專利名稱：X－射線ct設(shè)備和控制它的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X-射線CT設(shè)備和控制它的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前的主流的X-射線CT設(shè)備實(shí)施濾波反向投影技術(shù)，這種技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、濾波、反向投影處理以及后處理的過(guò)程以重構(gòu)圖像。
例如在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No.H8-187241和美國(guó)專利No.5,414,622中公開(kāi)了常規(guī)的反向投影處理。
在這種反向投影處理中，計(jì)算通過(guò)由視角view和檢測(cè)器通道ch所表示的扇形束所獲得的投影數(shù)據(jù)D0(view，ch)以將投影數(shù)據(jù)D0(view，ch)投影在構(gòu)成重構(gòu)區(qū)的像素的坐標(biāo)(x，y)上以確定像素投影數(shù)據(jù)D2(x，y)，并將在圖像重構(gòu)中使用的所有視圖的像素投影數(shù)據(jù)D2(x，y)相加以確定反向投影數(shù)據(jù)D3(x，y)。
然而，確定反向投影數(shù)據(jù)D3(x，y)的常規(guī)方法經(jīng)常使用反正切(arctan)查詢表LUT以加快確定從X-射線焦點(diǎn)到重構(gòu)平面的距離的計(jì)算。這時(shí)，假設(shè)在X-射線焦點(diǎn)和X-射線檢測(cè)器之間的位置關(guān)系處于適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)；具體地說(shuō)，X-射線焦點(diǎn)位于弧形X-射線檢測(cè)器的中線(或者，如果應(yīng)用1/4通道移位，則中線移動(dòng)1/4通道)。附圖20所示為其位置關(guān)系處于適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)的X-射線焦點(diǎn)和X-射線檢測(cè)器。
在附圖20中，參考標(biāo)號(hào)2000表示X-射線焦點(diǎn)；2001表示X-射線檢測(cè)器；2001a和2001b表示X-射線檢測(cè)器2001的基準(zhǔn)通道；以及2002a和2002b表示照射到基準(zhǔn)通道2001a和2001b上的X-射線。
基準(zhǔn)通道2001a和2001b是在這些X-射線檢測(cè)器2001中的端部上的通道，它們檢測(cè)從X-射線焦點(diǎn)2000發(fā)射的但不經(jīng)過(guò)對(duì)象的X-射線。如果2001a和2001b檢測(cè)到了相同量的X-射線，則X-射線焦點(diǎn)2000的位置和X-射線檢測(cè)器2001的位置都被認(rèn)為適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)。同時(shí)，X-射線2002a的長(zhǎng)度(從X-射線焦點(diǎn)2000至基準(zhǔn)通道2002a的直線距離)等于X-射線2002b的長(zhǎng)度(從X-射線焦點(diǎn)2000至基準(zhǔn)通道2002b的直線距離)。但是，這種對(duì)準(zhǔn)麻煩且難以精確地實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種X-射線CT設(shè)備和控制它的方法，包括確定X-射線管距預(yù)定位置的位置偏移和基于所確定的偏移校正軸向投影數(shù)據(jù)D1或像素投影數(shù)據(jù)D2。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的X-射線CT設(shè)備例如具有如下的配置。
具體地說(shuō)，X-射線CT設(shè)備包括具有發(fā)射X-射線的X-射線管和檢測(cè)由所說(shuō)的X-射線管發(fā)射的X-射線的檢測(cè)器的臺(tái)架，所說(shuō)的臺(tái)架輸出對(duì)應(yīng)于由所說(shuō)的檢測(cè)器所檢測(cè)的X-射線量并由所說(shuō)的檢測(cè)器的視角和通道表示的投影數(shù)據(jù)D0；以及具有由軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的操作臺(tái)，該軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置通過(guò)將由所說(shuō)的臺(tái)架獲得的所說(shuō)的投影數(shù)據(jù)D0投影到在重構(gòu)區(qū)中的基準(zhǔn)軸上來(lái)確定軸向投影數(shù)據(jù)D1，以及通過(guò)將所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)D1投影到構(gòu)成所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)的像素的坐標(biāo)上來(lái)進(jìn)一步確定像素投影數(shù)據(jù)D2，所說(shuō)的操作臺(tái)通過(guò)將由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置確定的在圖像重構(gòu)中所使用的所有的視圖的所說(shuō)的像素投影數(shù)據(jù)D2相加來(lái)確定反向投影數(shù)據(jù)D3，以及所說(shuō)的CT設(shè)備的特征在于包括獲得表示所說(shuō)的X-射線管的位置偏離預(yù)定位置的偏移量的信息的偏移量測(cè)量裝置；以及使用由所說(shuō)的偏移量測(cè)量裝置所獲得的表示偏移量的信息校正由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置所確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1或像素投影數(shù)據(jù)D2的校正裝置。
此外，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的控制X-射線CT設(shè)備的方法例如包括如下配置。
具體地說(shuō)，提出了一種控制X-射線CT設(shè)備的方法，該X-射線CT設(shè)備包括具有發(fā)射X-射線的X-射線管和檢測(cè)由所說(shuō)的X-射線管發(fā)射的X-射線的檢測(cè)器的臺(tái)架，所說(shuō)的臺(tái)架輸出對(duì)應(yīng)于由所說(shuō)的檢測(cè)器所檢測(cè)的X-射線量并由所說(shuō)的檢測(cè)器的視角和通道表示的投影數(shù)據(jù)D0；以及具有由軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的操作臺(tái)，該軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置通過(guò)將由所說(shuō)的臺(tái)架獲得的所說(shuō)的投影數(shù)據(jù)D0投影到在重構(gòu)區(qū)中的基準(zhǔn)軸上來(lái)確定軸向投影數(shù)據(jù)D1，以及通過(guò)將所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)D1投影到構(gòu)成所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)的像素的坐標(biāo)上來(lái)進(jìn)一步確定像素投影數(shù)據(jù)D2，所說(shuō)的操作臺(tái)通過(guò)將由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置確定的在圖像重構(gòu)中所使用的所有的視圖的所說(shuō)的像素投影數(shù)據(jù)D2相加來(lái)確定反向投影數(shù)據(jù)D3，該方法的特征在于包括如下的步驟獲得表示所說(shuō)的X-射線管的位置偏離預(yù)定位置的偏移量的信息的偏移量測(cè)量步驟；以及使用在所說(shuō)的偏移量測(cè)量步驟中所獲得的表示偏移量的信息校正在所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算步驟中所確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1或像素投影數(shù)據(jù)D2的校正步驟。
根據(jù)本發(fā)明，即使X-射線管的位置偏離了預(yù)定的位置，使用該偏移量也能夠校正通過(guò)X-射線管和檢測(cè)器所獲得的軸向投影數(shù)據(jù)D1和像素投影數(shù)據(jù)D2。
通過(guò)如在附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述，將會(huì)清楚本發(fā)明的進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述附

