DE102012202499A1

DE102012202499A1 - Computer tomograph for recording image data of volume to be imaged, has control device to control gantry rotation during spiral computer tomograph imaging, and controls detector feed relative to volume to be imaged

Info

Publication number: DE102012202499A1
Application number: DE201210202499
Authority: DE
Inventors: Karl Stierstorfer; Herbert Bruder; Thomas Flohr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-08-22
Also published as: CN103251423A

Abstract

The computer tomograph (1) has a gantry (2), an x-ray radiation unit and a detector (7), where a lateral region is formed at a broad side. The lateral region of the detector is formed towards the middle in relation to the total width of the detector. A control device is provided, which controls a gantry rotation during spiral computer tomograph imaging. The control device controls a detector feed relative to a volume to be imaged. The rotational direction of the gantry rotation and a feed direction of the detector feed are matched. An independent claim is included for a method for recording image data of a volume to be imaged.

Description

Die Erfindung betrifft einen Computertomographen sowie ein Verfahren zur Aufzeichnung von Bilddaten für die Computertomographie. The invention relates to a computer tomograph and a method for recording image data for computed tomography.

Im Stand der Technik sind Computertomographie-Geräte (im Folgenden wird die Abkürzung CT für Computertomograph oder Computertomographie verwendet), die mit einem zylinderförmigen Detektor bestückt sind. Zylinderförmig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Detektor derart geformt ist, dass er Teil einer Mantelfläche eines virtuellen Zylinders ist. In the prior art are computed tomography devices (hereinafter the abbreviation CT for computed tomography or computed tomography is used), which are equipped with a cylindrical detector. Cylindrical in this context means that the detector is shaped such that it is part of a lateral surface of a virtual cylinder.

Dieser Detektor deckt üblicherweise ein Scan-Messfeld (engl.: "scan field of view", SFOV) von 50 cm ab. This detector usually covers a scan field of view (SFOV) of 50 cm.

Der Detektor ist üblicherweise durch eine Mehrzahl von Zeilen aufgebaut, die hintereinander in Richtung der Zylinderachse angeordnet sind und so zusammen die Breite des Detektors ergeben. Die Breite kennzeichnet also die Ausdehnung des Detektors in Richtung der Zylinderachse. The detector is usually constructed by a plurality of lines, which are arranged one behind the other in the direction of the cylinder axis and thus together give the width of the detector. The width thus characterizes the extent of the detector in the direction of the cylinder axis.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Computertomographen und ein Verfahren zur Aufzeichnung von Bilddaten eines abzubildenden Volumens bei einem Computertomographen anzugeben, das einen kostengünstigen Computertomographen ermöglicht und gleichzeitig erlaubt, das Scan-Messfeld schnell abzutasten. It is the object of the invention to provide a computer tomograph and a method for recording image data of a volume to be imaged in a computed tomography device, which allows a cost-effective computer tomograph and at the same time allows to quickly scan the scan field.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. The object of the invention is solved by the subject matters of the independent claims.

Der erfindungsgemäße Computertomograph für die Aufzeichnung von Bilddaten eines abzubildenden Volumens weist auf:
eine Gantry,
einen Röntgenstrahler,
einen Detektor, der an zumindest einer seiner Breitseite einen seitlichen Bereich aufweist, der eine geringere Breite aufweist als die Gesamtbreite des Detektors,
wobei der seitliche Bereich in Bezug auf die Gesamtbreite des Detektors versetzt zur Mitte angeordnet ist,
mit einer Steuerungsvorrichtung, welche bei der Spiral-CT-Bildgebung eine Gantryrotation und einen Detektorvorschub relativ zum abzubildenden Volumen derart koordiniert steuert, dass eine Rotationsrichtung der Gantryrotation und eine Vorschubrichtung des Detektorvorschubs aufeinander abgestimmt sind. The computer tomograph according to the invention for the recording of image data of a volume to be imaged has:
a gantry,
an X-ray source,
a detector having on at least one of its broad side a lateral region which has a smaller width than the total width of the detector,
the lateral area being offset from the center with respect to the total width of the detector,
with a control device which in the spiral CT imaging controls a gantry rotation and a detector feed relative to the volume to be imaged such that a direction of rotation of the gantry rotation and a feed direction of the detector advancement are matched to one another.

Durch den Detektoraufbau, der in einem seitlichen Bereich weniger breit ausgebildet ist als in seinem zentralen Bereich, dessen seitlicher Bereich also eine Breite aufweist, die geringer ist als die Gesamtbreite, lässt teure Detektorfläche einsparen. Due to the detector structure, which is formed in a lateral area less wide than in its central region, the lateral region thus has a width which is less than the total width, can save expensive detector surface.

Dies bewirkt zwar eine schlechtere Abtastung des Untersuchungsobjektes, da weniger Strahlen zur Verfügung stehen, die das Zielvolumen durchdringen. Es wurde aber erkannt, dass dies durch andere Maßnahmen zum großen Teil kompensiert werden kann, sodass die Einsparung von Detektorfläche aus klinischer Sicht vertretbar ist. Although this causes a worse scan of the examination subject, since fewer rays are available, which penetrate the target volume. However, it was recognized that this can be largely compensated by other measures, so that the saving of detector surface from a clinical perspective is justifiable.

