(57)【要約】【課題】心臓のコンピュータ断層撮影画像の作成に必要な計算ボリュームの低減を可能にする。【解決手段】予め与えられた心周期時相からボリュームデータセットをボクセルごとに再構成することによって患者の拍動する心臓のコンピュータ断層撮影画像を作成する方法およびコンピュータ断層撮影装置において、まず、１８０°よりも著しく小さい投影セグメントに相応して小さい心時相区間からボクセルごとに多数の部分再構成が算出され、引続いて、観察すべき心時相ごとに、不完全に再構成されたボクセルデータのプールから、全体として少なくとも１８０°を含みかつ１つの予め選択された心時相に由来する完全なボクセルデータが集計される。【選択図】図６
2006255418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者（７）を走査するために、少なくとも１つのＸ線管（２）が患者（７）に対して相対的に患者（７）およびシステム軸線（４）の周りに回転させられ、
患者から心臓の周期時相および周期を決定するために患者の、パルスに関連したクロック信号（１６）が取得され、
少なくとも１つの検出器（３）によって、少なくとも１つのＸ線管の回転中にＸ線（１２，１２’）の減弱が連続的に検出され、検出器出力データとして制御および計算ユニットに出力され、
走査ボリュームが小さな３次元のボリュームエレメント（＝ボクセル）（１４）に分割され、各ボクセルで、当該ボクセルと交差するＸ線（１２，１２’）およびそれから生じた検出器出力データが探索され、
ボクセルに関係したこれらの検出器出力データから不完全なボクセル値（Ｖi）が再構成され、しかも各ボクセル再構成に使用された検出器データは全体として半回転の一部分のみに相当する走査セグメントだけを含み、
再構成された不完全な各ボクセル値（Ｖi）には、ボクセル（１４）が再構成された周期時相および周期を決定するための時間標識が割り付けられ、
第１の心時相期間（Ｉ）からの少なくとも１つの完全なボクセル値の第１の算出時に、ボクセル値（Ｖi）の走査セグメントの和が少なくとも１８０°に相当するまで、この心時相期間（Ｉ）からの多数の不完全なボクセル値（Ｖ4−Ｖ6）が加算され、
第２の心時相期間（ＩＩ）からの少なくとも１つの完全なボクセル値の第２の算出時に、ボクセルの走査セグメントの和が少なくとも１８０°に相当するまで、この第２の心時相期間からの多数の不完全なボクセル値（Ｖ3−Ｖ5）が加算され、
第１の心時相期間（Ｉ）および第２の心時相期間（ＩＩ）は部分的に重なり合う
ことを特徴とする患者の拍動する心臓のコンピュータ断層撮影画像の作成方法。
【請求項２】
１つの完全なボクセル値に統合される不完全なボクセル値（Ｖi）は、１つの心周期に由来することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
１つの完全なボクセル値に統合される不完全なボクセル値（Ｖi）は、少なくとも２つの相前後する心周期に由来することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
不完全なボクセル値（Ｖi）は、専ら１つの心周期の検出器データから再構成されることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項５】
不完全なボクセル値（Ｖi）は、複数の相前後する心周期の検出器データから再構成されることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
【請求項６】
１つの完全なボクセル値に統合される不完全なボクセル値（Ｖi）は、それぞれ１つのＸ線管によって作成された検出器データに由来することを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
【請求項７】
１つの完全なボクセル値に統合される不完全なボクセル値（Ｖi）は、それぞれ少なくとも２つの異なるＸ線管によって作成された検出器データに由来することを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
【請求項８】
多数の完全なボクセル値は、患者または心臓のスライスに応じてグループ化されかつグループごとに算出されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の方法。
【請求項９】
