zugeführt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur zeitaufgelösten 3D-Bilderzeugung umfasst gemäß 1 verschiedene Schritte.
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a) Bildaufnahme
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Für eine 3D-Rekonstruktion ist es nötig, dass ein C-Bogen einen Rotationslauf über einen Winkelbereich von (mindestens) 180° + Fächerwinkel β ausführt und dabei in der Regel 50 bis 500 Bilder aufgenommen werden. Im Folgenden wird vereinfacht angenommen, dass der Fächerwinkel β 20° beträgt und somit ein Winkelbereich von 200° abgedeckt werden muss. Dieser Fächerwinkel β kann auch andere Werte annehmen, beispielsweise im Bereich von 0 bis 40°, jedoch insbesondere im Bereich von 10 bis 30°. Beide C-Bögen der Ebenen A und B sind um den Versatzwinkel γ gegeneinander versetzt angeordnet, wobei γ hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit als 90° angenommen wird. Daher starten die beiden C-Bögen in um 90° versetzten Ausgangslagen (vgl. 2). Nach Start der Aufnahme rotieren in Schritt S1 beide C-Bögen über einen Winkelbereich von 200°, d. h. der erste C-Bogen A nimmt einen ersten Datensatz D1 im Bereich 0°–200°, der zweite C-Bogen B einen zweiten Datensatz D2 im Bereich 90°–290° auf.
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b) Daten-Sortierung
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Aus den aufgenommenen Datensätzen D1 und D2 der beiden Ebenen A bzw. B wird dann erfindungsgemäß in Schritt S2 ein neuer Datensatz D3 zusammengesetzt: Es wird ab einem Startwinkel α ein Winkelbereich von α bis α + 100° von Ebene A mit einem Bereich von 100° + α bis 200° + α aus Ebene B zu einem neuen Datensatz D3, der 200° überdeckt, zusammengesetzt.
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Der Startwinkel α kann dabei in dieser Ausführungsform zwischen 0 und 90° variieren. Begonnen wird in der Regel mit einem Startwinkel von α = 0°. Beispielhaft sind die relevanten Winkelbereiche in 2 dargestellt. Dort repräsentieren die dünnen Linien an den mit A und B bezeichneten Geraden die beiden aufgenommenen Datensätze D1 bzw. D2, und die dicken Linien repräsentieren den Datensatz D3 (für die in diesem Beispiel ausgewählte Rekonstruktion). Der Datensatz D3 endet auf der Geraden A bei dem Winkel (hier etwa 140°, entsprechend α = 50°), bei dem er auf der Geraden B anfängt.
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Beim Zusammensetzen der beiden Teildatensätze D1 und D2 können im Übergangsbereich durch Inkonsistenzen verursachte Sprünge erforderlichenfalls durch eine weiche Übergangsgewichtung vermieden werden.
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c) Bildrekonstruktion
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Der so zusammengesetzte neue Datensatz D3 wird der üblichen Bildrekonstruktion (z. B. gefilterte Rückprojektion nach Feldkamp) zugeführt.
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Schließlich wird gemäß Schritt S4 α so lange inkrementiert und werden gemäß Schritt S5 die Schritte S1 bis S4 so oft wiederholt, bis α sein Maximum α (hier 90°, entsprechend γ erreicht hat.
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d) Auswertung
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass durch Variation von αα diejenige Serie von Projektionsbildern und/oder dreidimensionalen Bildern rekonstruiert wird, die maximale Kontrastauflösung bezüglich der abzubildenden kardiologischen Strukturen (beispielsweise linker Herzvorhof) aufweist. Dazu wird schließlich gemäß Schritt S6 der Kontrast der für die Auswertung verwendeten dritten Projektionsbilder ermittelt. Wie in 1 gestrichelt dargestellt, kann ein entsprechender Schritt S6', der ähnlich wie Schritt S6 ist, schon früher ausgeführt werden, und zwar bereits vor der Inkrementierung von α. Alternativ kann ein entsprechender Auswertungsschritt auch parallel zu einem anderen Schritt ausgeführt werden, sofern dies zweckmäßig ist.
