Verfahren und Röntgenvorrichtung zur interferometrischen Röntgenuntersuchung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren einer

interferometrischen Röntgenuntersuchung, wobei ein Untersuchungsobjekt in einem Strahlengang mit mindestens einem kohä ^¬ renten Strahl einer interferometrischen Strahler-Detektor- Anordnung durchstrahlt wird, während im Strahlengang zumindest ein Phasengitter angeordnet ist, durch welches jeweils ein Selbstabbild des Phasengitters als Interferenzmuster in mindestens einem Abstand erzeugt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Röntgenvorrichtung zur interferometrischen Röntgenuntersuchung eines Untersuchungsobjektes mit einer interferometrischen Strahler-Detektor-Anordnung mit einem Strahlengang, in dem das Untersuchungsobjekt angeordnet wer ^¬ den kann, wobei im Strahlengang zumindest ein Phasengitter angeordnet ist, durch welches jeweils ein Selbstabbild des Phasengitters als Interferenzmuster in mindestens einem Ab ^¬ stand erzeugt wird, und einem Computersystem mit zumindest einem Programmspeicher, in dem Programmcode abgespeichert ist, der im Betrieb der Röntgenvorrichtung ausgeführt wird. Die interferometrische Röntgenbildgebung (IR) ist eine Vari ^¬ ante der Phasenkontrastbildgebung und basiert auf dem Einbringen von einem, zwei oder drei Gittern in den Strahlengang einer Strahler-Detektor-Anordnung eines Röntgenabbildungssys- tems . Typischerweise werden die Gitter der Reihe nach in Strahlrichtung mit Go, Gi und G2 bezeichnet.

Das erste Gitter Go ist ein Absorptionsgitter und befindet sich im Strahlengang nahe dem Fokus der Röntgenquelle und wird daher auch Quellengitter genannt. Es sorgt bei einem Fo- kus, der zu groß ist, um eine kohärente Röntgenstrahlung ab ^¬ zugeben, für die Einhaltung der für die Bildgebung wichtigen Kohärenzbedingung, indem er eine Vielzahl von quasikohärenten Einzelstrahlen erzeugt. Ist der Röntgenfokus sehr klein, wie er bei einer Mikrofokusröhre auftritt, dann wird das Quellen ^¬ gitter Go nicht gebraucht und kann weggelassen werden. Das Quellengitter Go ist normalerweise als Liniengitter aufge ^¬ baut, so dass die Kohärenzbedingung in einer Richtung erfüllt ist. Es kann jedoch auch Schachbrett-ähnlich aufgebaut werden und damit in zwei Richtungen die notwendige Kohärenz erfül ^¬ len. Die Abstände der Gitterlamellen sind typischerweise so ausgestaltet, dass der Lau-Effekt erfüllt wird, so dass in der Bildebene eine konstruktive Überlagerung der einzelnen Aussparungen des stattfindet.

Das zweite Gitter Gi wird in der Regel als Phasengitter aus ^¬ gelegt. Bei der Auslegung wird der Talbot-Effekt genutzt, welcher bezogen auf eine ausgewählte Röntgenenergie bezie- hungsweise Röntgenwellenlänge in bestimmten Abständen zum Phasengitter Gi ein Selbstabbild des Gitters in Form eines dort entstehenden Interferenzmusters erzeugt. Durch Einfügen eines Untersuchungsobjekts in den Strahlengang wird das

Selbstabbild des Phasengitters Gi gestört. Aus diesen Störun- gen können die Bildinformationen Absorption, differentielle Phasenverschiebung sowie Dunkelfeld gewonnen werden.

Wird zur Abtastung ein medizinischer Standarddetektor benutzt, so reicht im Allgemeinen die Pixelauflösung dieses De- tektors nicht aus, um das Interferenzmuster auszulesen. In diesem Fall wird das Einbringen eines weiteren Analysengit ^¬ ters G2 notwendig. Dieses Gitter wird von der Gitterperiode an das ungestörte Selbstabbild des Gitters Gi angepasst.

