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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme von einem zeitaufgelösten Bilddatensatz der digitalen Subtraktionsangiographie zugrunde zu legenden zweidimensionalen, unter einem bestimmten Projektionswinkel aufgenommenen Zeitreihenbildern und einem dreidimensionalen Perfusionsdatensatz zugrunde zu legenden zweidimensionalen, unter unterschiedlichen Projektionswinkeln aufgenommenen Projektionsbildern mit einer Röntgeneinrichtung sowie eine Biplan-Röntgeneinrichtung.
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Die digitale Subtraktionsangiographie ist als Aufnahmetechnik bereits bekannt. Dabei werden nach Gabe eines Kontrastmittels wiederholt zweidimensionale Zeitreihenbilder unter einem bestimmten, festen Projektionswinkel mit einer Röntgeneinrichtung, beispielsweise einer C-Bogen-Röntgeneinrichtung, aufgenommen, wobei dann von jedem Bild der Zeitreihe ein Referenzbild zu einem Zeitpunkt, in dem kein Kontrastmittel vorliegt, abgezogen wird. Auf diese Weise kann die Anflutung des Kontrastmittels in den Blutgefäßen, welche deutlich zu erkennen sind, beobachtet werden. Bilddatensätze der digitalen Subtraktionsangiographie (häufig DSA) ermöglichen es, den Fluss in Blutgefäßen besser qualitativ beurteilen zu können.
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Ferner ist es bekannt, quantitative, tomographische dreidimensionale Perfusionsmessungen im Gewebe durchzuführen, wozu bislang meist eine Computertomographie-Einrichtung verwendet wird (Perfusions-CT). Hierbei wird ebenfalls ein Kontrastmittelbolus injiziert, woraufhin eine Serie von Projektionsbildern unter unterschiedlichen Projektionswinkeln, beispielsweise ein gewünschtes Winkelintervall abdeckend, in kurzen zeitlichen Abständen aufgenommen werden, woraufhin die Bildserie analysiert wird, um aus den Zeit-Schwächungskurven den Blutfluss im Gewebe, beispielsweise den zerebralen Blutfluss, zu bestimmen. Hierzu werden üblicherweise mehrere Sätze von entlang einer bestimmten Aufnahme-Trajektorie aufgenommenen Projektionsbildern erzeugt, wobei jeder dieser Sätze mittels eines Rekonstruktionsverfahrens zu einem dreidimensionalen Volumen rekonstruiert werden kann, so dass sich zeitliche Verlaufsinformationen aus der Betrachtung mehrerer zeitlich hintereinander aufgenommener Volumina erhalten lassen.
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Kürzlich wurde vorgeschlagen, eine quantitative, tomographische dreidimensionale Perfusionsmessung im Gewebe auch mit einem Angiographiesystem, insbesondere einer C-Bogen-Röntgeneinrichtung, durchzuführen. Auf iterativen Ansätzen basierende Möglichkeiten sind beispielsweise in den Artikeln von
C. Neukirchen und S. Hofmann, „An Iterative Approach for Model-Based Tomographie Perfusion Estimation", Proc. Fully 3-D, 2007, Seiten 104 bis 107, und A. Fieselmann et al., „A dynamic reconstruction approach for cerebral blood flow quantification with an interventional C-arm CT", Proc. IEEE ISBI, 2010, Seiten 53 bis 56.
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Beide beschriebenen Aufnahmetechniken, also die zweidimensionale digitale Subtraktionsangiographie und die dreidimensionale Perfusionsmessung, stellen insbesondere im Hinblick auf die Vorbereitung einer Schlaganfalltherapie nützliche Werkzeuge zur Erlangung wichtiger Daten dar. Der Schlaganfall ist die dritthäufigste Todesursache in westlichen Ländern, wobei als Behandlungsoption beispielsweise die intra-arterielle Thrombolyse in Betracht kommt. Bei dieser Behandlung kann durch einen Katheter lokal in einer Gehirnarterie ein Medikament verabreicht werden, das den Thrombus entfernt. Dabei ist es bereits bekannt, einen derartigen Eingriff standardmäßig mit der Unterstützung eines Angiographiesystems, insbesondere einer C-Bogen-Röntgeneinrichtung durchzuführen.
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Ein wesentlicher Unterschied der beiden hier diskutierten Aufnahmetechniken ist, dass die dreidimensionale Perfusionsaufnahme eine niedrige Zeitauflösung hat. Dies begründet sich darin, dass die Dauer einer Rotation eines C-Bogens etwa 3 bis 5 Sekunden für einen Gesamtdrehwinkel bzw. abzudeckendes Winkelintervall von etwa 200° beträgt, während die zweidimensionale DSA-Aufnahme eine hohe Zeitauflösung aufweist, beispielsweise 2 bis 30 Zeitreihenbilder pro Sekunde. Die Informationen aus diesen beiden Aufnahmetechniken können sich also gegenseitig ergänzen. Dabei ist es allerdings problematisch, dass bei einer sequentiellen Anwendung beider Aufnahmetechniken sich die injizierte Kontrastmitteldosis erhöht, nachdem zweimal ein Kontrastmittelbolus verabreicht werden muss. Die gesamte Untersuchung dauert länger.
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Um dennoch Perfusionsdaten mit möglichst wenig Aufwand zu erhalten, wurde untersucht, ob zweidimensionale DSA-Aufnahmen dazu verwendet werden können, perfusionsähnliche Parameter zu bestimmen. Rein beispielhaft sei auf die Arbeiten von K. Taguchi und J.-F.H. Geschwind, „Toward Region-of-Interest (ROI)-based 4D perfusion using angiography system", Proc. IEEE NSS/MIC, 2008, Seiten 4238 bis 4240, und M. Giordano et al., „Perfusion Estimation in the Peripheral Vasculature Using C-arm X-ray Systems", Proc. IEEE NSS/MIC, 2009, Seiten 2017 bis 3020, verwiesen. In diesen Arbeiten wird eine dreidimensionale Segmentierung größerer Strukturen, beispielsweise in Muskelmasse und Knochen, vorgenommen, um dann mit Hilfe der zweidimensionalen DSA-Zeitreihenbilder die Perfusion in diesen Strukturen zu bestimmen. Mithin besteht das Problem, dass mit diesen Ansätzen keine regionalen dreidimensionalen Gewebeperfusionsdaten aus einer zweidimensionalen DSA-Aufnahme gemessen werden können, welche jedoch für die Schlaganfallbestimmung von großer Bedeutung sind.
