DE102012214649B4

DE102012214649B4 - Bildgebungsverfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung eines Computertomographiegeräts

Info

Publication number: DE102012214649B4
Application number: DE102012214649.0A
Authority: DE
Inventors: Andre Henning
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2012-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2023-01-19
Anticipated expiration: 2032-08-18
Also published as: DE102012214649A1

Abstract

Bildgebungsverfahren, das folgende Schritte umfasst:- Bereitstellen von Computertomographiemesswerten eines Patienten (P) mittels Computertomographietechnik (IV), wobei es sich bei den Computertomographiemesswerten um Messwerte betreffend den Herzbereich des Patienten (P) handelt;- Bereitstellen von Bewegungsmesswerten des Patienten (P) über eine Thorax-Impedanzmessung, wobei die Thorax-Impedanzmessung über Elektroden eines Elektrokardiogrammsystems (12) erfolgt, und wobei die Thorax-Impedanzmesswerte mit den Computertomographiemesswerten zeitlich korreliert sind (V);- Triggern eines Aufnahmebeginns eines Herz-CT-Scans über ein durch das Elektrokardiogrammsystem (12) erzeugtes Elektrokardiogramm-Signal (EKG) und über ein Signal der Thorax-Impedanzmessung (BS);- Berücksichtigen des Signals der Thorax-Impedanzmessung (BS) für eine Vorhersage eines nächsten QRS-Komplexes;- Speichern der Computertomographiemesswerte und der Bewegungsmesswerte in einander zuordenbarer Weise (VI);- Erstellen von Bilddaten aus den Computertomographiemesswerten unter Berücksichtigung der Bewegungsmesswerte (VII).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildgebungsverfahren sowie eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines Computertomographiegeräts zur Erzeugung von medizintechnischen Bilddaten und ein Computertomographiegerät mit einer solchen Steuereinrichtung.
Bildgebende Systeme wie Computertomographen, Magnetresonanzsysteme etc. nehmen heute im medizinischen Bereich eine bedeutende Rolle ein. Die von den bildgebenden Systemen erzeugten Darstellungen der inneren Organe und Strukturen des Patienten werden zur Diagnose von Krankheitsursachen, zur Planung und Durchführung von Operationen oder auch zur Vorbereitung von therapeutischen Maßnahmen angewandt. Die neue Generation von Computertomographiesystemen erlaubt dabei beispielsweise detaillierte Darstellungen des Herzen.
Mit Hilfe der Computertomographie (CT) können durch geeignete Mess- und Auswertungsverfahren Aussagen über die wesentlichen diagnostisch relevanten Parameter eines untersuchten Organs getroffen werden. Insbesondere bei Untersuchungen im Herzbereich ist es wichtig, dass möglichst alle klinisch relevanten Parameter mit hoher Präzision und geringer Patientenbelastung, d.h. möglichst geringer Röntgendosis und Kontrastmittelmenge, erfasst werden.
Bei medizinischen Bildaufnahmen zur Abbildung des Herzens und der herznahen Blutgefäße besteht das Problem, dass tomographische Bilder nur dann miteinander vergleichbar sind, wenn sie zu gleichen Phasen eines Herzzyklus aufgenommen wurden. Dieser Umstand ist insbesondere bei Computertomographieuntersuchungen problematisch, bei denen die zu erzeugenden tomographischen Bilder durch Rückprojektion einer Vielzahl von aus unterschiedlichen Projektionswinkeln erfassten Projektionen berechnet werden. Die Rückprojektion gelingt in der Regel nur dann störungsfrei, wenn die zugrunde gelegten Projektionen eine im Wesentlichen identische Phase des Herzzyklus abbilden. Eine durch Arrhythmien des Herzschlages verursachte Verschiebung der Abtastung in Bezug auf die Phase äußert sich in Bewegungsartefakte im resultierenden tomographischen Bild.
Um eine Rekonstruktion eines das Herz darstellenden tomographischen Bildes zu ermöglichen, können unter Auswertung eines vom Patienten abgeleiteten EKG-Signals Projektionen zu ein und derselben Phase aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Projektionsrichtungen gewonnen werden.
Zur Minimierung der Strahlungsdosis bei der Herzcomputertomographie werden daher durch das EKG getriggerte sequentielle Scans durchgeführt. Bei einem solchen sequentiellen Scan wird das Aufnahmesystem relativ zum untersuchten Objekt an verschiedene z-Positionen entlang der z-Achse verfahren und es werden jeweils an der betreffenden z-Position Projektionen angefertigt, wobei das Zeitfenster, in dem die Projektionen erzeugt werden, in Abhängigkeit vom EKG-Signal festgelegt wird. Beispielsweise kann ein bestimmtes Zeitfenster durch einen Startpunkt und einen Endpunkt definiert werden, die relativ zu einer zuvor gemessenen letzten R-Zacke im EKG bestimmt werden. Meist erfolgt die Datenaufnahme dabei in einem genau festgelegten Zeitfenster im Bereich der Enddiastole. Aber in einigen Fällen kann auch ein Bild in der Phase der maximalen Kontraktion, d. h. zum Zeitpunkt der Endsystole, angefertigt werden.
Bei CT-Scans allgemein kommt es in der Praxis immer wieder zu unscharfen Bildern, wenn sich der Patient während des Scans unerwartet bewegt. Auch eine Atembewegung kann zu unscharfen Bildern führen. Häufig wird daher der Patient dazu aufgefordert, den Atem anzuhalten, und es wird gezielt in der Phase der Apnoe gescannt. Bei der Anfertigung eines sequentiellen Scans kann es notwendig werden, die gesamte Sequenz zu wiederholen, wenn eine Aufnahme „veratmet“ wird, d.h. wenn der Patient bei einer Aufnahme entgegen der gegebenen Weisung geatmet hat. Die Wiederholung der Aufnahmeserie führt zu einer erhöhten Strahlenbelastung des Patienten.
Kindern fällt häufig das Luftanhalten besonders schwer, auch können sie je nach Alter nicht lange genug ruhig liegen bleiben, so dass in der Praxis Kinder für einen CT-Scan oft sediert werden. Jede Sedierung stellt eine Belastung der Kinder da.
Es kommt auch vor, dass eine Bewegung während des Scans unbemerkt bleibt und eine durch diese Bewegung hervorgerufene schlechte Bildqualität auf ein fehlerhaft oder schlecht arbeitendes Computertomographiegerät geschoben wird.
WO 2003 / 084 405 A2 offenbart ein Computertomographiegerät mit integrierter Atemüberwachung. Das Computertomographiegerät wird bei minimal-invasiven operativen Eingriffen für eine genaue Platzierung von Objekten oder Instrumenten im Patienten verwendet, um Aufnahmen in einer Planungsphase mit Aufnahmen während der Operation in Übereinstimmung zu bringen. Die Atemsignale können den Bildaufnahmen zugeordnet und mit diesen gespeichert werden.
