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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Computertomographie-Bildgebungsdaten. Die Erfindung betrifft ferner ein Computertomographiegerät.
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Ein Computertomographiegerät (CT-Gerät) weist typischerweise mehrere Komponenten auf, insbesondere eine Röntgenstrahlungsquelle, einen Röntgenstrahlungsdetektor und eine Drehübertragungseinheit, beispielsweise in Form einer Schleifringeinheit. Diese Komponenten sind an einer im Wesentlichen ringförmigen Gantry des Computertomographiegeräts angeordnet, welche eine Öffnung aufweist. In der Öffnung kann ein Untersuchungsobjekt für eine Bildgebungsuntersuchung mittels des Computertomographiegeräts angeordnet werden.
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Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Öffnung einen möglichst großen Durchmesser hat, um auch große Untersuchungsobjekte darin anordnen zu können, und die äußeren Abmessungen der Gantry möglichst klein sind, um den Platzbedarf für das Computertomographiegerät möglichst gering zu halten.
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Weiterhin sind als Stand der Technik zu nennen:
- GANG, Grace J.; SIEWERDSEN, Jeffrey H.; STAYMAN, J. Webster. Non-circular CT orbit design for elimination of metal artifacts. In: Medical imaging 2020: physics of medical imaging. SPIE, 2020. S. 531-536.
- RUSS, Tom, et al. Fast reconstruction of non-circular cbct orbits using cnns. In: 16th International Meeting on Fully Three-Dimensional Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine. 2021.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Alternative zu einem herkömmlichen Erfassen von Computertomographie-Bildgebungsdaten bereitzustellen. Jeder Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs löst diese Aufgabe. In den abhängigen Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung berücksichtigt.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Computertomographie-Bildgebungsdaten,
- - wobei eine Drehbewegung eines Drehrahmens relativ zu einem Kipprahmen und eine Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu einem Tragrahmen gleichzeitig ausgeführt werden, wobei die Drehbewegung des Drehrahmens um eine Drehachse erfolgt und die Kippbewegung des Kipprahmens um eine Kippachse erfolgt,
- - wobei eine Röntgenstrahlungsquelle und ein Röntgenstrahlungsdetektor derart mit dem Drehrahmen verbunden und relativ zu dem Drehrahmen fixiert sind, dass sie der Drehbewegung des Drehrahmens und der Kippbewegung des Kipprahmens gleichzeitig folgen,
- - wobei die Drehbewegung des Drehrahmens, die Kippbewegung des Kipprahmens und eine Translationsbewegung des Tragrahmens relativ zu einem Untersuchungsobjekt gleichzeitig ausgeführt werden, wobei die Translationsbewegung des Tragrahmens entlang einer Translationsachse erfolgt,
- - wobei die Computertomographie-Bildgebungsdaten mittels der Röntgenstrahlungsquelle und des Röntgenstrahlungsdetektors von dem Untersuchungsobjekt erfasst werden, während die Drehbewegung des Drehrahmens, die Kippbewegung des Kipprahmens und die Translationsbewegung des Tragrahmens gleichzeitig ausgeführt werden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Drehrahmen derart mittels einer Drehlagerung mit dem Kipprahmen verbunden ist, dass der Drehrahmen der Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen folgt, insbesondere während die Drehbewegung des Drehrahmens relativ zu dem Kipprahmen und die Kippbewegung des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen gleichzeitig ausgeführt werden. Der Kipprahmen kann beispielsweise mittels einer Kipplagerung mit dem Tragrahmen verbunden sein.
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Insbesondere können die Röntgenstrahlungsquelle und der Röntgenstrahlungsdetektor derart der Drehbewegung des Drehrahmens folgen, dass eine Drehbewegung der Röntgenstrahlungsquelle und des Röntgenstrahlungsdetektors um ein Untersuchungsobjekt erfolgt. Das Untersuchungsobjekt kann beispielsweise ein menschliches Körperteil, insbesondere ein Kopf, sein. Die Computertomographie-Bildgebungsdaten können insbesondere das Untersuchungsobjekt betreffen.
