DE102008058569B4 - Method for optimizing image noise or time resolution in two-beam spiral scan computed tomography - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Optimierung von Bildrauschen oder Zeitauflösung in der Zweistrahler-Spiralscan-Computertomographie umfassend folgende Schritte: – Bereitstellen eines CT-Gerätes mit zumindest einer längs einer Systemachse des CT-Gerätes angeordneten Lagerungsvorrichtung zur Lagerung des Untersuchungsobjektes, zwei koaxial um 90° versetzt, koplanar angeordneten, um die Systemachse (z-Achse) rotierbaren Abtastsystemen, mit jeweils einem Fokus, von dem ein fächerförmiges Strahlenbündel mit einem Fächerwinkel 2·βmax aussendbar ist, und einem gegenüberliegend angeordneten flächig ausgebildeten Detektorarray mit einer Vielzahl von verteilten Detektorelementen, mit dem Strahlen des Stahlenbündels detektierbar sind, wobei durch die Abtastsysteme Projektionsdaten erzeugbar sind, welche die Schwächung der Strahlen beim Durchgang durch das Untersuchungsobjekt repräsentieren, und wobei die Lagerungsvorrichtung oder die Abtastsysteme entlang der Systemachse verfahrbar sind, – Wählen eines Pitch p mit dem die Abtastsysteme oder die Lagerungsvorrichtung verfahrbar sind, wobeimit:Θ maximaler Rekonstruktionswinkel, βmax halber Fächerwinkel, und N Zahl der Detektorzeilen, – Spiral-Abtasten des Untersuchungsobjektes mit dem gewählten Pitch p, – Rekonstruieren eines Bildes aus den Projektionsdaten wobei eine Zeitauflösung Timg mit:für einen Rekonstruktionswinkel Ω derart gewählt wird, dass entweder die Zeitauflösung Timg oder ein Bildrauschen σimg mit:optimiert wird, mit: Trot Zeit für eine 2π-Rotation eines Abtastsystems um die Systemachse σ(π/2) Referenzbildrauschen für den Rekonstruktionswinkel Ω = (π/2).A method for optimizing image noise or time resolution in two-emitter spiral scan computed tomography comprising the following steps: Provision of a CT device with at least one storage device arranged along a system axis of the CT device for supporting the examination subject, two coaxially offset by 90 °, arranged coplanar , scanning systems rotatable around the system axis (z-axis), each with a focus from which a fan-shaped beam can be emitted with a fan angle 2 βmax, and an oppositely arranged, flat detector array with a large number of distributed detector elements, with the beam of the beam can be detected, with the scanning systems being able to generate projection data which represent the attenuation of the rays as they pass through the examination object, and the storage device or the scanning systems can be moved along the system axis, selecting a pitch p with which the scanning systems or the storage device can be moved, with: Θ maximum reconstruction angle, βmax half fan angle, and N number of detector lines, - spiral scanning of the examination object with the selected pitch p, - reconstruction of an image from the projection data with a time resolution Timg with: for a reconstruction angle Ω is chosen such that either the time resolution Timg or an image noise σimg is optimized with:, with: Trot time for a 2π rotation of a scanning system around the system axis σ (π / 2) reference image noise for the reconstruction angle Ω = (π / 2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung von Bildrauschen oder Zeitauflösung in der Zweistrahler-Spiralscan-Computertomographie sowie in der gegateten Zweistrahler-Spiralscan-Cardio-Computertomographie.The present invention relates to a method for optimizing image noise or time resolution in dual-beam spiral scan computed tomography as well as in gated two-emitter spiral scan cardio computed tomography.