Durch Verschieben eines der im Strahlengang befindlichen Git- ter, typischerweise wird hierfür meist das Analysengitter G2 genutzt, und Auslesen des Detektors ohne Untersuchungsobjekt und mit Untersuchungsobjekt können die Bildinformationen Ab ^¬ sorption, differentielle Phasenverschiebung sowie Dunkelfeld gewonnen werden. Das Verschieben des Gitters mit wird in der Literatur als Phase-Stepping bezeichnet. Beispielsweise wird auf die Druckschrift F. Pfeiffer et al . , "Hard X-ray dark- field imaging using a grating interferometer" , Nature Materials 7 (2008), verwiesen. Durch die Auswertung der gewonnenen Bildinformationen lassen sich sowohl zweidimensionale als auch dreidimensionale Dar ^¬ stellungen eines Untersuchungsobjektes erzeugen, welche in allgemein bekannter Weise zur Diagnostik eines Patienten genutzt werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine weitere Nutzungsmöglichkeit einer interferometrischen Röntgenuntersuchung zu finden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Pa ^¬ tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfin ^¬ dung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche. Die Erfinder haben erkannt, dass es möglich ist, mit Hilfe einer interferometrischen Röntgenabtastung eines Untersuchungsobjektes kleinste Bewegungen innerhalb des Untersu ^¬ chungsobjekts im Mikrometerbereich, nachfolgend Mikrobewegung von Voxel des Untersuchungsobjektes genannt, zu quantifizie- ren. Eine solche Mikrobewegung liegt dabei unterhalb der Grö ^¬ ßenordnung eines Detektorpixels und kann daher durch eine reine Absorptionsmessung eines solchen pixelierten Detektors nicht erkannt werden. In der Theorie der IR-Bildaufnähme werden Gitter oder das Ob ^¬ jekt definiert bewegt und daraus eine Intensitätsmodulations- kurve (Sinuskurve oder Dreieckskurve) rekonstruiert. Bewegen sich Teile des Untersuchungsobjekts, im Bereich der verwende ^¬ ten Gitterkonstante des Phasengitters, so kann man dies als Phase-Stepping benutzen oder als zusätzliches, überlagertes, Phase-Stepping interpretieren. Die Periodenlänge und Amplitude ist dann ein neuer freier Parameter. Hieraus könnten diagnostisch wichtige Informationen gewonnen werden. Bei sonstigen bildgebenden Röntgenuntersuchungen können solche Bewegun- gen, die im Größenbereich der Gitterkonstante eines Phasengitters liegen, aufgrund der mangelnden Auflösung der Rönt- gendetektoren, die Absorptionssignale abbilden, nicht oder kaum gemessen werden. Es wird daher ein Verfahren vorgeschlagen, welches die Objektbewegung als Phase-Stepping beziehungsweise zusätzliches Phase-Stepping interpretiert.

Wird ein Untersuchungsobjekt abgetastet, welches einer kon ^¬ stanten Bewegung unterliegt, so können die pixelweise aufge ^¬ nommenen Messwerte beziehungsweise Bilddaten mit dem freien Parameter der Objektbewegung, vorzugsweise senkrecht zu den Gitterlamellen falls eindimensionale Röntgengitter verwendet werden, gefittet werden. Bei dem Fit wird eine Funktion, wel ^¬ che die Phase und Amplitude des Interferenzmusters be ^¬ schreibt, an die aufgenommenen Messwerte angepasst, so dass aus der gefitteten Funktion zusätzlich zu den typischen In- formationen einer IR-Bildgebung zur Absorption, Phase und

Dunkelfeld, auch die Information zur Objektbewegung entnommen werden kann. Eine Darstellung des freien Parameters „Objektbewegung" jeweils vom besten Fit, liefert dann ein Gesamtbild in dem die Bewegungen jeweils innerhalb eines Pixels quanti- tativ dargestellt werden. Hierbei kann die Bewegung des Ob ^¬ jekts grundsätzlich in beliebiger Richtung erfolgen. Gemessen wird jedoch - bei eindimensionalen Röntgengittern - nur der Richtungsanteil der Bewegung, der senkrecht zu den Gitterla ^¬ mellen orientiert ist.

