DE102009028805A1 - Method for representing object e.g. heart, moving in quasi-periodic manner, involves assigning actual movement function of object to phase information of synchronization signals before image recording by image recording system - Google Patents

Method for representing object e.g. heart, moving in quasi-periodic manner, involves assigning actual movement function of object to phase information of synchronization signals before image recording by image recording system Download PDF

Info

Publication number
DE102009028805A1
DE102009028805A1 DE102009028805A DE102009028805A DE102009028805A1 DE 102009028805 A1 DE102009028805 A1 DE 102009028805A1 DE 102009028805 A DE102009028805 A DE 102009028805A DE 102009028805 A DE102009028805 A DE 102009028805A DE 102009028805 A1 DE102009028805 A1 DE 102009028805A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
movement
image recording
image
function
quasi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102009028805A
Other languages
German (de)
Inventor
Willi Kalender
Harry Schilling
Dirk Ertel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIR MEDICAL IMAGING RES HOLDIN
MIR MEDICAL IMAGING RESEARCH HOLDING GmbH
Original Assignee
MIR MEDICAL IMAGING RES HOLDIN
MIR MEDICAL IMAGING RESEARCH HOLDING GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MIR MEDICAL IMAGING RES HOLDIN, MIR MEDICAL IMAGING RESEARCH HOLDING GmbH filed Critical MIR MEDICAL IMAGING RES HOLDIN
Publication of DE102009028805A1 publication Critical patent/DE102009028805A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5217—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/006—Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/541—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving acquisition triggered by a physiological signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673—Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2211/00—Image generation
    • G06T2211/40—Computed tomography
    • G06T2211/412—Dynamic

Abstract

The method involves assigning an actual movement function e.g. kymograph, of an object to phase information of synchronization signals (10) before image recording by an image recording system (1) e.g. computer tomography, magnetic resonance tomography or position-emission tomography. The actual movement of the object is determined by another image recording system (21), which is independent of the former recording system. Individual imaging elements (2) e.g. detector, of the former recording system are controlled based on preset movement phase with respect to the synchronization signals. Independent claims are also included for the following: (1) an image recording system e.g. computer tomography, for representing an object moving in quasi-periodic manner (2) a computer program comprising computer program codes for executing a method of representing an object moving in quasi-periodic manner.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung und Zuweisung der quasiperiodischen, tatsächlichen mechanischen Bewegung eines Objekts zu der Phaseninformation eines beliebigen Synchronisationssignals um ein Bildaufnahmesystem, insbesondere einen Computertomographen zu steuern.The The invention relates to an apparatus and a method for determination and assignment of quasiperiodic, actual mechanical Moving an object to the phase information of any one Synchronization signal to an image pickup system, in particular to control a computer tomograph.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Herzbildgebung ist bekannt, dass die Standardbildrekonstruktion aufgrund der Bewegung des Herzens während der Bildaufnahme oft artefaktreiche und für die Diagnostik unbrauchbare Bilder liefert. Um dennoch eine adäquate Bildqualität sicherstellen zu können, wurden die Projektionsdaten ursprünglich auf die ausgewählte (darzustellende) Bewegungsphase beschränkt. Dies hatte den Nachteil, dass der Anwender keine weitere Möglichkeit hatte, nachträglich die darzustellende Bewegungsphase der gewünschten Bildqualität anzupassen.Out Cardiac imaging is known to be the standard image reconstruction due to the movement of the heart during image acquisition often artifact-rich and unusable for diagnostics Delivers pictures. Nevertheless, an adequate image quality To make sure the projection data became original limited to the selected (to be shown) movement phase. This had the disadvantage that the user had no other option subsequently the movement phase of the desired Adjust image quality.

Bildbasierte Ansätze wie in der DE 101 29 631 A1 beschrieben, ermöglichen eine Optimierung der Bildqualität hinsichtlich der darzustellenden Bewegungsphase, können aber lediglich auf Projektionsdaten angewendet werden, die vollständig vorliegen, also im Verfahren des retrospektiven Gating aufgenommen wurden.Image based approaches as in the DE 101 29 631 A1 described, allow an optimization of the image quality in terms of the motion phase to be displayed, but can only be applied to projection data that are completely present, so were included in the process of retrospective gating.

Die in der EP 1 061 474 A1 beschriebene Kymogrammfunktion stellt ein Zeitsignal über die gesamte Aufnahmezeit des eigentlichen CT-Scans dar, welches die tatsächliche Objektbewegung widerspiegelt. Die Kymogrammfunktion wird deshalb nur als Synchronisationssignal verwendet.The in the EP 1 061 474 A1 described Kymogrammfunktion represents a time signal over the entire recording time of the actual CT scan, which reflects the actual object movement. The kymogram function is therefore used only as a synchronization signal.

Eine weitere Anwendung der Kymogrammfunktion mit entsprechender Signalverarbeitung und -analyse wird in der PCT/EP 2007/007091 offen gelegt. Hier wird gezeigt, wie mit Hilfe der Kymogrammfunktion die Bewegungsphase mit der minimalen Objektbewegung detektiert werden kann. Allerdings ist auch diese nur auf Projektionsdaten des tatsächlichen CT-Scans anwendbar, d. h. auf Daten, die mit retrospektivem Gating aufgenommen wurden.Another application of the kymogram function with corresponding signal processing and analysis is in the PCT / EP 2007/007091 disclosed. Here it is shown how with the help of the kymogram function the movement phase can be detected with the minimal movement of the object. However, this is also only applicable to projection data of the actual CT scan, ie to data taken with retrospective gating.

