X射線ct裝置以及x射線ct裝置的數(shù)據(jù)處理方法

文檔序號：6129961閱讀：275來源：國知局

專利名稱：X射線ct裝置以及x射線ct裝置的數(shù)據(jù)處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在受檢體上照射X射線，根據(jù)收集到的X射線檢測數(shù)據(jù)重構受檢體的診斷圖像的X射線CT ( computed tomography)裝置以及X射線CT裝置的數(shù)據(jù)處理方法，尤其涉及配備有多個管球的 X射線CT裝置以及X射線CT裝置的數(shù)據(jù)處理方法。
背景技術：
X射線CT裝置是從X射線管的管球向受檢體照射X射線，通過對用X射線檢測器收集到的X射線檢測數(shù)據(jù)實施圖像重構處理，重構受檢體的診斷圖像的裝置。作為使用了該X射線CT裝置的診斷圖像的重構方法之一，有半重構。半重構是相對一般的圖像重構處理中對受檢體檢測360度方向上的數(shù)據(jù)而進行診斷圖像的重構而言，通過使用不足360度的投影數(shù)據(jù)(一般是180度+扇形角度的投影數(shù)據(jù)) 生成1張圖像而進行診斷圖像的重構的方法。
該半重構技術因為能夠從小的角度范圍的投影數(shù)據(jù)中重構圖像，能夠得到時間分辨率高的圖像，所以常常在得到心臟等的存在局部的運動的部分的圖像時使用。特別是通過在心電同步下收集到的不足 360度的X射線檢測數(shù)據(jù)的半重構而得到心臟的圖像，能夠得到運動的影響少的圖像。
圖1是說明用以往的X射線CT裝置在心電同步下收集半重構用的數(shù)據(jù)的方法的示意圖。
如圖1所示，在ECG (electrocardiogram)信號的律動期間，從管球#1向受檢體照射X射線，用X射線檢測器收集一半量的數(shù)據(jù) Dh。此外，圖1的一半量的數(shù)據(jù)Dh大致是210 240度左右，例如取
240度左右的數(shù)據(jù)。
但是，當l分鐘期間的律動的次數(shù)是120bpm的情況下，因為l 次心跳的時間tb是0.5sec，所以當在1次心跳中收集數(shù)據(jù)的情況下，要求相當?shù)臅r間分辨率。可是，一般在1次心跳下進行充分的一半量的數(shù)據(jù)收集時大多很困難，以往提出跨越多次心跳分割成每一扇區(qū) (segment)收集一半量的數(shù)據(jù)的方法。
圖2是說明用以往的X射線CT裝置在心電同步下將半重構用的數(shù)據(jù)分割成每一扇區(qū)進行收集的方法的示意圖，
考慮這樣的方法，如圖2的管球軌跡P所示，使管球在受檢體周圍螺旋式移動，在第1次心跳B1中收集一半量的數(shù)據(jù)的1扇區(qū)量S1，在第2次心跳B2以及第3次心跳B3中分別收集一半量的數(shù)據(jù)的2扇區(qū)量S2以及3扇區(qū)量S3。而后，通過跨越3次心跳的數(shù)據(jù)收集，能夠得到在重構面Y上的240度左右的一半量的數(shù)據(jù)。
另一方面，作為提高時間分辨率的嘗試，提出多管球X射線CT 裝置。多管球X射線CT裝置是將多個管球設置在X射線CT裝置上，用與各個管球相對配置的X射線檢測器檢測從各管球分別照射到受檢體上的X射線的裝置。
在該多管球X射線CT裝置中，特別提出了配備3個管球的3管球X射線CT裝置。在3管球X射線CT裝置的情況下，提出了將3 個管球和檢測器的對以120度均等配置的裝置(例如，參照特開平 5-168616號公報以及特開2001-346791號公報)。如果使用該3管球 X射線CT裝置，則當要收集360度量的數(shù)據(jù)的情況下，能夠以120 度的旋轉(zhuǎn)角度收集360度量的數(shù)據(jù)。因此，與使用1個管球的X射線 CT裝置的情況相比，理想的是能夠期待以1/3的時間收集數(shù)據(jù)。
圖3是說明以往提出的，用3管球X射線CT裝置收集數(shù)據(jù)時的方法的示意圖。
如圖3的狀態(tài)StOl所示，當以120度的角度間隔均等配置3個管球#1、 #2、 #3的情況下，如果使各管球#1、 #2、 #3各自旋轉(zhuǎn)120 度則如狀態(tài)St02所示，能夠收集360度量的數(shù)據(jù)。
因此，當管球的旋轉(zhuǎn)速度是0.38/團的情況下，在360度量的數(shù)據(jù) 收集中需要的時間變成120/360x0.3=0.1 (sec)，與1個管球的情況相比變成1/3。
圖4是表示用以往提出的3管球X射線CT裝置收集的數(shù)據(jù)的示意圖。
在圖4中，縱軸表示用X射線對受檢體的照射角度表示的數(shù)據(jù)的收集范圍，橫軸表示X射線檢測器的使用通道(Ch) 如圖4所示，用與3個管球#1、 #2、弁3分別相對的X射線檢測器，收集分別不同的區(qū)域的120度量的數(shù)據(jù)。此外，設置在各X射線檢測器上的檢測元件的通道數(shù)相互相等，在全部的通道上檢測X射線。
其結(jié)果，如圖4所示，用各X射線檢測器以同等的數(shù)據(jù)數(shù)收集與通道數(shù)相應的120度量的數(shù)據(jù)D弁1，， D#2，， D#3，。即，與通道數(shù)成比例的360度量的數(shù)據(jù)用3管球X射線CT裝置收集。
而后，這樣的多管球X射線CT裝置從時間分辨率的觀點出發(fā)被認為在高速掃描中有效。
在采用X射線CT裝置的攝像中，如上所示，時間分辨率的提高成為重要的課題。因而，在要求時間分辨率的數(shù)據(jù)收集用中，期待利用多管球X射線CT裝置。但是，隨著管球數(shù)的增多，X射線的曝射量增加，存在受檢體的受曝射量增加的問題。進而，如果管球的數(shù)增加，則還存在X射線檢測器大型化，制造成本增加引起的問題。
一般，特別要求時間分辨率的情況主要是拍攝視野(FOV: field ofview)窄，拍攝心臟等的局部的部位的圖像的情況。因而，如果將 X射線管的扇形角度(fan angle)以及X射線檢測器小型化，則反之在比較低的時間分辨率的寬范圍的區(qū)域上的拍攝變得困難。即，如果為了以更小的X射線曝射量確保高的時間分辨率而要使X射線檢測器小型化，則確保充分寬的FOV變得困難。
此外，當使用了均等配置了同一尺寸的管球的多管球X射線CT 裝置的情況下，不需要與管球的數(shù)相應地旋轉(zhuǎn)360度，與用l個管球的X射線CT裝置進行全重構的情況相比能夠提高時間分辨率。但是，
為了收集角度連續(xù)的數(shù)據(jù)，不得不變成全重構，難以使用半重構技術。因此，當拍攝局部部位的圖像的情況下，希望進一步提高時間分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的在于提供一種以更少的膝射量從多個管球向
受檢體膝射X射線，可以用與診斷目的相應的時間分辨率以及FOV
拍攝圖像的X射線CT裝置以及X射線CT裝置的數(shù)據(jù)處理方法。本發(fā)明的目的在于提供一種X射線CT裝置，其特征在于具備包含具有相互不同的扇形角度的第1X射線管以及第2X射線管
的多個X射線管；
與上述第1X射線管以及上述第2X射線管分別相對配置，包含
具有檢測元件的第1X射線檢測器以及第2X射線檢測器的多個X射
線檢測器；
對于包含用上述第1X射線檢測器得到的第1收集數(shù)據(jù)以及用上述笫2X射線檢測器得到的第2收集數(shù)據(jù)的多個收集數(shù)據(jù)的各自，在與上述多個X射線檢測器的上述檢測元件的通道方向?qū)姆较蛏掀?滑地執(zhí)行加權處理的收集數(shù)據(jù)處理部；
通過對用上述收集數(shù)據(jù)處理部進行了加權的多個收集數(shù)據(jù)實施圖像重構處理從而生成圖像數(shù)據(jù)的第1圖像生成部。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種X射線CT裝置的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，具備笫1步驟，取得包含笫1收集數(shù)據(jù)以及笫2 收集數(shù)據(jù)的多個收集數(shù)據(jù)，所述第1收集數(shù)據(jù)以及第2收集數(shù)據(jù)從包含具有相互不同的扇形角度的第1X射線管以及第2X射線管的多個X 射線管分別膝射，用與上述第1X射線管以及上述第2X射線管分別相對配置并具有檢測元件的第1X射線檢測器以及第2X射線檢測器分別得到；第2步驟，執(zhí)行加權處理，使得生成對于上述多個收集數(shù)據(jù)的每一個，在與上述第1X射線檢測器以及上述第2X射線檢測器的上述檢測元件的通道方向?qū)姆较蛏掀交睾铣傻膱D像數(shù)據(jù)；第3步驟，通過對進行了加權的多個收集數(shù)據(jù)實施伴隨圖像重構處理的處理而生
成上述圖像數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的X射線CT裝置以及X射線CT裝置的數(shù)據(jù)處理方法中，以更少的膝射量從多個管球向受檢體膝射X射線，能夠用與診斷目的相應的時間分辨率以及FOV拍攝圖像。
在下面的描述中將提出本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點，部分內(nèi)容可以從^L明書的描述中變得明顯，或者通過實施本發(fā)明可以明確上述內(nèi)容。通過下文中詳細指出的手段和組合可以實現(xiàn)和得到本發(fā)明的目的和優(yōu)

引入說明書并構成說明書的一部分的附圖描述本發(fā)明當前優(yōu)選的實施方式，并且與上述的大體說明以及下面的對于優(yōu)選實施方式的詳細描述一同用來說明本發(fā)明的原理。
圖1是說明用以往的X射線CT裝置在心電同步下收集半重構用的數(shù)據(jù)的方法的示意圖.