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Das Patent
DE 102 41 184 B4 befasst sich mit der Problematik, die Aufnahmedauer eines dreidimensionalen Volumendatensatzes zu reduzieren. Dort wird vorgeschlagen, eine Biplan-Röntgeneinrichtung zu verwenden, welche eine erste und eine zweite Aufnahmeanordnung, die jeweils einen Röntgenstrahl und einen Röntgendetektor umfassen und um ein Isozentrum rotierbar sind, zu verwenden. Dabei nehmen während einer gleichzeitigen Rotation beide Biplan-Ebenen gleichzeitig Projektionsbilder auf, welche anschließend zu einem Gesamtdatensatz von Projektionsbildern zusammengeführt und zu einem dreidimensionalen Volumen rekonstruiert werden.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2008 016 891 A1 ist ein Betriebsverfahren für eine verschwenkbare Polyplan-Bildgebungsanlage bekannt. Eine erste und eine zweite Bildgebungsebene sind unter einem Versatzwinkel gamma relativ zueinander angeordnet. Damit erfolgt eine zeitaufgelöste Abbildung eines Untersuchungsobjekts mit den Schritten Aufnehmen eines ersten und zweiten Bilddatensatzes unter Verschwenken der Bildgebungsebenen um jeweils einen Winkel von mindestens 180°+beta, Bildung eines dritten Datensatzes durch Auswahl von Projektionsbildern aus dem ersten Datensatz sowie aus dem zweiten Datensatz, Durchführen einer Bildrekonstruktion beim dritten Datensatz, Variation des Startwinkels für das Verschwenken und Wiederholung der Bildgebungsschritte, und schließlich Auswertung des Kontrasts von Projektionsbildern.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2006 045 423 A1 ist ein Verfahren zur Nachbearbeitung eines 3D Bilddatensatzes einer Gefäßstruktur eines menschlichen oder tierischen Körpers bekannt, bei welchem eine 2D DSA (digitale Subtraktionsangiographie) der Gefäßstruktur aufgenommen und mit dem 3D Bilddatensatz registriert wird. Die 2D DSA wird mit einem entsprechenden aus dem 3D Datensatz berechneten Projektionsbild verglichen und dieser wird verändert, z.B. durch Veränderung der Segmentierungsparameter, um ihn an die 2D DSA anzupassen. Damit kann die hervorragende Ortsauflösung der 2D DSA zur Verbesserung des 3D Bilddatensatzes verwendet werden.
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Aus der Druckschrift
US 2009 / 0 296 893 A1 ist ein Verfahren zur Kalibrierung eines Mehrebenen-Röntgengeräts bekannt. Bezüglich einer ersten Aufnahmeebene wird eine Referenz-Projektionsgeometrie eingestellt und eine Anzahl von Kalibrierungspunkten aufgenommen. Mittels einer zweiten Aufnahmeebene werden dieselben Kalibrierungspunkte aufgenommen und eine externe Projektionsmatrix ermittelt, um ein Maß für die Position der zweiten Aufnahmeebene bezüglich der ersten Aufnahmeebene zu ermitteln.
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Aus MISTRETTA, Charles Anthony [et al.]: 4D-DSA and 4D fluoroscopy: preliminary implementation. In: Medical lmaging 2010, Physics of Medical lmaging, International Society for Optics and Photonics, Vol. 7622, 2010,S. 762227-1 - 762227-8 ist ein Verfahren zur Rekonstruktion einer Digitalen SubtraktionsAngiographie bekannt, bei dem eine einzelne KontrastmittelInjektion zur Rekonstruktion der zeitlichen Flussdaten und des statischen 3D-Gefäßbaums verwendet wird. Das Verfahren kann mit besonders präzisen Ergebnissen mit einer Biplan-Röntgeneinrichtung durchgeführt werden.
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Aus SIEMENS AG: Siemens Highlights Artis zeego Angiography System at TCT. In: Diagnostic and lnterventional Cardiology, 2009 ist eine Biplan-Röntgeneinrichtung für die kardiologische Bildgebung bekannt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es unter reduziertem Kontrastmitteleinsatz und reduziertem Zeitwand erlaubt, eine dreidimensionale Perfusionsmessung und eine zweidimensionale DSA-Messung durchzuführen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Biplan-Röntgeneinrichtung, umfassend eine erste und eine zweite Aufnahmeanordnung, die jeweils einen Röntgenstrahler und einen Röntgendetektor umfassen und unabhängig voneinander bewegbar, insbesondere um ein Isozentrum rotierbar, sind, verwendet wird und die Aufnahme der Zeitreihenbilder und der Projektionsbilder wenigstens teilweise zeitgleich erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, eine Biplan-Röntgeneinrichtung (Biplan-Angiographiesystem) zu verwenden, um eine im Wesentlichen zeitgleiche Aufnahme der Projektionsbilder und der Zeitreihenbilder zu erlauben. Die zeitgleiche Aufnahme der Projektionsbilder und der Zeitreihenbilder erlaubt es insbesondere, nur eine einzige Kontrastmittelinjektion vorzusehen, das bedeutet, die Zeitreihenbilder und die Projektionsbilder werden bezüglich eines einzigen Kontrastmittelbolus aufgenommen. Auf diese Weise wird nicht nur Aufnahmezeit eingespart, sondern auch die Kontrastmittelbelastung des Patienten reduziert.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Zeitabschnitt des Aufnahmezeitraums bei zur Vermeidung einer Kollision mit einer ersten Aufnahmeanordnung rotierender zweiter Aufnahmeanordnung keine Zeitreihenbilder aufgenommen werden, oder alternativ dass sämtliche Zeitreihenbilder von der während des Aufnahmezeitraums feststehenden zweiten Aufnahmeanordnung und sämtliche Projektionsbilder von der eine Teilkreisbahn um einen Gesamtdrehwinkel, der kleiner als 180°, insbesondere kleiner als 140°, ist, beschreibenden ersten Aufnahmeanordnung aufgenommen werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Zahl die mit der ersten Aufnahmeanordnung aufgenommenen Projektionsbilder größer als die Zahl der mit der zweiten Aufnahmeanordnung aufgenommenen Projektionsbilder ist, worauf im Folgenden noch näher eingegangen werden wird. In diesem Fall wird also eine Biplan-Röntgeneinrichtung derart verwendet, dass eine Aufnahmeanordnung bzw. Ebene in größerem Maße für die zweidimensionale DSA-Aufnahme und die andere Aufnahmeanordnung bzw. Ebene in größerem Maße für die dreidimensionale Perfusionsaufnahme verantwortlich ist. Es ist hier darauf hinzuweisen, dass eine Zahl natürlich auch Null sein kann, das bedeutet, es kann sein, dass sämtliche Projektionsbilder mit einer Aufnahmeanordnung, sämtliche Zeitreihenbilder aber mit der anderen Aufnahmeanordnung aufgenommen werden.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren sind zwei grundsätzlich unterschiedliche Ausführungsformen denkbar, die sich dadurch unterscheiden, ob Aufnahmeanordnungen exklusiv einem der Datensätze zugeordnet sind oder nicht.
