DE10235849A1

DE10235849A1 - Messverfahren und bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung für ein sich periodisch bewegendes Untersuchungsobjekt

Info

Publication number: DE10235849A1
Application number: DE10235849A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. Bruder; Klaus Dr. Klingenbeck-Regn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-03-04
Also published as: CN1480099A; JP2004065982A

Abstract

Bei einem Verfahren zur Aufnahme von 3-D-Messdaten für ein sich mit einer Zykluszeit (T¶RR¶) periodisch bewegendes Untersuchungsobjekt werden mehrere, jeweils einen gleichen Winkelbereich (alpha¶max¶) überdeckende Rotationsbewegungen (Rm, m = 1, 2, ... M) eines eine Röntgenstrahlenquelle (2) und einen Detektor (5) tragenden Trägers (7) ausgeführt und dabei wird, während mehrerer Messintervalle (D¶nm¶), jeweils ein Messdatensatz erzeugt. Die Umlaufdauer der Rotations (T¶rot¶) ist derart eingestellt, dass innerhalb jeder der Rotationsbewegungen (Rm) mehrere, von den Messintervallen (D¶nm¶) abzutastende Phasenintervalle der periodischen Bewegung stattfinden. Ein von der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjekts abgeleitetes Synchronisationssignal wird verwendet, um mit den Messintervallen (D¶nm¶) jeweils das gleiche Phasenintervall der periodischen Bewegung abzutasten. Das Verfahren ist insbesondere für eine Bildrekonstruktion mit langsamer Rotation während der Datenerfassung geeignet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung zur Aufnahme eines Bildes eines sich mit einer Zykluszeit periodisch bewegenden Untersuchungsobjekts, mit einem um eine Rotationsachse mit einer Umlaufdauer rotierbaren Träger, auf dem eine Röntgenstrahlenquelle und ein dieser zugeordneter Detektor angeordnet sind, mit einem Steuermittel zur Steuerung des Trägers, mit einem Datenverarbeitungsmittel zur Verarbeitung und zur Speicherung von Messdatensätzen des Detektors, die während mehrerer Messintervalle bei jeweils an deren Rotationswinkeln aufgenommen wurden, und zur Rekonstruktion des Bildes aus den verschiedenen gespeicherten Messdatensätzen, und mit einem Erfassungsmittel zur Erfassung der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjekts und zur daraus abgeleiteten Bestimmung eines Synchronisationssignals, das dem Steuermittel zugeführt ist.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Aufnahme von 3D-Messdaten für ein sich mit einer Zykluszeit periodisch bewegendes Untersuchungsobjekt, wobei das Untersuchungsobjekt von Röntgenstrahlen, die von einer auf einem Träger angeordneten Röntgenstrahlenquelle ausgehen, durchdrungen wird, wobei während mehrerer Messintervalle von einem auf dem Träger angeordneten und die durchdringende Strahlung empfangenden Detektor jeweils ein Messdatensatz erzeugt wird, während der Träger um eine Rotationsachse rotiert, wobei die Messdatensätze zu einem Rohdatensatz zusammengefasst werden und wobei ein von der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjekts abgeleitetes Synchronisationssignal verwendet wird, um mit den Messintervallen jeweils das gleiche Phasenintervall der periodischen Bewegung abzutasten.
Röntgendiagnostiksysteme, die aus mehreren, bei unterschiedlichen Durchstrahlungswinkeln aufgenommenen und zu einem Rohdatensatz zusammengefassten Durchstrahlungsdaten eine Bildrekonstruktion durchführen, sind sowohl als Computertomographie-Geräte als auch in Form von C-Bogengeräten bekannt.
Bei einem Computertomographie-Gerät rotiert ein Röntgenstrahler, und zumeist zusammen mit diesem auch der zugeordnete Röntgendetektor, in vollen Umläufen um die Patientenachse. Das gewünschte anatomische Volumen wird abgetastet durch schrittweisen Vorschub (Sequenz-Mode) des Patientenlagerungstisches relativ zum Röntgenstrahler und Röntgendetektor oder alternativ durch einen kontinuierlichen Tischvorschub (Spiralabtastung).
Aus EP 0 917 855 A1 , DE 198 58 306 A1 und DE 199 36 679 A1 sind C-Bogen- oder C-Arm-Geräte bekannt, deren zugeordneter Rechner aus den bei unterschiedlichen Durchstrahlungswinkeln erzeugten Ausgangssignalen des Röntgendetektors Bilder des Untersuchungsobjektes rekonstruiert. Die Röntgenstrahlenquelle und der Detektor sind hierbei einander gegenüberliegend an einem bogenförmigen Träger angebracht. Da anders als bei einem Computertomographen die Röntgenstrahlenquelle und der Detektor nicht an einem geschlossenen Ring angebracht sind, eignen sich solche C-Bogengeräte insbesondere für die intraoperative Anwendung, denn infolge des bogenförmigen Trägers ist ein auf der Lagerungsvorrichtung befindlicher Patient gut zugänglich.
Bei C-Bogen-Geräten kommen als Röntgendetektoren zweidimensionale, das heißt flächenhafte, Detektoren zum Einsatz, beispielsweise Röntgenbildverstärkersysteme oder Festkörper-Matrixdetektorsysteme.
Aufgrund der Ausgestaltung des Trägers von Röntgendetektor und Röntgenquelle als offener C-Bogen ist bei einem C-Bogen-Gerät kein voller Umlauf über 360° um die Patientenachse mög lich. Die Schwenkbarkeit des C-Bogens sollte aber zumindest 180° plus Öffnungswinkel des Röntgenstrahlenbündels betragen.