圖2是說明用以往的X射線CT裝置，在心電同步下將半重構用
的數(shù)據(jù)分割成每一扇區(qū)進行收集的方法的示意圖。
圖3是說明用以往提出的3管球X射線CT裝置收集數(shù)據(jù)時的方法的示意圖。
圖4是表示用以往提出的3管球X射線CT裝置收集的數(shù)據(jù)的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的X射線CT裝置的第1實施方式的功能框圖。
圖6是說明用圖5所示的X射線CT裝置與ECG信號同步地用 3個X射線檢測器檢測半重構用的數(shù)據(jù)的方法的示意圖。
圖7是說明用圖5所示的X射線CT裝置與ECG信號同步地用 3個X射線檢測器檢測半重構用的數(shù)據(jù)的方法的另一示意圖。
圖8是表示在圖5所示的計算機裝置中的圖像處理的流程的流程圖。
圖9A是針對用圖8所示的中央的X射線檢測器(MAIN)收集
到的數(shù)據(jù)的窗函數(shù)Wm的放大圖。
圖9B是用于說明圖9A的通道方向的邊界部分的權重的圖。
圖10是表示在顯示于圖5所示的顯示裝置上的圖像數(shù)據(jù)I上顯
示局部的FOV和寬范圍的FOV之間的邊界的例子的圖。
圖11是表示在圖5所示的顯示裝置上使只有局部的FOV內(nèi)的圖
像數(shù)據(jù)II與寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)I的大小匹配而放大顯示的
例子的圖。
圖12是表示在圖5所示的顯示裝置上對用單模式重構的寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和用雙模式重構的寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù) 進行切換顯示的例子的圖。
圖13是表示在圖5所示的顯示裝置上對用單模式重構的局部的 FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和用雙模式重構的局部的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)進行切換顯示的例子的圖。
圖14是表示本發(fā)明的X射線CT裝置的第2實施方式的功能框圖。
圖15是表示在圖14所示的計算機裝置中的圖像處理的流程的流程圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的X射線CT裝置以及X射線CT裝置的數(shù)據(jù)處理方法的實施方式。 (第1實施方式)
圖5是表示本發(fā)明的X射線CT裝置的第1實施方式的功能框圖。在圖5中，X射線CT裝置10具備臺架(gantry)部12;計算機裝置14以及ECG單元16。
上述臺架部12具備高電壓發(fā)生裝置22;驅(qū)動控制裝置24;多個X射線管，例如3個X射線管26a、 26b、 26c;與各X射線管26a、 26b、 26c相對配置而形成對28a、 28b、 28c的X射線檢測器30a、 30b、 30c5數(shù)據(jù)收集部(DAS， Data Acquisition System) 32。
上述各X射線管26a、 26b、 26c和X射線檢測器30a、 30b、 30c 配置在未圖示的共同的旋轉(zhuǎn)體上。而后，通過使該旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，各X 射線管26a、 26b、 26c和各X射線檢測器30a、 30b、 30c在同一平面上旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)體在架臺固定部上用軸承支撐為可以旋轉(zhuǎn)。
設置在上述臺架部12上的高電壓發(fā)生裝置22具有通過在各X射線管26a、 26b、 26c上施加高電壓，從各X射線管26a、 26b、 26c的焦點部(X射線發(fā)生部)向受檢體照射X射線的功能。此外，上述驅(qū) 動控制裝置24具有通過使上述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，與上述各X射線管26a、 26b、 26c—同使相對配置的X射線檢測器30a、 30b、 30c旋轉(zhuǎn)的功能。
即，在X射線CT裝置10中，用驅(qū)動控制裝置24使X射線管 26a、 26b、 26c以及X射線檢測器30a、 30b、 30c的對28a、 28b、 28c 旋轉(zhuǎn)。而后，其構成是，通過從高電壓發(fā)生裝置22分別施加高電壓，從各X射線管26a、 26b、 26c向未圖示的受檢體照射的X射線用與各 X射線管26a、 26b、 26c相對配置的X射線檢測器30a、 30b、 30c檢測。進而，將用X射線檢測器30a、 30b、 30c檢測到的X射線檢測數(shù) 據(jù)給予數(shù)據(jù)收集部32，在此變換為被數(shù)字化的原始數(shù)據(jù)。
此外，上述各X射線管26a、 26b、 26c和X射線檢測器30a、 30b、 30c的各對28a、 28b、 28c優(yōu)選配置在能夠適宜地進行采用半重構的數(shù)據(jù)收集的位置上。即，各對28a、 28b、 28c以覆蓋半重構所需要的范圍的方式，配置在相鄰的對28a、 28b、 28c之間的X射線的照射方向所成的角度相互不均等的位置上。理想的是，將各對28a、 28b、 28c 配置于均等分割在采用半重構的數(shù)據(jù)收集中所需要的范圍的角度的位置上。即，優(yōu)選的是在均等分割適合于半重構的角度的位置上配置各管球26a、 26b、 26c，在與各管球26a、 26b、 26c相對的位置上分別配置對應的X射線檢測器30a、 30b、 30c。
例如，如圖5所示，在采用半重構的數(shù)據(jù)收集中適宜的范圍是240 度，當管球26的數(shù)量是3個的情況下，在相對成為基準的一個對28b 以作為角度240中的3等分的al==a2=80度交叉的兩側(cè)的位置上設置另外的2個對28a、 28c。而且，可以將任意的對28a、 28b、 28c設置
成基準對，成為基準的對也可以不是中央的對28b。此外，圖5所示的角度al和a2也可以是不同的角度。
但是，也可以在旋轉(zhuǎn)面上均等配置上述各對28a、 28b、 28c。對 28是2組、4組或者4組以上的情況也一樣。
而且，實際上雖然可以收集X射線的扇形束角度大小的寬范圍中的數(shù)據(jù)，但在此為了簡化說明，只考慮各對28a、 28b、 28c各自的中心線的位置關系進行說明。
此外，各X射線檢測器30a、 30b、 30c分別是2維檢測器，多個通道(channel)的檢測元件沿著體軸方向(圖5中向里的方向)配置多列。但是，在至少構成1個對28的X射線檢測器30中，設置為了覆蓋在拍攝中要求的寬范圍的FOV而充分的通道數(shù)量的檢測元件。而后，將與覆蓋寬范圍的FOV的X射線檢測器30相對的X射線管 26的扇形角度也設置成覆蓋寬范圍的FOV。
另一方面，在構成其他對28的X射線檢測器30中，設置為了覆蓋提高了時間分辨率的拍攝所要求的局部的FOV (比上述的寬范圍的 FOV小的范圍)而充分的通道數(shù)量的檢測元件。而后，將與覆蓋局部的FOV的X射線檢測器30相對的X射線管26的扇形角度也設置成覆蓋局部的FOV。
例如，以能夠拍攝受檢體的整體的方式?jīng)Q定寬范圍的FOV，以覆蓋對于心臟的拍攝充分的范圍的方式?jīng)Q定局部的FOV。即，如圖5 所示，在構成中央的對28b的X射線檢測器30b中，設置為了覆蓋 Dl=(j)500mm左右的寬范圍的FOV而充分的1000ch左右的通道數(shù)量的檢測元件。同樣，在構成兩側(cè)的對28a、 28c的X射線檢測器30a、 30c中，分別設置為了覆蓋D2-(J)200min左右的局部的FOV而充分的 500ch左右的通道數(shù)量的檢測元件。
與此相反，各X射線管26a、 26b、 26c的扇形角度也與寬范圍的 FOV以及局部的FOV相匹配地設定。即，中央的X射線管26b的扇形角度取能夠覆蓋寬范圍的FOV的角度，另一方面，兩側(cè)的X射線管26a、 26c的扇形角度取能夠覆蓋局部的FOV的角度。
另一方面，計算機裝置14具備輸入裝置42、顯示裝置44、掃描控制部46、加權處理部50、第1圖像重構部52、第2圖像重構部54、圖像合成部56、圖像數(shù)據(jù)保存部58以及顯示處理部60。各構成要素的全部或者一部分能夠通過向電路或者未圖示的計算裝置讀入程序而構筑。