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In der weniger bevorzugten ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sämtliche Zeitreihenbilder von der während des Aufnahmezeitraums feststehenden zweiten Aufnahmeanordnung und sämtliche Projektionsbilder von der eine Teilkreisbahn um einen Gesamtdrehwinkel, der kleiner als 180°, insbesondere kleiner als 140°, ist, beschreibenden ersten Aufnahmeanordnung aufgenommen werden. In diesem Fall werden also mit der zweiten Aufnahmeanordnung die Zeitreihenbilder unter einem festen Projektionswinkel, also aus einer festen Angulation, aufgenommen. Durch die zweite Aufnahmeanordnung wird nur eine Rotation um einen beschränkten Gesamtdrehwinkel, beispielsweise um 90°, durchgeführt. Dies vermeidet eine Kollision der Aufnahmeanordnungen, schränkt jedoch den Gesamtdrehwinkel ein, da zur Kollisionsvermeidung die beiden Aufnahmeanordnungen einen Mindestwinkelabstand einhalten müssen.
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In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn zur Ermittlung des Perfusionsdatensatzes ein speziell für kleinere Gesamtdrehwinkel als 180° plus den Fächerwinkel des Röntgenstrahlers abdeckende Teilkreisbahnen entwickelter Algorithmus verwendet wird, insbesondere ein TRIPICCS-Algorithmus. Werden übliche Rekonstruktionsalgorithmen bei solchen verkürzten Gesamtdrehwinkeln eingesetzt, also bei Aufnahmegeometrien, die Tuys Bedingung für eine stabile Rekonstruktion verletzen, können Artefakte aufgrund der verkürzten Rotation auftreten. Um diese Artefakte zu minimieren, sind im Stand der Technik bereits spezielle Algorithmen entwickelt worden, von denen im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft der TRIPICCS-Algorithmus eingesetzt werden kann. Ein solcher Algorithmus ist beispielsweise in dem Artikel von Guang-Hong Chen et al. „Temporal resolution improvement using PICCS in MDCT cardiac imaging", Med. Phys. 36(6), Juni 2009, Seiten 2130 bis 2135, beschrieben. TRI steht dabei für „temporary resolution improvement“, was den Algorithmus auch im Hinblick auf die Perfusionsaufnahmen, in denen es auch um die zeitliche Auflösung geht, nützlich macht, während er bislang nur für Herzaufnahmen beschrieben ist.
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In der erfindungsgemäß bevorzugten zweiten Ausführungsform, die alternativ zur ersten Ausführungsform eingesetzt werden kann, ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Zeitabschnitt des Aufnahmezeitraums bei zur Vermeidung einer Kollision mit einer ersten Aufnahmeanordnung rotierender zweiter Aufnahmeanordnung keine Zeitreihenbilder aufgenommen werden. In diesem Fall ist also ein Vorgehen beschrieben, bei dem Projektionen aus einem größeren Winkelintervall aufgenommen werden können, indem eine aktuelle Zeitreihenbilder aufnehmende Aufnahmeanordnung letztlich „ausweicht“ und die Aufnahme von Zeitreihenbildern in einem bestimmten Zeitabschnitt unterbrochen wird. Hierdurch wird vermieden, dass eine Kollision der Aufnahmeanordnungen auftritt und ermöglicht, dass größere Gesamtdrehwinkel für eine gedachte oder realisierte Aufnahme-Trajektorie realisiert werden können, mithin durch die Projektionsbilder größere Winkelintervalle abgedeckt werden.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn beide Aufnahmeanordnungen zur Aufnahme von Projektionsbildern und Zeitreihenbildern eingesetzt werden, wobei eine optimierte Trajektorie realisiert wird, die die Aufnahmepause für die Zeitreihenbilder möglichst geringhält und die Ausweichbewegung selbst mit zur Aufnahme von Projektionsbildern nutzt.
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Hierzu kann in besonders bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass zur Aufnahme von Projektionsbildern entlang einer mehr als 180°, insbesondere wenigstens 180° plus den Fächerwinkel der Röntgenstrahler, abdeckenden Teilkreisbahn oder Kreisbahn
- - zunächst in einem ersten Zeitabschnitt Projektionsbilder mit der rotierenden ersten Aufnahmeanordnung und Zeitreihenbilder mit der zweiten Aufnahmeanordnung aufgenommen werden,
- - woraufhin in einem zweiten Zeitabschnitt unter Einhaltung eines Mindestwinkelabstands zwischen den Aufnahmeanordnungen Projektionsbilder mit beiden rotierenden Aufnahmeanordnungen aufgenommen werden, bis die erste Aufnahmeanordnung den Projektionswinkel für die Zeitreihenbilder erreicht,
- - woraufhin in einem dritten Zeitabschnitt Projektionsbilder mit der rotierenden zweiten Aufnahmeanordnung und Zeitreihenbilder mit der ersten Aufnahmeanordnung aufgenommen werden, bis der Endwinkel der Teilkreisbahn oder Kreisbahn erreicht ist.