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Insbesondere können die Computertomographie-Bildgebungsdaten mittels der Röntgenstrahlungsquelle und des Röntgenstrahlungsdetektors erfasst werden, indem mittels der Röntgenstrahlungsquelle Röntgenstrahlen ausgesendet werden, beispielsweise zum Untersuchungsobjekt hin ausgesendet werden, und mittels des Röntgenstrahlungsdetektors empfangen werden, beispielsweise nach einer Wechselwirkung mit dem Untersuchungsobjekt empfangen werden.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Drehachse zu der Kippachse im Wesentlichen senkrecht ist, insbesondere senkrecht ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Drehrahmen mittels der Drehlagerung relativ zu dem Kipprahmen um die Drehachse drehbar gelagert ist und/oder dass der Kipprahmen mittels der Kipplagerung relativ zu dem Tragrahmen um die Kippachse kippbar gelagert ist. Die Kippachse kann beispielsweise im Wesentlichen horizontal sein, insbesondere horizontal sein.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Kippbewegung des Kipprahmens eine erste Kippwinkel-Änderung eines Kippwinkels des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen umfasst. Die erste Kippwinkel-Änderung kann beispielsweise wenigstens 1° betragen. Die Kippbewegung des Kipprahmens kann insbesondere an eine Anatomie des Untersuchungsobjekts angepasst werden. Die erste Kippwinkel-Änderung kann beispielsweise wenigstens 5°, insbesondere wenigstens 10°, insbesondere wenigstens 15°, insbesondere wenigstens 20° betragen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Kippbewegung des Kipprahmens eine zweite Kippwinkel-Änderung eines Kippwinkels des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen umfasst, die zeitlich nach der ersten Kippwinkel-Änderung erfolgt und zu der ersten Kippwinkel-Änderung des Kipprahmens entgegengesetzt gerichtet ist. Die zweite Kippwinkel-Änderung kann beispielsweise wenigstens 1° betragen und/oder in Bezug auf den Absolutbetrag mit der ersten Kippwinkel-Änderung übereinstimmen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Drehbewegung des Drehrahmens eine Drehwinkel-Änderung eines Drehwinkels des Drehrahmens relativ zu dem Kipprahmen umfasst, wobei die Drehwinkel-Änderung zeitgleich mit der ersten Kippwinkel-Änderung beginnt und zeitgleich mit der zweiten Kippwinkel-Änderung endet.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Zeitabstand zwischen einem Beginn der ersten Kippwinkel-Änderung und einem Ende der zweiten Kippwinkel-Änderung gleich einer Dauer der Drehwinkel-Änderung ist. Die Drehwinkel-Änderung kann beispielsweise wenigstens 180° betragen, insbesondere gleich einer Summe von 180° und einem Fächerstrahlwinkel der Röntgenstrahlen sein, beispielsweise gleich 190° oder 200° sein. Die Drehwinkel-Änderung kann insbesondere eine von mehreren aufeinanderfolgenden Drehwinkel-Änderungen sein, welche zusammen die Drehbewegung des Drehrahmens bilden. Beispielsweise kann die Drehwinkel-Änderung weniger als 180° betragen, insbesondere weniger als 90° betragen, insbesondere weniger als 45° betragen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Kippbewegung des Kipprahmens periodisch ist, wobei eine Frequenz der Kippbewegung des Kipprahmens größer als eine Drehzahl der Drehbewegung des Drehrahmens ist.