Die Detektoranordnung, bei denen der seitliche Bereich eine geringere Breite hat als die Detektorgesamtbreite, erfordert ohne weitere Maßnahmen im Spiralbetrieb eine reduzierte Vorschubgeschwindigkeit. Dies ist notwendig, um auch in den Randbereichen des Scan-Messfeldes noch eine ausreichende Abtastung des Zielvolumens zu ermöglichen. The detector arrangement, in which the lateral area has a smaller width than the total detector width, requires a reduced feed rate without further measures in spiral operation. This is necessary in order to allow adequate scanning of the target volume even in the peripheral areas of the scanning measuring field.

Falls der seitliche Bereich des Detektors z.B. eine Breite aufweist, die halb so groß ist wie die Gesamtbreite des Detektors, kann dies zur Folge haben, dass der maximale Tischvorschub halbiert werden muss, verglichen mit einem Detektor, der überall die gleiche Gesamtbreite aufweist. Andernfalls entstünden Lücken in der Volumenabtastung des Untersuchungsobjekts. If the lateral area of the detector is e.g. has a width which is half the size of the total width of the detector, this may have the consequence that the maximum table feed must be halved compared to a detector having the same overall width everywhere. Otherwise, gaps would be created in the volume scan of the subject.

Der Tischvorschub und damit der Vorschub des Detektors relativ zum abzubildenden Volumen kann z.B. durch Bewegung des Patiententisches realisiert werden. Es ist aber auch möglich, den Tischvorschub durch Bewegen der Gantry entlang der Rotationsachse der Gantry zu implementieren. Letztlich ist die Relativbewegung ausschlaggebend, mit der das Zielvolumen in Bezug zur Gantry bewegt wird. The table feed, and thus the advance of the detector relative to the volume to be imaged, may be e.g. be realized by movement of the patient table. But it is also possible to implement the table feed by moving the gantry along the axis of rotation of the gantry. Ultimately, the relative movement with which the target volume is moved in relation to the gantry is decisive.

Es wurde erkannt, dass der maximale Tischvorschub trotz geringerer Breite des Detektors in einem Randbereich wieder vergrößert werden kann, wenn der seitliche Bereich, der eine geringere Breite aufweist, nicht symmetrisch in Bezug auf die Detektorbreite angeordnet wird, sondern versetzt hierzu. Durch die außermittige Anordnung können wieder größere Tischvorschübe implementiert werden und trotzdem eine hinreichende Abtastung des Zielvolumens mit Röntgenstrahlen auch in Randbereichen erreicht werden. It has been recognized that the maximum table feed, despite the smaller width of the detector in an edge region, can be increased again if the lateral region, which has a smaller width, is not arranged symmetrically with respect to the detector width, but displaces it. Due to the off-center arrangement larger table feeds can be implemented again and still sufficient scanning of the target volume with X-rays can be achieved in peripheral areas.

Es wurde aber auch erkannt, dass die asymmetrische Detektoranordnung nur eine günstige Tischvorschubrichtung hat. Das bedeutet, dass sich der beschriebene vorteilhafte Effekt nur dann auswirkt, wenn der Tischvorschub in eine bestimmte Richtung stattfindet. Bei gleicher Rotationsrichtung der Gantry ist die maximale Tischvorschubgeschwindigkeit bei Tischvorschub in die entgegengesetzte Richtung wieder deutlich reduziert, sofern eine ausreichende Abdeckung des Zielvolumens in den Randbereichen mit Röntgenstrahlen erreicht werden soll. However, it was also recognized that the asymmetric detector arrangement has only a favorable table feed direction. This means that the advantageous effect described only has an effect if the table feed takes place in a certain direction. In the same direction of rotation of the gantry, the maximum table feed speed at table feed in the opposite direction is significantly reduced again, if a sufficient coverage of the target volume in the peripheral areas should be achieved with X-rays.

Es wurde aber weiterhin erkannt, dass sich der gleich große Tischvorschub in entgegengesetzter Richtung realisieren lässt, wenn die Rotationsrichtung der Gantry geändert wird. D.h. die günstige, vorteilhafte Tischvorschubrichtung hängt letztlich von der Rotationsrichtung der Gantry ab. However, it was further recognized that the same large table feed can be realized in the opposite direction when the direction of rotation of the gantry is changed. That is, the favorable, advantageous table feed direction ultimately depends on the direction of rotation of the gantry.

Daher wird vorgeschlagen, den Computertomographen derart anzusteuern, dass die Rotationsrichtung der Gantry auf die Tischvorschubrichtung abgestimmt ist bzw. umgekehrt. Die Rotationsrichtung der Gantry kann in Abhängigkeit der Tischvorschubrichtung gewählt werden, oder – umgekehrt – die Tischvorschubrichtung in Abhängigkeit der Rotationsrichtung der Gantry. Therefore, it is proposed to control the computer tomograph such that the direction of rotation of the gantry is matched to the table feed direction or vice versa. The direction of rotation of the gantry can be selected depending on the table feed direction, or - vice versa - the table feed direction depending on the direction of rotation of the gantry.

