專利名稱：斷層攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CT裝置或C型懸臂(arm)裝置等中使用的斷層攝影裝置。
背景技術(shù)：
在CT裝置等使用的X射線是多色X射線，各種能量的X射線混在一起，能量不單 一。一般地，低能量的X射線與高能量的X射線相比，由于透過(guò)物質(zhì)的相互作用而容易衰減。 因此，伴隨透過(guò)物質(zhì)中，X射線的能量分布具有高能量側(cè)殘存的傾向，變得難以衰減。其結(jié) 果，作為多色X射線的衰減系數(shù)不恒定，而漸漸變小。將這種現(xiàn)象稱為「射束硬化現(xiàn)象」。圖7概略性地示出透過(guò)物質(zhì)的長(zhǎng)度(以下，簡(jiǎn)稱為「透過(guò)長(zhǎng)」)與透過(guò)前以及透過(guò) 后的X射線的檢測(cè)信號(hào)比(以下，定義為「衰減量」)的相關(guān)關(guān)系的曲線圖。在圖7中，取透 過(guò)長(zhǎng)K為橫軸，并且取衰減量為對(duì)數(shù)刻度的縱軸。在單色X射線的情況下，用以透過(guò)長(zhǎng)K為 變量的指數(shù)函數(shù)表示檢測(cè)信號(hào)值，所以如圖7中的虛線所示成為直線。但是，在多色X射線 的情況下，如圖7中的實(shí)線所示可知，透過(guò)長(zhǎng)K越長(zhǎng)越向難以衰減的方向描畫曲線。一般在CT再構(gòu)成中，根據(jù)檢測(cè)信號(hào)值的衰減(即衰減量)，轉(zhuǎn)換為透過(guò)長(zhǎng)，解決逆 問(wèn)題從而求出透過(guò)物質(zhì)的分布。若不考慮射束硬化現(xiàn)象而認(rèn)為是恒定的衰減來(lái)計(jì)算透過(guò) 長(zhǎng)，則不能準(zhǔn)確地計(jì)算透過(guò)長(zhǎng)。于 是，在CT再構(gòu)成圖像中發(fā)生在再構(gòu)成圖像的中央部的CT 值降低的杯狀(cupping)現(xiàn)象等的偽影(artifact)。因此，在從檢測(cè)信號(hào)值的衰減轉(zhuǎn)換為 透過(guò)長(zhǎng)時(shí)，不得不考慮射束硬化現(xiàn)象。因此具有如下的方法使在透過(guò)物質(zhì)的X射線透過(guò)長(zhǎng)發(fā)生各種變化，測(cè)定各個(gè)檢 測(cè)信號(hào)值的衰減，并根據(jù)這些值，預(yù)先作成能從透過(guò)信號(hào)值的衰減轉(zhuǎn)換為在透過(guò)物質(zhì)的透 過(guò)長(zhǎng)的函數(shù)。具體而言，設(shè)在透過(guò)物質(zhì)的透過(guò)長(zhǎng)為零的衰減前的檢測(cè)信號(hào)值(即透過(guò)前的 檢測(cè)信號(hào)值)為P。、設(shè)透過(guò)后的檢測(cè)信號(hào)值為P時(shí)，通過(guò)上述定義衰減量成為P/P。，將衰減 值Ln定義為L(zhǎng)nz-lr^P/Pj從而求出。另外，In是自然對(duì)數(shù)函數(shù)。采用使透過(guò)長(zhǎng)發(fā)生各 種變化時(shí)所測(cè)定的衰減值，預(yù)先求出其逆函數(shù)作為近似函數(shù)。此外，有測(cè)定兩個(gè)模型(phantom)中的數(shù)據(jù)，調(diào)整兩個(gè)濾波器的透過(guò)長(zhǎng)從而調(diào)整 系統(tǒng)的檢測(cè)信號(hào)能量分布來(lái)補(bǔ)正射束硬化的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2005/0013414號(hào)說(shuō)明書但是，在采用近似函數(shù)來(lái)求出透過(guò)長(zhǎng)的方法中，有數(shù)個(gè)未知系數(shù)，作為衰減值測(cè)定 數(shù)據(jù)需要實(shí)際測(cè)量系數(shù)個(gè)以上的數(shù)據(jù)，具有花費(fèi)數(shù)據(jù)收集的工夫、負(fù)擔(dān)大的問(wèn)題點(diǎn)。此外， 在上述專利文獻(xiàn)1中，求出兩個(gè)濾波器的透過(guò)長(zhǎng)需要反復(fù)法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的情況而做，目的是提供一種不用反復(fù)法就能進(jìn)行射束硬化補(bǔ)正 的斷層攝影裝置。本發(fā)明為了達(dá)成這樣的目的，采用如下的結(jié)構(gòu)。
即，本發(fā)明的斷層攝影裝置是一種獲取斷層攝影的斷層圖像的斷層攝影裝置，具 備(a)衰減物理量測(cè)定單元，其測(cè)定與X射線透過(guò)引起的衰減相關(guān)的物理量即衰減物理 量；(b)衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元，其通過(guò)對(duì)規(guī)定值的濾波器長(zhǎng)度進(jìn)行假設(shè)，來(lái)計(jì)算調(diào)整所 計(jì)算出的所述衰減物理量即計(jì)算衰減物理量；(c)濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元，其計(jì)算并決定所述 濾波器長(zhǎng)度，從而最終計(jì)算調(diào)整所述計(jì)算衰減物理量，所述濾波器長(zhǎng)度是測(cè)定衰減物理量 與計(jì)算衰減物理量一致的濾波器長(zhǎng)度，該測(cè)定衰減物理量是由所述衰減物理量測(cè)定單元測(cè) 定出的衰減物理量即透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量，該計(jì)算衰減物理量是由所述衰減物理量 計(jì)算調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整出的該透過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算衰減物理量；(d)補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元，其根據(jù) 由所述衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定出的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量和這些透過(guò)長(zhǎng)的 最終地計(jì)算調(diào)整出的所述計(jì)算衰減物理量之比，計(jì)算用于補(bǔ)正衰減物理量的補(bǔ)正函數(shù)；和 (e)透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算單元，其根據(jù)由該補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的補(bǔ)正函數(shù)從而補(bǔ)正后的衰減 物理量，通過(guò)轉(zhuǎn)換為所述衰減物理量的透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)的逆函數(shù)，來(lái)計(jì)算在 斷層攝影所需的透過(guò)物質(zhì)的透過(guò)長(zhǎng)；所述斷層攝影裝置根據(jù)由該透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算單元計(jì)算出的 透過(guò)長(zhǎng)，獲取斷層圖像。根據(jù)本發(fā)明的斷層攝影裝置，(a)衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定與X射線透過(guò)引起的 衰減相關(guān)的物理量即衰減物理量。另一方面，衰減物理量能通過(guò)規(guī)定的式來(lái)計(jì)算。所計(jì)算 的衰減物理量(計(jì)算衰減物理量)與由實(shí)際測(cè)定所得的測(cè)定衰減物理量不一致。因此，假設(shè)未考慮的材質(zhì)，在該材質(zhì)的濾波器中假設(shè)規(guī)定值的濾波器長(zhǎng)度，從而 (b)衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整所計(jì)算的衰減物理量即計(jì)算衰減物理量。