对检查对象身体部位周期运动的检查方法及有关CT设备技术

本发明专利技术涉及一种借助ＣＴ设备对检查对象周期运动的身体部位进行检查的方法。周期运动是一系列包括周期运动的阶段的运动周期。ＣＴ设备具有用于产生以不同投影角透射检查对象的射线的Ｘ射线源和Ｘ射线检测器系统。借助于一电子计算装置，从与检测的射线相对应的、作为测量数据引入的该检测系统的输出数据中确定一幅至少进行周期运动的身体部位的图像。其中，从ｎ≥１个相继运动周期中获得关于周期运动的相同阶段的数据间隔，这些数据间隔的总长度至少给出一个足以确定一幅图像的再现间隔。在检查过程中，从中获得再现间隔的数据间隔的运动周期数ｎ↓［ｍａｘ］随着周期运动的频率增加而增加，而数据间隔长度则随着周期运动的频率的增加而降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种借助于CT设备对检查对象身体部位的周期运动进行检查的方法，这种周期运动的形式为包含一系列周期运动的阶段的运动周期，该CT设备具有一个用于产生以不同投影角穿透检查对象的射线的X射线源和一个用于从该X射线源发出的X射线的检测器系统，其中，借助于一个电子计算装置从与检测出的射线相对应的、作为测量数据输入的检测系统的输出数据中确定出至少进行周期运动的身体部位(例如心脏)的图像。本专利技术还涉及用于实施该方法的CT设备。
技术介绍
进行EKG控制的对心脏的CT多行螺旋拍摄是公知的。其中，在拍摄多行螺旋数据组期间，同时记录患者的EKG信号。该EKG信号用来在随后的CT图像的图像再现中这样选择测量数据，即对于每幅图像仅选择那些在特定的、可由用户选择的心脏周期的阶段中拍摄的起作用的测量数据。于是例如可以要求，在心脏舒张的静止阶段再现图像，以实现不受运动伪影干扰的对冠状动脉的描述。作为在EKG信号中简单的参考点可以引入R锯齿的时间位置。然后，对于每幅CT图像为了图像再现例如仅使用距前面的R锯齿有一确定的相对距离的一定的时间窗内拍摄的数据(例如，在EKG信号RR间隔长度的百分数中测量的数据)。这种具有所属的多行螺旋图像再现的拍摄技术是DE 19842238 A1的内容。为了能够合理地再现待成像的检查对象，要求对于相继投影角α的测量数据组，这些投影角在平行几何中覆盖至少180°的再现间隔(再现间隔≥180°)。根据所希望的时间分辨率，在图像中将总的再现间隔由n个数据间隔组成，这些数据间隔在相继的心脏周期中在分别相同的相对心脏阶段拍摄，如图1所示。在CT扫描器的旋转时间Trot例如为500毫秒的条件下，为了在单个图像中得到50毫秒的时间分辨率，在最佳的情况下要求n＝5个相继心脏周期的每个为36°的至少n＝5个数据间隔用于图像再现。在螺旋拍摄期间在z方向(z方向是患者纵轴的方向)上卧榻进给速度v在此必须选择得这样小，使得多行检测器在n个相继的心脏周期期间最多移动一个总的检测器宽度D。即，只有这样，在n个图像再现所需的心脏周期期间检查对象的每个z位置才能被照射到，并且可以按照在图2中示出的方式在每个z位置上获得图像再现所需的所有测量数据。在很低的心脏频率下，这导致这样小的卧榻进给速度，使得在由患者屏住呼吸时间给出的、通常用于螺旋拍摄的最大时间期间，在所要求的分辨率下在z方向(层厚)只能覆盖不足够的对象长度。在每分钟70次跳动的心脏频率下，n＝5个相继心脏周期持续约4.3秒。假设有一个带有4个检测器行的多行检测器，每行在z方向上覆盖1mm(层厚为1mm，总检测器宽度D＝4mm)，则在4.3秒期间仅允许检测器移动刚好4mm。因此，在通常为35秒的屏住呼吸阶段最多覆盖32mm，这对于描述心脏太少了。为了增加在屏住呼吸阶段可以覆盖的对象长度，要么选择较大的层厚(例如，层厚为2.5mm，总检测器宽度D＝4*2.5mm＝10mm而不是D＝4*1mm＝4mm)，要么放弃在所有n(这里n＝5)个心脏周期期间必须对检查对象的每个z位置进行照射的条件。然后，在特定的z位置上所需的测量数据必须通过在离开图像平面的测量数据中进行所谓的、公知的螺旋内插来产生。在两种情况下(较大的层厚或者较宽的螺旋内插)都会在z方向上损失清晰度，这对于描述例如冠状动脉这样的细致结构来说是不希望的。这样的话，尽管图像有较好的时间分辨率但是空间分辨率不够。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种本文开始部分所述类型的方法，能够实现空间分辨率的改善，并提供一种用于实施该方法的CT设备。