US 5 511 553 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung physiologischer Werte eines Patienten. Die überwachten Werte umfassen Atemtätigkeit, EKG-Signale und Körpertemperatur. Die Überwachung erfolgt beispielsweise auf einer Herz-Intensivstation, sowie während und nach Operationen. Die physiologischen Werte werden mittels einer Streifenauflage mit leitfähigen Kontaktelementen, Mikrosensoren und Mikrochips erfasst.
DE 10 2005 037 426 A1 offenbart eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit einer Zuordnungseinheit, welche dazu ausgebildet ist, einen eingangsseitig empfangenen 2D-Datensatz in Abhängigkeit von einem Herzaktionssignal und/oder einem Respirationssignal einem entsprechenden Anteil eines ND-Datensatzes zuzuordnen.
US 6 015 389 A offenbart ein Verfahren zur Überwachung eines Atemzustands durch Impedanzpneumographie.
US 2008 / 0 123 812 A1 offenbart ein Verfahren zum Takten von Akquisition in der Röntgenbildgebung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinrichtung zur Steuerung eines Computertomographiegeräts zur Erzeugung von Bilddaten anzugeben, mit dem die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren gemäß Patentanspruch 4 sowie durch eine Steuereinrichtung gemäß Patentanspruch 5 und ein Computertomographiegerät gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Bildgebungsverfahren werden Messwerte eines Patienten mittels Computertomographietechnik bereitgestellt. Die Computertomographietechnik ist eine Technik mittels derer Bilder in einem Schichtverfahren ermittelt werden. Im erfindungsgemäßen Bildgebungsverfahren werden ferner Bewegungsmesswerte des Patienten bereitgestellt, die mit den Computertomographiemesswerten zeitlich korreliert sind. Messwerte sind zeitlich korreliert, wenn man erkennen kann, welche Messwerte zur gleichen Zeit aufgenommen wurden. Es werden Messwerte bereitgestellt, die angeben, bei welcher Aufnahme oder zu welchem Aufnahmezeitpunkt sich der Patient bewegt hat. Oder anders ausgedrückt sind Bewegungsmesswerte Messwerte, die es erlauben festzustellen, ob sich der Patient bewegt hat. Nicht erfindungsgemäß sind allgemein Messungen über Bewegungssensoren, Messung der Atembewegung über eine Nasenbrille, Messung der Atembewegung über einen Brustgurt, usw. denkbar.
Die Computertomographiemesswerte und die Bewegungsmesswerte werden in einander zeitlich zuordenbarer Weise gespeichert. Sie sind in einander zuordenbarer Weise gespeichert, wenn beim Aufruf der Computertomographiemesswerte oder der Bewegungsmesswerte der entsprechende andere zur gleichen Zeit gemessene Messwert ebenfalls aufgerufen werden kann.
Dabei können für die Computertomographiemesswerte sowohl die Rohdaten gemeinsam mit den Bewegungsmesswerten gespeichert werden, als auch aus den Rohdaten berechnete Bilddaten. Wesentlich für die Erfindung ist, dass es auch später beim Aufrufen der Bilder möglich ist festzustellen, ob sich der Patient zu diesem Zeitpunkt bewegt hat. Wird beispielsweise eine schlechte Bildqualität festgestellt, so kann überprüft werden, ob diese schlechte Bildqualität möglicherweise auf eine während der Aufnahme unbemerkt gebliebene Bewegung des Patienten zurückzuführen ist. Es muss dann nicht nach weiteren Fehlern in der Bildaufnahme gesucht werden.
Die Bilddaten werden aus den Computertomographiemesswerten unter Berücksichtigung der Bewegungsmesswerte erstellt. Eine Berücksichtigung kann dabei dadurch erfolgen, dass beispielsweise Bilddaten, die im Zeitpunkt einer Bewegung des Patienten aufgenommen wurden, sofort verworfen werden. Eine Berücksichtigung kann ebenfalls dadurch erfolgen, dass es zu keiner Aufnahme kommt, wenn eine Bewegung detektiert wird. Es ist auch möglich, wenn die Bewegungsdaten entsprechend quantifizierbar sind, die ermittelten Computertomographiemesswerte um einen festen räumlichen Versatz zu korrigieren, der der Bewegung des Patienten Rechnung trägt.
Die Bewegungsmesswerte werden über eine Thorax-Impedanzmessung bestimmt. Thorax-Impedanzmessungen sind grundsätzlich bekannt. Dabei wird dem Patienten ein bekannter hochfrequenter Strom sehr geringer Stromstärke appliziert. Sehr geringe Stromstärke bedeutet hier eine Stärke im Mikro-Ampere Bereich. Der Körper des Patienten wirkt nun als Impedanz für diesen Strom, die durch Messung der abgefallenen Spannung bestimmt werden kann. Die Atmung moduliert diese Impedanz, so dass ein zur Atmung korreliertes Signal erhalten wird. Bewegungen des Patienten führen ebenfalls zu signifikanten Ausschlägen im gemessenen Thorax-Impedanzsignal.
Bei den Computertomographiemesswerten handelt es sich um Messwerte betreffend den Herzbereich des Patienten. Betreffend den Herzbereich des Patienten bedeutet, dass Bildaufnahmen beispielsweise der Herzkammer, der Herzkranzgefäße oder ähnlicher Details des Herzens aufgenommen werden. Häufig werden bei Computertomographiemessungen im Herzbereich Sequenzen von einzelnen Scans gefahren.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Bildgebungsverfahren, das zur Erstellung eines Computertomographiebildes von einem Herzen dient, wird aus einem EKG-Signal ein EKG-Triggersignal bestimmt. Hierbei kann beispielsweise die R-Zacke im EKG-Signal erkannt werden und als Basis für ein Triggersignal dienen. Erfindungsgemäß wird ferner aus einem Bewegungssignal ein Bewegungstriggersignal bestimmt, wobei das Bewegungssignal über Thoraximpedanz-Messfühler in den Elektroden des Elektrokardiogrammsystems in Form eines Signals einer Thorax-Impedanzmessung erfasst wird. Ein Bewegungstriggersignal ist hier zu verstehen als ein Signal, dass aussagt, dass keine Bewegung vorliegt. Erfolgt eine Bewegung, so entfällt das Bewegungstriggersignal und es wird keine Computertomographiemessung begonnen. Der Start einer Computertomographiemessung erfolgt somit unter Berücksichtigung des EKG-Triggersignals und des Bewegungstriggersignals, wobei ein Triggern eines Aufnahmebeginns eines Herz-CT-Scans über das EKG-Signal und über das Signal der Thorax-Impedanzmessung erfolgt und das Signal der Thorax-Impedanzmessung für eine Vorhersage eines nächsten QRS-Komplexes berücksichtigt wird. Es ist in diesem Fall also nicht notwendig, aber natürlich möglich, Computertomographiemesswerte und Bewegungsmesswerte in einander zeitlich zuordenbarer Weise zu speichern. Ein CT-Scan wird nur gestartet, wenn keine Bewegung vorliegt.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Steuerung eines Computertomographiegeräts umfasst demgemäß eine Bewegungsbestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer Bewegung eines Patienten, wobei die Bewegungsbestimmungseinrichtung eingerichtet ist, um ein Bewegungssignal von Thoraximpedanz-Messfühlern in Elektroden eines Elektrokardiogrammsystems in Form eines Signals einer Thorax-Impedanzmessung zu empfangen. Eine Bewegungsbestimmungseinrichtung empfängt Signale einer Bewegungsmesseinrichtung, aus denen die Bewegung bestimmt werden kann. Die Messeinrichtung muss Messwerte liefern, aus denen eine Bewegung abgeleitet werden kann.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung umfasst ferner einen Messwertspeicher, wobei die Steuereinrichtung so gestaltet ist, dass vom Computertomographiegerät erfasste Messwerte mit zeitlich zugeordneten Bewegungswerten der Bewegungsbestimmungseinrichtung im Messwertspeicher gespeichert werden.
