專利名稱：X射線診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及對被檢體的斷層像進(jìn)行重建的、具備所謂的LCI (LowContrast Imaging)功能的X射線診斷裝置。
背景技術(shù)：
X射線診斷裝置是朝向被檢體從X射線源來照射X射線，由X射線檢測器來捕捉透過了患者的X射線，生成作為與該透過劑量成比例的陰影像的X射線透過圖像的裝置。醫(yī)師或檢查技師等操作者通過觀察由X射線診斷裝置生成的X射線透過圖像，來進(jìn)行被檢體的診斷。近年來，開發(fā)了一邊使上述X射線源以及X射線檢測器在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)一邊從多方向收集被檢體的投影數(shù)據(jù)，通過對所收集到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行重建來與X射線計(jì)算機(jī)斷層裝置相同地得到被檢體的斷層像的方法(也稱為LCI)。LCI在臟器等、CT值的濃度差比較小的對象的可視化等中利用。通常，在LCI中，使X射線的照射條件或X射線源以及X射線檢測器的旋轉(zhuǎn)速度為恒定，在X射線源以及X射線檢測器的軌道上以恒定的速率進(jìn)行投影數(shù)據(jù)的收集。

發(fā)明內(nèi)容
由于一般而言人體的剖面形狀是橢圓形，因此，根據(jù)投影方向而體厚發(fā)生變化。從而，在人體的長度方向上體厚增加，與寬度方向相比較對X射線檢測器的入射X射線量變低。同樣地，例如，即使在肩等骨骼在特定方向相關(guān)聯(lián)的部位中，當(dāng)投影方向與上述特定方向一致時(shí)，向X射線檢測器的入射X射線量也變低。如果向X射線檢測器的入射X射線量低于一定水平，則X射線檢測器的電路噪音或X射線光子的量子化噪音變得顯著SN比劣化，在LCI中的重建圖像中 出現(xiàn)條狀的偽影。為了通過LCI功能得到被檢體的良好的斷層像，需要防止或者減少因被檢體的體厚變化等導(dǎo)致的上述的那樣的偽影的發(fā)生。一實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置具備有:X射線源、X射線檢測器、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、控制部、重建部。上述X射線源對被檢體照射X射線。上述X射線檢測器檢測透過了被檢體的X射線并輸出投影數(shù)據(jù)。上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使上述X射線源以及X射線檢測器以對置的狀態(tài)在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)。上述控制部一邊由上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使上述X射線源以及上述X射線檢測器在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)，一邊由上述X射線源以及上述X射線檢測器以在特定的視角角度范圍中的視角數(shù)與其他的視角角度范圍相比變多的方式來收集投影數(shù)據(jù)。上述重建部使用收集到的各視角的投影數(shù)據(jù)來重建圖像。每當(dāng)由LCI功能得到被檢體的斷層像，就能夠防止或者減少因被檢體的體厚變化等造成的上述的那樣的偽影的發(fā)生。


圖1是在各實(shí)施方式中共同的X射線診斷裝置的框結(jié)構(gòu)圖。圖2是用于說明該X射線診斷裝置進(jìn)行的投影數(shù)據(jù)(視角數(shù)據(jù))收集的圖。圖3是表示在該投影數(shù)據(jù)收集時(shí)SN比劣化的特定的視角角度范圍的圖。圖4是表示第I實(shí)施方式所 涉及的X射線診斷裝置的動作的流程圖。圖5是用于說明該實(shí)施方式所涉及的投影數(shù)據(jù)收集的圖。圖6是表示該實(shí)施方式所涉及的投影數(shù)據(jù)收集的幀頻變化的圖。圖7是表示第2實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置的動作的流程圖。圖8是用于說明該實(shí)施方式所涉及的投影數(shù)據(jù)收集的圖。圖9是表示該實(shí)施方式所涉及的投影數(shù)據(jù)收集的旋轉(zhuǎn)速度變化的圖。圖10是表示第3實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置的動作的流程圖。圖11是用于說明該實(shí)施方式所涉及的投影數(shù)據(jù)收集的圖。