上述ECG單元16具備取得未圖示的受檢體的ECG信號給予掃描控制部46的功能。
此外，掃描控制部46具有通過向高電壓發(fā)生裝置22和驅(qū)動控制裝置24給予控制信號，控制照射X射線的管球26a、 26b、 26c的選擇和照射定時，以及管球26a、 26b、 26c及X射線檢測器30a、 30b、 30c的旋轉(zhuǎn)角度的功能。特別是掃描控制部46具有根據(jù)從ECG單元 16接收到的ECG信號取得觸發(fā)，通過向高電壓發(fā)生裝置22輸出控制信號，在心電同步下執(zhí)行掃描的功能。
而后，其構成是，用這些掃描控制部46的功能，能夠在多個X 射線檢測器30a、 30b、 30c中，使用所希望的X射線檢測器30進行圖像生成用的數(shù)據(jù)收集。在數(shù)據(jù)收集中使用的X射線檢測器30a、30b、 30c能夠根據(jù)來自輸入裝置42的指示信息進行模態(tài)切換(modally switch)。例如，能夠設定單模式和雙模式。
采用單模式的數(shù)據(jù)收集是只使用中央的X射線管26b以及X射線檢測器30b收集圖像用的數(shù)據(jù)的模式。采用雙模式的數(shù)據(jù)收集是對于寬范圍的FOV而言，使用中央的X射線管26b以及X射線檢測器 30b收集數(shù)據(jù)，另一方面，對于局部的FOV而言，使用各X射線管 26a、 26b、 26c以及各X射線檢測器30a、 30b、 30c收集需要的投影數(shù)據(jù)，生成具有高的時間分辨率的圖像的模式。
在單模式中，因為使用單一的X射線檢測器30b收集數(shù)據(jù)，所以能夠得到對寬范圍的FOV而言沒有臺階差的平滑的圖像。此外，在雙模式中，因為使用多個X射線檢測器30a、 30b、 30c收集數(shù)據(jù)，所以對于局部的FOV而言，與單模式的情況相比能夠生成高時間分辨率的圖像。因而，即使是心臟等的有運動的部位，也能夠得到運動
的影響少的圖像。
加權處理部50具有從數(shù)據(jù)收集部32取得通過掃描得到的原始數(shù) 據(jù)，用與收集到的X射線檢測器30a、 30b、 30c相應的權重在原始數(shù) 據(jù)上進行加權的功能。權重以用以后說明的圖像合成部56合成的圖像數(shù)據(jù)在與各X射線檢測器30a、 30b、 30c所具備的檢測元件的通道方向?qū)姆较蛏献兊闷交姆绞絹頉Q定。
此外，加權處理部50的構成是，將使用兩側(cè)的X射線管26a、 26c以及X射線檢測器30a、 30c收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)給予第1 圖像重構部52，另一方面，將使用中央的X射線管26b以及X射線檢測器30b收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)給予第2圖像重構部54。
而且，使用多個X射線檢測器30a、 30b、 30c收集到的數(shù)據(jù)在對 X射線檢測器30a、 30b、 30c的每個進行扇區(qū)化的狀態(tài)下，從加權處理部50給予第1圖像重構部52以及第2圖# 重構部54。此外，為了半重構用而收集到的數(shù)據(jù)變成不足360度的數(shù)據(jù)，在為了不是半重構的一般的重構用而收集到的數(shù)據(jù)變成來自360度方向的數(shù)據(jù)。
上述第1圖像重構部52具有通過對使用兩側(cè)的X射線管26a、 26c以及X射線檢測器30a、 30c收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)實施圖像重構處理，生成局部的FOV內(nèi)的中間圖像數(shù)據(jù)的功能；將生成的局部的FOV內(nèi)的中間圖像數(shù)據(jù)給予圖像合成部56的功能。
第2圖像重構部54具有通過對使用中央的X射線管26b以及X 射線檢測器30b收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)實施圖像重構處理，生成中間圖像數(shù)據(jù)的功能；將中間圖像數(shù)據(jù)給予圖像合成部56的功能。
此外，圖像合成部56具有通過加算合成使用兩側(cè)的X射線管 26a、 26c以及X射線檢測器30a、 30c得到的中間圖像數(shù)據(jù)、使用中央的X射線管26b以及X射線檢測器30b得到的中間圖像數(shù)據(jù)，生成顯示用的圖像數(shù)據(jù)的功能;將生成的圖像數(shù)據(jù)寫入到圖像數(shù)據(jù)保存部 58中保存的功能。
圖像數(shù)振保存部58具有保存用上述圖像合成部56生成的圖像數(shù) 據(jù)的功能。
顯示處理部60具有根據(jù)從輸入裝置42接收到的圖像顯示方法的指示信息，將必要的圖像數(shù)據(jù)從圖像數(shù)據(jù)保存部58讀入并實施顯示處理的功能；將顯示處理后的圖像數(shù)據(jù)給予顯示裝置44進行顯示的功能。作為顯示方法，可以列舉直接顯示用圖像合成部56生成的圖像數(shù) 據(jù)的顯示方法。作為用圖像合成部56生成的圖像數(shù)據(jù)，有用雙模式合成來自多個X射線檢測器30a、 30b、 30c的數(shù)據(jù)而得到的圖像數(shù)據(jù)，和通過用單模式重構來自單一 X射線檢測器30b的數(shù)據(jù)而得到的圖像數(shù)據(jù)。
作為其他的顯示方法的例子，可以列舉當用雙模式重構了圖像數(shù)據(jù)的情況下顯示局部的FOV和寬范圍的FOV的邊界的顯示方法；與寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的大小匹配地放大顯示只在局部的 FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的顯示方法；切換顯示用單模式重構的寬范圍的 FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和用雙模式重構的寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的顯示方法；切換顯示用單模式重構的局部的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和用雙模式重構的局部的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的顯示方法；顯示是用單模式重構的圖像數(shù)據(jù)還是用雙模式重構的圖像數(shù)據(jù)的顯示方法。以下，說明X射線CT裝置10的動作以及作用。而且，在此，如圖5所示，說明使用相對覆蓋中央的寬范圍的 FOV的對28b在兩側(cè)以80度交叉的位置上，配置了覆蓋2個局部的 FOV的對28a、28c的X射線CT裝置10，對包含心臟的寬范圍的FOV 執(zhí)行心電同步拍攝的情況。
首先，從輸入裝置42將例如采用雙模式的受檢體的拍攝指示給予掃描控制部46。于是，與來自ECG單元16的ECG信號同步地從掃描控制部46向高電壓發(fā)生裝置22以及驅(qū)動控制裝置24給予控制信號。
而后，用驅(qū)動控制裝置24使X射線管26a、 26b、 26c以及X射線檢測器30a、 30b、 30c的對28a、 28b、 28c旋轉(zhuǎn)。此時，X射線管 26a、 26b、 26c以及X射線檢測器30a、 30b、 30c的對28a、 28b、 28c 旋轉(zhuǎn)用中央的X射線檢測器30b從寬范圍的FOV內(nèi)至少能夠收集半
重構所需要的數(shù)據(jù)的角度大小。
此外，在X射線管26a、 26b、 26c以及X射線檢測器30a、 30b、 30c的旋轉(zhuǎn)中通過從高電壓發(fā)生裝置22向各X射線管30a、 30b、 30c 分別施加高電壓，從而向未圖示的受檢體膝射X射線。而后，透過了受檢體的X射線用與各X射線管26a、 26b、 26c相對配置的X射線檢測器30a、 30b、 30c檢測。但是，以用中央的X射線檢測器30b從寬范圍的FOV內(nèi)檢測在半重構中需要的范圍的數(shù)據(jù)的方式，從中央的X射線管26b膝射X射線。
另一方面，以對來自局部的FOV的數(shù)據(jù)用各X射線檢測器30a、 30b、 30c進行扇區(qū)化而檢測的方式，從兩側(cè)的各X射線管26a、 26c 曝射X射線。