按照本专利技术，上述涉及方法的技术问题是通过一种借助诊断设备对检查对象的周期运动的身体部位进行检查的方法解决的，其中，周期运动是一系列包括周期运动的阶段形式的运动周期，诊断设备具有一个用于产生以不同投影角度透射检查对象的射线的X射线源和一个用于该X射线源发出的X射线的检测器系统，其中，借助于一电子计算装置，从与检测的射线相对应的、作为测量数据引入的该检测系统的输出数据中确定一幅至少进行周期运动的身体部位的图像，该方法包括下列步骤从数目为n≥1个相继运动周期中获得关于周期运动的相同阶段的数据间隔，这些数据间隔的总长度至少给出一个足以确定一幅图像的再现间隔，其中，在检查过程中，从中获得再现间隔的数据间隔的运动周期数nmax是变化的，并且其中，在周期运动较高的频率下从中获得再现间隔的数据间隔的运动周期目nmax较之在较低频率下的运动周期目nmax更大，而用于再现的数据间隔的长度更小。本专利技术基于这样的考虑，即，为了例如对在心脏静止阶段的冠状动脉成像，不需要在每个心脏频率下一定总实现最好的时间分辨率，更确切地说，供图像再现用的时间窗口仅有较少的心脏运动与心脏频率相关对于低的心脏频率该窗口较大，对于高的心脏频率该窗口较小。这在本专利技术中体现在对数据间隔数(即运动周期)的适应性选择和对数据间隔长度的计算。在此，将运动周期数和数据间隔长度与周期运动的频率这样进行匹配，使得从中产生再现间隔的数据间隔的运动周期数随着周期运动频率的增加而增加，而数据间隔的长度随着周期运动频率的增加而降低。优选地，运动周期数和数据间隔长度的乘积至少接近常数。即，在确定的最大时间内(例如屏住呼吸时间)，可以所希望好的空间分辨率和足够的时间分辨率对足够的对象长度(如心脏)进行成像。因此，在所有图像中给出对细致结构成像所需的空间分辨率，但每个图像具有与各自局部的(即当前的)心脏频率匹配的、对所涉及的心脏频率足够的时间分辨率。在对提到的参数进行所述的适应性选择的过程中，在利用固定卧榻进给速度v的螺旋拍摄对心脏进行的检查中，不象在现有技术那样对每幅图像都引入固定的用于图像再现的心脏周期数n(例如总是n＝5)，而是使数据间隔数nmax和因此引入到图像再现的心脏周期数nmax与螺旋拍摄期间的心脏频率相关。对于低的心脏频率使用较少的数据间隔，在心脏频率增加时使用较多的数据间隔。这表明，在本专利技术的情况下在每幅图像中可以实现的时间分辨率取决于心脏频率。在此，按照本专利技术的一个变形考虑了运动的局部频率，即例如心脏频率，该局部频率应该理解为在检查的各观察间隔中的当前心脏频率。按照本专利技术的一种优选实施方式，进给速度是常数；该速度是这样选择的，即在螺旋拍摄期间可以将感兴趣的体积在特定的时间内(例如在屏住呼吸阶段)以所希望的空间分辨率进行扫描。按照本专利技术的一个变形该进给这样选择，使得检测器在nmax个相继心脏周期最多移动一确定的段，最大为总检测器宽度D。为了可以按简单的方式考虑运动频率，特别是局部运动频率，在本专利技术的变形中，为了确定周期运动的频率和/或阶段获得并处理与该周期运动对应的信号，其中在检查心脏时可以是被检查生命体的心电图。关于CT设备的技术问题是通过一种CT设备解决的。该CT设备具有一个用于产生以不同投影角度透射具有周期运动的身体部位的检查对象的射线的X射线源，一个用于该X射线源发出的X射线的检测器系统，一个用于控制、收集测量数据、处理测量数据和由所述检测器系统的输出数据中再现断层图像的电子计算装置，以及一个程序装置，其从数目n≥1个相继运动周期中获得关于周期运动的相同阶段的数据间隔，这些数据间隔的总长度至少给出一个足以确定一幅图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助诊断设备对检查对象的周期运动的身体部位进行检查的方法，其中，所述周期运动是一系列包括周期运动的阶段形式的运动周期，所述诊断设备具有一个用于产生以不同投影角度透射检查对象的射线的Ｘ射线源和一个用于该Ｘ射线源发出的Ｘ射线的检测器系统，其中，借助于一电子计算装置，从与检测的射线相对应的、作为测量数据引入的该检测系统的输出数据中确定一幅至少进行周期运动的身体部位的图像，所述方法包括下列步骤：从数目为ｎ≥１个相继运动周期中获得关于周期运动的相同阶段的数据间隔，这些数据间 隔的总长度至少给出一个足以确定一幅图像的再现间隔，其中，在检查过程中，从中获得再现间隔的数据间隔的运动周期数ｎ↓［ｍａｘ］是变化的，并且其中，在周期运动较高的频率下从中获得再现间隔的数据间隔的运动周期目ｎ↓［ｍａｘ］较之在较低频率下的运动周期目ｎ↓［ｍａｘ］更大，而用于再现的数据间隔的长度更小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯弗洛尔，伯恩德奥尼索格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]