Durch ein solches Verfahren wird eine Diagnostik möglich, die sich auf bereichsweise von der Umgebung abweichende Bewegun ^¬ gen von Bereichen des Untersuchungsobjektes stützt. Wird also eine Bewegung gemessen, die anders als deren Umgebung oder anders als theoretisch erwartet, ausfällt detektiert, kann dies auf einen pathologischen Befund hinweisen. Beispielsweise könnte so im Bereich einer Vene oder Arterie, die einen weitgehend homogenen Fluss mit gleichbleibender Richtung erwarten lässt, ein Gebiet mit auftretenden Turbulenzen, also entgegen der Hauptbewegungsrichtung auftretende Ströme, erkannt werden. In einer weiteren Alternative kann bei einer periodischen und makroskopischen Bewegung des Untersuchungsobjektes oder von Teilen des Untersuchungsobjektes der zeitliche Verlauf bezie ^¬ hungsweise die Periodendauer der Bewegung ermittelt werden. Als periodische oder zyklische Bewegung wird dabei die Bewe ^¬ gung des Herzens oder eines Blutbolus, oder der Lunge bezie ^¬ hungsweise des Brustkorbes aufgrund der Atmung, oder auch des Darmes aufgrund der Peristaltik verstanden. Diese Makro ^¬ Bewegungen können durch entsprechende Messungen wie EKG, Spi- rometrie, etc. aufgenommen werden und deren Messwerte zur

Triggerung der interferometrischen Aufnahmen genutzt werden, um bestimmte zeitliche Bereiche der Makro-Bewegung zu selek ^¬ tieren und so die Detektionsmöglichkeit der geringen Mikro ^¬ Bewegung ausnutzen. Möglich wäre auch ein Fit der gesamten Makro-Bewegungsperiode über eine Vielzahl von Messzeitpunk ^¬ ten. Aus der gesamten Makro-Bewegungsperiode kann dann zur Darstellung die maximale Makro-Bewegungsamplitude extrahiert und dargestellt werden. Ergänzend kann in einer besonderen Ausführung auch eine Art Lupenfunktion verwirklicht werden. indem auf Anforderung die komplette Bewegungskurve einzelner Pixel angezeigt wird.

Falls sich bei den Messungen ein beobachtetes beziehungsweise interessantes Teilobjekt des Untersuchungsobjektes um mehr als einen Pixel bewegt, verändert sich auch der Absorptions ^¬ wert dieses Pixels. In diesem Fall kann eine Erweiterung des Phase-Stepping-Fits auf benachbarte Pixel automatisch durch ^¬ geführt werden. Die „Auswahl" des benachbarten Pixels beziehungsweise der be ^¬ nachbarten Pixel kann durch die Teilanalyse des Starts der Bewegung berechnet werden. Hierbei liegt ein benachbarter Pixel nicht notwendigerweise senkrecht zu den Gitterlamellen. Diese Methode setzt allerdings voraus, dass zwischen dem be- wegten Teilobjekt und dem Hintergrund ein Unterschied in der Absorption vorliegt. Das hier beschriebene Verfahren eröffnet die Möglichkeit, Ge ^¬ fäße invasive Techniken und ohne Gabe von Kontrastmitteln darzustellen. Damit wird ein potentielles Risiko für den Pa ^¬ tienten eliminiert. Zudem wird die Möglichkeit eröffnet, nicht nur Gefäße als solche darzustellen, sondern auch Informationen über einen vorliegenden Fluss beziehungsweise Reflux zu erhalten.

