專利名稱：X射線ct裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線CT裝置和其攝像條件確定方法，本發(fā)明特別涉及多個能 量型X射線CT裝置的最佳的攝像^#確定技術(shù)。
背景技術(shù)：
在多個能量型X射線CT裝置中，在1個以上的X射線源，與面對X射線 源而設(shè)置的1個以上的X射線檢測器照射X射線，進行旋轉(zhuǎn)運動的同時，按照 兩個以上的不同的能量光譜，對設(shè)置于X射線源和X射線檢測器之間的被檢體 進行攝影，采用己獲得的被檢體透射數(shù)據(jù)，生成斷層圖像(圖像)。(更具體地說， 參照專利文獻1。)
在多個能量型X射線CT裝置中，人們認為具有下述的優(yōu)點，艮口，按照兩個 以上的不同的能量光譜攝影，進行差分運算等處理，由此，可在考慮X射線衰減 特性的能量依賴性的情況下，以更加良好的對比度顯示打算在上述斷層圖像上識 別的識別組織，與位于上述識別組織的背景中的分離組織，容易對識別組織進行 識別(識別性能高，讀影者容易發(fā)現(xiàn)所需的識別組織)。
專利文獻1: JP特開2004-174253號文獻。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在專利文獻l記載的已有技術(shù)中，沒有考慮多個能量型X射線CT裝 置中的最佳攝像條件的確定方法。
本發(fā)明的目的在于提供可針對多個能量型X射線CT裝置，確定最佳的攝像 劍牛的X射線CT裝置和其攝像^{牛確定方法。
本發(fā)明提供一種X射線CT裝置，其特征在于，包括
掃描部，其使可對被檢體照射多個不同的能量光譜的X射線的至少1個以 上的X射線源、與面對X射線源設(shè)置并檢測上述被檢體的邀寸X射線數(shù)據(jù)的檢 測器在照射X射線的同時，在上述被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)運動；重建機構(gòu)，其通ili:述掃描部，獲得兩個以上的不同的能量光譜的上述被檢
體的透射X射線數(shù)據(jù)，從而對上述被檢體的斷層圖像進行重建；
顯示機構(gòu)，其顯示i^已重建的斷層圖像，
特征在于，該X射線CT裝置包括
輸入機構(gòu)，其從上述斷層圖像上，輸入涉及應(yīng)識別的上述被檢體的識別組織 和打算與上述識別組織分離的分離組織的信息；
攝像條件確定機構(gòu)，其確定用于通iii:述斷層圖像，識別上述識別組織的攝 像綠
另外，本發(fā)明提供一禾中X射線CT裝置的攝像條件確定方法，其特征在于，
該方法包括下述步驟
(1) 在通過上述X射線CT裝置獲得的斷層圖像上，輸入涉及應(yīng)識別的上 述被檢體的識別組織和打算與上述識別組織分離的分離組織的信息；
(2) 確定通過上述斷層圖像，識別上述識別組織用的攝像條件。 發(fā)明的效果
按照本發(fā)明，提供可針對多個能量型X射線CT，，確定最佳攝像條件的 X射線CT裝置和其攝像劍牛確定方法。


圖1為多個能量型X射線CT裝置的概要結(jié)構(gòu)圖2為包括圖像處理裝置10的圖像處理系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)圖3為表示選定在多個能量攝影中，相對分離組織，最好i似寸操作者的所需
的識別組織進行識別的攝影條4牛(更具體地說，兩個管電壓的組合)的步驟，與
依此的多個能量攝影的步驟的處理的一個實例的流程圖4為表示指定識別組織的圖像處理裝置9的圖像顯示裝置18的畫面例的
圖5為用于選擇在圖4中指定的應(yīng)識別的組織和應(yīng)分離的分離組織的選擇列
圖6為表示組織表格的圖7為通過將兩個管電壓組合，進行攝影而獲得的兩個差分圖像，對識別組圖8為用于說明從X射線源產(chǎn)生的，Mil面對的X射線檢測器12檢測的X 射線的實效光譜，實效能量和其衰減的圖9為分別通過點劃線、實線、虛線表示在管電壓為80kV、 100kV、 140kV 時獲得的照射X射線實效光譜的分布的曲線圖10為在己制作的差分圖像上針對各組織而計算直方圖的圖11為在直方圖上，求出計算識別能的識別組織以外的其它的組織(分離 組織)的成分與識別組織的分別重合的比例在規(guī)定比例以下的閾值的亂