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Die Drehzahl der Drehbewegung des Drehrahmens kann beispielsweise wenigstens eine Umdrehung pro Sekunde betragen. Die Frequenz der Kippbewegung des Kipprahmens kann beispielsweise größer als das Zweifache, das Vierfache oder das Zehnfache der Drehzahl der Drehbewegung des Drehrahmens sein. Beispielsweise kann die periodische Kippbewegung die erste Kippwinkel-Änderung und/oder die zweite Kippwinkel-Änderung umfassen. Insbesondere kann die periodische Kippbewegung wenigstens eine Wiederholung der ersten Kippwinkel-Änderung und/oder wenigstens eine Wiederholung der zweiten Kippwinkel-Änderung umfassen.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass der Röntgenstrahlungsdetektor ein Flachbilddetektor ist. Im Vergleich zu der Verwendung eines herkömmlichen Computertomographie-Röntgenstrahlungsdetektors können durch die Verwendung eines Flachbilddetektors die Anzahl an erforderlichen Komponenten, die Kosten, das Gewicht und der Platzbedarf des Computertomographiegeräts reduziert werden. Der Flachbilddetektor kann beispielsweise direkt konvertierend sein. Der Flachbilddetektor kann beispielsweise eine wirksame Fläche von 30 cm mal 40 cm aufweisen. Insbesondere kann die Röntgenstrahlungsquelle zum Aussenden von Röntgenstrahlen, welche einen mit dem Flachbilddetektor korrespondierenden Kegelstrahl bilden, eingerichtet sein.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Computertomographie-Bildgebungsdaten eine Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgend erfassten Projektionsdatensätzen umfassen, wobei Kippwinkeldaten bereitgestellt werden, wobei jedem Projektionsdatensatz der Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgend erfassten Projektionsdatensätzen basierend auf den Kippwinkeldaten ein entsprechender Kippwinkel des Kipprahmens relativ zu dem Tragrahmen zugeordnet wird, wobei ein Computertomographie-Bild basierend auf der Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgend erfassten Projektionsdatensätzen und den Kippwinkeldaten berechnet wird.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Istwerte für die Kippwinkeldaten mittels eines Kippwinkel-Sensors erfasst werden, während die Computertomographie-Bildgebungsdaten mittels der Röntgenstrahlungsquelle und des Röntgenstrahlungsdetektors erfasst werden, und/oder dass Sollwerte für die Kippwinkeldaten basierend auf Steuerungsdaten für einen Kippantrieb und entsprechenden Kalibrierdaten berechnet werden. Die Kippwinkeldaten können insbesondere basierend auf den Istwerten für die Kippwinkeldaten und/oder basierend auf den Sollwerten für die Kippwinkeldaten bereitgestellt werden.
Das Computertomographie-Bild kann beispielsweise zweidimensional oder dreidimensional sein und/oder wenigstens einen Bereich des Untersuchungsobjekts abbilden.
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Durch die Verwendung von Projektionsdatensätzen, die während der gleichzeitigen Drehbewegung des Drehrahmens und der Kippbewegung des Kipprahmens, zeitlich aufeinanderfolgend erfasst werden, können Artefakte in dem Computertomographie-Bild vermieden werden, die dann auftreten würden, wenn die Drehbewegung des Drehrahmens bei konstantem Kippwinkel erfolgen würde. Dazu gehören beispielsweise Kegelstrahlartefakte (conebeam artifacts). Diese können insbesondere Bereiche innerhalb der Schädelbasis betreffen. Durch das Vermeiden von Kegelstrahlartefakten wird somit eine Genauigkeit verbessert, mit der ein Flachbilddetektor beispielsweise für eine Schlaganfalldiagnose verwendet werden kann.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Drehbewegung des Drehrahmens, die Kippbewegung des Kipprahmens und eine Translationsbewegung eines Untersuchungsobjekts relativ zu dem Tragrahmen gleichzeitig ausgeführt werden, wobei die Translationsbewegung des Untersuchungsobjekts entlang einer Translationsachse erfolgt, wobei die Computertomographie-Bildgebungsdaten mittels der Röntgenstrahlungsquelle und des Röntgenstrahlungsdetektors von dem Untersuchungsobjekt erfasst werden, während die Drehbewegung des Drehrahmens, die Kippbewegung des Kipprahmens und die Translationsbewegung des Untersuchungsobjekts gleichzeitig ausgeführt werden.
