專(zhuān)利名稱(chēng)：X射線ct裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線CT裝置及其控制方法，特別涉及使用具有多列的二維多切片(multi-slice)檢測(cè)器，能夠一邊抑制對(duì)被檢體的放射線輻射量，一邊得到提高了與被檢體斷層像中的關(guān)注區(qū)域有關(guān)的時(shí)間分辨率的斷層圖像的二維多切片X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
具有多切片檢測(cè)器的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)成像裝置向被檢體，例如醫(yī)療患者照射從X射線源發(fā)射出的扇形的射線束，作為投影數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)置在X射線源的相對(duì)位置的檢測(cè)器的各元件檢測(cè)透過(guò)了被檢體的X射線量，根據(jù)該數(shù)據(jù)而重構(gòu)圖像。在信道方向具有多列的二維多切片檢測(cè)器具有與圖像切片方向(row方向)對(duì)應(yīng)的z軸，并且在橫切z軸的方向上形成為弧形。X射線源和多切片檢測(cè)器相對(duì)地被設(shè)置在架臺(tái)(Gantry)內(nèi)，在移動(dòng)到架臺(tái)內(nèi)中心部分的被檢體的周?chē)D(zhuǎn)地被驅(qū)動(dòng)。將使X射線源和多切片檢測(cè)器旋轉(zhuǎn)而以不同角度得到被檢體的一連串的視野(view)的動(dòng)作稱(chēng)為“掃描”。通過(guò)螺旋掃描，即一邊使被檢體沿著z軸方向移動(dòng)，一邊使多切片檢測(cè)器旋轉(zhuǎn)，來(lái)重構(gòu)出與由多切片檢測(cè)器得到的投影數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的被檢體的斷面圖像。
已知在使用二維多切片檢測(cè)器的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置取得了被檢體的診斷部位全體的斷面圖像后，為了得到全體圖像中的特定區(qū)域(以下稱(chēng)為關(guān)注區(qū)域(ROIregion of interest))，例如心臟區(qū)域的動(dòng)態(tài)圖像，或?yàn)榱送ㄟ^(guò)心電同步重構(gòu)處理收集同一相位的投影數(shù)據(jù)而得到三維(3D)圖像數(shù)據(jù)，而包含ROI在內(nèi)連續(xù)進(jìn)行多次掃描。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在只需要被檢體攝影部分內(nèi)的一部分關(guān)注區(qū)域的狹域投影數(shù)據(jù)的情況下，為了得到高時(shí)間分辨率的重構(gòu)圖像，也必須循環(huán)多次地收集包含ROI的被檢體診斷部位全體的廣域投影數(shù)據(jù)。因此，有以下這樣的問(wèn)題，即例如為了得到時(shí)間分辨率高的心臟的動(dòng)態(tài)圖像，向被檢體照射的放射線輻射量就會(huì)很多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)，提供以下這樣的二維多切片X射線CT裝置及其控制方法，即能夠一邊抑制對(duì)被檢體的放射線輻射量，一邊針對(duì)被檢體內(nèi)的比較小的范圍的關(guān)注區(qū)域得到時(shí)間分辨率高的投影數(shù)據(jù)的斷層像。即，提供一種能夠?qū)?duì)被檢體的放射線輻射量抑制為很少并且能夠?qū)崟r(shí)地重構(gòu)出關(guān)注區(qū)域的動(dòng)態(tài)圖像的X射線CT裝置及其控制方法。
本發(fā)明的實(shí)施例的X射線CT裝置的特征在于包括向被檢體照射X射線束的X射線源；控制上述X射線的照射區(qū)域的光圈驅(qū)動(dòng)部件；與上述X射線源相對(duì)地設(shè)置的隔著被檢體而檢測(cè)上述照射X射線的多切片檢測(cè)器；向由上述光圈驅(qū)動(dòng)部件控制的廣域由上述X射線源照射照射X射線，并取得上述多切片檢測(cè)器信道的直到周?chē)鷧^(qū)域的廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)取得控制部件；存儲(chǔ)上述取得的廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件；在取得上述廣域投影數(shù)據(jù)后，向由上述光圈驅(qū)動(dòng)部件控制的狹域由上述X射線源照射X射線，取得上述多切片檢測(cè)器信道的中心區(qū)域內(nèi)的狹域投影數(shù)據(jù)的狹域投影數(shù)據(jù)取得控制部件；根據(jù)對(duì)上述廣域投影數(shù)據(jù)和狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行了合成后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理的重構(gòu)部件。