圖12為求出在閾值以上(或以下)的識別組織的面積S1 (像素數(shù)量)的圖13為求出識另微織的總面積S2 (像素數(shù)量)的圖14為針對每個高能量割牛(High—kV)、低能量割牛(Low—kV)的組 合而求出的識別率的曲線圖15為表示相對識別組織A、 B、 C、 D…，將差分處理、加法運算處理、 比例分配處理的處理例作為數(shù)據(jù)而存儲的圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明的X射線CT裝置的優(yōu)選實施方式進行說明。 圖1為多個能量型X射線CT裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。多個能量型X射線CT 裝置由機架(掃描儀)1、搭載于其上的X射線源2、 X射線檢測器3、臺4、對 X射線源2的照射進行控制的X射線控制器5、控制機架的機架控制器6、控制 臺4的臺控制器7、)1賴寸入X射線檢測器3中的X射線的強度變換為電信號的數(shù) 據(jù)解析系統(tǒng)(DAS) 8、輸AMii DAS8變換的電信號進行重建運算的重建運算 器9和圖像處理裝置10構(gòu)成。X射線源2朝向夾持被檢體0而面對設(shè)置的X射 線檢測器3照射X射線，X射線檢測器3檢觀贓被檢體中透射的X射線，產(chǎn)生 符合其強度的電信號。X射線源2和X射線檢測器3在1次的掃描的期間，圍繞 被檢體O旋轉(zhuǎn)。
X射線源2和機架1的動作通過X射線控制器5和機架控制器6而進行控 制。X射線控制器5將電力信號和X射線發(fā)生時刻信號供給X射線源2，機架控 制器6控制機架1上的構(gòu)成要素的旋轉(zhuǎn)速度和位置。臺4通過臺控制器7而迸行 控制，控制臺4的移動速度和位置。
射入X射線檢測器3中的X射線通過DAS8變換為數(shù)字信號，重建運算器
89接收經(jīng)數(shù)字變換的X射線數(shù)據(jù)，進行圖像重建，生成被檢體O的斷層圖像(圖 像數(shù)據(jù))。將已重建的圖像數(shù)據(jù)輸入到圖像處理裝置10中，記錄于后述的數(shù)據(jù)記 ^置中。
圖2為包括圖像處理裝置10的圖像處理系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)圖。圖像處理裝置
10主要包括控制各構(gòu)成要素的動作的中央處理裝置(CPU) 11、存儲圖像處理裝 置的控制程序的主存儲器12、存儲圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記^置13、作為與網(wǎng)絡(luò)的 連接接口的網(wǎng)絡(luò)適配器14、暫時存儲被檢體的圖像數(shù)據(jù)的顯示存儲器15、與和 鼠標(biāo)17連接的控制器16。
另外，在圖像系統(tǒng)中，皿M基于來自顯示存儲器15的圖像數(shù)據(jù)顯示圖 像的圖像顯示裝置1.8，用于對圖像顯示裝置上的軟開關(guān)進行操作的鼠標(biāo)17 (包 括指示器)，具有各種參數(shù)設(shè)定用的鍵或開關(guān)的鍵盤等的外部輸入器21。網(wǎng)絡(luò)適 配器14為將圖像處理裝置10與局域網(wǎng)絡(luò)、電話線路、互聯(lián)網(wǎng)等的網(wǎng)絡(luò)連接的機 構(gòu)。數(shù)據(jù)記錄裝置13也可為磁盤等的存儲裝置，或相對可取出的外部媒體進行 數(shù)據(jù)的寫入、讀出的裝置。圖像處理裝置10經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)適配器14和網(wǎng)絡(luò)19，與外 部的圖像數(shù)據(jù)庫20連接，在它們之間進行圖像數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。 (實施例l)
下面對本發(fā)明的實施例1進行說明。
圖3 (a)和圖3 (b)為表示通過象上述那樣構(gòu)成的圖像處理裝置，選定在 多個能量攝影中，相對分離組織，最優(yōu)船射喿作者的所需的識別組織進行識別的 攝影條件(更具體地，兩個管電壓的組合)的步驟，與依據(jù)它的多個能量攝影的 步驟的處理的一個實例的流程圖。
下面按照圖3 (a)和圖3 (b)所示的流程的機構(gòu)(步驟1 步驟5)，對處 理進行具體說明。
(步驟l)識別組織指定
在本步驟，指定構(gòu)成識別的對象的識別組織和處于上述識別組織的背景中的 分離組織。
釆用鼠標(biāo)等的指示器，指定識別組織。圖4為表示與指定識別組織的圖像處 理裝置10連接的圖像顯示裝置18的畫面實例的圖。在本畫面中，顯示用于選擇 打算識別的組織用的選擇列表(例如，下肢造影血管、頭部造影血管、鈣化斑塊 (plaque)、海綿骨、...)。操作者從表示于選擇列表中的組織中，選擇打算通過多個能量攝影識別的組織。
另外，圖5表示用于選擇在圖4中指定的應(yīng)識別的組織和應(yīng)分離的分離組織 的選擇列表。同樣在圖5的實例中，從下肢造影血管、頭部造影血管、f丐化斑塊、 海綿骨等中選擇分離組織。在圖5中，給出選擇作為識別組織的下肢造影血管， 作為分離組織的海綿骨的顯示例。此外，脂肪和軟組織、腦的白質(zhì)和灰白質(zhì)等作 為應(yīng)選擇的組織而考慮。另外，具有肺葉中的造影氣體和吸氣的識別均必須進行 的實例。