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Die Translationsbewegung des Untersuchungsobjekts relativ zu dem Tragrahmen kann beispielsweise ausgeführt werden, indem eine Translationsbewegung einer Lagerungsplatte eines Patientenbetts relativ zu dem Tragrahmen und/oder relativ zu einer Grundfläche ausgeführt wird, wobei das Untersuchungsobjekt auf der Lagerungsplatte gelagert ist und relativ zu der Lagerungsplatte ruht.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Translationsbewegung des Tragrahmens mittels eines Translationsantriebs relativ zu einer Grundfläche angetrieben wird, wobei das Untersuchungsobjekt relativ zu der Grundfläche ruht. Die Grundfläche kann beispielsweise ein Boden, insbesondere ein Boden eines Untersuchungsraumes, sein und/oder eine Bodenplatte und/oder eine Unterlage aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche der Grundfläche im Wesentlichen horizontal ist, insbesondere horizontal ist.
Die Translationsbewegung des Tragrahmens relativ zu dem Untersuchungsobjekt kann beispielsweise ausgeführt werden, indem eine Translationsbewegung eines Wagens relativ zu der Grundfläche ausgeführt wird, wobei der Tragrahmen auf dem Wagen angeordnet ist und der Tragrahmen relativ zu dem Wagen ruht. Der Wagen kann beispielsweise mittels eines Satzes von Rädern, insbesondere an der Grundfläche abrollbaren Rädern, und/oder mittels eines Schienensystems relativ zu der Grundfläche bewegbar gelagert sein.
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Die Translationsbewegung des Wagens relativ zu der Grundfläche kann beispielsweise ausgeführt werden, indem eine Translationsbewegung des Wagens relativ zu einem Fahrwerk ausgeführt wird, wobei der Wagen auf dem Fahrwerk relativ zu dem Fahrwerk bewegbar gelagert ist und das Fahrwerk relativ zu der Grundfläche ruht, während die Translationsbewegung des Wagens relativ zu der Grundfläche ausgeführt wird. Das Fahrwerk kann insbesondere für längere Transportbewegungen des Tragrahmens eingerichtet sein, beispielsweise um zwischen verschiedenen Untersuchungsräumen hin- und herzufahren. Hingegen kann die Translationsbewegung des Wagens relativ zu dem Fahrwerk insbesondere für präzise Scanbewegungen des Tragrahmens relativ zu dem Untersuchungsobjekt vorgesehen sein.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Translationsachse zu der Kippachse im Wesentlichen senkrecht ist, insbesondere senkrecht ist. Die Translationsachse kann beispielsweise im Wesentlichen horizontal sein, insbesondere horizontal sein.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Computertomographiegerät, welches zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erfassen von Computertomographie-Bildgebungsdaten eingerichtet ist, wobei das Computertomographiegerät den Drehrahmen, den Kipprahmen, den Tragrahmen, die Röntgenstrahlungsquelle und den Röntgenstrahlungsdetektor aufweist. Der Röntgenstrahlungsdetektor kann beispielsweise ein Flachbilddetektor sein.
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Das Computertomographiegerät kann ferner insbesondere eine Drehlagerung für den Drehrahmen relativ zum Kipprahmen, einen Drehantrieb zum Antreiben der Drehbewegung des Drehrahmens, eine Kipplagerung für den Kipprahmen relativ zu dem Tragrahmen und/oder einen Kippantrieb zum Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens aufweisen. Das Computertomographiegerät kann ferner insbesondere einen Translationsantrieb zum Antreiben der Translationsbewegung des Tragrahmens relativ zu dem Untersuchungsobjekt und/oder relativ zu der Grundfläche aufweisen. Das Computertomographiegerät kann ferner insbesondere einen Translationsantrieb zum Antreiben der Translationsbewegung des Untersuchungsobjekts relativ zu dem Tragrahmen und/oder relativ zu der Grundfläche aufweisen.