第１の心時相期間（Ｉ）の完全なボクセル値から第２の心時相期間（ＩＩ）を算出する際に、第２の心時相期間（ＩＩ）に属さない不完全なボクセル値（Ｖ6）が場合によっては重み付けされて取去られ、第１の心時相期間に対して新しいボクセル値（Ｖ3）のみが場合によっては重み付けされて付け加えられることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
全ての不完全なボクセル値（Ｖi）の１度だけの再構成が時間的および位置的なスキャン全体に亘って連続的に行なわれることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
全ての不完全なボクセル値（Ｖi）の１度だけの再構成のために、心周期全体よりも小さい心周期の時相期間（１９）が予め与えられることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の方法。
【請求項１２】
全ての不完全なボクセル値（Ｖi）を再構成するために、検出器データからの同じ大きさのセグメントが使用されることを特徴とする請求項１乃至１１の１つに記載の方法。
【請求項１３】
セグメントの大きさは、整数倍が１つの１８０°セグメントを生じるように選ばれていることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
スパイラル走査と結合されて使用されることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の方法。
【請求項１５】
逐次走査と結合されて使用されることを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の方法。
【請求項１６】
パルスに関連したクロック信号としてＥＣＧ信号が使用されることを特徴とする請求項１乃至１５の１つに記載の方法。
【請求項１７】
パルスに関連したクロック信号として圧力パルス信号が使用されることを特徴とする請求項１乃至１５の１つに記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのＸ線管（２）と、Ｘ線の減弱を連続的に検出して検出器出力データとして制御および計算ユニット（９）に出力する少なくとも１つの検出器（３）とを備え患者の周りを回転して走査する装置と、
パルスに関連したクロック信号の検出手段（Ｐｒｇx）と、
少なくとも１つの計算ユニット（９）と、動作時に請求項１乃至１７の少なくとも１つに記載の方法のステップを実行するプログラムまたはプログラムモジュール（Ｐｒｇy）とからなるシステムと、
を備えていることを特徴とする患者の拍動する心臓の断層撮影画像を作成するためのコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め与えられた心周期時相からボリュームデータセットをボクセルごとに再構成することによって患者の拍動する心臓のコンピュータ断層撮影画像を作成する方法およびコンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
類似の方法およびコンピュータ断層撮影装置は一般に心臓のコンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）から知られている（例えば、例えば、非特許文献１参照）。この公知のＣＴ心臓画像化方法は、ＣＴスキャンに並行して患者の心電図（ＥＣＧ）が記録され、取得された検出器データと一緒に記憶される。典型的なＥＣＧパターン、例えばＲ波に基づいて、特定の心時相に割り付けられている検出器データを遡って選択し、Ｒ波に対する相対的な特定の周期時点で始めて画像データの再構成を行なうことができる。冠動脈ＣＴ血管撮影法にも心臓における機能診断にも、心臓ボリューム画像のこの時相分解された表示が使用される。機能診断のためには、心周期全体を種々の時間間隔で示す多数の画像が必要である。従って、後続のＲ波に対して相対的に異なる開始時点でボリュームデータセットが再構成される。しかしながら、このために使用された検出器データは大きな心周期期間にまたがっている。その上さらに、一般には、時間的に相前後する個々の画像が再構成されるデータ収集期間が部分的に重複する。なぜならば、オペレータが相前後する心臓画像を必要とする時間間隔は、たいてい、画像再構成のためにデータが収集されなければならない期間よりも短いからである。
【０００３】
従って、心時相の特定時点でのデータセットが異なる開始時点のボリュームデータセットの再構成の中に何度も入り込み、それにより非常に高い計算ボリュームがもたらされる。