Zur Untersuchung sich periodisch bewegender Objekte oder Objektteile ist es im Zusammenhang mit Computertomographie-Geräten bekannt, die Aufnahme der Bestrahlungsdaten mit der Bewegung des Untersuchungsobjekts zu synchronisieren. Zur bildgebenden Untersuchung des menschlichen lebenden Herzens sind aus der DE 196 22 075 C2 , DE 197 40 214 A1 , DE 198 42 240 A1 und aus DE 198 42 238 A1 Systeme bekannt, welche ein Elektrokardiogramm des Herzens aufzeichnen und hieraus ein Synchronisationssignal ableiten (z.B. EKG-Triggerung). Aus DE 199 57 083 A1 und DE 199 57 082 A1 ist es außerdem bekannt, mit dem Ziel einer Dosisminimierung die EKG-Synchronisierung zur Dosismodulation zu verwenden.
Die bekannten CT-Geräte mit EKG-Synchronisierung verwenden eindimensionale Röntgendetektoren mit einer oder mit einigen wenigen, zum Beispiel vier, Detektorzeilen. Volumendaten in Richtung der Patientenachse (z-Achse) werden gewonnen, indem die Röntgenquelle und der Detektor im Sequenz- oder Spiral-Mode entlang der Patientenachse bewegt werden.
Bei dieser kardialen Multischicht-CT-Diagnostik findet die Datenakquisition unter Synchronisation mit der Herzbewegung durch prospektive EKG-Triggerung im Sequenz-Mode bzw. durch retrospektives EKG-Gating im Spiral-Mode statt. Um die heute geforderten kurzen Scan-Zeiten realisieren zu können, sind bei CT-Geräten Gantrys mit schnell rotierenden Trägern nötig. Üblich sind heute Umlaufzahlen zwischen 30 U/min und 120 U/min. Eine Umlaufzahl von 60 U/min entspricht einer Umlaufdauer von 1 sec, so dass die Umlauffrequenz in der Größenordnung der Herzfrequenz liegt. Entsprechend wird beispielsweise gemäß DE 196 22 075 C2 die Umlaufzeit des um den Patienten umlaufenden Röntgenstrahlenbündels derart eingestellt, dass die Umlaufzeit um ein vorgebbares Messintervall größer oder kleiner ist als die Zykluszeit des Herzrhythmus des Patienten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anwendungsbereich der Bildrekonstruktion im Zusammenhang mit der Untersuchung bewegter Objekte mittels CT- oder C-Arm-Geräten zu vergrößern. Hierzu soll eine Untersuchungseinrichtung sowie ein Verfahren angegeben werden.
Die einrichtungsbezogene Aufgabe wird bezogen auf die eingangs genannte bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Detektor ein zweidimensionaler Strahlungsempfänger ist.
Die Untersuchungseinrichtung ist vorzugsweise entweder ein Computertomographie-Gerät oder ein C-Bogen-Gerät, so dass der Träger entweder ein C-Bogen ist, an dessen einander gegenüberliegenden Enden die Röntgenstrahlenquelle bzw. der Detektor angebracht sind, bzw. im erstgenannten Fall eine endlos umlauffähige Gantry.
Die Erfindung geht von der Idee aus, dass die Röntgenbildrekonstruktion bei bewegten Objekten vorteilhaft mit 2D-Detektoren möglich ist. Mit einem solchen 2D-Detektor können dann periodisch bewegte Objekte auch bei langsamer Rotation des Röntgenstrahlenbündels erfasst werden.
Ausgehend von den eingangs genannten bekannten C-Bogen-Geräten ohne EKG-Synchronisation ergibt sich nach der Erfindung somit der Vorteil, dass auch diese für die zeitaufgelöste Untersuchung periodisch bewegter Objekte ausgebildet werden können. Da bei den C-Bogen-Geräten ein vollständiger 360°-Umlauf nicht möglich ist, können hiermit nämlich nur – im Vergleich zu CT-Geräten – geringere Rotationsgeschwindigkeiten realisiert werden.
Bezogen auf die bekannten CT-Geräte mit z.B. EKG-Triggerung ergibt sich der Vorteil, dass diese – ausgestattet mit einem zweidimensionalen Strahlungsempfänger – nur für eine langsamere Rotation ausgebildet sein müssen, wodurch der mechanische Aufwand sinkt, und/oder dass diese auch bei langsamer Rotation betrieben werden können, wodurch die Bildqualität wegen Verminderung von Artefakten steigt.
Bezogen auf CT-Geräte geht die Erfindung im Speziellen auch noch von der Idee aus, dass auch bei Rotationsdauern (Umlaufdauern), die um ein Vielfaches größer als die Zyklusdauer (Periodenzeit) des Herzschlags sind, also bei langsamer Rotation, dennoch eine hohe Zeitauflösung bei der Bildgebung des sich bewegenden Untersuchungsobjekts realisiert werden kann. In Anbetracht des gegenwärtigen Trends zu immer schneller rotierenden CT-Scannern stellt diese Überlegung quasi eine Trendumkehr dar.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Detektor in Richtung parallel zur Rotationsachse eine Breite auf, welche ausreichend ist, um ohne Bewegung des Detektors in Richtung parallel zur Rotationsachse und relativ zu dem interessierenden Bereich des Untersuchungsobjekts ein Durchstrahlungsbild von dem interessierenden Bereich aufzunehmen. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass für eine ausreichende Akquisition von Volumendaten nicht notwendigerweise ein Vorschub in z-Richtung (d.h. in Richtung der Patientenachse oder der Rotationsachse) nötig ist. Die bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung nach der Erfindung ist aber auch mit einem z-Vorschub des Röntgenstrahlenbündels relativ zum interessierenden Bereich betreibbar, obgleich bei einigen Applikationen dann bei gleichbleibender Scanzeit ein schnelleres Antwortverhalten des Strahlungsempfängers zu fordern wäre.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist der Detektor entweder ein Röntgenbildverstärkersystem auf, oder ein Festkörper-Matrixdetektorsystem, insbesondere einen Flach bilddetektor und/oder insbesondere eine – vorzugsweise unstrukturierte – Szintillatorschicht sowie eine zugeordnete Photoempfängermatrix. Diese Detektoren haben den Vorteil, dass sie mit geringem Fertigungsaufwand flächenhaft herstellbar sind.