另外，本處理的組織指定用的畫面并不限于圖4和圖5，如果為識別組織和
分離組織可設(shè)定的畫面結(jié)構(gòu)，則可為任意方式。
(步驟2)攝影^#選擇
在本步驟中，求出用于最好地識別M:識別組織指定處理設(shè)定的識別組織的
多個能量攝影條件，更具體地說，兩個管電壓的組合。
在攝影割牛計算處理中，采用圖6的組織表格30。該表格30為求出針對預(yù) 先在步驟1中指定的組織的^組合(例如，在圖6的場合，識別組織為圖4所 示的4個組織的任意者，分離組織為圖4所示的4個組織以外的任意者的組合)， 按照攝影條件(具體來說，兩個管電壓的組合)進行攝影而產(chǎn)生的差分圖像上的 識別組織的識別率(涉及對識別組織進行識別的正確性的指標(biāo))的表格，從表格 31 42中，首先檢索在步驟1指定的兩個組織(識別組織和分離組織)的表格。 各表格為圖7那樣，通過將兩個管電壓組合，進行攝影而獲得的兩個圖像的差分 圖像等，對識別組織進行識別時的識別率呈表格狀表示。接著，從該組織的組合 的表格(例如31)中，檢索識別率最高的攝影條件(更具體地說，兩個不同的管 電壓)，求出最佳的攝影條件(兩個不同的管電壓的組合)。
識別率為事先計算的值，作為表示識別組織的正確性的指標(biāo)而定義，為其值 越高，越可正確地識別組織的值。其指例如，在識別率為90%的場合，按照該攝 影條件(兩個管電壓的組合)，進行多個能量的攝像，對識別組織進行識別的情 況下，可按照90%的概率，從圖像上發(fā)現(xiàn)識別組織。
下面通過圖3 (b)表示在本步驟所采用的各攝影剎牛(兩個管電壓的組合) 的識別率的計算方法的一個實例。
(步驟2-1)照射X射線實效光譜和X射線實效能量的計算
針對構(gòu)成Xt^的X射線CT裝置所具有的可外加的多個管電壓(例如，在低
10能量偵ij，為50kV、 60kV、 70kV、 80kV、 90kV、 100kV等，在高能量側(cè)，為100kV、 110k、 120kV、 130kV、 140kV、 150kV)各自的齡組合，在(步驟l)，照射各 管電壓的X射線，計算通過X射線檢測器檢測的照射X射線實效光譜和X射線 實效能量。另外，也可這樣進行，針管電壓的照射X射線實效光譜禾咯自的X 射線實效能量的計算事先進行，在之前，將其結(jié)果作為 庫存儲于數(shù)據(jù)記皿 置13中。
圖8為用于說明從X射線源產(chǎn)生的，通過面對的X射線檢測器3檢測的X 射線的實效光譜，實效能量和其衰減的圖。在步驟2-l中，根據(jù)打算計算X射線 CT裝置本身的固有特性、識別率的攝影剝牛，根據(jù)式1推定制動X射線的光譜， 根據(jù)式2推定特征X射線的光譜，將它們組合，推定照射X射線的光譜。
正二Np/A/ET0 (l+T/ (m0c2) Q (dT/dl) —Iexp (—fi (E) ltcota) dT... (1)
Ich^ (TOmC,L) 1.63... (2)
其中，正表示具有光子能量—E (=hv)的制動輻射X射線的能量強度，Ich 表示特性X射線的能量強度，N表示阿伏伽德羅(Avogadro)數(shù)，p、 A分別表 示耙(tai^et)的密度和原子量，m0表示電子的質(zhì)量，c表示光速，TO表示射入 電子的能量，Q表示從1個電子輻射的X射線的能量強度，按照光子能量E和 電子能量T的比E/T而近似地確定的值，dT/dl表示涉及Bethe等的阻止能量的理 論式，lt表示電子的射入距離，TK、 L表示從K、 L電子軌道去除電子所必需的 能量。另外，在X射線頻譜的計算中，也可采用己知的其它的方法。
如圖8所示的那樣，從陰極(燈絲)81a，對具有靶角度cx的陽極(耙)81b 照射熱電子，通過革巴81b形成的光子按照與熱電子的入射角度基本相垂直的角度 產(chǎn)生。光子在X射線管的固有濾波鋁當(dāng)量81c、補償濾波器(前置(bowtie)濾 波器)81d、銅濾波器81e中邀寸，照射到包括被檢體的對象組織和背景組織的 檢查部位。X射線的實效光譜考慮這樣的X射線的照射Mi 各而計算，從攝影計劃 階段的最初拍攝的掃描圖像(scanogram)，作為模擬被檢體而生成的水換算的橢 圓體82等的X射線吸收體中透射，射入閃爍器82a中，變換為光。該光通過發(fā) 光二極管82b而檢測。根據(jù)已計算的照射X射線實效光譜，將相對全部光譜的每 個能量的比例作為影響度(contributionratio)而計算，根據(jù)已計算的影響度，計 算實效能量。