具體實(shí)施例方式針對第I 第3實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說明。在以下的說明中，對同一構(gòu)成要素添加同一符號，只在必要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說明。首先，針對各實(shí)施方式中共同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行敘述。[X射線診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)]圖1是在各實(shí)施方式中共同的X射線診斷裝置I的框結(jié)構(gòu)圖。如該圖所示，X射線診斷裝置I具備有:高電壓發(fā)生器2、作為X射線源的X射線管3、X射線光闌裝置4、頂板5、C形臂6、X射線檢測器7、C形臂旋轉(zhuǎn).移動機(jī)構(gòu)8、頂板移動機(jī)構(gòu)9、系統(tǒng)控制部10 (控制器)、輸入部11、顯示部12、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部13、數(shù)據(jù)存儲部14、圖像處理部15、以及圖像重建部16等。高電壓發(fā)生器2發(fā)生用于對X射線管3提供的高電壓。X射線管3根據(jù)從高電壓發(fā)生器2供給的高電壓，產(chǎn)生X射線。X射線光闌裝置4是用于會聚從X射線管3發(fā)出的X射線，以使得對于被檢體P的關(guān)心區(qū)域選擇性地進(jìn)行照射的裝置。例如，X射線光闌裝置4具有可滑動的4片光闌葉片，通過使這些光闌葉片滑動來會聚X射線。頂板5是載置被檢體P的床，配置在未圖示的床上。X射線檢測器7具有檢測透過了被檢體P的X射線的多個(gè)X射線檢測元件。這些各X射線檢測元件將從X射線管3發(fā)出并透過了被檢體P的X射線轉(zhuǎn)換成電信號并蓄積。C形臂6是將X射線管3以及X射線光闌裝置4、和X射線檢測器7在隔著被檢體P對置的狀態(tài)下保持的臂。C形臂旋轉(zhuǎn).移動機(jī)構(gòu)8是用于使C形臂6旋轉(zhuǎn)以及移動的裝置。頂板移動機(jī)構(gòu)9是用于使頂板5移動的裝置。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部13與X射線的脈沖照射同步讀出積蓄于X射線檢測器7的電荷，同時(shí)將所讀出的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，輸出至數(shù)據(jù)存儲部14。數(shù)據(jù)存儲部14將從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部13輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為投影數(shù)據(jù)來存儲。圖像處理部15對存儲于數(shù)據(jù)存儲部14的投影數(shù)據(jù)實(shí)施窗口轉(zhuǎn)換，RGB處理等各種圖像處理，作為各X射線透過圖像輸出至顯示部12。輸入部11具有操作X射線診斷裝置I的醫(yī)師或技師等操作者輸入各種指令或信息所使用的鼠標(biāo)、鍵盤、按鈕、軌跡球、操縱桿等，將由這些設(shè)備輸入的指令或信息輸出至系統(tǒng)控制部10。顯不部12 具有 LCD (Liquid Crystal Display)或 CRT (Cathode Ray Tube)等顯示器，顯示用于經(jīng)由輸入部11接受來自操作者的輸入的⑶KGraphical User Interface)、或從圖像處理部15輸入的X射線透過圖像。系統(tǒng)控制部10控制X射線診斷裝置I整體的動作。即，系統(tǒng)控制部10通過根據(jù)經(jīng)由輸入部11輸入的來自操作者的指令等，控制高電壓發(fā)生器2、C形臂旋轉(zhuǎn).移動機(jī)構(gòu)