Entsprechend dem oben beschriebenen Grundgedanken schlagen die Erfinder ein Verfahren einer interferometrischen Röntgenuntersuchung vor, wobei ein Untersuchungsobjekt in einem Strahlengang mit mindestens einem kohärenten Strahl einer interferometrischen Strahler-Detektor-Anordnung durchstrahlt wird, während im Strahlengang zumindest ein Phasengitter an- geordnet ist, durch welches jeweils ein Selbstabbild des Pha ^¬ sengitters als Interferenzmuster in mindestens einem Abstand erzeugt wird, wobei erfindungsgemäß zur Bestimmung einer Mik- ro-Bewegung mindestens eines Voxels des Untersuchungsobjektes die Veränderung des Interferenzmusters bestimmt und genutzt wird und die Bewegung des mindestens einen Voxels, also die relative Ortsveränderung des betrachteten Voxels im Untersuchungsobjekt und in der Strahler-Detektor-Anordnung, gespeichert und/oder ausgegeben und/oder bildlich dargestellt wird. In eine vorteilhaften Fortbildung dieses Verfahren wird weiter vorgeschlagen, dass ein pixelauflösender Detektor mit einer Vielzahl an Pixel verwendet wird und mindestens ein zwei ^¬ dimensionales Bild, bestehend aus einer Vielzahl von Pixelab ^¬ bildungen der Mikro-Bewegung aus einer pixelweisen Änderung der Intensität des durch das Phasengitter erzeugten Interferenzmusters dargestellt wird. Unter Mikro-Bewegung wird dabei die Ortsveränderung eines Voxels im Untersuchungsobjekt ver ^¬ standen, die im Bereich der Gitterkonstanten des Phasengitters, also entsprechend der üblicherweise verwendeten Rönt- genenergien bei der Untersuchung von Patienten und des anzuwendenden Talbot-Lau-Effektes im Mikrometerbereich

(lym < Δχ < lOOym, vorzugsweise lym < Δχ < lOym) liegt. Vorteilhaft kann zur Bestimmung der Mikro-Bewegung mindestens eines Voxels im Untersuchungsobjekt eine Intensitätsabfolge beziehungsweise ein Intensitätsverlauf für mindestens ein Pi ^¬ xel an zwei ausgewählten aufeinander folgenden Zeitpunkten bestimmt werden. Ist der Abstand der beiden Zeitpunkte defi ^¬ niert, ergibt sich aus der reinen Ortsveränderung beziehungsweise Bewegung eine Geschwindigkeit des betrachteten Voxels.

Weiterhin kann die Bestimmung der Mikro-Bewegung des mindes- tens einen Voxels mehrfach an unterschiedlichen Phasenpunkten eines überlagernden Makro-Bewegungszyklus erfolgen. Unter Makro-Bewegung wird dabei eine Bewegung verstanden, die sich im Millimeter- bis Zentimeter-Bereich (0,1mm < Δχ < 10cm, vorzugsweise 1mm < Δχ < lern) bewegt, wie er beispielsweise bei der Atmung oder dem Herzschlag entsteht. Mit diesem Ver ^¬ fahren kann beispielsweise während einer Ruhephase eines aus ^¬ gewählten Bewegungszyklus gemessen werden.

Außerdem kann die Bestimmung der Mikro-Bewegung des mindes- tens einen Voxels auch mehrfach an mindestens einem gleichen Phasenpunkt in aufeinander folgenden Makro-Bewegungszyklen ausgeführt werden, so dass der zusätzliche Effekt der Makro ^¬ Bewegung ausgeblendet wird. Zur Bestimmung des Makro-Bewegungszyklus ist es möglich, ein am Untersuchungsobjekt abgeleitetes Triggersignal abzuleiten und anhand des so ermittelten Makro-Bewegungszyklus, insbe ^¬ sondere der Zyklusdauer und der Zyklusphase, vorgegebene Pha ^¬ senpunkte im Bewegungszyklus zu verwenden, um die Mikro- Bewegung des mindestens einen Voxels im Untersuchungsobjekt von der Makro-Bewegung abzukoppeln und damit detektierbar werden zu lassen.