Das Erfassungsmittel, das insbesondere ein Elektrokardiographie-Gerät umfasst, gibt vorzugsweise ein Störungssignal ab, wenn eine über einer vorgebbaren Schwelle liegende Störung der Periodizität der Bewegung des Untersuchungsobjekts auftritt, wobei das Störungssignal insbesondere die Bestrahlung des Untersuchungsobjekts und/oder die Erfassung von Messdatensätzen unterbricht. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, dass ein Steuercomputer der Untersuchungseinrichtung Arhythmien der Herzrate erkennt und durch entsprechende Ansteuerungen eines auf die Röntgenstrahlenquelle wirkenden Röntgengenerators die Röntgenstrahlung bis zur Normalisierung der Herzrate unterbricht. Auf diese Weise kann sowohl die Akquisition unbrauchbarer Messdaten vermieden als auch die Strahlendosis vermindert werden.
Anstelle des EKG-Geräts oder zusätzlich hierzu kann zur Untersuchung der Lunge z.B. ein Mittel zur Synchronisation der Atmung vorhanden sein.
Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Erfassungsmittel zur Bestimmung der Zykluszeit (Periodendauer) der periodischen Bewegung ausgebildet.
Für eine besonders zuverlässige Bestimmung der Zykluszeit ist es zweckmäßig, dass das Erfassungsmittel die Zykluszeit der periodischen Bewegung als Mittelwert von Zykluszeiten mehrerer vorausgegangener Bewegungsperioden bestimmt.
Mit ganz besonderem Vorteil ist die Untersuchungseinrichtung derart weitergebildet, dass ein Eingabemittel zur Festlegung einer Länge der Messintervalle vorhanden ist, und dass von dem Steuermittel die Umlaufdauer mehrerer, jeweils einen gleichen Winkelbereich überdeckender Rotationsbewegungen des Trägers, insbesondere mehrerer 360°-Umläufe, in Abhängigkeit von der festgelegten Länge der Messintervalle und von der bestimmten Zykluszeit der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjekts – vorzugsweise selbsttätig – derart einstellbar ist, dass die Umlaufdauer um die Länge der Messintervalle kleiner ist als ein Vielfaches der Zykluszeit.
Mit dieser Synchronisationsvorschrift ist gewährleistbar, dass die Mess- oder Datenintervalle aus aufeinanderfolgenden Rotationsbewegungen hinsichtlich der zu erzeugenden Projektionswinkel lückenlos aneinander anschließen. Dabei ergibt sich das besagte "Vielfache" als die Anzahl der Zyklen, insbesondere Herzzyklen, pro Rotationsbewegung.
Die Merkmale der vorgenannten besonders vorteilhaften Weiterbildung sind in Bezug auf die eingangs genannte bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung auch dann von besonderem Vorteil, falls der Detektor nicht als zweidimensionaler Strahlenempfänger, sondern als im Wesentlichen eindimensionaler Detektor ausgebildet ist. Mit dieser Synchronisationsbedingung ist es grundsätzlich möglich, dass sich bewegende Objekt, zum Beispiel das menschliche Herz, mit hoher Zeitauflösung scharf abzubilden, obgleich das Röntgenstrahlenbündel nur langsam rotiert, das heißt, obgleich die Rotationsfrequenz um ein Vielfaches kleiner als die Herzrate ist. Im Falle eines im Wesentlichen eindimensionalen Strahlendetektors müsste dann für eine vollständige Volumenabtastung des interessierenden Bereichs ein z-Vorschub des Untersuchungsobjekts erfolgen, und es könnten dann beispielsweise am Patientenlagerungstisch der Untersuchungseinrichtung entsprechende Mittel vorhanden sein.
Die Synchronisation nach der vorgenannten Vorschrift kann beispielsweise derart erfolgen, dass das EKG-Signal des Patienten in einem Steuercomputer der Untersuchungseinrichtung erfasst wird und die Synchronisation dann automatisch eingestellt wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft möglich, dass durch Beobachtung des EKGs Patienten vor der Untersuchung die Synchronisation prospektiv, das heißt vorausschauend, eingestellt werden kann.
Im Hinblick auf eine einfache Bedienbarkeit der Untersuchungseinrichtung ist es vorteilhaft, dass mittels des Eingabemittels eine Gesamtzahl zur Bilderzeugung auszuführender Rotationsbewegungen eingebbar ist.
Beispielsweise legt das Eingabemittel oder das Steuermittel, die beide als Bestandteil eines (insbesondere gemeinsamen) Steuercomputers ausgeführt sein können, unter Verwendung der eingegebenen Gesamtzahl und der vom Erfassungsmittel bestimmten Zykluszeit die Länge der Messintervalle fest. Die Länge der Messintervalle wird beispielsweise als Produkt der eingegebenen Gesamtzahl und der bestimmten Zykluszeit ermittelt. Es ist auch möglich, das Eingabemittel derart auszuführen, dass direkt die Länge der Messintervalle eingegeben werden kann. Für die Einstellung der Synchronisationsbedingung einerseits und für die Bedienbarkeit des Systems andererseits ist es jedoch einfacher, falls nur die Gesamtzahl der zur Bilderzeugung auszuführenden Rotationsbewegungen eingegeben werden muss.
Aus dem gleichen Grund ist es zweckmäßig, dass mittels des Eingabemittels eine Anzahl von Zykluszeiten pro Umlaufdauer eingebbar ist.
Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung aktualisiert das Erfassungsmittel die Zykluszeit der periodischen Bewegung kontinuierlich anhand jeweils mindestens einer vorausgegangenen Bewegungsperiode, und das Steuermittel berücksichtigt die aktualisierte Zykluszeit fortlaufend bei der Einstellung der Umlaufdauer. Auf diese Weise kann beispielsweise bei einer veränderlichen Herzrate während der Untersuchung die Synchro nisation ständig automatisch vom Steuercomputer der Untersuchungseinrichtung angepasst werden.