本發(fā)明的其他實(shí)施例的X射線CT裝置的特征在于包括向被檢體照射X射線的X射線源；與上述X射線源相對(duì)地設(shè)置的隔著上述被檢體而在第一范圍內(nèi)在圖像切片方向上取得X射線的廣域投影數(shù)據(jù)的多切片檢測(cè)器；存儲(chǔ)由上述多切片檢測(cè)器取得的上述廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件；存儲(chǔ)由上述X射線源向包含指定的關(guān)注區(qū)域(ROI)的狹域部分照射X射線并由上述多切片檢測(cè)器在第二范圍內(nèi)在上述圖像切片方向上取得的狹域投影數(shù)據(jù)的狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件；對(duì)來(lái)自上述廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的廣域投影數(shù)據(jù)和來(lái)自上述狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成的合成部件。
本發(fā)明的其他實(shí)施例的X射線CT裝置的特征在于包括向被檢體照射X射線的X射線源；存儲(chǔ)X射線CT圖像的體數(shù)據(jù)(volumedata)的圖像存儲(chǔ)部件；根據(jù)上述體數(shù)據(jù)生成廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)生成部件；由上述X射線源向ROI照射X射線而取得狹域投影數(shù)據(jù)的狹域投影數(shù)據(jù)取得控制部件；對(duì)由上述投影數(shù)據(jù)生成部件生成的廣域投影數(shù)據(jù)和根據(jù)上述控制部件的操作得到的上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，根據(jù)通過(guò)該合成得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理的重構(gòu)部件。
本發(fā)明的X射線CT裝置的控制方法的實(shí)施例是具備向被檢體照射X射線的X射線源、檢測(cè)透過(guò)了上述被檢體的X射線的多切片檢測(cè)器、根據(jù)由上述多切片檢測(cè)器收集到的投影數(shù)據(jù)而重構(gòu)圖像的重構(gòu)部件的X射線CT裝置的控制方法，其特征在于包括在切片方向上以窄的寬度并且在信道方向上在廣范圍內(nèi)向上述被檢體照射X射線，進(jìn)行螺旋掃描，由上述檢測(cè)器收集廣域投影數(shù)據(jù)，在切片方向上以寬的寬度并且在信道方向上在小范圍內(nèi)向上述被檢體照射X射線，進(jìn)行體掃描(volume scan)，由檢測(cè)器收集狹域投影數(shù)據(jù)，從上述廣域投影數(shù)據(jù)變換為通過(guò)了與上述狹域投影數(shù)據(jù)的X射線路徑相同的X射線路徑的投影數(shù)據(jù)，對(duì)上述變換后的廣域投影數(shù)據(jù)和上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，根據(jù)上述合成后的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像。
本發(fā)明的X射線CT裝置的控制方法的其他實(shí)施例是具備向被檢體照射X射線的X射線源、檢測(cè)透過(guò)了上述被檢體的X射線的多切片檢測(cè)器、根據(jù)由上述多切片檢測(cè)器收集到的投影數(shù)據(jù)而重構(gòu)圖像的重構(gòu)部件的X射線CT裝置的控制方法，包括在切片方向上以窄的X射線照射寬度并且在信道方向上的廣范圍內(nèi)照射X射線，進(jìn)行螺旋掃描，收集廣域投影數(shù)據(jù)，在切片方向上以寬的X射線照射寬度并且在信道方向上的小范圍內(nèi)對(duì)關(guān)注區(qū)域照射X射線，進(jìn)行體掃描，收集狹域投影數(shù)據(jù)，從上述廣域投影數(shù)據(jù)變換為通過(guò)了與上述狹域投影數(shù)據(jù)的X射線路徑一樣的X射線路徑的投影數(shù)據(jù)，對(duì)上述變換后的廣域投影數(shù)據(jù)和上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，根據(jù)上述合成后的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的X射線CT裝置的全體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2表示圖1的X射線CT裝置中的投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的結(jié)構(gòu)例子。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的X射線CT圖像的處理方法的流程圖。
圖4A是取得廣域投影數(shù)據(jù)的廣角X射線扇形束和弧形的多信道檢測(cè)器的斷面圖。圖4B是說(shuō)明針對(duì)ROI由檢測(cè)器中央部分取得時(shí)間分辨率高的狹域投影數(shù)據(jù)，在ROI以外的其他區(qū)域中由檢測(cè)器周?chē)糠秩〉脺p少了被輻射量后的廣域投影數(shù)據(jù)的斜視圖。