Ein erfindungsgemäßes Computertomographiegerät umfasst eine Steuereinrichtung wie oben ausgeführt.
Ein Großteil der zuvor genannten Komponenten der Steuereinrichtung können ganz oder teilweise in Form von Softwaremodulen in einem Prozessor einer entsprechenden Steuereinrichtung realisiert werden. Dies ist insoweit vorteilhaft, da durch eine Softwareinstallation auch bereits vorhandene Steuereinrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nachgerüstet werden können. Die Erfindung umfasst daher auch ein Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Prozessor einer programmierbaren Steuereinrichtung einer medizintechnischen bildgebenden Anlage ladbar ist mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung ausgeführt wird.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. Dabei kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung bzw. das erfindungsgemäße Computertomographiegerät auch analog zu den abhängigen Verfahrensansprüchen weitergebildet sein.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Bewegung um eine Atemtätigkeit des Patienten, d.h. die Bewegungsmesswerte sind Atemtätigkeitsmesswerte. Es stehen damit Messwerte zur Verfügung, die erkennen lassen ob beispielsweise ein Kind den Atem nicht angehalten hat. Atemtätigkeitsmesswerte erlauben auch eine bessere Vorhersage des Herzrhythmus, da sich dieser mit der Atemtätigkeit verändert.
Erfindungsgemäß wird ein Aufnahmebeginn eines Herz-CT-Scans über ein durch ein Elektrokardiogrammsystem erzeugtes Elektrokardiogrammsignal (EKG-Signal) getriggert. Es ist häufig erwünscht, das Herz in einer bestimmten Phase seiner Tätigkeit zu erfassen. Das EKG-Signal erlaubt eine Aussage, wann sich das Herz in welcher Phase befindet. Dabei kann der weiter unten noch erläuterte QRS-Komplex im EKG-Signal in einer Phase gemessen werden, in der das Herz in einer relativen Ruhephase ohne Bewegung ist. Eine Triggerung über das EKG-Signal stellt also bei einer Scan-Sequenz sicher, dass jede Bildaufnahme in der gleichen Herzphase aufgenommen wird. Durch die erfindungsgemäße Kenntnis des zeitlich korrelierten Bewegungssignals beispielsweise durch eine Atembewegung, kann eine Sequenz abgebrochen werden, wenn eine Aufnahme durch eine Atemtätigkeit oder einen Hustenanfall des Patienten „veratmet“ ist.
Erfindungsgemäß erfolgt zusätzlich eine Triggerung des Aufnahmebeginns des Herz-CT-Scans über ein Signal der Thorax-Impedanzmessung. Hier wird also das Atembewegungssignal berücksichtigt, um einen Scan gar nicht erst zu beginnen. Ein Herz-CT-Scan wird dann also nur begonnen, wenn er entsprechend des EKG Signals getriggert wird, und kein störendes Atemsignal detektiert wurde. Triggern über ein Signal der Thorax-Impedanzmessung bedeutet eine negative Triggerung. Das Triggersignal ist immer gesetzt und wird unterdrückt, wenn ein Bewegungssignal bzw. ein Atemsignal erfasst wird. Eine Triggerung sowohl auf das EKG-Signal als auch auf das Atemsignal/Bewegungssignal bewirkt eine effiziente Dosisminimierung. Ein CT-Scan wird gar nicht erst begonnen, der Patient wird keiner unnötigen Strahlung ausgesetzt.
Erfindungsgemäß wird das Signal einer Thorax-Impedanzmessung für eine Vorhersage des nächsten QRS-Komplexes berücksichtigt. Der QRS-Komplex ist ein Teil eines EKG-Signals. Bei einer intensiven Atemtätigkeit oder beispielsweise einem Hustenanfall kann sich der QRS-Komplex zeitlich verschieben. Der Herzrhythmus ändert sich kurzfristig. Für eine Triggerung auf EKG-Signale wird üblicher Weise auf die R-Zacke getriggert. Für eine erleichterte Erkennung dieser R-Zacke wird häufig eine Vorhersage gemacht, in welchem Zeitfenster, abhängig vom Herzschlagrhythmus, die R-Zacke zu erwarten ist. In diesem Zeitfenster wird dann ein Schwellwert herabgesetzt. Verschiebt sich nun der QRS-Komplex aufgrund einer unerwarteten Atemtätigkeit, so kann es passieren, dass in dem vorhergesagten Zeitfenster nicht die R-Zacke sondern die T-Welle liegt. Ist die T-Welle vielleicht zudem noch etwas höher als üblich, erfolgt eine Triggerung auf das EKG-Signal T-Welle und nicht auf die R-Zacke. Eine derart aufgenommene Herzsequenz ist wertlos, da die Bildaufnahme nicht mehr in der gewünschten Pumpphase erfolgt. Durch Kenntnis des Bewegungssignals oder des Atemsignals kann das Fenster, in dem die nächste R-Zacke erwartet wird, entsprechend verschoben werden, so dass die Triggerung auf das EKG-Signal korrekt erfolgt.