Für retrospektives Gating muss ein CT-Scan immer vollständig durchgeführt werden. Dies bedeutet eine unnötig hohe Strahlenbelastung für den Patienten. Darüber hinaus handelt es sich um eine sehr zeitintensive Methodik, da der Anwender sich durch wiederholte Rekonstruktionen zu unterschiedlichen Phasenpunkten iterativ einer optimalen Bildqualität anzunähern versucht. Es wird also nicht ermöglicht, bereits vor dem CT-Scan die tatsächliche Herzmuskelbewegung zu analysieren. Derzeit existieren auch keine Lösungsansätze basierend auf automatisierten Methoden, die es ermöglichen, die eigentliche Datenaufnahme hinsichtlich der objektspezifischen Bewegung zu steuern. Eine Steuerung der Datenaufnahme begründet sich ausschließlich auf der Erfahrung des Anwenders.For Retrospective gating needs a CT scan always complete be performed. This means one unnecessary high radiation exposure for the patient. About that It is also a very time-consuming methodology since the User through repeated reconstructions to different phase points iteratively approximate an optimal image quality tries. So it will not be possible before the CT scan to analyze the actual heart muscle movement. At present there are no solutions based on it on automated methods that allow the actual Control data acquisition with respect to the object-specific movement. A control of the data acquisition is justified exclusively on the experience of the user.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren darzustellen, womit von einem bewegten Objekt Aufnahmen hoher Auflösung mit gegenüber dem Stand der Technik reduzierter Strahlungsbelastung und reduziertem Aufnahmeaufwand angefertigt werden können.Of the Invention is based on the object, a device or a To represent a method of taking pictures of a moving object high resolution with respect to the prior art reduced radiation exposure and reduced recording effort can be made.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine automatische Bestimmung der Bewegungsphase des darzustellenden Objektes zu ermöglichen, welche vor der eigentlichen CT-Aufnahme bzgl. eines beliebigen Synchronisationssignals durchgeführt werden kann.A Another object of the present invention is to provide an automatic Determining the phase of movement of the object to be displayed, which performed before the actual CT recording with regard. Any synchronization signal can be.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a device according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Insbesondere wird diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Darstellung eines sich quasiperiodisch bewegenden Objektes mit Hilfe eines Bildaufnahmesystems, insbesondere eines Computertomographen, unter Verwendung einer Bildrekonstruktionstechnik gelöst. Es wird dabei die Bewegungsphase unter Verwendung einer Bewegungsfunktion des Objektes bestimmt. Dazu wird die Bewegungsfunktion des Objektes vor der eigentlichen Datenaufnahme bestimmt.Especially This object is achieved by an inventive Process for the preparation of a quasiperiodisch moving Object with the help of an image acquisition system, in particular a Computed tomography, using an image reconstruction technique solved. It is doing the movement phase using a movement function of the object determined. This is the movement function of the object before the actual data acquisition.

Darüber hinaus wird diese Aufgabe durch ein Bildaufnahmesystem, insbesondere Computertomograph, zur Darstellung eines sich quasiperiodisch bewegenden Objektes unter Verwendung einer Bildrekonstruktionstechnik gelöst. Das Bildaufnahmesystem weist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Bewegungsphase unter Verwendung einer Bewegungsfunktion des Objektes auf. Dazu wird die Bewegungsfunktion des Objektes vor der eigentlichen Datenaufnahme bestimmt.About that In addition, this object is achieved by an image acquisition system, in particular Computer tomograph, showing a quasiperiodisch moving Object solved using an image reconstruction technique. The image acquisition system has a device for determining the Movement phase using a motion function of the object on. For this purpose, the movement function of the object before the actual Data acquisition determined.

Schließlich wird die Aufgabe auch durch die Verwendung der Bewegungsfunktion eines Objektes zur Bestimmung einer Bewegungsphase in einem Verfahren zur Darstellung eines sich quasiperiodisch bewegenden Objektes unter Verwendung einer Bildrekonstruktionstechnik sowie durch ein Computerprogramm für ein oben genanntes Bildaufnahmesystem gelöst. Das Computerprogramm umfasst Computerprogrammanweisungen zum Ausführen des oben genannten Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner ausgeführt wird.Finally, the object is also achieved by using the motion function of an object for determining a motion phase in a method of displaying a quasi-periodically moving object using an image reconstruction technique as well as a computer program for an above-mentioned image pickup system. The computer program includes computer program instructions for execution the above method when the computer program is executed on a computer.

Aufgrund der Bedeutung der Erfindung vor allem in der Herzbildgebung wird im Folgenden, ohne die Allgemeingültigkeit der Erfindung einschränken zu wollen, insbesondere auf die Anwendung in der Herzbildgebung, durch die hochauflösende klinische CT eingegangen. Hier können sich durch die Herzbewegung Bildunschärfen ergeben, die eine Diagnose erschweren oder behindern können.by virtue of the importance of the invention, especially in cardiac imaging in the following, without the generality of the invention to restrict, in particular to the application in cardiac imaging, through high-resolution clinical CT received. Here can be blurred by the heart movement Bildunschärfen that can complicate or hinder a diagnosis.

Bei der Herzbewegung handelt es sich um eine ungleichförmige quasiperiodische Bewegung. Dies bedeutet, dass die Bewegung durch einen immer wiederkehrenden Verlauf gekennzeichnet ist. Auf Grund der reduzierten zeitlichen Auflösung der klinischen CT kann die Darstellung des Herzens zu charakteristischen Bewegungsartefakten in den rekonstruierten Bildern führen. Jedoch lässt sich die Bilderzeugung mit der Objektbewegung synchronisieren. Dabei werden vorzugsweise lediglich Projektionsdaten aus der Phase minimaler Bewegung, des zu untersuchenden Objektes für eine Bildrekonstruktion verwendet bzw. gewonnen. Restliche Daten werden nicht oder mit reduziertem Gewicht berücksichtigt bzw. gar nicht aufgenommen. Hierdurch kann eine ausreichende zeitliche Auflösung des bildgebenden Systems gewährleistet werden und die Objekte werden in einem quasistatischen Zustand dargestellt. Für diese Synchronisation wird ein repräsentatives Signal (im folgenden Synchronisationssignal) verwendet, welches wiederkehrende Objektzustände widerspiegelt. Hierdurch erfolgt eine Zuweisung des Bewegungszustandes zu den aufgenommenen Projektionsdaten des CT-Systems.at The heart movement is a non-uniform quasiperiodic motion. This means that the movement is through is characterized by a recurrent course. On reason the reduced temporal resolution of clinical CT the representation of the heart can become characteristic motion artifacts in the reconstructed pictures. However, let the image generation synchronize with the object movement. there are preferably only projection data from the phase of minimal Movement of the object to be examined for image reconstruction used or won. Remaining data will not or with reduced Weight considered or not recorded. hereby can provide sufficient temporal resolution of the imaging Systems are guaranteed and the objects are in represented a quasi-static state. For this synchronization a representative signal (in the following synchronization signal) is used, which reflects recurring object states. hereby An assignment of the movement state to the recorded Projection data of the CT system.

