專利名稱：：X射線ct成像方法和x射線ct設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有多列X射線探測(cè)器或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置的二維X射線探測(cè)器的X射線CT(計(jì)算機(jī)斷層攝影)設(shè)備和X射線CT成像方法，以及涉及一種對(duì)常規(guī)(軸)掃描或電影掃描或螺旋掃描中執(zhí)行的斷層攝影圖像中的像素的CT值轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
：在常規(guī)技術(shù)中，多列X射線探測(cè)器類型的X射線CT設(shè)備或者具有以平板為代表的矩陣布置的二維X射線面探測(cè)器(areadetector)的X射線CT設(shè)備，根據(jù)行j的二維X射線面探測(cè)器的投影數(shù)據(jù)重建行j的斷層攝影圖像Gj(x，y)(該Gj(x，y)近似依賴于二維X射線面探測(cè)器的第j行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù))，并且在如圖15(c.f.，JP-A-2004-073360)所示的三維圖像重建中的三維反投影處理之后，使用行j的二維X射線面探測(cè)器的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)執(zhí)行CT值轉(zhuǎn)換。然而，在三維圖像重建中的三維反投影處理中，由于單個(gè)斷層攝影圖像的圖像重建使用從多行二維X射線面探測(cè)器得到的投影數(shù)據(jù)，如果僅使用一行CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，則每行中的二維X射線面探測(cè)器特性的差別可能會(huì)形成問(wèn)題。在多列X射線探測(cè)器類型的X射線CT設(shè)備，或者具有以平板為代表的矩陣布置的二維X射線面探測(cè)器的X射線CT設(shè)備中，隨著X射線錐形束的錐角的增加，暴露于不使用的X射線的問(wèn)題趨于嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的是在具有多列X射線探測(cè)器或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置的二維面X射線探測(cè)器的X射線CT設(shè)備執(zhí)行的常規(guī)掃描(軸掃描)或電影掃描或螺旋掃描中，提供一種X射線CT成像方法或一種X射線CT設(shè)備，即使在三維圖像重建中其也執(zhí)行合適的CT值轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)z軸上斷層攝影圖像的均勻性。根據(jù)本發(fā)明，將從接收的X射線的質(zhì)量差獲得的每行投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍的分散(dispersion)標(biāo)準(zhǔn)化以設(shè)置和調(diào)整投影數(shù)據(jù)的增益，從而使斷層攝影圖像中的每個(gè)像素都對(duì)應(yīng)于CT值以允許校正CT值轉(zhuǎn)換。或者，通過(guò)考慮在二維X射線面探測(cè)器每行中不同的CT值調(diào)整參數(shù)對(duì)斷層攝影圖像中的位置或?qū)鄬訑z影圖像中每個(gè)像素的位置的貢獻(xiàn)率，本發(fā)明提供了一種X射線CT成像方法和X射線CT設(shè)備，其中可以確定每幅斷層攝影圖像的或者每幅斷層攝影圖像中每個(gè)像素的CT值調(diào)整參數(shù)。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)采集裝置，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建裝置，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集裝置采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示裝置，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置裝置，用于在斷層攝影圖像成像時(shí)設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT設(shè)備包括一圖像重建裝置，其用于在三維反投影處理之前執(zhí)行投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以轉(zhuǎn)換斷層攝影圖像的CT值。根據(jù)上述第一方面的X射線CT設(shè)備，可以標(biāo)準(zhǔn)化卷積重建函數(shù)之后每行的投影數(shù)據(jù)的范圍以在三維反投影處理之前設(shè)置，使得重建斷層攝影圖像中每個(gè)像素能夠轉(zhuǎn)換成合適的CT值。在第二方面，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)采集裝置，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建裝置，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集裝置采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示裝置，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置裝置，用于在斷層攝影圖像成像時(shí)設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，用于在重建函數(shù)卷積之前執(zhí)行投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，以執(zhí)行斷層攝影圖像的CT值轉(zhuǎn)換。在根據(jù)上述第二方面的X射線CT設(shè)備中，在重建函數(shù)卷積之前的預(yù)處理之后或者在束硬化校正之后，每行投影數(shù)據(jù)的范圍被標(biāo)準(zhǔn)化以通過(guò)CT值轉(zhuǎn)換進(jìn)行設(shè)置，以便合適地轉(zhuǎn)換重建斷層攝影圖像的每個(gè)像素的CT值。在第三方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)第一或第二方的X射線CT設(shè)備的X射線CT設(shè)備，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，通過(guò)用投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的二維X射線面探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行圖像重建。在根據(jù)上述第三方面的X射線CT設(shè)備中，因?yàn)槔迷诘谝换虻诙矫嬷械亩嗔蠿射線探測(cè)器的每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，調(diào)整由每行靈敏度的分散或變化引起的投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍的差別，所以如此重建的斷層攝影圖像中的每個(gè)像素能夠轉(zhuǎn)換成合適的CT值。在第四方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)第三方面X射線CT設(shè)備的X射線CT設(shè)備，其中，該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，用于通過(guò)考慮對(duì)斷層攝影圖像中每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率，來(lái)確定二維X射線面探測(cè)器的每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在根據(jù)上述第四方面的X射線CT設(shè)備中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)確定斷層攝影圖像中每個(gè)像素的和多列X射線探測(cè)器中每行的貢獻(xiàn)率來(lái)確定多列X射線探測(cè)器中每行的CT值轉(zhuǎn)換的參數(shù)，以使得在本發(fā)明第三方面中將正確調(diào)整的重建斷層攝影圖像的CT值，所以重建斷層攝影圖像中的每個(gè)像素能夠轉(zhuǎn)換成合適的CT值。