圖5是表示本發(fā)明的X射線CT裝置的實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)例子的一部分的框圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，說(shuō)明本發(fā)明的X射線CT裝置的實(shí)施例。圖1是表示本發(fā)明的二維多切片X射線CT裝置的一個(gè)實(shí)施例的全體結(jié)構(gòu)的框圖。該多切片X射線CT裝置100X具有具有載置被檢體P的頂板的臥臺(tái)裝置100；與頂板的移動(dòng)一起移動(dòng)，收集X射線投影數(shù)據(jù)的架臺(tái)部件101。在該架臺(tái)部件101上，由檢測(cè)器105隔著被檢體P收集從X射線源104照射的X射線。將收集到的投影數(shù)據(jù)提供給信號(hào)處理顯示部件102，根據(jù)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，將被檢體P的希望部位的CT圖像顯示在信號(hào)處理顯示部件102內(nèi)的顯示裝置118。
在X射線CT裝置100X的架臺(tái)部件101內(nèi)設(shè)置照射X射線的X射線源104；配置在與X射線源104相對(duì)的位置，檢測(cè)透過(guò)了被檢體P的X射線的二維多切片檢測(cè)器105。二維多切片檢測(cè)器105例如是在來(lái)自X射線源104的扇形射線束的角度內(nèi)配置多個(gè)信道的X射線檢測(cè)元件并在圖像切片方向(row方向)上也配置多個(gè)檢測(cè)元件的檢測(cè)器。架臺(tái)部件101還具備向X射線源104施加高電壓的高壓產(chǎn)生部件106；對(duì)從X射線源104照射的X射線對(duì)被檢體P的照射區(qū)域進(jìn)行調(diào)整的光圈(collimator)驅(qū)動(dòng)部件107；使X射線源104和多切片檢測(cè)器105的對(duì)在架臺(tái)部件內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件108；控制載置了被檢體P的臥臺(tái)100和架臺(tái)部件101的移動(dòng)的架臺(tái)控制部件109；收集由多切片檢測(cè)器105檢測(cè)出的X射線投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集部件110。光圈驅(qū)動(dòng)部件107使用來(lái)調(diào)整X射線的照射區(qū)域的光圈板部件107B移動(dòng)。光圈板部件107B包含信道方向上的一對(duì)光圈板和切片方向上的一對(duì)光圈板，共計(jì)4個(gè)光圈板。
X射線CT裝置100X的信號(hào)處理顯示部件102具備執(zhí)行從上述架臺(tái)部件101內(nèi)的數(shù)據(jù)收集部件110提供的X射線投影數(shù)據(jù)的前處理的前處理部件112；存儲(chǔ)該前處理后的X射線投影數(shù)據(jù)的投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件113；如后述那樣，對(duì)來(lái)自該投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件113的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成的數(shù)據(jù)合成部件114；對(duì)合成后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理的重構(gòu)處理部件115；作為體數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)由重構(gòu)處理部件115處理后的重構(gòu)數(shù)據(jù)的圖像存儲(chǔ)部件116；根據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)部件116中的體數(shù)據(jù)進(jìn)行用于圖像顯示的處理的圖像處理部件117；顯示由圖像處理部件117處理后的斷面圖像數(shù)據(jù)的顯示裝置118；指定顯示在顯示裝置118中的斷面圖像內(nèi)的關(guān)注區(qū)域(ROI)的輸入操作部件119；控制操作者通過(guò)輸入操作部件119進(jìn)行的控制輸入、或信號(hào)處理顯示部件102(console)上的各種顯示的控制臺(tái)控制部件120。