Für ein Scannen im korrekten Intervall sollten also nicht nur R-Zacken erkannt werden, sondern auch ein bis zwei R-Zacken in der Zukunft vorhergesagt werden. Erfolgt dies allein durch Analyse der Herzrhythmik, so kann es bei einer spontanen Änderung des Herzrhythmus zu einer Fehlvorhersage kommen. Durch Kenntnis der Atemaktivität kann die Vorhersage, wann die nächste R-Zacke, bzw. die nächsten R-Zacken auftreten werden, verbessert werden. Dies wiederum erhöht die Genauigkeit bei der Erreichung des erwünschten Scanfensters.
Die Thorax-Impedanzmessung erfolgt über Elektroden eines Elektrokardiogrammsystems. Es werden bereits Elektroden angeboten, die eine Thorax-Impedanzmessung erlauben. Um die Thorax-Impedanzmessung vornehmen zu können, muss dann kein zusätzlicher Brustgurt zur Atemerfassung angelegt werden. Insbesondere bei einem Herz-Scan sind EKG-Elektroden ohnehin notwendig. In einem EKG-Aufnahmegerät, an das die Elektroden angeschlossen sind, ist eine Vorrichtung vorgesehen, die die Thorax-Impedanzmessung ermöglicht. Die Vorrichtung, bzw. Elektronik des EKG-Aufnahmegerätes weist spezielle Schaltkreise zur Erzeugung des hochfrequenten Signals und zur Messung der abgefallenen Spannung auf.
In einer Weiterbildung der besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Thorax-Impedanzmessung über mehrere EKG-Elektrodenpaare. Durch diese redundante Messung ist sichergestellt, dass sowohl eine Bauchatmung als auch eine Brustatmung sicher erfasst werden. Hierzu kann beispielsweise die Impedanz zwischen zwei auf Brusthöhe angelegten Elektroden ebenso gemessen werden, wie die Impedanz zwischen einer Elektrode, die auf Brusthöhe angelegt ist und einer Elektrode die auf dem Bauchraum des Patienten aufgelegt wird.
In einer Ausführungsform wird ein CT-Scan abgebrochen, wenn ein definierter, maximal zulässiger Wert für die Thorax-Impedanzmessung überschritten wird. Der maximal zulässige Wert kann beispielsweise ein Erfahrungswert sein. Er ist abhängig davon, ab welcher Bewegungsamplitude die Bildqualität zu schlecht wird. Durch den Abbruch des CT-Scans wird sichergestellt, dass der Patient nicht einer unnötigen Strahlendosis ausgesetzt wird. Eine unnötige Strahlendosis liegt dann vor, wenn die erzeugte Bildaufnahme keinen diagnostischen Nutzen hat, da sie durch Bewegungsartefakte ungenau oder unlesbar wird.
Um eine Triggerung sowohl auf das EKG-Signal als auch auf ein Atemsignal durchführen zu können, ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit einem Aufnahmesteuermodul versehen.
Dieses hat zwei Eingänge. Ein erster Eingang ist zum Empfang eines EKG-Triggersignals mit einem EKG-Triggermodul verbindbar. Ein zweiter Eingang zum Empfang eines Bewegungstriggersignals ist mit einem Bewegungstriggermodul verbindbar. Das Aufnahmesteuermodul weist ferner einen Ausgang auf, der unter Berücksichtigung des Signals der Thorax-Impedanzmessung für eine Vorhersage eines nächsten QRS-Komplexes ein Aufnahmestartsignal abgibt, wenn sowohl am ersten als auch am zweiten Eingang ein Triggersignal anliegt. Hierbei ist wieder zu beachten, dass am zweiten Eingang, d.h. am Bewegungssignaleingang, ein Triggersignal dann anliegt, wenn keine Bewegung zu verzeichnen ist.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Computertomographiegerät in einer vereinfachten perspektivischen Darstellung,
2 mögliche Positionen der Elektroden eines EKG-Systems
3 einen QRS-Komplex
4 ein Strom-Zeit-Diagramm zur Erläuterung der Triggerung auf ein EKG-Signal
5 ein Diagramm, bei dem eine Amplitude über der Zeit aufgetragen ist als Beispiel eines Bewegungsmesssignals
6 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Details der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
7 ein Ablaufschema zur zeitlich korrelierten Erfassung
8 ein Ablaufschema zur Triggerung.

1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Computertomographiegeräts. Das Tomographiegerät weist in einem Gantrygehäuse 11 eine um eine im Allgemeinen als z-Achse A bezeichnete Systemachse drehbare Gantry 10 mit zumindest einem Aufnahmesystem 5, mit einem Röntgenstrahler 15 und einem radial gegenüberliegenden Röntgendetektor 17, auf. Optional kann das Tomographiegerät auch noch weitere Aufnahmesysteme aufweisen. In 1 ist ein um 90° zum ersten Aufnahmesystem 5 versetztes zweites Aufnahmesystem 6 mit einer weiteren Röntgenröhre 16 und einem zweiten Detektor 18 dargestellt. Der Einsatz mehrerer gegeneinander winkelversetzter Aufnahmesysteme hat den Vorteil, dass Aufnahmen in erheblich kürzerer Zeit gefertigt werden können, da gleichzeitig ein größerer Winkelbereich abgedeckt wird und somit gleichzeitig verschiedene Projektionen erfasst werden können.
In z-Richtung vor dem Gantrygehäuse 11 befindet sich ein Patiententisch 2, der auf einem Sockel 4 mit Hilfe einer Positioniereinrichtung 3 zumindest in Richtung der z-Achse verfahren werden kann. Auf diesem Wege kann ein auf dem Patiententisch 2 liegender Patient P in den Messbereich innerhalb der Gantry 10 des Gantrygehäuses 11 gefahren und dabei der Bereich des zu untersuchenden Objekts, hier beispielsweise das Herz H des Patienten P, an der passenden Position im Isozentrum des Tomographen positioniert werden. Die Positioniereinrichtung 3 kann beispielsweise in üblicher Weise durch eine in geeigneter Weise von Elektromotoren und/oder durch elektrisch ansteuerbare, pneumatische und/oder hydraulische Aggregate angesteuerte Mechanik realisiert werden.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Patiententisch 2 in ein feststehendes Gantrygehäuse 11 eingefahren und somit der Patient bzw. das zu untersuchende Objekt H passend zum Gantrygehäuse 11 positioniert. Grundsätzlich sind aber auch Ausführungsbeispiele möglich, bei denen das Gantrygehäuse verschoben wird und der Patient selber beispielsweise auf einem an einer fixen Position befindlichen Untersuchungstisch liegt. Wesentlich ist lediglich die relative Positionierung des Untersuchungsobjekts H zum Aufnahmesystem 5, 6.