在第五方面，本發(fā)明提供一種X射線CT設(shè)備，包括X射線數(shù)據(jù)采集裝置，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建裝置，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集裝置采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示裝置，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置裝置，用于在斷層攝影圖像成像時(shí)設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，用于通過(guò)在三維反投影處理之后考慮在X射線錐形束中數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)的位置和斷層攝影圖像中每個(gè)像素的三維位置執(zhí)行斷層攝影圖像的CT值轉(zhuǎn)換。在根據(jù)上述第五方面的X射線CT設(shè)備中，由于在三維反投影處理之后考慮斷層攝影圖像在X射線錐形束中的三維位置和數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)的位置，從而確定斷層攝影圖像的每個(gè)像素中多列X射線探測(cè)器每行的貢獻(xiàn)率，所以可以通過(guò)考慮多列X射線探測(cè)器的每行的分散或波動(dòng)，執(zhí)行斷層攝影圖像的每個(gè)像素的CT值轉(zhuǎn)換。在第六方面，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)采集裝置，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建裝置，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集裝置采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示裝置，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置裝置，用于在斷層攝影圖像成像時(shí)設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，用于通過(guò)在三維反投影處理之后考慮斷層攝影圖像的每個(gè)像素中二維X射線面探測(cè)器每行的貢獻(xiàn)率，執(zhí)行斷層攝影圖像的CT值轉(zhuǎn)換。在根據(jù)上述第六方面的X射線CT設(shè)備中，由于預(yù)先考慮了在三維反投影處理之后X射線二維面探測(cè)器的每行對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)量，所以能夠確定從多列X射線探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)到斷層攝影圖像的每個(gè)像素的CT值轉(zhuǎn)換表。在第七方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述第五或第六方面其中之一的X射線CT設(shè)備，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，其基于X射線焦點(diǎn)的位置、二維X射線面探測(cè)器每行的位置、斷層攝影圖像的每個(gè)像素在x-y平面上的位置以及斷層攝影圖像上的z-軸坐標(biāo)位置，來(lái)確定每行對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率，并且其基于這樣確定的貢獻(xiàn)率來(lái)確定多列X射線探測(cè)器的每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)平面定義為x-y平面，并且與其垂直的成像平臺(tái)的移動(dòng)方向定義為z方向。在根據(jù)上述第七方面的X射線CT設(shè)備中，由于確定了斷層攝影圖像每個(gè)像素的x、y坐標(biāo)或斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置對(duì)多列X射線探測(cè)器的每行的貢獻(xiàn)率，根據(jù)上述第五或第六方面，能夠根據(jù)每個(gè)探測(cè)器行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)確定三維反投影處理之后的CT值轉(zhuǎn)換表。在第八方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)第七方面的X射線CT設(shè)備，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，用于根據(jù)斷層攝影圖像上的z-軸坐標(biāo)位置確定CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)平面定義為x-y平面，并且與其垂直的成像平臺(tái)的移動(dòng)方向定義為z方向。在根據(jù)上述第八方面的X射線CT設(shè)備中，由于在前述第七方面中確定了斷層攝影圖像的每行的x、y坐標(biāo)或斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置對(duì)多列X射線探測(cè)器的每行的貢獻(xiàn)率，所以能夠根據(jù)每個(gè)探測(cè)器行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)確定三維反投影處理之后的CT值轉(zhuǎn)換表。在第九方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述第五到第八方面中任意一項(xiàng)的X射線CT設(shè)備，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，用于尤其在螺旋掃描中確定與螺距和斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置相對(duì)應(yīng)的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在根據(jù)上述第九方面的X射線CT設(shè)備中，在上述第五到第八方面中，如果基于根據(jù)螺距和斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置的多列X射線探測(cè)器的每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)給出計(jì)算，那么能夠確定與z-軸坐標(biāo)位置一致的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在第十方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述第一到第九方面中任意一項(xiàng)的X射線CT設(shè)備，其中該X射線CT設(shè)備包括圖像重建裝置，其能夠連續(xù)指定斷層攝影圖像z-軸方向上的z-軸坐標(biāo)位置。在根據(jù)上述第十方面的X射線CT設(shè)備中，根據(jù)上述第一到第九方面，定義了斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置，因而，能夠在斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置連續(xù)確定CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在第十一方面，本發(fā)明提供了一種X射線CT成像方法，包括以下步驟X射線數(shù)據(jù)采集步驟，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建步驟，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集步驟采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示步驟，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置步驟，用于在斷層攝影圖像的成像中設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT成像方法包括在三維反投影處理和執(zhí)行斷層攝影圖像的CT值轉(zhuǎn)換之前執(zhí)行投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的步驟。在根據(jù)上述第十一方面的X射線CT成像方法中，由于在三維反投影處理之前重建函數(shù)的卷積之后，每行投影數(shù)據(jù)的范圍被標(biāo)準(zhǔn)化以設(shè)置，因而如此重建的每個(gè)像素能夠轉(zhuǎn)換成合適的CT值。在第十二方面，本發(fā)明提供了一種X射線CT成像方法，包括以下步驟X射線數(shù)據(jù)采集步驟，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建步驟，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集步驟采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示步驟，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置步驟，用于在斷層攝影圖像的成像中設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT成像方法包括在重建函數(shù)的卷積之前執(zhí)行投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及執(zhí)行斷層攝影圖像CT值轉(zhuǎn)換的圖像重建步驟。