8、以及X射線光闌裝置4等，來進(jìn)行對被檢體P照射的X射線量的調(diào)整以及X射線照射的0N/0FF控制、C形臂6的旋轉(zhuǎn).移動控制、頂板5的移動控制等。另外，系統(tǒng)控制部10根據(jù)經(jīng)由輸入部11輸入的來自操作者的指令等，控制圖像處理部15、圖像重建部16。另外，系統(tǒng)控制部10進(jìn)行使上述⑶I等顯示在顯示部12上的控制。本實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置I具備有如圖2那樣一邊使X射線焦點(diǎn)F在被檢體P的周圍旋轉(zhuǎn)一邊從多方向收集被檢體的投影數(shù)據(jù)(視角數(shù)據(jù))，對所收集到的視角數(shù)據(jù)進(jìn)行重建從而與X射線計(jì)算機(jī)斷層裝置相同地得到被檢體的斷層像的功能(以下，稱為LCI功能)。另外，圖2中的L表示X射線焦點(diǎn)F的軌跡，虛線表示各X射線焦點(diǎn)F中的X射線照射范圍。另外，通常使X射線焦點(diǎn)F在0° 240°左右的范圍中旋轉(zhuǎn)，其間得到數(shù)百視角數(shù)據(jù)，但為了便于說明，在圖2中使焦點(diǎn)間的距離變長來描繪各X射線焦點(diǎn)F (圖5、圖8、圖11中也相同)。系統(tǒng)控制部10通 過控制高電壓發(fā)生器2對X射線管3以任意的周期脈沖照射X射線，與其同步地使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部13從X射線檢測器7讀出電荷，從而能夠在該周期收集視角數(shù)據(jù)。以下，將該視角數(shù)據(jù)收集的周期稱為幀頻。數(shù)據(jù)存儲部14在進(jìn)行基于LCI功能的動作時(shí)將從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部13輸出的大量的視角數(shù)據(jù)與表示攝影時(shí)的視角角度的視角角度信息一起存儲。在此，所謂視角角度是指連結(jié)X射線管3以及X射線檢測器7的直線對于連結(jié)位于默認(rèn)的位置的X射線管3以及X射線檢測器7的直線的斜率。圖像重建部16通過進(jìn)行將數(shù)據(jù)存儲部14所保存的各視角數(shù)據(jù)根據(jù)視角角度信息沿著投影的光束進(jìn)行重疊的、所謂的反投影處理來重建被檢體P的斷層像。數(shù)據(jù)存儲部14存儲由圖像重建部16的重建得到的重建圖像。圖像處理部15在對數(shù)據(jù)存儲部14所存儲的重建圖像實(shí)施了窗口轉(zhuǎn)換、RGB處理等各種圖像處理之后，輸出至顯示部12。顯示部12顯示從圖像處理部15輸入的重建圖像。另外，如果假定被檢體P是人體，則由于體厚不是一定的，因此，如圖3所示，在特定的視角角度范圍Θ 1，Θ 2中X射線檢測器7的輸出的SN比劣化。因此，在重建圖像中出現(xiàn)條狀的偽影。在第I 第3實(shí)施方式中，針對用于防止或者減少這樣的偽影的發(fā)生的方法進(jìn)行敘述。(第I實(shí)施方式)在本實(shí)施方式中，通過一邊使X射線管3以及X射線檢測器7以恒定速度ω 旋轉(zhuǎn)，一邊在上述特定的視角角度范圍Θ1，Θ 2中提高幀頻R，從而，增加在該視角角度范圍Θ I, Θ 2中收集的視角數(shù)。并且，通過使用所收集到的各視角數(shù)據(jù)來重建圖像，來謀求防止或者減少上述條狀偽影的發(fā)生。針對本實(shí)施方式中的X射線診斷裝置I的具體的動作，使用圖4 圖6進(jìn)行說明。如果用戶指示進(jìn)行基于LCI功能的圖像生成，則開始圖4的流程圖所示的處理。即，首先，系統(tǒng)控制部10進(jìn)行應(yīng)該作為使視角數(shù)增加的對象的視角角度范圍的設(shè)定(步驟S101)。具體而言，如圖5所示，系統(tǒng)控制部10將C形臂6的旋轉(zhuǎn)的起始點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)(0° )，設(shè)定從該基準(zhǔn)點(diǎn)到視角角度范圍Θ I的起始點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度Θ S1、到視角角度范圍Θ I的終點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度Θ el、到視角角度范圍Θ 2的起始點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度Θ s2、到視角角度范圍Θ 2的終點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)角度Θ e2。