(c)濾波 器長(zhǎng)計(jì)算單元計(jì)算并決定由衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定的衰減物理量即透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減 物理量和由衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整后的該透過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算衰減物理量一致的濾 波器長(zhǎng)度。這樣，通過(guò)由濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元決定的濾波器長(zhǎng)度，最終地計(jì)算調(diào)整計(jì)算衰減物 理量。這樣最終地計(jì)算調(diào)整計(jì)算衰減物理量，從而在上述濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元所使用的透過(guò) 長(zhǎng)下，在測(cè)定值以及計(jì)算值的衰減物理量間，不發(fā)生偏差，但是對(duì)于其他透過(guò)長(zhǎng)，在測(cè)定值 以及計(jì)算值的衰減物理量間有發(fā)生偏差的情況。因此，(d)補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元根據(jù)由衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng) 的測(cè)定衰減物理量與這些透過(guò)長(zhǎng)的最終地計(jì)算調(diào)整后的計(jì)算衰減物理量之比，計(jì)算用于補(bǔ) 正衰減物理量的補(bǔ)正函數(shù)。通過(guò)由補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的補(bǔ)正函數(shù)來(lái)補(bǔ)正衰減物理量， 從而在其他透過(guò)長(zhǎng)，在測(cè)定值以及計(jì)算值的衰減物理量間不發(fā)生偏差，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算衰 減物理量。根據(jù)該衰減物理量，(e)透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算單元通過(guò)將在斷層攝影所需的透過(guò)物質(zhì)的 透過(guò)長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為衰減物理量的透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)的逆函數(shù)來(lái)計(jì)算，從而能準(zhǔn)確地 計(jì)算透過(guò)長(zhǎng)。而且，根據(jù)該透過(guò)長(zhǎng)來(lái)獲取斷層圖像，從而進(jìn)行射束硬化補(bǔ)正，能夠不受杯狀的影 響地確保斷層圖像的均勻性。此外，能不如上述專利文獻(xiàn)1那樣采用反復(fù)法而進(jìn)行射束硬 化補(bǔ)正。此外，本發(fā)明的斷層攝影裝置的一例，補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元，通過(guò)用在兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)間 相互連結(jié)由衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定出的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量、和這些透過(guò)長(zhǎng)的 由衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整出的計(jì)算衰減物理量之比的一次式，以一次函數(shù)近似 表示上述補(bǔ)正函數(shù)，來(lái)計(jì)算補(bǔ)正函數(shù)。在該例的情況下，通過(guò)代入一次式就能夠簡(jiǎn)單地計(jì)算補(bǔ)正函數(shù)。當(dāng)然，補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元也能通過(guò)采用由衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定出的至少兩 個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量、和這些透過(guò)長(zhǎng)的由衰減物理量函數(shù)調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整出的計(jì) 算衰減物理量的比，以最小二乘法來(lái)求出補(bǔ)正函數(shù)，來(lái)計(jì)算補(bǔ)正函數(shù)。在該情況下，能更準(zhǔn) 確地求出補(bǔ)正函數(shù)。此外，本發(fā)明的斷層攝影的另一例，所述濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元以及補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單 元，兼用由衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量中的一個(gè)透過(guò)長(zhǎng) 的測(cè)定衰減物理量。在該例的情況下，兼用一次一個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量，就能減少一 次在衰減物理量測(cè)定單元的測(cè)定。當(dāng)然，也能不兼用，但是在最終所獲取的斷層圖像中，在 補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元所使用的透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量的影響大，但是在濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元 所采用的透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量的影響幾乎沒有，所以優(yōu)選兼用。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明涉及的斷層攝影裝置，具備(a) (e)的各單元，從而能獲取被射束硬 化補(bǔ)正后的斷層圖像，不采用反復(fù)法就能進(jìn)行射束硬化補(bǔ)正。


圖1是X射線CT裝置的概略圖以及模塊圖。圖2是將測(cè)定衰減量也一起圖示的概略性地示出計(jì)算衰減量與透過(guò)長(zhǎng)的相關(guān)關(guān) 系的曲線圖。圖3是供假設(shè)濾波器長(zhǎng)而計(jì)算調(diào)整了計(jì)算衰減量的基礎(chǔ)上計(jì)算并決定濾波器長(zhǎng) 時(shí)的說(shuō)明的曲線圖。圖4是概略性地示出衰減值與計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比之相關(guān)關(guān)系的曲線 圖。圖5是表示實(shí)施方式涉及的斷層攝影(CT數(shù)據(jù)收集)的處理的流程圖。圖6是表示包括實(shí)施方式涉及的斷層攝影的一系列處理中的校正數(shù)據(jù)收集的處 理的流程圖。圖7是概略性地示出計(jì)算衰減量與透過(guò)長(zhǎng)之相關(guān)關(guān)系的曲線圖。