Es wird an dieser Stelle auch darauf hingewiesen, dass anstelle des dargestellten Ausführungsbeispiels das Tomographiegerät auch in völlig anderer Form aufgebaut sein kann. Beispielsweise ist in den meisten Fällen die Gantry zusätzlich quer zur z-Achse verschwenkbar ausgebildet, um nicht nur senkrecht zur z-Achse liegende, sondern auch schräg liegende Schnittbilder zu erzeugen. Ebenso können die Aufnahmesysteme anders ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein nicht mit der Röntgenquelle rotierender, sondern ringförmig um die ganze Gantry verlaufender Detektor eingesetzt werden. Der genaue Aufbau des Aufnahmesystems ist für die vorliegende Erfindung unerheblich.
Die Steuerung des Tomographiegeräts erfolgt mit einer Steuereinrichtung 20, die über geeignete Steuer- und Datenleitungen mit dem Gantrygehäuse 11 verbunden ist. In 1 ist eine Steuerleitung dargestellt, über die Ansteuersignale AS für das Aufnahmesystem sowie Positionssteuersignale PS für die Positionssteuerung 3 des Patiententischs übergeben werden, welche wiederum über Kabel mit dem Gantrygehäuse 11 verbunden ist. Hierzu weist die Steuereinrichtung 20 geeignete Schnittstellen 22 zur Ansteuerung der Aufnahmesysteme 5, 6 und eine Schnittstelle 23 zur Ansteuerung der Positioniereinrichtung 3 auf, welche hier als eine gemeinsame Schnittstelle 22, 23 dargestellt ist.
Über eine weitere Leitung werden Rohdaten RD, die von den Detektoren 17, 18 der Aufnahmesystem erfasst werden, an eine Rohdaten-Schnittstelle 24 der Steuereinrichtung 20 weitergeleitet. Es ist klar, dass anstelle einer Rohdatenleitung und einer Ansteuerleitung auch eine Vielzahl von weiteren Steuer- und Datenleitungen zwischen Steuereinrichtung 20 und Gantrygehäuse 11 bzw. auch dem Patiententisch 2 vorhanden sein können. Ebenso können auch sämtliche Leitungen in eine Leitung zusammengefasst werden. Dementsprechend müssen die Schnittstellen angepasst sein.
Die über die Rohdaten-Schnittstelle 24 erfassten Rohdaten werden einer Bildrechnereinheit 25 zugeführt, die hier Teil der Steuereinrichtung 20 ist und die aus den mit den Detektoren 17, 18 erfassten Projektionen die gewünschten Schnittbilder B rekonstruiert. Diese können auf einem Display der Steuereinrichtung 20 dem Benutzer gleich dargestellt und/oder in einem Speicher 27 hinterlegt werden.
Die Steuereinrichtung 20 weist zur eigentlichen Ansteuerung des Aufnahmesystems 5, 6 und der Positioniereinrichtung 3 eine Messsteuereinheit 26 auf, welche z. B. basierend auf im Speicher 27 hinterlegten oder über einen Netzwerkanschluss erhaltenen Scanprotokollen, welche die für die automatische Steuerung notwendigen Parameter enthalten, Steuersignale generiert, die über die Schnittstellen 22, 23 an die betreffenden Komponenten des Tomographiegeräts übermittelt werden.
Über eine Benutzerschnittstelle, die beispielsweise wie hier dargestellt eine Tastatur, ein Display und ggf. auch weitere Eingabemittel wie eine Maus oder dergleichen aufweist, kann ein Benutzer die geeigneten Scanprotokolle auch auswählen und ggf. verändern, um so letztlich die Messung vorzugeben.
Wie in 1 zu sehen ist, ist der Patient P mittels Elektroden (von denen hier schematisch nur zwei dargestellt sind) in üblicher Weise an ein Elektrokardiogramm-Gerät 12 oder auch EKG-Aufnahmegerät 12 angeschlossen. Ein damit während der Aufnahme der Tomographiebilder B simultan erfasstes EKG-Signal EKG wird an die Steuereinrichtung (20) über eine Schnittstelle 21 übermittelt. Es kann dort genutzt werden, um das Tomographiegerät 1 durch das EKG-Signal EKG zu triggern und so in erfindungsgemäßer Weise Aufnahmen des Herzens H des Patienten P in ganz bestimmten Herzphasen zu erzeugen. Das EKG-Signal wird vom Elektrokardiogramm-Gerät 12 vorzugsweise in digitaler Form übergeben.
Die EKG-Elektroden sind erfindungsgemäß mit Messfühlern ausgestattet, die ein Erfassen von Thorax-Impedanzen erlauben. Das EKG-Aufnahmegerät 12 ist für die Thorax-Impedanzmessung mit speziellen Schaltkreisen zur Erzeugung des hochfrequenten Signals und zur Messung der abgefallenen Spannung ausgerüstet. Für die Thorax-Impedanzmessung wird ein bekannter hochfrequenter Strom sehr geringer Stromstärke über die EKG-Elektroden appliziert. Die Stromstärke liegt im µA-Bereich. Der Frequenzbereich des hochfrequenten Stroms liegt deutlich über dem Spektrum des EKGs, d. h. in einem mittleren kHz-Bereich, der beispielsweise von etwa 10-50 kHz reicht. Der Körper des Patienten wirkt nun als Impedanz für diesen Strom, die durch Messung der abgefallenen Spannung bestimmt werden kann. Jede Bewegung, d. h. jede Muskelkontraktion, beeinflusst diese gemessene Impedanz. Beispielsweise wird die Impedanz durch die Atmung modelliert, so dass ein zur Atmung korreliertes Signal erhalten wird. Aber auch andere Bewegungen des Patienten führen zu signifikanten Ausschlägen im gemessenen Impedanzsignal. Das Impedanzsignal BS wird als Bewegungssignal über ein weiteres Kabel an die Steuereinrichtung 20 geleitet. Hierzu kann ebenfalls die Schnittstelle 21 genutzt werden. Selbstverständlich können auch getrennte Schnittstellen vorgesehen sein. Die Schnittstelle 21 ist in dem Fachmann bekannter Weise an die übertragenen Signale angepasst. Die Bewegungsmesswerte werden an eine Bewegungsbestimmungseinrichtung 28 übergeben. Die Bewegungsbestimmungseinrichtung 28 ist ausgelegt, die empfangenen Bewegungsmesswerte, bzw. Impedanzwerte zu bewerten. Eine Bewertung erfolgt zum Beispiel dahingehend, dass eine Abschätzung erfolgt, ob die Bewegung einen störenden Einfluss auf die Aufnahme hat.