Dies führt dazu, dass bei geänderter Tischvorschubrichtung auch die Drehrichtung der CT-Gantry geändert wird. This means that when the table feed direction is changed, the direction of rotation of the CT gantry is also changed.

Die Abstimmung erfolgt derart, dass für beiden Tischvorschubrichtungen eine für die gewünschte Bildgebung hinreichende Abdeckung des Zielvolumens mit Röntgenstrahlen gewährleistet ist. D.h. dass für beiden Tischvorschubrichtungen die bessere Abdeckung des Zielvolumens mit Röntgenstrahlen erreicht wird, verglichen mit der Abdeckung, die bei entgegengesetzter Abstimmung der Rotationsrichtung der Gantry und der Tischvorschubrichtung zueinander erreicht würde. The vote is such that for both table feed directions sufficient for the desired imaging coverage of the target volume is ensured with X-rays. That that for both Tischvorschubrichtungen the better coverage of the target volume is achieved with X-rays, compared with the cover, which would be achieved with opposite coordination of the direction of rotation of the gantry and the table feed direction to each other.

Letztlich wird hierdurch der Vorschub für eine asymmetrische, kreuzförmige Detektorkonfiguration optimiert. Ultimately, this optimizes the feed rate for an asymmetric, cruciform detector configuration.

Der Detektor kann auch derart ausgebildet sein, dass er auf beiden Breitseiten jeweils einen seitlichen Bereich aufweist, der in seiner Breite geringer ist als die Gesamtbreite des Detektors. Auch der zweite seitliche Bereich kann derart angeordnet sein, dass er in Bezug auf die Mitte des Detektor versetzt angeordnet ist. Die Versetzung in Bezug auf die Mitte des Detektors kann entgegengesetzt zu der Versetzung des erstens seitlichen Bereichs in Bezug auf die Mitte sein. Ein derartiger, asymmetrischer Detektor hat eine kreuzförmige Anordnung, wobei das Kreuz insgesamt asymmetrisch ist. The detector can also be designed in such a way that it has on both broad sides in each case a lateral region which is smaller in width than the total width of the detector. The second lateral region may also be arranged such that it is offset with respect to the center of the detector. The offset with respect to the center of the detector may be opposite to the displacement of the first lateral region with respect to the center. Such an asymmetrical detector has a cross-shaped arrangement, the cross being asymmetric as a whole.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Aufzeichnung von Bilddaten eines abzubildenden Volumens bei einem Computertomographen. Der Computertomograph umfasst einen Detektor, der an zumindest einer seiner Breitseite einen seitlichen Bereich aufweist, der eine geringere Breite aufweist als die Gesamtbreite des Detektors. Der der seitliche Bereich ist in Bezug auf die Gesamtbreite des Detektors versetzt zur Mitte angeordnet. Für diese Detektorkonfiguration wird die Drehrichtung der Gantryrotation bei Spiralaufnahmen derart gewählt, dass sie zur Vorschubrichtung des Detektorvorschubs relativ zum abzubildenden Volumen abgestimmt ist. The method according to the invention comprises the recording of image data of a volume to be imaged in a computer tomograph. The computer tomograph comprises a detector which has on at least one of its broad side a lateral region which has a smaller width than the total width of the detector. The lateral area is offset from the center with respect to the total width of the detector. For this detector configuration, the direction of rotation of the Gantryrotation is selected in spiral recordings such that it is tuned to the feed direction of the detector feed relative to the volume to be imaged.

Die vorangehende und die folgende Beschreibung der einzelnen Merkmale, deren Vorteile und deren Wirkungen bezieht sich sowohl auf die Vorrichtungskategorie als auch auf die Verfahrenskategorie, ohne dass dies im Einzelnen in jedem Fall explizit erwähnt ist; die dabei offenbarten Einzelmerkmale können auch in anderen als den gezeigten Kombinationen erfindungswesentlich sein. The preceding and following description of the individual features, their advantages and their effects relates both to the device category and to the process category, although this is not explicitly mentioned in detail in each case; The individual features disclosed in this case can also be essential to the invention in combinations other than those shown.

Ausführungsformen der Erfindung und Erläuterungen zu dem der Erfindung zu Grunde liegenden Prinzip finden sich in den folgenden Zeichnungen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Embodiments of the invention and explanations of the principle underlying the invention can be found in the following drawings, but are not limited thereto.

Es zeigen: Show it:

1 eine kreuzförmige Detektorkonfiguration mit asymmetrisch angeordneten seitlichen Bereichen mit geringerer Detektorbreite, 1 a cross-shaped detector configuration with asymmetrically arranged lateral areas with a smaller detector width,

2 die Volumenabtastung am Rande des SFOV für einen symmetrischen kreuzförmigen Detektor mit Darstellung der Strahlen-Konusse in Parallelgeometrie, 2 the volume scanning at the edge of the SFOV for a symmetrical cross-shaped detector with representation of the beam cones in parallel geometry,

3 eine der 2 entsprechende Abbildung, wobei hier die Strahl-Konusse für einen größeren Pitch-Wert als in 2 gezeigt sind, 3 one of the 2 corresponding figure, where here the beam cones for a larger pitch value than in 2 are shown

