專利名稱:X射線ct設(shè)備的制作方法
X射線CT設(shè)備[0001]相關(guān)申請的交叉引用[0002]本申請要求2007年4月23日遞交的日本專利申請No. 2007-112452的優(yōu)先權(quán)。技術(shù)領(lǐng)域：
[0003]本文所公開的主題涉及一種X射線CT (計算斷層照相法)設(shè)備，并且尤其涉及一種用具有不同能量分布的多種X射線對受檢者的相同解剖區(qū)域進行X射線CT成像以獲得代表相同切片但具有不同的圖像性質(zhì)的多種斷層圖像的X射線CT設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0004]常規(guī)地，存在一種已知的X射線CT成像方法，包括利用具有彼此不同的能量分布的兩種X射線對受檢者的相同解剖區(qū)域執(zhí)行X射線CT成像，以獲得代表相同切片但具有彼此不同的圖像性質(zhì)的兩種斷層圖像，并且使用這兩種斷層圖像執(zhí)行圖像間計算處理以獲得斷層圖像之間的差被增強的增強圖像(例如參見專利文獻I)。[0005]一般而言，不同種類的物質(zhì)具有不同的X射線能量吸收分布，并且當(dāng)用具有不同能量分布的兩種X射線對受檢者成像時，從成像操作獲得的受檢者的斷層圖像具有彼此不同的圖像性質(zhì)，例如對比度。因此，通過集中在斷層圖像之間的這種差異，可以提取僅代表給定物質(zhì)或組織的圖像以幫助解釋斷層圖像。[0006]當(dāng)用兩種X射線對受檢者成像以獲得這種增強的圖像時，原則上在第一和第二成像操作之間發(fā)生時間差，并且第一和第二成像操作之間的受檢者的位置或姿勢的變化導(dǎo)致兩個斷層圖像之間的受檢者的位置偏移。除了由于斷層圖像之間的圖像性質(zhì)的差異引起的真實差異之外，這種位置偏移導(dǎo)致在增強的圖像中引入偽影，從而干擾增強的圖像的適當(dāng)觀察或分析。[0007]雖然在受檢者的配合下可能將受檢者的有意識動作或呼吸抑制在某種程度，但是尤其在受檢者的心臟運動中所涉及的受檢者的位置偏移不可能被限制。因此，例如，當(dāng)將受檢者的動脈作為感興趣的解剖區(qū)域進行X射線CT成像時，動脈本身的位置隨心臟運動變化或者動脈的厚度會隨血流速度的變化而改變，導(dǎo)致在多種斷層圖像中感興趣的解剖區(qū)域的位置偏移。[0008]可預(yù)期的解決這個問題的方法包括應(yīng)用心電圖同步成像(electrocardiological synchronized imaging)技術(shù)。心電圖同步成像技術(shù)包括前瞻性成像方法和回顧性成像方法。前瞻性成像方法包括通過心電圖儀等監(jiān)視受檢者的心電波形，并且使每次掃描與在從R峰值開始的給定時間段之后的給定的心臟相位同步(例如參見日本專利申請公開號 2006-6531)?；仡櫺猿上穹椒òㄅc受檢者的心電波形數(shù)據(jù)同時地采集投影數(shù)據(jù)，并且隨后在圖像重建中僅提取對應(yīng)于任意的心臟相位的投影數(shù)據(jù)(例如參見日本專利申請公開號2003-164446)。由于通過應(yīng)用這種心電圖同步成像技術(shù)，可以使用對應(yīng)于其中與心臟運動相關(guān)的受檢者的運動緩慢的給定心臟相位區(qū)域的投影數(shù)據(jù)來執(zhí)行重建處理，在得到的斷層圖像中由于心臟運動引起的受檢者的位置偏移可以被抑制。
發(fā)明內(nèi)容
[0009]然而，當(dāng)應(yīng)用前瞻性成像方法時，必須與其中心臟運動緩慢的特定心臟相位同步地進行掃描，并且因此，必須通過監(jiān)視受檢者的心電波形等來不斷地檢查受檢者的心臟相位以為每次掃描確定何時開始掃描，從而使X射線CT設(shè)備的控制變得復(fù)雜。當(dāng)應(yīng)用回顧性成像方法時，受檢者連續(xù)地長時間暴露于X射線，并且增加了受檢者的照射劑量。尤其當(dāng)回顧性成像方法與造影成像(contrast imaging)結(jié)合時,注入到受檢者中的造影劑流動相對較快，使得造影劑的總劑量以及因此對受檢者的壓力被進一步增加，從而使得這種成像方法不切實際。[0010]考慮到這些情況做出了本發(fā)明，其目的是提供一種X射線CT設(shè)備，用于利用具有彼此不同的能量分布的多種X射線來掃描受檢者，其中通過簡單的控制機制可以減小通過掃描獲得的代表相同切片的多種斷層圖像之間的受檢者的位置偏移，同時減小了對受檢者的壓力。[0011]在其第一方面，本發(fā)明提供了一種X射線CT設(shè)備，包括x射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配備有用于產(chǎn)生X射線的X射線產(chǎn)生部分和X射線檢測部分，該X射線檢測部分包括一維或二維排列、在空腔對面彼此面向并且繞給定軸可旋轉(zhuǎn)提供的很多X射線檢測器元件；成像臺，用于運送放置在其上的受檢者沿所述給定軸穿過所述空腔；以及掃描控制裝置，用于控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺以利用所述X射線產(chǎn)生部分產(chǎn)生的切換的X射線順序地執(zhí)行第一和第二掃描，所述第一掃描沿所述給定軸的方向在給定位置處在足以對斷層圖像進行重建處理的給定的視角上利用具有第一能量分布的第一X射線采集投影數(shù)據(jù)，并且所述第二掃描在所述給定視角上利用具有不同于所述第一能量分布的第二能量分布的第二 X射線采集投影數(shù)據(jù)，其中所述設(shè)備還包括心動周期識別裝置，用于在所述第一掃描之前識別所述受檢者的心動周期；以及掃描開始時間間隔設(shè)置裝置，用于設(shè)置從所述第一掃描的開始到所述第二掃描的開始的時間間隔為大約與所述識別的心動周期相等的時間，所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以在所述設(shè)置的時間間隔開始所述第一和第二掃描并且在一個心動周期內(nèi)執(zhí)行所述掃描的每一個，同時以恒定的旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使得所述第一掃描的心臟相位覆蓋近似匹配所述第二掃描的心臟相位覆蓋。[0012]在其第二方面，本發(fā)明提供了第一方面的X射線CT設(shè)備，其中所述給定視角是 180°的角度加上所述X射線的扇形角；所述設(shè)備還包括旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置，用于設(shè)置所述 X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)周期為大約與所述識別的心動周期相同的給定周期；并且所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以所述設(shè)置的旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)。[0013]在其第三方面，本發(fā)明提供了第一方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述給定視角是 360° ;所述設(shè)備還包括旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置，用于設(shè)置所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)周期為給定周期，該給定周期大約與通過從所述識別的心動周期中減去切換所述X射線所需要的時間而確定的周期相同；并且所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以所述設(shè)置的旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)。[0014]在其第四方面，本發(fā)明提供了第二或第三方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺順序地移動所述給定位置到沿所述給定軸的方向排列的多個位置，并且在所述位置的每一個執(zhí)行所述第一和第二掃描。[0015]在其第五方面，本發(fā)明提供了第四方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在所述多個位置處以相同的所述時間間隔并且在相同的所述旋轉(zhuǎn)周期中執(zhí)行所述第一和第二掃描。[0016]在其第六方面，本發(fā)明提供了第四方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述心動周期識別裝置當(dāng)每次移動所述給定位置時識別所述受檢者的心動周期；每次移動所述給定位置時所述掃描開始時間間隔設(shè)置裝置設(shè)置所述時間間隔為大約與所述識別的心動周期相同的時間；并且每次移動所述給定位置時所述旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置基于所述心動周期設(shè)置所述旋轉(zhuǎn)周期為所述給定周期。[0017]在其第七方面，本發(fā)明提供了第六方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述心動周期識別裝置在所述給定位置正被移動到下一位置時識別所述受檢者的心動周期；所述旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置在所述給定位置正被移動到下一位置時基于所述識別的心動周期設(shè)置所述給定周期；并且所述掃描控制裝置在所述給定位置正被移動到下一位置時開始控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以將所述旋轉(zhuǎn)周期帶得靠近所述設(shè)置的給定周期。[0018]在其第八方面，本發(fā)明提供了第四到第七方面的任何一個中的X射線CT設(shè)備，其中所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)匹配所述第一掃描開始時所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的角位置全到所述多個位置處的相同角位置。[0019]在其第九方面，本發(fā)明提供了第一方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺順序地移動所述給定位置到沿所述給定軸的方向排列的多個位置，并且在所述每個位置處執(zhí)行所述第一和第二掃描。[0020]在其第十方面，本發(fā)明提供了第九方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述掃描控制裝置控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)全在所述多個位置處在相同的所述時間間隔開始所述第一和第二掃描。[0021]在其第十一方面，本發(fā)明提供了第九方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述心動周期識別裝置在每次移動所述給定位置時識別所述受檢者的心動周期；并且所述掃描開始時間間隔設(shè)置裝置設(shè)置所述時間間隔為大約與每次移動所述給定位置時所述識別的心動周期相同的時間。[0022]在其第十二方面，本發(fā)明提供了第一到第十一方面的任何一個中的X射線CT設(shè)備，還包括圖像產(chǎn)生裝置，用于處理通過所述第一掃描獲取的第一投影數(shù)據(jù)和通過所述第二掃描獲取的第二投影數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生增強的圖像，其中相互代表相同切片的根據(jù)所述第一投影數(shù)據(jù)的斷層圖像與根據(jù)所述第二投影數(shù)據(jù)的斷層圖像之間的差被增強。