Bei Computertomographie-Geräten (CT-Geräten) wird bekanntermaßen ein Untersuchungsobjekt mit Röntgenstrahlen durchstrahlt und die Schwächung der Röntgenstrahlen entlang ihres Weges von der Strahlungsquelle (Röntgenquelle) zum Detektorsystem (Röntgendetektor) erfasst. Die Schwächung wird von den durchstrahlten Materialien entlang des Strahlenganges verursacht, so dass die Schwächung auch als Linienintegral über die Schwächungskoeffizienten aller Volumenelemente (Voxel) entlang des Strahlweges verstanden werden kann. Die erfassten Projektionsdaten sind nicht direkt interpretierbar, d. h. sie ergeben kein Abbild der durchstrahlen Schicht des Untersuchungsobjektes. Erst über Rekonstruktionsverfahren ist es möglich, von den projizierten Schwächungsdaten auf die Schwächungskoeffizienten μ der einzelnen Voxel zurückzurechnen und somit ein Bild der Verteilung der Schwächungskoeffizienten zu erzeugen. Dies ermöglicht eine erheblich sensitivere Untersuchung des Untersuchungsobjektes als bei reiner Betrachtung von Projektionsbildern.In computed tomography (CT) devices, it is known to irradiate an examination subject with X-rays and to detect the attenuation of the X-rays along their path from the radiation source (X-ray source) to the detector system (X-ray detector). The attenuation is caused by the irradiated materials along the beam path, so that the attenuation can also be understood as a line integral over the attenuation coefficients of all volume elements (voxels) along the beam path. The captured projection data is not directly interpretable, d. H. they do not give an image of the irradiated layer of the examination subject. Only by means of reconstruction methods is it possible to calculate back from the projected attenuation data to the attenuation coefficients μ of the individual voxels and thus to produce an image of the distribution of the attenuation coefficients. This allows a considerably more sensitive examination of the examination subject than purely viewing projection images.
Zur Darstellung der Schwächungsverteilung wird statt des Schwächungskoeffizienten μ in der Regel ein auf den Schwächungskoeffizienten von Wasser normierter Wert, die so genannte CT-Zahl, verwendet. Diese berechnet sich aus einem aktuell durch Messung ermittelten Schwächungskoeffizienten μ nach folgender Gleichung: mit der CT-Zahl C in der Einheit Hounsfield [HU]. Für Wasser ergibt sich ein Wert = 0 HU und für Luft ein Wert CL = –1000 HU. Da beide Darstellungen ineinander transformierbar bzw. äquivalent sind, bezeichnet der allgemein gewählte Begriff Schwächungswert oder Schwächungskoeffizient sowohl den Schwächungskoeffizienten μ als auch den CT-Wert.To illustrate the attenuation distribution, a value normalized to the attenuation coefficient of water, the so-called CT number, is used instead of the attenuation coefficient μ. This is calculated from a currently determined by measurement attenuation coefficient μ according to the following equation: with the CT number C in the unit Hounsfield [HU]. For water there is a value = 0 HU and for air a value C L = -1000 HU. Since both representations are mutually transformable, the commonly chosen term attenuation value or attenuation coefficient designates both the attenuation coefficient μ and the CT value.
Für die Aufnahme, Auswertung und Darstellung der dreidimensionalen Schwächungsverteilung werden moderne Röntgen-Computertomographiegeräte (CT-Geräte) eingesetzt. Typischerweise umfasst ein CT-Gerät eine Strahlenquelle, die ein kollimiertes, pyramiden- oder fächerförmiges Strahlenbündel von einem Fokus durch das Untersuchungsobjekt, bspw. einen Patienten, auf ein aus mehreren Detektorelementen aufgebautes Detektorsystem richtet. Je nach Bauart des CT-Gerätes sind die Strahlungsquelle und das Detektorsystem bspw. auf einer Gantry oder einem C-Arm angebracht, die um eine Systemachse (z-Achse) mit einem Winkel α rotierbar sind. Weiterhin ist eine Lagerungseinrichtung für das Untersuchungsobjekt vorgesehen, die entlang der Systemachse (z-Achse) bewegt werden kann bzw. verfahrbar ist. Während der Aufnahme produziert jedes von der Strahlung getroffene Detektorelement des Detektorsystems ein Signal, das ein Maß der Gesamttransparenz des Untersuchungsobjektes für die von der Strahlungsquelle ausgehende Strahlung auf ihrem Weg zum Detektorsystem bzw. der entsprechenden Strahlungsschwächung darstellt. Der Satz von Ausgangssignalen der Detektorelemente des Detektorsystems, der für eine