【非特許文献１】“Ｈｅａｒｔ−Ｒａｔｅ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｐａｔｉａｌ  ａｎｄ  Ｔｅｍｐｏｒａｌ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＥＣＧ−Ｇｅｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉｓｌｉｃｅ  Ｓｐｉｒａｌ  ＣＴ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｈｅａｒｔ”（心臓の心電図同期型マルチスライススパイラルＣＴのための空間的および時間的分解能の心拍数適応式最適化），Ｔｈｏｍａｓ  Ｆｌｏｈｒ  ａｎｄ  Ｂｅｒｎｄ  Ｏｈｎｅｓｏｒｇｅ，Ｊｏｒｎａｌ  ｏｆ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｙ，２５（６）：ｐｐ．９０７−９２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、計算ボリュームを低減することができる、患者の拍動する心臓のコンピュータ断層撮影画像の作成方法およびコンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は独立請求項よって解決される。有利な実施態様は従属請求項に示されている。
【０００６】
本発明者は、ボリュームデータセットをボクセルごとに再構成する際に各ボクセルまたは各ボクセルグループが完全な半回転データセットにより再構成されるのではなく、個々のボクセルがまず小さなデータセグメントから部分的に再構成され、引続いてそれらの和が全体として完全な半回転に相当するように多数の部分ボクセルが加算されることによって、時間的に連続する心臓画像の算出時の計算ボリュームを著しく低減することが可能であることを認識した。これによって、まず、１つまたは複数の心周期の小さな時相部分における一連の不完全なボクセル（＝部分ボクセル）または不完全なボクセルグループが計算される。引続いて、任意の時間開始点で始めて、データ量が半回転に相当するまで時間的に先に立って進む多数の不完全なボクセルが加算されるとよい。この計算操作は、単純な加算、場合によっては重み付け加算であるが、しかし、これは完全な再構成よりも著しく簡単に行なうことができる。ここで、ボクセルまたはボクセルグループが爾後の開始時点から算出される場合には、既に予め算出された部分ボクセルの他のグループを用いて同じ加算を行なうだけでよい。場合によっては、すぐ次の時点がデータセグメントに遅れてまたは早く存在するときには、既に算出された最終的なボクセルからもともと含まれている不完全なボクセルの１つを取出し、時間的に見て他方の側に１つの新たな不完全なボクセルを付け加えることができる。この操作は数学的に非常に簡単であり、高速で行なうことができる。もちろん、この考察において、個々のベクトルを算出するだけでなく、ボクセルグループ、例えば１つの特定のスライス面または１つの特定のボリューム範囲の全てのボクセルを算出することもできる。
【０００７】
従って、基本思想は、ボクセルの回転走査を、選択可能な大きさの小さな角度セグメントに分け、各セグメントを独立に再構成し、これらの再構成された不完全なボクセルを心周期に関連付けて記憶することにある。引続いて心時相およびボクセルに関連して不完全なボクセルが、場合によっては重み付けされて加算され、１つの完全なボクセルまたは１つの完全なボクセルグループに算出される。
【０００８】
従って、本発明者は、
患者を走査するために、少なくとも１つのＸ線管が患者に対して相対的に患者およびシステム軸線の周りに回転させられ、
患者から心臓の周期時相および周期を決定するために患者の、パルスに関連したクロック信号が取得され、
少なくとも１つの検出器、好ましくは多列検出器によって、少なくとも１つのＸ線管の回転中にＸ線の減弱が連続的に検出され、検出器出力データとして制御および計算ユニットに出力され、
走査ボリュームが小さな３次元のボリュームエレメント（＝ボクセル）に分割され、各ボクセルで、当該ボクセルと交差するＸ線およびそれから生じた検出器出力データが探索され
ボクセルに関係したこれらの検出器出力データから不完全なボクセル値が再構成され、各ボクセル再構成に使用された検出器データは全体として半回転の一部分のみに相当する走査セグメントだけを含み、