Die Steuereinrichtung 20 umfasst ferner einen Messwertspeicher 29. Der Messwertspeicher 29 kann räumlich auch aus der Steuereinrichtung ausgelagert sein. In den Messwertspeicher 29 werden die von der Bewegungsbestimmungseinrichtung 28 ausgegebenen Bewegungswerte mit dem Zeitpunkt ihrer Erfassung eingeschrieben. In den Messwertspeicher 29 können auch die vom Computertomographen erfassten Messwerte mit dem Zeitpunkt ihrer Erfassung eingeschrieben werden. Der Speicher 27 kann aber auch als Teil des Messwertspeichers 29 im Sinne der Erfindung verstanden werden, so dass dort in üblicher Weise die Rohdaten und/oder Bilddaten abgespeichert sind. Wesentlich ist die Abspeicherung mit Speicherung des Zeitpunktes der Erfassung. Bewegungsmesswerte und CT-Messwerte sind einander zeitlich zuordenbar gespeichert.
Sowohl die Messsteuereinheit 26 als auch die Bildrechnereinheit 25 sowie ggf. eine Vielzahl von weiteren nicht dargestellten Komponenten in der Steuereinrichtung 20 sind vorzugsweise in Form von Softwaremodulen auf einem oder ggf. mehreren untereinander vernetzten Prozessoren in der Steuereinrichtung 20 realisiert.
2 zeigt in einem Ausschnitt den Patienten P. An drei Orten 30, 31 und 32 sind mögliche Anlegeorte für die EKG-Elektroden dargestellt. Über die EKG-Elektroden wird in herkömmlicher Weise der QRS-Komplex erfasst, wie er beispielsweise in 3 dargestellt ist. Der QRS-Komplex ist ein elektrisches Signal, das zu einem Zeitpunkt empfangen wird, zu dem sich das Herz nicht bewegt. Der QRS-Komplex leitet eine Bewegung des Herzens ein, mit einer sog. ersten Bewegungsphase, der Endsystole, in welcher das Herz zusammengezogen ist, und einer zweiten Bewegungsphase, der Enddiastole, in der das Herz erweitert, d. h. mit Blut gefüllt ist. Das EKG-Signal, oder genauer der QRS-Komplex, ist also kein Bewegungssignal des Herzens. Das EKG-Signal kann zum Triggern der Computertomographieaufnahmen verwendet werden, um mit der Computertomographietechnik Messwerte vom Herzen des Patienten bereitzustellen, die jeweils in einer bestimmten Bewegungsphase aufgenommen wurden.
Die Impedanz kann zwischen der EKG-Elektrode am Ort 30 und der EKG-Elektrode am Ort 31 gemessen werden, d. h. über die mit I bezeichnete Strecke. Die Impedanz kann ebenfalls gemessen werden zwischen der EKG-Elektrode am Ort 30 und der EKG-Elektrode am Ort 32. Das bedeutet eine Impedanzmessung über die Strecke zwischen den beiden Elektroden, die in 2 mit II bezeichnet ist. Eine weitere Möglichkeit der Impedanzmessung bei der Verwendung von drei EKG-Elektroden ist die Messung zwischen der Elektrode am Ort 31 und der EKG-Elektrode am Ort 32, d. h. über die mit III bezeichnete Strecke.
Selbstverständlich können auch mehr EKG-Elektroden verwendet werden, so dass noch weitere Messstrecken für die Impedanzmessung möglich sind. Es genügt für eine erste Messgenauigkeit die Messung der Impedanz auf einer der genannten Strecken. Möchte man als Bewegungssignal die Atembewegung messen, so kann es bei einer Messstrecke I zu Fehlmessungen kommen, wenn der Patient eine starke Bauchatmung und nur eine geringe Brustatmung durchführt. Werden mehrere Strecken für die Impedanzmessung verwendet, so kann ein Abgleich zwischen den verschiedenen Impedanzmesswerten erfolgen und damit die Messgenauigkeit erhöht werden.
In 3 ist ein Ausschnitt aus einem EKG-Signal dargestellt. Eine Zeitachse t in willkürlichen Einheiten mit einer Spannungsachse U ebenfalls in willkürlichen Einheiten. Ein EKG-Signal umfasst einen sog. QRS-Komplex mit einer Q-Zacke, die leicht in den negativen Bereich geht, einer herausragenden positiven R-Zacke, gefolgt von einer kleinen, wiederum ins Negative reichenden S-Zacke. Vor dem QRS-Komplex ist eine P-Welle zu erkennen. Nach dem QRS-Komplex kommt eine T-Welle. Der hier schematisch dargestellte Verlauf eines EKG-Signals ist stark patientenabhängig. So kann die R-Zacke auch deutlich niedriger ausfallen und auch die Amplituden der P- und T-Wellen können anders sein, als hier dargestellt.
Das in 3 dargestellte EKG-Signal, d. h. der QRS-Komplex, ist an sich bekannt. Die herausragende R-Zacke wird am häufigsten für die Gewinnung eines Triggersignals verwendet. Um ein Triggersignal zu erhalten, wird das EKG-Signal darauf untersucht, ob eine R-Zacke auftritt. Hierbei wird unterstützend die Herzschlagrate des Patienten berücksichtigt, die eine Vorhersage erlaubt, wann die nächste R-Zacke auftreten wird. Ein Schwellwert für die Detektion wird dann in dem erwarteten Zeitfenster gesenkt. Es kann hier zu Fehltriggerungen kommen, beispielsweise wenn der Patient plötzlich heftig atmet. In diesem Fall steigt die Herzrate spontan an, und der Abstand zwischen zwei QRS-Komplexen sinkt akut ab. Das Vorhersage-Zeitfenster liegt dann möglicherweise auf der T-Welle, die in 3 mit T bezeichnet ist. Da im Vorhersagefenster der Schwellwert abgesenkt ist, und je nach Patient die T-Welle und die R-Zacke eine ähnliche Amplitude aufweisen können, also nicht so weit auseinander liegend wie in 3 dargestellt, kann es zu einer Fehltriggerung auf die T-Welle kommen. Eine Fehltriggerung führt bei der Aufnahme einer CT-Scan-Sequenz zum Verwurf der kompletten Sequenz. Das bedeutet wiederum, dass der Patient einer unnötigen Strahlenbelastung ausgesetzt wurde, nämlich einer Strahlenbelastung, die nicht zu einer aussagekräftigen Bildreihe führt.
Wird, wie im Zusammenhang mit 2 diskutiert, die Atmung über eine Thorax-Impedanzmessung zeitgleich mit dem Elektrokardiogrammsignal bzw. der Computertomographieaufnahme aufgenommen und abgespeichert, so kann zumindest nachträglich erkannt werden, wann eine starke Atmung eine Fehltriggerung bewirkt hat.