bestimmte Position der Strahlungsquelle gewonnen wird, wird als Projektion bezeichnet. Die Position, ausgehend von welcher das Strahlenbündel das Untersuchungsobjekt durchdringt, wird infolge der Rotation der Gantry/des C-Arms ständig verändert. Ein so genannter Scan umfasst dabei eine Vielzahl von Projektionen, die an verschiedenen Positionen der Gantry/des C-Arms und/oder der verschiedenen Positionen der Lagerungseinrichtung gewonnen wurden. Man unterscheidet dabei sequentielle Scan-Verfahren (Axialscanbetrieb) und Spiral-Scan-Verfahren.For the recording, evaluation and representation of the three-dimensional attenuation distribution modern X-ray computed tomography (CT) devices are used. Typically, a CT device includes a radiation source that directs a collimated, pyramidal, or fan-shaped beam from a focus through the subject of the examination, such as a patient, to a detector system constructed of multiple detector elements. Depending on the design of the CT device, the radiation source and the detector system are, for example, mounted on a gantry or a C-arm, which are rotatable about a system axis (z-axis) with an angle α. Furthermore, a storage device for the examination object is provided, which can be moved or moved along the system axis (z-axis). During recording, each detector element of the detector system hit by the radiation produces a signal which represents a measure of the total transparency of the examination object for the radiation emanating from the radiation source on its way to the detector system or the corresponding radiation attenuation. The set of output signals of the detector elements of the detector system, which is obtained for a specific position of the radiation source, is referred to as projection. The position from which the beam penetrates the object of examination is constantly changed as a result of the rotation of the gantry / C-arm. A so-called scan comprises a multiplicity of projections which were obtained at different positions of the gantry / C-arm and / or the various positions of the storage device. A distinction is made between sequential scanning methods (axial scan mode) and spiral scan methods.
Bei dem sequentiellen Scan-Verfahren wird eine Transversalschicht des Untersuchungsobjektes aus verschiedenen Winkelpositionen abgebildet, typischerweise über einen Bereich von 360°. Aus den erfassten Projektionswerten wird das zugehörige CT-Bild rekonstruiert. Bei dem Spiral-Scan-Verfahren wird hingegen keine Schichtaufnahme, sonder vom Prinzip her eine Volumenaufnahme erzeugt. Das Untersuchungsobjekt wird typischerweise während der Aufnahme, die über eine Vielzahl von 360° Rotationen des Abtastsystems erfolgt, kontinuierlich durch das Meßfeld verfahren. Der Fokus der Röntgenröhre läuft relativ zum Untersuchungsobjekt auf einer spiral- oder helixförmigen Bahn um.In the sequential scanning method, a transversal layer of the examination object is imaged from different angular positions, typically over a range of 360 °. The associated CT image is reconstructed from the acquired projection values. In contrast, the spiral scan method does not produce a layer recording, but in principle generates a volume recording. The object under examination is typically moved continuously through the measuring field during the recording, which takes place over a plurality of 360 ° rotations of the scanning system. The focus of the X-ray tube rotates relative to the examination subject on a spiral or helical path.
Auf Basis des bei einem Scan erzeugten Datensatzes wird, wie vorstehend angegeben, ein zweidimensionales Schnittbild einer Schicht des Untersuchungsobjektes rekonstruiert. Die Quantität und Qualität der während eines Scans erfassten Messdaten hängen von dem verwendeten Detektorsystem ab. Mit einem Detektorsystem, das ein Array aus mehreren Zeilen und Spalten von Detektorelementen umfasst, können mehrere Schichten gleichzeitig aufgenommen werden. Heute sind Detektorsysteme mit 256 oder mehr Zeilen bekannt.On the basis of the data record generated during a scan, as described above, a two-dimensional sectional image of a slice of the examination subject is reconstructed. The quantity and quality of the measurement data acquired during a scan depend on the detector system used. With a Detector system comprising an array of multiple rows and columns of detector elements, multiple layers can be recorded simultaneously. Today, detector systems with 256 or more lines are known.