[0023]在其第十三方面，本發(fā)明提供了第十二方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述圖像產(chǎn)生裝置應(yīng)用重建處理到所述第一投影數(shù)據(jù)以獲得第一斷層圖像，應(yīng)用重建處理到所述第二投影數(shù)據(jù)以獲得第二斷層圖像，并且在所述第一和第二斷層圖像之間執(zhí)行圖像間計算處理以產(chǎn)生所述增強的圖像。[0024]在其第十四方面，本發(fā)明提供了第十三方面中的X射線CT設(shè)備，其中所述圖像間計算處理是加/減處理。[0025]在其第十五方面，本發(fā)明提供了第一到第十四方面的任何一個中的X射線CT設(shè)備，其中所述重建處理基于反投影技術(shù)。[0026]在其第十六方面，本發(fā)明提供了第一到第十五方面的任何一個中的X射線CT設(shè)備，其中所述心動周期識別裝置基于通過心電圖儀、心率監(jiān)視器或脈搏計獲取的信號識別心動周期。[0027]在其第十七方面，本發(fā)明提供了第一到第十六方面的任何一個中的X射線CT設(shè)備，其中所述X射線產(chǎn)生部分包括X射線管，并且所述第一 X射線和所述第二 X射線是產(chǎn)生X射線的所述X射線管利用相互不同的管電壓產(chǎn)生的X射線。[0028]在其第十八方面，本發(fā)明提供了第一到第十七方面的任何一個中的X射線CT設(shè)備，其中所述X射線檢測部分是多行X射線檢測部分或矩陣結(jié)構(gòu)的X射線區(qū)域檢測器。[0029]如這里所用的，措辭“運送某物通過”意味著“運送某物進入”和“運送某物離開”。[0030]如這里所用的，短語“在給定位置”表示“X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)中心固定在給定軸的方向上的一個位置”。[0031]如這里所用的，術(shù)語“能量分布”指的是表示X射線能量與該能量的強度之間的關(guān)系的分布，它的一個實例是水平軸為光子能(keV)、垂直軸為光子數(shù)量的曲線圖。[0032]如這里所用的，短語“設(shè)置從所述第一掃描的開始到所述第二掃描的開始的時間間隔為大約與所述識別的心動周期相等的時間”或者“設(shè)置所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)周期為大約與...相同的給定周期”包含，當(dāng)從第一掃描的開始到第二掃描的開始的時間間隔或者X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)周期只能以逐步的方式以給定的步長設(shè)置時，用約等于步長的延遲來設(shè)置這種時間間隔或旋轉(zhuǎn)周期；例如，高達約O. 05秒的延遲對于可以O(shè). 05 秒步設(shè)置的旋轉(zhuǎn)周期來說是可允許的。[0033]如這里所用的，術(shù)語“掃描”指的是在足以重建一個斷層圖像的給定視角上采集投影數(shù)據(jù)；例如，可以考慮半掃描，其中采集180°加上X射線扇形角α的投影數(shù)據(jù)，或者全掃描，其中采集360°的投影數(shù)據(jù)。[0034]如這里所用的，術(shù)語“X射線扇形角”指的是相對于X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)角度方向(即X射線檢測部分的通道方向)的X射線發(fā)射角度。[0035]如這里所用的，術(shù)語“切換X射線所需要的時間”指的是X射線源轉(zhuǎn)移到具有給定的預(yù)期能量分布的可產(chǎn)生X射線狀態(tài)所需要的時間；例如，當(dāng)X射線源包括X射線管時，該術(shù)語可以表示X射線管的管電壓達到特定預(yù)期范圍所需要的時間。特別地，例如，“所需要的時間”可以大約為O. 2秒。[0036]可基于“差”提取的物質(zhì)可以包括例如諸如脂肪、鈣等給定物質(zhì)；諸如腦或器官的軟組織；諸如肋骨或脊骨的骨組織；以及具有落入特定范圍內(nèi)的CT值的特定解剖區(qū)域中的給定組織。[0037]“增強的圖像”可以包括例如各種材料分解圖像，諸如其中增強了軟組織的軟部分圖像，其中增強了骨組織的骨圖像，其中增強了脂肪的脂肪分布圖像，以及其中增強了鈣的鈣分布圖像。[0038]“圖像產(chǎn)生裝置”可以是例如在第一和第二投影數(shù)據(jù)之間的圖像間計算處理之后通過執(zhí)行重建處理獲得增強的圖像數(shù)據(jù)的裝置。[0039]“加/減處理”可以包括對原始數(shù)據(jù)的簡單加或減處理，并且此外，至少在一方面在對數(shù)據(jù)加權(quán)或移位之后的加或減處理，并且可以包括例如至少在一方面在對整個數(shù)據(jù)中的所有CT值轉(zhuǎn)換之后的減處理，使得彼此對應(yīng)的給定解剖區(qū)域中的CT值變得相等。[0040]“反投影技術(shù)”可以包括例如卷積反投影技術(shù)。[0041]“心動周期識別裝置”可以包括例如通過從心電圖儀獲取代表心搏同步信號的心電波形信號(electrocardiographic waveform signal)或心電同步信號 (electrocardiological synchronization signal),或通過從心率監(jiān)視器或脈搏計獲取心搏同步信號來計算心動周期的裝置，以及從心電圖儀、心率監(jiān)視器或脈搏計獲取代表心動周期的信息的裝置。當(dāng)“心動周期識別裝置”是獲取心搏同步信號以計算心動周期的類型，其可以計算心動周期為兩個連續(xù)心搏同步信號之間的時間，或者通過在三個或更多連續(xù)心搏同步信號中對其中兩個連續(xù)心搏同步信號的每個組合計算這兩個連續(xù)心搏同步信號之間的時間并且平均這些組合中的信號之間的時間而獲得的時間。如果采用后者，并且當(dāng)與先前計算的心動周期相比，信號之間的時間代表極長或極短的心動周期，即例如，當(dāng)信號之間的時間代表比先前計算的心動周期長或短20%的心動周期，那么在計算新的心動周期時希望不使用該信號之間的時間。因此，即使由于例如受檢者的心律失常導(dǎo)致心搏變得無序，可以防止計算的心動周期極度變化，從而使得能夠識別更真實的心動周期。此外，“心動周期識別裝置”可以通過對給定時間段內(nèi)的心搏同步信號的數(shù)目進行計數(shù)，并且將該給定的時間段除以心搏同步信號計數(shù)的數(shù)目，來計算心動周期。[0042]應(yīng)注意僅識別至少心動周期的“心動周期識別裝置”是足夠的，并且該裝置不需要實時識別受檢者的心臟相位。[0043]“心率監(jiān)視器”或“脈搏計”可以包括例如用于檢測軀干、手臂、手指等的身體運動并且輸出心搏同步信號或代表心動周期的信息的器械。[0044]除了人類患者之外，“受檢者”可以包括動物患者。[0045]根據(jù)本發(fā)明的X射線CT設(shè)備，在第一掃描之前通過心動周期識別裝置識別受檢者的心動周期；通過掃描開始時間間隔設(shè)置裝置將從第一掃描的開始到第二掃描的開始的時間間隔設(shè)置為大約與前述識別的心動周期相同的時間；并且X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由掃描控制裝置控制以設(shè)置的時間間隔開始第一和第二掃描，并且在一個心動周期內(nèi)執(zhí)行每一個掃描同時以恒定的旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使得第一掃描的心臟相位覆蓋匹配第二掃描的心臟相位覆蓋。因此，可以只通過兩個連續(xù)的掃描采集兩種投影數(shù)據(jù)，在該數(shù)據(jù)中，受檢者的心臟運動中所涉及的時間變化大約彼此相同，即在該數(shù)據(jù)中前述的受檢者的時間變化表現(xiàn)為重建的斷層圖像上彼此大約相同的失真，而不是表現(xiàn)為斷層圖像之間的差。因此，在利用具有不同能量分布的多種X射線對受檢者掃描的X射線CT設(shè)備中，通過簡單的控制機制可能減小通過掃描獲得的代表相同切片的多種斷層圖像中的受檢者的位置偏移，同時減小了患者的壓力。


[0046]圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線CT設(shè)備的配置的簡圖。[0047]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線檢測部分的配置的簡圖。[0048]圖3(a)和3(b)是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線管、準(zhǔn)直儀和X射線檢測部分之間的相互關(guān)系的簡圖。[0049]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線管、準(zhǔn)直儀和X射線檢測部分之間的相互關(guān)系的簡圖。[0050]圖5是示出使用根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方法的流程圖。[0051]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在半掃描模式中的掃描處理的時間圖。[0052]圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在全掃描模式中的掃描處理的時間圖。[0053]圖8是示出使用根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方法的流程圖。[0054]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的在半掃描模式中的掃描處理的時間圖。[0055]圖10圖。[0056]圖11 法的流程圖。[0057]圖12[0058]圖13[0059]圖14 的流程圖。[0060]圖15不出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的在全掃描模式中的掃描處理的時間是示出了使用根據(jù)本發(fā)明又一實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方不出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的在半掃描模式中的掃描處理的時間圖。 不出了根據(jù)本發(fā)明的又一實施例的在全掃描模式中的掃描處理的時間圖。 是示出使用根據(jù)本發(fā)明又一實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方法不出了根據(jù)本發(fā)明又一實施例的在半掃描模式中的掃描處理的時間圖。
具體實施方式