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Es wird also insbesondere für einen maximal möglichen Winkelbereich eine Aufnahme der Projektionsbilder mit der ersten Aufnahmeanordnung erreicht, bis ein Mindestwinkelabstand zwischen den Aufnahmeanordnungen erreicht ist, der eine Kollision der Aufnahmeanordnungen vermeiden soll. Ein derartiger Mindestwinkelabstand kann beispielsweise 20 bis 50° betragen. Ist dieser Mindestwinkelabstand erreicht, werden in einem zweiten Zeitabschnitt durch beide Aufnahmeanordnungen Projektionsbilder aufgenommen, nachdem beide rotieren, bis die erste Aufnahmeanordnung den Projektionswinkel für die Zeitreihenbilder erreicht, mithin selbst die Aufnahme der Zeitreihenbilder übernehmen kann, so dass nur eine kurze Pause bezüglich der Aufnahme der Zeitreihenbilder entsteht. Die zweite Aufnahmeanordnung kann dann weiter rotieren, bis der Endwinkel der gedachten Teilkreisbahn oder Kreisbahn erreicht ist, mithin das gesamte gewollte Winkelintervall, insbesondere 180° plus den Fächerwinkel, erreicht ist. Auf diese Weise ist im genannten Beispiel Tuys Bedingung erfüllt. So ist eine auf die parallele, weitgehend zeitgleiche Aufnahme von Projektionsbildern und Zeitreihenbildern abgestimmte Ansteuerung der Röntgeneinrichtung realisiert, die hinreichend große Winkelintervalle für die Projektionsbilder genauso erlaubt wie eine möglichst kurze Gesamtaufnahmezeit und eine möglichst kurze Unterbrechungszeit für die Aufnahme der Zeitreihenbilder.
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Wie bereits erwähnt wurde, werden üblicherweise mehrere das gewünschte Winkelintervall abdeckende Sätze von Projektionsbildern aufgenommen, das bedeutet, die gedachte Teilkreisbahn oder Kreisbahn wird mehrfach abgefahren. Um dies möglichst effektiv in der beschriebenen bevorzugten Ausgestaltung zu realisieren, kann vorgesehen sein, dass nach dem dritten Zeitabschnitt die Zeitabschnitte mit umgekehrter Rotationsrichtung und Reihenfolge nochmals durchlaufen werden. Das bedeutet also, dass nach Erreichen des Endwinkels durch die zweite Aufnahmeanordnung diese in ihrer Bewegung umgekehrt wird, wobei die Aufnahme der Projektionsbilder für einen Bewegungsumkehrzeitabschnitt, der beispielweise eine Sekunde betragen kann, ausgesetzt wird. In dieser Zeit ändert die zweite Aufnahmeanordnung ihre Bewegungsrichtung und beginnt sodann in einem dem dritten Zeitabschnitt entsprechenden vierten Zeitabschnitt mit der Zurückrotation in Richtung der Stellung, in der der Projektionswinkel für die Zeitreihenbilder vorliegt. Ist der Mindestwinkelabstand erreicht, rotieren in einem fünften Zeitabschnitt die erste und die zweite Aufnahmeanordnung gemeinsam und nehmen hierbei Projektionsbilder auf, entsprechend dem zweiten Zeitabschnitt, wobei wiederum die Aufnahme der Zeitreihenbilder unterbrochen wird. Erreicht die zweite Aufnahmeanordnung den Projektionswinkel für die Zeitreihenbilder, werden durch sie wiederum Zeitreihenbilder aufgenommen und ihre Rotation wird gestoppt, während die erste Aufnahmeanordnung während der Rotation weiter Projektionsbilder aufnimmt, was dem umgekehrten ersten Zeitabschnitt entspricht. Dieses periodische Abfahren der Bahnen (hin und zurück) kann selbstverständlich auch noch häufiger wiederholt werden, so dass vorgesehen sein kann, dass mehr als zwei komplette Sätze von Projektionsbildern entlang der Teilkreisbahn aufgenommen werden. Nach dem Ende des sechsten Zeitabschnitts ist dann wiederum ein Bewegungsumkehrzeitabschnitt vorgesehen, in welchem die erste Aufnahmeanordnung ihre Rotationsrichtung verändert. Dieser kann wiederum beispielsweise eine Sekunde lang sein.
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Insgesamt wird in dieser Ausführungsform also vorgeschlagen, die zweidimensionale DSA-Aufnahme und die dreidimensionale Perfusionsaufnahme mittels einer einzigen Mehrfachrotationsaufnahme der Biplan-Röntgeneinrichtung durchzuführen. Soll keine komplette Drehung um 360° durchgeführt werden, auf welche im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, ist die zweite Aufnahmeanordnung mithin hauptsächlich für die Aufnahme der Zeitreihenbilder aus einer festen Angulation verantwortlich, während die andere Aufnahmeanordnung hauptsächlich für die Aufnahme von Projektionsbildern aus verschiedenen Angulationen verantwortlich ist. Nachdem in diesem Fall größere Winkelintervalle durch die Projektionsbilder abgedeckt werden sollen, beispielsweise ein Winkelintervall von ca. 200°, das typische Intervall für eine Short-Scan-Rekonstruktion, ist es in dieser Ausführungsform nicht möglich, dass die zweite Aufnahmeanordnung nur Zeitreihenbilder aufnimmt und die erste Aufnahmeanordnung die Gesamtrotation durchführt, da eine Kollision der Aufnahmeanordnung auftreten würde. Zur Lösung dieses Problems wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beschriebene optimierte Trajektorie vorgeschlagen, bei der immer ein minimaler Winkelabstand (der Mindestwinkelabstand) der Aufnahmeanordnungen zueinander eingehalten wird.
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Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass zur Ermittlung des Bilddatensatzes der digitalen Subtraktionsangiographie und des Perfusionsdatensatzes die mit den verschiedenen Aufnahmeanordnungen aufgenommenen Bilder einem Projektionsbilddatensatz und einem Zeitreihenbilddatensatz zugeordnet werden. Es werden mithin Daten, die mit unterschiedlichen Aufnahmeanordnungen aufgenommen wurden, kombiniert, um einen Datensatz für die zweidimensionale DSA-Aufnahme und einen Datensatz für die dreidimensionale Perfusionsaufnahme zu erzeugen.
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Bei vielen Biplan-Röntgeneinrichtungen können die Aufnahmeanordnungen jeweils nur um ein bestimmtes Winkelintervall rotieren, da mechanische Beschränkungen vorgegeben sind. Es sind jedoch auch Biplan-Röntgeneinrichtungen bekannt, insbesondere solche, bei denen die Aufnahmeanordnungen mittels Roboterarmen umfassenden Halterungen bewegbar sind, bei denen eine komplette Rotierbarkeit der Aufnahmeanordnungen denkbar ist. In diesem Fall können auch kombinierte Aufnahme-Trajektorien realisiert werden, die entlang einer 360° abdeckenden Kreisbahn ermöglicht sind. Das Winkelintervall beträgt hier also die vollen 360°. Dabei ergibt es sich, dass beide Aufnahmeanordnungen jeweils zu gleichen Teilen an der Aufnahme der Zeitreihenbilder und der Projektionsbilder beteiligt sind.
