Cardiac computed tomography (cardiac CT) has received great attention since its advent due to the advantage of noninvasive method. However, in order to visualize the heart, higher temporal and spatial resolution are necessary, and other techniques to compensate the cardiac motions, such as respiration and heart beating, are required when reconstruction. In addition, large dose to patients is another limitation of cardiac CT. In this research, we proposed a new scanning method for more accurate reconstruction of the beating heart. We used orthogonally scanned two-cardiac-cycle data at the interested ranges of the reconstruction, whereas one-cardiac-cycle projections are used in the conventional CT systems. Prior image constrained compressed sensing (PICCS) algorithm was adapted for phase reconstruction, and we lower x-ray tube current in order to solve the dose problem. We evaluated the result images both qualitatively and quantitatively. The proposed scanning method with PICCS algorithm improved the accuracy of the reconstruction for each cardiac phase. Possibilities of 4D cardiac CT have been confirmed by the sequential image of the reconstructed images.
심장 전산화 단층촬영은 비 침습적인 검사로, 기존의 관상동맥 조영술이 급성 심근경색이나 뇌졸중과 같은 합병증을 유발할 수 있다는 한계를 극복했다는 점에서 널리 사용되고 있다. 하지만, 심장은 호흡과 심장 박동으로 인해 끊임없이 움직이기 때문에 이를 정확하게 복원하기 위해서는 높은 시간 분해능과 공간 분해능이 요구된다. 환자가 받는 선량이 높다는 점은 심장 CT가 갖는 또 다른 한계이기도 하다. 기존의 심장 CT가 갖는 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 새로운 데이터 스캔 방법을 제안하였다. 일반적으로 심장 박동 한 주기 동안 촬영한 데이터를 영상복원 시 사용하는 반면, 본 연구에서는 심장의 특정 phase를 심장 박동 두 주기 동안 직각을 이루도록 스캔하였다. 또한, 환자가 받는 선량을 줄이기 위해 종래의 경우보다 엑스선 관전류를 낮춰서 시뮬레이션을 진행하였다. 기존영상 기반 압축센싱 알고리즘을 사용하여 심장의 각 phase 별로 영상을 재건하였고, 복원된 결과 영상을 정성적 . 정량적 방법을 통해 평가하였다. 직교 데이터 샘플링 방법은 심장의 모든 phase에 대해서 영상 복원의 정확도를 높였다. 또한, 복원 영상의 시간에 따른 연속적인 이미지를 획득함으로써 4차원 심장 CT의 가능성을 확인하였다.