[0061]現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例。[0062]將描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線CT設(shè)備。[0063]圖I是示出本實施例的X射線CT設(shè)備的I的整體配置的框圖。如圖I所示，本實施例的X射線CT設(shè)備I包括掃描機架2、操作員控制臺3和成像臺4。[0064]掃描機架2包括X射線管20、X射線管移動部分21、準(zhǔn)直儀22、X射線檢測部分23、 數(shù)據(jù)采集部分24、X射線控制器25、準(zhǔn)直儀控制器26、旋轉(zhuǎn)部分27和旋轉(zhuǎn)控制器28。掃描機架2其中具有運送受檢者6穿過的孔29，并且X射線管20和X射線檢測部分23被配置為在孔29對面彼此面向。[0065]提供X射線管20用于發(fā)射X射線。在本實施例中，X射線管20基于來自X射線控制器25的控制信號向被運送到孔29中的受檢者6發(fā)射X射線。X射線管20以第一管電壓發(fā)射具有第一能量分布的第一 X射線，并且以不同于第一管電壓的第二管電壓發(fā)射具有第二能量分布的第二X射線。[0066]X射線管移動部分21對于放置在掃描機架2的孔29中的成像臺4上的受檢者6 基于來自X射線控制器25的控制信號沿切片厚度方向z移動來自X射線管20的發(fā)射中心。[0067]準(zhǔn)直儀22布置在X射線管20和X射線檢測部分23之間。準(zhǔn)直儀22例如由在通道方向X上提供的兩個板和在切片厚度方向z上提供的兩個板制成。準(zhǔn)直儀22基于來自準(zhǔn)直儀控制器26的控制信號獨立地移動在每個方向上提供的兩個板，以在該方向上攔截從X 射線管20發(fā)射的X射線，以將它們形成為錐形形狀，從而調(diào)節(jié)X射線發(fā)射的覆蓋。[0068]X射線檢測部分23被布置為越過孔29面向X射線管20。X射線檢測部分23檢測由X射線管20在圍繞受檢者6的多個視向上發(fā)射的并且穿過受檢者6的X射線以產(chǎn)生每個視向的投影數(shù)據(jù)。[0069]圖2是示出X射線檢測部分23的配置的透視圖。如圖2中所示，X射線檢測部分 23具有在通道方向X和切片厚度方向z的陣列中二維排列的用于檢測X射線的X射線檢測器元件23a。具體地，X射線檢測部分23具有在通道方向x和切片厚度方向z的陣列中二維排列的X射線檢測器元件23a，通道方向X是沿著由旋轉(zhuǎn)部分27繞著平行于受檢者6的體軸方向或運送方向的直線所旋轉(zhuǎn)的X射線管20的旋轉(zhuǎn)角方向，并且切片厚度方向z是大致垂直于通過旋轉(zhuǎn)部分27的X射線管20的旋轉(zhuǎn)所畫出的軌跡形成的平面的方向。二維排列的多個X射線檢測器元件23a —起形成了以圓柱凹面的形式彎曲的X射線入射平面。在這樣的配置中，例如1000個X射線檢測器元件23a排列在通道方向x并且例如8個X射線檢測器元件23a排列在切片厚度方向z。雖然希望X射線檢測部分23是這種多行X射線檢測器或矩陣結(jié)構(gòu)的X射線區(qū)域檢測器，其可以是單行X射線檢測器。[0070]X射線檢測器元件23a包括閃爍器(未示出)，例如用于將檢測到的X射線轉(zhuǎn)換為光，以及光電二極管(未示出)，用于將通過閃爍器轉(zhuǎn)換的光轉(zhuǎn)換成電荷，使得X射線檢測部分23被構(gòu)造為固態(tài)檢測器。應(yīng)當(dāng)注意檢測器元件23a并不限于此，并且可以是例如采用鎘-碲(CdTe)的半導(dǎo)體檢測器元件等、或使用氙(Xe)氣的電離室類型的半導(dǎo)體檢測器元件。[0071]圖3 (a) ,3(b)和4是示出X射線管20、準(zhǔn)直儀22和X射線檢測部分23之間的相互關(guān)系的簡圖。圖3(a)是從切片厚度方向z觀察的簡圖，圖3(b)是從通道方向X觀察的簡圖。圖4示出了從如圖3(b)中的通道方向X觀察的對受檢者6的成像。[0072]如圖3(a)和3(b)所示，從X射線管20發(fā)射的X射線7通過準(zhǔn)直儀22形成為錐形形狀，并且投射到X射線檢測部分23。在對受檢者6的成像中，受檢者6被放在成像臺4 上，并且這樣放著的受檢者6被運送到孔29中。如圖4所示，然后在圍繞沿受檢者6的切片厚度方向z的直線的來自圍繞受檢者6的周圍的多個視向上發(fā)射X射線7，并且對于每個視向，穿過受檢者6穿過準(zhǔn)直儀22的X射線被X射線檢測部分23檢測，以產(chǎn)生受檢者6的投影數(shù)據(jù)。[0073]數(shù)據(jù)采集部分24采集由X射線檢測部分23檢測并產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)，并且將它們輸出到操作員控制臺3。數(shù)據(jù)采集部分24包括例如選擇/加法切換電路(未示出)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(未示出)。響應(yīng)于來自操作員控制臺3的控制信號，選擇/疊加切換電路選擇投影數(shù)據(jù)并且以變化的組合對它們進行相加，并且輸出得到的數(shù)據(jù)到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。通過選擇 /加法切換電路以變化的組合選擇或相加的投影數(shù)據(jù)被模數(shù)轉(zhuǎn)換器從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并且輸出到操作員控制臺3。[0074]響應(yīng)于來自操作員控制臺3的控制信號，X射線控制器25輸出控制信號到X射線管20以控制X射線管20。響應(yīng)于來自操作員控制臺3的控制信號，X射線控制器25還輸出控制信號到X射線管移動部分21，以進行控制，使得來自X射線管20的發(fā)射中心在切片厚度方向z上移動。[0075]響應(yīng)于來自操作員控制臺3的控制信號，準(zhǔn)直儀控制器26輸出控制信號到準(zhǔn)直儀 22，以控制準(zhǔn)直儀22對從X射線管20發(fā)射的X射線進行整形。[0076]旋轉(zhuǎn)部分27響應(yīng)于來自旋轉(zhuǎn)控制器28的控制信號繞孔29的等角點 (iso-center)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)部分27配備有X射線管20、X射線管移動部分21、準(zhǔn)直儀22、X 射線檢測部分23、數(shù)據(jù)采集部分24、X射線控制器25和準(zhǔn)直儀控制器26，它們隨著旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)相對于被運送到孔29中的受檢者6發(fā)生位置變化。通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)部分27，在圍繞沿受檢者6的切片厚度方向z的直線的多個視向上發(fā)射X射線，并且檢測穿過受檢者的X射線。[0077]旋轉(zhuǎn)控制器28響應(yīng)于來自操作員控制臺3的控制信號輸出控制信號到旋轉(zhuǎn)部分 27，以控制旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)。[0078]操作員控制臺3包括中央處理裝置30、輸入設(shè)備31、顯示設(shè)備32和存儲設(shè)備33。[0079]中央處理裝置30由例如計算機組成，并且具有掃描控制部分30a、心動周期識別部分30b、掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c、旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d和圖像產(chǎn)生部分30e。[0080]掃描控制部分30a基于經(jīng)由輸入設(shè)備31輸入的掃描條件控制幾個部分執(zhí)行掃描， 其中從X射線管20向受檢者6發(fā)射掃描X射線并且通過X射線檢測部分23檢測穿過受檢者6的X射線。更特別地，掃描控制部分30a控制旋轉(zhuǎn)部分27和成像臺4順序地移動要掃描的給定位置到在z方向上排成一行的多個位置，并且在每個位置處，順序地使用在第一管電壓的第一 X射線執(zhí)行第一掃描，并且使用在不同于第一管電壓的第二管電壓的第二 X 射線執(zhí)行第二掃描，其中在X射線管20產(chǎn)生切換的X射線，并且采集對應(yīng)于第一掃描的第一投影數(shù)據(jù)和對應(yīng)于第二掃描的第二投影數(shù)據(jù)。第一和第二投影數(shù)據(jù)都是在足以對斷層圖像進行重建處理的給定視角上的多視的投影數(shù)據(jù)，即重建一個斷層圖像所需要的那些多視的投影數(shù)據(jù)。給定的視角可以是例如180°加上X射線扇形角，用于半掃描，以及360°，用于全掃描。第一和第二投影數(shù)據(jù)都是在一次掃描中獲取的投影數(shù)據(jù)，即通過向受檢者6發(fā)射X射線同時在前述的給定視角上旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)部分27所獲取的投影數(shù)據(jù)。[0081]特別地，掃描控制部分30a基于掃描條件輸出控制信號到成像臺4，以將成像臺4 送入掃描機架2的孔29并且控制掃描受檢者6的位置。掃描控制部分30a還輸出控制信號到旋轉(zhuǎn)控制器28以旋轉(zhuǎn)掃描機架2的旋轉(zhuǎn)部分27并且控制旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期。此外，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25以控制X射線管20的管電壓以及發(fā)射X射線的時間。掃描控制部分30a還輸出控制信號到準(zhǔn)直儀控制器26以控制準(zhǔn)直儀 22對X射線整形。另外，掃描控制部分30a輸出控制信號到數(shù)據(jù)采集部分24進行控制以采集通過X射線檢測部分23中的檢測器元件23a獲取的投影數(shù)據(jù)。[0082]心動周期識別部分30b在第一掃描之前通過獲取來自連接到受檢者6的心電圖儀 5的心電同步信號并且計算心動周期來識別受檢者6的心動周期。[0083]掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c基于通過心動周期識別部分30b識別的心動周期設(shè)置從第一掃描的開始到第二掃描的開始的時間間隔為近似與識別的心動周期相同的時間。[0084]旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d基于通過心動周期識別部分30b識別的心動周期設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期為基于設(shè)別的心動周期的給定周期。該給定周期可以是例如近似與用于半掃描的識別的心動周期相同的周期，以及通過從用于全掃描的識別的心動周期中減去切換X射線所需要的時間所確定的周期。如這里所用的，切換X射線所需要的時間指的是切換要發(fā)射的X射線從第一 X射線到第二 X射線或者從第二 X射線到第一 X射線所需要的時間，該時間主要是由改變管電壓所需要的時間構(gòu)成的。[0085]因此，掃描控制部分30a輸出控制信號到旋轉(zhuǎn)控制器28以通過旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分 30d設(shè)置的旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)部分27，并且輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分24以順序地以由掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c設(shè)置的時間間隔執(zhí)行第一和第二掃描。 應(yīng)注意掃描控制部分30a以相同的時間間隔和相同的旋轉(zhuǎn)周期在所有前述的多個位置處執(zhí)行掃描。[0086]圖像產(chǎn)生部分30e處理由X射線檢測部分23獲取的第一和第二投影數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生增強的圖像，其中代表相互相同的切片的通過第一投影數(shù)據(jù)的斷層圖像和通過第二投影數(shù)據(jù)的斷層圖像之間的差被增強。在本實施例中，圖像產(chǎn)生部分30e首先根據(jù)已知的重建技術(shù)技術(shù)(例如卷積反投影技術(shù))應(yīng)用重建處理到第一投影數(shù)據(jù)以獲得受檢者6的第一斷層圖像，并且應(yīng)用重建處理到第二投影數(shù)據(jù)以獲得受檢者6的第二斷層圖像。換句話說，圖像產(chǎn)生部分30e應(yīng)用重建處理到對應(yīng)于近似相同的心臟相位覆蓋的第一和第二投影數(shù)據(jù)以掃描的心臟相位覆蓋在近似彼此相同的掃描的位置處產(chǎn)生第一管電壓的第一斷層圖像和第二管電壓的第二斷層圖像。