在根據(jù)上述第十二方面的X射線CT成像方法中，由于在重建函數(shù)卷積之前在預(yù)處理之前或者束硬化校正之后，每行投影數(shù)據(jù)的范圍被標(biāo)準(zhǔn)化以設(shè)置，因而這樣重建的斷層攝影圖像的每個(gè)像素能夠轉(zhuǎn)換成合適的CT值。在第十三方面中，本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述第十一或第十二方面的X射線CT成像方法的X射線CT成像方法，其中，該X射線CT成像方法包括圖像重建的步驟，通過(guò)使用二維X射線面探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，執(zhí)行圖像重建。在根據(jù)上述第十三方面的X射線CT成像方法中，根據(jù)上述第十一或第十二方面，因?yàn)楦鶕?jù)第十一或第十二方面利用了多列X射線探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，調(diào)整由每行中靈敏度分散或波動(dòng)引起的投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍的差別，所以如此重建的斷層攝影圖像中的每個(gè)像素能夠轉(zhuǎn)換成合適的CT值。在第十四方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)第十三方面的X射線CT成像方法，其中，該X射線CT成像方法包括圖像重建步驟，用于通過(guò)考慮對(duì)斷層攝影圖像中每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率，確定二維X射線面探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在根據(jù)上述第十四方面的X射線CT成像方法中，在上述第十三方面中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)確定斷層攝影圖像中每個(gè)像素和多列X射線探測(cè)器中每行的貢獻(xiàn)率來(lái)確定多列X射線探測(cè)器中每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，以正確調(diào)整如此重建的斷層攝影圖像的CT值，因此如此重建斷層攝影圖像中的每個(gè)像素能夠轉(zhuǎn)換成合適的CT值。在第十五方面，本發(fā)明提供一種X射線CT成像方法，包括以下步驟X射線數(shù)據(jù)采集步驟，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建步驟，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集步驟采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示步驟，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置步驟，用于在斷層攝影圖像的成像中設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT成像方法包括圖像重建步驟，用于在三維反投影處理之后，通過(guò)考慮X射線錐形束中斷層攝影圖像每個(gè)像素的三維位置和數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)的位置，執(zhí)行斷層攝影圖像的CT值轉(zhuǎn)換。在根據(jù)上述第十五方面的X射線CT成像方法中，由于在三維反投影處理之后考慮X射線錐形束中斷層攝影圖像的三維位置和數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)的位置，并且確定多列X射線探測(cè)器的每行對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率，所以可以通過(guò)考慮多列X射線探測(cè)器的每行的分散或波動(dòng)，執(zhí)行斷層攝影圖像的每個(gè)像素的CT值轉(zhuǎn)換。在第十六方面，本發(fā)明提供了一種X射線CT成像方法，包括以下步驟X射線數(shù)據(jù)采集步驟，通過(guò)圍繞其間的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)X射線發(fā)生器和相對(duì)的用于探測(cè)X射線的二維X射線面探測(cè)器，并通過(guò)透射通過(guò)位于其間的對(duì)象，采集X射線投影數(shù)據(jù)，所述二維X射線面探測(cè)器是多列X射線探測(cè)器類型的或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置類型的；圖像重建步驟，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集步驟采集的投影數(shù)據(jù)重建圖像；圖像顯示步驟，用于顯示如此重建的斷層攝影圖像；以及成像條件設(shè)置步驟，用于在斷層攝影圖像的成像中設(shè)置各種成像條件，其中該X射線CT成像方法包括圖像重建步驟，用于在三維反投影處理之后，通過(guò)考慮二維X射線面探測(cè)器的每行對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率，執(zhí)行斷層攝影圖像的CT值轉(zhuǎn)換。在根據(jù)上述第十六方面的X射線CT成像方法中，由于在三維反投影處理之后，預(yù)先考慮了X射線二維面探測(cè)器的每行對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)，所以能夠根據(jù)多列X射線探測(cè)器的每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)確定斷層攝影圖像的每個(gè)像素的CT值轉(zhuǎn)換表。在第十七方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述第十五或第十六方面其中之一的X射線CT成像方法，其中該X射線CT成像方法包括圖像重建步驟，用于根據(jù)X射線焦點(diǎn)的位置、二維X射線面探測(cè)器每行的位置、斷層攝影圖像的每個(gè)像素在x-y平面上的位置以及斷層攝影圖像上的z-軸坐標(biāo)位置，來(lái)確定每行對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率，并且接著基于該貢獻(xiàn)率確定多列X射線探測(cè)器的每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)平面定義為x-y平面，并且與其垂直的成像平臺(tái)的移動(dòng)方向定義為z方向。在根據(jù)上述第十七方面的X射線CT成像方法中，在第十五或第十六方面，由于根據(jù)斷層攝影圖像每個(gè)像素的x、y坐標(biāo)或斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置確定多列X射線探測(cè)器的每行的貢獻(xiàn)率，所以能夠根據(jù)每個(gè)探測(cè)器行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)確定三維反投影處理之后的CT值轉(zhuǎn)換表。在第十八方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)第十七方面的X射線CT成像方法，其中該X射線CT成像方法包括圖像重建步驟，用于根據(jù)斷層攝影圖像上的z-軸坐標(biāo)位置確定CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)平面定義為x-y平面，并且與其垂直的成像平臺(tái)的移動(dòng)方向定義為z方向。在根據(jù)上述第十八方面的X射線CT成像方法中，在第十七方面中由于根據(jù)斷層攝影圖像每個(gè)像素的x、y坐標(biāo)或斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置確定多列X射線探測(cè)器的每行的貢獻(xiàn)率，所以能夠根據(jù)每個(gè)探測(cè)器行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)確定三維反投影處理之后的CT值轉(zhuǎn)換表。