圖9的曲線圖90為分別通過點劃線、實線、虛線而表示在例如，管電壓80kV、100kV、 140kV時獲得的照射X射線實效光譜的分布的曲線圖。采用各管電壓的 照射X射線實效光譜的分布，進行公知的平均化處理，由此，計算出每個管電壓
的實效能量91、 92、 93 (分別相當(dāng)于80kV， 100kV， 140kV)。 (步驟2-2)識別組織和分離組織的CT值計算 采用衰減系數(shù)(iA、mB，識別組織A和與其相對應(yīng)的分離組織B的密度(DA、 DB)、同一條件下的水衰減系數(shù)(iW，通過下述的式3-l， 3-2而計算針對在該X 射線CT裝置中可外加的管電壓(例如，在低能量側(cè)為50kV、 60kV、 70kV、 80kV、 90kV、 100kV等，在高能量側(cè)為100kV、 110kV、 120kV、 130kV、 140kV、 150kV)， 進行多個能量的攝像的場合的識別組織(A)和與其相對應(yīng)的分離組織(B)的 CT值PVA、 PVB。
PVA二 (DA^A—拜).誦/阿 ...(3 — 1)
PVB= (DB|iB—|_iw).誦4iw ... (3—2)
(步驟2-3)識別組織A和分離組織B的對比度計算 采用通過(步驟2-2)獲得的兩個式(3 — 1)、 (3—2)，計算被檢體的識別組 織A和其分離組織B之間的對比度C (CT值差)。
C二 (DAmA—DBmB)'誦4iw ... (4)
(步驟2-4)針對2種管電壓，生成模擬圖像 在管電流值為規(guī)定值的情況下，根據(jù)規(guī)定從X射線源2照射的X射線的照 射線量的管電流時間積mAs，計算投影數(shù)據(jù)上的噪音量。接著，將投影數(shù)據(jù)上的 噪音量變換為圖像數(shù)據(jù)上的量，針對高能量側(cè)的管電壓的值刺氏能量側(cè)的管電壓 的值的這兩個值，制作模擬圖像。模擬圖像按照識別組織具有在分離組織上由步 驟(2-3)獲得的對比度和由本步驟計算的噪音量的方式形成。該模擬圖像針對2 種管電壓的情況而分別求出。
(步驟2-5)制作差分圖像 制作按照低能量條件(Low-kV)攝影的模擬圖像和按照高能量條件 (High~~kV)攝影的模擬圖像的差分圖像。 (步驟2-6)制作直方圖 在己制作的差分圖像上，針對各組織，求出圖IO所示的那樣的直方圖。在 圖10中，橫軸表示CT值，縱軸表示像素頻率。該圖10表示計算識別率的識別 組織A和分離組織(在打算與識別組織分離的組織中，位于識別組織的背景中的組織)B的直方圖。針對各組織，例如圖6所示的4個組織之間的組合，對其進 行計算。
(步驟2-7)導(dǎo)出閾值CT值 如圖U所示的那樣，在直方圖中，對計算識別率的識別組織以外的其它的 組織(分離組織)的成分與識別組織的分布重合的比例在規(guī)定比例以下的閾值進 行計算。在此情況下，應(yīng)為圖11的斜線所示的面積SO (在一定比例以下)的CT 值作為閾值CTr而求出。
(步驟2-8)導(dǎo)出閾值以上的識另跑織的面積 如圖12所示的那樣，求出閾值以上(或以下)的識別組織的面積S1 (像素 數(shù)量)。其求出具有在圖8中選擇的閾值CTr以上的CT值(即去掉CTr以下的 值之后的剩余的值)的識別組織A的面積Sl 。 (步驟2-9)導(dǎo)出識別組織的總面積 如圖13所示的那樣，計算識別組織的總面積S2 (像素數(shù)量)。其用于求出 CTr沒有去除之前的識別組織A的面積S2。 (步驟2-10)導(dǎo)出識別率K 將閾值以上的識別組織A的面積S]和識別組織的總面積S2的比Sl/S2作 為識別率K。另外，關(guān)于計算方法，可為計算識別組織的比例的方法，并不限于 該一個實例。
按照該計算方法，針對高能量條件(High—kV)、低能量條件(Low—kV) 的每個組合，求出識別率。圖14為通jii:述計算方法求出的識別率的曲線圖。
圖14為打算形成某識別組織A (例如下肢造影血管)的具體實例，其為橫 軸表示高能量(High—kV)的電壓值(90kV 160kV)，縱軸表示識別率K，參 數(shù)采用低能量V1 V6 (50、 60、 70、 80、 90、 100kV)的實例。根據(jù)該圖可知， 即使在低能量側(cè)的管電壓中，在低偵啲能量(50 70W)，識別率K大，在低能 量側(cè)的管電壓中，越接近較高側(cè)的能量(80kV 100kV)，識別率越低。另外可 知，在高能量側(cè)的管電壓中，在低能量側(cè)(100、 110kV)，識別率較低。
圖14那樣的曲線圖針對識別組織和分離組織的每十組合而求出。接著，將 其作為數(shù)據(jù)而記錄于表格中。圖7為將圖14的數(shù)據(jù)作為表格而存儲的實例。