Beispielhaft kann als Makro-Bewegungszyklus einer der Zyklen Atmung, Herzschlag oder Peristaltik oder eine kombinierte Überlagerung daraus verwendet werden. Während die oben beschriebenen Verfahren sich auf eine unmittelbar gemessene Veränderung des Interferenzmusters ohne Be ^¬ wegung eines der Röntgengitter beziehen, kann erfindungsgemäß auch die relative Änderung des Interferenzmusters ermittelt werden, welche der Änderung des Interferenzmusters aufgrund einer gesteuerten Gitterbewegung, also des Phase-Steppings , überlagert ist. Hierfür wird also die Abweichung der Änderung des Interferenzmusters von einer erwarteten Variation des Interferenzmusters aufgrund eines vorgenommenen Phase-Steppings bestimmt und als durch die Mikro-Bewegung verursacht unter ^¬ stellt. Wird also das Phase-Stepping beispielsweise in einer typischen Sinusform oder Sägezahnform ausgeführt und weichen die Messwerte von einer solchen Form ab, so kann diese Abwei ^¬ chung extrahiert und als Bewegungsindikator für die jeweils den Untersuchungsstrahl betreffenden Voxel im Untersuchungsobjekt betrachtet werden.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn detektierte Mikro ^¬ Bewegungen bei einer bildlichen Darstellung farblich kodiert werden, indem beispielsweise Bewegungen in unterschiedliche Richtungen mit unterschiedlicher Farbgebung dargestellt werden. Hierbei können beispielsweise zwei Grundfarben jeweils für eine Bewegungsrichtung genutzt werden und durch deren Intensität oder Helligkeit die Größe der Bewegung kodiert wer- den. Alternativ kann auch, gegebenenfalls unabhängig von der Bewegungsrichtung, die Stärke der ermittelten Bewegung farblich, gegebenenfalls unterschiedlich farblich, kodiert werden . Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren schlagen die Erfinder auch eine Röntgenvorrichtung zur interferometrischen Röntgenuntersuchung eines Untersuchungsobjektes vor, wobei dieses zumindest die folgenden Merkmale aufweist: - eine interferometrische Strahler-Detektor-Anordnung mit ei ^¬ nem Strahlengang, in dem das Untersuchungsobjekt angeordnet werden kann, wobei im Strahlengang zumindest ein Phasengitter angeordnet ist, durch welches jeweils ein Selbstabbild des Phasengitters als Interferenzmuster in mindestens einem Ab ^¬ stand erzeugt wird,

- ein Computersystem mit zumindest einem Programmspeicher, in dem Programmcode abgespeichert ist, der im Betrieb der Rönt- genvorrichtung ausgeführt wird,

- wobei erfindungsgemäß auch Programmcode gespeichert ist, der im Betrieb das Verfahren gemäß einem der voranstehenden Verfahrensansprüche ausführt. Bei einer solchen Röntgenvorrichtung kann zur Verbesserung der Dosisleistung ein zusätzliches Absorptions- oder Quellengitter nach dem Strahler angeordnet werden, wodurch auch Foken mit größerem geometrischen Durchmesser genutzt werden können, da das Quellengitter eine Vielzahl von quasikohären- ten Röntgenstrahlen erzeugt, die jeweils für sich die für die Interferometrie notwendige Kohärenzbedingung erfüllen.