Die verfahrensbezogene Aufgabe wird bezogen auf das eingangs genannte Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass mehrere, jeweils einen gleichen Winkelbereich überdeckende Rotationsbewegungen, insbesondere mehrere 360°-Umläufe, des Trägers mit einer Umlaufdauer derart ausgeführt werden, dass innerhalb jeder der Rotationsbewegungen mehrere von den Messintervallen abzutastende Phasenintervalle der periodischen Bewegung stattfinden.
Das Verfahren nach der Erfindung ist insbesondere zur Ausführung mit der Untersuchungseinrichtung nach der Erfindung geeignet. Bevorzugte Ausgestaltungen und Vorteile, die im Zusammenhang mit der Untersuchungseinrichtung genannt wurden, gelten für das Verfahren analog.
Der Merkmalskombination des Verfahrens nach der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass auch bei einer langsamen Rotationsbewegung das bewegte Untersuchungsobjekt trotzdem scharf, das heißt mit entsprechend hoher Zeitauflösung, ausgebildet werden kann. Dem Verfahren liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass eine derartige scharfe Abbildung auch dann noch möglich ist, falls die Rotationsdauer oder Umlaufdauer nicht mehr im Bereich der Zykluszeit (Periodendauer) liegt.
Das Untersuchungsobjekt ist vorzugsweise das menschliche Herz.
Zur Erzeugung des Synchronisationssignals wird insbesondere ein Elektrokardiogramm des Herzens aufgenommen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die Umlaufdauer derart eingestellt, dass die Umlaufdauer um die Länge der Messintervalle kleiner ist als ein Vielfa ches der Zykluszeit der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjektes.
Bei dem Verfahren wird als Detektor insbesondere ein zweidimensionaler oder flächenhafter Strahlungsempfänger verwendet. Es kann sich dabei insbesondere um ein Röntgenbildverstärkersystem oder um das bereits genannte Festkörper-Matrixdetektorsystem handeln.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird ein die Röntgenstrahlenquelle ansteuernder Röntgengenerator derart angesteuert, dass die Röntgenstrahlenquelle in einer Zeitspanne außerhalb der Messintervalle keine Strahlung abgibt. Im Vergleich zu einer im Zusammenhang mit der Erfindung ebenfalls möglichen kontinuierlichen Bestrahlung kann hierbei also die Röntgenstrahlung gepulst werden, wobei Strahlung beispielsweise nur während der Messintervalle (Datenakquisitionsintervalle) appliziert wird.
Zwei Ausführungsbeispiele einer Untersuchungseinrichtung nach der Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 bis 6 näher erläutert. Die Figuren dienen auch der beispielhaften Darstellung des Verfahrens nach der Erfindung. Es zeigen:
1 eine als Computertomographie-Gerät ausgebildete Untersuchungseinrichtung nach der Erfindung in einer schematischen Gesamtdarstellung,
2 die zeitliche Abfolge von Messintervallen bei der Untersuchung des menschlichen Herzens gemäß einer bislang üblichen Vorgehensweise,
3 das Zustandekommen unterschiedlicher Projektionswinkel bei dem Verfahren gemäß 2,
4 die zeitliche Abfolge von Messintervallen bei einer Herzbildaufnahme mit der Untersuchungseinrichtung nach der Erfindung unter Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung,
5 das Zustandekommen unterschiedlicher Projektionswinkel bei dem Verfahren nach der Erfindung aus 4, und
6 eine als C-Bogen-Gerät ausgebildete Untersuchungseinrichtung nach der Erfindung.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer bildgebenden medizinischen Untersuchungseinrichtung zur radiologischen Untersuchung einzelner Herzphasen, beispielsweise in der Diastole, eines Patienten P, welche als Computertomograph 1 ausgebildet ist. Der Computertomograph 1 weist Erfassungsmittel 2 zur Erfassung des Herzschlags auf, die ein Elektrokardiographie-Gerät 2A umfassen. Der Computertomograph 1 weist außerdem ein Messsystem aus einer Röntgenstrahlenquelle 3, die ein fächerförmiges Röntgenstrahlenbündel 4 mit Fokus 11 aussendet, und aus einem Detektor 5 auf. Der zu untersuchende Patient P mit seinem Herz H liegt auf einer senkrecht zur Zeichenebene verschiebbaren Patientenliege 6.
Der Detektor 5 ist als Flächendetektor ausgebildet, der so groß ist, dass das Herz H in einer Rotation des Messsystems abgetastet werden kann. Der Detektor 5 ist beispielsweise als Röntgenbildverstärkersystem, z.B. mit Leuchtschirm, verstärkender Elektronenoptik, optionaler Lichtoptik und Fernseh- oder CCD-Kamera, ausgebildet. Ein solches System ist beispielsweise beschrieben in dem Fachartikel von R. F. Schulz, "Digitale Detektorsysteme für die Projektionsradiographie", Fortschritte auf dem Gebiet der Röntgenstrahlen und der bildgebenden Verfahren (Röfo), Band 173, 2001, Seite 1137 bis 1146. Der Detektor 5 kann auch als Flachbilddetektor ausgebildet sein, z.B. als Festkörperdetektor mit einer Szintillatorschicht und zugeordneten Photodioden, beispielsweise auf a-Si-Basis. Ein solcher a-Si-Detektor ist ebenfalls in dem genannten Fachartikel von R. F. Schulz beschrieben. Ein Flachbilddetektor weist eine Vielzahl von matrixartig, in beispielsweise orthogonalen Detektorspalten und -teilen in einer Detektorebene angeordneten, hier nicht explizit dargestellten Detektorelemente auf.