4 zeigt den Zusammenhang zwischen einem EKG-Signal und einem Aufnahmefenster F. In einem Diagramm 33 ist schematisch ein Röhrenstrom I für beispielsweise den Röntgenstrahler 15 in 1 über der Zeit t aufgetragen. Ein Bereich F, in dem der Strom nicht Null ist, definiert ein Aufnahmefenster von einem Zeitpunkt t₁ bis zu einem Zeitpunkt t₂. Unter dem Diagramm 33 ist ein EKG-Signal EKG mit zwei R-Zacken R dargestellt. Diese führen zu gestrichelt dargestellten Triggersignalen bzw. Triggerzeitpunkten 34 und 35. Im dargestellten Beispiel handelt es sich um eine Aufnahme in der Phase der Endsystole des Herzens. Es werden im Zeitraum F Computertomographiemesswerte in an sich bekannter Weise erfasst.
5 zeigt ein Zeitdiagramm, in dem Impedanzmesswerte, wie sie bei einer Thorax-Impedanzmessung erfasst werden können, dargestellt sind. Über einer Zeitachse t in willkürlichen Einheiten ist eine gemessene Impedanz ebenfalls in willkürlichen Einheiten dargestellt. Ein Messsignal BS zeigt verschiedene Verhalten des Patienten P. In Zeiträumen 36, die von 0 bis t₃ und von t₄ bis t₅ reichen, ein Messsignal, wie es während einer normalen Atmung des Patienten P aufgenommen wird. Dabei ist beispielsweise eine Platzierung der EKG-Elektroden an den Orten 30 und 31 in der 2 angenommen. In einer Zeitspanne 37, die von t₃ bis t₄ reicht, erfolgt eine gezielte tiefe Brustatmung. In einer Zeitspanne 38, die von t₅ bis t₆ reicht, liegt eine gezielte Bauchatmung vor. Es wird gleich deutlich, dass die Ausschläge in der Zeitspanne 38 relativ gering sind, was an der verwendeten Messstrecke I liegt. Hier könnte ein höherer Ausschlag erzielt werden, wenn eine der Messstrecken II oder III in 2 verwendet würde. In einer Zeitspanne 39, die von t₆ bis t₇ reicht, hat der Patient die Luft angehalten. Es ist nur noch ein geringes Rauschsignal sichtbar. In einer Zeitspanne 40, die von t₇ bis t₈ reicht, hat sich der Patient bewegt. In einem Zeitraum 41, der von t₈ bis t₉ reicht, hat der Patient hyperventiliert.
Die Darstellung in 5 macht deutlich, dass eine Thorax-Impedanzmessung Bewegungsmesswerte liefert, wobei die Bewegung durch eine Atemtätigkeit des Patienten hervorgerufen sein kann oder durch eine andere körperliche Bewegung. Die Bewegungsmesswerte, wie in 5 dargestellt, sind über der Zeit aufgenommen. Es ist möglich, über die Zeitinformation die Computertomographiemesswerte den Bewegungsmesswerten zuzuordnen. Damit kann im Bildgebungsverfahren eine Speicherung von Computertomographiemesswerten zusammen mit Bewegungsmesswerten erfolgen, die über die Zeitschiene einander zuordenbar sind.
Bewegungen sind aber in der Regel erst ab einer bestimmten Größe störend für die Bildaufnahme. Es ist daher möglich Schwellwerte festzulegen, ab denen die Bewegungsmesswerte einen Einfluss auf die Bildqualität haben. Statt einer Speicherung der kompletten Bewegungsmesswerte ist es daher möglich, beispielsweise für den Zeitraum 37, das heißt zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ ein Signal „gestörte Messung“ abzuspeichern und in den Messzeiträumen 36, 38, 39 und 40 „keine Störung“ zu registrieren. Im Zeitraum 41 würde wiederum eine Störung vorliegen, unabhängig davon, dass die Signale im Zeitraum 41 durch ein Hyperventilieren und die Signale im Zeitraum 37 durch eine tiefe Atmung hervorgerufen sind.
6 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Details der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung 20. Die Steuereinrichtung 20 umfasst ein EKG-Triggermodul 42, ein Bewegungstriggermodul 43 sowie ein Aufnahmesteuermodul 44. Das EKG-Triggermodul 42 und das Bewegungstriggermodul 43 sind mit dem Elektrokardiogramm-Gerät 12 verbunden. Das Aufnahmesteuermodul 44 ist mit dem Strahler 15 gekoppelt.
Das Elektrokardiogramm-Gerät 12 ist mit den EKG-Elektroden verbunden, die dem Patienten P aufgelegt sind (in 6 nicht dargestellt). Die EKG-Elektroden, die an das Elektrokardiogramm-Gerät 12 angeschlossen sind, sind mit einer Möglichkeit zur Thorax-Impedanzmessung ausgestattet. Über einen Ausgang 45 des Elektrokardiogramm-Geräts 12 wird das EKG-Signal an einen Eingang 46 des EKG-Triggermoduls geleitet. Über einen Ausgang 47 des Elektrokardiogramm-Geräts 12 wird das Impedanzsignal bzw. das Bewegungsmesssignal an einen Eingang 48 des Bewegungstriggermoduls 43 gesandt.
Im EKG-Triggermodul 42 wird aus dem EKG-Signal ein Triggersignal 55 extrahiert. Beispielsweise wird am EKG-Signal jeweils die R-Zacke detektiert. Das EKG-Triggersignal 55 wird an einem Ausgang 49 des EKG-Triggermoduls 42 ausgegeben. Der Ausgang 49 ist mit einem ersten Eingang 50 des Aufnahmesteuermoduls 44 verbunden.
Das Bewegungstriggermodul 43 extrahiert aus den Bewegungsmesswerten ein Bewegungstriggersignal 56. Dabei werden beispielsweise allen Werten über einem festgelegten Schwellwert der Wert 1 zugewiesen, während allen Bewegungsmesswerten, die unter dem Schwellwert liegen, ein Wert von 0 zugewiesen wird. Das Bewegungstriggersignal 56 wird an einem Ausgang 51 des Bewegungstriggermoduls ausgegeben. Der Ausgang 51 ist mit einem zweiten Eingang 52 des Aufnahmesteuermoduls 44 verbunden.
Die Triggersignale 55 und 56 werden in das Aufnahmesteuermodul 53 eingespeist. Hierbei kann es sich um ein Dual Gating-Modul handeln. Nur wenn das Bewegungsmesssignal unter dem festgelegten Schwellwert liegt und ein Triggersignal vom EKG-Triggermodul 42 vorliegt, wird an einem Ausgang 53 des Aufnahmesteuermoduls 44 ein Triggersignal 57 ausgegeben. Der Ausgang 53 ist mit einem Eingang 54 des Röntgenstrahlers 15 verbunden.