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Das Computertomographiegerät kann ferner insbesondere eine Drehübertragungseinheit für eine Drehübertragung von elektrischer Energie von dem Kipprahmen zu dem Drehrahmen aufweisen. Das Computertomographiegerät kann ferner insbesondere eine Drehübertragungseinheit für eine Drehübertragung der Computertomographie-Bildgebungsdaten von dem Drehrahmen zu dem Kipprahmen und/oder für eine bidirektionale Drehübertragung von Steuerungsdaten und/oder Betriebsdaten zwischen dem Kipprahmen und dem Drehrahmen aufweisen. Das Computertomographiegerät kann ferner insbesondere den Kippwinkel-Sensor aufweisen.
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Das Computertomographiegerät kann insbesondere ein medizinisches Computertomographiegerät sein. Das Computertomographiegerät kann insbesondere als Kopf-Computertomographiegerät und/oder als mobiles Computertomographiegerät ausgebildet sein. Das Computertomographiegerät kann insbesondere für den Einsatz auf Intensivstationen, in Operations- und Interventionsräumen und/oder in Mobile Stroke Units eingerichtet sein.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Computertomographiegerät eine Gantry mit einem ersten Gantryteil und einem zweiten Gantryteil aufweist,
- - wobei der erste Gantryteil den Drehrahmen, den Kipprahmen, den Tragrahmen, die Röntgenstrahlungsquelle und den Röntgenstrahlungsdetektor aufweist,
- - wobei der zweite Gantryteil einen Abschnitt einer Öffnung und einen ersten Teil einer Verkleidung der Gantry aufweist, wobei der erste Teil der Verkleidung der Gantry den Abschnitt der Öffnung formt,
- - wobei der erste Gantryteil relativ zu dem zweiten Gantryteil derart bewegbar gelagert ist, dass durch eine Translationsbewegung des ersten Gantryteils relativ zu dem zweiten Gantryteil die Translationsbewegung des Tragrahmens relativ zu einem Untersuchungsobjekt bewirkt wird, während gleichzeitig dazu die Drehbewegung des Drehrahmens ausgeführt wird, die Kippbewegung des Kipprahmens ausgeführt wird und der zweite Gantryteil relativ zu dem Untersuchungsobjekt ruht, wenn sich das Untersuchungsobjekt in dem Abschnitt der Öffnung befindet.
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Insbesondere kann der erste Gantryteil eine Drehlagerung für den Drehrahmen relativ zum Kipprahmen und/oder einen Drehantrieb zum Antreiben der Drehbewegung des Drehrahmens aufweisen. Insbesondere kann der erste Gantryteil eine Kipplagerung für den Kipprahmen relativ zum Tragrahmen und/oder einen Kippantrieb zum Antreiben der Kippbewegung des Kipprahmens aufweisen. Insbesondere kann die Gantry eine Linearlagerung für den ersten Gantryteil relativ zu dem zweiten Gantryteil und/oder einen Translationsantrieb zum Antreiben der Translationsbewegung des ersten Gantryteils relativ zu dem zweiten Gantryteil aufweisen. Die Translationsbewegung des ersten Gantryteils relativ zu dem zweiten Gantryteil kann insbesondere entlang der Translationsachse erfolgen, entlang welcher die Translationsbewegung des Tragrahmens relativ zu dem Untersuchungsobjekt erfolgt. Insbesondere kann der erste Teil der Verkleidung der Gantry den Abschnitt der Öffnung entlang eines Umfangs des Abschnitts der Öffnung um die Translationsachse herum begrenzen.