系統(tǒng)控制部10也可以將這些旋轉(zhuǎn)角度Θ S1、Θ el、Θ s2、Θ e2的值設(shè)定為醫(yī)師或技師等操作者經(jīng)由輸入部11輸入的值，也可以自動地設(shè)定為預(yù)先確定的固定值。接著，系統(tǒng)控制部10設(shè)定作為視角數(shù)據(jù)收集的基本幀頻的速率Rd、作為視角角度范圍Θ 1，Θ 2中的視角數(shù)據(jù)收集的目標(biāo)幀頻的速率Rt (Rd ^ Rt)、以及作為C形臂的基本旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度od (步驟S102)。系統(tǒng)控制部10可以將這些速率Rd、速率Rt、旋轉(zhuǎn)速度ω d的值設(shè)定為醫(yī)師或技師等操作者經(jīng)由輸入部11輸入的值，也可以自動地設(shè)定為預(yù)先確定的固定值。另外，系統(tǒng)控制部10針對在步驟S101、S102中設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度Θ sl、Θ el、Θ s2、Θ e2、速率Rd、速率Rt、旋轉(zhuǎn)速度cod以外的X射線攝影所需的參數(shù)、例如施加給X射線管3的管電壓或關(guān)心區(qū)域等，也使用從輸入部11輸入的信息或預(yù)先確定的固定值等來設(shè)定。結(jié)束了各參數(shù)的 設(shè)定之后，系統(tǒng)控制部10按照這些參數(shù)來收集視角數(shù)據(jù)(步驟S103)。數(shù)據(jù)存儲部14存儲所收集到的視角數(shù)據(jù)。針對本實(shí)施方式中的視角數(shù)據(jù)的收集，使用圖5、圖6進(jìn)行說明。在圖5中，由軌跡L上的繪制來示出視角數(shù)據(jù)收集時(shí)的X射線焦點(diǎn)F的位置。繪制間隔越密則幀頻R越高，越稀疏則變得越低。在圖6中，將從C形臂6的基準(zhǔn)點(diǎn)(O° )的旋轉(zhuǎn)量Θ作為橫軸，將幀頻R除以速率Rd得到的比率K作為縱軸，表示幀頻R的變化的樣子。在步驟S103中，系統(tǒng)控制部10控制C形臂旋轉(zhuǎn).移動機(jī)構(gòu)8使C形臂6以恒定的速度ω d進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外，系統(tǒng)控制部10在C形臂6的旋轉(zhuǎn)開始當(dāng)初設(shè)幀頻R為Rd，在C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ到達(dá)Θ sl附近使幀頻R平滑地增加到Rt，在旋轉(zhuǎn)角度Θ到達(dá)0el附近使幀頻R平滑地減少到Rd。之后，系統(tǒng)控制部10在C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ達(dá)到0s2的附近使幀頻R平滑地增加到Rt，在旋轉(zhuǎn)角度Θ達(dá)到0e2的附近使幀頻R平滑地減少到Rd0之后，當(dāng)C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ到達(dá)了終點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)控制部10使C形臂旋轉(zhuǎn) 移動機(jī)構(gòu)8停止C形臂6的旋轉(zhuǎn)，停止從高電壓發(fā)生器2向X射線管3的電壓供給，結(jié)束視角數(shù)據(jù)的收集。如果如以上那樣進(jìn)行控制，則視角角度范圍Θ1、Θ 2中的視角數(shù)與其他的視角角度范圍相比較增加。