再構成された不完全な各ボクセルには、ボクセルが再構成された周期時相および周期を決定するための時間標識が割り付けられ、
第１の心時相期間からの少なくとも１つの完全なボクセル値の第１の算出時に、ボクセルの走査セグメントの和が少なくとも１８０°に相当するまで、この心時相期間からの多数の不完全なボクセル値が加算され、
第２の心時相期間からの少なくとも１つの完全なボクセル値の第２の算出時に、ボクセルの走査セグメントの和が少なくとも１８０°に相当するまで、この第２の心時相期間からの多数の不完全なボクセル値が加算され、
第１の心時相期間および第２の心時相期間は部分的に重なり合う
患者の拍動する心臓のコンピュータ断層撮影画像の作成方法を提案する。
【０００９】
本発明による方法によって、心周期にわたる全ての部分ボクセルを再構成するための計算費用を使うことが必要であるが、しかしながら、これは一度だけ行なわれるので、正確な部分ボクセルの単純な加算によって非常に簡単に、拍動する心臓を表示するためのボリュームデータセットの時間的シーケンスを作成することができる。このために必要な計算費用は全体として抜本的に低減する。
【００１０】
上記の基本原理の適用のもとに、今やボリューム表示を異なる観点に基づいて行なうことが可能である。一方では、１つの完全なボクセル値に統合される不完全なボクセル値を唯一の心周期から選択できる可能性が存在する。これは、全体として、画像データが心臓の若干長い周期時相に由来することを意味する。しかしながら、他方では、１つの完全なボクセル値に統合される不完全なボクセル値を少なくとも２つの相前後する心周期から取出すこともできる。これによって、画像データを取出す心時相の全期間は、半分にされるか、あるいは３つの相前後する心周期が使用されるならば３分の１にされる。従って、より高い時間分解能が生じるが、しかしながら、それに対して、心臓は複数の心周期に亘って必ずしも正確に同じ位置に存在しないので、患者の回転から位置不鮮明が生じる。
【００１１】
しかしながら、不完全なボクセル値自体を専ら１つの心周期の検出器データから再構成することも可能であり、他方では不完全なボクセル値を複数の相前後する心周期の検出器データから再構成することも可能である。この場合にも、複数の心周期からの検出器データを使用するならば、基本的には時間分解能が低下し、患者全体の運動による運動不鮮明の危険が増大する。
【００１２】
上述の変形に加えて、なおも、心臓の走査のために唯一のＸ線管の代わりに複数のＸ線管を使用できる可能性が存在する。この場合には、１つの完全なボクセル値に統合される不完全なボクセル値は、唯一のＸ線管によって作成された検出器データに由来することもできるし、あるいは少なくとも２つの異なるＸ線管によって作成された検出器データに由来することもできる。
【００１３】
これまでに示された方法変形がまずは唯一のボクセル値に関するのに対して、多数の被観察ボクセルを、患者または心臓を通る１つのスライス、とりわけ１つのアキシャルスライスにグループ化しかつグループごとに算出することもできる。
【００１４】
本方法の他の変形では、第１の心時相期間の完全なボクセル値から第２の心時相期間を算出する際に、第２の心時相期間に属さない不完全なボクセル値が場合によっては重み付けされて取去られ、第１の心時相期間に対して新しいボクセル値のみが場合によっては重み付けされて付け加えられる。簡単に言えば、これは、早い時間の期間のデータの除去および遅い時間の期間のデータの追加、つまり２つのデータパッケトの交換に相当する。不完全なボクセルを算出するための個々の部分セグメントの個数が非常に少ない場合には、これによってなお一層著しく計算時間が節減される。
【００１５】
基本的には、全ての不完全なボクセル値の１度だけの再構成を時間的および位置的なスキャン全体に亘って連続的に行なうことができる。しかし、全ての不完全なボクセル値の１度だけの再構成に関して、心周期全体よりも小さい心周期時相の期間を予め設定することも本発明の範囲内にある。これは、例えば、特定の心周期範囲だけを算出し、例えば心臓の動きがもともと速すぎるＲ波周辺では画像を算出しない場合に有利である。これによって、心周期全体に比べて低減された時相期間に応じて、計算時間の低減をもたらすことができる。
【００１６】
本発明の方法において、全ての不完全なボクセル値を再構成するために、検出器データからの同じ大きさのセグメントが使用されると好ましい。更に、この場合にセグメントの大きさは、整数倍が少なくとも１つの１８０°セグメント、すなわち少なくとも半回転を生じるように選ばれていると特に有利である。この変形の場合には不完全なボクセル値の加算時に必要な重み付けが不要である。