在第十九方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述第十五到第十八方面中任意一項(xiàng)的X射線CT成像方法，其中該X射線CT成像方法包括圖像重建步驟，用于尤其在螺旋掃描中確定與螺距和斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置相對(duì)應(yīng)的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在根據(jù)上述第十九方面的X射線CT成像方法中，在上述第十五到第十八方面中，由于根據(jù)螺距和斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置計(jì)算多列X射線探測(cè)器的每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，所以能夠確定與z-軸坐標(biāo)位置對(duì)應(yīng)的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在第二十方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)上述第十一到第十九方面中任意一項(xiàng)的X射線CT成像方法，其中該X射線CT成像方法包括圖像重建步驟，用于連續(xù)地在z方向上指定斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置。在根據(jù)上述第二十方面的X射線CT成像方法中，在上述第十一到第十九方面中，當(dāng)確定了斷層攝影圖像的z-軸坐標(biāo)位置時(shí)，可在斷層攝影圖像的z-軸位置連續(xù)確定CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的X射線CT設(shè)備或X射線CT成像方法，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的X射線CT成像方法或X射線CT設(shè)備，其在由具有多列X射線探測(cè)器或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置的二維X射線面探測(cè)器的X射線CT設(shè)備進(jìn)行常規(guī)掃描(軸掃描)或電影掃描或螺旋掃描中，可合適地執(zhí)行CT值轉(zhuǎn)換并且提供斷層攝影圖像在z方向的均勻性。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的X射線CT設(shè)備的示意性框圖；圖2是沿著x-y平面獲取的X射線發(fā)生器(X射線管)和多列X射線探測(cè)器的示意圖；圖3是沿著y-z平面獲取的X射線發(fā)生器(X射線管)和多列X射線探測(cè)器的示意圖；圖4是示出對(duì)象成像的流程的示意流程圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的X射線CT設(shè)備的操作概要的示意流程圖；圖6是示出預(yù)處理(圖5中的步驟S2)細(xì)節(jié)的示意流程圖；圖7是示出三維圖像重建處理的細(xì)節(jié)的示意流程圖；圖8是示出將重建區(qū)域上的線(line)投影到X射線透射方向上的示意圖；圖9是示出重建區(qū)域上投影的線的示意圖；圖10是示出重建區(qū)域上投影數(shù)據(jù)Dr(view，x，y)的投影的示意圖；圖11是示出重建區(qū)域上每個(gè)像素的反投影像素?cái)?shù)據(jù)D2的示意圖；圖12是示出如何通過(guò)對(duì)每個(gè)像素相加反投影像素?cái)?shù)據(jù)D2的所有視角而獲得反投影數(shù)據(jù)D3的示意圖；圖13是示出將圓形重建區(qū)域的上線投影到X射線透射方向上的示意圖；圖14是示出X射線CT設(shè)備的成像條件輸入顯示屏的示意圖；圖15是示出現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)掃描中CT值轉(zhuǎn)換的示意圖；圖16是CT值調(diào)整的示意流程圖；圖17是示出CT值轉(zhuǎn)換處理的示意圖；圖18是示出斜率和偏差修正量以及CT值偏離量的示意圖；圖19是通過(guò)斷層攝影圖像中每個(gè)像素的位置示出相應(yīng)探測(cè)器行的差別的示意圖；圖20是示出在每個(gè)視角中斷層攝影圖像像素的對(duì)應(yīng)探測(cè)器行的差別的示意圖；圖21是示出三維圖像中z方向上斷層攝影圖像的均勻性的示意圖；圖22是示出三維MPR顯示和三維顯示的例子的示意圖；以及圖23是三維圖像重建情況下CT值調(diào)整的示意流程圖。具體實(shí)施例方式參考附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例，將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)注意到，在此公開(kāi)的優(yōu)選實(shí)施例將不認(rèn)為限制本發(fā)明。參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的X射線CT設(shè)備的示意性框圖。X射線CT設(shè)備100包括操作控制臺(tái)1、成像平臺(tái)10和掃描臺(tái)架20。操作控制臺(tái)1包括輸入裝置2，用于接收來(lái)自操作者的輸入；中央處理單元3，用于執(zhí)行預(yù)處理、圖像重建處理和后處理；數(shù)據(jù)采集緩沖器5，用于采集由掃描臺(tái)架20采集的X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)；監(jiān)視器6，用于顯示根據(jù)通過(guò)預(yù)處理X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)確定的投影數(shù)據(jù)重建的斷層攝影圖像；以及存儲(chǔ)裝置7，用于存儲(chǔ)程序、X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)、投影數(shù)據(jù)和X射線斷層攝影圖像。成像條件的輸入從輸入裝置2輸入并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置7中。圖14示出了成像條件輸入顯示屏的例子。成像平臺(tái)10包括托架12，用于將安置其上的對(duì)象運(yùn)進(jìn)、運(yùn)出掃描臺(tái)架20的開(kāi)口。由結(jié)合在成像平臺(tái)10中的電機(jī)上升或下降托架12，并且平臺(tái)由此線性平移。掃描臺(tái)架20包括X射線管21、X射線控制器22、準(zhǔn)直儀23、射束整形X射線濾波器28、多列X射線探測(cè)器24、DAS(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))25、用于控制X射線管21等圍繞對(duì)象體軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)器控制器26、用于與操作控制臺(tái)1和成像平臺(tái)10交流控制信號(hào)的控制器29。射束整形X射線濾波器28是X射線濾波器，其在X射線指向成像中心或旋轉(zhuǎn)中心的方向上極其薄，并且朝著外圍逐漸加厚，以使得在外圍更多吸收X射線。這種類型的濾波器允許具有圓形或橢圓形橫截面的對(duì)象的體表面較少暴露于X射線。掃描臺(tái)架傾斜控制器27允許臺(tái)架20在z-軸上向前和向后傾斜+/-30度。X射線管21和多列X射線探測(cè)器24圍繞旋轉(zhuǎn)中心IC旋轉(zhuǎn)。當(dāng)y方向定義為垂直方向，x方向定義為水平方向，并且z方向定義為垂直于兩者并且沿著平臺(tái)和托架移動(dòng)方向的方向時(shí)，X射線管21和多列X射線探測(cè)器24的旋轉(zhuǎn)平面定義為x-y平面。托架12的移動(dòng)方向在z方向上。圖2和圖3是x-y平面或y-z平面的X射線管21和多列X射線探測(cè)器24的幾何布置的示意圖。X射線管21產(chǎn)生稱作為錐形束CB的X射線束。當(dāng)錐形束CB的中心軸BC平行于y方向時(shí)，視角是0度。多列X射線探測(cè)器24包括例如z方向上為256行的X射線探測(cè)器陣列。每個(gè)X射線探測(cè)器行包括在通道方向上例如1024個(gè)通道的X射線探測(cè)器通道。在圖2中，從X射線管21的X射線焦點(diǎn)發(fā)射的X射線束由射束整形X射線濾波器28整形以便在空間上控制X射線的量，從而較多的X射線輻射在重建區(qū)域P的中心周圍并且較少的X射線輻射到重建區(qū)域P的外圍，然后X射線由放置在重建區(qū)域P內(nèi)的對(duì)象吸收，透射穿過(guò)對(duì)象的X射線將由多列X射線探測(cè)器24采集，作為X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)。在圖3中，由準(zhǔn)直儀23在層厚方向上控制從X射線管21的X射線焦點(diǎn)發(fā)射的X射線束，換句話說(shuō)，將其控制成使得X射線束的寬度在旋轉(zhuǎn)中心IC變成D，然后由放置在旋轉(zhuǎn)中心IC周圍的對(duì)象吸收X射線，透射通過(guò)對(duì)象的X射線由多列X射線探測(cè)器24采集，作為X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)。通過(guò)多列X射線探測(cè)器24到DAS25，發(fā)射和采集的X射線的投影數(shù)據(jù)將進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并且將經(jīng)過(guò)滑環(huán)30輸入到數(shù)據(jù)采集緩沖器5。