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Wenn der zweite Gantryteil relativ zu dem Untersuchungsobjekt ruht, ruhen auch der Abschnitt der Öffnung und der erste Teil der Verkleidung der Gantry relativ zu dem Untersuchungsobjekt. Dadurch kann eine Gefahr, dass am Patienten angeordnetes Untersuchungs-Zubehör, beispielsweise in Form von Kabeln und/oder Schläuchen, von der Translationsbewegung des Tragrahmens relativ zu dem Untersuchungsobjekt mitgerissen wird, verringert werden.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Gantry einen Innenbereich aufweist und dass die Verkleidung zum Abgrenzen des Innenbereichs von einer Umgebung eingerichtet ist. Insbesondere können sich der Tragrahmen, der Kipprahmen, der Drehrahmen, die Röntgenstrahlungsquelle und der Röntgenstrahlungsdetektor in dem Innenbereich befinden. Insbesondere kann der erste Gantryteil einen zweiten Teil der Verkleidung der Gantry aufweisen, wobei der Tragrahmen, der Kipprahmen, der Drehrahmen, die Röntgenstrahlungsquelle und der Röntgenstrahlungsdetektor mittels des zweiten Teils der Verkleidung der Gantry verdeckt sind.
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Die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ schließt nicht aus, dass das betroffene Merkmal auch mehrfach vorhanden sein kann. Die Verwendung des Ausdrucks „Einheit“ schließt nicht aus, dass der Gegenstand, auf den sich der Ausdruck „Einheit“ bezieht, mehrere Komponenten aufweisen kann, die räumlich voneinander separiert sind.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Figuren erläutert. Die Darstellung in den Figuren ist schematisch, stark vereinfacht und nicht zwingend maßstabsgetreu.
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Die 1 zeigt ein Computertomographiegerät.
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Die 2 zeigt eine Darstellung eines aus der Kippbewegung und der Drehbewegung resultierenden Pfads, auf dem ein Röntgenstrahlungsdetektor geführt wird.
Die 3 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Erfassen von Computertomographie-Bildgebungsdaten.
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Die 1 zeigt das Computertomographiegerät 1, welches zum Ausführen des in der 3 gezeigten Verfahrens zum Erfassen von Computertomographie-Bildgebungsdaten eingerichtet ist, wobei das Computertomographiegerät 1 den Drehrahmen 24, den Kipprahmen 22, den Tragrahmen 21, die Röntgenstrahlungsquelle 25 und den Röntgenstrahlungsdetektor 28 aufweist, wobei der Röntgenstrahlungsdetektor 28 ein Flachbilddetektor ist.
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Der Kipprahmen 22 ist mittels der Kipplagerung T mit dem Tragrahmen 21 verbunden und relativ zu dem Tragrahmen 21 um die Kippachse AT kippbar gelagert, wobei die Kippachse AT horizontal und zu der Drehachse AR senkrecht ist.
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Wenn der Kippwinkel TW den Wert Null annimmt, befindet sich die Scanebene des Computertomographiegeräts 1 in der Ebene E1 und der Röntgenstrahlungsdetektor 28 kann durch ein Drehen des Drehrahmens 24 relativ zu dem Kipprahmen 22 auf dem kreisförmigen Pfad P1 um die Drehachse AR herumgedreht werden, wobei die Drehachse AR horizontal ausgerichtet ist, wenn die Ebene E1 vertikal ist.
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Wenn der Kippwinkel TW einen von Null verschiedenen Wert annimmt, befindet sich die Scanebene des Computertomographiegeräts 1 beispielsweise in der Ebene E2 und der Röntgenstrahlungsdetektor 28 kann durch ein Drehen des Drehrahmens 24 relativ zu dem Kipprahmen 22 auf dem kreisförmigen Pfad P2 um die Drehachse AR herumgedreht werden, wobei die Drehachse AR mit der horizontalen Richtung Z einen Winkel einschließt, dessen Wert gleich dem Wert des Kippwinkels TW ist. Die Kippbewegung MT kann auch zwischen zwei verschiedenen Kippwinkeln, die jeweils vom Nullwinkel verschieden sind, ausgeführt werden. Entsprechendes gilt für eine Drehung der Röntgenstrahlenquelle 25 um die Drehachse AR herum.