【００１７】
本発明による方法は、逐次走査にもスパイラル走査にも結合して使用することができるが、しかしながら連続的なスパイラル走査の使用が特に有利であると思われる。なぜならば、これは連続的に検査ボリューム全体を走査するからである。
【００１８】
パルスに関連したクロック信号として、例えばＥＣＧ信号を使用してもよいし、あるいは心拍数を表示するために多くのトリミング装置において使用される機械的パルスの圧力パルス信号を使用してもよい。
【００１９】
上述の本発明基本思想に従って、本発明者は、患者の拍動する心臓の断層撮影画像を作成するコンピュータ断層撮影装置も提案する。このコンピュータ断層撮影装置は、少なくとも１つのＸ線管および少なくとも１つの検出器を備え患者の周りを回転して走査する装置を有する。検出器は、Ｘ線の減弱を連続的に検出して検出器出力データとして制御および計算ユニットに出力する。更に、このコンピュータ断層撮影装置は、パルスに関連したクロック信号の検出手段と、少なくとも１つの計算ユニットおよび動作時に既述の方法のステップを実行するプログラムまたはプログラムモジュールからなるシステムとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の付加的な特徴および利点を以下の図面に基づく有利な実施例の説明から明らかにする。
【００２１】
以下において本発明を図面を参照しながら有利な実施例に基づいて説明するが、ここでは本発明の直接的な理解のために重要な要素のみが示されている。
図１は本発明による方法を実施するためのコンピュータ断層撮影装置を示し、
図２は検査対象におけるボクセルのスパイラル走査の概略図を示し、
図３はボクセルを通って多列検出器へ向かう走査Ｘ線の経過の変形を示し、
図４は下段のＥＣＧ信号を含めたボクセルごとおよびセグメントごとの再構成パケットの概略図を示し、
図５は特定の走査時点を表示するために図４の再構成パケットの選択を示し、
図６はボクセル値を算出するための時間的逐次シフトの概略図を示し、
図７は再構成時相範囲の選択の概略図を示す。
【００２２】
図面においては次の符号が使用される。１：コンピュータ断層撮影装置、２：Ｘ線管、３：検出器、特に多列検出器、４：システム軸線、５：ハウジング、６：移動可能な患者テーブル、７：患者、８：ＥＣＧ線、９：制御および計算ユニット、１０：制御およびデータ線、１１：焦点位置、１１'：第２の焦点位置、１２：ボクセルを通るＸ線、１２'：第２の焦点位置からボクセルを通るＸ線、１３：走査スパイラル、１４：ボクセル、１５．ｘ：焦点からボクセルを通って検出器へ向かう走査線、１６：ＥＣＧ信号、１７：Ｒ波、１８：Ｒ波に対して遡る時間ずれ、Ｔ1：画像範囲の第１の開始点、Ｔ2：画像範囲の第２の開始点、Ｖｘ：不完全ボクセル値、Ｚ：システム軸線、Ｕ：電圧、ｔ：時間。
【００２３】
図１はスパイラル走査のために使用されるコンピュータ断層撮影装置１を示す。このために、Ｘ線管２とこれに対向する検出器（特に多列検出器）３とがハウジングを備えたガントリ上にある。Ｘ線管２と検出器３との間には開口があり、この開口を通してＸ線管２および検出器３の回転中にＸ線管２と検出器３との間に移動可能なテーブル６により患者７を送り込むことができる。Ｘ線管−検出器システムの回転移動と、これと同時に行なわれるシステム軸線４の方向への患者７の連続的な移動とによって、患者に対して相対的にスパイラル走査が行なわれる。この移動が制御および計算ユニット９によって制御され、一方制御および計算ユニット９は制御およびデータ線１０を介して走査過程中に検出器出力データを収集して処理する。付加的に走査中にＥＣＧ線８を介して制御および計算ユニット９に組み込まれたＥＣＧによって患者の心臓の活動が記録され、取得された検出器データに関連付けられて記憶される。
【００２４】
計算操作および本発明による方法ステップの実施は、制御および計算ユニット内に格納されたプログラムＰｒｇ1〜Ｐｒｇnによって実現される。
【００２５】