在步驟S103之后，圖像重建部16使用收集并存儲于數(shù)據(jù)存儲部14的各視角數(shù)據(jù)來重建圖像(步驟S104)。另外，圖像重建部16根據(jù)使視角數(shù)增加了的比例對使視角數(shù)增加了的視角角度范圍的視角數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并進(jìn)行反投影處理。在本實(shí)施方式中，在上述修正中使用由以下的(I)式來進(jìn)行定義的系數(shù)a。a= I/K (=Rd/R) (I)式中的R是指各視角數(shù)據(jù)收集時(shí)的幀頻。在上述修正中，圖像重建部16使用(I)式來計(jì)算分別對于各視角數(shù)據(jù)的系數(shù)a，通過將計(jì)算出的系數(shù)a乘以對應(yīng)的視角數(shù)據(jù)所包含的各數(shù)值來進(jìn)行各視角數(shù)據(jù)的加權(quán)。如果使用實(shí)施了這樣的修正之后的視角數(shù)據(jù)，則能夠保持各視角角度中的視角數(shù)據(jù)的匹配性，進(jìn)行斷層像的準(zhǔn)確的重建。數(shù)據(jù)存儲部14存儲由步驟S104重建的圖像。在步驟S104之后，圖像處理部15對存儲于數(shù)據(jù)存儲部14的重建圖像實(shí)施各種圖像處理，并輸出至顯示部12 (步驟S105)。顯示部12顯示從圖像處理部15輸入的重建圖像。通過步驟S105結(jié)束圖4的流程圖所示的一系列的處理。如以上所說明的那樣，本實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置I通過一邊使X射線管3以及X射線檢測器7以恒定的速度od旋轉(zhuǎn)，一邊在上述特定的視角角度范圍Θ 1，Θ 2中提高幀頻R，從而，增加在該視角角度范圍Θ1，Θ 2中收集的視角數(shù)，使用所收集到的各視角數(shù)據(jù)來重建圖像。如果是這樣的結(jié)構(gòu)，則將在視角角度范圍Θ1，Θ2中，即被檢體P的體厚厚的角度范圍中增加X射線照射量得到視角數(shù)據(jù)，如果在該視角角度范圍Θ1，Θ2中的視角數(shù)據(jù)整體來看，能夠改善SN比，防止或者減少重建圖像中的條狀偽影的發(fā)生。

另外，本實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置I根據(jù)使視角數(shù)增加了的比例對屬于視角角度范圍Θ1，Θ 2的各視角數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，重建圖像。由此，能夠保持各視角角度中的視角數(shù)據(jù)的匹配性，得到準(zhǔn)確的重建圖像。另外，在X射線CT裝置中，存在修正系統(tǒng)，該修正系統(tǒng)在X射線管與被檢體之間設(shè)置檢測從X射線管放射出的X射線的參照檢測器，通過一邊參照該參照檢測器的檢測結(jié)果一邊調(diào)整管電流，來在特定的視角角度范圍中增加從X射線管放射的X射線量改善SN比。然而，在X射線診斷裝置中，由于空間上的問題等不適合設(shè)置參照檢測器，因此，難以導(dǎo)入那樣的修正系統(tǒng)。對此，如果是本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，則不用重新設(shè)置參照檢測器那樣的特別的構(gòu)成要素，也能夠改善特定的視角角度范圍中的SN比，導(dǎo)入很容易。此外，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，能夠得到各種優(yōu)良的效果。(第2實(shí)施方式)接著，針對第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，在視角數(shù)據(jù)收集時(shí)沒有使幀頻R發(fā)生變化，使C形臂6的旋轉(zhuǎn)速度ω發(fā)生變化增加特定的視角角度范圍Θ 1，Θ 2中的視角數(shù)的點(diǎn)，與第I實(shí)施方式不同。針對本實(shí)施方式中X射線診斷裝置I的具體的動作，使用圖7 圖9進(jìn)行說明。如果用戶指示進(jìn)行基于LCI功能的圖像生成，則開始圖7的流程圖所示的處理。即，首先，系統(tǒng)控制部10與步驟SlOl相同，進(jìn)行應(yīng)該作為增加視角數(shù)的對象的視角角度范圍(旋轉(zhuǎn)角度Θ Si, Θ el, Θ s2, Θ e2)的設(shè)定(步驟S201)。接著，系統(tǒng)控制部10設(shè)定作為視角數(shù)據(jù)收集的基本幀頻的速率Rd、作為C形臂的基本旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度《d、以及作為視角角度范圍Θ1，Θ 2中的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度cot ( ω ^ cot)(步驟S202)。