Weiterhin kann ein zusätzliches Absorptions- oder Analysegit ^¬ ter zwischen dem Phasengitter und dem Detektor angeordnet sein, um das hinter dem Phasengitter entstandene Interferenzmuster durch Phase-Stepping auch mit den üblichen in der Klinik verwendeten und relativ gering auflösenden pixelierten Detektoren abtasten zu können. Es wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die verwendeten Gitter die allgemein bekannten und in der einschlägigen Literatur häufig beschriebenen Bedingungen für ein Tal- bot-Lau-Interferometer einhalten müssen, wobei die Gitterkonstanten selbstverständlich auf eine in der Strahler-Detektor- Anordnung verwendete Röntgenenergie beziehungsweise Wellen ^¬ länge abgestimmt sein müssen. Vorteilhafterweise sollte hier eine Röntgenenergie gewählt werden, welche einen relativ ho ^¬ hen Dosisleistungsanteil des gesamten verwendeten Spektrums aufweist .

Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Merkmale dargestellt sind. Hierbei werden die fol- genden Bezugszeichen verwendet: 1: Strahler-Detektor- Anordnung; 2: Phase-Stepping-Vorrichtung; 3: Steuerelement; 4: Steuer- und Recheneinheit; I-V: Verfahrensschritte; a: Abstand zwischen Phasengitter und Selbstabbild des Phasengit- ters beziehungsweise Analysengitter; D: pixelauflösender

Röntgendetektor ; E: Detektorelemente; F: Fokus; Go : Quellen ^¬ gitter; Gi : Phasengitter; G2 : Analysengitter; M: Interferenzmuster; 0: Untersuchungsobjekt; S: Röntgenstrahl; V: Voxel. Es zeigen im Einzelnen:

FIG 1: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Röntgensystems ;

FIG 2: Darstellung eines 2D-Ausschnittes aus einem Untersu ^¬ chungsobjekt mit zwei symbolisiert dargestellten Voxel mit zugeordneter Mikro-Bewegung (rechts) ;

FIG 3: Darstellung einer zyklischen Makro-Bewegung in einem

Untersuchungsobj ekt ;

FIG 4: Flussdiagramm eines beispielhaften erfindungsgemäßen

Verfahrens .

Die Figur 1 zeigt eine schematisierte Darstellung einer bei ^¬ spielhaften erfindungsgemäßen Röntgenvorrichtung mit einer Strahler-Detektor-Anordnung, die eine Talbot-Lau- Gitteranordnung aufweist. Die hier schematisch dargestellte Röntgenvorrichtung soll stellvertretend für beispielsweise projektive Röntgensystem oder C-Bogensysteme stehen.

Diese erfindungsgemäße Strahler-Detektor-Vorrichtung 1 weit als Strahler einen Fokus F und einem in eine Vielzahl von Detektorelementen pixelierten energiediskriminierenden Detektor D auf, zwischen denen sich einen Strahlengang ausbildet. In diesem Strahlengang befindet sich unmittelbar hinter dem Fokus F ein als Absorptionsgitter ausgebildetes Quellengitter Go, welches quasikohärente Röntgenstrahlung in Form einer

Vielzahl von in sich kohärenten Röntgenstrahlen S erzeugt. Es folgt darauf ein Phasengitter Gi, welches ein Interferenzmus ^¬ ter M erzeugt, das in einem Abstand a ein Selbstabbild des Phasengitters erzeugt. Unter Zuhilfenahme des nachfolgenden Analysengitters G2 kann in einem Phase-Stepping-Modus mithil- fe der Phase-Stepping-Vorrichtung 2, die das Analysengitter G2 schrittweise während der Messung verschiebt, und dem nach- folgenden Detektor D das Interferenzmuster M pixelweise an den Detektorelementen E ausgelesen werden. Die Steuerung der Phase-Stepping-Vorrichtung 2 erfolgt durch ein Steuersegment 3. Dieses Steuersegment 3 kann auch einen Teil der Steuer- und Recheneinheit 4 darstellen, die im Übrigen die Steuerung des Röntgensystems betreibt und gegebenenfalls auch Bildre ^¬ konstruktionen auf der Basis gemessener Projektionen ausführt. Insgesamt sind dabei für die Durchführung zumindest der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte und auch der an sich bekannten Betriebsweise einer interferometrischen Röntgenvor- richtung Computerprogramme Prgi - Prg _n in einem Speicher der Steuer- und Recheneinheit 4 abgelegt, welche im Betrieb aus ^¬ geführt werden.