Bei einem Vergleich des Triggersignal 57 mit dem Triggersignal 55 fällt auf, dass ein Triggerimpuls fehlt. Hier hat der Patient kräftig geatmet oder sich anderweitig bewegt, so dass der Strahler 15 keine Röntgenstrahlung abgeben soll, es wird kein CT-Scan gestartet. Es wird kein CT-Scan gestartet, weil die Aufnahmequalität aufgrund der Bewegung schlecht wäre. Es wird daher eine Strahlendosis für den Patienten vermieden, die nicht zu einer gewünschten Aufnahme führen würde. Das Triggersignal 57 kann auch als Aufnahmestartsignal bezeichnet werden.
7 zeigt in einem Ablaufdiagramm einzelne Verfahrensschritte eines Bildgebungsverfahrens. In einem Schritt IV werden Messwerte mittels Computertomographietechnik bereitgestellt. Zeitlich dazu korreliert werden in einem Schritt V Bewegungsmesswerte bereitgestellt. Diese Bewegungsmesswerte können über eine Thorax-Impedanzmessung gewonnen werden. In einem Schritt VI werden die Computertomographiemesswerte und die Bewegungsmesswerte in einander zuordenbarer Weise gespeichert. Bei der Erstellung der Bilddaten aus den Computertomographiemesswerten erfolgt dann in einem Schritt VII eine Berücksichtigung der Bewegungsmesswerte.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist in 8 dargestellt. Es wird in einem Schritt VIII ein EKG-Triggersignal aus einem EKG-Signal bestimmt. Aus einem Bewegungssignal wird in einem Schritt IX ein Bewegungstriggersignal bestimmt. Das Bewegungstriggersignal erlaubt eine Aussage darüber, ob eine Bewegung des Patienten vorliegt, die eine qualitativ hochwertige Bildaufnahme verhindern würde. Der Start einer Computertomographiemessung erfolgt in einem Schritt X unter Berücksichtigung des EKG-Triggersignals und des Bewegungstriggersignals. Das EKG-Triggersignal stellt sicher, dass das Herz in einer bestimmten Phase aufgenommen wird und dass bei einer Sequenz von aufeinanderfolgenden Computertomographiemessungen immer der gleiche Herzschlagmoment genutzt wird. Das Bewegungstriggersignal stellt sicher, dass keine störende Bewegung des Patienten vorliegt.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei dem dargestellten Computertomographiesystem lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriff „Einheit“ und „Modul“ nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims

Bildgebungsverfahren, das folgende Schritte umfasst: - Bereitstellen von Computertomographiemesswerten eines Patienten (P) mittels Computertomographietechnik (IV), wobei es sich bei den Computertomographiemesswerten um Messwerte betreffend den Herzbereich des Patienten (P) handelt; - Bereitstellen von Bewegungsmesswerten des Patienten (P) über eine Thorax-Impedanzmessung, wobei die Thorax-Impedanzmessung über Elektroden eines Elektrokardiogrammsystems (12) erfolgt, und wobei die Thorax-Impedanzmesswerte mit den Computertomographiemesswerten zeitlich korreliert sind (V); - Triggern eines Aufnahmebeginns eines Herz-CT-Scans über ein durch das Elektrokardiogrammsystem (12) erzeugtes Elektrokardiogramm-Signal (EKG) und über ein Signal der Thorax-Impedanzmessung (BS); - Berücksichtigen des Signals der Thorax-Impedanzmessung (BS) für eine Vorhersage eines nächsten QRS-Komplexes; - Speichern der Computertomographiemesswerte und der Bewegungsmesswerte in einander zuordenbarer Weise (VI); - Erstellen von Bilddaten aus den Computertomographiemesswerten unter Berücksichtigung der Bewegungsmesswerte (VII).
Bildgebungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei Thorax-Impedanzmessungen über mehrere Elektrodenpaare des Elektrokardiogrammsystems (12) erfolgen.
Bildgebungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, ferner umfassend: - Abbrechen des CT-Scans, wenn ein definierter maximal zulässiger Wert für die Thorax-Impedanzmessung überschritten wird.
Bildgebungsverfahren zur Erstellung eines Computertomographiebildes von einem Herz, umfassend: - Bestimmen eines EKG-Triggersignals (55) aus einem EKG-Signal (EKG), wobei das EKG-Signal (EKG) über Elektroden eines Elektrokardiogrammsystems (12) erfasst wird; - Bestimmen eines Bewegungstriggersignals (56) aus einem Bewegungssignal, wobei das Bewegungssignal über Thoraximpedanz-Messfühler in den Elektroden des Elektrokardiogrammsystems (12) in Form eines Signals einer Thorax-Impedanzmessung (BS) erfasst wird; - Start einer Computertomographiemessung unter Berücksichtigung des EKG-Triggersignals (55) und des Bewegungstriggersignals (56); - Triggern eines Aufnahmebeginns eines Herz-CT-Scans über das EKG-Signal (EKG) und über das Signal der Thorax-Impedanzmessung (BS); - Berücksichtigen des Signals der Thorax-Impedanzmessung (BS) für eine Vorhersage eines nächsten QRS-Komplexes.
Steuereinrichtung (20) zur Steuerung eines Computertomographen (1), umfassend - eine Bewegungsbestimmungseinrichtung (28) zum Bestimmen einer Bewegung eines Patienten (P), wobei die Bewegungsbestimmungseinrichtung (28) eingerichtet ist, um ein Bewegungssignal von Thoraximpedanz-Messfühlern in Elektroden eines Elektrokardiogrammsystems (12) in Form eines Signals einer Thorax-Impedanzmessung (BS) zu empfangen; und - einen Messwertspeicher (27,29), wobei die Steuereinrichtung (20) so gestaltet ist, dass vom Computertomographen (1) erfasste Messwerte mit zeitlich zugeordneten Bewegungswerten der Bewegungsbestimmungseinrichtung (28) im Messwertspeicher (27,29) gespeichert werden, und - ein Aufnahmesteuermodul (44) mit zwei Eingängen (50,52), wobei der erste Eingang (50) zum Empfang eines EKG-Triggersignals (55) mit einem EKG-Triggermodul (42) verbindbar ist, und der zweite Eingang (52) zum Empfang eines Bewegungstriggersignals (56) mit einem Bewegungs-Triggermodul (43) verbindbar ist, und das Aufnahmesteuermodul (44) ferner einen Ausgang (53) aufweist, der unter Berücksichtigung des Signals der Thorax-Impedanzmessung (BS) für eine Vorhersage eines nächsten QRS-Komplexes ein Aufnahmestartsignal (AS) abgibt, wenn sowohl am ersten als auch am zweiten Eingang ein Triggersignal anliegt.
Computertomographiegerät (1) umfassend eine Steuereinrichtung (20) nach Anspruch 5.
Computerprogramm, welches direkt in einen Prozessor einer programmierbaren Steuereinrichtung (20) eines Computertomographiegeräts (1) ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen, wenn das Programm in der Steuereinrichtung (20) ausgeführt wird.