Die Bildqualität der reproduzierten CT-Bilder sind typischerweise bei dem sequentiellen Scan-Verfahren und bei dem Spiral-Scan-Verfahren nur in geringem Maße unterschiedlich, denn das Meßsystem und die meisten Scanparameter sind bei beiden Aufnahmeverfahren identisch. So ist bspw. die Ortsauflösung in der Bildebene bei beiden Verfahren gleich, wenn gleiche Rekonstruktionsparameter gewählt werden. Die Strahlenqualität der eingesetzten Spektren ist ebenfalls unabhängig davon, ob mit konventionellen Einzelschichten oder mit Spiral-CT aufgenommen wird; entsprechend sind die CT-Werte beliebiger Objekte, soweit sie die Schicht in z-Richtung voll ausfüllen in beiden Fällen gleich, d. h. die Kontraste sind unverändert. Ähnliche Überlegungen treffen auch auf weitere Bildqualitätsparameter zu. Unterschiede ergeben sich allerdings beim Bildpunktrauschen und bei den Schichtempfindlichkeitsprofilen, damit also auch bei der Ortsauflösung in z-Richtung.The image quality of the reproduced CT images are typically only slightly different in the sequential scanning method and in the spiral scanning method, since the measuring system and most scanning parameters are identical in both recording methods. Thus, for example, the spatial resolution in the image plane is the same for both methods if identical reconstruction parameters are selected. The beam quality of the spectra used is also independent of whether recorded with conventional single layers or with spiral CT; accordingly, the CT values of arbitrary objects, as far as they fully fill the layer in the z direction, are the same in both cases, ie. H. the contrasts are unchanged. Similar considerations apply to other image quality parameters. Differences arise however with the pixel noise and with the layer sensitivity profiles, thus thus also with the spatial resolution in z-direction.
Das Bildpunktrauschen in Spiral-CT-Bildern ist nicht nur vom Rekonstruktionsalgorithmus, sondern auch von den gewählten Scanparametern, insbesondere vom gewählten Tischvorschub bzw. dem Pitchwert p, abhängig. Der Pitchwert p gibt das Verhältnis zwischen Tischvorschub pro Gantryrotation und der Schichtdicke des Detektors an. Dabei gilt, dass das Bildrauschen σ umso höher ist, je höher der Tischvorschub bzw. der Pitchwert p gewählt wird.The pixel noise in spiral CT images is not only dependent on the reconstruction algorithm, but also on the selected scan parameters, in particular on the selected table feed or the pitch value p. The pitch value p indicates the ratio between table feed per gantry rotation and the slice thickness of the detector. The higher the table feed or the pitch value p, the higher the picture noise σ is.
Weiterhin sind bspw. aus der
Hohe Abtastgeschwindigkeiten sind insbesondere dann von Vorteil, wenn Bewegungsartefakte im rekonstruierten Bild minimiert werden sollen. Eine hohe Abtastgeschwindigkeit gewährleistet, dass alle zur Rekonstruktion eines Bildes verwendeten Projektionen aus verschiedenen Projektionswinkeln α weitestgehend denselben Bewegungszustand eines Objektes, beispielsweise dieselbe Herzphase von Herzschlägen, erfassen. Bei den bekannten CT-Geräten sind die beiden Abtastsysteme um eine gemeinsame Drehachse angeordnet und in Drehrichtung um einen Winkel von 90 Grad zueinander versetzt angeordnet, so dass sich die Abtastgeschwindigkeit beim Einsatz geeigneter Rekonstruktionsmethoden verdoppeln lässt.High scanning speeds are particularly advantageous when motion artifacts in the reconstructed image are to be minimized. A high scanning speed ensures that all projections used for the reconstruction of an image from different projection angles α largely capture the same state of motion of an object, for example the same heart phase of heartbeats. In the known CT devices, the two scanning systems are arranged around a common axis of rotation and offset in the direction of rotation by an angle of 90 degrees to each other, so that the scanning speed can be doubled when using suitable reconstruction methods.