Zur Durchführung einer radiologischen Untersuchung des Patienten P wird ein die Röntgenstrahlenquelle 3 und den Detektor 5 tragender Träger 7 um ein Messfeld 9, in dem der Patient P liegt, um 360° gedreht. Ein Motor 8 treibt hierzu den Träger 7 (Gantry, Drehtisch) an. Die Rotationsachse, welche rechtwinklig zu dem fächerförmigen Röntgenstrahlenbündel 4 steht, ist mit A bezeichnet. Dabei wird die Röntgenstrahlenquelle 3, die von einem Röntgengenerator 10 gespeist ist, gepulst oder mit Dauerstrahlung betrieben. Bei vorbestimmten Winkelpositionen der Gantry 7 werden Projektionen von Schichten des Patienten P aufgenommen. Die unterschiedlichen Projektionen werden also bei unterschiedlichen Rotationswinkeln α erzielt. Die zugehörigen Datensätze der Messdaten vom Detektor 5 sind einem Datenverarbeitungsmittel 12 oder Bildrechner zugeführt, welcher aus den erzeugten Datensätzen die Schwächungskoeffizienten vorbestimmter Bildpunkte berechnet und auf einem Monitor 13 als Bild B wiedergibt. Auf dem Monitor 13 erscheint demgemäß ein rekonstruiertes Bild B einer durchstrahlten Schicht des Patienten P.
Zur Durchführung einer radiologischen Untersuchung einer bestimmten Herzphase des Patienten P ist dieser zusätzlich im Bereich seines Herzens H mit Elektroden 17 versehen, welche mit dem Elektrokardiographie-Gerät 2A zur Erfassung und Aufzeichnung der Zykluszeit T_RR des Herzrhythmus des Patienten P verbunden sind. Die Aufzeichnung des Herzrhythmus des Patienten P erfolgt im übrigen gleichzeitig zur radiologischen Untersuchung des Patienten, wobei die Elektroden 17 nach Möglichkeit so am Körper des Patienten angebracht sind, dass sie die radiologische Untersuchung nicht stören, indem sie außer halb des Strahlengangs des Röntgenstrahlenbündels 4 der Röntgenstrahlungsquelle 3 angeordnet sind.
Im Kontakt mit dem Bildrechner 12 steht als Steuermittel ein Steuerrechner 20, welcher den Betrieb des Computertomographen 1 insgesamt steuert. Dem Steuerrechner 20 sind als Eingabemittel eine Tastatur 22 sowie ein Bildschirm 23 zugeordnet, wobei letztgenannter auch als Ausgabemittel dient. Der Steuerrechner 20 wirkt über entsprechende Leitungen oder Datenverbindungen insbesondere auf den Motor 8 und den Röntgengenerator 10.
In 2 ist auf einer Zeitskala (t) eine Messkurve 30 für den Herzzyklus des Patienten P in stark vereinfachter Form dargestellt, in der unter Vernachlässigung aller anderen charakteristischen Merkmale einer EKG-Wellenform nur die sogenannte R-Welle, welche in der Regel die höchste Amplitude aus dem gesamten EKG aufweist, dargestellt ist. Ein Herzzyklus eines Patienten beginnt dabei laut Definition im allgemeinen mit der R-Welle und hält bis zum Auftreten der nächsten R-Welle an. Aufgrund der hohen Amplitude der R-Welle des EKGs des Patienten P, welche messtechnisch gut erfassbar ist, wird zu jeder R-Welle des EKGs ein Triggerimpuls erzeugt, so dass man ein Synchronisationssignal erhält, welches auf den Herzrhythmus des Patienten P synchronisiert ist. Das aus einer Folge von Triggerimpulsen gebildete Synchronisationssignal wird dem Steuerrechner 20 des Computertomographen 1 von dem Elektrokardiographie-Gerät 2A bereits in digitaler Form zugeführt. Mit parallelen senkrechten Strichen ist innerhalb jedes Herzzyklus dasjenige Phasenintervall der periodischen Bewegung angezeigt, welches radiologisch vermessen werden soll, welches also mit den zur Verfügung stehenden Messintervallen koinzidieren soll. Die Länge der Messintervalle ist mit T bezeichnet, die Zykluszeit mit T_RR und die Umlaufdauer der Gantry 7 mit T_rot. Die Länge T der Messintervalle definiert die gewünschte Zeitauflösung.
Gemäß einer bekannten in 2 dargestellten Messart werden Projektionen für einen Bereich des Azimuthal- oder Rotationswinkels α von mindestens 180° während aufeinander folgender Rotationsbewegungen R1, R2, R3, ... der Gantry 7 in aufeinander folgenden Herzzyklen aufgenommen.
In 3 ist dargestellt, wie sich bei der bekannten Vorgehensweise die Messintervalle in aufeinander folgenden Rotationsbewegungen R1, R2, R3, ... – jeweils mit Zeitauflösung T – im Winkelbereich zu Daten für mindestens 180° ergänzen. Im gezeichneten Beispiel können die minimal nötigen Rohdaten (180°) erst nach der fünften Rotationsbewegung R5 erreicht werden. Diese Vorgehensweise ist nötig, da eine denkbare alternative Abtastmethode, bei der die Projektionen im minimalen Winkelbereich von 180° während nur einer einzigen Rotation (z.B. R1) in einem einzigen Herzzyklus aufgenommen würden, nur von einem extrem schnell rotierenden Messsystem mit immens hohen und derzeit unpraktikablen Datenraten erfüllt werden könnte.
Damit die bei verschiedenen Rotationsbewegungen R1, R2, R3, ... angewandten Messintervalle – jeweils mit Länge T – möglichst lückenlos zueinander passen, sollte folgende Synchronisationsbedingung erfüllt sein: Trot – TRR – T [G1. 1]
Soll in M Rotationen mindestens der Winkelbereich von 180° abgedeckt werden, dann muss gelten: M·T = T_rot/2. Durch Kombination mit Gl. 1 erhält man: T_rot = (2M/2M + 1)⋅T_RR.
Bei Steigerung der Zeitauflösung, d.h. Verkleinerung der Messintervalllänge T, kann sich die Rotations- und Umlaufdauer T_rot maximal der durch die Herzrate gegebenen Zeit T_RR zwischen zwei R-Wellen annähern. Für eine typische Zykluszeit T_RR = 750 msec (80 bpm) ist damit eine schnelle Rotation der Gantry 7 von mehr als 80 U/min. unabdingbar.