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的X-射線CT設(shè)備的基本配置的方塊圖。
附圖2所示為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的查詢表31的原理圖。
附圖3所示為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的查詢表32的原理圖。
附圖4所示為X-射線管100的總體的操作流程的流程圖。
附圖5所示為反向投影處理(步驟S4)的詳細(xì)流程的流程圖。
附圖6所示為解釋在步驟S53中的處理的附圖。
附圖7所示為解釋軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，0)的位置的附圖。
附圖8所示為解釋軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，Pe)的位置的附圖。
附圖9所示為解釋在步驟S54中的處理的附圖。
附圖10所示為在存儲(chǔ)裝置7中的像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分70的原理圖。
附圖11所示為解釋在步驟S56中的處理的附圖。
附圖12所示為解釋在步驟S59中的處理的附圖。
附圖13所示為在存儲(chǔ)裝置7中的像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分70的原理圖。
附圖14所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的反向投影處理的流程圖。
附圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的反向投影處理的流程圖。
附圖16所示為在存儲(chǔ)裝置7中的第一像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分71的原理圖。
附圖17所示為在存儲(chǔ)裝置7中的第二像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分72的原理圖。
附圖18所示為解釋將在第二像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分72中的數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)90°的處理的附圖。
附圖19所示為查詢表31′的原理圖。
附圖20所示為X-射線焦點(diǎn)和X-射線檢測(cè)器具有適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)位置關(guān)系的附圖。
附圖21所示為在使用具有與檢測(cè)器不對(duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線管(X-射線焦點(diǎn))時(shí)解釋確定適當(dāng)?shù)姆聪蛲队皵?shù)據(jù)D3和軸向投影數(shù)據(jù)D1的方法的原理圖。
附圖22所示為計(jì)算DIS1和DIS2的方法的附圖。
附圖23所示為確定r1和r2的附圖。
附圖24所示為解釋獲得Δd的實(shí)例性方法的附圖。
附圖25所示為解釋設(shè)定中心針(pin)的方法的附圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā)明。
附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例X-射線CT設(shè)備的基本配置的方塊圖。X-射線CT設(shè)備100包括操作臺(tái)1、床裝置10和臺(tái)架20。
操作臺(tái)1包括接收操作員的輸入的輸入裝置2、執(zhí)行將在下文中描述的反向投影處理等的中央處理設(shè)備3、與床裝置10和臺(tái)架20進(jìn)行控制信號(hào)等的通信的控制接口4、采集在臺(tái)架20獲得的投影數(shù)據(jù)D0的數(shù)據(jù)采集緩沖器5、顯示由投影數(shù)據(jù)D0所重構(gòu)的X-射線CT圖像(X-射線斷層圖像)的CRT6和存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)和X-射線CT圖像的存儲(chǔ)裝置7。
床裝置10包括將對(duì)象放置在其上并將對(duì)象輸送到臺(tái)架20的孔(內(nèi)部腔體部分)中/從孔中送出的托架12。托架12由并入在床裝置10中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
臺(tái)架20包括X-射線管21、X-射線控制器22、準(zhǔn)直器23、檢測(cè)器24、DAS(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))25和使X-射線管2等繞對(duì)象的身體軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制器26。
附圖2所示為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的查詢表31的原理圖。
在查詢表31中，事先存儲(chǔ)在-45°≤view＜45°的視角范圍內(nèi)在每個(gè)視角view的投影軸(基準(zhǔn)軸)上的軸向投影數(shù)據(jù)D1的坐標(biāo)pt和確定軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，pt)的投影數(shù)據(jù)D0的地址(即，通道索引ch(pt))和插值系數(shù)k1(pt)和k2(pt)。
符號(hào)Δview是視角的步進(jìn)角(即，在相鄰視圖的視角差值)。符號(hào)Pe是pt的最大值，下文參考附圖6描述它。
附圖3所示為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的查詢表32的原理圖。
在查詢表32中，事先計(jì)算并在查詢表LUT中存儲(chǔ)如下的數(shù)據(jù)在-45°≤view＜45°的視角范圍內(nèi)每個(gè)視角view的視圖的像素投影數(shù)據(jù)D2的y-坐標(biāo)、作為從一個(gè)軸向投影數(shù)據(jù)D1中確定一個(gè)像素投影數(shù)據(jù)D2(y，x)的參數(shù)的距離系數(shù)R(y)、采樣間距Δpt、采樣點(diǎn)數(shù)str_pt、開(kāi)始地址str_x和結(jié)束地址end_x。這些參數(shù)將在下文中參考附圖11描述。符號(hào)Ye是在重構(gòu)區(qū)Rf中的y-坐標(biāo)的最大值，如附圖11所示。
附圖4所示為X-射線管100的總體操作流程的流程圖。在步驟S1中，在使X-射線管21和檢測(cè)器24繞要成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)的同時(shí)采集由視角view和檢測(cè)器通道ch表示的投影數(shù)據(jù)D1(view，ch)。
在步驟S2中，對(duì)投影數(shù)據(jù)D0(view，ch)執(zhí)行預(yù)處理(例如，偏移校正、DAS增益校正和靈敏度校正)。
在步驟S3中，對(duì)經(jīng)預(yù)處理的投影數(shù)據(jù)D0(view，ch)執(zhí)行濾波。具體地說(shuō)，對(duì)該數(shù)據(jù)執(zhí)行傅立葉變換、濾波(受重構(gòu)函數(shù)的控制)和反向傅立葉變換。
在步驟S4中，對(duì)經(jīng)濾波的投影數(shù)據(jù)D0(view，ch)執(zhí)行反向投影處理(將在下文中描述)以確定反向投影數(shù)據(jù)D3(x，y)。下文參考附圖5描述反向投影處理。
在步驟S5中，對(duì)反向投影數(shù)據(jù)D3(x，y)執(zhí)行后處理(Ring Fix，IBO、ANR)以產(chǎn)生CT圖像。
附圖5所示為反向投影處理(步驟S4)的詳細(xì)流程的流程圖。
在步驟S51中，從在圖像重構(gòu)中所需的多個(gè)視圖中抽取一個(gè)視角view作為感興趣的視角。
在步驟S52中，如果感興趣的視角view是-45°≤view＜45°或者135°≤view＜225°，則過(guò)程進(jìn)行到S53；否則(即，如果它是45°≤view＜135°或者225°≤view＜315°)，則進(jìn)行到步驟S56。
在步驟S53中，查閱對(duì)應(yīng)于視角view的查詢表31，首先從通道索引ch(pt)獲得對(duì)應(yīng)于Pt＝0的通道索引ch(0)，然后檢索經(jīng)濾波的投影數(shù)據(jù)D0(view，ch(0)+1)和D0(view，ch(0))。此外，從k1(pt)和k2(pt)中讀出插值系數(shù)k1(0)和k2(0)。然后，根據(jù)下式計(jì)算軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，0)并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中D1(view，0)＝k1(0)×D0(view，ch(0)+1)+k2(0)×D0(view，ch(0)).