CT-Geräte mit mehreren Abtastsystemen können aber auch zur Erzeugung von Bildern mit einer höheren Auflösung eingesetzt werden. Die Abtastsysteme sind zu diesem Zweck um die gemeinsame Drehachse so angeordnet, dass die Projektionen der beiden Abtastsysteme für dieselbe Projektionsrichtung einen Versatz zueinander aufweisen, der kleiner ist als ein Detektorelement. Durch Auswertung der von den bei den Abtastsystemen zeitlich nacheinander aus den jeweiligen Projektionsrichtungen erfassten Projektionen, ist ein höher aufgelöstes Bild berechenbar. Eine höhere Auflösung ist beispielsweise bei der Untersuchung von Blutgefäßen vorteilhaft, bei der kleine Untersuchungsvolumen abgetastet werden müssen.CT scanners with multiple scanning systems can also be used to produce higher resolution images. The scanning systems are arranged for this purpose about the common axis of rotation so that the projections of the two scanning systems for the same direction of projection have an offset from each other, which is smaller than a detector element. By evaluating the projections of the scanning systems, which are recorded in temporal succession from the respective projection directions, a higher-resolution image can be calculated. A higher resolution is advantageous, for example, in the examination of blood vessels, in which small examination volumes must be scanned.
Sowohl in der Betriebsart zur Erhöhung der Abtastgeschwindigkeit als auch in der Betriebsart zur Erhöhung der Abtastauflösung werden die von den beiden Abtastsystemen erzeugten Projektionen zur Rekonstruktion eines Bildes miteinander verrechnet. Die Verrechnung der Daten erfolgt dabei unter Kenntnis der Systemwinkel, unter denen die Abtastsysteme in azimutaler Richtung um eine gemeinsame Drehachse angeordnet sind.In both the scanning speed increasing mode and the scanning resolution increasing mode, projections for reconstructing an image generated by the two scanning systems are offset from each other. The billing of the data takes place with knowledge of the system angle under which the scanning systems are arranged in the azimuthal direction about a common axis of rotation.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Optimierung von Bildrauschen oder Zeitauflösung in der Zweistrahler-Spiralscan-Computertomographie anzugeben.The object of the invention is to specify a method for optimizing image noise or time resolution in dual-beam spiral scan computed tomography.
Die Aufgabe wird mit den Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung entnehmen.The object is achieved by the method according to claims 1 and 2. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims or can be found in the following description.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Optimierung von Bildrauschen oder Zeitauflösung in der Zweistrahler-Spiralscan-Computertomographie umfasst folgende Verfahrensschritte.The method according to the invention for optimizing image noise or time resolution in two-beam spiral scan computed tomography comprises the following method steps.
Erstens, Bereitstellen eines CT-Gerätes mit zumindest einer längs einer Systemachse (z-Achse) des CT-Gerätes angeordneten Lagerungsvorrichtung zur Lagerung des Untersuchungsobjektes, zwei koaxial um 90° versetzt, koplanar angeordneten, um die Systemachse (z-Achse) rotierbaren Abtastsystemen, mit jeweils einem Fokus, von dem ein fächerförmiges Strahlenbündel mit einem Fächerwinkel 2·βmax aussendbar ist, und einem gegenüberliegend angeordneten flächig ausgebildeten Detektorarray mit einer Vielzahl von verteilten Detektorelementen, mit dem Strahlen des Stahlenbündels detektierbar sind, wobei durch die Abtastsysteme Projektionsdaten erzeugbar sind, welche die Schwächung der Strahlen beim Durchgang durch das Untersuchungsobjekt repräsentieren, und wobei die Lagerungsvorrichtung oder die Abtastsysteme entlang der Systemachse (z-Achse) verfahrbar sind.First, providing a CT device with at least one along a system axis (z-axis) of the CT device arranged storage device for storage of the examination object, two coaxial order Spaced 90 °, coplanar arranged around the system axis (z-axis) rotatable scanning systems, each with a focus from which a fan-shaped beam with a fan angle 2 · β max is emitted, and an oppositely arranged areal trained detector array with a plurality of distributed Detector elements, with the beams of the steel beam are detectable, wherein by the scanning projection data can be generated, which represent the attenuation of the rays as they pass through the examination subject, and wherein the storage device or the scanning systems along the system axis (z-axis) are movable.