符號(hào)說(shuō)明2…X射線檢測(cè)器32…濾波器長(zhǎng)計(jì)算部33…衰減量計(jì)算調(diào)整部34…衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部35…透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是X射線CT裝置的概略圖以及模塊 圖，圖2是將測(cè)定衰減量也一起圖示的概略性地示出計(jì)算衰減量與透過(guò)長(zhǎng)之相關(guān)關(guān)系的曲 線圖，圖3是供假設(shè)濾波器長(zhǎng)而計(jì)算調(diào)整了計(jì)算衰減量的基礎(chǔ)上計(jì)算并決定濾波器長(zhǎng)時(shí)的 說(shuō)明的曲線圖，圖4是概略性地示出衰減值與計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比之相關(guān)關(guān)系的曲線圖。本實(shí)施方式涉及的X射線CT裝置具備照射X射線的X射線管1、檢測(cè)從X射線管1照射并透過(guò)了被檢體M等的X射線的X射線檢測(cè)器2、根據(jù)由X射線檢測(cè)器2所檢測(cè)的X 射線的檢測(cè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行各種的運(yùn)算處理的運(yùn)算處理部3。X射線管1和X射線檢測(cè)器2構(gòu) 成為通過(guò)省略圖示的框架(gantry)在被檢體M的周圍旋轉(zhuǎn)。通常的在CT數(shù)據(jù)收集的被檢 體M是人體，但在校正數(shù)據(jù)收集時(shí)，采用丙烯酸板等的模型。X射線檢測(cè)器2將從X射線管1照射并透過(guò)準(zhǔn)直器4、被檢體M、檢測(cè)器緩沖件5等 而射入檢測(cè)面的X射線轉(zhuǎn)換為電荷信號(hào)，進(jìn)而將電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(檢測(cè)信號(hào))并測(cè) 定該值，從而檢測(cè)X射線。能根據(jù)被X射線管1照射的X射線管1正下方的檢測(cè)信號(hào)值(透 過(guò)前的檢測(cè)信號(hào)值)、和由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的檢測(cè)信號(hào)值(透過(guò)后的檢測(cè)信號(hào)值)，測(cè) 定透過(guò)前以及透過(guò)后的X射線的檢測(cè)信號(hào)比即衰減量。X射線檢測(cè)器2相當(dāng)于本發(fā)明中的 衰減物理量測(cè)定單元。運(yùn)算處理部3由中央運(yùn)算處理裝置(CPU)等構(gòu)成。運(yùn)算處理部3在校正數(shù)據(jù)收集 時(shí)具備透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)31，其將在斷層攝影(CT數(shù)據(jù)收集)需要的透過(guò)物質(zhì) 的透過(guò)長(zhǎng)轉(zhuǎn)換為衰減物理量(在本實(shí)施方式中為衰減量)，并且該透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換 函數(shù)31具備濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32、衰減量計(jì)算調(diào)整部33和衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34。此外， 運(yùn)算處理部3在CT數(shù)據(jù)收集時(shí)具備透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部35和再構(gòu)成處理部36。衰減量計(jì)算調(diào)整部33假設(shè)規(guī)定值的濾波器長(zhǎng)度(在本實(shí)施方式中為后述的濾波 器長(zhǎng)Kimaginmy),從而對(duì)所計(jì)算的衰減物理量(在本實(shí)施方式中為衰減量)即計(jì)算衰減物理 量(在本實(shí)施方式中為計(jì)算衰減量)進(jìn)行計(jì)算調(diào)整。濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32計(jì)算并決定由上 述X射線檢測(cè)器2測(cè)定的衰減物理量(在本實(shí)施方式中為衰減量)即透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定物理衰 減量(在本實(shí)施方式中為測(cè)定衰減量)、與由上述衰減量計(jì)算調(diào)整部33計(jì)算調(diào)整的該透過(guò) 長(zhǎng)的計(jì)算衰減量一致的濾波器長(zhǎng)Kimaginmy，從而最終地計(jì)算調(diào)整計(jì)算衰減物理量(在本實(shí)施 方式中為計(jì)算衰減量)。衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34根據(jù)由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的至少兩個(gè)透 過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減量、和這些透過(guò)長(zhǎng)的被最終地計(jì)算調(diào)整的計(jì)算衰減量的比(在本實(shí)施方式 中為計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比rate)，計(jì)算用于補(bǔ)正衰減量的補(bǔ)正函數(shù)(在本實(shí)施方式 中為后述后衰減補(bǔ)正函數(shù)f (Ln))。透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部35根據(jù)通過(guò)由上述衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34計(jì)算的衰減補(bǔ)正函數(shù) f (Ln)而補(bǔ)正的衰減量，通過(guò)透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)31 (在本實(shí)施方式中為后述的衰 減計(jì)算函數(shù)Att (KphanttJ)的逆函數(shù)來(lái)計(jì)算在X射線CT裝置的斷層攝影(CT數(shù)據(jù)收集)所 需的透過(guò)物質(zhì)的透過(guò)長(zhǎng)。再構(gòu)成處理部36根據(jù)通過(guò)該透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部35而計(jì)算的透過(guò)長(zhǎng)， 進(jìn)行再構(gòu)成處理從而獲取斷層圖像(在圖1中為再構(gòu)成圖像)。濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32相當(dāng)于本發(fā)明中的濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元，衰減量計(jì)算調(diào)整部33 相當(dāng)于本發(fā)明中的衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元，衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34相當(dāng)于本發(fā)明中的 補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元，透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部35相當(dāng)于本發(fā)明中的透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算單元。后面敘述運(yùn)算處 理部3內(nèi)的各結(jié)構(gòu)的具體的功能。在X射線管1發(fā)生的X射線如上述那樣是多色X射線，其檢測(cè)信號(hào)能量分布，作為 能量e的函數(shù)用X(e)表示。從在X射線管IX射線發(fā)生之后開始到到達(dá)被檢體M為止的期 間(例如準(zhǔn)直器4內(nèi)部的濾波器等)的X射線的衰減，采用X射線透過(guò)的多個(gè)材質(zhì)(線衰減系數(shù)Pprei(e)，其中i = 1,2,3,…)及其透過(guò)長(zhǎng)Kprei(其中i = 1,2,3,…)，用下記(1) 式表示。另外，線衰減系數(shù)是根據(jù)材質(zhì)的已知值，透過(guò)長(zhǎng)KpMi也根據(jù)準(zhǔn)直器4內(nèi) 部的濾波器的長(zhǎng)度而已知。數(shù)1