對(duì)于某一pt如果ch(pt)沒(méi)有定義，則跳過(guò)這個(gè)pt并取下一pt。
此外，對(duì)于135°≤view＜225°，查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-180的查詢表31。
附圖6所示為解釋在步驟S53中的處理的附圖。步驟S53對(duì)應(yīng)于如下的計(jì)算從在對(duì)應(yīng)于檢測(cè)器24的弧形的弧形幾何位置排列的投影數(shù)據(jù)D0(view，ch)中確定沿投影軸排列的軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，pt)，該投影軸由平行于x-軸方向并經(jīng)過(guò)等角點(diǎn)IC的直線y＝Y(jié)e/2所表示。
軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，0)的位置限定在視角view＝45-Δview，如附圖7所示。注意，在扇形束的方向與y-軸方向平行時(shí)view＝0°，步進(jìn)視角由Δview表示。
軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，Pe)的位置確定在視角view＝-45°，如附圖8所示。注意，在此檢測(cè)器24具有1,000個(gè)通道。
從附圖6-8中可看出，一個(gè)視圖具有包含在扇形束中的投影軸部分和沒(méi)有包含在扇形束中的投影軸部分。對(duì)于對(duì)應(yīng)于沒(méi)有包含在扇形束中的投影軸部分的pt，在查詢表31中沒(méi)有設(shè)置ch(pt)的值。
返回附圖5，在步驟S54中，查閱對(duì)應(yīng)于視角view的查詢表32，首先獲得對(duì)于y＝0時(shí)的Δpt、str_pt和str_x，并設(shè)置x＝str_x，然后從存儲(chǔ)裝置7中檢索軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，str_pt)。此外，讀出變換系數(shù)R(y)。然后，根據(jù)下式計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2(view，str_x，0)D2(view，str_x，0)＝R(0)×D1(view，str_pt).
將該數(shù)據(jù)加給存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的D2(x，y)D2(str_x，0)＝∑D2(view，str_x，0)，其中，∑表示對(duì)view進(jìn)行求和。類似地，根據(jù)下式對(duì)于x＝str_x+1-end_x，計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2(view，x，0)，并將其加給存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的像素投影數(shù)據(jù)D2(x，0)D2(view，x，0)＝R(0)×D1(view，str_pt+(x-str_x)Δpt)，和D2(x，0)＝∑D2(view，x，0)，其中，∑表示對(duì)view進(jìn)行求和。接著，根據(jù)下式對(duì)于y＝1-Ye，類似地計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2(view，x，y)，并將其加給存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的像素投影數(shù)據(jù)D2(x，y)D2(view，x，y)＝R(0)×D1(view，str_pt+(x-str_x)×Δpt)，和D2(x，y)＝∑D2(view，x，y)，其中，∑表示對(duì)view進(jìn)行求和。對(duì)于135°≤view＜225°，查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-180°的查詢表32。
附圖9所示為解釋在步驟S54中的處理的附圖。從在投影軸y＝Y(jié)e/2上的軸向軸向投影數(shù)據(jù)D1中沿平行于x-軸的直線計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2，對(duì)Y＝0-Ye重復(fù)這種過(guò)程。
附圖10所示為在存儲(chǔ)裝置7中的像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分70的原理圖。像素投影數(shù)據(jù)D2沿平行于x-軸的直線相加，并對(duì)Y＝0-Ye重復(fù)這種過(guò)程。
返回到附圖5，在步驟S55中，如果對(duì)在圖像重構(gòu)中所需的所有的視圖還沒(méi)有重復(fù)步驟S51-S59，則過(guò)程返回到步驟S51；以及如果對(duì)在圖像重構(gòu)中所需的所有的視圖已經(jīng)重復(fù)了步驟S51-S59，則過(guò)程進(jìn)行到步驟S62。
在步驟S56中，如果視角落在45°≤view＜135°內(nèi)，則查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-90°的查詢表31，如果視角落在225°≤view＜315°內(nèi)，則查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-270°的查詢表31。然后，對(duì)于pt＝0-Pe，根據(jù)下式與步驟S53類似地計(jì)算軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，pt)D1(view，pt)＝k1(pt)×D0(view，ch(pt)+1)+k2(pt)×D0(view，ch(pt)).