系統(tǒng)控制部10也可以將這些速率RcU旋轉(zhuǎn)速度cod、旋轉(zhuǎn)速度ω t的值設(shè)定為醫(yī)師或技師等操作者經(jīng)由輸入部11輸入的值，也可以自動地設(shè)定為預(yù)先確定的固定值。另外，系統(tǒng)控制部10針對在步驟S201、S202中設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度Θ sl、Θ el、Θ s2、Θ e2、速率Rd、旋轉(zhuǎn)速度od、旋轉(zhuǎn)速度以外的X射線攝影所需的參數(shù)，也使用從輸入部11輸入的信息或預(yù)先確定的固定值等來設(shè)定。結(jié)束了各參數(shù)的設(shè)定之后，系統(tǒng)控制部10按照這些參數(shù)來收集視角數(shù)據(jù)(步驟S203)。所收集到的視角數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)據(jù)存儲部14中。針對本實(shí)施方式中的視角數(shù)據(jù)的收集，使用圖8、圖9進(jìn)行說明。在圖8中，與圖5相同，在軌跡L上的繪制中示出視角數(shù)據(jù)收集時(shí)的X射線焦點(diǎn)F的位置。在圖9中，將從C形臂6的基準(zhǔn)點(diǎn)(0° )的旋轉(zhuǎn)量Θ作為橫軸，將旋轉(zhuǎn)速度ω除以旋轉(zhuǎn)速度《d得到的比率K作為縱軸，表示旋轉(zhuǎn)速度ω的變化的樣子。在步驟S203中，系統(tǒng)控制部10使幀頻R恒定為速率Rd來收集視角數(shù)據(jù)。另外，系統(tǒng)控制部10控制C形臂旋轉(zhuǎn) 移動機(jī)構(gòu)8，在視角數(shù)據(jù)收集的開始當(dāng)初設(shè)旋轉(zhuǎn)速度ω為cod，在C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ達(dá)到Θ sl的附近使旋轉(zhuǎn)速度ω平滑地下降到cot，在旋轉(zhuǎn)角度Θ到達(dá)Qel的附近使旋轉(zhuǎn)速度ω平滑地上升到cod。之后，系統(tǒng)控制部10在C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ到達(dá)Θ s2的附近使旋轉(zhuǎn)速度ω平滑地下降到《t，在旋轉(zhuǎn)角度Θ到達(dá)Θ e2的附近使旋轉(zhuǎn)速度ω平滑地上升到cod。之后，系統(tǒng)控制部10在C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ到達(dá)了終點(diǎn)時(shí)使C形臂旋轉(zhuǎn) 移動機(jī)構(gòu)8停止C形臂6的旋轉(zhuǎn)，停止從高電壓發(fā)生器2向X射線管3的電壓供給，結(jié)束視角數(shù)據(jù)的收集。

如果如以上那樣進(jìn)行控制，則與第I實(shí)施方式相同，視角角度范圍Θ 1，Θ 2中的視角數(shù)與其他的視角角度范圍相比較增加。在步驟S203之后，圖像重建部16使用收集并存儲于數(shù)據(jù)存儲部14的各視角數(shù)據(jù)來重建圖像(步驟S204)。另外，圖像重建部16與第I實(shí)施方式相同，根據(jù)增加了視角數(shù)的比例修正增加了視角數(shù)的視角角度范圍的視角數(shù)據(jù)，并進(jìn)行反投影處理。在本實(shí)施方式中，在上述修正中使用由以下的(2)式進(jìn)行定義的系數(shù)a。a=K ( = ω / ω d) (2)式中的ω是指各視角數(shù)據(jù)收集時(shí)的C形臂6的旋轉(zhuǎn)速度。在上述修正中，圖像重建部16通過使用(2)式來計(jì)算分別對于各視角數(shù)據(jù)的系數(shù)a，將所計(jì)算出的系數(shù)a乘以對應(yīng)的視角數(shù)據(jù)所包含的各數(shù)值來進(jìn)行各視角數(shù)據(jù)的加權(quán)。數(shù)據(jù)存儲部14存儲使用修正后的各視角數(shù)據(jù)來重建的圖像。在步驟S204之后，圖像處理部15對存儲于數(shù)據(jù)存儲部14的重建圖像實(shí)施各種圖像處理，并輸出至顯示部12 (步驟S205)。