在步驟2進行攝影條件的確定，并且如上那樣求出識別用的圖像處理形態(tài)。 識別用的圖像處理形態(tài)指通過上述已計算的攝影劍牛，獲得高能量攝影圖像和低能量攝影圖像，但是由此用于識別識別組織所實施的圖像處理。此時，存儲求出 識別率時的圖像處理，通過已存儲的圖像處理，進行高能量攝影圖像和低能量攝 影圖像之間的處理，獲得打算識別的組織變得明確的圖像。
圖15表示，存儲數(shù)據(jù)例。將對識別組織A、 B、 C、 D...的差分處理、加 法運算處理、比例分配處理的處理例作為數(shù)據(jù)而存儲。
另外，也考慮即使在不能夠如上那樣，將識別率作為表格而保持，仍每次檢 索過去的對以圖像來計算識別率的方法，頓用在計穀幾中模擬地制作的圖像而 計算的方式。
在這里，對最佳識別^#的提取進行描述。
在圖14、圖7的例子中，識別率最高的值為圃％的高能量和低能量的組合
如下所述。
(H) 130kV— (L) 60kV、 (H) 140kV_ (L) 60kV、 (H) 150kV— (L)
60kV
具有從其中，將1個作為最佳識別剎牛而選擇的方式。
另一方面，具有即使在識別率不為100%的情況下，從90%以上的組合中選 擇1個的方法。在圖7的實例中為16種，從其中，在例如高能量的電壓為例如 120kV，在低能量中，高能量側(cè)為120kV的情況下的組合中，選擇最高的識別率 的電壓。
在圖7的實例中，在識別率最高的組合中，低能量側(cè)為60kV。反之，按照 為70kV的方式將低能量固定，選擇最佳的高能量的電壓。在圖7的實例中，為 150kV。
另外，還具有如果不是最高的識別率，即使為50%左右的識別率，仍足以判 斷，則如果操作者進行判斷，貝U選擇(H) 130kV— (L) 90kV這樣的組合的實
此外，在作為硬件，打算限制電壓，或打算減少X射線照射量，耗電量具 有限制這樣的實例中，還具有在上述的各種限制中，操作者判斷為最佳的例子。
還有，具有打算識別的識別組織在兩個以上，將它們并存，打算在圖像中識 別的情況。在這樣的情況下，可利用該兩個以上的識別組織的各自的識別率的平 均值等，選擇該值高的組織。
根據(jù)上面所述，在選擇最佳的管電壓的情況下，也可選擇識別率高的組合，
14也可考慮其他的情況(例如，打算使高能量側(cè)的電壓為預(yù)定值，打算使低電量側(cè) 的電壓為預(yù)定值，為了識別組織的判斷所必需的識別率為該禾號等) ^^定。 (步驟3)攝影割，示 在本步驟，在攝影條件計算處理中，表示根據(jù)表格30求出的識別組織的攝 影條件和該條件下的識別率。 (步驟4)多個能量攝影
在本步驟，按照于2步驟2獲得的攝影條件，通過多個能量攝影，獲得借助
同一被攝體的兩個以上的不同的能量光譜而攝影的邀t繊。在多個能量攝影中
具有各種的方法，公知有在機架內(nèi)部，具有兩個X射線源和X射線檢測器，
從各自的x射線源附力杯同的管電壓，由此，獲得具有兩個不同的能量光譜的透 射數(shù)據(jù)的方法，或在x射線源前，附加 麼波器，根據(jù)濾波器的有無而產(chǎn)生不同的
能量的方法等。
如果本發(fā)明所采用的多個能量攝影的方法為獲得具有兩個以上的不同的能 量光譜的被檢體透射數(shù)據(jù)的方法，則可為任意的方法。
(步驟5)組織識別圖像制作
在本處理步驟，采用具有通過多個能量攝影獲得的兩個以上的不同的能量光 譜的被檢體透射數(shù)據(jù)，制作用于最好地識別通過識別組織指定而指定的組織的圖 像。由于最好地識別通過識別組織指定而指定的組織的圖像為攝影劍牛計算處理 的識別率計算所采用的圖像，故采用用于制作該圖像的圖像處理。
該圖像處理也 ￡圖15而說明，但是，不但具有在上述攝影條件計算處理 的識別率計算方法的一個實例中示出的差分處理，還具有High—kV圖像、 Low^kV圖像的加法運算平均處理、權(quán)重差分或加法運算平均處理、康普頓 (Compton) /光電分解處理等的各種圖像處理。
另外，作為攝影^#,給出電壓，但是還可附加電流。另外，也可具有切片 (slice)寬度的指定的實例。
在木發(fā)明的實施例的X射線CT裝置中，用于實施上述圖3 (b)所示的流 程圖的，Mi竽作為確定用于通過借助X射線CT裝置獲得的斷層圖像而對識別組織 謝亍識別的攝影條件用的攝影剝牛設(shè)定機構(gòu)而設(shè)置，以便實施圖3 (a)的步驟。 作為，旨等而設(shè)置的攝影條件設(shè)定機構(gòu)既可為通過上述多個不同的能量光譜，選 擇任意的兩個以上的照射X射線光譜選擇機構(gòu)，該照射X射錢光譜選擇機構(gòu)也可選擇，多個不同的能量光譜的管電壓。更具體地說，例如，上述攝影條件確定機構(gòu)也可包括在M31任意兩個以上的 已選擇的多個能量光譜，獲得劍寸X射線數(shù)據(jù)而進行圖像重建的斷層圖像上，計算涉及識別上述識別組織的正確性附旨標(biāo)的計算機構(gòu)。