Konventionelle Methoden zur synchronisierten Herzbildgebung basieren auf einer nachträglichen Verarbeitung/Selektion der für die Bildrekonstruktion tatsächlich verwendeten Projektionsdaten aus einer Vielzahl an Projektionsdaten (retrospektives Gating). Somit bleiben viele Projektionsdaten bei der Bilderzeugung unberücksichtigt, was zu einer verringerten Dosiseffizienz und somit zu einer unnötig hohen Röntgenstrahlenbelastung des Patienten führt. Moderne Ansätze verfolgen eine Erhöhung der Dosiseffizienz und somit Reduktion der Strah lenbelastung für den Patienten. Im Speziellen seien hier zwei Techniken erwähnt. Unter Verwendung einer Röhrenstrommodulation werden aus mehreren aufeinander folgenden Herzzyklen lediglich Projektionsdaten aufgenommen, die für die Bilderzeugung verwendet werden. Diese Technik kann sowohl auf einen sequentiellen Aufnahme-Modus (prospektives Triggern) als auch auf die nachträgliche Datenselektion (retrospektives Gating) angewendet werden. Moderne CT Geräte ermöglichen mittlerweile aber auch die Aufnahme eines kompletten Bildervolumens in Aufnahmezeiten im Subsekunden-Bereich. Unter Verwendung von sehr hohen Tischvorschubgeschwindigkeiten bei der Spiral-CT wird somit das gesamte Herz in einem gewünschten Zustand innerhalb eines Herzzyklus aufgenommen. Gemein haben diese vorgestellten Techniken, dass gezielt nur Projektionsdaten aus der Bewegungsphase aufgenommen werden, in der das Herz dargestellt werden soll.conventional Synchronized cardiac imaging methods are based on a subsequent processing / selection of for the image reconstruction actually used projection data a variety of projection data (retrospective gating). Consequently many projection data are ignored during image generation, resulting in a reduced dose efficiency and thus to an unnecessary high X-ray exposure of the patient. Modern approaches pursue an increase in dose efficiency and thus reducing the radiation burden on the patient. In particular, two techniques are mentioned here. Under Use of a tube current modulation will consist of several successive cardiac cycles merely recorded projection data, which are used for image generation. This technique can be used both in a sequential recording mode (prospective triggering) as well as on the subsequent data selection (retrospective Gating). Enable modern CT devices but now also the recording of a complete picture volume in subsecond recording times. Using a lot high table feed speeds in the spiral CT is thus the entire heart in a desired state within a Heart cycle recorded. Commonly, these featured techniques that specifically only projection data from the movement phase are recorded, in which the heart is to be represented.

Deshalb muss bereits vor der eigentlichen CT-Aufnahme vom Anwender diese Bewegungsphase festgelegt werden, was bezüglich des verwendeten Synchronisationssignals stattfinden muss. In der humanen Kardio-CT ist die Verwendung eines simultan aufgezeichneten Elektrokardiogramms (EKG) als Synchronisationssignal für die Bildgebung am weitesten verbreitet. Das EKG als Synchronisationssignal stellt aber nicht die tatsächliche mechanische Bewegung dar, sondern zeigt lediglich wiederholende Zustände des sich bewegenden Objektes an. Die gewünschte Rekonstruktionsphase wird basierend auf Erfahrungswerten des Anwenders vor dem CT-Scan festgelegt, wodurch aber eine optimale Bildqualität bzgl. der Objektbewegung nicht sichergestellt werden kann, da eine Analyse der tatsächlichen mechanischen Bewegung nicht möglich ist. Eine nachträgliche Adaption der Rekonstruktionsphase bzgl. der Herzrate oder Patientenspezifität ist nicht möglich und führt zwangsläufig bei entsprechenden Abweichungen zu einem starken Verlust an Bildqualität.Therefore This has to be done by the user before the actual CT recording Movement phase are determined, what with respect to the used Synchronization signal must take place. In human cardiac CT is the use of a simultaneous recorded electrocardiogram (ECG) as the synchronization signal for imaging on most widespread. The ECG sets as a synchronization signal but not the actual mechanical movement, but shows only repeating states of the moving one Object. The desired reconstruction phase is based based on empirical values of the user before the CT scan, thereby but an optimal image quality with respect to the object movement can not be guaranteed as an analysis of the actual mechanical movement is not possible. An afterthought Adaptation of the reconstruction phase with regard to the heart rate or patient specificity is not possible and inevitably leads with corresponding deviations to a strong loss of image quality.

Um dennoch eine adäquate Bildqualität sicherstellen zu können, wird die Nutzung der vorgestellten Techniken eingeschränkt, was zu einer nicht-optimalen Anwendung führt. Die Aufnahme der Projektionsdaten wird nicht nur auf die ausgewählte (darzustellende) Bewegungsphase beschränkt sondern es werden auch Projektionsdaten aus anderen Bewegungsphasen aufgenommen. Somit behält der Anwender weiter die Möglichkeit nachträglich die darzustellende Bewegungsphase der gewünschten Bildqualität anzupassen. Eine verringerte Dosiseffizienz und erhöhte Strahlenbelastung des Patienten wird hierfür in Kauf genommen. Darüber hinaus handelt es sich um eine sehr zeitintensive Methodik, da der Anwender sich durch wiederholte Rekonstruktionen zu unterschiedlichen Phasenpunkten iterativ einer optimalen Bildqualität anzunähern versucht. Bildbasierte Ansätze ermöglichen eine Optimierung der Bildqualität hinsichtlich der darzustellenden Bewegungsphase ( DE 101 29 631 A1 ) können aber lediglich auf Projektionsdaten angewendet werden, die vollständig vorliegen also im Verfahren des retrospektiven Gating aufgenommen wurden. Es wird also nicht ermöglicht bereits vor dem CT-Scan die tatsächliche Herzmuskelbewegung zu analysieren. Die Kymogrammfunktion ( EP 1 061 474 A1 ) wurde bisher in erster Linie nur als Synchronisationssignal verwendet. Sie stellt ein Zeitsignal über die gesamte Aufnahmezeit des eigentlichen CT-Scans dar, welches die tatsächliche Objektbewegung widerspiegelt und somit eine Alternative zu indirekten Objektbewegungsmessungen darstellt (z. B. EKG). Eine weitere Anwendung der Kymogrammfunktion mit entsprechender Signalverarbeitung und -analyse ( PCT/EP 2007/007091 ) ermöglicht die Detektion der Bewegungsphase minimaler Objektbewegung. Die Anwendung ist ebenfalls nur auf Projektionsdaten des tatsächlichen CT-Scans möglich, die mit dem retrospektiven Gating aufgenommen wurden. Derzeitig existieren keine Lösungsansätze basierend auf automatisierten Methoden, die es ermöglichen, die eigentliche Datenaufnahme hinsichtlich der Objekt-spezifischen Bewegung zu steuern. Eine Steuerung der Datenaufnahme begründet sich ausschließlich auf der Erfahrung des Anwenders.Nevertheless, to ensure adequate image quality, the use of the techniques presented is restricted, resulting in a non-optimal application. The recording of the projection data is not limited to the selected (to be shown) motion phase but also projection data from other motion phases are recorded. Thus, the user continues to retain the ability to subsequently adjust the displayed motion phase of the desired image quality. A reduced dose efficiency and increased radiation exposure of the patient is accepted. In addition, it is a very time-consuming methodology, as the user tries to iteratively approximate an optimal image quality by repeated reconstructions to different phase points. Image-based approaches enable an optimization of the image quality with regard to the motion phase to be represented ( DE 101 29 631 A1 ) can only be applied to projection data that is completely available, ie recorded in retrospective gating. It is therefore not possible to analyze the actual heart muscle movement before the CT scan. The kymogram function ( EP 1 061 474 A1 ) has been used primarily only as a synchronization signal. It represents a time signal over the entire recording time of the actual CT scan, which reflects the actual object movement and so on with an alternative to indirect object motion measurements (eg ECG). Another application of the kymogram function with appropriate signal processing and analysis ( PCT / EP 2007/007091 ) allows the detection of the movement phase of minimal object movement. The application is also possible only on projection data of the actual CT scan, which were taken with the retrospective gating. Currently, there are no approaches based on automated methods that make it possible to control the actual data acquisition with respect to the object-specific movement. A control of the data acquisition is based solely on the experience of the user.