顯示部12顯示從圖像處理部15輸入的重建圖像。通過步驟S205結(jié)束圖7的流程圖所示的一系列的處理。如以上說明的那樣，本實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置I通過一邊由X射線管3以及X射線檢測器7以恒定的幀頻Rd收集視角數(shù)據(jù)，一邊在上述特定的視角角度范圍Θ 1，Θ2中降低上述C形臂6的旋轉(zhuǎn)速度ω，從而，增加該視角角度范圍Θ1，Θ2中的視角數(shù)，使用收集到的各視角數(shù)據(jù)來重建圖像。即使是這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，也與第I實(shí)施方式相同，將在被檢體P的體厚厚的角度范圍內(nèi)增加X射線照射量得到視角數(shù)據(jù)，如果在該視角角度范圍Θ 1，Θ 2中的視角數(shù)據(jù)整體來看，改善了 SN比。其結(jié)果，能夠防止或者減少重建圖像中的條狀偽影的發(fā)生。此外，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，包含在第I實(shí)施方式中說明了的效果，能夠得到各種優(yōu)良的效果。(第3實(shí)施方式)接著，針對第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，通過使C形臂6向某一方向旋轉(zhuǎn)從被檢體P的周圍整體來收集視角數(shù)據(jù)，之后，使C形臂6在反方向旋轉(zhuǎn)重新收集特定的視角角度范圍Θ1，Θ 2中的視角數(shù)據(jù)從而增加該視角角度范圍Θ 1，Θ 2中的視角數(shù)的點(diǎn)，與第1、第2實(shí)施方式不同。針對本實(shí)施方式中的X射線診斷裝置I的具體的動作，使用圖10、圖11進(jìn)行說明。如果用戶指示進(jìn)行基于LCI功能的圖像生成，則開始圖10的流程圖所示的處理。即，首先，系統(tǒng)控制部10與步驟SlOl相同，進(jìn)行應(yīng)該作為增加視角數(shù)的對象的視角角度范圍(旋轉(zhuǎn)角度9sl，Θ el, Θ s2, Θ e2)的設(shè)定(步驟S301)。接著，系統(tǒng)控制部10設(shè)定作為視角數(shù)據(jù)收集的基本幀頻的速率Rd、以及作為C形臂的基本旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度od (步驟S302)。系統(tǒng)控制部10可以將這些速率Rd以及旋轉(zhuǎn)速度ω d的值設(shè)定為醫(yī)師或技師等操作者經(jīng)由輸入部11輸入的值，也可以自動地設(shè)定為預(yù)先確定的固定值。另外，系統(tǒng)控制部10針對在步驟S301、S302中設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度Θ sl、Θ el、Θ s2、Θ e2、速率Rd、旋轉(zhuǎn)速度ω d以外的X射線攝影所需的參數(shù)，也使用由輸入部11輸入的信息或預(yù)先確定的固定值等來設(shè)定。結(jié)束了各參數(shù)的設(shè)定之后，系統(tǒng)控制部10按照這些參數(shù)來收集視角數(shù)據(jù)。其中，在本實(shí)施方式中，系統(tǒng)控制部10 —邊使C形臂6在某一方向旋轉(zhuǎn)一邊來收集視角數(shù)據(jù)(步驟S303)，之后，一邊使C形臂反旋轉(zhuǎn)一邊重新收集視角數(shù)據(jù)(步驟S304)。數(shù)據(jù)存儲部14存儲所收集到的視角數(shù)據(jù)。針對本實(shí)施方式中的視角數(shù)據(jù)的收集的細(xì)節(jié)，使用圖11進(jìn)行說明。在圖11中，與圖5相同，由軌跡L1、軌跡L2上的繪制表示視角數(shù)據(jù)收集時(shí)的X射線焦點(diǎn)F的位置。另外，軌跡LI是伴隨著步驟S303中的C形臂6的旋轉(zhuǎn)的X射線焦點(diǎn)的軌跡，軌跡L2是伴隨著步驟S304中的C形臂6的旋轉(zhuǎn)的X射線焦點(diǎn)的軌跡。實(shí)際上，兩軌跡L1、L2位于同一空間坐標(biāo)上，但為了便于說明，將其位置稍微錯開來圖示出。在步驟S303中，系統(tǒng)控制部10使C形臂6的旋轉(zhuǎn)速度ω恒定為ω d，使幀頻R恒定為Rd，來從涵蓋被檢體P的周圍整體的視角角度收集視角數(shù)據(jù)。