A method for improved 4D-computed tomography data acquisition

In four-dimensional time-dependent computed tomography (4D-CT) of the lungs, irregularities in breathing movements can cause errors in data acquisition, or even data loss. We present a method based on sending a synthetic, regular breathing signal to the CT instead of the real signal, which ensures 4D-CT data sets without data loss. Subsequent correction of the signal based on the real breathing curve enables an accurate reconstruction of the size and movement of the target volume. This makes it possible to plan radiation treatment based on the obtained data. The method was tested with dynamic thorax phantom measurements using synthetic and real breathing patterns. Störungen der regelmäßigen Atembewegung des Patienten bzw. der Patientin während der Durchführung einer zeitaufgelösten Computertomographie (4D-CT) der Lunge führen zu Fehlern in den generierten Bilddaten oder sogar zu Datenverlusten. Wird anstelle des realen Atemsignals ein künstlich erzeugtes, regelmäßiges Signal an den CT gesendet, kann eine datenverlustfreie Aufnahme garantiert werden. Nachträgliche Korrektur der Trigger, anhand der Auswertung der realen Atemkurve ermöglicht eine volumenkorrekte Rekonstruktion der Bilddaten, so dass eine Bestrahlungsplanung möglich ist. Die Methode wurde mithilfe eines dynamischen Thorax-Phantoms anhand von künstlichen und realen Atemkurven getestet.