Zweitens, Wählen eines Pitch p mit dem die Abtastsysteme oder die Lagerungsvorrichtung verfahrbar sind, wobei mit:
- Θ
- maximaler Rekonstuktionswinkel
- βmax
- halber Fächerwinkel, und
- N
- Zahl der Detektorzeilen eines Detektors.
- Θ
- maximum reconstitution angle
- β max
- half fan angle, and
- N
- Number of detector lines of a detector.
Wie vorstehend beschrieben, gibt der Pitchwert p bei der Spiral-Abtastung das Verhältnis zwischen Tischvorschub pro Gantryrotation und der Schichtdicke des Detektors an.As described above, the pitch value p in the spiral scan indicates the relationship between the table feed per gantry rotation and the slice thickness of the detector.
Drittens, Spiral-Abtasten des Untersuchungsobjektes mit dem gewählten Pitch p.Third, spiral scan the subject with the selected pitch p.
Viertens, Rekonstruieren eines Bildes aus den Projektionsdaten, wobei eine Zeitauflösung Timg mit: für einen Rekonstruktionswinkel Ω derart gewählt wird, dass entweder die Zeitauflösung Timg oder ein Bildrauschen σimg mit: optimiert wird, mit:
- Trot
- Zeit für eine 2π-Rotation eines Abtastsystems um die Systemachse (z-Achse)
- σ(π/2)
- Referenzbildrauschen für den Rekonstruktionswinkel Ω = (π/2).
- T red
- Time for a 2π rotation of a scanning system around the system axis (z-axis)
- σ (π / 2)
- Reference image noise for the reconstruction angle Ω = (π / 2).
Wie im Stand der Technik üblich, wird unter dem Rekonstruktionswinkel Ω, der Projektionswinkelbereich verstanden, dessen Projektionen gemeinsam zu einer Rekonstruktion eines vollständigen planaren Schichtbildes herangezogen werden. Der maximale Rekonstruktionswinkel Θ gibt für ein Zweistrahlersystem mit um 90° (= π/2) versetzten Aufnahmesystemen den Projektionswinkelbereich an, für den eine Volumenabtastung eines Untersuchungsobjektes lückenlos ist. Es gilt folgender Zusammenhang:
Als Bildrauschen bezeichnet man die Verschlechterung eines digitalen bzw. elektronisch aufgenommenen Bildes durch Störungen, die keinen Bezug zum eigentlichen Bildinhalt, dem Bildsignal, haben. Die störenden Pixel weichen in Farbe und Helligkeit von denen des eigentlichen Bildes ab. Das Signal-Rausch-Verhältnis ist ein Maß für den Rauschanteil. Das Referenzbildrauschen wird vorliegend als das Bildrauschen in rekonstruierten Bildern definiert, die sich durch Rekonstruktion der erfassten Projektionsdaten mit einem Rekonstruktionswinkel Ω = (π/2) ergeben.Image noise refers to the deterioration of a digital or electronically recorded image due to interference that has no relation to the actual image content, the image signal. The disturbing pixels differ in color and brightness from those of the actual image. The signal-to-noise ratio is a measure of the noise component. The reference image noise is herein defined as the image noise in reconstructed images resulting from reconstructing the acquired projection data at a reconstruction angle Ω = (π / 2).
Es wurde vorliegend erkannt, dass sich bei einem Spiralvorschub
Die versetzt angeordneten Abtastsysteme erzeugen bei der Abtastung eines Untersuchungsobjektes jeweils einen Satz von Projektionsdaten. Im Allgemeinen überlappen sich die zwei Projektionsdatensätze im Hinblick auf die darin erfassten Projektionswinkel, so dass zu einem Projektionswinkel in jedem Projektionsdatensatz ein Projektionswert erfasst sein kann. Zur Rekonstruktion wird vorliegend vorzugsweise eine Gewichtung der zwei Projektionsdatensätze durchgeführt, so dass jeweils für identische Projektionswinkel der entsprechende Projektionswert des ersten bzw. des zweiten Projektionsdatensatzes gewichtet werden, wobei sich die jeweiligen Gewichte zu 1 ergänzen.The staggered scanning systems each generate a set of projection data when scanning an examination subject. In general, the two projection data sets overlap with respect to the projection angles detected therein, so that a projection value can be recorded at a projection angle in each projection data set. In the present case, a weighting of the two projection data sets is preferably carried out for the reconstruction, so that the corresponding projection value of the first or the second projection data set is weighted in each case for identical projection angles, the respective weights complementing one another.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Optimierung von Bildrauschen oder Zeitauflösung in der gegateten Zweistrahler-Spiralscan-Cardio-Computertomographie. Dieses Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte.