4 die Volumenabtastung am Rande des SFOV für einen asymmetrischen kreuzförmigen Detektor am Rande des SFOV für einen Pitch-Wert von +1, 4 the volume sweep at the edge of the SFOV for an asymmetric cross-shaped detector at the edge of the SFOV for a pitch value of +1,

5 die Volumenabtastung am Rande des SFOV für einen asymmetrischen kreuzförmigen Detektor am Rande des SFOV für einen Pitch-Wert von –1, 5 the volume sweep at the edge of the SFOV for an asymmetric cross-shaped detector at the edge of the SFOV for a pitch value of -1,

6 eine Diagramm zur Darstellung der Abtastungslücke für unterschiedliche Volumenvorschubwerte, 6 a diagram showing the sampling gap for different volume feed values,

7 eine stark schematisierte Darstellung eines Computertomographen. 7 a highly schematic representation of a computer tomograph.

1 zeigt ein Beispiel einer Detektorkonfiguration, die bei dem erfindungsgemäßen Computertomographen eingesetzt werden kann. 1 shows an example of a detector configuration that can be used in the computer tomograph according to the invention.

Der zeilenförmige Detektor 21 weist dabei einen zentralen Bereich 23 auf, bei dem die Breite des Detektors 21 maximal ist und die letztlich die Gesamtbreite 25 des Detektors definiert. The line-shaped detector 21 has a central area 23 on, where the width of the detector 21 is maximum and that ultimately the overall width 25 of the detector defined.

Am linken und rechten Detektorrand, also an der linken und rechten Breitseite, weist der Detektor 21 asymmetrische Aussparungen auf. Der linke seitliche Bereich 27 weist eine Breite 29 auf, die geringer ist als die Gesamtbreite 25. Der rechte seitliche Bereich 31 weist ebenfalls eine Breite auf, die geringer ist als die Gesamtbreite 25. Die beiden seitlichen Bereiche 27, 31 sind an gegenüberliegenden Breitseiten des Detektors 21 angeordnet. At the left and right detector edge, ie at the left and right broadside, the detector points 21 asymmetric recesses on. The left side area 27 has a width 29 which is less than the total width 25 , The right side area 31 also has a width that is less than the total width 25 , The two lateral areas 27 . 31 are on opposite broad sides of the detector 21 arranged.

Der linke seitliche Bereich 27 und der rechte seitliche Bereich 31 sind außermittig im Detektor 21 angeordnet. Außermittig bezieht sich hierbei auf die Positionierung in Ausdehnungsrichtung der Gesamtbreite, wie durch den Pfeil 25 dargestellt ist. The left side area 27 and the right side area 31 are off-center in the detector 21 arranged. Off center refers to the positioning in the direction of expansion of the total width, as indicated by the arrow 25 is shown.

Der linke seitliche Bereich 27 ist dabei in Bezug auf die Mitte 37 in eine Richtung verschoben, der rechte seitliche Bereich 31 ist in die andere Richtung verschoben. The left side area 27 is in relation to the middle 37 shifted in one direction, the right side area 31 is shifted in the other direction.

Pfeil 33 zeigt die Richtung, entlang derer die Zeilen angeordnet sind, Pfeil 35 die Richtung für die Kanäle des Detektors. arrow 33 shows the direction along which the lines are arranged, arrow 35 the direction for the channels of the detector.

Während der zentrale Bereich 23 z.B. eine Breite von 64 Zeilen haben kann (64-zeiliges CT), können die seitlichen Bereiche 27, 31 eine halb so große Breite aufweisen, also 32 Zeilen. While the central area 23 For example, a width of 64 lines (64-line CT) may have the side areas 27 . 31 have half the width, that is 32 lines.

Der Detektor 21 kann aufgrund der speziellen, hier gezeigten Konfiguration auch als kreuzförmiger Detektor bezeichnet werden. The detector 21 Due to the special configuration shown here, it can also be called a cross-shaped detector.

2 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Volumenabtastung am Rande des SFOV, allerdings für einen symmetrischen kreuzförmigen Detektor. 2 shows a diagram for explaining the volume scanning at the edge of the SFOV, but for a symmetrical cross-shaped detector.

Dargestellt sind die Strahl-Konusse, die am Rande des SFOV liegen, und zwar in Parallelgeometrie. Die Strahl-Konusse liegen damit in derselben Ebene, die Einstrahlrichtung der Röntgenstrahlung ist aber um 180° zueinander versetzt. Shown are the beam cones that lie on the edge of the SFOV, in parallel geometry. The beam cones are thus in the same plane, but the irradiation direction of the X-radiation is offset by 180 ° to each other.

Die Abbildungsgeometrie, für die das Diagramm erstellt wurde, gilt für einen Detektor, der im zentralen Bereich 64 Zeilen (engl.: "64 row T-detector") aufweist, in den seitlichen Bereichen jedoch nur die halbe Breite (32 Zeilen). Die Zeilen haben eine Breite von 0,6 mm (engl.: "slicewidth"). The imaging geometry for which the graph was created applies to a detector that has 64 rows (64 row T-detector) in the central area, but only half the width (32 rows) in the lateral areas. The lines have a width of 0.6 mm (English: "slicewidth").