對(duì)于某一pt如果ch(pt)沒(méi)有確定，則跳過(guò)這個(gè)pt并取下一pt。
附圖11所示為解釋在步驟S56中的處理的附圖。步驟S56對(duì)應(yīng)于如下的計(jì)算從在對(duì)應(yīng)于檢測(cè)器24的弧形的弧形幾何位置排列的投影數(shù)據(jù)D0(view，ch)中確定沿投影軸排列的軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，pt)，該投影軸由平行于y-軸方向并經(jīng)過(guò)等角點(diǎn)IC的直線x＝Xe/2所表示。
返回到附圖5，在步驟S59中，如果視角落在45°≤view＜135°內(nèi)，則查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-90°的查詢表32，如果視角落在225°≤view＜315°內(nèi)，則查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-270°的查詢表32。這時(shí)，將y解釋為x，R(y)解釋為R(x)，str_x解釋為str_y，以及將end_x解釋為end_y，對(duì)于x＝0-x＝Xe和y＝str_y-end_y，根據(jù)下式，計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2(view，x，y)并將其加給存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的像素投影數(shù)據(jù)D2(x，y)D2(view，x，y)＝R(y)×D1(view，str_pt+(y-str_y)×Δpt)，和D2(x，y)＝∑D2(view，x，y)，其中，∑表示對(duì)view進(jìn)行求和。附圖12所示為解釋在步驟S59中的處理的附圖。從在投影軸x＝Xe/2上的軸向投影數(shù)據(jù)D1中沿平行于y-軸的直線計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2，對(duì)x＝0-Xe重復(fù)這種過(guò)程。
附圖13所示為在存儲(chǔ)裝置7中的像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分70的原理圖。像素投影數(shù)據(jù)D2沿平行于y-軸的直線相加，并對(duì)x＝0-Xe重復(fù)這種過(guò)程。
返回到附圖5，在步驟S62中，在像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分70中采集的數(shù)據(jù)作為反向投影數(shù)據(jù)D3(x，y)輸出。然后反向投影處理終止。
根據(jù)如上文所述的反向投影處理，可以簡(jiǎn)化并加速反向投影處理。此外，僅需要一個(gè)像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分70，雖然在步驟S59中需要參數(shù)的解釋。
通過(guò)上文所述的處理，可以簡(jiǎn)化并加速反向投影處理。此外，僅需要一個(gè)像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分70，雖然在步驟S59中需要參數(shù)的解釋。
一般地，安裝在臺(tái)架上的X-射線管是消耗性的，因此自然需要更換。這時(shí)，使用具有相同規(guī)格的X-射線管來(lái)更換，但是由于在制造階段的變化需要對(duì)齊X-射線管產(chǎn)生X-射線的位置(焦點(diǎn)位置)的對(duì)準(zhǔn)工作。
但是，如果通過(guò)某些裝置檢測(cè)位置的偏移量，并且使用檢測(cè)的結(jié)果來(lái)調(diào)節(jié)上述的像素投影處理和軸向投影處理(用于確定軸向投影數(shù)據(jù)D1)的參數(shù)，則可以獲得軸向投影數(shù)據(jù)D1和像素投影數(shù)據(jù)D2以重構(gòu)X-射線斷層圖像，而偏移量被吸收。
因此，對(duì)與在獲得軸向投影數(shù)據(jù)D1和像素投影數(shù)據(jù)D2的過(guò)程中偏移量的檢測(cè)相關(guān)的方法以及調(diào)節(jié)像素投影處理和軸向投影處理的方法進(jìn)行描述(在下文中這些方法一起稱為偏移校正方法)。
偏移校正方法附圖21所示為解釋在使用與檢測(cè)器具有不對(duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線管(X-射線焦點(diǎn))時(shí)確定適當(dāng)?shù)南袼赝队皵?shù)據(jù)D2和軸向投影數(shù)據(jù)D1的方法的原理的附圖。正如在此所使用，適當(dāng)?shù)南袼赝队皵?shù)據(jù)D2和軸向投影數(shù)據(jù)D1參考基于由與檢測(cè)器具有適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線焦點(diǎn)和檢測(cè)器所獲得的投影數(shù)據(jù)D0確定的數(shù)據(jù)。
在附圖21中，參考符號(hào)Rf表示前述的重構(gòu)區(qū)。此外，將重構(gòu)區(qū)Rf的中心定義為原點(diǎn)O，如圖所示地定義x-和y-軸。在附圖21中，參考標(biāo)號(hào)2101表示與檢測(cè)器2103具有適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線焦點(diǎn)A，2101表示與檢測(cè)器2103具有不對(duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線焦點(diǎn)A；以及X-射線焦點(diǎn)2102的位置處于從X-射線焦點(diǎn)2101的位置偏移Δd，垂直于中心線AO。參考標(biāo)號(hào)2101a表示從X-射線焦點(diǎn)2101朝在檢測(cè)器2103中的感興趣的通道2103a發(fā)射的X-射線，參考標(biāo)號(hào)2102a表示從X-射線焦點(diǎn)2102朝在檢測(cè)器2103中的感興趣的通道2103a發(fā)射的X-射線。
由于從與檢測(cè)器2103具有適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線焦點(diǎn)2101朝感興趣的通道2103a發(fā)射的X-射線2101a在點(diǎn)2104上與x-軸相交，因此從通過(guò)感興趣的通道2103a獲得的投影數(shù)據(jù)D0中確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1表示點(diǎn)2104。(將在較早時(shí)已描述了確定軸向投影數(shù)據(jù)D1的方法)在另一方面，由于從與檢測(cè)器2103具有不對(duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線焦點(diǎn)2102朝感興趣的通道2103a發(fā)射的X-射線2102a在點(diǎn)2103上與x-軸相交，因此從通過(guò)感興趣的通道2103a獲得的投影數(shù)據(jù)D0中確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1表示點(diǎn)2105。(在較早時(shí)已描述了描述確定軸向投影數(shù)據(jù)D1的方法)但是，通過(guò)感興趣的通道2103a所獲得的適當(dāng)?shù)妮S向投影數(shù)據(jù)D1必須表示點(diǎn)2104。因此，在這種情況下為從通過(guò)X-射線焦點(diǎn)2102和檢測(cè)器2103獲得的投影數(shù)據(jù)D0中確定適當(dāng)?shù)妮S向投影數(shù)據(jù)D1，需要一種偏移校正處理，這種處理以在點(diǎn)2105上的軸向投影數(shù)據(jù)D1替換在點(diǎn)2104上的軸向投影數(shù)據(jù)D1(換句話說(shuō)，這種處理在x-軸的(+)-方向上將在點(diǎn)2104上的軸向投影數(shù)據(jù)D1移動(dòng)在點(diǎn)2104和2105之間的距離DIS1(即，偏移))。