之后，圖像產(chǎn)生部分30e執(zhí)行第一和第二斷層圖像之間的圖像間計算處理以產(chǎn)生增強的圖像，其中兩個斷層圖像之間的差被增強，其中圖像間計算處理是加權(quán)減處理，并且產(chǎn)生的增強圖像是其中主要增強了受檢者6的軟組織或主要增強了受檢者6的骨組織的圖像。[0087]應(yīng)注意加權(quán)減處理指的是在至少一個斷層圖像中對CT值應(yīng)用變換處理的處理， 使得對應(yīng)于一個斷層圖像中給定組織的子圖像具有與對應(yīng)于其他斷層圖像中的相同給定組織的子圖像的CT值相等的CT值，并且然后在斷層圖像之間執(zhí)行減處理以產(chǎn)生其中對應(yīng)于給定組織的子圖像被移除以增強其他的存在的圖像。此外，圖像產(chǎn)生部分30e連接到在其中存儲受檢者6的產(chǎn)生的增強的圖像的存儲設(shè)備33。[0088]操作員控制臺3中的輸入設(shè)備31由諸如鍵盤和鼠標(biāo)的輸入設(shè)備組成。提供輸入設(shè)備31用于向中央處理裝置30提供幾種類型的信息，諸如包括實際掃描條件的成像條件和關(guān)于受檢者6的信息。[0089]顯示設(shè)備32由例如CRT (陰極射線管)組成。顯示設(shè)備32基于來自中央處理裝置30的指令顯示由圖像產(chǎn)生部分30e生成的受檢者6的增強的圖像和幾種其他種類的信肩、O[0090]存儲設(shè)備33由存儲器組成，用于存儲包括由圖像產(chǎn)生部分30e生成的圖像的幾種數(shù)據(jù)、程序等。按照需要，中央處理裝置30訪問存儲設(shè)備33來獲取存儲的數(shù)據(jù)。[0091]成像臺4由用于在其上放置作為要成像的對象的受檢者6的桌組成。成像臺4基于來自操作員控制臺3的控制信號運送受檢者6進入掃描機架2中的孔29。此外，成像臺 4移動被掃描的位置到每個前述的位置。[0092]心電圖儀5基于受檢者6的測量的心電波形中的R峰之間的間隔計算心動周期， 并且輸出代表心動周期的信息到心動周期識別部分30b。[0093]應(yīng)注意X射線管20是本發(fā)明中的X射線產(chǎn)生部分的一個實例。旋轉(zhuǎn)部分27是本發(fā)明中的X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一個實例。[0094]現(xiàn)在將描述使用根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備I的X射線CT成像方法。[0095]圖5是示出使用根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方法的流程圖。 圖6和7不出了根據(jù)本實施例的掃描處理的時間圖,其中圖6代表作為半掃描模式的掃描模式，并且圖7代表作為全掃描模式的掃描模式。在圖6和7中，示出了關(guān)于第一掃描的開始時間的相對時間t、受檢者6的心臟相位H、受檢者6的心電波形HW、旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)相位R、x射線管20的管電壓V、成像臺4的位置L、采集投影數(shù)據(jù)的時間P以及旋轉(zhuǎn)部分27 的旋轉(zhuǎn)角度Θ。[0096]首先，人類操作員輸入實際掃描條件的幾個設(shè)置細(xì)節(jié)到輸入設(shè)備31中，這些細(xì)節(jié)輸出到中央處理裝置30(S1)。例如，包括要成像的部分、切片厚度、切片數(shù)量、第一管電壓 Vl和第二管電壓V2、代表半掃描或全掃描的掃描模式、代表軸向掃描或螺旋掃描的成像機制的實際掃描條件被操作員輸入到輸入設(shè)備31?；谠陬A(yù)先執(zhí)行的偵察掃描(scoutscan) 中獲取的受檢者6的偵察圖像確定要成像的部分。管電壓V可以是例如第一管電壓Vl為 80kV并且第二管電壓V2是120kV。[0097]中央處理裝置30中的掃描控制部分30a輸出控制信號到掃描機架2和成像臺4 以運送成像臺4進入或離開掃描機架2中的孔29，以將成像臺4的位置配準(zhǔn)到位置LI用于初始掃描，并且同時啟動掃描機架2的旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)(S2)。[0098]掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和準(zhǔn)直儀控制器26以設(shè)置X 射線管20的管電壓V為第一管電壓VI，并且同時控制準(zhǔn)直儀22適當(dāng)?shù)貙碜訶射線管20 的X射線進行整形(S3)。[0099]心動周期識別部分30b基于從心電圖儀5獲取的代表心動周期的信息識別受檢者 6的心動周期Th。[0100]掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c設(shè)置以第一管電壓Vl的第一掃描的開始到以第二管電壓V2的第二掃描的開始的時間間隔Ts為與識別的心動周期Thl相同的時間 Tsl (S5)。此外，當(dāng)掃描模式是半掃描模式時，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為與識別的心動周期Thl相同的給定周期Trl，或者當(dāng)掃描模式是全掃描模式時， 設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為通過從識別的心動周期Thl中減去切換X射線所需要的時間Tcl而確定的給定周期Tr2(S6)。此時,如果旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr僅能以給定的步長設(shè)置，則旋轉(zhuǎn)周期被設(shè)置為在可設(shè)置的周期中離上述的給定周期最近的值。[0101]例如，當(dāng)心動周期Thl = 1.0秒(心率=60/分鐘)并且切換X射線所需要的時間Tcl = O. 2秒，進行設(shè)置使得對于半掃描掃描開始之間的時間間隔Tsl = I. O秒并且旋轉(zhuǎn)周期Trl = I. O秒，并且對于全掃描掃描開始之間的時間間隔Ts2 = I. O秒，并且旋轉(zhuǎn)周期Tr2 = I. 0-0. 2 = O. 8秒。此外，例如，當(dāng)心動周期Thl =0.6秒(心率=100/分鐘)， 并且切換X射線所需要的時間Tcl = O. 2秒，進行設(shè)置使得對于半掃描掃描開始之間的時間間隔Tsl = O. 6秒并且旋轉(zhuǎn)周期Trl = O. 6秒，并且對于全掃描掃描開始之間的時間間隔Ts2 = O. 6秒，并且旋轉(zhuǎn)周期Tr2 = O. 6-0. 2 = O. 4秒。[0102]掃描控制部分30a輸出控制信號到旋轉(zhuǎn)控制器28以控制旋轉(zhuǎn)使得旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期變?yōu)橥ㄟ^旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置的周期(S7)。[0103]一旦已經(jīng)做了所有準(zhǔn)備，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分24以執(zhí)行第一掃描，其中在給定時間段上從X射線管20發(fā)射X射線并且采集在 X射線檢測部分22處產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)(S8)。此時，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍Θ Ia中多視的投影數(shù)據(jù)Pla被采集作為半掃描模式下的第一投影數(shù)據(jù)， 并且在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍0 2a中多視的投影數(shù)據(jù)P2a被采集作為全掃描模式下的第一投影數(shù)據(jù)。[0104]在已經(jīng)完成了第一掃描之后，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25以切換X射線管20的管電壓V到第二管電壓V2(S9)。在管電壓的切換期間，旋轉(zhuǎn)部分27 旋轉(zhuǎn)等于(切換管電壓所需要的時間X360° /旋轉(zhuǎn)周期)的旋轉(zhuǎn)角度。具體地，在半掃描模式下，其旋轉(zhuǎn)代表等于(TclX360/Trl)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ cl，并且在全掃描模式下旋轉(zhuǎn)代表等于(TclX360/Tr2)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ c2。[0105]掃描控制部分30a然后輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分24以執(zhí)行第二掃描，其中在給定的時間段從X射線管20發(fā)射X射線，并且采集在X射線檢測部分 22處產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)(SlO)。在距離第一掃描的開始設(shè)置的時間間隔之后開始第二掃描。 如在第一掃描中，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍0 1b中多視的投影數(shù)據(jù)Plb被采集作為半掃描模式下的第二投影數(shù)據(jù)，并且在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍Θ 2b中多視的投影數(shù)據(jù)P2b被采集作為全掃描模式下的第二投影數(shù)據(jù)。[0106]在第二掃描已經(jīng)完成之后，掃描控制部分30a基于要成像的輸入部分做出是否存在要掃描的下一位置的判定(Sll)。如果做出的判定是不存在要掃描的下一位置，則終止處理。另一方面，如果判定存在要掃描的下一位置，則掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和成像臺4以切換X射線管20的管電壓V到第一管電壓VI，并且移動成像臺 4的位置L到下一位置L2(S12)。在成像臺4的位置移動期間，旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)等于(移動成像臺所需要的時間X360° /旋轉(zhuǎn)周期)的旋轉(zhuǎn)角度。即，如果代表移動成像臺4所需要的時間為Ttl，在半掃描模式下其旋轉(zhuǎn)代表等于(TtlX360/Trl)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍 Θ tl，并且在全掃描模式下旋轉(zhuǎn)代表等于(TtlX360/Tr2)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ t2。[0107]在已經(jīng)完成成像臺4的位置移動之后，處理返回步驟S8，并且在位置L2處新開始第一掃描。此時，在半掃描模式下，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍 Θ Ic中多視的投影數(shù)據(jù)Plc被采集作為位置L2處的第一投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下， 在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍0 2c中多視的投影數(shù)據(jù)P2c被采集作為位置L2處的第一投影數(shù)據(jù)。