例如，當半重構用的數(shù)據(jù)收集范圍是240度的情況下，X射線管 26a、 26b、 26c以及X射線檢測器30a、 30b、 30c旋轉(zhuǎn)240度。而后，在中央的X射線檢測器30b中，檢測240度量的數(shù)據(jù)。另一方面，在兩側(cè)的2個X射線檢測器30a、 30c中，檢測80度量的數(shù)據(jù)。
圖6是用于說明用圖5所示的X射線CT裝置10與ECG信號同步地用3個X射線檢測器30a、 30b、 30c檢測半重構用的數(shù)據(jù)的方法的示意圖。圖7是用于說明用圖5所示的X射線CT裝置10與ECG 信號同步地用3個X射線檢測器30a、 30b、 30c檢測半重構用的數(shù)據(jù) 的方法的另一示意圖。
如圖6所示，在ECG信號的律動tb期間，用3個X射線檢測器 30a (SUB1) 、 30b (MAIN) 、 30c ( SUB2 )檢測半重構用的數(shù)據(jù)。即，從中央的管球26b跨越寬范圍的FOV (直徑D1)內(nèi)的240度的范圍R240而膝射的X射線用對應的X射線檢測器30b (MAIN)檢測。此外，從兩側(cè)的各X射線管26a、 26c跨越局部的FOV(直徑D2 ) 內(nèi)的各自80度的范圍R80而曝射的X射線分別用X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c ( SUB2 )檢測。在此，從提高X射線CT裝置10的時間分辨率的觀點出發(fā)，用兩側(cè)的X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c (SUB2 )以及中央的X射線檢測器30b ( MAIN )分別同時檢測局部
的FOV內(nèi)的80度量的數(shù)據(jù)。
在此，當在l分鐘期間的律動的次數(shù)是120bpm的情況下，l次心跳的時間tb是0.5sec。另一方面，為了旋轉(zhuǎn)80度所需要的時間在管球26a、 26b、 26c的旋轉(zhuǎn)速度是0.3s/圍的情況下，變成 80/360x0.3-0.07( sec )。即，如果用兩側(cè)的X射線檢測器30a( SUB1)、 30c (SUB2)以及中央的X射線檢測器30b (MAIN)同時檢測數(shù)據(jù)，則在局部的FOV內(nèi)的240度量的數(shù)據(jù)收集中需要的時間變成0.07sec，能夠?qū)?次心跳的時間實現(xiàn)良好的時間分辨率。
因此，如圖7的管球軌跡P所示，當使管球26a、 26b、 26c在受檢體周圍螺旋地移動的情況下，對于局部的FOV而言，在1次心跳中能夠?qū)⒃谥貥嬅鎅上的240度量的數(shù)據(jù)用3個X射線檢測器30a (SUB1) 、 30b ( MAIN ) 、 30c ( SUB2 )同時從各自的區(qū)域分割收集。
而后，將這樣檢測出的X射線給予數(shù)據(jù)收集部32，變換為原始數(shù)據(jù)后，輸出到計算機裝置14。在計算機裝置14中進行原始數(shù)據(jù)的圖像處理。
圖8是表示在圖5所示的計算機裝置14中的圖像處理的流程的流程圖，圖中在S上附加了數(shù)字的符號表示流程圖的各步驟。
在圖8中，圖中的Dm、 Dsl、 Ds2表示用中央的X射線檢測器 30b ( MAIN )、兩側(cè)的X射線檢測器30a ( SUB1) 、 30c ( SUB2 )分別檢測的正弦圖(sinogram)的區(qū)域。即，正弦圖通過在通道方向以及觀看(view )方向(投影方向)上分別分割為3個，能夠分割成用"A-I" 表示的9個區(qū)域。
中央的X射線檢測器30b (MAIN)因為用覆蓋寬范圍的FOV 的通道檢測數(shù)據(jù)，所以能夠收集來自通道方向的全部區(qū)域的數(shù)據(jù)。此外，因為用中央的X射線檢測器30b (MAIN)收集在半重構中需要的240度方向的數(shù)據(jù)，所以對觀看方向也能夠收集來自全部區(qū)域的數(shù) 據(jù)。因而，用中央的X射線檢測器30b (MAIN)檢測的正弦圖的區(qū) 域Dm成為"A-I"的9個區(qū)域。
側(cè)面的一方的X射線檢測器30a (SUB1)因為在只覆蓋局部的 FOV的通道上檢測數(shù)據(jù)，所以能夠只收集來自與通道方向的局部的 FOV對應的中央?yún)^(qū)域的數(shù)據(jù)。此外，在半重構中需要的240度方向的數(shù)據(jù)中，例如因為用側(cè)面的一方的X射線檢測器30a (SUB1)收集最初的80度量的數(shù)據(jù)，所以對于觀看方向而言，能夠只從與最初的80 度方向?qū)膮^(qū)域收集數(shù)據(jù)。因而，用側(cè)面的一方的X射線檢測器30a (SUB1)檢測到的正弦圖的區(qū)域Dsl只成為區(qū)域"B"。
側(cè)面的另一方的X射線檢測器30c (SUB2)因為在只覆蓋局部的FOV的通道上檢測數(shù)據(jù)，所以能夠只從與通道方向的局部的FOV 對應的中央?yún)^(qū)域收集數(shù)據(jù)。此外，在半重構中需要的240度方向的數(shù) 據(jù)中，因為例如用側(cè)面的另一方的X射線檢測器30c (SUB2)收集最后的80度量的數(shù)據(jù)，所以對于觀看方向而言，能夠只從與最后的80 度方向?qū)膮^(qū)域收集數(shù)據(jù)。因而，用側(cè)面的另一方的X射線檢測器 30c (SUB2)檢測到的正弦圖的區(qū)域Ds2只成為區(qū)域"H"。
而后，用中央的X射線檢測器30b (MAIN)以及側(cè)面的X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c ( SUB2 )檢測到的各正弦圖從數(shù)據(jù)收集部 32給予加權處理部50。
加權處理部50,制作與收集了各正弦圖的X射線檢測器30a 、 30b 、 30c分別對應的權重的窗函數(shù)。窗函數(shù)也可以在拍攝前預先制作。各窗函數(shù)制作為用于對用X射線檢測器30a、 30b、 30c分別收集到的數(shù) 據(jù)進行加權處理。因而，各窗函數(shù)以與通道方向以及觀看方向的位置相應地使權重變化的方式制作。更詳細地說，這樣制作窗函數(shù)，在圖像生成中使用的數(shù)據(jù)的區(qū)域中權重變成"l"，在圖像生成中不使用的數(shù) 據(jù)的區(qū)域中權重變成"O"。
在用中央的X射線檢測器30b (MAIN)收集到的數(shù)據(jù)中，優(yōu)選將在圖像生成中使用的數(shù)據(jù)的區(qū)域設置成用側(cè)面的X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c (SUB2)不能同時檢測數(shù)據(jù)的區(qū)域。這是因為為了得到高時間分辨率，從能夠用側(cè)面的X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c (SUB2)檢測數(shù)據(jù)的區(qū)域，即從局部的FOV內(nèi)，用中央的X射線檢
測器30b( MAIN )以及側(cè)面的X射線檢測器30a( SUBl )、 30c( SUB2 ) 同時對每個扇區(qū)收集數(shù)據(jù)是很重要的緣故。
于是，針對用中央的X射線檢測器30b (MAIN)收集到的數(shù)據(jù) 的窗函數(shù)Wm，在用側(cè)面的一方的X射線檢測器30a (SUBl)可以同時以扇區(qū)收集數(shù)據(jù)的區(qū)域B以及用側(cè)面的另一方的X射線檢測器30c (SUB2)可以同時以扇區(qū)收集數(shù)據(jù)的區(qū)域"H，，中，權重變成"O"。相反，窗函數(shù)Wm在其他的各區(qū)域"A"、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"、 "G"、 "I"中，權重變成"l"。
此外，針對用側(cè)面的一方的X射線檢測器30a (SUBl)收集到的數(shù)據(jù)的窗函數(shù)Wsl在用該X射線檢測器30a (SUBl)能夠同時以扇區(qū)收集數(shù)據(jù)的區(qū)域"B"中，權重變成"l"。相反，窗函數(shù)Wsl在其他的各區(qū)域"A"、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"、 "G"、 'T，中，權重變成"O"。同樣，針對用側(cè)面的另一方的X射線檢測器30c ( SUB2 )收集到的數(shù) 據(jù)的窗函數(shù)Ws2在用該X射線檢測器30c (SUB2)可以同時以扇區(qū) 收集數(shù)據(jù)的區(qū)域"H"中，權重變成"l"。相反，窗函數(shù)Ws2在其他的各區(qū)域"A"、 "B" 、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"、 "G"、 "I，，中，權重變成 "0"。