因此，為通過(guò)X-射線焦點(diǎn)2102和檢測(cè)器2103確定適當(dāng)?shù)妮S向投影數(shù)據(jù)D1，需要實(shí)施這樣的一種處理，使用通過(guò)檢測(cè)從X-射線焦點(diǎn)2102發(fā)射的并經(jīng)過(guò)點(diǎn)2104的X-射線的通道所獲得的投影數(shù)據(jù)，這種處理確定在點(diǎn)2104上的軸向投影數(shù)據(jù)D1，并在x-軸的(+)-方向上將所確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1移動(dòng)距離DIS1。這時(shí)，也必需事先確定距離DIS1。
在另一方面，以y＝Y(jié)e/2(y＝r1-r2)為例，并且在通過(guò)X-射線焦點(diǎn)2102和檢測(cè)器2103確定在y＝r1-r2上的適當(dāng)?shù)南袼赝队皵?shù)據(jù)D2時(shí)，類似地，也需要一種在x-軸的(+)-方向上將在點(diǎn)2106上的像素投影數(shù)據(jù)D2移動(dòng)在點(diǎn)2106和2107之間的距離DIS2(即偏移)的偏移校正處理。這時(shí)，也必需確定距離DIS2。r1和r2的定義如附圖23所示。
現(xiàn)在參考附圖22描述確定距離DIS1和DIS2的方法(即，確定偏移的方法)。附圖22所示為解釋確定距離DIS1和DIS2的方法，在這種方法中以類似的參考標(biāo)號(hào)表示與在附圖21中的部分類似的部分。在附圖22中，參考標(biāo)號(hào)2201表示連接檢測(cè)器2103的中點(diǎn)和X-射線焦點(diǎn)2102的附加線。參考符號(hào)β表示在y-軸和附加線2201之間形成的角度，通過(guò)臺(tái)架旋轉(zhuǎn)部分的控制系統(tǒng)從臺(tái)架旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的編碼器信號(hào)的零旋轉(zhuǎn)位置中可獲得這個(gè)角度。X-射線焦點(diǎn)2102的位置與X-射線焦點(diǎn)2101的位置偏離垂直于中心線AO的小距離Δd，通過(guò)將X-射線焦點(diǎn)2101和2102與附加線2201連接的線段形成的角度大約為90°。這是由于如下的事實(shí)因?yàn)閄-射線焦點(diǎn)的位置與X-射線管的安裝座平行地偏移，因此在X-射線焦點(diǎn)和檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生了X-射線管的位置偏移。
雖然確定(測(cè)量)Δd的方法并不特定限于任何特定的方法，但是，在附圖24中還是給出了一種特定的實(shí)例，并且在下文中進(jìn)一步描述。以類似的參考標(biāo)號(hào)表示與在附圖21中類似的部分。參考標(biāo)號(hào)2401表示由夾具定位的臺(tái)架旋轉(zhuǎn)中心針(預(yù)定的要成像的對(duì)象)，它放置在X-射線焦點(diǎn)2101和檢測(cè)器2103的旋轉(zhuǎn)軸上。具體地，參考附圖25，包括中心針2401的模型2501放置在床裝置10的一端上，因此中心針2410的位置位于X-射線焦點(diǎn)2101和檢測(cè)器2103的旋轉(zhuǎn)軸上。
返回到附圖24，在這種狀態(tài)下在X-射線在X-射線焦點(diǎn)2101發(fā)射時(shí)，位于檢測(cè)器2103的中心上的通道(x0)檢測(cè)穿過(guò)中心針2401的X-射線。但是，如果X-射線從X-射線焦點(diǎn)2102發(fā)射出，在偏離檢測(cè)器2103的中心的通道(x1)檢測(cè)經(jīng)過(guò)中心針2401的X-射線。因此，使用偏移(Δx)和R1和R2的比可以確定Δd。應(yīng)該注意的是，事先測(cè)量或指定R1和R2。
此外，在附圖21中，從X-射線焦點(diǎn)2101到檢測(cè)器2103的距離定義為fdd，從X-射線焦點(diǎn)2101沿X-射線2101a到x-軸的距離定義為d。此外，角度δ定義為這樣的角度，該角度形成在連接X(jué)-射線焦點(diǎn)2101和2102的線段和與X-射線2101a形成的90°角度的線段之間。
基于這種定義，可以如下計(jì)算DIS1DIS1＝((fdd-d)/fdd)×Δd×cosδ×1/cos(β+δ).(公式1)因此，通過(guò)使用(公式1)計(jì)算DIS1，將通過(guò)上述的方法所獲得的軸向投影數(shù)據(jù)D1平移(校正)DIS1，即使在使用與檢測(cè)器2103具有不對(duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線焦點(diǎn)時(shí)也能夠獲得適當(dāng)?shù)妮S向投影數(shù)據(jù)D1。
接著，下文描述計(jì)算DIS2的方法。在附圖22所示的條件下，定義兩個(gè)附加的參數(shù)r1和r2。附圖23所示為r1和r2的定義。在附圖22所示的條件下，在X-射線焦點(diǎn)2101和x-軸之間的距離為r1，在X-射線焦點(diǎn)2101和y＝Y(jié)e/2(y＝r1-r2)之間的距離為r2。應(yīng)該注意，雖然下面的描述是針對(duì)y＝r1-r2的情況，但是y可以取在0和Ye之間的任何值。在這種情況下，使用上文描述的DIS1可以如下地計(jì)算DIS2DIS2＝{fdd×cos(β+δ)-r2}/{fdd×cos(β+δ)-r1}×DIS1.(公式2)因此，通過(guò)使用(公式2)計(jì)算DIS2，將通過(guò)上述的方法所獲得的像素投影數(shù)據(jù)D2平移(校正)DIS2，即使在使用與檢測(cè)器2103具有不對(duì)準(zhǔn)的位置關(guān)系的X-射線焦點(diǎn)時(shí)也能夠獲得適當(dāng)?shù)南袼赝队皵?shù)據(jù)D2。
第二實(shí)施例在第二實(shí)施例中，-45 °≤view＜45°的視角范圍和135 °≤view＜225°的視角范圍的像素投影數(shù)據(jù)D2的相加獨(dú)立于45°≤view＜135°的視角范圍和225°≤view＜315°的視角范圍的像素投影數(shù)據(jù)D2的相加，因此最后通過(guò)將該相加的和進(jìn)行相加確定反向投影數(shù)據(jù)D3(x，y)。
附圖14和15所示為根據(jù)第二實(shí)施例的反向投影處理的流程圖。在附圖14的步驟S141中，從在圖像重構(gòu)中所需的多個(gè)視圖中取一個(gè)視角view作為感興趣的視角。
在步驟S142中，如果感興趣的視角是-45°≤view＜45°或135°≤view＜225°，則過(guò)程進(jìn)行到S143中；否則(即，它是45°≤view＜135°或225 °≤view＜315 °)，則進(jìn)行到步驟S146。
在步驟S143中，對(duì)于pt＝0-Pe，查閱對(duì)應(yīng)于視角view的查詢表31，以根據(jù)下式計(jì)算軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，pt)D1(view，pt)＝k1(pt)×D0(view，ch(pt)+1)+k2(pt)×D0(view，ch(pt)).