另外，上述計^a構(gòu)也可針對上述多個不同的能量光譜的多個管電壓的組合，計算上述指標(biāo)。此外，上述照射X射線光譜選擇機構(gòu)也可通3ih述指標(biāo)，選擇具有正確性高的指標(biāo)的管電壓的組合。另外，上述顯示機構(gòu)還可針對上述多個管電壓的組合， 將上述指標(biāo)呈表格狀而表示。還有，也可這樣形成，其中，上述攝影條件確定機構(gòu)包括存儲多個不同的能量光譜和上述被檢體的幾個組織的X射線衰減系數(shù)的存儲機構(gòu);MJ:述幾個組織，選擇所需的識別組織，與打算與，識別組織分離的分離組織的組織選擇機構(gòu)，上述計敦幾構(gòu)包括采用上述多個不同的能量光譜和上述識別組織和分離 組織的X射線衰減系數(shù)，生成模擬圖像的模擬圖像生成機構(gòu)；通過上述模擬圖像 生成機構(gòu)，生成表示上述識別組織和分離組織的像素分布的直方圖的直方圖生成 機構(gòu)；根據(jù)上述識別組織和分離組織的上述直方圖的重合瞎況，計算上述指標(biāo)的 指標(biāo)計^n構(gòu)。另外，上述模擬圖像生i:劃幾構(gòu)也可包括計算上述多個不同的能 量光譜各自的實效能量的實效能量計算機構(gòu);采用上述已計算的實效能量的X射 線衰減系數(shù)，計算上述識別組織和分離組織的CT值的CT值計算機構(gòu)；計算基 于管電流值而計算的上述斷層圖像上的噪音量的斷層圖像上噪音計算機構(gòu)；根據(jù) 上述CT值，與上述斷層圖像上的噪音量，生成模擬圖像的機構(gòu)。此外，上述斷 層圖像上噪音計算機構(gòu)可包括根據(jù)上述管電流值，計算投影數(shù)據(jù)上的噪音量的機 構(gòu)；將上述投影數(shù)據(jù)上的噪音量換算為投影數(shù)據(jù)上的噪音量的換算機構(gòu)。此外，本發(fā)明的X射線CT裝置的攝像劍牛確定方法包括在通過上述X 射線CT裝置獲得的斷層圖像上，輸入與應(yīng)識別的上述被檢體的識別組織和打算 與上述識別組織分離的分離組織相關(guān)的信息的步驟(0;確定用于通)iJl述斷層 圖像，識別上述識別組織的攝像條件的步驟(2)。例如，上述步驟(2)也可為 通過上述多個不同的能量光譜，選擇任意的兩個以上的光譜的步驟。例如，上述步驟(2)還可為選擇上述多個不同的能量光譜的管電壓的步驟。 例如，上述步驟(2)也可包括在通過上述任意兩個以上的己選擇的多個能 量光譜，獲得透射X射線數(shù)據(jù)而進行圖像重建的斷層圖像上，計算與識別上述識別組織的正確性相關(guān)的指標(biāo)的步驟(3)。例如，上述步驟(3)也可針對上述多個不同的能量光譜的多個管電壓的組 合，計算上述指標(biāo)。例如，上述步驟(2)還可MiU:述指標(biāo)，選擇具有正確性高的指標(biāo)的管電壓的組合。例如，上述步驟(2)也可包括針對上述多個管電壓的組合，呈表格狀顯示 上述指標(biāo)的步驟。例如，上述步驟(2)也可包括存儲多個不同的能量光譜和上述被檢體的 幾個組織的X射線衰減系數(shù)的步驟(4); 31±述幾個組織，選擇所需的識別組織，與打算和上述識別組織分離的分離組織的步驟(5)，上述步驟(3)包括采 用上述多個不同的能量光譜和上述識別組織與分離組織的X射線衰減系數(shù)，生成模擬圖像的步驟(6);通過在上述步驟(6)獲得的上述模擬圖像，生成表示上 述識別組織和分離組織的像素分布的直方圖的步驟(7);根據(jù)上述識別組織和分離組織的上述直方圖的重合瞎況，計算上述指標(biāo)的步驟(8)。此外，也可包括例如，上述步驟(6);計算上述多個不同的能量光譜各自的 實效能量的步驟(9);采用己計算的實效能量的X射線衰減系數(shù)，計算上述識別 組織和分離組織的CT值的步驟(10);計算根據(jù)管電流值而計算的上述斷層圖像上的噪音量的步驟(11);根據(jù)斷層圖像上噪音計嶽幾構(gòu)、上述CT值、上述斷層 圖像上的噪音量，生成模擬圖像的步驟(12)。還有，例如，上述步驟(11)也可包括根據(jù)上述管電流值，計算投影數(shù)據(jù)上的噪音量的步驟(13);將上述投影數(shù)據(jù)上的噪音量換算為圖像數(shù)據(jù)上的噪音量的步驟(14)。另外，本發(fā)明并不限于上述實施例，可在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)的范圍內(nèi)，進 行各種變形而實施。例如，也可通過管電壓選擇兩個照射X射線，但是，由于即 使為相同管電壓，照射X射線能量光譜也不同，故也可通過能量光譜而選擇。另 外，采用識別率作為涉及識另啲正確性附旨標(biāo)，但是，顯然也可以針對各攝像條 件，將ROC分析的TPF (True Positive Fraction)預(yù)先作為數(shù)據(jù)而求出并進行存儲， 參照該數(shù)據(jù)。1權(quán)利要求