Der Pitch beträgt 0,74, der Abstand Isozentrum-Fokus (Rf) 595 mm und der Abstand Isozentrum-Detektor (Rd) 490,6 mm. Dass die Strahlen-Konusse am Rand des SFOV (insgesamt 500 mm) dargestellt sind, zeigt der p-Wert von 250 mm an. The pitch is 0.74, the isocenter focus (Rf) distance is 595 mm, and the isocenter detector (Rd) distance is 490.6 mm. The fact that the ray cones are shown at the edge of the SFOV (500 mm in total) is indicated by the p-value of 250 mm.

Zu sehen ist, dass in 2 die Strahl-Konusse das Zielvolumen noch lückenlos abdecken. You can see that in 2 the beam cones still cover the target volume completely.

Aufgrund der reduzierten Detektorhöhe am Detektorrand ist die lückenlose Volumenabtastung für die hier angeführte geometrische Konstellation allerdings nur bis zu einem Vorschubwert von ca. 0,75 garantiert. Due to the reduced detector height at the detector edge, however, the gap-free volume scanning for the geometric constellation mentioned here is only guaranteed up to a feed value of approximately 0.75.

3 zeigt eine zu 2 analoge Darstellung. Der Pitch-Wert beträgt hier allerdings 1 und ist damit größer als der in 2 gezeigte Wert, bei vergleichbar großen anderen Werten. 3 shows one too 2 analogue representation. The pitch value is here however 1 and is thus larger than in 2 shown value, with comparable large other values.

Es ist zu sehen, dass die Strahl-Konusse im Randbereich des SFOV (p = 250 mm) das Zielvolumen nicht mehr lückenlos abdecken. Es entstehen beträchtliche Lücken bei der Volumenabtastung. It can be seen that the beam cones in the edge area of the SFOV (p = 250 mm) no longer completely cover the target volume. There are considerable gaps in volume scanning.

Würde hieraus ein Bild rekonstruiert, kann es dazu führen, dass Strukturen am Rand des SFOV nicht mehr korrekt dargestellt werden und dass die Bilder artefaktbehaftet sind. If an image were reconstructed from this, it can lead to structures at the edge of the SFOV no longer being displayed correctly and the images being subject to artifacts.

Wenn beispielsweise eine axiale Rekonstruktion einer Abdomenaufnahme betrachtet wird, kann sich eine Struktur des Zielvolumen am Rande des FOV, die sich an einer bestimmten axialen Stelle befindet, in der zugehörigen rekonstruierten Schicht darstellen, zusätzlich aber auch in benachbarten Schichten, obwohl dort kein anatomisches Korrelat im Zielvolumen vorhanden ist. Bei höherem Vorschub kann die lückenhafte Abtastung im Fall von starken z-Inhomogenitäten am Bildfeldrand zu nicht zu vernachlässigenden Bildfehler führen. For example, when considering an axial reconstruction of an abdomen image, a structure of the target volume at the edge of the FOV that is at a particular axial location may be in the associated reconstructed layer, but in addition may be in adjacent layers, although there is no anatomical correlate in the reconstructed region Target volume is present. At higher feed, the patchy scan in the case of strong z-inhomogeneities at the edge of the frame can lead to non-negligible aberrations.

4 zeigt nun die Volumenabtastung am Rande des SFOV für einen asymmetrischen kreuzförmigen Detektor am Rande des SFOV für einen Pitch-Wert von +1. 4 now shows the volume sweep at the edge of the SFOV for an asymmetric cross-shaped detector at the edge of the SFOV for a pitch value of +1.

Durch die Asymmetrie des Detektors ist es möglich, das SFOV nun auch am Rande beinahe vollständig abzutasten, auch wenn der Pitch-Wert +1 beträgt und damit gleich groß ist, wie der der 3 zu Grunde liegende Pitch-Wert. Due to the asymmetry of the detector, it is possible to scan the SFOV almost completely even on the edge, even if the pitch value is +1 and is therefore the same size as that of the 3 underlying pitch value.

Es sind zwar immer noch geringe Lücken vorhanden; diese sind jedoch noch hinsichtlich der zu erreichenden Bildqualität akzeptabel und deutlich geringer, als die in 3 gezeigten Lücken. Diese Lücken können noch verkleinert werden, indem der Pitch-Wert von +1 noch etwas verringert wird. There are still small gaps; However, these are still acceptable in terms of the image quality to be achieved and significantly lower than those in 3 shown gaps. These gaps can be further reduced by reducing the pitch value of +1 even more.

5 zeigt dagegen die Volumenabtastung am Rande des SFOV für denselben asymmetrischen kreuzförmigen Detektor, allerdings für einen Pitch-Wert von –1. 5 on the other hand shows the volume sweep at the edge of the SFOV for the same asymmetric cross-shaped detector, but for a pitch value of -1.

Das negative Vorzeichen des Pitch-Wertes kennzeichnet die Tatsache, dass nun bei gleichbleibender Rotationsrichtung der Gantry der Tischvorschub in die entgegengesetzte Richtung im Vergleich zu 4 stattfindet. Alternativ ließe sich der Pitch-Wert von –1 auch gegenüber 4 dadurch erreichen, dass die Tischvorschubrichtung beibehalten wird, dass aber die Rotationsrichtung der Gantry entgegengesetzt ist. The negative sign of the pitch value characterizes the fact that, with the direction of rotation of the gantry remaining the same, the table feed in the opposite direction compared to 4 takes place. Alternatively, the pitch value of -1 could also be compared 4 in that the table feed direction is maintained, but that the direction of rotation of the gantry is opposite.