In den 4 und 5 ist die Abtastung der entsprechenden Herzphase mit dem Verfahren nach der Erfindung und unter Verwendung des Computertomographen 1 bei langsamer Rotation veranschaulicht. Hinsichtlich der Messkurve 30 sowie deren Erfassung und Zuführung zum Steuerrechner 20 sei auf die 2 und 3 verwiesen. Wie beim Verfahren gemäß 2 wird mit Messintervallen gleicher Länge T jeweils das gleiche Phasenintervall der periodischen Bewegung, hier des Herzschlags, abgetastet. Die Messintervalle sind mit D_nm bezeichnet, wobei n und m Zählindizes darstellen. Innerhalb der insgesamt M (≥ 1) Rotationsbewegungen Rm, m = 1 ... M, die in diesem Bespiel jeweils einem vollständigen 360°-Umlauf der Gantry 7 mit einer Umlaufdauer T_rot entsprechen, finden mehrere jeweils auf das gleiche Phasenintervall des Herzens gerichtete Messintervalle D_nm statt.
In 5 ist dargestellt, wie im Beispiel mit einer Gesamtzahl von M = 4 Rotationen ein Winkelbereich α_max von 360° für den Rotationswinkel α und somit auch für den Projektionswinkel des Röntgenstrahlenbündels 4 abgedeckt wird. Bei jeder der vier Rotationen (m = 1, 2, 3, 4) werden mehrere Projektionswinkel-Intervalle, jeweils mit einem Winkelintervall Δα
aufgenommen. Damit die Winkelintervalle Δα aus aufeinander folgenden Rotationen R1, R2, R3 ... möglichst lückenlos aneinander anschließen, sollte folgende, die spätere Rekonstruktion von Bilddaten erheblich vereinfachende und die Bildqualität verbessernde Synchronisationsbedingung gelten: Trot = N·TRR – T [Gl. 3]
Dabei steht N für die Anzahl der Herzzyklen pro Rotationsbewegung. Gemäß der Erfindung ist N ≥ 2. Allgemein gilt für die Anfangswinkel α_nm der Daten- oder Messintervalle D_nm im n-ten Herzzyklus bei der m-ten Rotation:
mit n = 1,... N und m = 1,... M. Hierbei bedeutet M die Anzahl der Rotationsbewegungen oder Rotationen.
Die Anzahl M der notwendigen Rotationsbewegungen R1, R2,... zur lückenlosen Datenerfassung im Bereich von 360° oder 180° ist gegeben durch das Verhältnis der „Winkellücke" α_n+1,n – α_a,1 und des Winkelintervalls Δα. Mit Gleichungen 2 und 4 folgt daraus:
Ein ganzzahliges M erhält man durch Aufrunden. Bei einer Herzrate von 60 bpm, die einer Zykluszeit T_RR = 1 sec entspricht, und bei einer gewünschten zeitlichen Auflösung von 250 msec sind gemäß Gleichung 5 M = 4 Rotationsbewegungen erforderlich. Sollen, wie in 4 dargestellt, N = 4 Herzzyklen (mit je einem Datenintervall) pro Rotation zur Datenakquisition beitragen, dann folgt aus Gleichung 3 eine notwendige Rotationszeit von T_rot = 3,75 sec. Für Δα ergibt sich ein Wert von 24°.
Die Anfangswinkel α_n,m sind in folgender Tabelle für die genannten Zahlenwerte wiedergegeben:
Beliebige andere Kombinationen von N und M sind aus den Gleichungen 2 bis 5 ableitbar.
6 zeigt eine medizinische bildgebende Untersuchungseinrichtung nach der Erfindung, die als C-Bogen-Gerät ausgebildet ist. Das insgesamt mit 51 bezeichnete Röntgendiagnostik-Gerät weist ein Basisteil 52 auf, an dem mittels einer in 6 nur schematisch angedeuteten Hubvorrichtung 53 eine eine Vertikalachse E aufweisende Säule 54 in Richtung des Doppelpfeils e höhenverstellbar angebracht ist. Die Säule 54 ist in Richtung des Dopppelpfeils e um ihre Längsachse E drehbar gelagert.
An der Säule 54 ist ein Halteteil 55 angeordnet, an dem wiederum ein Lagerteil 56 zur Lagerung eines in noch zu beschreibender Weise um ein Isozentrum I verstellbaren C-förmig gekrümmten und somit offenen Trägers, der im folgenden als C-Bogen 57 bezeichnet ist, angebracht ist.
An dem C-Bogen 57 sind einander gegenüber liegend eine Röntgenstrahlenquelle 3 und ein Detektor 5 angebracht, und zwar derart, dass der durch das Isozentrum I verlaufende Zentralstrahl Z eines von einem Fokus 11 der Röntgenstrahlenquelle 3 ausgehenden, durch seine strichliert eingetragenen Randstrahlen RS angedeuteten Röntgenstrahlenbündels 4 annähernd mittig auf den Detektor 5 trifft.
Der Detektor 5 ist derart relativ zu der Röntgenstrahlenquelle 3 an dem C-Bogen 57 angeordnet, dass der Zentralstrahl Z rechtwinklig zu der Detektorebene steht und die Detektorspalten parallel zu einer durch das Isozentrum I verlaufenden System- oder Rotationsachse A verlaufen.
Der C-Bogen 57 ist in an sich bekannter Weise in Richtung des Doppelpfeils α längs seines Umfangs mittels eines nur schematisch dargestellten Motors 8 um das Isozentrum I und damit um die Rotationsachse A verstellbar an dem Lagerteil 56 gelagert. Die Rotationsachse A steht senkrecht zur Zeichenebene der 6 und damit senkrecht zu derjenigen Ebene, in der sich der Fokus 11 der Röntgenstrahlenquelle 3 bei Verstellung des C-Bogens 57 in α-Richtung bewegt.