圖2具體說(shuō)明圖1所示的X射線CT裝置100X的投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件113和數(shù)據(jù)合成部件114的結(jié)構(gòu)和方法。本發(fā)明的X射線CT裝置100X的信號(hào)處理顯示部件102的投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件113如圖2所示那樣，包括廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件201和狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件202。在廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件201和數(shù)據(jù)合成部件114之間設(shè)置投影數(shù)據(jù)生成處理部件211。首先存儲(chǔ)廣域投影數(shù)據(jù)，即使用檢測(cè)器的到周?chē)诺罏橹沟牟糠郑愿采w被檢體P的診斷區(qū)域全體的廣域信道寬度執(zhí)行第一掃描而收集到的數(shù)據(jù)。接著，在根據(jù)該廣域投影數(shù)據(jù)重構(gòu)出并顯示在顯示部件118上的廣域斷面圖像內(nèi)，由操作者經(jīng)由輸入部件119指定特定范圍的關(guān)注區(qū)域(ROI)，例如心臟部分，存儲(chǔ)狹域投影數(shù)據(jù)，即驅(qū)動(dòng)控制架臺(tái)部件101的光圈驅(qū)動(dòng)(collimator)部件，用只以指定的ROI為中心覆蓋的狹域信道寬度的扇形射線束執(zhí)行第二掃描而得到的數(shù)據(jù)。作為廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件201的輸出的廣域投影數(shù)據(jù)被直接發(fā)送到設(shè)置在廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件201中的重構(gòu)處理部件(未圖示)或圖示的重構(gòu)處理部件115，在通過(guò)重構(gòu)處理變換為圖像后，由投影數(shù)據(jù)生成處理部件211從圖像變換為投影數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)合成部件114中，合成與作為狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件202的輸出的狹域投影數(shù)據(jù)相同的X射線路徑的數(shù)據(jù)，提供給重構(gòu)處理部件115。另外，在廣域投影數(shù)據(jù)和狹域投影數(shù)據(jù)中，由于X射線的錐形角度的不同和焦點(diǎn)位置的不同，X射線路徑也不同。為了修正該X射線路徑的不同，在一次重構(gòu)為圖像后進(jìn)行投影處理，推測(cè)生成可能是狹域投影數(shù)據(jù)的周?chē)糠值募傧氲耐队皵?shù)據(jù)。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的多切片X射線CT裝置的圖像處理方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。將臥臺(tái)100的頂板上的被檢體P在體軸(圖1所示的Z軸)方向上移動(dòng)而進(jìn)入架臺(tái)部件101內(nèi)的規(guī)定位置。首先，從X射線源104以覆蓋被檢體P的攝影區(qū)域全體的廣域信道寬度照射X射線。基于該X射線的廣域照射而進(jìn)行螺旋掃描，由多切片檢測(cè)器105得到被檢體P的廣域投影數(shù)據(jù)(步驟S301)。
在架臺(tái)部件101內(nèi)的數(shù)據(jù)收集部件110中收集通過(guò)該螺旋掃描得到的廣域投影數(shù)據(jù)(步驟S302)。在信號(hào)處理顯示部件102內(nèi)的前處理部件112中對(duì)收集到的廣域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行前處理，并存儲(chǔ)在投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件113內(nèi)的廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件201中。經(jīng)由數(shù)據(jù)合成部件114將所存儲(chǔ)的廣域投影數(shù)據(jù)輸入到重構(gòu)處理部件115中，執(zhí)行重構(gòu)處理(步驟S303)。在將重構(gòu)處理后的廣域投影數(shù)據(jù)作為體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到圖像存儲(chǔ)部件116中后，在圖像處理部件117中進(jìn)行圖像處理，并作為斷層圖像顯示到顯示裝置118的畫(huà)面上(步驟S304)。
圖4A是X射線照射的掃描方向(檢測(cè)器信道方向)斷面顯示，圖4B表示圖像切片方向(檢測(cè)器row方向)的斜視顯示。廣區(qū)域401中的廣域投影數(shù)據(jù)如圖4A所示那樣，是包含直到多切片檢測(cè)器105的信道方向?qū)挾鹊闹車(chē)糠值膹V區(qū)域401中，如圖4B所示那樣由在圖像切片中比較短的多列，例如60列的檢測(cè)器收集到的投影數(shù)據(jù)。另一方面，狹小區(qū)域402中的狹域投影數(shù)據(jù)如圖4A所示那樣，是由在多切片檢測(cè)器105的信道中心部分中始終覆蓋ROI地在檢測(cè)器信道方向上變窄，并且如圖4B所示那樣在圖像切片方向上比廣域檢測(cè)器長(zhǎng)的多列，例如200列的檢測(cè)器檢測(cè)出的投影數(shù)據(jù)。