Zu sehen ist, dass sich der Vorteil der Detektorasymmetrie nun in einen Nachteil verkehrt. Wahrend in 4 es möglich ist, das gesamte SFOV in ausreichender Überdeckung abzutasten, zeigt nun 5, dass eine bloße Vorzeichenumkehr des Pitch-Wertes zu einer deutliche lückenhaften Abtastung führt. Die Lücken sind noch größer als die in 3 gezeigten Lücken. It can be seen that the advantage of the detector asymmetry now turns into a disadvantage. While in 4 it is possible to scan the entire SFOV in sufficient coverage, now shows 5 in that a mere reversal of the sign of the pitch value leads to a significant incomplete sampling. The gaps are even bigger than those in 3 shown gaps.

Es existiert also bei einem asymmetrischen Detektor nur eine Vorzugrichtung für den Tischvorschub, die von der Rotationsrichtung der Gantry abhängt und die zu einer maximalen Ausschöpfung möglicher Pitch-Werte führt. Thus, in the case of an asymmetrical detector, there is only one preferred direction for the table feed, which depends on the direction of rotation of the gantry and which leads to a maximum utilization of possible pitch values.

Die Rotation der Gantry und der Detektor sind daher bei der Spiral-CT-Bildgebung gezielt aufeinander abgestimmt. The rotation of the gantry and the detector are therefore specifically coordinated in spiral CT imaging.

Die Abstimmung der Rotationsrichtung und der Vorschubrichtung des Tischvorschubs bei der Spiral-CT-Bildgebung kann auch anhand der Helix beschrieben werden, die die Bewegung des Detektors relativ zum Zielvolumen kennzeichnet. Die Helix lässt sich u.a. die Helix-Vorschubrichtung entlang der Helix-Achse und der Drehrichtung der Helix beschreiben. Coincidence of the direction of rotation and the advancing direction of the table feed in the helical CT imaging can also be described by means of the helix, which identifies the movement of the detector relative to the target volume. The helix can be u.a. describe the helical feed direction along the helix axis and the direction of rotation of the helix.

Derjenige seitliche Bereich des Detektors, der dann außermittig in Helix-Vorschubrichtung angeordnet ist, liegt dann gleichzeitig in Helix-Drehrichtung vorne oder – bei umgekehrter Betrachtung – derjenige seitliche Bereich des Detektors, der dann außermittig entgegengesetzt der Helix-Vorschubrichtung zur Detektormitte verschoben ist, liegt dann in Helix-Drehrichtung hinten. The lateral area of the detector, which is then arranged eccentrically in the helix feed direction, then lies at the same time in the helical direction of rotation at the front or, viewed in the opposite direction, that lateral area of the detector which is then displaced off-center in the opposite direction of the helix feed direction to the center of the detector then in helix direction of rotation behind.

6 zeigt ein Diagramm, das die Größe der Lücke der Abtastung am Rande des SFOV (engl: "gap at edge of FOV") mit den jeweils maximalen Vorschubwerten (engl: "maximum pitch") bei einem symmetrischen kreuzförmigen Detektor, der den Abbildungen in 2 und 3 zu Grunde gelegen hat, korreliert. Die rechte y-Achse zeigt den Pitch-Wert bezogen den zentralen Bereich des kreuzförmigen Detektors ("T detector"), die linke y-Achse den Pitch-Wert bezogen auf den seitlichen Bereich des kreuzförmigen Detektors ("z-truncated T detector"). Da der seitliche Bereich des Detektors die halbe Höhe im Vergleich zum zentralen Bereich aufweist (hier: 32 Zeilen vs. 64 Zeilen), besteht zwischen der rechten und linken y-Achse eine Skalierung um den Faktor 2. 6 FIG. 12 is a graph showing the size of the gap at the edge of SFOV (gap at edge of FOV) at the maximum maximum pitch of a symmetrical cross-shaped detector corresponding to the maps in FIG 2 and 3 underlying, correlates. The right y-axis shows the pitch value relative to the central area of the cross-shaped detector ("T detector"), the left y-axis the pitch value relative to the lateral area of the cross-shaped detector ("z-truncated T detector") , Since the lateral area of the detector has half the height compared to the central area (here: 32 lines vs. 64 lines), there is a factor of 2 between the right and left y-axis.

7 zeigt in schematischer Darstellung ein Computertomographiegerät 1. 7 shows a schematic representation of a computed tomography device 1 ,

Es umfasst eine Gantry 2 mit einem stationären Teil 3 und mit einem um eine Systemachse 5 rotierbaren Teil 4. Der rotierbare Teil 4 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung ein Röntgensystem auf, welches eine Röntgenstrahlenquelle 6 und einen Röntgenstrahlendetektor 7 umfasst, die an dem rotierbaren Teil 4 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Der Röntgenstrahlendetektor 7 kann z.B. wie der in 1 gezeigte asymmetrische, kreuzförmige Detektor aufgebaut sein. It includes a gantry 2 with a stationary part 3 and with one around a system axis 5 rotatable part 4 , The rotatable part 4 has in the case of the present embodiment of the invention, an X-ray system, which is an X-ray source 6 and an X-ray detector 7 includes, on the rotatable part 4 are arranged opposite one another. The X-ray detector 7 can eg like the in 1 shown asymmetric, cross-shaped detector to be constructed.