輸入到數(shù)據(jù)采集緩沖器5的數(shù)據(jù)將由中央處理單元3中的存儲(chǔ)裝置7的程序處理，以在重建了作為斷層攝影圖像的圖像之后顯示在監(jiān)視器6上。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的X射線CT設(shè)備的操作概要的流程圖，其示出了成像對(duì)象的流程。在步驟P1，對(duì)象安置在托架12上，對(duì)準(zhǔn)位置。放置在托架12上的對(duì)象將具有與掃描臺(tái)架20的切片光中心位置對(duì)準(zhǔn)的每個(gè)部分的參考點(diǎn)。在步驟P2，采集偵察圖像。正常狀態(tài)下，在0度和90度成像偵察圖像，然而根據(jù)諸如頭部的人體部分可以僅是90度的偵察圖像。在此稍后將更詳細(xì)地描述偵察圖像的成像。在步驟P3，將設(shè)置成像條件。在普通成像條件下，將在偵察圖像上顯示將成像的斷層攝影圖像的尺寸和位置的同時(shí)獲取圖像。在這種情況下，關(guān)于X射線量的信息將顯示為螺旋掃描或可變螺距螺旋掃描或常規(guī)掃描(軸掃描)或電影掃描的一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)的量。在電影掃描中，當(dāng)輸入旋轉(zhuǎn)的次數(shù)和旋轉(zhuǎn)時(shí)間時(shí)，在感興趣的區(qū)域輸入關(guān)于所述時(shí)間或旋轉(zhuǎn)的X射線量的信息。在步驟P4，獲取斷層攝影圖像。稍后將更詳細(xì)地描述斷層攝影圖像的成像。在步驟P5中，將執(zhí)行三維圖像顯示。一般而言，稱作三維圖像顯示的顯示方法包括三維顯示(體積再現(xiàn)(volumerendering))、MPR(多平面重定格式(multiplainreformat))顯示、MIP(最大強(qiáng)度投影(maximumintensityprojection))顯示等。尤其當(dāng)使用諸如以多列X射線探測(cè)器或平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣排列的二維X射線面探測(cè)器時(shí)，斷層攝影圖像平面的x-y平面中和托架12的移動(dòng)方向z-方向上的空間分辨率幾乎相等，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了像素的各向同性，三維圖像顯示的重要性在診斷中得到重視。在這樣的情況中，如圖21所示的z方向上的圖像質(zhì)量的均勻性，更特別地CT值的均勻性是必不可少的。圖22示出了三維MPR和三維顯示斷層攝影圖像的例子，其中右上方的平面圖是偵察圖像。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的X射線CT設(shè)備100的斷層攝影圖像和偵察圖像的成像操作概要的流程圖。在步驟S1中，當(dāng)使用螺旋掃描時(shí)，X射線管21和多列X射線探測(cè)器24圍繞對(duì)象旋轉(zhuǎn)，同時(shí)成像平臺(tái)10上的托架12隨著平臺(tái)平移，對(duì)X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)采集操作。由視角‘view’、探測(cè)器行號(hào)‘j’和通道號(hào)‘i’代表的X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)D0(view，j，i)與平臺(tái)平移運(yùn)動(dòng)z方向位置Ztable(view)，將作為X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)被采集。在可變螺距螺旋掃描中，假設(shè)不僅螺旋掃描模式中常速范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)采集，而且加速和減速期間的數(shù)據(jù)，將作為數(shù)據(jù)被采集。在常規(guī)掃描(軸掃描)或電影掃描中，成像平臺(tái)10上的托架12固定放置在z方向上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將旋轉(zhuǎn)一次或多次以采集數(shù)據(jù)。當(dāng)需要時(shí)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將移動(dòng)到z方向上的下一位置并且旋轉(zhuǎn)一次或多次以采集X射線探測(cè)器的數(shù)據(jù)。在偵察圖像的成像中，當(dāng)在成像平臺(tái)10上的托架12平移的同時(shí)固定X射線管21和多列X射線探測(cè)器24時(shí)，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集操作。在步驟S2中，預(yù)處理X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)D0(view，j，i)以轉(zhuǎn)換成投影數(shù)據(jù)。如圖6所示，該預(yù)處理包括步驟S21偏移校正、步驟S22對(duì)數(shù)換算、步驟S23X射線劑量校正以及步驟S24靈敏度校正。在偵察圖像的成像中，當(dāng)顯示預(yù)處理的X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)時(shí)，完成圖像，其中通道方向上的像素尺寸和作為托架平移方向的z方向上的像素尺寸與監(jiān)視器6的顯示像素尺寸匹配。在步驟S3中，對(duì)預(yù)處理的投影數(shù)據(jù)D1(view，j，i)執(zhí)行束硬化校正。在束硬化校正S3中，假設(shè)已經(jīng)經(jīng)歷了預(yù)處理S2中的靈敏度校正S24的投影數(shù)據(jù)是D1(view，j，i)，并且在束硬化校正S3之后的數(shù)據(jù)是D11(view，j，i)，那么能夠以如下列方程式1中的多項(xiàng)式形式給出束硬化校正S3。方程式1D11(view，j，i)＝D1(view，j，i)·(Bo(j，i)+B1(j，i)·D1(view，j，i)+B2(j，i)·D1(view，j，i)2)(式1)此時(shí)，由于能夠?qū)μ綔y(cè)器的每個(gè)行j獨(dú)立完成束硬化校正，如果在成像條件中不同地設(shè)置每個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的管電壓，那么能夠?qū)γ啃刑綔y(cè)器進(jìn)行X射線能量特性校正。在步驟S4中，執(zhí)行z濾波卷積，用于在z方向(行方向)上濾波具有束硬化的投影數(shù)據(jù)D11(view，j，i)。更具體地，在每個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中在每個(gè)視角中執(zhí)行預(yù)處理之后，如下面的公式2和公式3所示的具有5行的行方向?yàn)V波尺寸的濾波器在行方向上應(yīng)用于多列X射線探測(cè)器D11(view，j，i)(i＝1到CH，j＝1到ROW)的投影數(shù)據(jù)，已經(jīng)應(yīng)用了束硬化校正。方程式2(w1(i)，w2(i)，w3(i)，w4(i)，w5(i))，(式2)其中ΣK=15Wk(i)=1]]>(式3)已校正的探測(cè)器數(shù)據(jù)D12(view，j，i)將如下面的式4給出。方程式3D12(view,j,i)=ΣK=15D11(view,j+k-3,i)·wk(j))]]>(式4)當(dāng)定義通道的最大數(shù)為CH，行的最大數(shù)為ROW，那么能夠給出公式5和公式6。方程式4D11(view，-1，i)＝D11(view，0，i)＝D11(view1，i)(式5)D11(view，ROW，i)＝D11(view，ROW+1，i)＝D11(view，ROW+2，i)(式6)當(dāng)為每個(gè)通道改變行方向?yàn)V波系數(shù)時(shí)，能夠根據(jù)與圖像重建中心的距離控制切片厚度。由于一般而言在斷層攝影圖像中，外圍具有比重建中心更厚的切片，當(dāng)在中心和在外圍改變行方向?yàn)V波系數(shù)以極大地改變行濾波系數(shù)，使得中心通道附近的行方向?yàn)V波系數(shù)的寬度可以變得更寬，并且外圍通道附近的行方向?yàn)V波系數(shù)的寬度可以變得更窄時(shí)，切片厚度在外圍以及圖像重建中心能夠是均勻的。如能夠從前述所見(jiàn)，通過(guò)控制多列X射線探測(cè)器24的中心通道以及外圍通道中的行方向?yàn)V波系數(shù)，能夠調(diào)整中心和外圍的切片厚度。如果由于行方向?yàn)V波器使切片厚度略厚，則能夠?qū)崿F(xiàn)偽影和噪聲的顯著改進(jìn)。以該方式能夠控制偽影改進(jìn)和噪聲改進(jìn)的程度。換句話說(shuō)，能夠控制進(jìn)行了三維圖像重建的斷層攝影圖像或x-y平面中的圖像質(zhì)量。作為另一例子，通過(guò)將卷積濾波用于行方向(z方向)濾波系數(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)具有較薄切片厚度的斷層攝影圖像。當(dāng)需要時(shí)，扇形束的X射線投影數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換成平行束的X射線投影數(shù)據(jù)。