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Das Computertomographiegerät 1 weist das Patientenbett 10 mit dem Bettsockel 11 und der Lagerungsplatte 12. Auf der Lagerungsplatte 12 kann ein Untersuchungsobjekt derart gelagert werden, dass es sich in die Öffnung 9 der Gantry 20 hinein erstreckt. Insbesondere kann auf der Lagerungsplatte 12 ein Patient derart gelagert werden, dass sich ein Kopf des Patienten in die Öffnung 9 hinein erstreckt und die Kippbewegung MT in cranialer Richtung und/oder in caudaler Richtung in Bezug auf den Patienten erfolgt.
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Das Computertomographiegerät 1 weist den Kippantrieb TD zum Antreiben der Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 auf. Der Kippantrieb TD ist in dem in 1 gezeigten Beispiel in einem Fußbereich der Gantry 20 angeordnet.
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Das Computertomographiegerät 1 weist ferner den Kippwinkel-Sensor TN zum Erfassen von Istwerten für die Kippwinkeldaten auf. Die Computertomographie-Bildgebungsdaten umfassen eine Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgend erfassten Projektionsdatensätzen, wobei jedem Projektionsdatensatz der Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgend erfassten Projektionsdatensätzen basierend auf den Kippwinkeldaten ein entsprechender Kippwinkel TW des Kipprahmens 22 relativ zu dem Tragrahmen 21 zugeordnet werden kann, wobei ein Computertomographie-Bild basierend auf der Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgend erfassten Projektionsdatensätzen und den Kippwinkeldaten berechnet werden kann.
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Die Drehbewegung MR des Drehrahmens 24, die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 und eine Translationsbewegung MS des Tragrahmens 21 relativ zu einem Untersuchungsobjekt 13 werden gleichzeitig ausgeführt, wobei die Translationsbewegung MS des Tragrahmens 21 entlang einer Translationsachse AS erfolgt, wobei die Computertomographie-Bildgebungsdaten mittels der Röntgenstrahlungsquelle 24 und des Röntgenstrahlungsdetektors 28 von dem Untersuchungsobjekt 13 erfasst S3 werden, während die Drehbewegung MR des Drehrahmens 24, die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 und die Translationsbewegung MS des Tragrahmens 21 gleichzeitig ausgeführt werden. Die Translationsbewegung MS des Tragrahmens 21 wird mittels eines Translationsantriebs 2U relativ zu einer Grundfläche U angetrieben, wobei das Untersuchungsobjekt 13 relativ zu der Grundfläche U ruht. Die Translationsachse AS ist horizontal und zu der Kippachse AT senkrecht.
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Die Gantry 20 des Computertomographiegeräts 1 weist eine Verkleidung C zum Abgrenzen eines Innenbereichs der Gantry von einer Umgebung auf, wobei sich der Drehrahmen 24, die Röntgenstrahlungsquelle 25 und der Röntgenstrahlungsdetektor 28 in dem Innenbereich befinden. Auf diese Weise kann insbesondere eine versehentliche Berührung dieser Komponenten durch Patienten und/oder medizinisches Personal und die damit verbundene Verletzungsgefahr, insbesondere während der Drehbewegung des Drehrahmens 24, vermieden werden.
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Die 2 zeigt eine Darstellung eines aus der Kippbewegung MT und der Drehbewegung MR resultierenden Pfads 12, auf dem der Röntgenstrahlungsdetektor 28 geführt wird.
Die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 umfasst eine erste Kippwinkel-Änderung eines Kippwinkels TW des Kipprahmens 22 relativ zu dem Tragrahmen 21, die wenigstens 1° beträgt. Die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 umfasst eine zweite Kippwinkel-Änderung eines Kippwinkels TW des Kipprahmens 22 relativ zu dem Tragrahmen 21, die wenigstens 1° beträgt, zeitlich nach der ersten Kippwinkel-Änderung erfolgt und zu der ersten Kippwinkel-Änderung des Kipprahmens 22 entgegengesetzt gerichtet ist. Die Drehbewegung MR des Drehrahmens 24 umfasst eine Drehwinkel-Änderung eines Drehwinkels RW des Drehrahmens 24 relativ zu dem Kipprahmen 22, wobei die Drehwinkel-Änderung zeitgleich mit der ersten Kippwinkel-Änderung beginnt und zeitgleich mit der zweiten Kippwinkel-Änderung endet. Die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 ist periodisch, wobei eine Frequenz der Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 größer als eine Drehzahl der Drehbewegung MR des Drehrahmens 24 ist.