Der C-Bogen 57 ist mit dem Lagerteil 56 in an sich bekannter Weise um eine gemeinsame, durch das Isozentrum I verlaufende und rechtwinklig zu der Rotationsachse A verlaufende Achse D des Halteteils 55 und des Lagerteils 56 in Richtung des gekrümmten Doppelpfeils β drehbar und in Richtung zur Achse D gemäß Doppelpfeil b quer zur Rotationsachse A verschieblich an dem Halteteil 55 gelagert.
Für ein mittels des Röntgendiagnostik-Geräts 51 zu untersuchendes Untersuchungsobjekt, beispielsweise den Patienten P, ist eine Lagerungsvorrichtung 61 vorgesehen, die eine Lagerungsplatte 62 für den Patienten P aufweist, die an einem Sockel 63 mittels einer Antriebseinrichtung 64 in Richtung ihrer Längsachse verstellbar angebracht ist.
Das Röntgendiagnostikgerät 51 ermöglicht es, das Herz H des Patienten P durch Aufnahme von zweidimensionalen Projektionen aus unterschiedlichen Projektionswinkeln α abzutasten, wobei ein Rechnersystem 66 aus den aufgenommenen Projektionen entsprechenden Messdaten, d.h. den für jede Projektion einen Messwert pro Detektorelement umfassenden Ausgangssignalen des Detektors 5, dreidimensionale Bildinformation bezüglich des abgetasteten Volumens, hier des Herzens H, des Patienten P rekonstruiert, die in Form von Schnittbildern auf einem mittels eines Halters 67 angebrachten, mit dem Rechnersystem 66 verbundenen Anzeigeeinrichtung 68 dargestellt werden können. An dem Halter 67 ist außerdem eine Tastatur 22 angebracht, die mit dem Rechnersystem 66 verbunden ist und der Bedienung des Röntgendiagnostik-Geräts 1 dient, weshalb das Rechnersystem 66 auch auf den Röntgengenerator 10 einwirkt, um die Röntgenstrahlenquelle 3 steuern zu können.
Aus den flächenhaften, zweidimensionalen Projektionen kann mit bekannten Algorithmen, z.B. mit dem Feldkamp-Algorithmus, der dreidimensionale Volumendatensatz rekonstruiert werden. Der Feldkamp-Algorithmus ist beispielsweise beschrieben in dem Fachartikel von L.A. Feldkamp, L.C. Davis, J.W. Kress, „Practical Cone Beam Algorithm", J. Opt. Soc. An., Vol. A6, p. 612–619, 1984. Ähnliche Rekonstruktionsverfahren finden sich auch in DE 198 58 306 A1 sowie für den Fall einer oszillierenden Schwenkung des C-Bogens 7 in DE 199 36 679 A1 .
Wie bei dem in 1 dargestellten Untersuchungsgerät weist auch das C-Bogen-Röntgendiagnostik-Gerät 1 der 6 ein Elektrokardiographie-Gerät 2A auf, das mittels entsprechender Elektroden 17 das Herz H des Patienten P abtastet. Das von dem Elektrokardiographie-Gerät 2A erzeugte Synchronisationssignal wird dem Steuermittel 20 zugeführt, das hier als funktionelle Gruppe innerhalb des Rechnersystems 66 verstanden werden kann. Mit Hilfe des Elektrokardiographie-Geräts 2A werden folgende Auswertungen bzw. Steuerungen vorgenommen:

a) Es wird ein Synchronisationssignal gewonnen, das in seiner Phase derart veränderlich ist, dass die gewünschte Herzphase, z.B. die Diastole oder die Systole, selektiv untersucht werden kann.
b) Es wird die Zykluszeit T_RR des Herzschlags ermittelt; dieser Zahlenwert wird dem Rechnersystem 66 übermittelt, damit dieses über den Motor 8 automatisch die zur Erfüllung der Synchronisationsbedingung gemäß Gleichung 3 notwendige Umlaufdauer T_rot einstellt, und zwar in Abhängigkeit von dem über die Tastatur 22 eingegebenen Zahlenwerten für die Gesamtzahl M zur Bilderzeugung auszuführender Rotationsbewegungen Rm, m = 1,2 ... M und für die Anzahl N von Zykluszeiten T_RR pro Umlaufdauer T_rot.

Die Rotationsbewegungen Rm sind bei dem Röntgendiagnostik-Gerät 61 gemäß 6 keine Vollumläufe, sondern Schwenkbewegungen um einen Winkel von 180° zuzüglich einem Öffnungswinkel des Röntgenstrahlenbündels 4.
Nach Ausführung der Rotationsbewegungen, also der Vollumläufe bzw. der Schwenkbewegungen, werden die Messdatensätze aus den verschiedenen Messintervallen D_nm zu einem Rohdatensatz zusammengefasst, der der Bildrekonstruktion zugrundegelegt wird.
Die Erfindung erlaubt die Aufnahme bewegter Objekte in einer bestimmten Phase der Bewegung. Als typisches Beispiel wurde hier – ohne hiermit eine Einschränkung vorzunehmen – die Abbildung der Herzanatomie in der Diastole beschrieben, um dreidimensionale bewegungsfreie Darstellungen des Herzens und der Koronarien zu ermöglichen.