Die Begriffe Kymogramm, Kymogrammfunktion und Kymogrammsignal werden in dieser Beschreibung synonym verwendet. Unter einem Kymogramm wird eine Bewegungsinformation verstanden – genauer eine Aufzeichnung von physikalischen und physiologischen Veränderungen als Funktion der Zeit.The The terms kymogram, kymogram function and kymogram signal are used used synonymously in this description. Under a kymogram is understood a movement information - more precisely one Recording of physical and physiological changes as a function of time.

Die Begriffe optimale Rekonstruktionsphase, Phase minimaler Objektbewegung werden in dieser Beschreibung synonym verwendet.The Terms optimal reconstruction phase, phase of minimal object movement are used synonymously in this description.

Die optimale Rekonstruktionsphase wird durch Analyse der tatsächlichen Bewegungsfunktion des Objektes gefunden. Sie wird nicht mittels Ähnlichkeitsberechnungen oder Drittdaten bestimmt. Das bedeutet, dass die Grundlage der Bestimmung der optimalen Rekonstruktionsphase die tatsächlichen unmittelbaren und direkten Bewegungsdaten sind.The optimal reconstruction phase will be through analysis of the actual Motion function of the object found. It is not done by means of similarity calculations or third party data. That means the basis of the provision the optimal reconstruction phase the actual immediate and direct movement data.

Im Rahmen dieser Beschreibung ist, ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit, die Bildaufnahme durch tomographische Bildgebungssysteme (z. B. Computertomographen-CT, Mikro-CT, C-Bogen-CT, Magnetresonanztomographen-MR, Mikro-MR, Positron-Emission-Tomographen-PET, Einzelphotonen-Emissions-Tomographen-SPECT) erläutert, wobei die vorgestellte Technik für jedes andere Aufnahmesystem mit mehrdimensionalen Messdaten anwendbar ist. Die dargestellte Erfindung kann auf die Bildgebung aller technischen, physikalischen, chemischen und biologischen Objekte mit Bewegungen angewendet werden, vorausgesetzt es gibt ein Signal, welches zur Bewegungsfunktion des Objektes korreliert ist. Ein Beispiel eines technischen Objektes ist ein Motorblock, welcher im Betrieb zum Beispiel auf Risse oder Undichtigkeiten am Kolben untersucht wird. Ein entsprechendes korreliertes Signal könnte zum Beispiel das Messsignal der Lambdasonde sein.in the The scope of this description is, without limitation, the Generality, image acquisition by tomographic Imaging systems (eg computed tomography CT, micro-CT, C-arm CT, Magnetic Resonance Imaging MR, Micro MR, Positron Emission Tomography PET, Single Photon Emission Tomography SPECT), the technique presented for any other recording system applicable with multidimensional measurement data. The illustrated Invention can be applied to the imaging of all technical, physical, chemical and biological objects with movements are used, provided there is a signal that correlates to the motion function of the object is. An example of a technical object is an engine block, which in operation, for example, cracks or leaks on Piston is examined. A corresponding correlated signal could for example, be the measuring signal of the lambda probe.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben.The Invention will hereinafter be understood without limitation of the general Erfindungsgedankenens with reference to embodiments below Reference to the drawings described by way of example.

1 ein schematisches CT-System mit seinen für die vorliegende Erfindung wesentlichen Bestandteilen, 1 a schematic CT system with its essential for the present invention components,

Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel eines Kardio-CT-Systems nach 1 mit einem ersten Bildaufnahmesystem 1 beschrieben. Dieses besteht im Wesentlichen aus bildgebenden Elementen 2 (Röntgenröhre, Detektoren, etc.) sowie einer damit verbundenen Steuereinheit 3 sowie einer Bildrekonstruktionseinheit 4, die unter Verwendung der von den bildgebenden Elementen 2 erhaltenen Projektionsdaten CT-Bilder erstellt. Die nachfolgend beschriebenen erfindungswesentlichen Schritte werden überwiegend von einem zweiten Bildaufnahmesystem 21 verwirklicht. Dieses besteht im Wesentlichen aus zweiten bildgebenden Elementen 22 sowie einer damit verbundenen zweiten Steuereinheit 23.The invention is described below using the example of a cardio-CT system 1 with a first image acquisition system 1 described. This consists essentially of imaging elements 2 (X-ray tube, detectors, etc.) and an associated control unit 3 and an image reconstruction unit 4 made using the of the imaging elements 2 obtained projection data CT images. The steps essential to the invention described below are predominantly provided by a second image acquisition system 21 realized. This consists essentially of second imaging elements 22 and a second control unit connected thereto 23 ,