同樣，從透過(guò)被檢體M之后開始到到達(dá)X射線檢測(cè)器2的期間(例如檢測(cè)器緩沖 件5)的X射線的衰減，采用X射線透過(guò)的多個(gè)材質(zhì)(線衰減系數(shù)Pp。sti(e)，其中i = 1， 2,3,…)及其透過(guò)長(zhǎng)Kp。sti(其中i = 1，2，3，…)，用下記(2)式表示。另外，線衰減系數(shù) U posti (e)是根據(jù)材質(zhì)的已知值，透過(guò)長(zhǎng)Kp。sti也通過(guò)檢測(cè)器緩沖件5的長(zhǎng)度而已知。數(shù)2
而且，從X射線檢測(cè)器2中的X射線向檢測(cè)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，采用檢測(cè)器的材質(zhì)(線能 量吸収系數(shù)ydrt(e))及其厚度Kdet，用e*[l-eXp{-ydrt(e) KdJ]表示。該線能量吸収系 數(shù)Pdet(e)也是根據(jù)材質(zhì)的已知值，厚度Kdet也通過(guò)X射線檢測(cè)器2的厚度而已知。以上，在沒有被檢體M的情況下，采用上述(1)式以及⑵式，用下記(3)式表示 檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)。數(shù)3
si^nal(e)

在上述(3)式中，作為從X射線檢測(cè)器2中的X射線向檢測(cè)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，也能代替e. [l-exp{-ydet(e) · Kdet}]，而采用檢測(cè)器的材質(zhì)的線衰減系數(shù)μ，det (e)用e · [l-exp{ -μ 'det(e) -KdeJ] -ydet(e)/y 'det(e)計(jì)算。該線衰減系數(shù)μ ‘ det (e)也是根據(jù)材質(zhì)的已知 值。若能準(zhǔn)確地求出檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)，則被檢體M的材質(zhì)(線衰減系數(shù) μ Phanton1 (e))及其透過(guò)長(zhǎng) Kphantom 中的 X 射線的衰減用 exp [“ { μ phantom (e) · KphantoJ ]表示。另 夕卜，線衰減系數(shù)yphant。m(e)是根據(jù)材質(zhì)的已知值。此時(shí)的檢測(cè)信號(hào)的衰減量PA3tl能通過(guò)下 記(4)式中的Att(Kphantom)函數(shù)(以下，稱為「衰減計(jì)算函數(shù)」)準(zhǔn)確地計(jì)算。數(shù)4
但是，通過(guò)X射線檢測(cè)器2測(cè)定衰減量P/仏時(shí)，在X射線透過(guò)的材質(zhì)未考慮的材 質(zhì)也存在，所以如圖2所示，測(cè)定衰減量(參照?qǐng)D2中的黑圓點(diǎn))與用上述⑷式求出的計(jì) 算衰減量P/PQ(=衰減計(jì)算函數(shù)Att(KphanttJ)(圖2中的實(shí)線)不一致。因此，將未考慮的材質(zhì)(線衰減系數(shù)P 一一>))新假設(shè)為一種，作為透過(guò)了 該長(zhǎng)度Kimaginmy的情況，變更檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)。具體而言，例如從鋁(Al)或 銅(Cu)等的材質(zhì)中適當(dāng)?shù)厝我饧僭O(shè)任意一種材質(zhì)，從而假設(shè)該假設(shè)的材質(zhì)的線衰減系數(shù) yimagi_y(e)。或者，也能通過(guò)定義現(xiàn)實(shí)中不存在的假想材質(zhì)的線衰減系數(shù)yimaginmy(e)來(lái) 進(jìn)行假設(shè)。線衰減系數(shù)Pimaginmy(e)是根據(jù)所假設(shè)的材質(zhì)的已知值。在下記(5)式中，右邊 的Signal(e)表示在上述(3)式所計(jì)算的能量分布，左邊的Signal (e)表示新變更了的能 量分布。即，將用上述(3)式計(jì)算的能量分布Signal(e)代入下記(5)式的右邊，并且將所 假設(shè)的線衰減系數(shù)yimagin y(e)以及濾波器長(zhǎng)Kimaginary代入下記(5)式的右邊，來(lái)求出 左邊的Signal (e)，從而變更檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)。數(shù)5signal (e) = signal (e) · exp [_ { μ imaginary (e) · Kimaginary} ] ...(5)運(yùn)算處理部3的衰減量計(jì)算調(diào)整部33根據(jù)上述(5)式假設(shè)任意值的濾波器長(zhǎng) Kimaginmy，從而將檢測(cè)信號(hào)能量分布SignaKe)變更為上述(5)式中的左邊。而且，采用所變 更的檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)，由上述(4)式計(jì)算對(duì)被檢體M的透過(guò)長(zhǎng)Kphantom的衰減計(jì) 算函數(shù)Att (Kphantom)，從而衰減量計(jì)算調(diào)整部33計(jì)算調(diào)整計(jì)算衰減量。具體而言，如圖3所 示，設(shè)定變更濾波器長(zhǎng)Kimaginmy，以使由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的某透過(guò)長(zhǎng)K1下的衰減量(測(cè) 定衰減量)(參照?qǐng)D3中的白色三角)與該透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減量Att (K1)(參照?qǐng)D3中 的實(shí)線上的黑圓點(diǎn))一致。通過(guò)設(shè)定變更濾波器長(zhǎng)Kimaginmy，從而通過(guò)上述(5)式，也變更 檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)，伴隨與此，通過(guò)上述(5)式和(4)式計(jì)算衰減量Att (K1)也 被計(jì)算調(diào)整，所計(jì)算調(diào)整的計(jì)算衰減量Att (K1)向圖3中的箭頭所示的方向接近測(cè)定衰減 量而一致(參照?qǐng)D3中的雙點(diǎn)劃線上的黑圓點(diǎn))。運(yùn)算處理部3的濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32計(jì)算 并決定該一致時(shí)濾波器長(zhǎng)Kimaginmy。這樣，計(jì)算上述透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減量與該透過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算衰減量一致的濾波器長(zhǎng) Kifflaginary,從而衰減量計(jì)算調(diào)整部33將對(duì)透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m的衰減計(jì)算函數(shù)Att (Kphantom)從圖3中的實(shí)線的曲線最終地計(jì)算調(diào)整到圖3中的雙點(diǎn)劃線的曲線。通過(guò)該最終的計(jì)算調(diào)整，在 上述透過(guò)長(zhǎng)K1下測(cè)定衰減量和(所計(jì)算調(diào)整的)計(jì)算衰減量Att (K1) —致，所以在測(cè)定值 和計(jì)算值下的衰減量間不發(fā)生偏差。