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In besonders vorteilhafter Erweiterung des Erfindungsgedankens können fehlende Zeitreihenbilder in dem Zeitabschnitt ohne Zeitreihenbildaufnahme, insbesondere dem zweiten und gegebenenfalls dem fünften Zeitabschnitt, aus den Zeitreihenbildern der übrigen, benachbarten Zeitabschnitte des Aufnahmezeitraums interpoliert werden. Wie bereits dargelegt wurde, weist die Aufnahme der Zeitreihenbilder für die digitale Subtraktionsangiographie zeitliche Lücken auf, so dass vorgeschlagen wird, Zeitreihenbilder für innerhalb der Zeitabschnitte ohne Zeitreihenbildaufnahme liegende Zeitpunkte zu interpolieren. Nachdem die Auswertung meist ohnehin erst nach dem Ende des Aufnahmezeitraums erfolgt, liegen also die Bilder der benachbarten Zeitabschnitte vollständig vor, so dass eine Interpolation denkbar ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn bei der Interpolation auch wenigstens ein innerhalb des Zeitabschnitts ohne Zeitreihenbildaufnahme aufgenommenes Projektionsbild, insbesondere ein Projektionsbild mit einem innerhalb eines Intervalls um den Projektionswinkel der Zeitreihenbilder liegenden Projektionswinkel, berücksichtigt wird. Mithin kann auch Vorwissen durch Projektionsbilder von benachbarten Röntgenstrahlerpositionen bzw. Aufnahmeanordnungspositionen die Interpolation in den Zeitabschnitten ohne Zeitreihenbildaufnahme unterstützen. Ferner kann vorgesehen sein, dass eine insbesondere aus den in der ersten und der dritten Phase aufgenommenen Zeitreihenbildern ermittelte Herztätigkeitsinformation berücksichtigt wird. Es ist bekannt, dass aufgrund der Herzaktivität gemessene Kontrastmittelkonzentrationen periodisch mit dem Herzschlag schwanken können. Dieser Effekt wird häufig als „Pulsation“ bezeichnet. Bei der Interpolation kann mithin auch der Effekt der Pulsation berücksichtigt werden, um hier keine Unstimmigkeiten in dem sich letztlich ergebenden DSA-Bilddatensatz zu erhalten. Auch in diesem Zusammenhang ist es im Übrigen möglich, dass Projektionsbilder Berücksichtigung finden, da diese diesen Effekt auch zeigen können.
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Wie bereits erwähnt, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen wie bei Perfusionsmessungen üblich vorgesehen, eine dreidimensionale Rekonstruktion im Rahmen der Auswertung des Projektionsbilddatensatzes vorzunehmen. Aus einem kompletten Satz von Projektionsbildern, also einem das gesamte gewünschte Winkelintervall abdeckenden Satz von Projektionsbildern, wird ein dreidimensionales Volumen ermittelt. Dafür kommen als grundsätzliche dreidimensionale Rekonstruktionsalgorithmen analytische Algorithmen, insbesondere die gefilterte Rückprojektion, hier beispielsweise der FDK-Algorithmus, und iterative Ansätze (algebraische Rekonstruktion) in Frage.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn eine im Rahmen der Ermittlung des Perfusionsdatensatzes durchzuführende dreidimensionale Rekonstruktion unter Berücksichtigung wenigstens einer Rekonstruktionsinformation, die aus dem Bilddatensatz der digitalen Subtraktionsangiographie ermittelt wird, erfolgt. Es ist also vorteilhaft denkbar, nachdem die Daten beider Aufnahmetechniken ja wenigstens teilweise gleichzeitig, insbesondere aber im gleichen Aufnahmezeitraum, aufgenommen wurden, Ergebnisse der Auswertung der DSA-Aufnahme im Rahmen der dreidimensionalen Rekonstruktion als Rekonstruktionsinformation zu berücksichtigen.
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Hierbei ist es beispielsweise denkbar, dass bei einer iterativen Rekonstruktion wenigstens ein Rekonstruktionsparameter und/oder wenigstens eine Randbedingung anhand der Rekonstruktionsinformation ermittelt wird. Die DSA-Bilder geben Hinweise auf die Lage von Objekten, insbesondere kontrastmittelgefüllter Gefäße, sowie auch auf die Bandbreite vorkommender Grauwerte und dergleichen. Diese Hintergrundinformation kann auf bekannte Art und Weise als Vorwissen bei der iterativen Rekonstruktion berücksichtigt werden, um eine bessere Konvergenz und/oder eine verbesserte Bildqualität zu erreichen, nachdem die Aufnahme ja parallel erfolgt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass bei einer gefilterten Rückprojektion der zeitliche Verlauf, insbesondere wenigstens eine Zeitkonstante, einer in dem Perfusionsdatensatz ermittelten Kontrastmittelverlaufskurve anhand einer aus dem Bilddatensatz der digitalen Subtraktionsangiographie ermittelten Kontrastmittelverlaufskurve korrigiert wird. So kann es beispielsweise vorkommen, dass im Rahmen der gefilterten Rückprojektion durch die vorgenommene Tiefpassfilterung der Daten Kontrastmittelverlaufskurven in die Breite gezogen werden. Dieser Effekt kann, betrachtet man die der Tiefpassfilterung der gefilterten Rückprojektion nicht unterworfenen DSA-Bilder, berücksichtigt und entsprechend korrigiert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann im Allgemeinen vorgesehen sein, dass bei einer vorgesehenen Zeitreihenbilderaufnahmezeit für die Zeitreihenbilder, die kleiner als eine vorgesehene Projektionsbilderaufnahmezeit für die Projektionsbilder ist, nach dem Ablauf der Zeitreihenbilderaufnahmezeit die Aufnahme weiterer Projektionsbilder mit einer auf die Aufnahme von Projektionsbildern für Perfusionsdatensätze optimierten Ansteuerung der Aufnahmeanordnungen erfolgt, insbesondere durch eine gleichzeitige Rotation und Projektionsbilderaufnahme beider Aufnahmeanordnungen. Es ist mithin denkbar, dass die gewünschte Aufnahmezeit für die zweidimensionale DSA-Aufnahme kürzer ist, beispielsweise im Bereich von 20 Sekunden liegt, als die gewünschte Aufnahmezeit für die dreidimensionale Perfusionsaufnahme, welche beispielsweise 50 Sekunden betragen kann. Die Ursache hierfür ist, dass bei der zweidimensionalen DSA-Messung die Zeitreihenbilder üblicherweise während der arteriellen Phase des Kontrastmittelbolus aufgenommen werden, während bei der dreidimensionalen Perfusionsmessung jedoch auch Projektionsbilder gemacht werden, während der Kontrastmittelbolus durch das dort hauptsächlich zu untersuchende Gewebe fließt. In diesem Fall können nach dem Ablauf der Zeitreihenbilderaufnahmezeit für die DSA-Messung die Trajektorien der Aufnahmeanordnungen so angepasst werden, dass sie für eine reine dreidimensionale Perfusionsmessung optimiert sind. Besonders bietet sich hierbei an, eine gleichzeitige Rotation und Projektionsbilderaufnahme beider Aufnahmeanordnungen zu realisieren, so dass beispielsweise jede Aufnahmeanordnung die Hälfte des gewünschten Winkelintervalls abfährt. Ein derartiges Vorgehen wurde beispielsweise in der bereits eingangs genannten
DE 102 41 184 B4 beschrieben.