Die Steuereinheit 23 umfasst dabei wenigstens eine Datenverarbeitungseinheit mit einer Anzahl von weiter unten näher erläuterten Funktionsmodulen, wobei jedes Funktionsmodul ausgebildet ist zur Durchführung einer bestimmten Funktion oder einer Anzahl bestimmter Funktionen gemäß dem beschriebenen Verfahren. Bei den Funktionsmodulen kann es sich um Hardwaremodule oder Softwaremodule handeln. Mit anderen Worten kann die Erfindung, soweit es die Datenverarbeitungseinheit betrifft, entweder in Form von Computerhardware oder in Form von Computersoftware oder in einer Kombination aus Hardware und Software verwirklicht werden. Soweit die Erfindung in Form von Software verwirklicht ist, werden die nachfolgend beschriebenen Funktionen durch Com puterprogrammanweisungen realisiert, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner ausgeführt wird. Der Rechner kann beispielsweise ein Standard-Personalcomputer oder eine dedizierte medizinische Workstation sein. Die Computerprogrammanweisungen sind dabei auf an sich bekannte Art und Weise in einer beliebigen Programmiersprache verwirklicht und können der Datenverarbeitungseinheit in beliebiger Form bereitgestellt werden, beispielsweise in Form von Datenpaketen, die über ein Rechnernetz übertragen werden, oder in Form eines auf einer Diskette, einer CD-ROM oder einem anderen Datenträger gespeicherten Computerprogrammprodukts.The control unit 23 comprises at least one data processing unit with a number of function modules explained in more detail below, each function module being designed to perform a specific function or a number of specific functions according to the method described. The function modules can be hardware modules or software modules. In other words, as far as the data processing unit is concerned, the invention can be implemented either in the form of computer hardware or in the form of computer software or in a combination of hardware and software. As far as the invention is implemented in the form of software, the functions described below are implemented by computer program instructions when the computer program is executed on a computer. The computer may be, for example, a standard personal computer or a dedicated medical workstation. The computer program instructions are implemented in a manner known per se in any programming language and can be provided to the data processing unit in any form, for example in the form of data packets which are transmitted via a computer network or in the form of a diskette, a CD-ROM or a CD-ROM. ROM or any other computer stored computer program product.

Auch die Bildrekonstruktionseinheit 4 umfasst wenigstens eine Datenverarbeitungseinheit sowie eine entsprechend zur Bildrekonstruktion ausgebildete Computersoftware. Eine derartige Bildrekonstruktionseinheit ist aus dem Stand der Technik bekannt. Es kann sich dabei insbesondere um eine entfernt von dem bildgebenden Element 2 installierte Rechnereinheit handeln.Also the image reconstruction unit 4 comprises at least one data processing unit as well as a computer software designed correspondingly for image reconstruction. Such an image reconstruction unit is known from the prior art. It may be in particular a remote from the imaging element 2 installed Act computer unit.

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein tomographisches bildgebendes System mit einer vollautomatischen, rechnergestützten Bestimmung und Zuweisung der tatsächlichen mechanischen Bewegung zu der Phaseninformation eines beliebigen Synchronisationssignals 10 zur Steuerung des Ersten Bildaufnahmesystems 1. Kern der Erfindung ist ein Verfahren, das es erlaubt, individuell auf den Patienten abgestimmt, eine gewünschte Bewegungsphase für eine Bildaufnahme zu bestimmen. Die Bestimmung dieser Bewegungsphase findet bezüglich eines beliebigen Synchronisationssignals 10 bereits vor der eigentlichen CT-Aufnahme statt und wird durch ein zweites bildgebendes System 21 durchgeführt. Somit ist die Information bzgl. der Bewegungsphase während der eigentlichen Aufnahme der Projektionsdaten durch das erste Bildaufnahmesystem 1 bereits verfügbar und entsprechende erste bildgebende Elemente 2 können bzgl. der entsprechenden Bewegungsphase durch die Steuerungskomponente 3 gesteuert werden. Hierzu wird vor der eigentlichen CT-Aufnahme eine Datenaufnahme durchgeführt. Diese erste Datenaufnahme kann durch wenigstens eines oder aber auch durch mehrere bildgebende Systeme 21 (z. B. CT, MR, PET, SPECT, Ultraschall, Radiographie) erfolgen sowie in unterschiedlichen Aufnahmemodi durchgeführt werden (in der CT z. B. durch Niedrig-Dosis-Aufnahme, Spiral-CT, Sequentielle-CT, Projektionsaufnahmen mit stationärem Aufnahmesystem, biplan, Dual-Source CT) unabhängig von dem später verwendeten Bildgebungsverfahren oder dem später verwendeten Aufnahmemodus. Das zweite Bildaufnahmesystem 21 kann jedoch auch dem ersten Bildaufnahmesystem 1 entsprechen und somit dem ersten Bildaufnahmesystem, welches für die spätere Bildaufnahme verwendet wird, identisch sein. Gleichzeitig wird zu dieser ersten Datenaufnahme ein beliebiges Synchronisationssignal 10 aufgezeichnet, welches für die spätere Steuerung der Bildaufnahme verwendet werden soll. Das Synchronisationssignal 10 wird entsprechend dem Anwendungsbereich gewählt, beispielsweise ein Atemsignal zur Atemkorrelierten Bildrekonstruktion. In der Herzbildgebung entspricht dieses Synchronisationssignal 10 in den meisten Fällen dem EKG, wobei auch hier die Anwendung weiterer Signale zur Synchronisation der Bildaufnahme, wie beispielsweise ein Pulsoximeter oder die Kymogrammfunktion, möglich und bereits durch entsprechende Literatur dokumentiert ist. Die Nennung dieser Signale sei aber nur exemplarisch, da die vorgestellte Erfindung eine Anwendung auf jegliche Synchronisationssignale und entsprechende Bildaufnahme ermöglicht.The present invention describes a tomographic imaging system with fully automatic computer-aided determination and assignment of the actual mechanical motion to the phase information of any synchronization signal 10 for controlling the first image acquisition system 1 , The core of the invention is a method that allows, individually tailored to the patient, to determine a desired movement phase for image acquisition. The determination of this movement phase takes place with respect to an arbitrary synchronization signal 10 already takes place before the actual CT scan and is performed by a second imaging system 21 carried out. Thus, the information on the motion phase during the actual recording of the projection data by the first image pickup system 1 already available and corresponding first imaging elements 2 can with respect to the corresponding movement phase by the control component 3 to be controlled. For this purpose, a data acquisition is performed before the actual CT recording. This first data acquisition can be done by at least one or by several imaging systems 21 (eg, CT, MR, PET, SPECT, ultrasound, radiography), and performed in different modes of acquisition (in CT, for example, by low-dose recording, spiral CT, sequential CT, projection imaging with stationary) Recording system, biplan, dual-source CT) regardless of the imaging method used later or the recording mode used later. The second imaging system 21 However, it can also be the first image acquisition system 1 and thus be identical to the first imaging system used for later imaging. At the same time, an arbitrary synchronization signal is added to this first data acquisition 10 recorded, which should be used for the subsequent control of image acquisition. The synchronization signal 10 is selected according to the field of application, for example a breathing signal for respiratory correlated image reconstruction. In cardiac imaging, this synchronization signal corresponds 10 in most cases the ECG, whereby here also the application of further signals for the synchronization of the image acquisition, such as a pulse oximeter or the kymogram function, is possible and already documented by corresponding literature. The mention of these signals is only exemplary, since the presented invention allows an application to any synchronization signals and corresponding image acquisition.