通過(guò)如此地計(jì)算濾波器長(zhǎng)Kimaginmy，若衰減量計(jì)算調(diào)整部33最終地計(jì)算調(diào)整對(duì)透 過(guò)長(zhǎng)Kphantom的衰減計(jì)算函數(shù)Att (Kphantom)，則在上述透過(guò)長(zhǎng)K1下在測(cè)定值和計(jì)算值的衰減量 間不發(fā)生偏差。但是，即使最終地計(jì)算調(diào)整衰減計(jì)算函數(shù)Att (Kphantom)，在實(shí)際與測(cè)定值相 比較時(shí)，在透過(guò)長(zhǎng)K1以外的其他透過(guò)長(zhǎng)下，根據(jù)條件不同，也在測(cè)定值和計(jì)算值的衰減量間 發(fā)生偏差。如圖4所示，用計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比表示改變了衰減值時(shí)的不同時(shí)，上 述透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減量Att (K1)按照與測(cè)定衰減量一致的方式被最終地計(jì)算調(diào)整，所 以對(duì)于透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減量Att (K1)的自然對(duì)數(shù)值[-In {Att (K1)}](即透過(guò)長(zhǎng)K1下的 計(jì)算衰減值)，計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比肯定是“ 1 ”。但是，衰減值與從透過(guò)長(zhǎng)K1下的 計(jì)算衰減值偏離的量成比例地發(fā)生偏差，從圖4的曲線圖可知，作為整體以一次函數(shù)變化。因此，用計(jì)算衰減值Ln的函數(shù)f(Ln)表示表示該計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比 rate的衰減補(bǔ)正函數(shù)。使由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減量與這些透 過(guò)長(zhǎng)的被最終地計(jì)算調(diào)整了的計(jì)算衰減量之比、即計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比分別按每 個(gè)計(jì)算衰減值Ln進(jìn)行對(duì)應(yīng)，設(shè)為(Lnl，ratel)，(Ln2，rate2)，…。在本實(shí)施方式中，由X射線檢測(cè)器2用兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)K1, K2測(cè)定衰減量，將其中的透 過(guò)長(zhǎng)Kl下的測(cè)定衰減量用于通過(guò)上述濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32計(jì)算并決定濾波器長(zhǎng)Kimaginmy時(shí) 來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。即，在本實(shí)施方式中，兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)K1, K2下的測(cè)定衰減量用于通過(guò)后述的運(yùn)算 處理部3的衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34計(jì)算衰減補(bǔ)正函數(shù)f (Ln)時(shí)，并且其中的透過(guò)長(zhǎng)K1下 的測(cè)定衰減量用于濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32計(jì)算并決定濾波器長(zhǎng)Kimaginmy時(shí)。運(yùn)算處理部3的衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34使由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng) K1, K2下的測(cè)定衰減量與這些透過(guò)長(zhǎng)K1, K2下的最終地計(jì)算調(diào)整后的計(jì)算衰減量Att (K1), Att(K2)之比(即計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比)分別按每個(gè)計(jì)算衰減值Ln進(jìn)行對(duì)應(yīng)， 設(shè)為(Lnl，ratel)，(Ln2, rate2) 0也就是說(shuō)，在本實(shí)施方式中，透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減量 Att (K1) /測(cè)定衰減量的比是ratel，如上所述，透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減量Att (K1)被計(jì)算調(diào) 整為與測(cè)定衰減量一致，所以透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減量Att (K1) /測(cè)定衰減量的比ratel成 為“1”。另外，透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減值是Lnl，透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減值Lnl如上所述 用“-In {Att (K1)}，，來(lái)表示。此外，透過(guò)長(zhǎng)K2下的計(jì)算衰減量Att (K2) /測(cè)定衰減量的比是 rate2，透過(guò)長(zhǎng)K2下的計(jì)算衰減值Ln2用“-In {Att (K2)}，，來(lái)表示。如上所述，從透過(guò)長(zhǎng)K1下的計(jì)算衰減值Lnl ( = -In(Att(K1)I)偏離時(shí)，衰減補(bǔ) 正函數(shù)f (Ln)用一次函數(shù)來(lái)表示。即，用相互連結(jié)透過(guò)長(zhǎng)K1, K2下的(Lnl，ratel), (Ln2, rate2)的一次式表示衰減補(bǔ)正函數(shù)f (Ln)。而且，對(duì)于計(jì)算衰減值為“0”，為了使計(jì)算衰減 量/測(cè)定衰減量的比返回“1”，能用下記(6)式表示衰減補(bǔ)正函數(shù)f (Ln)。另外，τ是對(duì)于 計(jì)算衰減值為“0”而為了使計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比返回“1”的適當(dāng)?shù)臅r(shí)間常數(shù)。也 能測(cè)定與“0”附近的衰減值對(duì)應(yīng)的衰減量，并采用該測(cè)定的衰減量來(lái)決定該時(shí)間常數(shù)τ。數(shù)6
9 上述(6)式中的指數(shù)函數(shù)項(xiàng)設(shè)置為，對(duì)于計(jì)算衰減值為“0”，為了使計(jì)算衰減量/ 測(cè)定衰減量的比返回“1”，計(jì)算衰減值從“0”到透過(guò)長(zhǎng)&下的計(jì)算衰減值Lnl，如圖4所示 描畫曲線。即，計(jì)算衰減值從“0”到透過(guò)長(zhǎng)&下的計(jì)算衰減值Lnl，因?yàn)樗p值小所以指數(shù) 函數(shù)項(xiàng)起作用如圖4所示地描畫曲線。其結(jié)果，對(duì)于計(jì)算衰減值為“0”，將Ln = 0代入上述 (6)式從而成為衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln) = 1，能使計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比返回“1”。另 一方面，超過(guò)透過(guò)長(zhǎng)&下的計(jì)算衰減值Lnl時(shí)衰減值變大的結(jié)果，幾乎能無(wú)視指數(shù)函數(shù)項(xiàng)， 衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)用一次函數(shù)來(lái)表示。衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34由上述(6)式計(jì)算衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)時(shí)，采用該衰減補(bǔ) 正函數(shù)f(Ln)補(bǔ)正衰減量。即，通過(guò)由衰減量計(jì)算調(diào)整部33最終地計(jì)算調(diào)整后的衰減計(jì)算 函數(shù)Att(Kphant。m)除以由上述(6)式求出的衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln) ( = f[-ln{Att(Kphant。m)}])， 補(bǔ)正對(duì)透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m的衰減計(jì)算函數(shù)Att (Kphant0ffl)、即按各個(gè)透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m的衰減量，即 使對(duì)其他透過(guò)長(zhǎng)也不發(fā)生偏差，能夠準(zhǔn)確地計(jì)算衰減量。圖4中的實(shí)線是衰減補(bǔ)正函數(shù) f(Ln)，圖4中的實(shí)線上的白色菱形是偏差，圖4中的黑色方形是補(bǔ)正后的偏差。從圖4也 能明確知道，補(bǔ)正后的偏差即使衰減值發(fā)生變化，作為計(jì)算衰減量/測(cè)定衰減量的比也大 致在“1”上，偏差被解除。該補(bǔ)正后的衰減量是基于校正數(shù)據(jù)收集時(shí)作為被檢體M而使用的模型(例如丙烯 酸板)的材質(zhì)(線衰減系數(shù)Pphant。m(e))及其透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m的值。因此，為了求出在X射線 CT裝置的斷層攝影(即CT數(shù)據(jù)收集時(shí))所需的透過(guò)物質(zhì)即水的透過(guò)長(zhǎng)，用作為濾波器長(zhǎng) Kimagin y而使用了相同值的上述⑷式采用水的線衰減系數(shù)代替模型材質(zhì)的P phant。m，并且通 過(guò)用上述(6)式除法運(yùn)算的結(jié)果，能計(jì)算對(duì)水的透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m所補(bǔ)正的衰減物理量(在圖 1中相當(dāng)于透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)31)。另外，線衰減系數(shù)如上所述是根據(jù)透過(guò)物質(zhì) 的已知值。在斷層攝影(CT數(shù)據(jù)收集)所需的水的其他透過(guò)長(zhǎng)中，能通過(guò)透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理 量轉(zhuǎn)換函數(shù)31轉(zhuǎn)換為衰減物理量。因此，相反地，通過(guò)透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)31的 逆函數(shù)，從衰減物理量計(jì)算水的透過(guò)長(zhǎng)。根據(jù)與各個(gè)透過(guò)長(zhǎng)建立了對(duì)應(yīng)的衰減物理量，作成用于求出將衰減物理量作為輸 入、將透過(guò)長(zhǎng)作為輸出的透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)31的逆函數(shù)的查找表。因?yàn)椴捎脺?zhǔn) 確計(jì)算的衰減量求出透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m，所以能準(zhǔn)確地計(jì)算透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m。運(yùn)算處理部9的透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部35由物理衰減量采用查找表求出水的透過(guò)長(zhǎng)
Kphant om °由以上說(shuō)明可知，衰減量或衰減值相當(dāng)于本發(fā)明中的衰減物理量，濾波器長(zhǎng) Kimagin y相當(dāng)于本發(fā)明中的濾波器長(zhǎng)度，衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)相當(dāng)于本發(fā)明中的補(bǔ)正函數(shù)， 衰減計(jì)算函數(shù)Att(Kphant。m)除以衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)所得的結(jié)果相當(dāng)于本發(fā)明中的透過(guò)長(zhǎng) /衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)。下面，參照?qǐng)D5、圖6說(shuō)明包括本實(shí)施方式涉及的斷層攝影的一系列處理。圖5是表示實(shí)施方式涉及的斷層攝影(CT數(shù)據(jù)收集)的處理的流程圖，圖6是表示包括實(shí)施方式 涉及的斷層攝影的一系列處理中的校正數(shù)據(jù)收集處理的流程圖。(步驟T1)透過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部35計(jì)算在斷層攝影(CT數(shù)據(jù)收集)所需的透過(guò)物質(zhì)的透過(guò)長(zhǎng)。為 此，收集下記步驟S1 S6的校正數(shù)據(jù)。(步驟S1)檢測(cè)信號(hào)能量分布的計(jì)算根據(jù)X射線檢測(cè)器2的靈敏度特性、X射線頻譜等，采用上述(3)式計(jì)算檢測(cè)信號(hào) 能量分布Signal (e)。該檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)是預(yù)先求出的參數(shù)，所以若預(yù)先求出 了檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)，則根據(jù)其情況也能不進(jìn)行步驟S1。(步驟S2)衰減量的測(cè)定作為被檢體M采用模型(丙烯酸板等)，進(jìn)行用于校正數(shù)據(jù)收集的模型攝影。具體 而言，分別改變透過(guò)長(zhǎng)來(lái)通過(guò)X射線檢測(cè)器2測(cè)定衰減量。將該測(cè)定的衰減量作為測(cè)定衰 減量，獲取由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減量。在本實(shí)施方式中，如上 所述，獲取兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)K2下的測(cè)定衰減量。(步驟S3)濾波器長(zhǎng)的計(jì)算假設(shè)未考慮的材質(zhì)，考慮用適當(dāng)?shù)臑V波器長(zhǎng)Kimagin y透過(guò)該材質(zhì)的濾波器，從而衰 減量計(jì)算調(diào)整部33采用上述(5)式，變更在步驟S1的檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)。采 用所變更的檢測(cè)信號(hào)能量分布Signal (e)由上述(4)式計(jì)算衰減計(jì)算函數(shù)Att (Kphant。m)，從 而衰減量計(jì)算調(diào)整部33計(jì)算調(diào)整計(jì)算衰減量。而且，濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32計(jì)算在步驟S2用 X射線檢測(cè)器2所測(cè)定的透過(guò)長(zhǎng)&下的測(cè)定衰減量與該透過(guò)長(zhǎng)&下的計(jì)算衰減量Att (ig 一致的濾波器長(zhǎng)Kimaginmy。(步驟S4)衰減計(jì)算函數(shù)的計(jì)算調(diào)整這樣，在步驟S3計(jì)算濾波器長(zhǎng)Kimagina,y，從而衰減量計(jì)算調(diào)整部33最終地計(jì)算調(diào) 整衰減計(jì)算函數(shù)Att(Kphant。