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Zusammengefasst kann also ein Vorgehen für eine simultane zweidimensionale DSA- und dreidimensionale Perfusionsaufnahme wie folgt realisiert werden. Zunächst wird eine optimale Angulation, also ein optimaler Projektionswinkel, für die zweidimensionale DSA-Aufnahme bestimmt. Die Auswahl eines geeigneten Projektionswinkels, insbesondere anhand von Übersichtsaufnahmen und abhängig von den Wünschen einer Bedienperson, ist im Stand der Technik bereits weithin bekannt. Unter diesem Projektionswinkel sollen die Zeitreihenbilder aufgenommen werden. Die Startangulation, mithin der Startprojektionswinkel, für die erste Aufnahmeanordnung wird um einen bestimmten Winkel versetzt gewählt, insbesondere so, dass gerade eben ein Mindestwinkelabstand zur zweiten Aufnahmeanordnung gegeben ist.
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Nun folgt die Aufnahme von Projektionsbildern und Zeitreihenbildern mit Hilfe der beschriebenen optimierten Trajektorien für die beiden Aufnahmeanordnungen, wobei optional dann, wenn die Zeitreihenbilderaufnahmezeit für die zweidimensionale DSA-Aufnahme beendet ist, beispielsweise nach 20 Sekunden, die Aufnahme der Projektionsbilder mit anderen Trajektorien der Aufnahmeanordnungen fortgesetzt werden können, die für eine möglichst schnelle dreidimensionale Perfusionsaufnahme optimiert sind.
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Sodann werden die aufgenommenen Bilder so sortiert, dass die Zeitreihenbilder der zweidimensionalen DSA-Aufnahme und die Projektionsbilder der dreidimensionalen Perfusionsaufnahme jeweils zu einem Datensatz zusammengefügt werden, wobei die fehlenden Zeitreihenbilder in der zweidimensionalen DSA-Aufnahme durch Interpolation bestimmt werden können. Schließlich folgt die Ermittlung des Bilddatensatzes der digitalen Subtraktionsangiographie und des Perfusionsdatensatzes.
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Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Biplan-Röntgeneinrichtung, umfassend eine erste und eine zweite Aufnahmeanordnung, die jeweils einen Röntgenstrahler und einen Röntgendetektor umfassen und unabhängig voneinander bewegbar, insbesondere um ein Isozentrum rotierbar, sind, und eine Steuereinrichtung, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Es sind letztlich also Antriebsmittel vorgesehen, welche auch einen einen Teil einer Halterung bildenden Roboterarm umfassen können. Über die Antriebsmittel kann eine Rotation einer oder beider Aufnahmeanordnungen bewirkt werden. Die Steuereinrichtung ist nun zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, das bedeutet, sie steuert die Aufnahmeanordnungen bezüglich ihrer Bewegung und ihrer Bilddatenaufnahme so an, dass eine gleichzeitige Aufnahme von Zeitreihenbildern und Projektionsbildern ermöglicht werden kann.
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Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf die erfindungsgemäße Biplan-Röntgeneinrichtung übertragen, so dass auch hier die aufgezeigten Vorteile erreicht werden können.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 einen Ablaufplan einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 mögliche Rotationstrajektorien der ersten und der zweiten Aufnahmeanordnung,
- 3 eine Skizze zur Interpolation von Zeitreihenbildern, und
- 4 eine erfindungsgemäße Biplan-Röntgeneinrichtung.
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1 zeigt einen Ablaufplan einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem es möglich ist, Zeitreihenbilder einer zweidimensionalen digitalen Subtraktionsangiographie-Messung (DSA-Messung) und Projektionsbilder einer dreidimensionalen Perfusionsmessung gleichzeitig und unter einmaliger Gabe eines Kontrastmittels aufzunehmen, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel beide Aufnahmeanordnungen einer Biplan-Röntgeneinrichtung Bilder zu den jeweiligen Datensätzen beitragen.
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Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens ist also die Verwendung einer Biplan-Röntgeneinrichtung mit einer ersten Aufnahmeanordnung und einer zweiten Aufnahmeanordnung, die jeweils einen Röntgenstrahler und einen Röntgendetektor umfassen und unabhängig voneinander um dasselbe Isozentrum rotierbar sind. Die Bewegung der Aufnahmeanordnungen wird dabei vollautomatisch von einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuereinrichtung durchgeführt.
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In einem Schritt 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst ein Projektionswinkel gewählt, unter dem die Zeitreihenbilder der zweidimensionalen digitalen Subtraktionsangiographie aufgenommen werden sollen. Die zweite Aufnahmeanordnung wird in eine diesem Projektionswinkel entsprechende Angulation gedreht, während als Startpunkt für die erste Aufnahmeanordnung eine benachbarte Angulation gewählt wird, in der ein Mindestwinkelabstand zwischen der ersten Aufnahmeanordnung und der zweiten Aufnahmeanordnung besteht. Auch die erste Aufnahmeanordnung kann bereits in diese Angulation gedreht werden.
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Nach der Gabe eines Kontrastmittels werden dann in Schritt 2 Zeitreihenbilder für die digitale Subtraktionsangiographie unter dem bereits erwähnten, festgelegten Projektionswinkel und Projektionsbilder unter verschiedenen Projektionswinkeln innerhalb eines gewünschten Winkelintervalls, welches hier 200° beträgt und als Summe von 180° und dem Fächerwinkel der Röntgenstrahler gewählt wurde (sogenanntes Short-Scan-Winkelintervall), aufgenommen.