Im Betrieb des Computertomographiegerätes 1 geht von der Röntgenstrahlenquelle 6 Röntgenstrahlung 8 in Richtung des Röntgenstrahlendetektors 7 aus, durchdringt ein Messobjekt und wird vom Röntgenstrahlendetektor 7 in Form von Messdaten bzw. Messsignalen erfasst. In operation of the computed tomography device 1 goes from the X-ray source 6 X-rays 8th in the direction of the X-ray detector 7 , penetrates a test object and is detected by the X-ray detector 7 recorded in the form of measurement data or measurement signals.

Das Computertomographiegerät 1 weist des Weiteren eine Patientenliege 9 zur Lagerung eines zu untersuchenden Patienten 15 auf. Die Patientenliege 9 umfasst einen Liegensockel 10, an dem eine zur eigentlichen Lagerung des Patienten 15 vorgesehene Patientenlagerungsplatte 11 angeordnet ist. The computed tomography device 1 also has a patient bed 9 for storage of a patient to be examined 15 on. The patient bed 9 includes a lying base 10 in which one for the actual storage of the patient 15 provided patient support plate 11 is arranged.

Die Patientenlagerungsplatte 11 ist derart relativ zu dem Liegensockel 10 in Richtung der Systemachse 5 verstellbar, dass sie zusammen mit dem Patienten 15 in die Öffnung 12 der Gantry 2 zur Aufnahme von Röntgenprojektionen von dem Patienten 15, z. B. in einem Spiralscan, eingeführt werden kann. The patient support plate 11 is so relative to the bed base 10 in the direction of the system axis 5 adjustable to be together with the patient 15 in the opening 12 the gantry 2 for receiving X-ray projections from the patient 15 , z. B. in a spiral scan, can be introduced.

Die rechnerische Verarbeitung der mit dem Röntgensystem aufgenommenen 2D-Röntgenprojektionen bzw. die Rekonstruktion von Schichtbildern, 3D-Bildern oder eines 3D-Datensatzes basierend auf den Messdaten bzw. den Messsignalen der 2D-Röntgenprojektionen erfolgt mit einem Bildrechner 13 des Computertomographiegerätes 1, welche Schichtbilder oder 3D-Bilder auf einer Anzeigevorrichtung 14 darstellbar sind. The computational processing of the X-ray system recorded 2D X-ray projections or the reconstruction of slices, 3D images or a 3D data set based on the measurement data or the measurement signals of the 2D X-ray projections done with an image computer 13 of the computed tomography device 1 which layer images or 3D images on a display device 14 are representable.

Ein Steuerungsrechner 16 steuert die Aufzeichnung der Messdaten. Insbesondere veranlasst er beim Computertomographiegerät 1, dass die Rotationsrichtung des rotierbaren Teils 4 der Gantry 2 und die Vorschubrichtung der Patientenliege 9 wie beschrieben aufeinander abgestimmt sind. A control computer 16 controls the recording of the measured data. In particular, he causes the computer tomography device 1 in that the direction of rotation of the rotatable part 4 the gantry 2 and the feed direction of the patient bed 9 as described are coordinated.

Claims

Computertomograph (11) für die Aufzeichnung von Bilddaten eines abzubildenden Volumens (15), aufweisend: eine Gantry (2, 3, 4), einen Röntgenstrahler (6), einen Detektor (7, 21), der an zumindest einer seiner Breitseite einen seitlichen Bereich (27) aufweist, der eine geringere Breite (29) aufweist als die Gesamtbreite (25) des Detektors (7, 21), wobei der seitliche Bereich (27) in Bezug auf die Gesamtbreite (29) des Detektors (7, 21) versetzt zur Mitte (37) angeordnet ist, mit einer Steuerungsvorrichtung (16), welche bei der Spiral-CT-Bildgebung eine Gantryrotation und einen Detektorvorschub relativ zum abzubildenden Volumen (15) derart koordiniert steuert, dass eine Rotationsrichtung der Gantryrotation und eine Vorschubrichtung des Detektorvorschubs aufeinander abgestimmt sind. Computer tomograph ( 11 ) for the recording of image data of a volume to be imaged ( 15 ), comprising: a gantry ( 2 . 3 . 4 ), an X-ray source ( 6 ), a detector ( 7 . 21 ), which on at least one of its broad side a lateral area ( 27 ), which a smaller width ( 29 ) than the total width ( 25 ) of the detector ( 7 . 21 ), the lateral area ( 27 ) in relation to the total width ( 29 ) of the detector ( 7 . 21 ) offset to the middle ( 37 ) is arranged with a control device ( 16 In spiral CT imaging, a gantry rotation and a detector advance relative to the volume to be imaged (FIG. 15 ) controls in such a coordinated manner that a direction of rotation of the Gantryrotation and a feed direction of the detector feed are coordinated.