但是，在合成采用各窗函數(shù)Wm、 Wsl、 Ws2的加權后的各數(shù)據(jù) 生成單一的圖像數(shù)據(jù)的情況下，以在通道方向的邊界部分上圖像值平
滑地改變的方式?jīng)Q定各窗函數(shù)Wm、 Wsl、 Ws2的權重。即，在合成后的圖像數(shù)據(jù)中，以在與不同的檢測器對應的投影數(shù)據(jù)的通道方向的邊界部分上，兩者的加權比例從一方向另一方逐漸變化的方式，決定各窗函數(shù)Wm、 Wsl、 Ws2的權重。
圖9A是針對用圖8所示的中央的X射線檢測器30b ( MAIN ) 收集的數(shù)據(jù)的窗函數(shù)Wm的放大圖。
如圖9A所示，針對用中央的X射線檢測器30b (MAIN)收集到的數(shù)據(jù)的窗函數(shù)Wm在區(qū)域"B，，以及區(qū)域"H"中權重是"O"，另一方面，在其他的各區(qū)域"A"、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"、 "G"、 "I"中，權重變成"1"。而后，區(qū)域"B"、區(qū)域"E，，以及區(qū)域"H"的數(shù)據(jù)用各X射線
檢測器30b (MAIN) 、 30a ( SUB1) 、 30c ( SUB2 )同時以扇區(qū)收集并合成。但是，如果窗函數(shù)Wm以2值化方式從"0"變成"1"，則有可能在合成的圖像數(shù)據(jù)的邊界部分上產(chǎn)生臺階差。
因而，如圖9B所示，以權重是"O"的區(qū)域"B"、 "H"和是'T，的區(qū) 域"A"、 "C"、 "D"、 "E"、 "F"、 "G"、 "I"之間的通道方向的邊界部分的權重平滑地從"1，，變化為"0"或者從"0"變化為"1"的方式，決定窗函數(shù)Wm的權重。如果使用具有這樣平滑地變化的權重的窗函數(shù)進行數(shù) 據(jù)的加權相加，則能夠使通道方向的數(shù)據(jù)間的邊界部分從一方向另一方逐漸改變。
而且，不僅通道方向，而且在觀看方向也可以以與不同的檢測器對應的投影數(shù)據(jù)的兩者的加權比例從一方向另一方逐漸變化那樣進行處理的方式進行加權處理。
而后，通過將這樣分別決定的各窗函數(shù)Wm、 Wsl、 Ws2與用對應的X射線檢測器30a、 30b、 30c收集到的各數(shù)據(jù)相乘，能夠進行數(shù) 據(jù)的加權。即，用各X射線檢測器30a、 30b、 30c能夠從分別收集到的各數(shù)據(jù)中切出在圖像數(shù)據(jù)的生成中使用的數(shù)據(jù)。
即，如圖8所示，通過在用中央的X射線檢測器30b (MAIN) 收集到的區(qū)域Dm內(nèi)的數(shù)據(jù)上乘以窗函數(shù)Wm，生成除去了用側(cè)面的 X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c ( SUB2 )檢測到的區(qū)域"B，，以及區(qū) 域"H，，內(nèi)的數(shù)據(jù)的部分后的數(shù)據(jù)Dwm。此外，通過在用側(cè)面的一方的 X射線檢測器30a (SUB1)收集到的區(qū)域Dsl內(nèi)的數(shù)據(jù)上乘以窗函數(shù) Wsl，生成用X射線檢測器30a (SUB1)收集的區(qū)域Dsl內(nèi)的數(shù)據(jù) Dwsl。同樣，通過在用側(cè)面的另一方的X射線檢測器30c (SUB2) 收集到的區(qū)域Ds2內(nèi)的數(shù)據(jù)上乘以窗函數(shù)Ws2，生成用X射線檢測器 30c (SUB2)收集的區(qū)域Ds2內(nèi)的數(shù)據(jù)Dws2。
加權處理部50這樣進行用各X射線檢測器30b (MAIN ) 、 30a (SUB1) 、 30c ( SUB2 )收集到的各數(shù)據(jù)的加權。而后加權處理部50 將使用側(cè)面的X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c ( SUB2 )收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)Dwsl、 Dws2給予第1圖像重構部52。此外，加權處
理部50將使用中央的X射線檢測器30b ( MAIN )收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)Dwm給予第2圖像重構部54。
于是，第1圖像重構部52通過對使用側(cè)面的X射線檢測器30a (SUB1) 、 30c (SUB2)分別收集到的加權處理后的各數(shù)據(jù)Dwsl、 Dws2分別實施伴隨反投影(back-projection)處理的圖像重構處理，作為局部的FOV內(nèi)的中間圖像數(shù)據(jù)，分別生成SUB圖像Isl、 Is2. 而后，第1圖像重構部52將生成的SUB圖像Isl、 Is2給予圖像合成部56。
另一方面，第2圖像重構部54通過對使用中央的X射線檢測器 30b (MAIN)收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)Dwm實施伴隨反投影處理的圖像重構處理，作為中間圖像數(shù)據(jù)生成主圖像Im。而后，第2圖像重構部54將生成的主圖像Im給予圖像合成部56。
接著，圖像合成部56通過相加合成從第1圖像重構部52接收到的SUB圖像Isl、 Is2和從第2圖像重構部54接收到的主圖像Im，制作顯示用的圖像數(shù)據(jù)I。而后，圖像合成部56將生成的顯示用的圖像數(shù)據(jù)I寫入圖像數(shù)據(jù)保存部58。由此，在圖像數(shù)據(jù)保存部58中保存用圖像合成部56生成的圖像數(shù)據(jù)。
其結(jié)果，如果從輸入裝置42與圖像顯示方法的指示信息一同將圖像數(shù)據(jù)I的顯示指示給予顯示處理部60，則可以用所指示的圖像顯示方法將圖像數(shù)據(jù)I顯示在顯示裝置44上。
圖IO表示在顯示于圖5所示的顯示裝置44上的圖像數(shù)據(jù)I上顯示局部的FOV和寬范圍的FOV的邊界的例子。
通過從輸入裝置44向顯示處理部60給予指示，如圖10所示，能夠在圖像數(shù)據(jù)I上切換局部的FOV和寬范圍的FOV的邊界B的顯示/非顯示。這種情況下，圖IO的上側(cè)表示非顯示狀態(tài)，圖10的下側(cè) 表示顯示狀態(tài)。當進行了多管球拍攝的情況下，有時在局部的FOV 內(nèi)外的圖像重構方法、分辨率、空間分辨率、噪聲、時間分辨率等的特性不同。因此，在局部的FOV和寬范圍的FOV的邊界B上，有可能發(fā)生圖像的不連續(xù)和人為因素(artifact)。
因而，能夠用線顯示局部的FOV和寬范圍的FOV的邊界B，以便用戶能夠掌握這樣的每個區(qū)域的特性的不同，進而，通過調(diào)整表示邊界B的線的線寬度，還能夠隱藏邊界B上的臺階差和人為因素，
該局部的FOV和寬范圍的FOV的邊界B的顯示/非顯示的切換如果能夠?qū)⑽磮D示的鍵等的切換用圖標顯示在顯示裝置44上，用輸入裝置42通過一次性操作進行，則能夠提高用戶的方便性。
此外，也可以通過移動邊界線改變圓的大小，來改變局部的FOV 和寬范圍的FOV的大小。這種情況下，根據(jù)該邊界線的圓的大小，通過改變在區(qū)域"B"、 "E"、 "H"和區(qū)域"A"、 "D"、 "G"(或者區(qū)域"C"、 "F"、 "I")的通道方向上的邊界的位置進行重構處理，能夠得到與該邊界線對應的、寬范圍的低時間分辨率的區(qū)域(寬范圍的FOV的區(qū) 域)和窄范圍的高時間分辨率(局部的FOV的區(qū)域)的圖像。
圖ll是將在圖5所示的顯示裝置44中將只在局部的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)II與寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)I的大小匹配地放大顯示的例子的圖。這種情況下，圖11的上側(cè)表示一般的顯示狀態(tài)，圖11 的下側(cè)表示放大顯示狀態(tài).