在步驟S5中，卷積重建函數(shù)。更具體地，對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用傅立葉(Fourier)變換，然后乘以重建函數(shù)，并且應(yīng)用傅立葉逆變換。在重建函數(shù)卷積S5中，假設(shè)具有z濾波卷積的數(shù)據(jù)是D12，具有重建函數(shù)卷積的數(shù)據(jù)是D13，待卷積的重建函數(shù)是Kernel(j)，那么重建函數(shù)卷積處理可以如下面的式7給出。方程式5D13(view，j，i)＝D12(view，j，i)*Kernel(1)(式7)重建函數(shù)Kemel(j)可以對(duì)探測(cè)器每個(gè)j行獨(dú)立執(zhí)行重建函數(shù)卷積處理，從而能夠校正每行中的噪聲特性和分辨率特性的差別。在步驟S6中，對(duì)已經(jīng)應(yīng)用了重建函數(shù)卷積的投影數(shù)據(jù)D13(view，j，i)實(shí)施三維反投影處理以確定反投影數(shù)據(jù)D3(x，y，z)。待重建的圖像與垂直于z-軸的x-y平面一起重建的三維圖像。下列描述中假設(shè)重建區(qū)域P平行于x-y平面。稍后將參考圖5更詳細(xì)地描述三維反投影處理。在步驟S7中，向反投影數(shù)據(jù)D3(x，y，z)應(yīng)用諸如圖像濾波卷積和CT值轉(zhuǎn)換的后處理，以獲得斷層攝影圖像D31(x，y)。后處理中的圖像濾波卷積處理能夠如下面的式8給出，假設(shè)三維反投影之后的斷層攝影圖像是D31(x，y，z)，圖像濾波卷積之后的數(shù)據(jù)是D32(x，y，z)，并且圖像濾波器是Filter(z)。方程式6D32(x，y，z)＝D31(x，y，z)*Filter(z)(式8)更具體地，圖像濾波卷積處理可以獨(dú)立應(yīng)用于探測(cè)器的每個(gè)j行，從而能夠?yàn)槊啃行Ｕ肼曁匦院头直媛侍匦缘牟顒e。這樣獲得的斷層攝影圖像將顯示在監(jiān)視器6上。圖7示出了說(shuō)明三維反投影處理(圖5中所示步驟S6)細(xì)節(jié)的示意流程圖。在該優(yōu)選實(shí)施例中，將執(zhí)行圖像重建的圖像假設(shè)是與垂直于z-軸的x-y平面一起重建的三維圖像。在下列描述中，重建區(qū)域P平行于x-y平面。在步驟S61中，與重建區(qū)域P的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)Dr將從斷層攝影圖像重建所需的所有視角(例如，360度的視角，或者“180度+扇形角”的視角)中的一個(gè)視角提取。如圖8(a)和圖8(b)所示，當(dāng)由512個(gè)像素乘以512個(gè)像素構(gòu)成的平行于x-y平面的正方形區(qū)域定義為重建區(qū)域P，將平行于x軸的y＝0的像素行L0、y＝63的像素行L63、y＝127的像素行L127、y＝191的像素行L191、y＝255的像素行L255、y＝319的像素行L319、y＝383的像素行L383、y＝447的像素行L447、y＝511的像素行L511取作行，如果提取如圖9所示的線T0到T511上的投影數(shù)據(jù)，這些像素行L0到L511在X射線透射方向上投影在多列X射線探測(cè)器24的平面上，那么數(shù)據(jù)將是像素行L0到L511的投影數(shù)據(jù)Dr(view，x，y)。在此，x和y對(duì)應(yīng)于斷層攝影圖像的每個(gè)像素(x，y)。由X射線管21的X射線焦點(diǎn)的幾何位置、每個(gè)像素和多列X射線探測(cè)器24確定X射線透射方向。因?yàn)橐阎猉射線探測(cè)器數(shù)據(jù)D0(view，j，i)的z-軸坐標(biāo)z(view)，作為平臺(tái)平移z方向位置Ztable(view)添加到X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)中，所以在X射線焦點(diǎn)和多列X射線探測(cè)器的數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)中，能夠正確地獲得加速和減速期間的X射線透射方向，包括加速和減速期間的X射線探測(cè)器數(shù)據(jù)D0(view，j，i)。例如，當(dāng)一條線的一部分在多列X射線探測(cè)器24的通道方向之外時(shí)，即通過(guò)在多列X射線探測(cè)器24的平面上投影像素行L0形成的線T0，對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)Dr(view，x，y)是“0”。如果該線在z方向上的平面之外，將通過(guò)外推求全法(extrapolationcompletion)確定投影數(shù)據(jù)Dr(view，x，y)。如圖10所示，能夠提取與重建區(qū)域P的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)Dr(view，x，y)?，F(xiàn)在返回圖7，在步驟S62中，投影數(shù)據(jù)Dr(view，x，y)乘以錐形束重建加權(quán)系數(shù)以產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)D2(view，x，y)，如圖11所示。錐形束重建加權(quán)系數(shù)w(i，j)如下。在扇形束圖像重建的情況下，一般而言，當(dāng)view＝βa，假設(shè)連接X(jué)射線管21的焦點(diǎn)和(x-y平面上)重建區(qū)域P上的像素g(x，y)的直線與X射線束的中心軸Bc成角度γ，并且相對(duì)的視角是view＝βb，那么該系數(shù)在下列式9中給出。方程式7βb＝βa+180°-2γ(式9)假設(shè)由穿過(guò)重建區(qū)域上的像素g(x，y)的X射線束和相對(duì)的X射線束與重建區(qū)域P所成的角度分別是αa和αb，錐形束重建加權(quán)系數(shù)ωa和ωb，依賴于這些角度，被做乘法然后相加以定義反投影像素?cái)?shù)據(jù)D2(0，x，y)。該情況下，該數(shù)據(jù)將如下列式10中所示。方程式8D2(0，x，y)＝ωa·D2(0，x，y)_a+ωb·D2(0，x，y)_b(式10)其中D2(0，x，y)_a是視角βa的反投影數(shù)據(jù)，D2(0，x，y)_b是視角βb的反投影數(shù)據(jù)。兩個(gè)相對(duì)束的錐形束重建加權(quán)系數(shù)的總和將如下列式11所示。方程式9ωa+ωb＝1(式11)通過(guò)乘以錐形束重建加權(quán)系數(shù)ωa和ωb然后將他們相加，能夠抑制錐形角偽影。例如，對(duì)于錐形束重建加權(quán)系數(shù)ωa和ωb，能夠使用由下列公式給出的系數(shù)。在此ga指示視角βa的加權(quán)系數(shù)，并且gb指示視角βb的加權(quán)系數(shù)。當(dāng)扇形束角的1/2假設(shè)為γmax，那么應(yīng)用下列式12到式17。方程式10ga＝f(γmax，αa，βa)(式12)gb＝f(γmax，αb，βa)(式13)xa＝2·gaq/(gaq+gbq)(式14)xb＝2·gbq/(gaq+gbq)(式15)wa＝xa2*(3-2xa)(式16)wb＝xb2*(3-2xb)(式17)(例如，q＝1)例如，作為ga和gb的例子，max[]假設(shè)是取較大值的函數(shù)，那么應(yīng)用下列式18和式19。ga＝max·|tan(αa)|(式18)gb＝max·|tan(αb)|(式19)在扇形束圖像重建的情況下，將距離系數(shù)乘以重建區(qū)域P上的每個(gè)像素上。距離系數(shù)將是(r1/r0)2，其中r0是從X射線管21的焦點(diǎn)到與投影數(shù)據(jù)Dr對(duì)應(yīng)的多列X射線探測(cè)器24的探測(cè)器行j、通道i的距離，并且r1是X射線管21的焦點(diǎn)到與投影數(shù)據(jù)Dr對(duì)應(yīng)的重建區(qū)域P上的像素的距離。在平行束圖像重建的情況下，將重建區(qū)域P上的每個(gè)像素乘以錐形束重建加權(quán)系數(shù)w(i，j)就足夠了。在步驟S63，如圖12中所示，預(yù)先為零的反投影數(shù)據(jù)D3(x，y)與每個(gè)像素的投影數(shù)據(jù)D2(view，x，y)相加。在步驟S64，對(duì)斷層攝影圖像的圖像重建所需的所有視角(即360度的視角或“180度+扇形角”的視角)反復(fù)重復(fù)步驟S61到S63以獲得反投影數(shù)據(jù)D3(x，y)，如圖12中所示。如圖13(a)和圖13(b)中所示，重建區(qū)域P還可以是直徑為512個(gè)像素的圓形區(qū)域，代替512像素乘以512像素的正方形區(qū)域。在醫(yī)學(xué)X射線CT中，一般而言，斷層攝影圖像的像素值變成CT值，CT值是與X射線吸收系數(shù)成比例的值，其標(biāo)準(zhǔn)化為空氣為-1000和水為0。定期校準(zhǔn)X射線CT以使得保持其準(zhǔn)確性。在結(jié)合了多列X射線探測(cè)器24的X射線CT設(shè)備的常規(guī)掃描(軸掃描)或電影掃描中，錐角不足夠大的時(shí)候，CT值調(diào)整的流程如圖16中所示。在此，假設(shè)多列X射線探測(cè)器24具有N行，并且將進(jìn)行第n行的CT值調(diào)整，其中1≤n≤N。