返回圖3。最初，在包含關(guān)注區(qū)域的被檢體P的全體部位，例如胸部全體的廣區(qū)域中進(jìn)行第一螺旋掃描，在信道寬度寬并且切片方向短的多切片檢測(cè)器105的廣區(qū)域401中得到廣域投影數(shù)據(jù)。對(duì)廣域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理并進(jìn)行圖像顯示。操作者一邊觀察顯示在顯示裝置117的畫(huà)面上的基于該廣域投影數(shù)據(jù)的斷層圖像，一邊使用輸入裝置，例如鼠標(biāo)或鍵盤(pán)，在所顯示的廣域斷層圖像中，作為關(guān)注區(qū)域(ROI)特別詳細(xì)地指定希望觀察動(dòng)態(tài)圖像或靜止圖像的部位，例如被檢體的心臟部分(步驟S305)。
如果在基于廣域投影數(shù)據(jù)的斷層圖像的內(nèi)部指定了關(guān)注區(qū)域(ROI)，則驅(qū)動(dòng)控制光圈(collimator)驅(qū)動(dòng)部件使得只覆蓋ROI，在只覆蓋ROI的狹小區(qū)域402中進(jìn)行第二掃描。如圖4B所示，作為體掃描(volume scan)，在信道寬度短并且切片方向上長(zhǎng)的多切片檢測(cè)器105的狹小區(qū)域402a中，進(jìn)行該第二掃描(步驟S306)。即，用不在體軸(z軸)方向上移動(dòng)狹小區(qū)域402地掃描被檢體的數(shù)據(jù)而得到圖像。
如上所述，在得到廣區(qū)域401的廣域投影數(shù)據(jù)的第一掃描中，使用在切片方向上比較短的列寬度，例如60列的多切片檢測(cè)器。另一方面，對(duì)于覆蓋關(guān)注區(qū)域(ROI)的狹小區(qū)域402的狹域投影數(shù)據(jù)，使用在切片方向上比上述廣域信道列寬度長(zhǎng)的寬度，例如200列的多切片檢測(cè)器。即，作為第二掃描進(jìn)行狹小區(qū)域的體掃描，從而對(duì)于關(guān)注區(qū)域(ROI)得到時(shí)間分辨率高的投影數(shù)據(jù)。
返回圖3的流程圖。如上所述，用光圈驅(qū)動(dòng)部件107對(duì)來(lái)自X射線源104的X射線照射寬度進(jìn)行校準(zhǔn)使得關(guān)注區(qū)域位于中心，在多切片檢測(cè)器的信道中心部分的狹小區(qū)域402中，進(jìn)行檢測(cè)出的關(guān)注區(qū)域的狹小區(qū)域的體掃描(步驟S306)。在數(shù)據(jù)收集部件110中，收集通過(guò)該體掃描得到的狹域投影數(shù)據(jù)(步驟S307)。在前處理部件112中對(duì)該狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行前處理后，存儲(chǔ)到投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件113內(nèi)的狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件202中。另一方面，在上述步驟S303中通過(guò)重構(gòu)處理將通過(guò)第一掃描得到的存儲(chǔ)在廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件201中的廣域投影數(shù)據(jù)變換為圖像后，根據(jù)該圖像，在廣域投影數(shù)據(jù)生成處理部件211中再次變換為投影數(shù)據(jù)，提供給數(shù)據(jù)合成部件203。在該變換中，根據(jù)基于廣域投影數(shù)據(jù)重構(gòu)得到的圖像，求出通過(guò)了與狹域投影數(shù)據(jù)的側(cè)部的X射線路徑相同的X射線路徑的投影數(shù)據(jù)(步驟S308)。在該數(shù)據(jù)合成部件203中，對(duì)存儲(chǔ)在狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件202中的通過(guò)第二掃描得到的關(guān)注區(qū)域范圍內(nèi)的時(shí)間分辨率高的狹域投影數(shù)據(jù)和在數(shù)據(jù)生成處理部件211中生成的廣域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成(步驟S309)。用在步驟S309中變換后的廣域投影數(shù)據(jù)和狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。
在重構(gòu)處理部件114中，對(duì)合成后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理(步驟S310)。在這時(shí)的重構(gòu)處理中，針對(duì)關(guān)注區(qū)域(ROI)的部分，置換為通過(guò)第二掃描得到的狹域投影數(shù)據(jù)，針對(duì)ROI周?chē)钠渌麉^(qū)域，使用存儲(chǔ)在廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件201中的廣域投影數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算而求出。