1.一種X射線CT裝置，其包括掃描部，其使可對被檢體照射多個不同的能量光譜的X射線的至少1個以上的X射線源、與面對X射線源設(shè)置并檢測上述被檢體的透射X射線數(shù)據(jù)的檢測器在照射X射線的同時，在上述被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)運動；重建機構(gòu)，其通過上述掃描部，獲得兩個以上的不同的能量光譜的上述被檢體的透射X射線數(shù)據(jù)，從而對上述被檢體的斷層圖像進行重建；顯示機構(gòu)，其顯示上述已重建的斷層圖像，特征在于，該X射線CT裝置包括輸入機構(gòu)，其從上述斷層圖像上，輸入涉及應(yīng)識別的上述被檢體的識別組織和打算與上述識別組織分離的分離組織的信息；攝像條件確定機構(gòu)，其確定用于通過上述斷層圖像，識別上述識別組織的攝像條件。
2. 根據(jù)權(quán)禾腰求1戶誠的X射線CT裝置，其特征在于， 上述攝像條件確定機構(gòu)為從上述多個不同的能量光譜，選擇任意的兩個以上的光譜的照射X射線光譜選擇機構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2戶艦的X射線CT裝置，其特征在于，上述照射X射線光譜選擇機構(gòu)選擇上述多個不同的能量光譜的管電壓。
4. 根據(jù)權(quán)禾腰求3戶艦的X射線CT裝置，其特征在于， 上述攝像條件確定機構(gòu)包括計算機構(gòu)，該計算機構(gòu)在通過任意的兩個以上的已選擇的多個能量光譜，獲得邀寸X射線數(shù)據(jù)而進行圖像重建的斷層圖像上，計 算涉及識別上述識別組織的正確性的指標(biāo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線CT裝置，其特征在于， 上述計算機構(gòu)針對上述多個不同的能量光譜的多個管電壓的組合，計算上述指標(biāo)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5戶脫的X射線CT裝置，其特征在于，上述照射X射線光譜選擇機構(gòu)通過上述指標(biāo)，選擇具有正確性高附旨標(biāo)的 管電壓的組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線CT裝置，其特征在于，上述顯示機構(gòu)針對上述多個管電壓的組合，呈表格狀顯示上述指標(biāo)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4戶艦的X射線CT裝置，其特征在于，上述攝像條件確定機構(gòu)包括存儲機構(gòu)，其存儲多個不同的能量光譜禾吐述 被檢體的幾個組織的X射線衰減系數(shù)；和組織選擇機構(gòu)，其從上述幾個組織，選 擇所需的識別組織，與打算和該識別組織分離的分離組織，上述計^m構(gòu)包括模擬圖像生成機構(gòu)，其采用上述多個不同的能量光譜和戰(zhàn)識別組織與分離 組織的X射線衰減系數(shù)，生/^1擬圖像；直方圖生成機構(gòu)，其iiiU:述模擬圖像生j^幾構(gòu)，生成表示上述識別組織和分離組織的像素分布的直方圖；和指標(biāo)計^m構(gòu)，其根據(jù)上述識別組織和分離組織的上述直方圖的重合情況， 計算上述指標(biāo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線CT裝置，其特征在于，上述模擬圖像生成機構(gòu)包括計算上述多個不同的能量光譜各自的實效能量的實效能量計算機構(gòu)；采用上述計算出的實效能量的X射線衰減系數(shù)，計算上述識別組織和分離 組織的CT值的CT值計算機構(gòu)；對根據(jù)管電流值而計算出的上述斷層圖像上的噪音量進行計算的斷層圖像 上噪音計算機構(gòu)；和根據(jù)上述CT值，與上述斷層圖像上的噪音量，生成模擬圖像的機構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)禾腰求9戶服的X射線CT裝置，其特征在于， 上述斷層圖像上噪音計算機構(gòu)包括 根據(jù)上述管電流值，計算投影數(shù)據(jù)上的噪音量的機構(gòu)；禾卩 將上述投影數(shù)據(jù)上的噪音量換算為投影數(shù)據(jù)上的噪音量的換算機構(gòu)。