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Hierzu kann zur Kontrastauswertung in Schritt S6 der Parameter bzw. Startwinkel α beispielsweise durch folgende Vorgehensweisen automatisch ermittelt werden:
- 1 – Auswertung aller Projektionsbilder der Serie durch Aufsummierung aller Grauwerte aller Pixel und Maximierung des Gesamt-Grauwertes unter Variation von α.
- 2 – Auswertung des ersten und letzten Projektionsbildes der Serie durch Maximierung des Gesamtgrauwertes unter Variation von α.
- 3 – Auswertung einer stichprobenartigen Menge der Projektionsbilder (z. B. jedes zehnte) und Grauwertmaximierung unter Variation von α.
- 4 – Wie einer der Schritte 1 bis 3, aber Auswertung nicht über alle Pixel der Projektionsbilder, sondern nur über ein automatisch bestimmtes (z. B. durch Bilderkennung von Organstrukturen) oder vom Benutzer definiertes ROI (region of interest, z. B. eine vom Benutzer ausgewählte Kugel im Iso-Zentrum des C-Bogen-Systems).
- 5 – Optional können die Schritte 1 bis 4 auch auf DSA-Bilder angewendet werden. D. h. die Bestimmung von α wird auf subtrahierte Bilder angewendet. Hierzu wird neben den mit Kontrastmittel angereicherten Projektionsbildern zusätzlich eine 3D Röntgen-Rotationsaufnahme ohne Kontrastmittelinjektion durchgeführt (die Aufnahme der Projektionsbilder und die Rekonstruktion der 3D-Daten erfolgt wie oben beschrieben, also mit zwei synchron rotierenden C-Bogen-Ebenen). Anschließend wird einer der Vorgehensweisen 1 bis 4 auf den subtrahierten Daten (”Bilder mit Kontrastmittel” minus ”Bilder ohne Kontrastmittel”) durchgeführt.
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Bei den obigen Vorgehensweisen 1, 4 und 5 kann zudem zusätzlich zur oder statt der Auswertung der Pixel eine Auswertung der Voxel der daraus erzeugten dreidimensionalen Bilder erfolgen, wobei in der Regel durch die Auswertung dreidimensionaler Bilder eine bessere Kontrastauflösung als bei der Auswertung zweidimensionaler Projektionsbilder erzielt werden kann.
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Das gesamte vorstehend beschriebene, auf einer Biplan-Anlage auszuführende Verfahren lässt sich auch analog auf Angiographiesysteme mit drei oder mehr Ebenen erweitern.
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Durch Einstellen bzw. sukzessives Inkrementieren des Parameters α zwischen 0 und 90° verschiebt sich der Mittelwert tR der Aufnahmezeit T zwischen 25%T und 75%T. Dieser Zusammenhang ist in 3 dargestellt. Die Aufnahmezeit T ist dabei definiert als die Zeit zwischen dem Start der Rotation der C-Bögen und dem Zeitpunkt der tatsächlichen Aufnahme eines Einzelbildes. Auf diese Weise kann nachträglich eine Serie von Bildern mit verschiedenen Rekonstruktionszeiten erzeugt werden.
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Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass gilt: αmax = γ. Sofern die C-Bögen jedoch einen größeren Winkel als die unbedingt erforderlichen 180° (zuzüglich Fächerwinkel) überstreichen, kann auch αmax entsprechend größer gewählt werden.
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Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf die dargestellte Ausführungsform beschriebenen Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise die genaue Reihenfolge und den Ablauf einzelner Schritte, die Bemessung der verschiedenen Winkel und die Art der für die Auswertung verwendeten Bilder, auch bei anderen Ausführungsformen vorhanden sein können, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet.