図２には、患者周囲のスパイラル軌道１３におけるＸ線管２の焦点１１の相対移動が示されている。この図においては、どれが患者内の特定のボリュームエレメントを表すべきかを明確にするために１つのボクセル１４が示されている。このボクセル１４を通る２つのＸ線１２，１２’が示されている。２つのＸ線１２，１２’は焦点位置１１もしくは１１’から出発してそのボクセル１４を透過して対向する検出器に入射する。ボクセル１４のためのボクセル値の完全な再構成のために、全体として１８０°の回転角にわたる検出器情報が必要である。しかしながら、１８０°よりも小さい部分セグメントについてボクセル再構成を行なうこともできるが、その場合には不完全なボクセル値が算出される。従って、例えば１つの１８０°セグメントをそれぞれ６０°の３つの部分セグメントに分割し、それぞれ６０°のこれらの部分セグメントに関して不完全なボクセル値を再構成し、引続いてこれらの不完全なボクセル値を合算するならば、１８０°に亘って再構成された１つのボクセル値と一致する１つの完全なボクセル値が得られる。
【００２６】
図３には、焦点１１から出発し、１つの特定のボクセルを透過し、そして対向する側で検出器に入射するこのようなＸ線の３つの模範的な軌道が経路１５．１〜１５．３によって示されている。従って、本発明によれば、走査時に検出器上に生じる１つのボクセルのこの投影が、１８０°よりも小さい角度に相当する部分区間またはセグメントに区分される。区分は部分セグメントの整数倍が全体として正確に１８０°となるように行なうと好ましい。次の図４〜図７においては６０°の部分セグメントが使用されるので、それぞれ、１つの完全なボクセル値をもたらすために、３つの不完全に再構成されたボクセルが重ねられる。もちろん、遥かに小さい区分を行なうこともできる。
【００２７】
図４は、この状態を具体的に説明するためのダイアグラムを示す。このダイアグラムにおいては心周期の部分ボクセル値Ｖ1〜Ｖ13が時間ｔに対してプロットされ、これに対してその下に時間的に関連づけられてＥＣＧ信号１６が示されている。ＥＣＧ信号については、縦軸に電位Ｕが取られ、部分ボクセルＶｘに関してはＺ座標が示されている。時間経過中に進行するシステム軸線方向への送りが、部分ボクセル値Ｖｘの連続的な上昇によって具体的に示されている。
【００２８】
図５は、もう一度、不完全なボクセルＶｘの連続的な再構成の概略図を示す。しかし、ここでは、矢印１８によって、ＥＣＧにおけるＲ波１７から遡って心時相Ｉの開始時点Ｔ1が決定され、この開始時点Ｔ1において完全なボクセル値が算出されるべきである。１つの不完全なボクセル値を再構成するための部分セグメントが６０°に及ぶという設定に応じて、１つの完全なボクセル値を構成するためには３つの部分セグメントが必要である。従って、この例では、完全なボクセル値を構成するために、ボクセル値Ｖ6，Ｖ5，Ｖ4が必要である。計算費用のかかる再構成操作は既に終了しているので、時点Ｔ1での完全なボクセル値の作成は非常に僅かな計算費用で実施することができる。オペレータが、ここで時点Ｔ1からの代わりに、第２の心周期時相に応じた時点Ｔ2、つまり若干遅れたところにある時点から、完全なボクセル値を新たに決定したい場合、図６に示すように、不完全なボクセル値Ｖ6，Ｖ5，Ｖ4の代わりに、不完全なボクセル値Ｖ5，Ｖ4，Ｖ3を加算することだけが必要である。この計算操作は、ここでも非常に簡単に実行することができ、使用されたコンピュータにおいて必要とする計算容量は相当に僅かである。
【００２９】
このような進行形式が図６によって示されている。時点Ｔ1，Ｔ2から始まる２つの心時相Ｉ，ＩＩが示され、これらの時相に不完全なボクセル値Ｖ4−Ｖ6，Ｖ3−Ｖ5が割り当てられている。上述のとおり、第２の心時相ＩＩの完全なボクセル値も、第１の心時相Ｉの完全なボクセル値からの不完全なボクセル値Ｖ6の減算および不完全なボクセル値Ｖ3の加算によって、新たな再構成の実行なしに得られる。
【００３０】
フィルムシーケンスを心周期に亘って経過させようとする場合、不完全なボクセルの先に行なわれた再構成に基づいて、例えば不完全なボクセルＶ13で開始され、相次いで３つのパケットＶn-0〜Ｖn-2（ｎ＝１３〜ｎ＝３）が加算され、完全なボクセル値に算出される。これが特定のボリュームまたはスライスに亘って実行されるならば、心臓の動きを表示するフィルムシーケンスが生じる。この場合に、必要な計算操作は僅かにとどまる。
【００３１】
従って、図示された方法に従って、心周期内の最初の早い時点から漸次始まって、多数のボクセルが時系列的に算出され、それによりボリューム全体も時系列的に僅かな計算費用にて表示される。
【００３２】