Claims

Bildgebende medizinische Untersuchungseinrichtung zur Aufnahme eines Bildes (B) eines sich mit einer Zykluszeit (T_RR) periodisch bewegenden Untersuchungsobjekts, – mit einem um eine Rotationsachse (A) mit einer Umlaufdauer (T_rot) rotierbaren Träger (7), auf dem eine Röntgenstrahlenquelle (3) und ein dieser zugeordneter Detektor (5) angeordnet sind, – mit einem Steuermittel (20) zur Steuerung der Rotation des Trägers (7), – mit einem Datenverarbeitungsmittel (12) zur Verarbeitung und zur Speicherung von Messdatensätzen des Detektors (5), die während mehrerer Messintervalle (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) bei jeweils anderen Rotationswinkeln (α_nm) aufgenommen wurden, und zur Rekonstruktion des Bildes (B) aus den verschiedenen gespeicherten Messdatensätzen, und – mit einem Erfassungsmittel (2) zur Erfassung der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjektes und zur daraus abgeleiteten Bestimmung eines Synchronisationssignals, das dem Steuermittel (20) zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5) ein zweidimensionaler Strahlungsempfänger ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5) in Richtung parallel zur Rotationsachse (A) eine Breite aufweist, welche ausreichend ist, um ohne Bewegung des Detektors (5) in Richtung parallel zur Rotationsachse (A) und relativ zu dem interessierenden Bereich des Untersuchungsobjekts von dem interessierenden Bereich ein Durchstrahlungsbild aufzunehmen.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5) ein Röntgenbildverstärkersystem aufweist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (5) ein Festkörper-Matrixdetektorsystem aufweist, insbesondere einen Flachbilddetektor und/oder insbesondere eine – vorzugsweise unstrukturierte – Szintillatorschicht und eine zugeordnete Photoempfängermatrix.
Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) ein C-Bogen (57) ist, an dessen einander gegenüberliegenden Enden die Röntgenstrahlenquelle (3) bzw. der Detektor (5) angebracht sind.
Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) eine endlos umlauffähige Gantry ist.
Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (2) ein Elektrokardiographie-Gerät (2A) umfasst.
Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (2) ein Störungssignal abgibt, wenn eine über einer vorgebbaren Schwelle liegende Störung der Periodizität der Bewegung des Untersuchungsobjekts auftritt, wobei das Störungssignal insbesondere die Bestrahlung des Untersuchungsobjekts und/oder die Erfassung von Messdatensätzen unterbricht.
Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (2) zur Bestimmung der Zykluszeit (T_RR) der periodischen Bewegung ausgebildet ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (2) die Zykluszeit (T_RR) der periodischen Bewegung als Mittelwert von Zykluszeiten mehrerer vorausgegangener Bewegungsperioden bestimmt.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass – dass ein Eingabemittel (21) zur Festlegung einer Länge (T) der Messintervalle (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) vorhanden ist, und – dass von dem Steuermittel (20) die Umlaufdauer (T_rot) mehrerer, jeweils einen gleichen Winkelbereich (α_max) überdeckender Rotationsbewegungen (Rm, m = 1,2,...M), insbesondere mehrerer 360°-Umläufe, des Trägers (7) in Abhängigkeit von der festgelegten Länge (T) der Messintervalle (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) und von der bestimmten Zykluszeit (T_RR) der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjektes – vorzugsweise seibstätig – derart einstellbar ist, dass die Umlaufdauer (T_rot) um die Länge (T) der Messintervalle (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) kleiner ist als ein Vielfaches (N) der Zykluszeit (T_RR).
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Eingabemittels (21) eine Gesamtzahl (M) zur Bilderzeugung auszuführender Rotationsbewegungen (Rm, m = 1,2..M) eingebbar ist.
Untersuchungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingabemittel (21) oder das Steuermittel (20) unter Verwendung der eingegebenen Gesamtzahl (M) und der bestimmten Zykluszeit (T_RR) die Länge der Messintervalle (T) festlegt.
Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Eingabemittels (21) eine Anzahl (N) von Zykluszeiten (T_RR) pro Umlaufdauer (T_rot) eingebbar ist.
Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungsmittel (2) die Zykluszeit (T_RR) der periodischen Bewegung kontinuierlich anhand jeweils mindestens einer vorausgegangenen Bewegungsperiode aktualisiert, und dass das Steuermittel (20) die aktualisierte Zykluszeit (T_RR) fortlaufend bei der Einstellung der Umlaufdauer (T_rot) berücksichtigt.
Verfahren zur Aufnahme von 3D-Messdaten für ein sich mit einer Zykluszeit (T_RR) periodisch bewegendes Untersuchungsobjekt, insbesondere zur Ausführung mit der Untersuchungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Untersuchungsobjekt von Röntgenstrahlen (4), die von einer auf einem Träger (7) angeordneten Röntgenstrahlenquelle (2) ausgehen, durchdrungen wird, wobei während mehrerer Messintervalle (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) von einem auf dem Träger (7) angeordneten und die durchdringende Strahlung empfangenden Detektor (5) jeweils ein Messdatensatz erzeugt wird, während der Träger um eine Rotationsachse (A) rotiert, wobei die Messdatensätze zu einem Rohdatensatz zusammengefasst werden, und wobei ein von der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjektes abgeleitetes Synchronisationssignal verwendet wird um mit den Messintervallen (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) jeweils das gleiche Phasenintervall der periodischen Bewegung abzutasten, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, jeweils einen gleichen Winkelbereich (α_max) überdeckende Rotationsbewegungen (Rm, m = 1,2,..M), insbesondere mehrere 360°-Umläufe, des Trägers (7) mit einer Umlaufdauer (T_rot) derart ausgeführt werden, dass innerhalb jeder der Rotationsbewegungen (Rm, m = 1,2,..M) mehrere, von den Messinter vallen (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) abzutastende Phasenintervalle der periodischen Bewegung stattfinden.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersuchungsobjekt das menschliche Herz (H) ist.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Synchronisationssignals ein Elektrokardiogramm des Herzens (H) aufgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufdauer (T_rot) derart eingestellt wird, dass die Umlaufdauer (T_rot) um die Länge (T) der Messintervalle (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) kleiner ist als ein Vielfaches (N) der Zykluszeit (T_RR) der periodischen Bewegung des Untersuchungsobjektes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Detektor (5) ein zweidimensionaler Strahlungsempfänger verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein dlie Röntgenstrahlenquelle (3) ansteuernder Röntgengenerator (10) derart angesteuert wird, dass die Röntgenstrahlenquelle in einer Zeitspanne außerhalb der Messintervalle (D_nm, n = 1..N, m = 1..M) keine Strahlung abgibt.