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Dadurch, dass die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 und die Drehbewegung MR des Drehrahmens 24 gleichzeitig ausgeführt werden, wird der Röntgenstrahlungsdetektor 28 auf dem Pfad P12 ringförmig um die Drehachse AR herumgeführt, wobei der Röntgenstrahlungsdetektor 28 eine Taumelbewegung zwischen der Ebene E1 und der Ebene E2 ausführt. Der Pfad P12 tangiert abwechselnd den kreisförmigen Pfad P1 und den kreisförmigen Pfad P2, was durch die einer Sinusschwingung ähnelnde Kurve angedeutet ist. Die horizontale Richtung X ist senkrecht zu der horizontalen Richtung Z und senkrecht zu der vertikalen Richtung Y. Entsprechendes gilt für einen aus der Kippbewegung MT und der Drehbewegung MR resultierenden Pfad, auf dem die Röntgenstrahlungsquelle 25 geführt wird und der sich von dem Pfad P12, auf dem der Röntgenstrahlungsdetektor 28 geführt wird, beispielsweise in Bezug auf den Abstand zu der Drehachse AR unterscheiden kann.
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In dem in 2 gezeigten Beispiel ist die Erstreckung des Röntgenstrahlungsdetektors 28, der ein Flachbilddetektor ist, entlang der horizontalen Richtung Z größer als die Erstreckung des Untersuchungsobjekts 13, das ein Kopf eines Patienten ist, entlang der horizontalen Richtung Z. Das kann beispielsweise mit einem Flachbilddetektor erreicht werden, dessen Erstreckung entlang der horizontalen Richtung Z beispielsweise 30 Zentimeter oder mehr beträgt. Somit ist in dem in 2 gezeigten Beispiel eine Drehwinkel-Änderung von ungefähr 190° zum Erfassen der Computertomographie-Bildgebungsdaten für den gesamten Kopf des Patienten ausreichend. Somit wäre ferner, wenn lediglich der Kopf des Patienten untersucht werden soll, die Translationsbewegung MS nicht erforderlich.
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Durch die Verwendung eines Flachbilddetektors als Röntgenstrahlungsdetektor 28 kann eine Ringbreite der Gantry 20, welche einer Differenz des äußeren Durchmessers der Gantry 20 in der Scanebene und des Durchmessers der Öffnung 9 entspricht, relativ klein im Vergleich zu einem herkömmlichen Computertomographiegerät ausgebildet werden, wodurch sich die äußeren Abmessungen der Gantry 20 insgesamt verkleinern lassen.
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Die 3 zeigt ein Ablaufdiagramm für das Verfahren zum Erfassen von Computertomographie-Bildgebungsdaten,
- - wobei eine Drehbewegung MR eines Drehrahmens 24 relativ zu einem Kipprahmen 22 und eine Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 relativ zu einem Tragrahmen 21 gleichzeitig ausgeführt S1 werden, wobei die Drehbewegung MR des Drehrahmens 24 um eine Drehachse AR erfolgt und die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 um eine Kippachse AT erfolgt,
- - wobei eine Röntgenstrahlungsquelle 25 und ein Röntgenstrahlungsdetektor 28 derart mit dem Drehrahmen 24 verbunden und relativ zu dem Drehrahmen 24 fixiert sind, dass sie der Drehbewegung MR des Drehrahmens 24 und der Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 gleichzeitig folgen S2,
- - wobei die Computertomographie-Bildgebungsdaten mittels der Röntgenstrahlungsquelle 24 und des Röntgenstrahlungsdetektors 28 erfasst S3 werden, während die Drehbewegung MR des Drehrahmens 24 und die Kippbewegung MT des Kipprahmens 22 gleichzeitig ausgeführt S1 werden.