在切換管電壓V之后，在半掃描模式下在位置L2處執(zhí)行第二掃描，并且在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍Θ Id中多視的投影數(shù)據(jù)Pld被采集作為位置L2處的第二投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍02d 中多視的投影數(shù)據(jù)P2d被采集作為位置L2處的第二投影數(shù)據(jù)。在第二位置L2處的第二掃描已經(jīng)完成之后，做出關(guān)于要掃描的下一位置L3是否存在的判定，并且如果下一位置L3存在，則切換管電壓V，并且同時移動成像臺4的位置L。在移動完成時，在位置L3開始第一掃描。另一方面，如果沒有要掃描的下一位置L3,終止掃描處理。[0108]在已經(jīng)完成了掃描處理之后，中央處理裝置30中的圖像產(chǎn)生部分30e應(yīng)用重建處理到第一和第二投影數(shù)據(jù)以產(chǎn)生代表相同切片但是具有掃描中使用的不同類型的X射線的兩種斷層圖像，在這兩種圖像之間執(zhí)行加權(quán)減處理，以產(chǎn)生增強的圖像，諸如其中主要增強了軟組織的圖像，或者主要增強了骨組織的圖像(S13)。因此產(chǎn)生的增強的圖像被存儲在存儲設(shè)備33中。[0109]顯示設(shè)備32然后基于來自中央處理裝置30的指令顯示受檢者6的增強的圖像， 以及存儲在存儲設(shè)備33中的幾種其他類型的信息(S14)。[0110]根據(jù)本實施例，在第一掃描之前通過心動周期識別部分30b識別受檢者6的心動周期；通過掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c將從第一掃描的開始到第二掃描的開始的時間間隔設(shè)置為近似與上述的識別的心動周期相同的時間；并且通過掃描控制部分30控制旋轉(zhuǎn)部分27以在設(shè)置的時間間隔開始第一和第二掃描，并且在一個心動周期內(nèi)執(zhí)行每個掃描，同時以恒定的旋轉(zhuǎn)周期旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)部分27，使得第一掃描的心臟相位覆蓋近似匹配第二掃描的心臟相位覆蓋。因此，僅通過兩次連續(xù)的掃描就可以采集兩種投影數(shù)據(jù)，其中在掃描期間在受檢者6的心臟運動中所涉及的數(shù)據(jù)時間變化彼此近似相同，即在該數(shù)據(jù)中受檢者 6的上述時間變化在重建的斷層圖像上表現(xiàn)為彼此近似相同的失真，而不是表現(xiàn)為斷層圖像之間的差。因此，在利用具有不同能量分布的兩種X射線對受檢者6進行掃描的X射線 CT設(shè)備中，可能通過簡單的控制機制減小通過掃描獲得的代表相同切片的兩種斷層圖像之間的受檢者6的位置偏移，同時減小了對受檢者6的壓力。[0111]此外，根據(jù)本實施例，不像其中應(yīng)用心電同步成像的情況，不必要對于每次掃描識別心臟相位本身并對其進行確認(rèn)，僅需要充分識別心動周期，并且掃描開始之間的時間間隔在開始時只需要設(shè)置一次，從而方便了掃描的控制。[0112]另外，根據(jù)本實施例，由于對于半掃描，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期為近似與識別的心動周期相同的周期，或者對于全掃描，設(shè)置其為通過從識別的心動周期中減去切換管電壓所需要的時間而確定的周期，通過在相同位置L處的第一和第二掃描所獲取的第一和第二投影數(shù)據(jù)的視角范圍(位置)可以被帶得盡可能靠近，從而能夠進一步減小在代表相同切片的兩種斷層圖像之間的受檢者6的位置偏移。[0113]此外，根據(jù)本實施例，即使在包含其中受檢者6的變化并不緩慢的心臟相位的心臟相位覆蓋(即包含除了心臟舒張相位之外的心臟相位)中可以采集投影數(shù)據(jù)。換句話說， 不必要特別地針對其中受檢者6的變化緩慢的心臟相位區(qū)域來采集投影數(shù)據(jù)。這是因為本發(fā)明是在這樣的方面做出的獲得斷層圖像，其中基于受檢者6的位置偏移的差在要比較的兩種斷層圖像之間被減小，而不是在以下方面做出的在特定的心臟相位區(qū)域獲得受檢者6的斷層圖像或者不受由于受檢者的移動引起的圖像失真影響地獲得受檢者6的斷層圖像。然而，通過卷積反投影技術(shù)等應(yīng)用重建到投影數(shù)據(jù)，并且整個投影數(shù)據(jù)中在受檢者6的變化期間采集的投影數(shù)據(jù)的比例相對較小時，圖像中與變化相關(guān)的不一致被平滑并且基于受檢者6的位置偏移的圖像失真傾向于在斷層圖像中變得不顯著。因此，可以認(rèn)為做出本實施例同時利用了圖像重建處理的性質(zhì)。[0114]將描述根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的X射線CT設(shè)備。[0115]基本地，根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備I具有與第一實施例大致相同的配置，除了以下在第一實施例中，掃描控制部分30a在多個位置LI、L2...處在第一掃描開始時沒有特別地控制旋轉(zhuǎn)部分27的位置，并且一旦已經(jīng)移動了位置L，移動一完成就在移動的位置處開始第一掃描；在本實施例中，掃描控制部分30a被配置為在該多個位置L1、L2...處在第一掃描的開始匹配旋轉(zhuǎn)部分27的角位置為相同的角位置。具體地，即使已經(jīng)完成了成像臺4的位置L的移動，本實施例中的掃描控制部分30a暫停第一掃描的開始直到旋轉(zhuǎn)部分27的角位置再次到達先前的第一掃描開始的給定位置。由于根據(jù)本實施例的X射線CT 設(shè)備I的整體配置與圖I中示出的第一實施例中的基本相同，其解釋將被省略。[0116]圖8是示出使用本實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方法的流程圖。圖9 和10不出了根據(jù)本實施例的掃描處理的時間圖，其中圖9代表作為半掃描模式的掃描模式，圖10代表作為全掃描模式的掃描模式。[0117]首先，人類操作員輸入實際掃描條件的幾個設(shè)置細(xì)節(jié)到輸入設(shè)備31中，這些細(xì)節(jié)輸出到中央處理裝置30(S21)。[0118]掃描控制部分30a然后輸出控制信號到掃描機架2和成像臺4以為初始掃描配準(zhǔn)成像臺4的位置到位置LI，并且同時開始掃描機架2的旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)(S22)。[0119]掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和準(zhǔn)直儀控制器26以設(shè)置X 射線管20的管電壓V為第一管電壓VI，并且同時控制準(zhǔn)直儀22適當(dāng)?shù)貙碜訶射線管20 的X射線進行整形(S23)。[0120]心動周期識別部分30b基于代表從心電圖儀5獲取的心動周期的信息識別受檢者 6的心動周期Th(S24)。[0121]掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c設(shè)置第一掃描的開始到第二掃描的開始的時間間隔Ts為與識別的心動周期Th3相同的時間Ts3(S25)。此外，在半掃描模式下，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為與識別的心動周期Th3相同的給定周期 Tr3，或者在全掃描模式下，設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為通過從識別的心動周期Th3 中減去切換X射線所需要的時間Tc3而確定的給定周期Tr4(S26)。[0122]例如，當(dāng)心動周期Th3 = 1.0秒(心率=60/分鐘)并且切換X射線所需要的時間Tc3 = O. 2秒，進行設(shè)置使得在半掃描模式下掃描開始之間的時間間隔Ts3 = I. O秒并且旋轉(zhuǎn)周期Tr3 = I. O秒，而在全掃描模式下掃描開始之間的時間間隔Ts4 = I. O秒，并且旋轉(zhuǎn)周期 Tr4 = I. 0-0. 2 = O. 8 秒。[0123]掃描控制部分30a輸出控制信號到旋轉(zhuǎn)控制器28以控制旋轉(zhuǎn)使得旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期變?yōu)橥ㄟ^旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置的周期(S27)。[0124]一旦已經(jīng)做了所有準(zhǔn)備，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)米集部分24以執(zhí)行第一掃描(S28)。此時,在半掃描模式下,在對應(yīng)于180°的視角加上 X射線扇形角α的視角范圍9 3a中多視的投影數(shù)據(jù)P3a被采集作為第一投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍0 4a中多視的投影數(shù)據(jù)P4a被采集作為第一投影數(shù)據(jù)。[0125]在已經(jīng)完成了第一掃描之后，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25 以切換X射線管20的管電壓V到第二管電壓V2(S29)。在管電壓的切換期間，在半掃描模式下，旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)代表等于(Tc3X360/Tr3)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍0C3，并且在全掃描模式下旋轉(zhuǎn)代表等于(Tc3X360/Tr4)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ c4。[0126]掃描控制部分30a然后輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分24以執(zhí)行第二掃描(S30)。在距離第一掃描的開始的設(shè)置的時間間隔之后開始第二掃描。如在第一掃描中，在半掃描模式下，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍0 3b 中多視的投影數(shù)據(jù)P3b被采集作為第二投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍Θ 4b中多視的投影數(shù)據(jù)P4b被采集作為第二投影數(shù)據(jù)。[0127]在第二掃描已經(jīng)完成之后，掃描控制部分30a基于要成像的輸入部分做出要掃描的下一位置是否存在的判定(S31)。如果做出的判定是要掃描的下一位置不存在，則終止掃描處理。另一方面，如果判定要掃描的下一位置存在，則掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和成像臺4以切換X射線管20的管電壓V到第一管電壓VI，并且移動成像臺4的位置L到下一位置L2 (S32)。在成像臺4的位置移動期間，并且如果代表移動成像臺4所需要的時間為Tt3，在半掃描模式下旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)代表等于(Tt3X360/Tr3)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ t3，并且在全掃描模式下旋轉(zhuǎn)代表等于(Tt3X360/Tr4)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍9t4。