在重構(gòu)處理部件114中，將這樣通過(guò)重構(gòu)處理得到的合成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到圖像存儲(chǔ)部件116中，同時(shí)發(fā)送到圖像處理部件115進(jìn)行適合于圖像顯示的處理，并顯示在顯示裝置118的畫(huà)面上(步驟S311)。由此，能夠提高時(shí)間分辨率地在廣域圖像的全體顯示中只顯示出關(guān)注區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在關(guān)注區(qū)域(ROI)的狹域部分中，二次照射切片方向上長(zhǎng)的X射線，但在ROI周?chē)钠渌麉^(qū)域中，縮短切片方向的長(zhǎng)度，只照射一次X射線，因此能夠減少X射線的輻射量，并且提高ROI的時(shí)間分辨率。
在上述實(shí)施例中，在數(shù)據(jù)合成部件114中對(duì)廣域投影數(shù)據(jù)和狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成后，在重構(gòu)處理部件115中對(duì)合成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理，發(fā)送到圖像存儲(chǔ)部件116。作為其他實(shí)施例，也可以如圖5所示那樣，針對(duì)第一螺旋掃描結(jié)束并且已經(jīng)作為體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)部件116中的數(shù)據(jù)，進(jìn)行投影數(shù)據(jù)生成處理，生成廣域投影數(shù)據(jù)，對(duì)該廣域投影數(shù)據(jù)和狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而進(jìn)行重構(gòu)處理。
作為在本發(fā)明的X射線裝置中使用的多切片檢測(cè)器，也可以使用以下這樣的十字形狀的多切片檢測(cè)器，即在具有在切片方向上寬度窄而在信道方向上寬的區(qū)域?qū)挾?01的同時(shí)，具有在切片方向上寬度寬而信道方向上窄的區(qū)域?qū)挾?02。在該情況下，也可以使用在廣區(qū)域?qū)挾?02中檢測(cè)出的廣域投影數(shù)據(jù)、或根據(jù)該廣域投影數(shù)據(jù)得到的體數(shù)據(jù)，合成狹域投影數(shù)據(jù)而進(jìn)行重構(gòu)處理。
圖5是說(shuō)明本發(fā)明的多切片X射線CT裝置的數(shù)據(jù)合成的其他實(shí)施例的框圖。如上所述，在本實(shí)施例中，在設(shè)置在投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件113中的廣域投影數(shù)據(jù)生成處理部件211中，將對(duì)由前處理部件得到的廣域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行了重構(gòu)處理后的作為體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)部件116中的數(shù)據(jù)恢復(fù)為廣域投影數(shù)據(jù)?？梢栽诒敬蔚臋z查時(shí)作成這時(shí)使用的存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)部件116中的圖像數(shù)據(jù)，也可以在過(guò)去的檢查時(shí)作成它。
另一方面，與上述實(shí)施例一樣，將從關(guān)注區(qū)域(ROI)得到的狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件502中。在數(shù)據(jù)合成部件114中，對(duì)該狹域投影數(shù)據(jù)和在廣域投影數(shù)據(jù)生成處理部件211中生成的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。在重構(gòu)處理部件115中，對(duì)該合成投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)。這樣，通過(guò)利用已經(jīng)重構(gòu)處理后的廣域投影數(shù)據(jù)，不另外進(jìn)行第一掃描，也能夠與關(guān)注區(qū)域的狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成。
在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了使用了多切片檢測(cè)器的情況，但在本發(fā)明中，只要是能夠檢測(cè)多切片的X射線的檢測(cè)器，也可以是任意的形式。例如，如圖4B中的虛線所示那樣，也可以是在圖像切片方向上具有與狹域檢測(cè)器402一樣的列寬度的廣域檢測(cè)器401。
另外，在上述實(shí)施例中，在一次重構(gòu)為圖像后進(jìn)行投影處理，推測(cè)狹域投影數(shù)據(jù)的周?chē)糠值臄?shù)據(jù)，但也可以根據(jù)不進(jìn)行重構(gòu)處理而收集到的廣域投影數(shù)據(jù)，推測(cè)狹域投影數(shù)據(jù)周?chē)耐队皵?shù)據(jù)。例如，也可以將扇形射線束的廣域、狹域投影數(shù)據(jù)變換為平行射線束的投影數(shù)據(jù)，根據(jù)廣域投影數(shù)據(jù)的平行射線束的投影數(shù)據(jù)，推測(cè)狹域投影數(shù)據(jù)的平行射線束的周?chē)糠值耐队皵?shù)據(jù)。