Hinsichtlich dieses Synchronisationssignals 10 wird aus der ersten Datenaufnahme eine tatsächliche Massenbewegungskurve, insbesondere der Kymogrammfunktion, ermittelt, aus der schließlich die Bewegungsphase berechnet werden kann. Das mehrdimensionale Zeitsignal s(t) spiegelt die Massenbewegung des sich quasi-periodisch bewegenden Objektes wieder. Im Folgenden stellt s(t) die Kymogrammfunktion dar. Dabei wird das Signal s(t) aus Projektionsdaten errechnet, die vor der eigentlichen CT-Aufnahme akquiriert wurden, die für die Bilderzeugung verwendet werden. Somit wird bzgl. eines beliebigen Synchronisationssignals vor der eigentlichen CT-Aufnahme die Bewegungsphase berechnet, so dass die Information der Bewegungsphase bzgl. des verwendeten Synchronisationssignals während der eigentlichen CT-Aufnahme bereits vorliegt. Somit können die ersten bildgebenden Elemente 2 oder auch andere Bestandteile des ersten Bildaufnahmesystems 1 bzgl. der Bewegungsphase hinsichtlich eines beliebigen Synchronisationssignals gesteuert werden.With regard to this synchronization signal 10 From the first data acquisition, an actual mass movement curve, in particular the kymogram function, is determined, from which finally the movement phase can be calculated. The multidimensional time signal s (t) reflects the mass movement of the quasi-periodically moving object. In the following, s (t) represents the kymogram function. In this case, the signal s (t) is calculated from projection data acquired before the actual CT acquisition used for the image generation. Thus, with respect to any synchronization signal before the actual CT recording, the movement phase is calculated, so that the information of the movement phase with respect. The synchronization signal used during the actual CT recording already exists. Thus, the first imaging elements 2 or other components of the first imaging system 1 be controlled with respect to the movement phase with respect to any synchronization signal.

Mit anderen Worten wird eine repräsentative Bewegungsfunktion des Herzens erzeugt, welche den Bewegungszyklus hinsichtlich eines beliebigen Synchronisationssignals darstellt. Hierfür kann ein beliebiges Synchronisationssignal 10 verwendet werden, welches die quasiperiodische Objektbewegung widerspiegelt. Die Bewegungsphase wird also bezüglich eines beliebigen Synchronisationssignals bestimmt, welches für die spätere Bildaufnahme verwendet wird. Insbesondere in der Kardio-CT wird ein zusätzliches EKG, entsprechend aber auch jedes beliebige andere Synchronisationssignal, eingesetzt, welches über wenigstens eine Datenleitung 102 und 122 an die Steuereinheit 3 des ersten Bildaufnahmesystems 1 und die an die zweite Steuereinheit 23 des zweiten bildgebenden System 21 angeschlossen wird.In other words, a representative motion function of the heart is generated, which represents the motion cycle with respect to an arbitrary synchronization signal. This can be any synchronization signal 10 which reflects the quasi-periodic object movement. The movement phase is thus determined with respect to an arbitrary synchronization signal, which is used for the later image acquisition. In particular, in the cardio-CT an additional ECG, but also any other synchronization signal is used, which via at least one data line 102 and 122 to the control unit 3 of the first image acquisition system 1 and to the second control unit 23 of the second imaging system 21 is connected.

Die zweite Steuereinheit 23 umfasst ein erstes Funktionsmodul 25, das zur Bereitstellung der mechanischen Bewegungsfunktion des untersuchten Herzens ausgebildet ist. Hierzu ist das erste Funktionsmodul 25 mit den zweiten bildgebenden Elementen 22 des zweiten Bildaufnahmesystems 21 über eine Datenleitung 121 verbunden. Die mechanische Bewegungsfunktion wird dabei von dem ersten Funktionsmodul 25 direkt aus den Messdaten berechnet. Auf den an sich bekannten Aufbau und die Arbeitsweise dieses ersten Funktionsmoduls 25 der zweiten Steuereinheit 23 wird nachfolgend nicht weiter eingegangen. Die mechanische Bewegungsfunktion wird von dem ersten Funktionsmodul 25 einem zweiten Funktionsmodul 26 der zweiten Steuereinheit 23 bereitgestellt bzw. zu diesem über eine Datenleitung 103 übertragen. Dieses zweite Funktionsmodul 26 führt dann die im Detail beschriebene Analyse der Massenbewegungskurve durch.The second control unit 23 includes a first functional module 25 which is designed to provide the mechanical movement function of the examined heart. This is the first function module 25 with the second imaging elements 22 of the second imaging system 21 via a data line 121 connected. The mechanical movement function is performed by the first functional module 25 calculated directly from the measured data. On the known structure and the operation of this first functional module 25 the second control unit 23 will not be discussed further below. The mechanical movement function is provided by the first functional module 25 a second functional module 26 the second control unit 23 provided or to this via a data line 103 transfer. This second functional module 26 then performs the detailed analysis of the mass motion curve.