m)。(步驟S5)衰減補(bǔ)正函數(shù)的計(jì)算衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34根據(jù)在步驟S2由X射線檢測(cè)器2所測(cè)定的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng) K” K2下的測(cè)定衰減量、和這些透過(guò)長(zhǎng)K” K2下的最終地計(jì)算調(diào)整(步驟S4)后的計(jì)算衰減 量Att (ig，Att (K2)之比，采用上述(6)式計(jì)算衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)。(步驟S6)逆函數(shù)信息的計(jì)算將在斷層攝影所需的透過(guò)物質(zhì)即水的線衰減系數(shù)代入上述(4)式，計(jì)算調(diào)整對(duì)水 的透過(guò)長(zhǎng)的衰減量，在步驟S6采用所計(jì)算的衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)補(bǔ)正其衰減量，計(jì)算補(bǔ)正 后的衰減量。對(duì)于該透過(guò)物質(zhì)的其他透過(guò)長(zhǎng)也用同樣的步驟，計(jì)算補(bǔ)正后的衰減量。將補(bǔ) 正后的衰減量與各個(gè)透過(guò)長(zhǎng)Kphant。m建立對(duì)應(yīng)，在CT撮像(即X射線CT裝置的斷層攝影) 之前預(yù)先作成用于求出逆函數(shù)的查找表(即逆函數(shù)信息)。若預(yù)先作成一次，則不需要每次 在CT撮像之前進(jìn)行。(步驟T1)透過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算采用在步驟S6作成的查找表，由衰減量或衰減值求出透過(guò)長(zhǎng)。(步驟T2)再構(gòu)成處理然后，再構(gòu)成處理部36根據(jù)該透過(guò)長(zhǎng)，解逆問(wèn)題從而進(jìn)行再構(gòu)成處理，并求出透過(guò)物質(zhì)的分布，從而獲取斷層圖像(再構(gòu)成圖像)。通過(guò)根據(jù)在步驟T1準(zhǔn)確地計(jì)算的透過(guò)長(zhǎng)來(lái)獲取斷層圖像，從而進(jìn)行射束硬化補(bǔ) 正，能確保斷層圖像的均勻性而不受到杯狀的影響。此外，能不像上述專利文獻(xiàn)1那樣采用 反復(fù)法，進(jìn)行射束硬化補(bǔ)正。此外，與采用近似函數(shù)來(lái)求出透過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)有方法相比，還能獲 取如下的效果利用X射線檢測(cè)器2的測(cè)定次數(shù)即可，減少數(shù)據(jù)收集的工夫，負(fù)擔(dān)變輕。在本實(shí)施方式中，如上所述，利用將由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)1^，1(2下 的測(cè)定衰減量與這些透過(guò)長(zhǎng)&，1(2下的計(jì)算調(diào)整后的計(jì)算衰減量Attog，Attog之比在 兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)Ki，K2間作為(Lnl，ratel)，(Ln2, rate2)而相互連結(jié)的一次式，用一次函數(shù)近 似表示衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)，從而衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34計(jì)算衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)。在該 情況下，能通過(guò)代入一次式而簡(jiǎn)單地計(jì)算衰減補(bǔ)正函數(shù)f(Ln)。在本實(shí)施方式中，如上所述，在濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32以及衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34兼 用由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)&，K2，…下的測(cè)定衰減量中、一個(gè)透過(guò)長(zhǎng)&下 的測(cè)定衰減量。在該情況下，兼用一次一個(gè)透過(guò)長(zhǎng)&下的測(cè)定衰減量，就能減少一次在X射 線檢測(cè)器2的測(cè)定。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能如下所示地進(jìn)行變形實(shí)施。(1)在上述實(shí)施方式中，衰減物理量測(cè)定單元(在實(shí)施方式中為X射線檢測(cè)器2) 或衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元(在實(shí)施方式中為衰減量計(jì)算調(diào)整部33)的處理對(duì)象即衰減物 理量是用透過(guò)前以及透過(guò)后的X射線的檢測(cè)信號(hào)比表示的衰減量，但是如例示為衰減量的 自然對(duì)數(shù)值即衰減值那樣，只要是關(guān)于衰減的參數(shù)，對(duì)于衰減物理量不特別地限定，對(duì)于衰 減物理量測(cè)定單元或衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元的處理對(duì)象即衰減物理量也不特別地限定。(2)在上述實(shí)施方式中，采用由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)下的測(cè)定 衰減物理量(在實(shí)施方式中為測(cè)定衰減量)來(lái)計(jì)算了補(bǔ)正函數(shù)(在實(shí)施方式中為衰減補(bǔ)正 函數(shù))，但是若至少采用兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量，則也能采用例如三個(gè)以上的透過(guò)長(zhǎng) 的測(cè)定衰減物理量來(lái)計(jì)算補(bǔ)正函數(shù)，所采用的測(cè)定衰減物理量的數(shù)量只要是多個(gè)就不特別 限定。(3)在上述實(shí)施方式中，用相互連結(jié)由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)1^，1(2下 的(Lnl，ratel)，(Ln2,rate2)的一次式，用一次函數(shù)近似地表示補(bǔ)正函數(shù)(在實(shí)施方式中 為衰減補(bǔ)正函數(shù))，從而計(jì)算了補(bǔ)正函數(shù)，但是不限于此。例如，也能采用由X射線檢測(cè)器 2測(cè)定的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)(例如三個(gè)透過(guò)長(zhǎng)K!，K2，K3)下的(Lnl, ratel), (Ln2, rate2), (Ln2,rate3)通過(guò)最小二乘法來(lái)求出補(bǔ)正函數(shù)，從而計(jì)算補(bǔ)正函數(shù)。在該情況下，能更準(zhǔn)確 地求出補(bǔ)正函數(shù)。(4)在上述實(shí)施方式中，在濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32以及衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34兼用 由X射線檢測(cè)器2測(cè)定的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)K2，…下的測(cè)定衰減量中的一個(gè)透過(guò)長(zhǎng)&下 的測(cè)定衰減量，但是也能不一定兼用。但是，例如，濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32采用透過(guò)長(zhǎng)&下的 測(cè)定衰減量，衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34采用兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)K2，K3下的測(cè)定衰減量，不兼用透過(guò)長(zhǎng) 的測(cè)定衰減量時(shí)，在最終所獲取的斷層圖像中，在衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部34所使用的透過(guò)長(zhǎng) K2，K3下的測(cè)定衰減量的影響大，但在濾波器長(zhǎng)計(jì)算部32所使用的透過(guò)長(zhǎng)&下的測(cè)定衰減 量的影響幾乎沒有，所以如實(shí)施方式那樣優(yōu)選兼用。(5)在上述實(shí)施方式中，斷層攝影裝置是X射線CT裝置，但本發(fā)明也能應(yīng)用于通過(guò)C型懸臂進(jìn)行斷層攝影的裝置。這樣，不特別限定應(yīng)用本發(fā)明的斷層攝影裝置。