在已經(jīng)完成成像臺4的位置移動之后，處理返回步驟S28。此時，掃描控制部分30a保持等待，直到旋轉(zhuǎn)部分27的角位置返回與在位置LI處開始第一掃描的角位置相同的給定角位置(S33)，并且一旦旋轉(zhuǎn)部分27的角位置返回那個位置，在位置L2處的第一掃描開始。在圖9和10中，Tw3和Tw4代表等待時間，并且Θ C3和Θ c4代表等待時間期間旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)角度。在第一掃描中，在半掃描模式下，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍9 3c中多視的投影數(shù)據(jù)P 3c被采集作為位置L2處的第一投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍0 4c中多視的投影數(shù)據(jù)P4c被采集作為位置L2處的第一投影數(shù)據(jù)。在切換管電壓V之后，在位置L2處執(zhí)行第二掃描，并且在半掃描模式下在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍0 3d 中多視的投影數(shù)據(jù)P3d被采集作為位置L2處的第二投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍0 4d中多視的投影數(shù)據(jù)P4d被采集作為位置L2處的第二投影數(shù)據(jù)。在第二位置L2處的第二掃描已經(jīng)完成之后，做出關(guān)于要掃描的下一位置L3是否存在的判定，并且如果下一位置L3存在，則切換管電壓V，并且同時移動成像臺4的位置L。 在移動完成之后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)部分27的角位置返回上述的給定位置時在位置L3開始第一掃描。 另一方面，如果沒有要掃描的下一位置L3，終止掃描處理。[0128]由于在掃描處理終止之后處理(S34-S35)與第一實施例中的相同，其解釋將被省略。[0129]根據(jù)如上所述的本實施例，由于掃描控制部分30a在多個位置L1、L2...處在第一掃描的開始時匹配旋轉(zhuǎn)部分27的角位置為相同的角位置，可以采集對應(yīng)于在多個位置LI、 L2...處彼此近似相同的心動周期和視角范圍的投影數(shù)據(jù)，即具有與心臟運動相關(guān)的受檢者6的變化模式的投影數(shù)據(jù)，所述心臟運動表現(xiàn)為在重建的斷層圖像上的彼此大致相似的圖像特征。因此，在比較在不同位置L處通過掃描獲得的斷層圖像中，例如，可以在具有由于與心臟運動相關(guān)的受檢者6的變化引起的較小圖像波動的斷層圖像之間進行比較；并且在基于這樣的斷層圖像產(chǎn)生體數(shù)據(jù)中，可以產(chǎn)生其中抑制了由于這種變化在圖像中引起的失真的體數(shù)據(jù)。特別地，在對于半掃描的重建中難以平滑受檢者6的變化，因為不像全掃描，在共軛視圖沒有投影數(shù)據(jù)，并且斷層圖像對于這種變化敏感；因此，本發(fā)明在這種情況下具有更好的效果。[0130]將描述根據(jù)本發(fā)明又一實施例的X射線CT設(shè)備。[0131]基本地，根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備I具有與第一實施例大致相同的配置，除了以下在第一實施例中，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d基于識別的心動周期Thl設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分 27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為給定周期；在這個實施例中，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30a被配置為獨立于識別的心動周期Thl設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為合適的周期。由于根據(jù)本實施例的X 射線CT設(shè)備I的整體配置基本上與圖I中示出的第一實施例中的相同，其解釋將被省略。[0132]現(xiàn)在將描述使用根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備I的X射線CT成像方法。[0133]圖11是示出使用根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方法的流程圖。 圖12和13示出了根據(jù)本實施例的掃描處理的時間圖，其中圖12代表作為半掃描模式的掃描模式，圖13代表作為全掃描模式的掃描模式。[0134]首先，人類操作員輸入實際掃描條件的幾個設(shè)置細(xì)節(jié)到輸入設(shè)備31中，這些細(xì)節(jié)輸出到中央處理裝置30(S41)。[0135]中央處理部分30中的掃描控制部分30a然后輸出控制信號到掃描機架2和成像臺4以為初始掃描配準(zhǔn)成像臺4的位置到位置LI，并且同時開始掃描機架2的旋轉(zhuǎn)部分27 的旋轉(zhuǎn)(S42)。[0136]掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和準(zhǔn)直儀控制器26以設(shè)置X 射線管20的管電壓V為第一管電壓VI，并且同時控制準(zhǔn)直儀22適當(dāng)?shù)貙碜訶射線管20 的X射線進行整形(S43)。[0137]心動周期識別部分30b基于代表從心電圖儀5獲取的心動周期的信息識別受檢者 6的心動周期Th(S44)。[0138]掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c設(shè)置掃描開始之間的時間間隔Ts為與識別的心動周期Th5相同的周期Ts5 (S45)。此外，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為合適的周期。例如，在半掃描模式下其設(shè)置旋轉(zhuǎn)周期Tr為預(yù)先設(shè)置的周期Tr5，并且在全掃描模式下為預(yù)先設(shè)置的周期Tr6 (S46)。[0139]例如，當(dāng)心動周期Th5 = 1.0秒(心率=60/分鐘)并且切換X射線所需要的時間Tc5 = O. 2秒，進行設(shè)置使得在半掃描模式下掃描開始之間的時間間隔Ts5 = I. O秒并且旋轉(zhuǎn)周期Tr5 = I. 2秒，而在全掃描模式下掃描開始之間的時間間隔Ts6 = I. O秒，并且旋轉(zhuǎn)周期Tr6 = O. 4秒。[0140]掃描控制部分30a輸出控制信號到旋轉(zhuǎn)控制器28以控制旋轉(zhuǎn)使得旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期變?yōu)橥ㄟ^旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置的周期(S47)。[0141]一旦已經(jīng)做了所有準(zhǔn)備，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)米集部分24以執(zhí)行第一掃描(S48)。此時,在半掃描模式下,在對應(yīng)于180°的視角加上 X射線扇形角α的視角范圍9 5a中多視的投影數(shù)據(jù)P5a被采集作為第一投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍0 6a中多視的投影數(shù)據(jù)P6a被采集作為第一投影數(shù)據(jù)。[0142]在已經(jīng)完成了第一掃描之后，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25 以切換X射線管20的管電壓V到第二管電壓V2 (S49)。在管電壓的切換期間，旋轉(zhuǎn)部分27 旋轉(zhuǎn)等于(切換管電壓所需要的時間X360° /旋轉(zhuǎn)周期)的旋轉(zhuǎn)角度。具體地，在半掃描模式下，旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)代表等于(Tc5X360/Tr5)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍0C5，并且在全掃描模式下旋轉(zhuǎn)代表等于(Tc6X360/Tr6)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ c6。[0143]掃描控制部分30a然后輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分24以執(zhí)行第二掃描(S50)。在距離第一掃描的開始設(shè)置的時間間隔之后開始第二掃描。如在第一掃描中，在半掃描模式下，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍0 5b中多視的投影數(shù)據(jù)P5b被采集作為第二投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍Θ 6b中多視的投影數(shù)據(jù)P6b被采集作為第二投影數(shù)據(jù)。[0144]在第二掃描已經(jīng)完成之后，掃描控制部分30a基于要成像的輸入部分做出要掃描的下一位置是否存在的判定(S51)。如果做出的判定是要掃描的下一位置不存在，則終止掃描處理。另一方面，如果判定要掃描的下一位置存在，則掃描控制部分30a輸出控制信號到 X射線控制器25和成像臺4以切換X射線管20的管電壓V到第一管電壓VI，并且移動成像臺4的位置L到下一位置L2(S32)。在成像臺4的位置移動期間，旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)等于(移動成像臺所需要的時間X360° /旋轉(zhuǎn)周期)的旋轉(zhuǎn)角度。具體地，將移動成像臺4所需要的時間表示為Tt5，在半掃描模式下旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)代表等于(Tt5X360/Tr5)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ t5，并且在全掃描模式下旋轉(zhuǎn)代表等于(Tt5X360/Tr6)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍0t6。[0145]在已經(jīng)完成成像臺4的位置移動之后，處理返回步驟S48，并且在位置L2處新開始第一掃描。此時，在半掃描模式下，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍Θ 5c中多視的投影數(shù)據(jù)P5c被采集作為位置L2處的第一投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍Θ 6c中多視的投影數(shù)據(jù)P6c被采集作為位置L2處的第一投影數(shù)據(jù)。在切換管電壓V之后，在位置L2處執(zhí)行第二掃描，并且在半掃描模式下在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍Θ5(1中多視的投影數(shù)據(jù)P5d被采集作為位置L2處的第二投影數(shù)據(jù)，并且在全掃描模式下，在對應(yīng)于360°的視角的視角范圍0 6d中多視的投影數(shù)據(jù)P6d被采集作為位置L2處的第二投影數(shù)據(jù)。