Computertomograph (11) nach Anspruch 1, und wobei der Detektor (7, 21) einen zweiten seitlichen Bereich (31) an der gegenüberliegenden Breitseite aufweist, der eine geringere Breite aufweist als die Gesamtbreite (25) des Detektors (7, 21). Computer tomograph ( 11 ) according to claim 1, and wherein the detector ( 7 . 21 ) a second lateral area ( 31 ) on the opposite broad side, which has a smaller width than the total width ( 25 ) of the detector ( 7 . 21 ).

Computertomograph (11) nach Anspruch 2, wobei der zweite seitliche Bereich (31) in Bezug auf die Gesamtbreite (25) versetzt zur Mitte (37) angeordnet ist. Computer tomograph ( 11 ) according to claim 2, wherein the second lateral region ( 31 ) in relation to the total width ( 25 ) offset to the middle ( 37 ) is arranged.

Computertomograph (11) nach einem der obigen Ansprüche, wobei der Computertomograph (11) ausgebildet ist, den Detektorvorschubs relativ zum dem abzubildenden Volumen (15) durch Verschieben einer Liege (9), auf der das abzubildende Volumen (15) positioniert ist, zu erzeugen. Computer tomograph ( 11 ) according to one of the above claims, wherein the computer tomograph ( 11 ), the detector feed relative to the volume to be imaged ( 15 ) by moving a couch ( 9 ) on which the volume to be imaged ( 15 ) is positioned to generate.

Computertomograph (11) nach einem der obigen Ansprüche, wobei der Computertomograph ausgebildet ist, den Detektorvorschubs relativ zum dem abzubildenden Volumen (15) durch Bewegen der Gantry (2, 3, 4) entlang einer Rotationsachse (5) der Gantry (2, 3, 4) zu erzeugen. Computer tomograph ( 11 ) according to one of the above claims, wherein the computer tomograph is designed to increase the detector feed relative to the volume to be imaged ( 15 ) by moving the gantry ( 2 . 3 . 4 ) along a rotation axis ( 5 ) the gantry ( 2 . 3 . 4 ) to create.

Verfahren zur Aufzeichnung von Bilddaten eines abzubildenden Volumens (15) bei einem Computertomographen (1), wobei der Computertomograph (1) einen Detektor (7, 21) umfasst, der an zumindest einer seiner Breitseite einen seitlichen Bereich (27) aufweist, der eine geringere Breite (29) aufweist als die Gesamtbreite (25) des Detektors (7, 21), und wobei der seitliche Bereich (27) in Bezug auf die Gesamtbreite (25) des Detektors (7, 21) versetzt zur Mitte (37) angeordnet ist, wobei die Drehrichtung der Gantryrotation derart gewählt wird, dass sie auf die Vorschubrichtung des Detektorvorschubs relativ zum abzubildenden Volumen (15) abgestimmt ist. Method for recording image data of a volume to be imaged ( 15 ) in a computer tomograph ( 1 ), wherein the computer tomograph ( 1 ) a detector ( 7 . 21 ), which on at least one of its broad side a lateral area ( 27 ) having a smaller width ( 29 ) than the total width ( 25 ) of the detector ( 7 . 21 ), and wherein the lateral area ( 27 ) in relation to the total width ( 25 ) of the detector ( 7 . 21 ) offset to the middle ( 37 ), wherein the direction of rotation of the Gantryrotation is selected such that it is proportional to the feed direction of the detector feed relative to the volume to be imaged ( 15 ) is tuned.

Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Detektor (7, 21) einen zweiten seitlichen Bereich (31) an der gegenüberliegenden Breitseite aufweist, der eine geringere Breite aufweist als die Gesamtbreite (25) des Detektors (7, 21). Method according to claim 6, wherein the detector ( 7 . 21 ) a second lateral area ( 31 ) on the opposite broad side, which has a smaller width than the total width ( 25 ) of the detector ( 7 . 21 ).

Verfahren nach Anspruch 7, wobei der zweite seitliche Bereich (31) in Bezug auf die Gesamtbreite (25) versetzt zur Mitte (37) angeordnet ist. Method according to claim 7, wherein the second lateral region ( 31 ) in relation to the total width ( 25 ) offset to the middle ( 37 ) is arranged.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Detektorvorschub relativ zum dem abzubildenden Volumen (15) durch Verschieben einer Liege (9), auf der das abzubildende Volumen (15) positioniert ist, realisiert wird. Method according to one of claims 6 to 8, wherein the detector feed relative to the volume to be imaged ( 15 ) by moving a couch ( 9 ) on which the volume to be imaged ( 15 ) is realized.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Detektorvorschub relativ zum dem abzubildenden Volumen (15) durch Bewegung der Gantry (2, 3, 4) entlang einer Rotationsachse (5) der Gantry (2, 3, 4) realisiert wird. Method according to one of claims 6 to 9, wherein the detector feed relative to the volume to be imaged ( 15 ) by moving the gantry ( 2 . 3 . 4 ) along a rotation axis ( 5 ) the gantry ( 2 . 3 . 4 ) is realized.