權(quán)利要求
一種斷層攝影裝置，獲取基于斷層攝影的斷層圖像，其特征在于，具備(a)衰減物理量測(cè)定單元，其測(cè)定與X射線透過(guò)引起的衰減相關(guān)的物理量即衰減物理量；(b)衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元，其通過(guò)對(duì)規(guī)定值的濾波器長(zhǎng)度進(jìn)行假設(shè)，來(lái)計(jì)算調(diào)整所計(jì)算出的所述衰減物理量即計(jì)算衰減物理量；(c)濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元，其計(jì)算并決定所述濾波器長(zhǎng)度，從而最終計(jì)算調(diào)整所述計(jì)算衰減物理量，所述濾波器長(zhǎng)度是測(cè)定衰減物理量與計(jì)算衰減物理量一致的濾波器長(zhǎng)度，該測(cè)定衰減物理量是由所述衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定出的衰減物理量即透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量，該計(jì)算衰減物理量是由所述衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整出的該透過(guò)長(zhǎng)的計(jì)算衰減物理量；(d)補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元，其根據(jù)由所述衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定出的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量和這些透過(guò)長(zhǎng)的最終地計(jì)算調(diào)整出的所述計(jì)算衰減物理量之比，計(jì)算用于補(bǔ)正衰減物理量的補(bǔ)正函數(shù)；和(e)透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算單元，其根據(jù)由該補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元計(jì)算出的補(bǔ)正函數(shù)而補(bǔ)正后的衰減物理量，通過(guò)轉(zhuǎn)換為所述衰減物理量的透過(guò)長(zhǎng)/衰減物理量轉(zhuǎn)換函數(shù)的逆函數(shù)，來(lái)計(jì)算在斷層攝影所需的透過(guò)物質(zhì)的透過(guò)長(zhǎng)，所述斷層攝影裝置根據(jù)由該透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算單元計(jì)算出的透過(guò)長(zhǎng)，獲取斷層圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層攝影裝置，其特征在于，所述補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元，通過(guò)用在兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)間相互連結(jié)測(cè)定衰減物理量和計(jì)算衰減 物理量之比的一次式，以一次函數(shù)近似表示所述補(bǔ)正函數(shù)，來(lái)計(jì)算補(bǔ)正函數(shù)，該測(cè)定衰減物 理量是由所述衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定出的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量，該計(jì)算衰減物 理量是這些透過(guò)長(zhǎng)的由所述衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整出的計(jì)算衰減物理量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斷層攝影裝置，其特征在于，所述補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元，通過(guò)采用測(cè)定衰減物理量和計(jì)算衰減物理量之比，以最小二 乘法求出所述補(bǔ)正函數(shù)，來(lái)計(jì)算補(bǔ)正函數(shù)，該測(cè)定衰減物理量是由所述衰減物理量測(cè)定單 元測(cè)定出的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量，該計(jì)算衰減物理量是這些透過(guò)長(zhǎng)的由所述 衰減物理量計(jì)算調(diào)整單元計(jì)算調(diào)整出的計(jì)算衰減物理量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所述的斷層攝影裝置，其特征在于， 所述濾波器長(zhǎng)計(jì)算單元以及補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算單元，兼用由所述衰減物理量測(cè)定單元測(cè)定出的至少兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量中的一個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減物理量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種斷層攝影裝置。本發(fā)明的斷層攝影裝置在運(yùn)算處理部?jī)?nèi)具備衰減量計(jì)算調(diào)整部、濾波器長(zhǎng)計(jì)算部、衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部和透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算部，所以能獲取被射束硬化補(bǔ)正后的斷層圖像，能不采用反復(fù)法來(lái)進(jìn)行射束硬化補(bǔ)正。此外，用在兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)間相互連結(jié)由X射線檢測(cè)器測(cè)定出的兩個(gè)透過(guò)長(zhǎng)的測(cè)定衰減量、與用這些透過(guò)長(zhǎng)計(jì)算調(diào)整后的計(jì)算衰減量之比的一次式，用一次函數(shù)近似表示衰減補(bǔ)正函數(shù)，從而衰減補(bǔ)正函數(shù)計(jì)算部計(jì)算衰減補(bǔ)正函數(shù)。
文檔編號(hào)A61B6/03GK101877998SQ200780101750
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
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