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Die nun durchgeführte Bewegung der Aufnahmeanordnungen, um die Bilder aufnehmen zu können, wird durch den Graphen in 2 näher erläutert. Dort ist die Winkelstellung φ (Projektionswinkel) der jeweiligen Röntgenstrahler gegen die in Sekunden angegebene Zeit t für zwei vollständige Aufnahmeperioden gezeigt. Der Parameter a gibt darin die Startwinkelstellung der ersten Aufnahmeanordnung an. Der Parameter d ist der Mindestwinkelabstand beider Aufnahmeanordnungen, der gefordert ist, so dass die Aufnahmeanordnungen nicht miteinander kollidieren. Der Parameter g ist der volle Fächerwinkel der Röntgenstrahler. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Parameter wie folgt gewählt: a = 0°, d = 45° und g = 20°. Die Rotationsgeschwindigkeit der Aufnahmeanordnungen beträgt im 2 dargestellten Ausführungsbeispiel 45° pro Sekunde. Der optimale Projektionswinkel für die Zeitreihenbilder ist als 135° festgelegt.
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Ersichtlich befindet sich nun an dem ersten Zeitabschnitt I die zweite Aufnahmeanordnung, Graph 3, in einer festen Winkelstellung bei 135°. Sie nimmt dort mithin während des gesamten Zeitabschnitts I Zeitreihenbilder auf. Gleichzeitig wird die erste Aufnahmeanordnung, Graph 4, ausgehend von 0° rotiert und es werden Projektionsbilder unter unterschiedlichen Projektionswinkeln aufgenommen. Im ersten Zeitabschnitt I werden also gleichzeitig Zeitreihenbilder und Projektionsbilder erhalten. Der erste Zeitabschnitt I ist beendet, sobald die erste Aufnahmeanordnung den Mindestwinkelabstand d gegenüber der zweiten Aufnahmeanordnung erreicht, hier bei 90°.
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Dann beginnt ein zweiter Zeitabschnitt II, in dem beide Aufnahmeanordnungen, den Mindestwinkelabstand d einhaltend, rotieren und beide Projektionsbilder aufnehmen. Im zweiten Zeitabschnitt II werden mithin für eine kurze Zeit keine Zeitreihenbilder erhalten. Der zweite Zeitabschnitt II endet, sobald die erste Aufnahmeanordnung 135°, also den Projektionswinkel für die Zeitreihenbilder, erreicht hat. Dann beginnt sie, Zeitreihenbilder aufzunehmen. Gleichzeitig wird die zweite Aufnahmeanordnung weiter rotiert, bis sie den Endwinkel, hier 200°, des Winkelintervalls, in dem die Projektionsbilder aufgenommen werden sollen, erreicht hat. Nun ist der erste Satz bzw. die erste Serie von Projektionsbildern vollständig. Nichtsdestotrotz werden bei der dreidimensionalen Perfusionsmessung mehrere vollständige Sätze von Projektionsbildern in dem Winkelintervall aufgenommen, so dass nun vorgesehen ist, die Zeitabschnitte III, II und I umgekehrt als Zeitabschnitte IV, V und VI zu realisieren, um möglichst effektiv vorzugehen.
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Zunächst folgt allerdings ein Bewegungsumkehrzeitabschnitt B, in dem die zweite Aufnahmeanordnung ihre Rotationsrichtung ändert, die erste Aufnahmeanordnung jedoch weiterhin Zeitreihenbilder aufnimmt. Die Dauer des Bewegungsumkehrzeitabschnitts in diesem Ausführungsbeispiel ist eine Sekunde.
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Dann schließt der dem dritten Zeitabschnitt III entsprechende vierte Zeitabschnitt IV an, in dem die zweite Aufnahmeanordnung rotiert wird, während die erste Aufnahmeanordnung weiterhin Zeitreihenbilder aus der festen Angulation bei 135° aufnimmt. Ist wiederum der Mindestwinkelabstand zwischen der ersten und der zweiten Aufnahmeanordnung erreicht, beginnt der dem zweiten Zeitabschnitt II entsprechende fünfte Zeitabschnitt V, in dem keine Zeitreihenbilder aufgenommen werden, sondern beide Aufnahmeanordnungen rotieren und dabei Projektionsbilder aufnehmen, bis die zweite Aufnahmeanordnung wiederum den Projektionswinkel, unter dem Zeitreihenbilder aufgenommen werden, erreicht hat, mithin der dem ersten Zeitabschnitt I entsprechende Zeitabschnitt VI beginnt. In diesem nimmt die zweite Aufnahmeanordnung wiederum Zeitreihenbilder auf, die erste Aufnahmeanordnung während weiterer Rotation Projektionsbilder, bis wiederum der Startwinkel a, hier 0°, erreicht ist, woran ein Bewegungsumkehrzeitabschnitt B für die erste Aufnahmeanordnung anschließt, während die zweite Aufnahmeanordnung weiterhin Zeitreihenbilder aufnimmt.
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Wie aus 2 ersichtlich, kann diese Abfolge der Zeitabschnitte I - VI, B, so oft gewünscht periodisch wiederholt werden, so dass mehr als zwei komplette Sätze von Projektionsbildern entlang der gedachten Teilkreisbahn von 0° bis 200° aufgenommen werden können.
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Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass auch eine volle gedachte Kreisbahn, mithin ein Winkelintervall von 360° für die Projektionsbilder, realisiert werden kann, wenn die Aufnahmeanordnungen in der Lage sind, komplett durchzurotieren, was beispielsweise bei einer einen Roboterarm umfassenden Halterung für die Aufnahmeanordnungen denkbar ist.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es im Übrigen so, dass Zeitreihenbilder nur während der arteriellen Phase des Kontrastmittelbolus aufgenommen werden sollen, das bedeutet, beispielsweise für etwa 20 Sekunden. Die Projektionsbilder sollen jedoch auch noch die Gewebedurchblutung, mithin das Fließen des Kontrastmittelbolus durch das Gewebe, enthalten, so dass hier eine längere Aufnahmezeit gegeben ist. Mithin ist nach der Zeitreihenbilderaufnahmezeit vorgesehen, die in 2 dargestellten Trajektorien so abzuändern, dass sie auf die alleinige Aufnahme von Projektionsbildern optimiert sind, wo vorliegend vorgesehen ist, dass jede Aufnahmeanordnung bei gleichzeitiger Rotation der Aufnahmeanordnungen die Hälfte des gewünschten Winkelintervalls, hier also 100°, abdeckt, wobei die Aufnahmeanordnungen immer gleichsinnig rotiert werden und die Hin- und Rückrotation jeweils für die Aufnahme von Projektionsbildern genutzt wird. Die erste Aufnahmeanordnung bewegt sich mithin von 0° bis 100°, während die zweite Aufnahmeanordnung sich von 100° bis 200° bewegt, woraufhin sich die zweite Aufnahmeanordnung von 200° wieder auf 100° zurückdreht und gleichzeitig die erste Aufnahmeanordnung von 100° auf 0° zurückgedreht wird. Eine Kollision kommt hier nicht in Frage, nachdem der Mindestwinkelabstand dauerhaft überschritten wird. Der Winkelabstand liegt in diesem Fall konstant bei 100°.