對(duì)于某一pt如果ch(pt)沒(méi)有定義，則跳過(guò)這個(gè)pt并取下一pt。此外，對(duì)于135°≤view＜225°，查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-180°的的查詢表31。
在步驟S144中，查閱對(duì)應(yīng)于視角view的查詢表32，對(duì)于范圍y＝0-y＝Y(jié)e和x＝str_x-end_x，根據(jù)下式，計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2(view，x，y)，并將其加給存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中的如圖16所示的第一像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置71中的像素投影數(shù)據(jù)D2(x，y)
D2(view，x，y)＝R(y)×D1(view，str_pt+(x-str_x)×Δpt)，和D2(x，y)＝∑D2(view，x，y)，其中，∑表示對(duì)view進(jìn)行求和。對(duì)于135°≤view＜225°，查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-180°的查詢表32。
附圖16所示為解釋第一像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置71的原理圖。沿與x-軸平行的直線將像素投影數(shù)據(jù)D2相加，并對(duì)于y＝0-Ye重復(fù)這種過(guò)程。
在步驟S145中，如果對(duì)在圖像重構(gòu)中所需的所有的視圖還沒(méi)有重復(fù)步驟R141-R149，則過(guò)程返回到步驟S141；以及如果對(duì)在圖像重構(gòu)中所需的所有的視圖已經(jīng)重復(fù)了步驟R141-R149，則過(guò)程進(jìn)行到在附圖15中的步驟S151。
在步驟S146中，如果視角落在45°≤view＜135°內(nèi)，則查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-90°的查詢表31，如果視角落在225 °≤view＜315°內(nèi)，則查閱對(duì)應(yīng)于視角view＝view-270°的查詢表31。然后，對(duì)于pt＝0-Pe，根據(jù)下式與步驟S143類似地計(jì)算軸向投影數(shù)據(jù)D1(view，pt)D1(view，pt)＝k1(pt)×D0(view，ch(pt)+1)+k2(pt)×D0(view，ch(pt)).
對(duì)于某一pt如果ch(pt)沒(méi)有定義，則跳過(guò)這個(gè)pt并取下一pt。
在步驟S147中，當(dāng)前的view存儲(chǔ)在view′中。在步驟S148中，如果視角落在45°≤view＜135°內(nèi)，則將視角設(shè)置為view＝view-90°，如果視角落在225°≤view＜315°內(nèi)，則將視角設(shè)置為view＝view-270°。
在步驟S149中，查閱對(duì)應(yīng)于視角view的查詢表32，對(duì)于范圍y＝0-y＝Y(jié)e和x＝str_x-x＝end_x，根據(jù)下式，計(jì)算像素投影數(shù)據(jù)D2(view，x，y)，并將其加給存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7的附圖17中所示的第二像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置72中的像素投影數(shù)據(jù)D2(x，y)D2(view′，x，y)＝R(y)×D1(view′，str_pt+(x-str_x)×Δpt)，和D2(x，y)＝∑D2(view′，x，y)，這里，∑表示對(duì)view′進(jìn)行求和。附圖17所示為在第二像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置72中的原理圖。沿與x-軸平行的直線相加像素投影數(shù)據(jù)D2并對(duì)Y＝0-Ye重復(fù)這種過(guò)程。
在附圖15的步驟S151中，將在第二像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置72中的數(shù)據(jù)90°旋轉(zhuǎn)處理，如附圖18所示。在步驟S152中，將在第二像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置72中的數(shù)據(jù)加給在第一像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置71中的數(shù)據(jù)中。在步驟S153中，在第一像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置71中采集的數(shù)據(jù)作為反向投影數(shù)據(jù)D3(x，y)輸出。然后終止反向投影處理。
根據(jù)第二實(shí)施例的X-射線CT設(shè)備，簡(jiǎn)化并加速了反向投影處理。此外，不需要在步驟S149中的參數(shù)解釋，即使使用第一和第二分離的像素投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置71和72。
通過(guò)對(duì)如上文所描述的方法所獲得的軸向投影數(shù)據(jù)D1和像素投影數(shù)據(jù)D2執(zhí)行在第一實(shí)施例中所述的偏移校正處理，可以獲得作為最終輸出的適當(dāng)?shù)妮S向投影數(shù)據(jù)D1和反向投影數(shù)據(jù)D3。
第三實(shí)施例雖然在第一和第二實(shí)施例中通過(guò)從兩個(gè)投影數(shù)據(jù)D0進(jìn)行插值計(jì)算可以計(jì)算一個(gè)軸向投影數(shù)據(jù)D1，但是在第三實(shí)施例中通過(guò)從三個(gè)投影數(shù)據(jù)D0進(jìn)行插值計(jì)算也可以計(jì)算一個(gè)軸向投影數(shù)據(jù)D1。在這種情況下，使用在附圖19中所示的查詢表31′，并根據(jù)下式計(jì)算軸向投影數(shù)據(jù)D1D1(view，pt)＝k1(pt)×D0(view，ch(pt)+2)+k2(pt)×D0(view，ch(pt)+1)+k3(pt)×D0(view，ch(pt))根據(jù)第三實(shí)施例的X-射線CT設(shè)備，可以簡(jiǎn)化并加速反向投影處理。此外，可以提高精度。
通過(guò)對(duì)如上文所描述的方法所獲得的軸向投影數(shù)據(jù)D1執(zhí)行在第一實(shí)施例中所述的偏移校正處理，可以獲得作為最終輸出的適當(dāng)?shù)妮S向投影數(shù)據(jù)D1。
在不脫離本發(fā)明的精神范圍的前提下可以配置許多不同的實(shí)施例。應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不限于在說(shuō)明書中所描述的特定的實(shí)施例，而是以所附加的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種X-射線CT設(shè)備，包括具有發(fā)射X-射線的X-射線管和檢測(cè)由所說(shuō)的X-射線管發(fā)射的X-射線的檢測(cè)器的臺(tái)架，所說(shuō)的臺(tái)架輸出對(duì)應(yīng)于由所說(shuō)的檢測(cè)器所檢測(cè)的X-射線量并由所說(shuō)的檢測(cè)器的視角和通道表示的投影數(shù)據(jù)D0；具有軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的操作臺(tái)，該軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置用于通過(guò)將由所說(shuō)的臺(tái)架獲得的所說(shuō)的投影數(shù)據(jù)D0投影到在重構(gòu)區(qū)中的基準(zhǔn)軸上來(lái)確定軸向投影數(shù)據(jù)D1，以及通過(guò)將所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)D1投影到構(gòu)成所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)的像素的坐標(biāo)上來(lái)進(jìn)一步確定像素投影數(shù)據(jù)D2，所說(shuō)的操作臺(tái)通過(guò)將由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置確定的在圖像重構(gòu)中所使用的所有的視圖的所說(shuō)的像素投影數(shù)據(jù)D2相加來(lái)確定反向投影數(shù)據(jù)D3；獲得表示所說(shuō)的X-射線管的位置偏離預(yù)定位置的偏移量的信息的偏移量測(cè)量裝置；以及使用由所說(shuō)的偏移量測(cè)量裝置所獲得的表示偏移量的信息校正由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置所確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1或像素投影數(shù)據(jù)D2的校正裝置。