11. 一種X射線CT裝置的攝像劍牛確定方法，其特征在于， 該方法包括下述步驟(1) 在通過上述X射線CT裝置獲得的斷層圖像上，輸入涉及應(yīng)識別的上述被檢體的識別組織和打算與上述識別組織分離的分離組織的信息；(2) 確定Sil上述斷層圖像，識別上述識別組織用的攝像剝牛。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的X射線CT裝置的攝像條件確定方法，其特征在于，上述步驟(2)為從上述多個不同的能量光譜，選擇任意的兩個以上的光譜 的步驟。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的X射線CT裝置的攝像^#確定方法，其特征在于，上述步驟(2)為選擇上述多個不同的能量光譜的管電壓的步驟。
14. 根據(jù)權(quán)禾腰求13所述的X射線CT裝置的攝像剝牛確定方法，其特征在于，上述步驟(2)包括 (3 )在通過任意的兩個以上的已選擇的多個能量光譜獲得邀寸X射線數(shù)據(jù) 而進行圖像重建的斷層圖像上，計算涉及識別上述識別組織的正確性附旨標(biāo)的步 驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的X射線CT裝置的攝像斜牛確定方法，其特征在于，上述步驟(3)針對上述多個不同的能量光譜的多個管電壓的組合，計算上 述指標(biāo)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的X射線CT裝置的攝像剝牛確定方法，其特征在于，上述步驟(2)通3ii:述指標(biāo)，選擇具有正確性高的指標(biāo)的管電壓的組合。
17. 根據(jù)權(quán)禾腰求15所述的X射線CT裝置的攝像剝牛確定方法，其特征在于，上述步驟(2)包括針對上述多個管電壓的組合，呈表格狀顯示上述指標(biāo)的 步驟。
18. 根據(jù)權(quán)禾腰求14所述的X射線CT裝置的攝像條件確定方法，其特征在于，上述步驟(2)包括下述步驟(4) 存儲多個不同的能量光譜和上述被檢體的幾個組織的X射線衰減系數(shù) 的步驟；(5) 從上述幾個組織，選擇所需的識別組織，和打算與上述識別組織分離 的分離組織的步驟，上述步驟(3)包括下述步驟(6) 采用，多個不同的能量光譜和上述識別組織與分離組織的X射線衰 減系數(shù)，生成模擬圖像的步驟；(7) 通過借助，步驟(6)獲得的上述模擬圖像，生成表示上述識別組織 和分離組織的像素分布的直方圖的步驟；(8) 根據(jù)上述識別組織和分離組織的上述直方圖的重合瞎況，計算上述指 標(biāo)的步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的X射線CT裝置的攝像劍牛確定方法，其特征在于，上述步驟(6)包括下述步驟(9) 計算戰(zhàn)多個不同的能量光譜各自的實效能量的步驟；(10) 采用該計算出的實效能量的X射線衰減系數(shù)，計算上述識別組織和 分離組織的CT值的步驟；(11) 計算根據(jù)管電流值而求出的上述斷層圖像上的噪音量的步驟；(12) 根據(jù)斷層圖像上噪音計算機構(gòu)、上述CT值、與上述斷層圖像上的噪 音量，生成模擬圖像的步驟。
20. 根據(jù)權(quán)禾腰求19所述的X射線CT裝置，其特征在于，上述步驟(11)包括下述步驟(13) 根據(jù)上述管電流值，計算投影數(shù)據(jù)上的噪音量的步驟；(14) 將上述投影數(shù)據(jù)上的噪音量換算為圖像數(shù)據(jù)上的噪音量的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種X射線CT裝置，其包括掃描部，其使可對被檢體照射多個不同的能量光譜的X射線的至少1個以上的X射線源，與面對X射線源設(shè)置并檢測上述被檢體的透射X射線數(shù)據(jù)的檢測器在照射X射線的同時，在上述被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)運動；重建機構(gòu)，其通過上述掃描部，獲得兩個以上的不同的能量光譜的上述被檢體的透射X射線數(shù)據(jù)，對上述被檢體的斷層圖像進行重建；顯示機構(gòu)，其顯示上述已重建的斷層圖像，該X射線CT裝置包括輸入機構(gòu)，其從上述斷層圖像上，輸入涉及應(yīng)識別的上述被檢體的識別組織和打算與上述識別組織分離的分離組織的信息；攝像條件確定機構(gòu)，其確定用于通過上述斷層圖像，識別上述識別組織的攝像條件。由此，可確定對于多個能量型X射線CT裝置最佳的攝像條件。
文檔編號A61B6/03GK101583314SQ20078004674
公開日2009年11月18日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者后藤大雅, 廣川浩一, 角村卓是 申請人:株式會社日立醫(yī)藥