Unter Verwendung der vorgestellten Methodik kann eine Bewegungsphase bestimmt werden, so dass optimale Bildqualität hinsichtlich Bewegungsartefakten sichergestellt werden kann. Dies wird durch das Lösen eines Minimierungsproblems in dem zweiten Funktionsmodul 26 der zweiten Steuereinheit 23 bestimmt. Dabei werden ausschließlich Datenpunkte aus der Massenbewegungsfunktion bei der Minimierung beachtet, die mit dem zeitlichen Bereich der Datenaufnahme für die Bilderzeugung übereinstimmen. Das korrespondierende Zeitfenster stellt den Beitrag der einzelnen Projektionen zum Bildervolumen dar. Im speziellen Fall einer Aufnahme gemäß prospektivem Triggern kann dies der effektiven Scanzeit der jeweiligen Schicht entsprechen. Im Fall einer kontinuierlichen Aufnahme mit sehr hoher Tischvorschubsgeschwindigkeit kann das Zeitfenster der kompletten Scanzeit der Datenaufnahme entsprechen. Der für die Auswertung verwendete Zeitbereich wird also gemäß des verwendeten Aufnahmemodus und den entsprechenden Systemparametern des ersten Bildaufnahmesystems 1 gewählt, welche über die Datenleitung 105 der zweiten Steuereinheit 23 bereitgestellt werden.Using the presented methodology, a motion phase can be determined so that optimal image quality in terms of motion can be ensured. This is done by solving a minimization problem in the second functional module 26 the second control unit 23 certainly. In this case, only data points from the mass movement function are considered in the minimization, which coincide with the temporal range of the data acquisition for the image generation. The corresponding time window represents the contribution of the individual projections to the image volume. In the special case of a recording according to prospective triggering, this can correspond to the effective scanning time of the respective layer. In the case of a continuous recording with a very high table feed speed, the time window of the complete scan time may correspond to the data recording. The time range used for the evaluation thus becomes according to the recording mode used and the corresponding system parameters of the first image recording system 1 which is selected via the data line 105 the second control unit 23 to be provided.

Mit anderen Worten lässt sich aus den Werten, die vor der eigentlichen CT-Aufnahme erzeugt wurden, die Bewegungsphase für die folgenden Bewegungszyklen des Herzen vorhersagen. Nachdem diese Bewegungsphase in dem zweiten Funktionsmodul 26 der zweiten Steuereinheit 23 bestimmt ist, erfolgt eine Übertragung der Phaseninformation über die Datenleitung 103 an die erste Steuereinheit 3 und eine entsprechende Ansteuerung der ersten bildgebenden Elemente 2 des ersten Bildaufnahmesystems 1 über eine Datenleitung 104. Insbesondere bedeutet dies eine Ansteuerung der Röntgenröhre derart, dass in bewegungsreichen Phasen, die keine Bildbeiträge liefern, der Röhrenstrom als eine Funktion der Herzphase gestaltet und somit die Dosisbelastung reduziert wird.In other words, from the values produced before the actual CT scan, the motion phase can be predicted for the subsequent heart motion cycles. After this movement phase in the second function module 26 the second control unit 23 is determined, there is a transmission of the phase information via the data line 103 to the first control unit 3 and a corresponding drive of the first imaging elements 2 of the first image acquisition system 1 via a data line 104 , In particular, this means a control of the X-ray tube such that in motion-rich phases that provide no image contributions, the tube current designed as a function of the cardiac phase, and thus the dose burden is reduced.

11
erstes Bildaufnahmesystemfirst Imaging system
22
erste bildgebende Elementefirst imaging elements
33
erste Steuereinheitfirst control unit
44
BildrekonstruktionseinheitImage reconstruction unit
1010
Synchronisationssignalsynchronization signal
2121
zweites Bildaufnahmesystemsecond Imaging system
2222
zweite bildgebende Elementesecond imaging elements
2323
zweite Steuereinheitsecond control unit
2525
erstes Funktionsmodulfirst function module
2626
zweites Funktionsmodulsecond function module
101–124101-124
Datenleitungendata lines

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10129631 A1 [0003, 0017] - DE 10129631 A1 [0003, 0017]
  • - EP 1061474 A1 [0004, 0017] - EP 1061474 A1 [0004, 0017]
  • - EP 2007/007091 [0005, 0017] - EP 2007/007091 [0005, 0017]

Claims (13)

Verfahren zur Darstellung eines sich quasiperiodisch bewegenden Objektes, unter Verwendung einer Bildrekonstruktionstechnik, dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächliche Bewegungsfunktion eines Objektes zu der Phaseninformation eines beliebigen Synchronisationssignals vor der Bildaufnahme durch ein Bildaufnahmesystem zugewiesen wird.A method of displaying a quasi-periodically moving object, using an image reconstruction technique , characterized in that the actual motion function of an object is assigned to the phase information of any synchronization signal prior to image capture by an imaging system. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bildaufnahmesystem um ein tomographisches Bildaufnahmesystem handelt, insbesondere um einen Computertomographen, Magnetresonanztomographen, Positron-Emission-Tomographen oder Einzelphotonen-Emissions-Tomographen.Method according to claim 1, characterized in that that the image acquisition system is a tomographic image acquisition system especially a computed tomography scanner, magnetic resonance imaging, Positron emission tomographs or single-photon emission tomographs. Verfahren zur Darstellung eines sich quasiperiodisch bewegenden Objektes, unter Verwendung einer Bildrekonstruktionstechnik aus Aufnahmen eines ersten Bildaufnahmesystems (1), dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächliche Bewegung eines Objektes durch ein zweites Bildaufnahmesystem (21) bestimmt wird, welches unabhängig dem ersten Bildaufnahmesystem (1) ist.Method for displaying a quasi-periodically moving object, using an image reconstruction technique from images of a first image acquisition system ( 1 ), characterized in that the actual movement of an object through a second image acquisition system ( 21 ) which is independent of the first image acquisition system ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das das zweite Bildaufnahmesystem (21) ein Computertomograph, Magnetresonanztomograph, Positron-Emission-Tomograph, Einzelphotonen-Emissions-Tomograph, Ultraschallgerät oder Radiographieaufnahmesystem ist.A method according to claim 3, characterized in that the second image recording system ( 21 ) is a computed tomography scanner, magnetic resonance tomograph, positron emission tomograph, single photon emission tomograph, ultrasound machine or radiography receiving system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Bewegungsfunktion um ein Kymogramm handelt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that it is at the movement function to a kymogram is about. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ansteuerung einzelner bildgebender Elemente (2) des Bildaufnahmesystems (1) entsprechend der bestimmten Bewegungsphase hinsichtlich eines beliebigen Synchronisationssignals (10).Method according to one of the preceding claims, characterized by an activation of individual imaging elements ( 2 ) of the image acquisition system ( 1 ) corresponding to the determined movement phase with respect to an arbitrary synchronization signal ( 10 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegungsfunktion durch eine Niedrig-Dosis-Aufnahme mit einem Computertomographen, Positron-Emission-Tomographen oder Einzelphotonen-Emissions-Tomographen erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement function by a low-dose recording with a computed tomography, positron emission tomograph or Single-photon emission tomograph is generated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegungsfunktion unter Verwendung eines CT mit Mehr-Röhren-Detektor System CT erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the motion function using a CT with multi-tube detector system CT is generated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegungsfunktion durch Projektionsaufnahmen mit stationärem Aufnahmesystem erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement function by projection shots is generated with a stationary recording system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegungsfunktion durch eine Spiral-CT Aufnahme erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement function by a spiral CT Recording is generated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Bewegungsfunktion durch eine sequentielle CT Aufnahme erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the movement function by a sequential CT recording is generated. Bildaufnahmesystem (1), insbesondere Computertomograph, zur Darstellung eines sich quasiperiodisch bewegenden Objektes unter Verwendung einer Bildrekonstruktionstechnik, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (23) zur Bestimmung der optimalen Bildrekonstruktionsphase unter Verwendung einer Bewegungsfunktion des Objektes nach einem der Ansprüche 1 bis 11.Imaging system ( 1 ), in particular computed tomography, for displaying a quasi-periodically moving object using an image reconstruction technique, characterized by a control unit ( 23 ) for determining the optimal image reconstruction phase using a motion function of the object according to any one of claims 1 to 11. Computerprogramm für ein erstes Bildaufnahmesystem (1) nach Anspruch 12, mit Computerprogrammanweisungen zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wenn das Computerprogramm auf einem Rechner ausgeführt wird.Computer program for a first image acquisition system ( 1 ) according to claim 12, with computer program instructions for carrying out the method according to one of claims 1 to 11, when the computer program is executed on a computer.
DE102009028805A 2009-04-23 2009-08-21 Method for representing object e.g. heart, moving in quasi-periodic manner, involves assigning actual movement function of object to phase information of synchronization signals before image recording by image recording system Ceased DE102009028805A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09158616.4 2009-04-23
EP09158616 2009-04-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009028805A1 true DE102009028805A1 (en) 2010-10-28