本發(fā)明并不只限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以有各種變形和組合，而這些變形和組合也包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種X射線CT裝置，其特征在于包括向被檢體照射X射線束的X射線源；控制上述X射線的照射區(qū)域的光圈驅(qū)動(dòng)部件；與上述X射線源相對(duì)地設(shè)置的隔著被檢體檢測(cè)上述照射X射線的多切片檢測(cè)器；向由上述光圈驅(qū)動(dòng)部件控制的廣域由上述X射線源照射X射線，取得上述多切片檢測(cè)器信道的直到周?chē)鷧^(qū)域的廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)取得控制部件；存儲(chǔ)上述取得的廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件；在取得上述廣域投影數(shù)據(jù)后，向由上述光圈驅(qū)動(dòng)部件控制的狹域由上述X射線源照射X射線，取得上述多切片檢測(cè)器信道的中心區(qū)域的狹域投影數(shù)據(jù)的狹域投影數(shù)據(jù)取得控制部件；根據(jù)上述廣域投影數(shù)據(jù)和上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而生成投影數(shù)據(jù)，根據(jù)該合成后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理的重構(gòu)部件。
2.一種X射線CT裝置，其特征在于包括向被檢體照射X射線的X射線源；與上述X射線源相對(duì)地設(shè)置的隔著上述被檢體而在第一范圍內(nèi)在圖像切片方向上取得X射線的廣域投影數(shù)據(jù)的多切片檢測(cè)器；存儲(chǔ)由上述多切片檢測(cè)器取得的上述廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件；存儲(chǔ)由上述X射線源向包含指定的關(guān)注區(qū)域的狹域部分照射X射線并由上述多切片檢測(cè)器在第二范圍內(nèi)在上述圖像切片方向上取得的狹域投影數(shù)據(jù)的狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件；生成基于來(lái)自上述廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的廣域投影數(shù)據(jù)和來(lái)自上述狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件的狹域投影數(shù)據(jù)的投影數(shù)據(jù)的合成部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線CT裝置，其特征在于還包括根據(jù)在上述合成部件中合成了的投影數(shù)據(jù)，進(jìn)行重構(gòu)處理生成圖像的重構(gòu)處理部件；根據(jù)通過(guò)該重構(gòu)部件重構(gòu)處理后的數(shù)據(jù)，顯示圖像的圖像顯示裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的X射線CT裝置，其特征在于上述合成部件在對(duì)存儲(chǔ)在上述廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件中的體數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重構(gòu)處理并進(jìn)行了圖像顯示后，在再次進(jìn)行生成處理而成為廣域投影數(shù)據(jù)后，與上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，上述重構(gòu)處理部件根據(jù)在上述合成部件中合成了的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～4中的任意一個(gè)所述的X射線CT裝置，其特征在于上述多切片檢測(cè)器是以下這樣的形狀的多切片檢測(cè)器，即除了信道中心部分以外的信道周?chē)糠衷趫D像切片方向上具有上述第一列寬度，上述信道中心部分在圖像切片方向上具有比上述第一列寬度長(zhǎng)的第二列寬度。
6.一種X射線CT裝置，其特征在于包括向被檢體照射X射線的X射線源；存儲(chǔ)X射線CT圖像的體數(shù)據(jù)的圖像存儲(chǔ)部件；根據(jù)上述體數(shù)據(jù)生成廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)生成部件；由上述X射線源向ROI照射X射線而取得狹域投影數(shù)據(jù)的狹域投影數(shù)據(jù)取得控制部件；根據(jù)由上述投影數(shù)據(jù)生成部件生成的廣域投影數(shù)據(jù)和上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成處理，根據(jù)通過(guò)該合成得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理的重構(gòu)部件。