Zwischen dem Quellgitter Go und dem Analysengitter Gi befindet sich im Strahlengang ein Untersuchungsobjekt 0, das aus einer Vielzahl an Voxel V besteht, wobei auch eine Bewegung eines solchen Voxels V oder eines sonstigen Teilbereiches des Untersuchungsobjektes 0 oder des gesamten Untersuchungsobjektes 0 zu einer Veränderung des Interferenzmusters M führt. Ist das Untersuchungsobjekt ein Patient, so führt beispiels ^¬ weise der Herzschlag, die Atmung oder auch die Peristaltik zu makroskopischen Bewegungen, also Makro-Bewegungen, die in den meisten Fällen zyklisch auftreten. Außerdem können mikroskopische Bewegungen, also Mikro-Bewegungen, von Voxel V stattfinden, die im Größenbereich der Gitterkonstanten des Phasengitters Gi liegen, deren Einfluss auf das Interferenzmuster ebenfalls messbar ist und eine Aussage bezüglich solcher Mikro-Bewegungen erlaubt. Die Figur 2 zeigt einen 2D-Ausschnitt aus einem Untersu ^¬ chungsobjekt 0, in dem symbolisiert zwei Voxel V gezeigt sind, die elastisch mit ihrer Umgebung verbunden sind. Diese elastische Verbindung wird durch die gezeigten Federn, an de- nen die Voxel hängen symbolisiert. Grundsätzlich sind solche Voxel allerdings dreidimensional elastisch mit ihren benach ^¬ barten Voxel verbunden. Wirkt auf solche Voxel eine Kraft ein, so entsteht eine Bewegung in Richtung der einwirkenden Kraft, die rechts eindimensional als ein Weg x über die Zeit t dargestellt ist. Beispielsweise kann solch ein Voxel zu ei ^¬ ner Wand einer Arterie eines Patienten gehören, die im Normalfall eine gewisse Elastizität aufweist und durch den sich ändernden Blutdruck aufgrund der Herztätigkeit zu einer typi- sehen Bewegung führt. Hieraus ergibt sich ein typisches Bewe ^¬ gungsmuster im Bereich der Arterie. Tritt nun an der Arterie eine pathologische Situation auf, zum Beispiel eine Verkal ^¬ kung der Arterienwand, so verändert sich dieses typische Be ^¬ wegungsmuster hin zu einer verringerten Bewegung, da die Elastizität der Arterie abnimmt, und lässt sich entsprechend durch das vorgeschlagene Untersuchungsverfahren erkennen.

Da solche Untersuchungen auch in Bereichen durchgeführt werden sollen, die einer ständigen zyklischen Bewegung, bei- spielsweise bedingt durch Atmung, Herztätigkeit oder Peris ^¬ taltik, führen, kann es sinnvoll sein, solche makroskopischen zyklischen Bewegungen unmittelbar oder mittelbar über andere Messwerte zu detektieren und entsprechend der Kenntnis sol ^¬ cher zyklischen Bewegungen die Messung der Mikro-Bewegung so zu triggern, dass die Messungen jeweils in einer Ruhephase oder einer Phase möglichst gleichmäßiger Bewegung stattfindet. Die Figur 3 zeigt schematisch eine solche zyklische Be ^¬ wegung x(t) über die Zeit t, wobei die Zyklusdauer einer Periode der Makro-Bewegung mit T bezeichnet ist. Außerdem sind die oben genannten zwei typischen Phasenabschnitte maximaler Ruhe beziehungsweise gleichmäßiger Bewegung schraffiert dar ^¬ gestellt.

Ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Verfahren wird außerdem nochmals mit der Figur 4 als Flussdiagramm dargestellt. Dabei erfolgt im Schritt I ein Messung ohne Objektbewegung, also z.B. kurz vor dem Start einer neuen Periode einer MakroBewegung oder wenn die Bewegung pro Periode sehr ähnlich ist, dann auch jeweils zu gleichen Phasenzeitpunkten innerhalb der Periode. Für diese Messung erfolgt ein Phase-Stepping eines Röntgengitters. Dieses kann jeweils zwischen zwei Perioden stattfinden. Diese Messung wird parallel zu nachfolgend be- schriebenen Messungen durchgeführt. Die Daten werden also doppelt verwendet. Hieraus lässt sich die maximale Amplitude eines Sinus- oder Dreiecks-Fits bestimmen. Dies entspricht dem bekannten Prinzip einer Phase-Stepping-Messung mit einem Talbot-Lau-Interferometer .

Im zweiten Schritt II wird ein Zeitfenster innerhalb der Periode, entsprechend einer direkten Antwort beziehungsweise Reaktion auf einen externen Impuls, gewählt. Dies entspricht vereinfacht dem späteren „Fit der Bewegung".

Im dritten Schritt III erfolgt eine Messung von mindestens vier Aufnahmen - aufgrund der vier Freiheitsgrade - innerhalb des Zeitfensters, wobei es zur Verbesserung der Messgenauig ^¬ keit günstig erscheint, mindestens 8 bis 32 Aufnahmen auszu- werten. Die Aufnahmen können bei sehr ähnlichen Perioden auch auf mehrere Perioden aufgeteilt werden.

Im vierten Schritt IV erfolgt der Fit der Messwerte mit einem zusätzlichen freien Parameter „Ort", vorzugsweise kann dies iterativ geschehen. Als Randbedingung für den Fit kann eine Einschränkung auf Werte zwischen 0 und 1, sowie zusätzliche Randbedingungen z.B. monoton steigende Werte, dienen. Ein möglicher Optimierungsparameter für die Iteration kann z.B. die Güte des Fits * Amplitude des Sinus sein.

Im Ergebnis erhält man pro Pixel unter anderem eine maximale Auslenkung der Mikro-Bewegung im jeweils gewählten Zeitfenster . Diese maximale Auslenkung ist ein neuer diagnostisch nutzbarer Parameter, der im fünften Schritt V beispielsweise als zweidimensionale Darstellung ausgegeben werden kann. Eine solche Darstellung ermöglicht es beispielsweise die Verkal- kungen beziehungsweise Verhärtungen kleiner Adern aufgrund ihrer Beeinflussung der Beweglichkeit ihrer Umgebung aufzufinden . Ergänzend kann über eine Lupenfunktion beim Auswählen eines Pixels zusätzliche Detailinformation, zum Beispiel die Bewe ^¬ gungskurve beziehungsweise deren Fit angezeigt werden.

Insgesamt wird mit der Erfindung also vorgeschlagen, im Rah- men einer interferometrischen Röntgenuntersuchung durch Messung einer Änderung des Interferenzmusters eine Bewegung im Mikrometerbereich mindestens eines Voxels eines Untersu ^¬ chungsobjektes zu bestimmen, wobei die Bewegung, also die re ^¬ lative Ortsveränderung des Voxels im Untersuchungsobjekt und in der Strahler-Detektor-Anordnung, des mindestens einen

Voxels gespeichert und/oder ausgegeben und/oder bildlich dargestellt wird.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Insbesondere beschränkt sich die Erfindung nicht auf die nachfolgend angegebenen Merkmalskombinationen, sondern es können auch für den Fachmann offensichtlich ausführbare andere Kombinationen und Teilkombination aus den offenbarten Merkmalen gebildet werden.