在步驟C1中，n＝1。在步驟C2中，對(duì)水體模(waterphantom)和空氣進(jìn)行成像。一般而言，具有20cm(相應(yīng)于頭部直徑)或大約30cm(相應(yīng)于胸部直徑)直徑的水體模，是由裝有一些水的丙烯酸容器制成的體模。將成像水體模以確定水的CT值。另外，還將通過(guò)在成像領(lǐng)域不放置東西確定空氣的CT值。在步驟C3中，為第n行執(zhí)行水體模和空氣的斷層攝影圖像的圖像重建。當(dāng)修改和更新CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)的值(步驟C7)時(shí)，已成像的水體?；蚩諝獾脑紨?shù)據(jù)將再次重建。在步驟C4，測(cè)量在步驟C3中重建的第n行的斷層攝影圖像的感興趣區(qū)域的CT值。該感興趣的區(qū)域設(shè)置為水體模和空氣的斷層攝影圖像中第n行的斷層攝影圖像，并且這些斷層攝影圖像的每個(gè)像素的CT值的平均值，從該感興趣區(qū)域中確定。一般而言，感興趣區(qū)域常常確定為斷層攝影圖像中心處的具有適當(dāng)直徑的圓形區(qū)域。除了斷層攝影圖像的中心，還能夠在斷層攝影圖像的外圍設(shè)置多個(gè)感興趣區(qū)域。在步驟C5，確定第n行的斷層攝影圖像的水體模和空氣的CT值是否在可允許的范圍中。對(duì)于在步驟C4中確定的第n行的斷層攝影圖像，確定感興趣區(qū)域中的水體模的CT值是否在0±ε1的范圍內(nèi)，并且感興趣區(qū)域中空氣的CT值是否是-1000±ε2。在此，ε1和ε2是水和空氣的CT值的容差。如果是，那么水和空氣的CT值在容限內(nèi)，于是處理進(jìn)行到步驟C6，如果不是，那么CT值不在該范圍內(nèi)，于是處理進(jìn)行到步驟C7。在步驟C6，確定是否n＝N并且已經(jīng)調(diào)整所有行的CT值。如果是并且所有行的CT值調(diào)整結(jié)束，那么CT值調(diào)整終止。如果不是，那么所有行的CT值調(diào)整還沒(méi)有終止，于是處理進(jìn)行到步驟C8。在步驟C7，調(diào)整第n行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，并且處理返回到步驟C3。在步驟C8，n＝n+1。換句話說(shuō)，將處理下一行。然后，處理將返回到步驟C3。如果將通過(guò)反投影處理之前的CT值轉(zhuǎn)換或通過(guò)反投影處理之后的CT值轉(zhuǎn)換以一階轉(zhuǎn)換執(zhí)行CT值轉(zhuǎn)換，那么由圖17中所示的偏差和斜率(＝tanθ)確定CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。在圖18中示出了參數(shù)修改方法的例子，此時(shí)在斷層攝影圖像上的感興趣區(qū)域中測(cè)量實(shí)際CT值，并且從水的CT值0或空氣的CT值-1000獲得該值。在圖18中，橫坐標(biāo)軸指示原材料的CT值，并且縱坐標(biāo)指示實(shí)際測(cè)得的CT值。在圖18中，水的CT值表示為b并且空氣的CT值表示為-1000+a。在該情況下，CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)——偏差、傾率——的修改量Δbias和Δslope，將由下列式20和式21給出。方程式12Δslope=a-c1000]]>(式20)Δbias＝-c(式21)以上述方式，CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)將修改成使CT值收斂于水的CT值0和空氣的CT值-1000。當(dāng)在三維反投影處理之后進(jìn)行CT值轉(zhuǎn)換時(shí)，在上述三維圖像重建中，圖像將如圖19所示從二維X射線面探測(cè)器的多行的投影數(shù)據(jù)重建，而不是從與斷層攝影圖像在x-軸方向上位置相對(duì)應(yīng)的二維X射線面探測(cè)器的僅僅一行重建。例如，如圖19中所示的斷層攝影圖像G的像素G1(x1，y1)將通過(guò)使用多列X射線探測(cè)器24的第i行的對(duì)應(yīng)通道的數(shù)據(jù)而重建。另一像素G2(x2，y2)將通過(guò)使用多列X射線探測(cè)器24的第j行的對(duì)應(yīng)通道的數(shù)據(jù)而重建。如圖20中所示，與斷層攝影圖像的像素在x-y平面上的位置對(duì)應(yīng)的二維X射線面探測(cè)器的行在每個(gè)視角中是不同的。例如，在0度角方向上的視角數(shù)據(jù)采集中，圖20中所示的斷層攝影圖像G的像素G1(x1，y1)將使用多列X射線探測(cè)器24的第j行的相應(yīng)通道數(shù)據(jù)進(jìn)行重建。在180度角度方向的視角數(shù)據(jù)采集中，其將通過(guò)使用多列X射線探測(cè)器24的第i行的相應(yīng)通道數(shù)據(jù)重建。由此，每個(gè)視角中，優(yōu)選利用與斷層攝影圖像的每個(gè)像素在x-y平面上的位置相對(duì)應(yīng)的二維X射線面探測(cè)器的行的CT值調(diào)整參數(shù)，進(jìn)行CT值轉(zhuǎn)換。因而，當(dāng)包括X射線管21和多列X射線探測(cè)器24的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，每行的CT值調(diào)整參數(shù)對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率將不同，依賴于像素在x-y平面中的位置、斷層攝影圖像在z-方向上的位置、X射線焦點(diǎn)的位置以及二維X射線面探測(cè)器每行的位置。因此，通過(guò)考慮到該貢獻(xiàn)率，能夠確定斷層攝影圖像的CT值調(diào)整參數(shù)。在使用z方向X射線探測(cè)器寬度更寬的多列X射線探測(cè)器24或二維X射線面探測(cè)器24的X射線CT設(shè)備中，使用三維反投影進(jìn)行圖像重建以便改進(jìn)圖像質(zhì)量以及減少偽影。該情況下的CT值調(diào)整的流程將如圖23所示。假設(shè)多列X射線探測(cè)器24與圖16相似具有N行，并且執(zhí)行第n行的CT值調(diào)整，其中1≤n≤N。在步驟C11、C12、C13、C14、C15、C16、C18中，處理流程與圖16的C1、C2、C3、C4、C5、C6、C8相同。在步驟C17中，將修改影響第n行位置處斷層攝影圖像的每個(gè)像素的CT值的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)的值。例如，對(duì)于其CT值被測(cè)量的感興趣區(qū)中像素Gi(xi，yi)有貢獻(xiàn)的行為兩行，即多列X射線探測(cè)器24的第n行和第n+1行，并且每一行的貢獻(xiàn)率分別是Wn、Wn+1。此時(shí)應(yīng)當(dāng)滿足式22。方程式13Wn+Wn+1＝1(式22)偏差和斜率的修改量分別指定為Δbias和Δslope。對(duì)于第n行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，將下述修改量加到偏差和斜率。以相似的方式，對(duì)第n+1行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，例如，加上下述修改量。方程式14Wn+1·Δbias，Wn+1·Δslope(式23)因?yàn)閷?duì)每個(gè)像素，貢獻(xiàn)率Wn和Wn+1不同，可以為感興趣區(qū)域中的多個(gè)像素確定CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)的修改量。在待測(cè)量CT值的感興趣區(qū)域不僅存在于斷層攝影圖像的中心而且還存在于斷層攝影圖像的外圍的情況下，相應(yīng)于斷層攝影圖像中每個(gè)的位置CT值是不同的，并且多列X射線探測(cè)器24的每行的貢獻(xiàn)率也是不同的，從而對(duì)于感興趣區(qū)域的每個(gè)像素，可以將修改量加到對(duì)每個(gè)像素有貢獻(xiàn)的多列X射線探測(cè)器24的每一行。在螺旋掃描的情況下，對(duì)每個(gè)像素的每個(gè)位置，貢獻(xiàn)行不同，從而對(duì)感興趣區(qū)域中的每個(gè)像素，可以將修改量加到對(duì)感興趣區(qū)域的每個(gè)像素有貢獻(xiàn)的多列X射線探測(cè)器24的每一行。如果在三維反投影處理之前執(zhí)行CT值轉(zhuǎn)換，與在三維反投影處理之后的情況相比，處理將更簡(jiǎn)單，在該情況下，在步驟S2的預(yù)處理之后或步驟S3的束硬化校正之后，或者在步驟S5的重建函數(shù)卷積之前，將僅用例如一階轉(zhuǎn)換的偏差和斜率標(biāo)準(zhǔn)化投影數(shù)據(jù)，以減少分散(dispersion)?？梢栽诜赐队疤幚碇皥?zhí)行CT值轉(zhuǎn)換，或者可以在背景投影處理之后執(zhí)行CT值轉(zhuǎn)換，無(wú)論如何，都能在由X射線探測(cè)器每行的靈敏度的分散、X射線的入射劑量或X射線質(zhì)量等引起的影響更少的情況下，更準(zhǔn)確地執(zhí)行斷層攝影圖像的CT值轉(zhuǎn)換。