在位置L2處的第二掃描已經(jīng)完成之后，做出關(guān)于要掃描的下一位置L3是否存在的判定，并且如果下一位置 L3存在，則切換管電壓V，并且同時移動成像臺4的位置L。在移動完成時，在位置L3開始第一掃描。另一方面，如果沒有要掃描的下一位置L3,終止掃描處理。[0146]由于在掃描處理終止之后的處理(S53-S54)與第一實施例中的相同，其解釋將被省略。[0147]根據(jù)如上所述的本實施例，由于旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr被設(shè)置為獨立于識別的心動周期Thl的適當(dāng)周期，可以根據(jù)情況自由設(shè)置或固定旋轉(zhuǎn)周期Tl·。例如，當(dāng)以掃描開始之間的設(shè)置的時間間隔執(zhí)行第一和第二掃描時，旋轉(zhuǎn)周期Tr可以被設(shè)置為在第一掃描之后切換了管電壓V之后馬上開始第二掃描，使得可以盡可能長地保留一次掃描的時間， 使得能夠進一步改進得到的斷層圖像的圖像質(zhì)量。[0148]將描述根據(jù)本發(fā)明又一實施例的X射線CT設(shè)備。[0149]基本地，根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備I具有與第一實施例大致相同的配置，除了以下在第一實施例中，掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c和旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d在初始掃描的開始之前基于識別的心動周期Th設(shè)置掃描開始之間的時間間隔Ts和旋轉(zhuǎn)部分 27的旋轉(zhuǎn)周期Tr，并且掃描控制部分30a以相同的時間間隔和相同的旋轉(zhuǎn)周期在多個位置 LI、L2...處執(zhí)行掃描；在這個實施例中，心動周期識別部分30b被配置為至少每次移動位置L時識別受檢者6的心動周期Th，掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c被配置為每次移動位置L時，設(shè)置掃描開始之間的時間間隔Ts為近似與最新識別的心動周期Th相同的周期，并且旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d被配置為每次移動位置L時基于最新的心動周期設(shè)置旋轉(zhuǎn)周期Tr 為給定的周期。更特別地，在本實施例中，心動周期識別部分30b被配置為在位置L正被移動到下一位置時識別受檢者6的心動周期Th，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d被配置為在位置L正被移動到下一位置時基于最新識別的心動周期Th設(shè)置給定的周期，并且掃描控制部分30a 被配置為在位置L正被移動到下一位置時開始控制以將旋轉(zhuǎn)周期Tr帶到接近設(shè)置的旋轉(zhuǎn)周期。[0150]現(xiàn)在將描述使用根據(jù)本實施例的X射線CT設(shè)備I的X射線CT成像方法。[0151]圖14是示出使用本實施例的X射線CT設(shè)備的X射線CT成像方法的流程圖。圖 15不出了在半掃描模式下根據(jù)本實施例的掃描處理的時間圖。[0152]首先，人類操作員輸入實際掃描條件的幾個設(shè)置細(xì)節(jié)到輸入設(shè)備31中，這些細(xì)節(jié)輸出到中央處理裝置30 (S61)。[0153]掃描控制部分30a然后輸出控制信號到掃描機架2和成像臺4以為初始掃描配準(zhǔn)成像臺4的位置到位置LI，并且同時開始掃描機架2的旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)(S62)。[0154]掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和準(zhǔn)直儀控制器26以設(shè)置X 射線管20的管電壓V為第一管電壓VI，并且同時控制準(zhǔn)直儀22適當(dāng)?shù)貙碜訶射線管20 的X射線進行整形(S63)。[0155]心動周期識別部分30b基于代表從心電圖儀5獲取的心動周期的信息識別受檢者 6的心動周期Th(S64)。[0156]掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c設(shè)置掃描開始之間的時間間隔Ts為與識別的心動周期Th7相同的時間Ts7 (S65)。此外，旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr為與識別的心動周期Th7相同的給定周期Tr7(S66)。[0157]例如，當(dāng)心動周期Th7 = 1.0秒(心率=60/分鐘)并且切換X射線所需要的時間Tc7 = O. 2秒，進行設(shè)置使得掃描開始之間的時間間隔Ts7 = I. O秒并且旋轉(zhuǎn)周期Tr7 = 1.0 秒。[0158]掃描控制部分30a輸出控制信號到旋轉(zhuǎn)控制器28以控制旋轉(zhuǎn)使得旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期變?yōu)橥ㄟ^旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置的周期(S67)。[0159]一旦已經(jīng)做了所有準(zhǔn)備，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分24以執(zhí)行第一掃描(S68)。此時，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α 的視角范圍Θ Ta中多視的投影數(shù)據(jù)P7a被采集作為第一投影數(shù)據(jù)。[0160]在已經(jīng)完成了第一掃描之后，掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25 以切換X射線管20的管電壓V到第二管電壓V2 (S69)。在管電壓的切換期間，旋轉(zhuǎn)部分27 旋轉(zhuǎn)代表等于(Tc7X360/Tr7)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍Θ c7。[0161]掃描控制部分30a然后輸出控制信號到X射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分24以執(zhí)行第二掃描(S70)。在距離第一掃描的開始的設(shè)置的時間間隔之后開始第二掃描。如在第一掃描中，在對應(yīng)于180°的視角加上X射線扇形角α的視角范圍9 7b中多視的投影數(shù)據(jù) P7b被采集作為第二投影數(shù)據(jù)。[0162]在第二掃描已經(jīng)完成之后，掃描控制部分30a基于要成像的輸入部分做出要掃描的下一位置是否存在的判定(S71)。如果做出的判定是要掃描的下一位置不存在，則終止掃描處理。另一方面，如果判定要掃描的下一位置存在，則掃描控制部分30a輸出控制信號到X射線控制器25和成像臺4以切換X射線管20的管電壓V到第一管電壓VI，并且移動成像臺4的位置L到下一位置L2 (S72)。在成像臺4的位置移動期間，并且將移動成像臺4 所需要的時間表示為Tt7，旋轉(zhuǎn)部分27旋轉(zhuǎn)代表等于(Tt7X360/Tr7)的旋轉(zhuǎn)角度的角范圍 Θ t7。[0163]處理返回步驟S64，并且在成像臺4的位置L正被移動到下一位置L2時，掃描控制部分30a輸出控制信號到心動周期識別部分30b、掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c、和旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d。在位置L正被移動到位置L2時，即在成像臺4的移動期間，心動周期識別部分30b識別受檢者6的心動周期Th，掃描開始時間間隔設(shè)置部分30c設(shè)置掃描開始之間的時間間隔Ts為近似與最新識別的心動周期Th7’相同的時間Ts7’ (S65)，并且旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分30d設(shè)置旋轉(zhuǎn)周期Tr為近似與最新識別的心動周期Th7’相同的周期Tr7’ (S66)。[0164]掃描控制部分30a然后開始控制以將旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr帶到接近設(shè)置的旋轉(zhuǎn)周期Tr7’ (S67)，并且在成像臺4的位置移動完成之前設(shè)置旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr 為新設(shè)置的旋轉(zhuǎn)周期Tr7’。[0165]在已經(jīng)完成成像臺4的位置移動之后，掃描控制部分30a馬上輸出控制信號到X 射線控制器25和數(shù)據(jù)采集部分2以開始第一掃描(S68)。[0166]之后，沿著上述流程重復(fù)這些步驟直到不再留有要掃描的位置。由于在掃描處理完成之后處理(S73-S74)與第一實施例中的相同，其解釋將被省略。[0167]根據(jù)如上所述的本實施例，由于每次移動位置L時都識別受檢者6的心動周期Th， 并且更新掃描開始之間的時間間隔Ts和旋轉(zhuǎn)部分27的旋轉(zhuǎn)周期Tr，可以讓時間間隔Ts和旋轉(zhuǎn)周期Tr跟隨基于實際心動周期所確定的給定周期。因此，即使在心動周期Th隨時間變化的情況中，在相同位置L處的第一和第二投影數(shù)據(jù)的心臟相位覆蓋可以保持近似相同的覆蓋。[0168]雖然在上述的實施例中在多個位置LI、L2...處執(zhí)行掃描，但是將容易認(rèn)識到可以僅在單個位置執(zhí)行掃描。[0169]此外，雖然在上述的實施例中采用了兩種X射線，但是可以用三種或更多種的X射線執(zhí)行X射線CT成像。[0170]另外,在上述實施例中對受檢者使用X射線,其他輻射,例如伽馬射線，也可以被米用。[0171]提供上述實施例只是作為實施本發(fā)明的最佳模式的實例，本發(fā)明并不限于這些實施例。即，所有變化、附加和組合在本發(fā)明中都是可能的，只要它們不偏離本發(fā)明的精神。[0172]此外，使得計算機用作本發(fā)明中的掃描控制裝置、掃描開始時間間隔設(shè)置裝置和旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置的程序可以構(gòu)成本發(fā)明的示范性實施例。應(yīng)注意可以通過經(jīng)由諸如因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)的下載或分發(fā)來提供這種程序，或者通過將其記錄在計算機可讀記錄介質(zhì)上來提供。圖中文字[0174]圖I[0175]2掃描機架[0176]3操作員控制臺[0177]4成像臺[0178]5心電圖儀[0179]20X射線管[0180]2IX射線管移動部分[0181]22準(zhǔn)直儀[0182]23X射線檢測部分[0183]24數(shù)據(jù)采集部分[0184]25X射線控制器[0185]26準(zhǔn)直儀控制器[0186]27旋轉(zhuǎn)部分[0187]28旋轉(zhuǎn)控制器
30中央處理部分
30a掃描控制部分
30b心動周期識別部分
30c掃描開始時間間隔設(shè)置部分
30d旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置部分
30e圖像產(chǎn)生部分
31輸入設(shè)備
32顯示設(shè)備
33存儲設(shè)備
圖5，8，11，14
Start 開始
Sl，S21，S41，S61 輸入掃描條件
S2，S22，S42，S62配準(zhǔn)成像臺的位置和開始旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)