如圖11所示，還能夠?qū)⒅辉诰植康腇OV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)Il與寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)I的大小匹配地進行放大顯示。該圖像數(shù)據(jù) 的放大顯示的切換也在能夠通過輸入裝置42的一次性操作進行時，能
夠提高用戶的方便性。
圖12是表示在圖5所示的顯示裝置44上切換顯示用單模式重構的寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和用雙模式重構的寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的例子的圖。這種情況下，圖12的上側(cè)表示雙模式的顯示狀態(tài)，圖12的下側(cè)表示單模式的顯示狀態(tài)。
在圖8所示的例子中，說明了采用雙模式的多管球拍攝，但如上所述，只使用用覆蓋寬范圍的FOV的中央的X射線檢測器30b (MAIN)檢測到的數(shù)據(jù)，也可以生成顯示用的圖像數(shù)據(jù)。如果根據(jù) 只用中央的X射線檢測器30b (MAIN)收集到的數(shù)據(jù)重構圖像，則雖然不能改善時間分辨率，但能夠得到在局部的FOV和寬范圍的FOV
的邊界上沒有臺階差和人為因素的圖像。
而且，在用各X射線檢測器30b (MAIN) 、 30a ( SUB1) 、 30c (SUB2)收集到的數(shù)據(jù)中，如果只用通過覆蓋寬范圍的FOV的中央的X射線檢測器30b (MAIN)檢測到的數(shù)據(jù)而重構顯示用的圖像數(shù) 據(jù)，則能夠得到與從用單模式收集到的數(shù)據(jù)生成的圖像數(shù)據(jù)相同的圖像數(shù)據(jù)。因而，這種情況下，雖然對于數(shù)據(jù)收集是雙模式，但圖像重構變成單模式。
因而，如圖12所示，還能夠切換顯示用單模式重構的寬范圍的 FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)Is和用雙模式重構的寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù) Id.該切換顯示能夠通過輸入裝置42的操作，一次性地進行。如圖 12所示，還能夠顯示用單模式重構圖像數(shù)據(jù)還是用雙模式重構圖像數(shù) 據(jù)。
圖13是表示在圖5所示的顯示裝置44上切換顯示用單模式重構的局部的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)和用雙模式重構的局部的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)的例子的圖。
與寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)Is、 Id—樣，對局部的FOV內(nèi) 的圖像數(shù)據(jù)I1也如圖13所示，能夠切換顯示用雙模式重構的圖像數(shù) 據(jù)Ild和用單模式重構的圖像數(shù)據(jù)Ils。該切換顯示通過輸入裝置42 的操作，能夠一次性地進行。
此外，如圖13所示，也可以顯示用單模式重構圖像數(shù)據(jù)還是以雙模式重構圖像數(shù)據(jù)。
通過這樣的顯示方法的切換，用戶能夠可靠識別在圖像數(shù)據(jù)上畫質(zhì)的特性改變的邊界和重構模式。因此，能夠降低判讀差錯。
即，以上那樣的X射線CT裝置10在配備了多個管球的多管球 CT中，當用各管球和對應的X射線檢測器構成的系統(tǒng)的扇形角度相互不同的情況下，通過組合在心電同步下在各系統(tǒng)中收集到的多個數(shù) 據(jù)，能夠局部地以高時間分辨率重構圖像。
即，在多管球CT中，全部的管球覆蓋的FOV變成可以用扇形角度最小的管球、對應的X射線檢測器進行數(shù)據(jù)收集的FOV。換句話
說，全部的管球覆蓋的FOV用最小的管球扇形角決定。
例如，當圖5所示的X射線CT裝置10的情況下，用3個管球 26a、 26b、 26c覆蓋的是直徑D2的FOV。因此只在用一般的圖像重構方法從使用多個管球收集到的數(shù)據(jù)中生成圖像數(shù)據(jù)時，即使收集到來自比全部管球覆蓋的FOV外側(cè)的區(qū)域的數(shù)據(jù)，也不能重構圖像數(shù) 據(jù)。
因而，X射線CT裝置10通過合成對使用多個X射線檢測器30 收集到的原始數(shù)據(jù)進行加權而重構的多個中間圖像數(shù)據(jù)，能夠重構更寬范圍的FOV內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)。例如，對于局部的FOV內(nèi)，根據(jù)使用多個X射線檢測器30同時以扇區(qū)收集到的數(shù)據(jù)進行圖像數(shù)據(jù)的重構，對于局部的FOV的外側(cè)區(qū)域，能夠使用由覆蓋局部的FOV的外部的 X射線檢測器收集到的數(shù)據(jù)，用半重構生成圖像數(shù)據(jù)。
因此，如果采用X射線CT裝置10，則在可以拍攝的寬范圍的全FOV內(nèi)不會從多個方向瀑射X射線，通過只在局部的FOV上從多個方向啄射X射線，可以在高時間分辨率下拍攝。換句話說，可以只在要求高時間分辨率的局部的FOV中從多個方向曝射X射線。因此，能夠抑制在多管球CT中的受檢體的受曝射量的增加。此外，能夠減小一部分的X射線檢測器的大小。由此，能夠?qū)射線檢測器間的距離設置得更小，確保更好的時間分辨率。
此外，通過以用中間圖像數(shù)據(jù)的合成來生成的圖像數(shù)據(jù)的通道方向的邊界部分平滑地連接的方式進行加權，能夠降低圖像數(shù)據(jù)上的人為因素，提供良好的X射線CT圖像。
進而，通過顯示是用使用來自多個X射線檢測器30的數(shù)據(jù)進行重構的雙模式，和使用來自單一的X射線檢測器30的數(shù)據(jù)進行重構的單模式的哪種模式進行圖像數(shù)據(jù)重構，能夠降低在用多管球CT得到的圖像數(shù)據(jù)中的判讀差錯的發(fā)生。 (第2實施方式)
上述的第1實施方式說明了配備了多個(3個)具有X射線管和對稱的X射線檢測器的拍攝系統(tǒng)的X射線CT裝置，在本第2實施方
式中，說明在配備多個具有X射線管和X射線非對稱檢測器的拍攝系統(tǒng)的X射線CT裝置中，利用各非對稱檢測器的收集數(shù)據(jù)進行心電同步圖像的重構的例子。
而且，在本第2實施方式中，對于X射線CT裝置的基本的構成以及動作，因為和上述的第1實施方式一樣，所以為了避免說明的重復，在同一部分上標注相同的附圖標記，省略其圖示以及說明，只說明不同的部分。