在如上已經(jīng)描述的X射線CT設(shè)備100中，根據(jù)本發(fā)明的X射線CT設(shè)備或X射線CT成像方法，本發(fā)明的效果為實(shí)現(xiàn)了具有如下性能的X射線CT成像方法或X射線CT設(shè)備，其允許在X射線CT設(shè)備的常規(guī)掃描(軸掃描)或電影掃描或螺旋掃描中，進(jìn)行適當(dāng)?shù)腃T值轉(zhuǎn)換，所述X射線CT設(shè)備具有多列X射線探測(cè)器或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置的二維X射線面探測(cè)器。該圖像重建方法還可以是根據(jù)本領(lǐng)域熟知的feldkampf方法的三維圖像重建方法。此外，該圖像重建可以是任何一種已知的三維圖像重建方法。在優(yōu)選實(shí)施例中，雖然尤其通過(guò)卷積對(duì)每行具有不同系數(shù)的行方向(z方向)濾波器，在常規(guī)掃描(軸掃描)中調(diào)整由于X射線錐角等的差別引起的圖像質(zhì)量的差別，以實(shí)現(xiàn)每行中均勻切片厚度、偽影和噪聲的圖像質(zhì)量，但是可對(duì)其應(yīng)用各種濾波系數(shù)。任何情況下都能夠?qū)崿F(xiàn)相似的效果。同樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，一階轉(zhuǎn)換用于CT值轉(zhuǎn)換，通過(guò)使用二階轉(zhuǎn)換、三階轉(zhuǎn)換等可以實(shí)現(xiàn)相似的效果。本發(fā)明不僅可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)X射線CT設(shè)備，還可以應(yīng)用到工業(yè)X射線CT設(shè)備，或者與另一設(shè)備結(jié)合的X射線CT-PET設(shè)備、X射線CT-SPECT設(shè)備。權(quán)利要求1.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線數(shù)據(jù)采集裝置(25)，用于采集穿過(guò)定位在彼此相對(duì)的X射線發(fā)生器(21)和X射線探測(cè)器(24)之間的對(duì)象的X射線的X射線投影數(shù)據(jù)；以及圖像重建裝置(3)，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集裝置(25)采集的投影數(shù)據(jù)重建斷層攝影圖像；其中所述圖像重建裝置(3)包括在三維反投影處理之前將所述斷層攝影圖像的投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CT值的功能。2.根據(jù)權(quán)利要求1的X射線CT設(shè)備(100)，其中所述圖像重建裝置(25)包括在重建函數(shù)卷積處理之前將所述斷層攝影圖像的投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CT值的功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的X射線CT設(shè)備(100)，其中通過(guò)使用X射線探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)換所述CT值。4.根據(jù)權(quán)利要求3的X射線CT設(shè)備(100)，其中通過(guò)考慮對(duì)斷層攝影圖像中每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率來(lái)確定所述CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)。5.一種X射線CT設(shè)備(100)，包括X射線數(shù)據(jù)采集裝置(25)，用于采集穿過(guò)定位在彼此相對(duì)的X射線發(fā)生器(21)和X射線探測(cè)器(24)之間的對(duì)象的X射線的X射線投影數(shù)據(jù)；以及圖像重建裝置(3)，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集裝置(25)采集的投影數(shù)據(jù)重建斷層攝影圖像；其中所述圖像重建裝置(3)包括以下功能通過(guò)在三維反投影處理之后考慮斷層攝影圖像的每個(gè)像素的三維位置和/或數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)的位置，將所述斷層攝影圖像的投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CT值。6.根據(jù)權(quán)利要求5的X射線CT設(shè)備(100)，其中所述圖像重建裝置(3)包括以下功能通過(guò)在三維反投影處理之后考慮X射線探測(cè)器(24)的每行對(duì)斷層攝影圖像的每個(gè)像素的貢獻(xiàn)率，將所述斷層攝影圖像的投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CT值，所述貢獻(xiàn)率由斷層攝影圖像的每個(gè)像素的三維位置和/或數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)的位置確定。7.根據(jù)權(quán)利要求6的X射線CT設(shè)備(100)，其中由X射線焦點(diǎn)、二維X射線面探測(cè)器每行的位置、斷層攝影圖像的每個(gè)像素在x-y平面上的位置和斷層攝影圖像上的z-軸坐標(biāo)位置確定所述貢獻(xiàn)率，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)平面定義為x-y平面，并且與其垂直的成像平臺(tái)的移動(dòng)方向定義為z方向；并且其中通過(guò)使用所述貢獻(xiàn)率利用X射線探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)換所述CT值。8.根據(jù)權(quán)利要求7的X射線CT設(shè)備(100)，其中由斷層攝影圖像上的z-軸坐標(biāo)位置確定所述貢獻(xiàn)率，其中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)平面定義為x-y平面，并且與其垂直的成像平臺(tái)的移動(dòng)方向定義為z方向；并且其中通過(guò)使用所述貢獻(xiàn)率利用X射線探測(cè)器每行的CT值轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)換所述CT值。9.一種X射線CT成像方法，包括以下步驟X射線數(shù)據(jù)采集步驟，用于采集穿過(guò)定位在彼此相對(duì)的X射線發(fā)生器(21)和X射線探測(cè)器(24)之間的對(duì)象的X射線的X射線投影數(shù)據(jù)；以及圖像重建步驟，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集步驟采集的投影數(shù)據(jù)重建斷層攝影圖像；其中所述圖像重建步驟包括在三維反投影步驟之前將所述斷層攝影圖像的投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CT值的步驟。10.一種X射線CT成像方法，包括以下步驟X射線數(shù)據(jù)采集步驟，用于采集穿過(guò)定位在彼此相對(duì)的X射線發(fā)生器(21)和X射線探測(cè)器(24)之間的對(duì)象的X射線的X射線投影數(shù)據(jù)；以及圖像重建步驟，用于根據(jù)由X射線數(shù)據(jù)采集裝置采集的投影數(shù)據(jù)重建斷層攝影圖像；其中所述圖像重建步驟包括如下步驟通過(guò)在三維反投影處理之后考慮斷層攝影圖像的每個(gè)像素的三維位置和/或數(shù)據(jù)采集幾何系統(tǒng)的位置，將所述斷層攝影圖像的投影數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CT值。全文摘要本發(fā)明提供了在X射線CT設(shè)備(100)的常規(guī)掃描(軸掃描)或電影掃描或螺旋掃描中進(jìn)行作為斷層攝影圖像的像素值的CT值的調(diào)整，所述X射線CT設(shè)備結(jié)合了多列X射線探測(cè)器或以平板X(qián)射線探測(cè)器為代表的矩陣布置的二維X射線探測(cè)器。在三維反投影之前或重建函數(shù)卷積之前，調(diào)整每行的投影數(shù)據(jù)的增益和偏差。或者，在三維反投影之后通過(guò)考慮每行對(duì)斷層攝影圖像的貢獻(xiàn)率，在確定增益和偏差值之后調(diào)整增益和偏差，以調(diào)整CT值?；蛘撸谌S反投影之后在軸掃描情況下通過(guò)考慮依賴于每行在z方向上位置的每行對(duì)斷層攝影圖像的貢獻(xiàn)率，來(lái)在確定增益和偏差值之后調(diào)整CT值以調(diào)整增益和偏差。文檔編號(hào)A61B6/03GK1969759SQ20061017190公開(kāi)日2007年5月30日申請(qǐng)日期2006年11月10日優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日發(fā)明者西出明彥,萩原明申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司