7.一種X射線CT裝置的控制方法，其中該X射線CT裝置具備向被檢體照射X射線的X射線源、檢測(cè)透過(guò)了上述被檢體的X射線的多切片檢測(cè)器、根據(jù)由上述多切片檢測(cè)器收集到的投影數(shù)據(jù)而重構(gòu)圖像的重構(gòu)裝置，該X射線CT裝置的控制方法的特征在于包括對(duì)上述被檢體的診斷部位全體進(jìn)行螺旋掃描，通過(guò)上述多切片檢測(cè)器收集基于上述螺旋掃描的廣域投影數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)上述廣域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理，顯示廣域斷層像，指定上述顯示的廣域斷層像內(nèi)的關(guān)注區(qū)域，對(duì)上述指定的關(guān)注區(qū)域進(jìn)行體掃描，取得狹域投影數(shù)據(jù)，根據(jù)上述重構(gòu)處理后的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)廣域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行生成處理，對(duì)上述生成的廣域投影數(shù)據(jù)和上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，對(duì)上述合成數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理并進(jìn)行圖像顯示。
8.一種X射線CT裝置的控制方法，其中該X射線CT裝置具備向被檢體照射X射線的X射線源、檢測(cè)透過(guò)了上述被檢體的X射線的多切片檢測(cè)器、根據(jù)由上述多切片檢測(cè)器收集到的投影數(shù)據(jù)而重構(gòu)圖像的重構(gòu)裝置，該X射線CT裝置的控制方法的特征在于包括在切片方向上以窄的X射線照射寬度并且在信道方向上的廣范圍內(nèi)照射X射線，進(jìn)行螺旋掃描，收集廣域投影數(shù)據(jù)，在切片方向上以寬的X射線照射寬度并且在信道方向上的小范圍內(nèi)向關(guān)注區(qū)域照射X射線，進(jìn)行體掃描，收集狹域投影數(shù)據(jù)，從上述廣域投影數(shù)據(jù)變換為通過(guò)了與上述狹域投影數(shù)據(jù)的X射線路徑相同的X射線路徑的投影數(shù)據(jù)，對(duì)上述變換后的廣域投影數(shù)據(jù)和上述狹域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，根據(jù)上述合成后的投影數(shù)據(jù)重構(gòu)圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線CT裝置的控制方法，其特征在于在上述變換中，根據(jù)上述廣域投影數(shù)據(jù)重構(gòu)三維圖像，根據(jù)上述重構(gòu)的三維圖像，求出通過(guò)了與上述狹域投影數(shù)據(jù)的X射線路徑相同的X射線路徑的投影數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明的X射線CT裝置能夠減少被檢體的放射線輻射量并且針對(duì)關(guān)注區(qū)域(ROI)得到分辨率充分高的斷層像等。X射線CT裝置包括向被檢體照射X射線的X射線源；與上述X射線源相對(duì)并隔著被檢體設(shè)置，在切片方向上在第一長(zhǎng)度范圍內(nèi)進(jìn)行掃描而得到X射線的廣域投影數(shù)據(jù)的多切片檢測(cè)器；存儲(chǔ)該由多切片檢測(cè)器取得的廣域投影數(shù)據(jù)的廣域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件；只存儲(chǔ)指定的關(guān)注區(qū)域(ROI)的狹域投影數(shù)據(jù)的狹域投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部件。本發(fā)明的X射線CT裝置的控制方法在切片方向上在第二長(zhǎng)度范圍內(nèi)對(duì)上述ROI的部分進(jìn)行掃描，根據(jù)由上述多切片檢測(cè)器得到的狹域投影數(shù)據(jù)和上述廣域投影數(shù)據(jù)進(jìn)行合成而生成投影數(shù)據(jù)，根據(jù)該合成后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)處理而生成圖像。
文檔編號(hào)H05G1/30GK1989908SQ20061015672
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者山崎正彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社