S3，S23，S43，S63設(shè)置管電壓為VI和控制準(zhǔn)直儀
S4，S24，S44，S64 識別心動周期
S5，S25，S45，S65設(shè)置掃描開始之間的時間間隔為與心動周期相同的時間
S6，S26，S66基于心動周期設(shè)置旋轉(zhuǎn)周期
(圖11)S46基于預(yù)先設(shè)置的值設(shè)置旋轉(zhuǎn)周期
S7，S27，S47，S67 控制旋轉(zhuǎn)周期
S8, S28, S48, S68 第一掃描
S9, S29, S49, S69 切換管電壓(到 V2)
S10, S30, S50, S70在設(shè)置的掃描開始時間間隔之后的第二掃描
Sll, S31, S51, S71是否存在要掃描的下一位置？
S12，S32，S52，S72切換管電壓(到VI)并且移動成像臺的位置(圖8) S33等待直 到旋轉(zhuǎn)部分重新回到與第一掃描在位置L處的開始相同的角位置
S13, S34, S53, S73產(chǎn)生增強的圖像
S14, S35, S54, S74顯示增強的圖像
結(jié)束
權(quán)利要求
1.一種X射線計算斷層照相法(CT)設(shè)備，包括 X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其包括被配置為產(chǎn)生X射線的X射線產(chǎn)生部分和X射線檢測部分，該X射線檢測部分包括一維地或二維地布置的大量X射線檢測器元件，其中所述X射線產(chǎn)生部分跨越空腔面向X射線檢測部分，并且其中所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)繞給定軸可旋轉(zhuǎn)地被定向； 成像臺，被配置為運送放置在其上的受檢者沿所述給定軸穿過所述空腔； 心動周期識別裝置，被配置為在第一掃描之前識別所述受檢者的心動周期；以及掃描控制裝置，被配置為控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺以利用所述X射線產(chǎn)生部分產(chǎn)生的切換的X射線順序地執(zhí)行第一掃描和第二掃描，所述第一掃描沿所述給定軸的方向在給定位置處在足以對斷層圖像進行重建處理的給定視角上利用具有第一能量分布的第一 X射線采集投影數(shù)據(jù)，并且所述第二掃描在所述給定視角上利用具有不同于所述第一能量分布的第二能量分布的第二 X射線采集投影數(shù)據(jù)，所述掃描控制裝置進一步被配置為控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)周期以使得 所述旋轉(zhuǎn)周期為給定周期，該給定周期大約與通過從受檢者的心動周期中減去切換所述X射線所需要的時間而確定的周期相同； 從第一掃描的開始到第二掃描的開始的時間間隔按照掃描開始時間間隔設(shè)置裝置的設(shè)定近似等于受檢者的所述心動周期的時間；以及 在一個心動周期內(nèi)執(zhí)行第一掃描和第二掃描的每個，以使得第一掃描中的第一心臟相位覆蓋近似匹配第二掃描中的第二心臟相位覆蓋。
2.如權(quán)利要求
I所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述給定視角是180°的角度加上所述X射線的扇形角；以及所述掃描控制裝置被配置為將所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)周期控制為由旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置所設(shè)置的大約與所述心動周期相同的給定周期。
3.如權(quán)利要求
I所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述給定視角是360° ;以及 所述掃描控制裝置被配置為將所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)周期控制為由旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置所設(shè)置的給定周期，該給定周期大約與通過從所述心動周期中減去切換所述X射線所需要的時間而確定的周期相同。
4.如權(quán)利要求
I所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述掃描控制裝置被配置為控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺順序地移動所述給定位置到沿所述給定軸的方向排列的多個位置，并且在所述多個位置的每一個處執(zhí)行所述第一掃描和第二掃描。
5.如權(quán)利要求
4所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述掃描控制裝置被配置為控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在所述多個位置處都以相同的所述時間間隔并且以相同的所述旋轉(zhuǎn)周期執(zhí)行所述第一掃描和第二掃描。
6.如權(quán)利要求
4所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述掃描控制裝置被配置為使所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺移動所述給定位置到沿所述給定軸的方向排列的多個位置，并且在所述多個位置的每一個處執(zhí)行所述第一掃描和第二掃描；每次移動所述給定位置時，所述心動周期識別裝置被配置為識別所述受檢者的所述心動周期； 每次移動所述給定位置時，所述掃描開始時間間隔設(shè)置裝置被配置為將所述時間間隔設(shè)置為大約與所識別的心動周期相同的時間；并且 每次移動所述給定位置時，所述旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置被配置為基于所述心動周期將所述旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置為所述給定周期。
7.如權(quán)利要求
6所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述心動周期識別裝置被配置為在所述給定位置正被移動到下一位置時識別所述受檢者的心動周期； 所述旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置被配置為在所述給定位置正被移動到下一位置時基于所識別的心動周期設(shè)置所述給定周期；并且 所述掃描控制裝置被配置為在所述給定位置正被移動到下一位置時控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以使得所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將所述旋轉(zhuǎn)周期帶得靠近所設(shè)置的給定周期。
8.如權(quán)利要求
4所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述掃描控制裝置被配置為控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在所述多個位置處將所述第一掃描開始時所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的角位置都匹配到相同的角位置。
9.如權(quán)利要求
I所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述掃描控制裝置被配置為控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺順序地移動所述給定位置到沿所述給定軸的方向排列的多個位置，并且在所述多個位置的每一個處執(zhí)行所述第一掃描和第二掃描。
10.如權(quán)利要求
9所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述掃描控制裝置被配置為控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在所述多個位置處都以所述相同的時間間隔開始第一掃描和第二掃描。
11.如權(quán)利要求
I所述的X射線CT設(shè)備，還包括 掃描開始時間間隔設(shè)置裝置，被配置為將從第一掃描的開始到第二掃描的開始的時間間隔設(shè)置為大約等于所識別的心動周期的時間；以及 旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置裝置，被配置為將所述旋轉(zhuǎn)周期設(shè)置為大約與通過從受檢者的心動周期中減去切換所述X射線所需要的時間而確定的周期相同的所述給定周期，其中所述掃描控制裝置被進一步配置為基于所述時間間隔和所述旋轉(zhuǎn)周期控制所述X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和所述成像臺。
12.如權(quán)利要求
I所述的X射線CT設(shè)備，還包括 圖像產(chǎn)生裝置，被配置為處理通過所述第一掃描獲取的第一投影數(shù)據(jù)和通過所述第二掃描獲取的第二投影數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生增強的圖像，在所述增強的圖像中相互代表相同的切片的根據(jù)所述第一投影數(shù)據(jù)的斷層圖像與根據(jù)所述第二投影數(shù)據(jù)的斷層圖像之間的差被增強。
13.如權(quán)利要求
12所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述圖像產(chǎn)生裝置被配置為對第一投影數(shù)據(jù)應(yīng)用重建處理以獲得第一斷層圖像，對第二投影數(shù)據(jù)應(yīng)用重建處理以獲得第二斷層圖像，以及在第一斷層圖像和第二斷層圖像之間執(zhí)行圖像間計算處理以產(chǎn)生所述增強的圖像。
14.如權(quán)利要求
13所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述圖像間計算處理是加處理和減處理之一。
15.如權(quán)利要求
11所述的X射線CT設(shè)備，其中 所述心動周期識別裝置被配置為每次移動所述給定位置時識別所述受檢者的心動周期；以及 所述掃描開始時間間隔設(shè)置裝置被配置為每次移動所述給定位置時將所述時間間隔設(shè)置為大約等于所識別的心動周期的時間。
專利摘要
本發(fā)明涉及X射線CT設(shè)備。在利用具有不同能量分布的兩種X射線在相同的解剖區(qū)域?qū)κ軝z者進行掃描的X射線CT成像中，為了通過簡單的控制機制減小代表相同切片的兩種斷層圖像之間的受檢者的位置偏移同時減小對受檢者的壓力，心動周期識別部分通過心電圖儀等識別受檢者的心動周期，并且掃描開始時間間隔設(shè)置部分設(shè)置從利用第一X射線的第一掃描開始到利用第二X射線的第二掃描開始的時間間隔為近似與上述的心動周期相同的時間。掃描控制部分控制幾個部分以保持旋轉(zhuǎn)部分的恒定旋轉(zhuǎn)速度并且在上述的時間間隔開始掃描。在每次掃描中，同時采集在足以對斷層圖像進行重建處理的給定視角上的投影數(shù)據(jù)。
文檔編號H05G1/38GKCN101292877 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200810093508
公開日2013年3月20日 申請日期2008年4月23日
發(fā)明者今井靖浩, 渡邊誠記 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3), 非專利引用 (1),