2.權(quán)利要求1所述的X-射線CT設(shè)備，其中所說(shuō)的偏移量測(cè)量裝置包括包含預(yù)定的要成像的對(duì)象的模型，和通過(guò)如下的方式獲得所說(shuō)的表示偏移量的信息確定某一通道與所說(shuō)的檢測(cè)器的中心通道的位置偏移，所說(shuō)的通道檢測(cè)在由所說(shuō)的X-射線管朝所說(shuō)的模型發(fā)射的并通過(guò)所說(shuō)的檢測(cè)器檢測(cè)的X-射線中經(jīng)過(guò)設(shè)置在所說(shuō)的X-射線管和所說(shuō)的檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸上的所說(shuō)的模型的X-射線；以及使用所說(shuō)的位置偏移。
3.權(quán)利要求1所述的X-射線CT設(shè)備，其中在所說(shuō)的校正裝置校正軸向投影數(shù)據(jù)D1時(shí)，在校正計(jì)算之后，將在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的點(diǎn)上的軸向投影數(shù)據(jù)D1以在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的點(diǎn)上的軸向投影數(shù)據(jù)D1替換。
4.權(quán)利要求1所述的X-射線CT設(shè)備，其中所說(shuō)的校正裝置確定在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的第一點(diǎn)和在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的第二點(diǎn)之間的距離，并在校正計(jì)算之后，以所說(shuō)的第二點(diǎn)的軸向投影數(shù)據(jù)D1替換所說(shuō)的第一點(diǎn)的軸向投影數(shù)據(jù)D1。
5.權(quán)利要求1所述的X-射線CT設(shè)備，其中在所說(shuō)的校正裝置校正像素投影數(shù)據(jù)D2時(shí)，在校正計(jì)算之后，將在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與在所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)中的感興趣的軸線交叉的點(diǎn)上的像素投影數(shù)據(jù)D2以在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的點(diǎn)上的像素投影數(shù)據(jù)D2替換。
6.權(quán)利要求1所述的X-射線CT設(shè)備，其中所說(shuō)的校正裝置確定在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的第一點(diǎn)和在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的第二點(diǎn)之間的距離，并在校正計(jì)算之后，以所說(shuō)的第二點(diǎn)的像素投影數(shù)據(jù)D2替換所說(shuō)的第一點(diǎn)的像素投影數(shù)據(jù)D2。
7.一種控制X-射線CT設(shè)備的方法，所說(shuō)的X-射線CT設(shè)備包括具有發(fā)射X-射線的X-射線管和檢測(cè)由所說(shuō)的X-射線管發(fā)射的X-射線的檢測(cè)器的臺(tái)架，所說(shuō)的臺(tái)架輸出對(duì)應(yīng)于由所說(shuō)的檢測(cè)器所檢測(cè)的X-射線量并由所說(shuō)的檢測(cè)器的視角和通道表示的投影數(shù)據(jù)D0；和具有由軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的操作臺(tái)，該軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置通過(guò)將由所說(shuō)的臺(tái)架獲得的所說(shuō)的投影數(shù)據(jù)D0投影到在重構(gòu)區(qū)中的基準(zhǔn)軸上來(lái)確定軸向投影數(shù)據(jù)D1，以及通過(guò)將所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)D1投影到構(gòu)成所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)的像素的坐標(biāo)上來(lái)進(jìn)一步確定像素投影數(shù)據(jù)D2，所說(shuō)的操作臺(tái)通過(guò)將由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置確定的在圖像重構(gòu)中所使用的所有的視圖的所說(shuō)的像素投影數(shù)據(jù)D2相加來(lái)確定反向投影數(shù)據(jù)D3，所說(shuō)的方法包括獲得表示所說(shuō)的X-射線管的位置偏離預(yù)定位置的偏移量的信息的偏移量測(cè)量步驟；以及使用由所說(shuō)的偏移量測(cè)量步驟所獲得的表示偏移量的信息校正由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算步驟所確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1或像素投影數(shù)據(jù)D2的校正步驟。
8.權(quán)利要求7所述的控制X-射線CT設(shè)備的方法，其中所說(shuō)的偏移量測(cè)量步驟包括使用包括預(yù)定的要成像的對(duì)象的模型，和確定某一通道與所說(shuō)的檢測(cè)器的中心通道的位置偏移，所說(shuō)的通道檢測(cè)在通過(guò)所說(shuō)的X-射線管朝所說(shuō)的模型發(fā)射的并通過(guò)所說(shuō)的檢測(cè)器檢測(cè)的X-射線中經(jīng)過(guò)設(shè)置在所說(shuō)的X-射線管和所說(shuō)的檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸上的所說(shuō)的模型的X-射線；以及使用所說(shuō)的確定的位置偏移以獲得所說(shuō)的表示偏移量的信息。
9.權(quán)利要求7所述的控制X-射線CT設(shè)備的方法，其中在所說(shuō)的校正步驟中校正軸向投影數(shù)據(jù)D1時(shí)，在校正計(jì)算之后，將在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的點(diǎn)上的軸向投影數(shù)據(jù)D1以在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的點(diǎn)上的軸向投影數(shù)據(jù)D1替換。
10.權(quán)利要求7所述的控制X-射線CT設(shè)備的方法，其中所說(shuō)的校正步驟包括確定在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的第一點(diǎn)和在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的第二點(diǎn)之間的距離，并在校正計(jì)算之后，以所說(shuō)的第二點(diǎn)的軸向投影數(shù)據(jù)D1替換所說(shuō)的第一點(diǎn)的軸向投影數(shù)據(jù)D1。