一般，當使用從非對稱檢測器得到的收集數(shù)據(jù)進行圖像重構的情
k圍而進行";重構。在用作為這樣的近似的數(shù)據(jù)的相對數(shù)據(jù)填埋的
圖像重構中，因為非對稱區(qū)域的畫質(zhì)劣化，所以在本第2實施方式中，關于非對稱區(qū)域的數(shù)據(jù)，利用其他的非對稱檢測器的數(shù)據(jù)進行圖像重構。
首先，說明面向常規(guī)掃描的非同步重構的例子。
圖14是表示本發(fā)明的X射線CT裝置的第2實施方式的功能框圖。
在圖14中，X射線CT裝置70配備臺架部72、計算機裝置14 以及ECG單元16。
上述臺架部72具備高電壓發(fā)生裝置22;驅(qū)動控制裝置24;多個 X射線管，例如具有相互不同的扇形角度的2個X射線管74a、 74b; 與各X射線管74a、 74b相對配置，形成對76a、 76b的X射線非對稱檢測器78a、 78b;數(shù)據(jù)收集部(DAS) 32。
上述各X射線管74a、 74b和X射線非對稱檢測器78a、 78b配置在未圖示的共同的旋轉(zhuǎn)體上。而后，通過使該旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，各X射線管74a、 74b和各X射線非對稱檢測器78a、 78b在同一平面上旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)體在架臺固定部上用軸承支撐為可以旋轉(zhuǎn)。
設置在上述臺架部72上的高電壓發(fā)生裝置22具有通過在各X射線管74a、 74b上施加高電壓，從各X射線管74a、 74b的焦點部(X 射線發(fā)生部)向著受檢體82照射X射線的功能。此外，上述驅(qū)動控
制裝置24具有通過使上述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，與上述各X射線管74a、 74b 一同使相對配置的X射線非對稱檢測器78a、 78b旋轉(zhuǎn)的功能。
即，在X射線CT裝置70中，用驅(qū)動控制裝置24使X射線管 74a、 74b以及X射線非對稱檢測器78a、 78b的對76a、 76b旋轉(zhuǎn)。而后，通過從高電壓發(fā)生裝置22分別施加高電壓，從各X射線管74a、 74b照射到受檢體82上的X射線用與各X射線管74a、 74b相對配置的X射線非對稱檢測器78a、78b檢測。將用X射線非對稱檢測器78a、 78b檢測到的X射線檢測數(shù)據(jù)給予數(shù)據(jù)收集部32，在此變換為被數(shù)字化的原始數(shù)據(jù)。
而且，在上述X射線非對稱檢測器78a、 78b中，對于從各X射線管74a、74b照射的X射線，分別有不能用X射線非對稱檢測器78a、 78b檢測的非對稱區(qū)域(數(shù)據(jù)不存在的區(qū)域)80a、 80b。
參照圖15的流程圖說明用X射線非對稱檢測器78a、78b收集到的投影數(shù)據(jù)，和使用了該投影數(shù)據(jù)的圖像重構。
在圖15中，圖中的Dll、 D12表示用X射線非對稱檢測器74a、 74b分別檢測的正弦圖的區(qū)域。即，正弦圖通過在通道方向上3分割以及在觀看(view )方向(投影方向)上2分割，能夠分割成用"A~F" 表示的6個區(qū)域。
其中，用X射線非對稱檢測器78a檢測的正弦圖的區(qū)域D11變成"B"、 "C"、 "E"、 "F，，的4個區(qū)域。這是因為區(qū)域"A"、 "D"變成非對稱區(qū)域80a的緣故。同樣，用X射線非對稱檢測器78b檢測的正弦圖的區(qū)域D12變成"A，，、 "B" 、 "D" 、 "E"的4個區(qū)域。這是因為區(qū)域"C"、 "F"變成非對稱區(qū)域80b的緣故。這樣，在X射線非對稱檢測器78a、 X射線非對稱檢測器78b中的非對稱區(qū)域80a、 80b處于相反的位置關系。
而后，將用X射線非對稱檢測器78a以及X射線非對稱檢測器 78b檢測到的各正弦圖從數(shù)據(jù)收集部32給予加權處理部50。
加權處理部50制作與收集了各正弦圖的X射線非對稱檢測器 78a、 78b分別對應的權重的窗函數(shù)。窗函數(shù)也可以在拍攝前預先制作，
各窗函數(shù)制作為用于對用X射線非對稱檢測器78a、 78b分別收集到的數(shù)據(jù)進行加權處理。因而，各窗函數(shù)以使權重根據(jù)通道方向以及觀看方向的位置而變化的方式制作。更詳細地說，如此制作窗函數(shù)，使得在圖像生成中使用的數(shù)據(jù)的區(qū)域中權重變成"l"，在圖像生成中不使用的數(shù)據(jù)的區(qū)域中權重變成"O"。
針對用X射線非對稱檢測器78a收集到的數(shù)據(jù)Dll的窗函數(shù) Wll，在區(qū)域"A"、 "D"以及"E，，中權重變成"O"。相反，上述窗函數(shù) W11在其他的區(qū)域"B"、 "C，，以及"F，，中權重變成"1"。同樣，針對用X 射線非對稱檢測器78b收集到的數(shù)據(jù)D12的窗函數(shù)W12，在區(qū)域"B"、 "C"以及"F，，中權重變成"O"，在其他的區(qū)域"A"、 "D，，以及"E，，中權重變成"1"。
而后，通過使這樣分別決定的各窗函數(shù)Wll、 W12和用對應的 X射線非對稱檢測器78a、 78b收集到的各數(shù)據(jù)D11、 D12匹配，能夠進行數(shù)據(jù)的加權。即.，用各X射線非對稱檢測器78a、 78b，能夠從分別收集到的各數(shù)據(jù)中切出在圖像數(shù)據(jù)的生成中使用的數(shù)據(jù)。
即，如圖15所示，通過使窗函數(shù)W11與用X射線非對稱檢測器 78a收集到的區(qū)域D11內(nèi)的數(shù)據(jù)匹配而生成數(shù)據(jù)Dwll。同樣，通過使窗函數(shù)W12與用X射線非對稱檢測器78b收集到的區(qū)域D12內(nèi)的數(shù)據(jù)匹配而生成數(shù)據(jù)Dwl2。
加權處理部50這樣進行用各X射線非對稱檢測器78a、78b收集到的各數(shù)據(jù)的加權。而后，加權處理部50將使用X射線非對稱檢測器78a、 78b收集到的加權處理后的數(shù)據(jù)Dwll、 Dwl2給予第1圖像重構部52。
于是，第1圖像重構部52通過對使用X射線非對稱檢測器78a、 78b分別收集到的加權處理后的各數(shù)據(jù)Dwll、 Dwl2，分別實施伴隨反投影(back-projection)處理的圖像重構處理，作為中間圖像數(shù)據(jù) 分別生成圖像Iml、Im2。而后，第1圖像重構部52將生成的圖像Iml、 Im2給予圖像合成部56.