- 1. Bereitstellen eines CT-Gerätes mit zumindest einer längs einer Systemachse (z-Achse) des CT-Gerätes angeordneten Lagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Untersuchungsobjektes, zwei koaxial um 90° versetzt, koplanar angeordneten, um die Systemachse (z-Achse) rotierbaren Abtastsystemen, mit jeweils einem Fokus, von dem ein fächerförmiges Strahlenbündel Strahlenbündel mit einem Fächerwinkel 2·βmax aussendbar ist, einem gegenüberliegend angeordneten flächig ausgebildeten Detektorarray mit einer Vielzahl von verteilten Detektorelementen, mit dem Strahlen des Stahlenbündels detektierbar sind, wobei durch die Abtastsysteme Projektionsdaten erzeugbar sind, welche die Schwächung der Strahlen beim Durchgang durch das Untersuchungsobjekt repräsentieren, und wobei die Lagerungsvorrichtung oder die Abtastsysteme entlang der Systemachse (z-Achse) verfahrbar sind, und Mitteln zur Erfassung von EKG-Signalen eines schlagenden Herzens, die gegebenenfalls zeitlich korreliert speicherbar sind.
- 2. Ermitteln der Herzrate HR aus den EKG-Signalen.
- 3. Wählen eines Pitch p, mit dem die Abtastsysteme oder die Lagerungsvorrichtung verfahrbar sind, wobei mit: Ω Rekonstruktionswinkel, Θ maximaler Rekonstruktionswinkel, HR Herzrate, und N Zahl der Detektorzeilen sind.
- 4. Spiral-Abtasten des Untersuchungsobjektes mit dem gewählten Pitch p.
- 5. Rekonstruieren eines Bildes aus den Projektionsdaten, wobei eine Zeitauflösung Timg mit: für Rekonstruktionswinkel Ω derart gewählt wird, dass entweder die Zeitauflösung Timg oder ein Bildrauschen σimg mit: optimiert wird, mit: Trot Zeit für einen 2π-Rotation eines Abtastsystems um die Systemachse σ(π/2) Referenzbildrauschen für den Rekonstruktionswinkel Ω = (π/2).
- 1. providing a CT apparatus having at least one storage device arranged along a system axis (z-axis) of the CT apparatus for supporting an examination object, two coaxially offset by 90 °, arranged coplanar around the system axis (z-axis) rotatable scanning systems, each having a focus, from which a fan-shaped beam bundle with a fan angle 2 · β max can be emitted, an oppositely arranged areal detector array with a multiplicity of distributed detector elements with which beams of the steel bundle can be detected, wherein projection data can be generated by the scanning systems, which represent the attenuation of the rays as they pass through the examination object, and wherein the storage device or the scanning systems along the system axis (z-axis) are movable, and means for detecting ECG signals of a beating heart, which optionally temporally correlated memory ar are.
- 2. Determine the heart rate HR from the ECG signals.
- 3. Selecting a pitch p with which the scanning systems or the storage device can be moved, wherein with: Ω reconstruction angle, Θ maximum reconstruction angle, HR heart rate, and N number of detector rows.
- 4. Spiral scan of the examination object with the selected pitch p.
- 5. Reconstruct an image from the projection data using a time resolution T img with: for reconstruction angle Ω is chosen such that either the time resolution T img or an image noise σ img with: is optimized, with: T red Time for a 2π rotation of a scanning system about the system axis σ (π / 2) Reference image noise for the reconstruction angle Ω = (π / 2).
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