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Ist die Aufnahme vollständig abgeschlossen, so wird in einem Schritt 5, vgl. 1, eine Zuordnung der aufgenommenen Bilder zu einem Projektionsbilddatensatz 6 für die Projektionsbilder 7 und einem Zeitreihenbilddatensatz 8 für die Zeitreihenbilder 9 vorgenommen.
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In einem Schritt 10 erfolgt nun seitens der Zeitreihenbilder eine Interpolation, um Zeitreihenbilder auch für die Zeitpunkte im zweiten Zeitabschnitt II und im fünften Zeitabschnitt V durch Interpolation zu ermitteln. Die Interpolation berücksichtigt nicht nur die Zeitreihenbilder 9 der benachbarten Zeitabschnitte, sondern auch Projektionsbilder aus nahe gelegenen Projektionen, die beispielsweise innerhalb eines Intervalls um den Projektionswinkel der Zeitreihenbilder liegen. Jedoch wird auch ein weiterer Aspekt bei der Interpolation berücksichtigt, der durch 3 näher erläutert werden soll.
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Der Graph der 3 zeigt einen Signalverlauf 27 an einem Pixel der Zeitreihenbilder 9 gegen die Zeit t. Markiert dargestellt ist zudem der zweite Zeitabschnitt II, in dem konsequenterweise keine Daten vorliegen. Erkennbar steigt das den Kontrastmittelverlauf beschreibende Signal insgesamt an, weist jedoch Minima auf. Dieser Effekt rührt von der Herztätigkeit her und wird allgemein als „Pulsation“ bezeichnet. Ersichtlich kann dieser Effekt, der wie der Herzschlag periodisch auftritt, bereits in den vorhandenen Daten festgestellt werden und wird nun auch für den zweiten Zeitabschnitt II berücksichtigt, in dem die Interpolation nicht beispielsweise entlang einer Geraden 25 erfolgt, sondern auch das innerhalb des Zeitabschnitts II gelegene Minimum 26, allgemein also die Pulsation, berücksichtigt wird.
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In einem Schritt 11 wird nun der Bilddatensatz 12 der digitalen Subtraktionsangiographie fertig gestellt. Hierbei wird auch wenigstens eine Rekonstruktionsinformation 13 ermittelt, die in einem Schritt 14 bei der dreidimensionalen Rekonstruktion der verschiedenen vollständigen Sätze von Projektionsbildern 7 berücksichtigt werden kann. Vorliegend erfolgt die Rekonstruktion dreidimensionaler Volumina aus einem vollständigen, das heißt das gesamte Winkelintervall abdeckenden, Satz von Projektionsbildern 7 durch einen iterativen Rekonstruktionsalgorithmus, bei dem wenigstens ein Rekonstruktionsparameter und/oder wenigstens eine Randbedingung anhand der Rekonstruktionsinformation 13 ermittelt werden kann. Beispielsweise können Grauwertbereiche und die Lage bestimmter Kontrastmittel gefüllter Strukturen näher eingeschränkt werden.
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Dabei sei an dieser Stelle auch angemerkt, dass eine dreidimensionale Rekonstruktion auch mit einem Algorithmus der gefilterten Rückprojektion erfolgen kann. Selbst dann können Rekonstruktionsinformationen 13 berücksichtigt werden, da es bei der gefilterten Rückprojektion aufgrund der Tiefpassfilterung zu einer Verbreiterung von zeitlichen Verlaufskurven, insbesondere Kontrastmittelverlaufskurven, kommen kann, die anhand der ja auch in den Bildern des Bilddatensatzes 12 enthaltenen Verlaufskurven korrigiert werden kann.
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Schließlich wird also auch der Perfusionsdatensatz 15 erhalten.
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Es sei darauf hingewiesen, dass grundsätzlich auch ein Verfahren denkbar ist, in dem sämtliche Zeitreihenbilder von der während des Aufnahmezeitraums feststehenden zweiten Aufnahmeanordnung und sämtliche Projektionsbilder von der eine Teilkreisbahn um einen kleinen Gesamtdrehwinkel, also ein kleines Winkelintervall, durchführenden ersten Aufnahmeanordnung aufgenommen werden. Dann ist es aufgrund des kleinen abgedeckten Winkelintervalls, das Tuys Bedingungen verletzt, sinnvoll, zur dreidimensionalen Rekonstruktion spezielle Algorithmen einzusetzen, beispielsweise einen TRIPICCS-Algorithmus. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch insgesamt weniger bevorzugt.
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4 zeigt schließlich in Form einer Prinzipskizze eine erfindungsgemäße Biplan-Röntgeneinrichtung 16. Ersichtlich umfasst sie zwei einen Roboterarm 17, 18 umfassende Halterungen 19, 20, an denen jeweils ein Röntgenstrahler 21 und ein Röntgendetektor 22 sich gegenüberliegend angeordnet sind. Je ein Röntgenstrahler 21 und ein Röntgenempfänger 22 bilden eine Aufnahmeanordnung. Ein auf einer Patientenliege 23 angeordneter Patient wird nun so platziert, dass die Aufnahmeanordnungen um ein gemeinsames Isozentrum um den Patienten rotiert werden können.
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Eine hier nur schematisch dargestellte Steuereinrichtung 24 ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, insbesondere zur entsprechenden Ansteuerung der Roboterarme 17, 18 zur Realisierung der optimalen Aufnahme-Trajektorien und zur Auswertung der aufgenommenen Bilddaten, wie gemäß 1 beschrieben.
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Selbstverständlich müssen die Aufnahmeanordnungen nicht zwangsläufig über Roboterarme gehaltert sein, sondern es können auch Biplan-Einrichtungen eingesetzt werden, die beispielsweise zwei unabhängig drehbare C-Bögen umfassen oder dergleichen.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