11.權(quán)利要求7所述的控制X-射線CT設(shè)備的方法，其中在所說(shuō)的校正步驟中校正像素投影數(shù)據(jù)D2時(shí)，在校正計(jì)算之后，將在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與在所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)中的感興趣的軸線交叉的點(diǎn)上的像素投影數(shù)據(jù)D2以在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的點(diǎn)上的像素投影數(shù)據(jù)D2替換。
12.權(quán)利要求7所述的控制X-射線CT設(shè)備的方法，其中所說(shuō)的校正步驟包括確定在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的第一點(diǎn)和在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的第二點(diǎn)之間的距離，并在校正計(jì)算之后，以所說(shuō)的第二點(diǎn)的像素投影數(shù)據(jù)D2替換所說(shuō)的第一點(diǎn)的像素投影數(shù)據(jù)D2。
13.一種執(zhí)行控制X-射線CT設(shè)備的方法的程序，所說(shuō)的X-射線CT設(shè)備包括具有發(fā)射X-射線的X-射線管和檢測(cè)由所說(shuō)的X-射線管發(fā)射的X-射線的檢測(cè)器的臺(tái)架，所說(shuō)的臺(tái)架輸出對(duì)應(yīng)于由所說(shuō)的檢測(cè)器所檢測(cè)的X-射線量并由所說(shuō)的檢測(cè)器的視角和通道表示的投影數(shù)據(jù)D0；和具有由軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置的操作臺(tái)，該軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置通過(guò)將由所說(shuō)的臺(tái)架獲得的所說(shuō)的投影數(shù)據(jù)D0投影到在重構(gòu)區(qū)中的基準(zhǔn)軸上來(lái)確定軸向投影數(shù)據(jù)D1，以及通過(guò)將所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)D1投影到構(gòu)成所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)的像素的坐標(biāo)上來(lái)進(jìn)一步確定像素投影數(shù)據(jù)D2，所說(shuō)的操作臺(tái)通過(guò)將由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算裝置確定的在圖像重構(gòu)中所使用的所有的視圖的所說(shuō)的像素投影數(shù)據(jù)D2相加來(lái)確定反向投影數(shù)據(jù)D3，所說(shuō)的程序包括用于獲得表示所說(shuō)的X-射線管的位置偏離預(yù)定位置的偏移量的信息的偏移量測(cè)量步驟的程序；以及用于使用由所說(shuō)的偏移量測(cè)量步驟所獲得的表示偏移量的信息校正由所說(shuō)的軸向投影數(shù)據(jù)/像素投影數(shù)據(jù)計(jì)算步驟所確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1或像素投影數(shù)據(jù)D2的校正步驟的程序。
14.權(quán)利要求13所述的執(zhí)行控制X-射線CT設(shè)備的方法的程序，其中所說(shuō)的偏移量測(cè)量步驟包括使用包括預(yù)定的要成像的對(duì)象的模型，和確定某一通道與所說(shuō)的檢測(cè)器的中心通道的位置偏移，所說(shuō)的通道檢測(cè)在通過(guò)所說(shuō)的X-射線管朝所說(shuō)的模型發(fā)射的并通過(guò)所說(shuō)的檢測(cè)器檢測(cè)的X-射線中經(jīng)過(guò)設(shè)置在所說(shuō)的X-射線管和所說(shuō)的檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸上的所說(shuō)的模型的X-射線；以及使用所說(shuō)的確定的位置偏移獲得所說(shuō)的表示偏移量的信息。
15.權(quán)利要求13所述的執(zhí)行控制X-射線CT設(shè)備的方法的程序，其中在所說(shuō)的校正步驟中校正軸向投影數(shù)據(jù)D1時(shí)，在校正計(jì)算之后，將在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的點(diǎn)上的軸向投影數(shù)據(jù)D1以在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的點(diǎn)上的軸向投影數(shù)據(jù)D1替換。
16.權(quán)利要求13所述的執(zhí)行控制X-射線CT設(shè)備的方法的程序，其中所說(shuō)的校正步驟包括確定在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的第一點(diǎn)和在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的基準(zhǔn)軸交叉的第二點(diǎn)之間的距離，并在校正計(jì)算之后，以所說(shuō)的第二點(diǎn)的軸向投影數(shù)據(jù)D1替換所說(shuō)的第一點(diǎn)的軸向投影數(shù)據(jù)D1。
17.權(quán)利要求13所述的執(zhí)行控制X-射線CT設(shè)備的方法的程序，其中在所說(shuō)的校正步驟中校正像素投影數(shù)據(jù)D2時(shí)，在校正計(jì)算之后，將在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與在所說(shuō)的重構(gòu)區(qū)中的感興趣的軸線交叉的點(diǎn)上的像素投影數(shù)據(jù)D2以在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的點(diǎn)上的像素投影數(shù)據(jù)D2替換。
18.權(quán)利要求13所述的執(zhí)行控制X-射線CT設(shè)備的方法的程序，其中所說(shuō)的校正步驟包括確定在從所說(shuō)的X-射線管的位置朝在所說(shuō)的檢測(cè)器中的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的第一點(diǎn)和在從所說(shuō)的預(yù)定的位置朝在所說(shuō)的感興趣的通道發(fā)射的X-射線與所說(shuō)的感興趣的軸線交叉的第二點(diǎn)之間的距離，并在校正計(jì)算之后，以所說(shuō)的第二點(diǎn)的像素投影數(shù)據(jù)D2替換所說(shuō)的第一點(diǎn)的像素投影數(shù)據(jù)D2。
全文摘要
為了確定X－射線管的位置距預(yù)定位置的偏移并基于所確定的偏移校正軸向投影數(shù)據(jù)D1和像素投影數(shù)據(jù)D2，通過(guò)使用X－射線焦點(diǎn)2102和檢測(cè)器2103并通過(guò)如下的方式可以獲得適當(dāng)?shù)妮S向投影數(shù)據(jù)D1使用通過(guò)檢測(cè)從X－射線焦點(diǎn)2102發(fā)射出的并經(jīng)過(guò)點(diǎn)2104的X－射線的通道獲得的投影數(shù)據(jù)D0確定在點(diǎn)2104上的軸向投影數(shù)據(jù)D1，以及在x－軸的(+)－方向上將所確定的軸向投影數(shù)據(jù)D1移動(dòng)距離DIS1。在另一方面，取y＝Y(jié)e/2(y＝r1－r2)作為實(shí)例，并且在通過(guò)X－射線焦點(diǎn)2102和檢測(cè)器2103確定在y＝r1－r2上的適當(dāng)?shù)南袼赝队皵?shù)據(jù)D2時(shí)，可以類似地實(shí)施偏移校正處理，即在x－軸的(+)－方向上將在點(diǎn)2106上的像素投影數(shù)據(jù)D2移動(dòng)在兩點(diǎn)2106和2107之間的距離DIS2(即偏移)。
文檔編號(hào)G06Q50/22GK1442116SQ03106888
公開(kāi)日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2003年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月6日
發(fā)明者西出明彥, 熊崎昌也, 貫井正健 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司