不完全ボクセルを算出するのに使用された部分セグメントが著しく小さい、例えば３０°以下の場合には、前もって計算された完全なボクセルから全ての必要な部分ボクセル値のその都度の新たな加算の代わりに、時間軸に関して一方の側にある１つの不完全なボクセルを取去り、そして他方の側にある１つの新たな不完全なボクセルを残りの値に付け加えると有利であり、それによって、またもや著しく計算時間が節減される。複数のＸ線管からのデータを利用できる場合、これらのデータは、同様にして、利用できる不完全ボクセルのデータプールにおいて収集可能であり、オペレータは、簡単にかつ僅かに強化した計算により、存在するデータから画像の最適な組み合わせを選択することができる。
【００３３】
この関連で特に言及しておくに、本発明による方法は個々のボクセルの算出に限定されず、不完全なボクセルの算出がもちろんグループごとに行なわれ得るので、例えば多数の個別のボクセルから１つの共通な画像スライスまたは１つの画像ボリュームを同時に既述のようにして算出することができる。
【００３４】
更に言及しておくに、本発明による方法によれば、完全なボクセル値を算出するために、複数の心周期からの同じ心時相の不完全ボクセル値も使用することができる。従って、この場合には時間分解能が改善される。
【００３５】
図７は、もう一度、心周期の全範囲を再構成することが必ずしも必要というわけではなく、むしろ関心のある特定の心時相範囲１９をまず不完全なボクセルで再構成することで十分であることを示し、心臓のあまりにも大きな動きのために十分に鮮明な画像表示ができないことが最初から明白である時間範囲は意図的に省略することができる。
【００３６】
本発明の上述の特徴は、その都度述べた組み合わせのみならず、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせにても、あるいは単独にても使用可能である。
【００３７】
以上のとおり、本発明によれば、予め与えられた心周期時相からボリュームデータセットをボクセルごとに再構成することによって患者の拍動する心臓のコンピュータ断層撮影画像の作成方法およびコンピュータ断層撮影装置において、まず、１８０°よりも著しく小さい投影セグメントに相応して小さい心時相区間からボクセルごとに多数の部分再構成が算出される。引続いて、観察すべき心時相ごとに、不完全に再構成されたボクセルデータのプールから、全体として少なくとも１８０°を含みかつ１つの予め選択された心時相に由来する完全なボクセルデータが集計される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による方法を実施するためのコンピュータ断層撮影装置の概略図
【図２】検査対象におけるボクセルのスパイラル走査の概略図
【図３】ボクセルを通って多列検出器へ向かう走査線の経過の変形を示すダイアグラム
【図４】下段のＥＣＧ信号を含めたボクセルごとおよびセグメントごとの再構成パケットを示す概略図
【図５】特定の走査時点を表示するために図４の再構成パケットの選択を示す概略図
【図６】ボクセル値を算出するための時間的逐次シフトを示す概略図
【図７】再構成時相範囲の選択を示す概略図
【符号の説明】
【００３９】
１            コンピュータ断層撮影装置
２            Ｘ線管
３            検出器、特に多列検出器
４            システム軸線
５            ハウジング
６            移動可能な患者テーブル
７            患者
８            ＥＣＧ線
９            制御および計算ユニット
１０          制御およびデータ線
１１          焦点位置
１１’        第２の焦点位置
１２          ボクセルを通るＸ線
１２’        第２の焦点位置からボクセルを通るＸ線
１３          走査スパイラル
１４          ボクセル
１５．ｘ      焦点からボクセルを通って検出器へ向かう走査線
１６          ＥＣＧ信号
１７          Ｒ波
１８          Ｒ波に対して遡る時間ずれ
Ｔ1          画像範囲の第１の開始点
Ｔ2          画像範囲の第２の開始点
Ｖｘ          不完全ボクセル値
Ｚ            システム軸線
Ｕ            電圧
ｔ            時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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