Family

ID=42779774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009028805A Ceased DE102009028805A1 (en) 2009-04-23 2009-08-21 Method for representing object e.g. heart, moving in quasi-periodic manner, involves assigning actual movement function of object to phase information of synchronization signals before image recording by image recording system

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009028805A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1061474A1 (en) 1999-06-17 2000-12-20 VAMP Verfahren und Apparate der Medizinischen Physik GmbH Computer tomograph reducing object motion artifacts and extracting object motion information
DE10129631A1 (en) 2001-06-20 2003-01-02 Philips Corp Intellectual Pty Process for the reconstruction of a high-resolution 3D image
WO2008017493A2 (en) 2006-08-10 2008-02-14 Vamp Verfahren Und Apparate Der Medizinischen Physik Gmbh Device and method for determining the optimum image reconstruction phase for objects moving quasy periodically

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1061474A1 (en) 1999-06-17 2000-12-20 VAMP Verfahren und Apparate der Medizinischen Physik GmbH Computer tomograph reducing object motion artifacts and extracting object motion information
DE10129631A1 (en) 2001-06-20 2003-01-02 Philips Corp Intellectual Pty Process for the reconstruction of a high-resolution 3D image
WO2008017493A2 (en) 2006-08-10 2008-02-14 Vamp Verfahren Und Apparate Der Medizinischen Physik Gmbh Device and method for determining the optimum image reconstruction phase for objects moving quasy periodically

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Deng J et al.: Simultaneous use of wo ultrasound scanners for motion-gated three-dimensional fetal echocardiography. ULTRASOUND IN MEDICINE AND BIOLOGY, Vol.26, No.6, pp.1021-1032. 2000 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19957082B4 (en) Method for examining an area of the body performing a periodic movement
DE19957083B4 (en) Method for examining an area of the body performing a periodic movement
DE102016203257B4 (en) Generating contrast-enhanced image data based on multi-energy X-ray imaging
DE102008037347A1 (en) Method and control device for controlling a sectional image recording system
DE60128496T2 (en) Computed tomography imaging device with reduced radiation
DE102004048209B3 (en) Generating three-dimensional image data record of moving object with x-ray tomography involves generating at least two preliminary 3D image data sets from corresponding raw images, deriving movement matrix, applying to target data record
DE102006027045A1 (en) Cardiac CT imaging with step-by-step recording
DE102005047420A1 (en) Method and system for multi-energy tomosynthesis
DE102008002915A1 (en) System and method for a user interface in digital radiographic X-ray tomosynthesis
DE102012217555A1 (en) Method and Computed Tomography System for Determining Bone Mineral Density Values
DE102016219887A1 (en) Method and system for using measured data
DE102011079270B4 (en) Method and a CT system for recording and distributing whole-body CT data of a polytraumatized patient
DE102010000146A1 (en) Method and device for reducing image artifacts
DE102013201136A1 (en) Prediction of a probable contrast agent course
DE102015206362B3 (en) Multicyclic dynamic CT imaging
DE102012205711B4 (en) Method for operating an imaging diagnostic device and medical imaging system
DE60032569T2 (en) Methods and apparatus for nonuniform temporal cardiac imaging
DE102011083629A1 (en) Determination of potential perfusion defects
DE102006027483A1 (en) Imaging method e.g. for movable object, involves acquiring consequence of reference pictures of object and processing consequence of reference pictures of object
DE102009043633A1 (en) Improved scanning of a cyclically-moving examination object using a contrast agent as part of a preliminary examination using a CT device
DE10235849A1 (en) Medical examination apparatus for imaging periodically-moving object, has two-dimensional radiation receiver associated with x-ray source mounted on carrier whose movement is controlled by derived synchronization signal
DE102011006501B4 (en) Method, image processing device and computed tomography system for obtaining a 4D image data set of an examination subject, as well as computer program product with program code sections for executing such a method
DE102005005919B4 (en) Method and CT device for taking X-ray CT images of a beating heart of a patient
DE102004017478B4 (en) Device for obtaining structural data of a moving object
DE102006015749B4 (en) Method for determining positron emission measurement information of a body region of an examination object and associated device

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20110411