接著，圖像合成部56通過對從第1圖像重構部52接收到的圖像 Iml、 Im2進行相加合成，制作顯示用的圖像數(shù)據(jù)I。而后，圖像合成部56將生成的顯示用的圖像數(shù)據(jù)I寫入到圖像數(shù)據(jù)保存部58。由此，在圖像數(shù)據(jù)保存部58中保存用圖像合成部56生成的圖像數(shù)據(jù)。
這樣并不填埋近似地缺損的數(shù)據(jù)，通過利用2個X射線非對稱檢測器的實際數(shù)據(jù)，就能夠防止非對稱區(qū)域的畫質(zhì)劣化，
以下，說明面向常規(guī)掃描的同步重構的例子。
對于該面向常規(guī)掃描的同步重構，也用與上述的面向常規(guī)掃描的非同步重構一樣的方法進行。根據(jù)各種同步重構法，以心電數(shù)據(jù)為基礎，在扇形方向和觀看方向上進行加權，而例如，在一方的系統(tǒng)(A 系統(tǒng))中不能完全收集的光線，因為在另一方的系統(tǒng)(B系統(tǒng))中可以收集，所以，只要以補償它的方式在系統(tǒng)B中定義權重即可。
進而，雖然說明了常規(guī)掃描時的非同步/同步重構的實施方式，但這些權重因為在扇形方向和觀看方向上定義，所以該方法可以直接適用到面向螺旋掃描的非同步/同步重構中。但是，其前提是重構法變成近似解錐形束螺旋重構。
而且，本發(fā)明不僅用于醫(yī)用的X射線CT裝置，還能夠適用到檢查設備類的工業(yè)用的X射線CT裝置、在機場等中的行李檢查用的X 射線CT裝置。
以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明在上述的實施方式以外，也可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進行各種變形實施。
進而，在上述的實施方式中包含各種階段的發(fā)明，通過公開的多個構成要件的適當?shù)慕M合能夠抽出各種發(fā)明，例如，從實施方式所示的全構成要件中刪除幾個構成要件，也能夠解決在發(fā)明要解決的課題部分中說明的課題，在能夠得到在發(fā)明的效果部分中說明的效果的情況下，刪除了該構成要件的構成也能夠作為發(fā)明抽出。
本領域技術人員容易想到其它優(yōu)點和變更方式。因此，本發(fā)明就
其更寬的方面而言不限于這里示出和說明的具體細節(jié)和代表性的實施方式。因此，在不背離由所附的權利要求書以及其等同物限定的一般發(fā)明概念的精神和范圍的情況下，可以進行各種修改。
權利要求
1.一種X射線CT裝置，其特征在于具備多個X射線管，包含具有相互不同的扇形角度的第一X射線管(26a，74a)以及第二X射線管(26b，74b)；多個X射線檢測器，與上述第一X射線管(26a，74a)以及上述第二X射線管(26b，74b)分別相對配置，包含具有檢測元件的第一X射線檢測器(30a，78a)以及第二X射線檢測器(30b，78b)；收集數(shù)據(jù)處理部(50)，對于包含有用上述第一X射線檢測器(30a，78a)得到的第一收集數(shù)據(jù)以及用上述第二X射線檢測器(30b，78b)得到的第二收集數(shù)據(jù)的多個收集數(shù)據(jù)的每一個，沿與上述多個X射線檢測器的上述檢測元件的通道方向?qū)姆较蛏掀交貓?zhí)行加權處理；第一圖像生成部(52，54，56)，通過對用上述收集數(shù)據(jù)處理部(50)進行了加權的多個收集數(shù)據(jù)實施圖像重構處理而生成圖像數(shù)據(jù)。
2. 如權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于上述第一圖像生成部(52， 54， 56)具有第一圖像重構部(52)，通過對用上述收集數(shù)據(jù)處理部進行了加權的第一收集數(shù)據(jù)實施圖像重構處理而生成第一中間圖像數(shù)據(jù)；第二圖像重構部(54)，通過對用上述收集數(shù)據(jù)處理部進行了加權的第二收集數(shù)據(jù)實施圖像重構處理而生成第二中間圖像數(shù)據(jù)；合成部(56)，通過對上述第一中間圖像數(shù)據(jù)以及第二中間圖像數(shù)據(jù)進行合成而生成上述圖像數(shù)據(jù)。
3. 如權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于上述多個X射線管配置成在旋轉(zhuǎn)面上相鄰的X射線的照射方向所成的角度不均等。
4. 如權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于上述多個X射線管具備上述第一X射線管(26a)，具有第一扇形角度；上述第二X射線管(26b)，具有比上述第一扇形角度還大的第二扇形角度；第三X射線管(26c)，具有與上述第一扇形角度實質(zhì)上相同的第三扇形角度，上述收集數(shù)據(jù)處理部(50)構成為，對于上述第一收集數(shù)據(jù)及上述第二收集數(shù)據(jù)以及用與上述第三X射線管(26c )相對配置的第三X 射線檢測器(30c)得到的第三收集數(shù)據(jù)分別執(zhí)行上述加權處理。
5. 如權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于上述多個X射線管具備上述第一X射線管(26a)，具有第一扇形角度；上述第二X射線管(26b)，具有比上述第一扇形角度還大的第二扇形角度，上述收集數(shù)據(jù)處理部(50)構成為，執(zhí)行上述加權處理，使得從上述多個收集數(shù)據(jù)中切出從用上述第一X射線檢測器(30a)覆蓋的第一拍攝視野中至少用上述第一 X 射線檢測器(30a)以及上述第二X射線檢測器(30b)同時進行扇區(qū) 收集的數(shù)據(jù)；和在用上述第二 X射線檢測器(30b)覆蓋的第二拍攝視野中，從上述第一拍攝視野的外側(cè)區(qū)域用上述第二 X射線檢測器 (30b)收集到的數(shù)據(jù)。
6. 如權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于，進一步具備顯示處理部(60)，顯示利用上述不同的扇形角度形成的多個不同的拍攝視野間的邊界。
7. 如權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于，進一步具備顯示處理部(60)，在用上述不同的扇形角度形成的多個不同的拍攝視野中，將用上述笫一圖像生成部(52， 54， 56)生成的最小的拍攝視野內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)放大到其他的拍攝視野的大?。伙@示裝置(44)，顯示利用上述顯示處理部(60)進行了上述放大的圖像數(shù)據(jù)。
8. 如權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于，進一步具備第二圖像生成部(52， 54， 56),在上述多個X射線檢測器中，通過只重構來自單一的X射線檢測器的數(shù)據(jù)，生成圖像數(shù)據(jù)；顯示處理部(60)，切換顯示利用上述第一圖像生成部生成的上述圖像數(shù)據(jù)和利用上述第二圖像生成部(52, 54， 56)生成的圖像數(shù) 據(jù)。
9. 一種X射線CT裝置的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，具備第一步驟，取得包含第一收集數(shù)據(jù)以及第二收集數(shù)據(jù)的多個收集數(shù)據(jù)，所述第一收集數(shù)據(jù)以及第二收集數(shù)據(jù)從包含具有相互不同的扇形角度的第一X射線管(26a)以及第二X射線管(26b)的多個X 射線管分別膝射，且分別用與上述第一 X射線管(26a)以及上述第二X射線管(26b)分別相對配置并具有檢測元件的第一X射線檢測器(30a)以及第二X射線檢測器(30b)得到；第二步驟，對于上述多個收集數(shù)據(jù)的每一個執(zhí)行加權處理，使得生成沿與上述第一X射線檢測器(30a)以及上述第二X射線檢測器據(jù)；、乂，，， p ,,。、'' 、第三步驟，通過對進行了加權的多個收集數(shù)據(jù)實施伴隨圖像重構處理的處理而生成上述圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明的X射線CT裝置具備包含具有相互不同的扇形角度的第1X射線管以及第2X射線管的多個X射線管；包含與第1X射線管以及第2X射線管分別相對配置的第1X射線檢測器以及第2X射線檢測器的多個X射線檢測器；以生成對于包含用第1X射線檢測器得到的第1收集數(shù)據(jù)(Ds1)以及用第2X射線檢測器得到的第2收集數(shù)據(jù)(Dm)的多個收集數(shù)據(jù)的各自，在與多個X射線檢測器具備的檢測元件的通道方向?qū)姆较蛏掀交睾铣傻膱D像數(shù)據(jù)的方式執(zhí)行加權處理的收集數(shù)據(jù)處理部；通過用收集數(shù)據(jù)處理部對進行了加權的多個收集數(shù)據(jù)(Dws1，Dwm)實施伴隨圖像重構處理的處理而生成圖像數(shù)據(jù)(I)的圖像生成部。
文檔編號G01N23/04GK101108131SQ200710137050
公開日2008年1月23日申請日期2007年7月19日優(yōu)先權日2006年7月19日
發(fā)明者中西知, 秋野成臣, 齊藤泰男申請人:株式會社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社

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