在步驟S304中，系統(tǒng)控制部10 使旋轉(zhuǎn)速度ω恒定為ω 使C形臂6反旋轉(zhuǎn)。其中，沒有收集視角數(shù)據(jù)直到C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ返回到0e2，如果旋轉(zhuǎn)角度Θ達(dá)到9e2，則使幀頻R恒定為Rd開始視角數(shù)據(jù)的收集，如果旋轉(zhuǎn)角度Θ達(dá)到0s2，則停止視角數(shù)據(jù)的收集。之后，如果C形臂6的旋轉(zhuǎn)角度Θ達(dá)到0el，則使幀頻R恒定為Rd重新開始視角數(shù)據(jù)的收集，如果旋轉(zhuǎn)角度Θ達(dá)到Θ Sl，則停止視角數(shù)據(jù)的收集。
如果如以上那樣進(jìn)行控制，則與第1、第2實(shí)施方式相同，視角角度范圍Θ 1，Θ2中的視角數(shù)與其他的視角角度范圍相比較增加。在步驟S304之后，圖像重建部16使用收集并存儲于數(shù)據(jù)存儲部14的各視角數(shù)據(jù)來重建圖像(步驟S305)。另外，圖像重建部16與第1、第2實(shí)施方式相同，根據(jù)增加了視角數(shù)的比例修正增加了視角數(shù)的視角角度范圍的視角數(shù)據(jù)，并進(jìn)行反投影處理。在本實(shí)施方式中，單純地在視角角度范圍Θ 1，Θ 2中收集其他 的視角角度范圍的2倍的視角數(shù)據(jù)。從而，圖像重建部16通過對屬于視角角度范圍Θ1，Θ 2的視角數(shù)據(jù)所包含的各數(shù)值乘以系數(shù)0.5，對屬于其他的視角角度范圍的視角數(shù)據(jù)所包含的各數(shù)值乘以系數(shù)1.0 (或者沒有乘以系數(shù))，來進(jìn)行各視角數(shù)據(jù)的加權(quán)。數(shù)據(jù)存儲部14存儲在步驟S305中重建的圖像。在步驟S305之后，圖像處理部15對存儲于數(shù)據(jù)存儲部14的重建圖像實(shí)施各種圖像處理，并輸出至顯示部12 (步驟S306)。顯示部12顯示從圖像處理部15輸入的重建圖像。根據(jù)步驟S306結(jié)束圖10的流程圖所示的一系列的處理。如以上說明的那樣，本實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置I通過一邊使X射線管3以及X射線檢測器7在被檢體P的周圍多次旋轉(zhuǎn)一邊收集視角數(shù)據(jù)，至少在I次旋轉(zhuǎn)時(shí)(在本實(shí)施方式中，為反旋轉(zhuǎn)時(shí))省略上述特定的視角角度范圍Θ1，Θ2以外的投影數(shù)據(jù)的收集，來增加該視角角度范圍Θ1，Θ 2中的視角數(shù)，使用所收集到的各視角數(shù)據(jù)來重建圖像。即使是在這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，也與第I實(shí)施方式相同，將在被檢體P的體厚厚的角度范圍中增加X射線照射量得到視角數(shù)據(jù)。其結(jié)果，如果從該視角角度范圍Θ1，Θ 2中的視角數(shù)據(jù)整體來看，能夠改善SN比，防止或者減少重建圖像中的條狀偽影的發(fā)生。此外，根據(jù)本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，包含在第1、第2實(shí)施方式中說明了的效果，能夠得到各種優(yōu)良的效果。(變形例)第I 第3實(shí)施方式所公開的結(jié)構(gòu)能夠適當(dāng)?shù)刈冃蝸韺?shí)施。例如，在第I 第3實(shí)施方式中，示例出了在2個(gè)視角角度范圍Θ1，Θ 2中，增加收集的視角數(shù)的情況。然而，增加視角數(shù)的范圍可以只是I個(gè)范圍，也可以是3個(gè)以上的范圍。另外，在第1、第2實(shí)施方式中，如圖6、圖9所示的那樣假設(shè)使幀頻R或旋轉(zhuǎn)速度ω平滑地變化。然而，也可以使幀頻R或旋轉(zhuǎn)速度ω以0S1，Θ el, Θ s2, Θ e2等為基準(zhǔn)階梯狀地變化。另外，在第3實(shí)施方式中，示例出了在使C形臂6往復(fù)旋轉(zhuǎn)期間收集視角數(shù)據(jù)的情況。然而，也可以更多地使C形臂6旋轉(zhuǎn)，在其間收集視角數(shù)據(jù)。即使在這樣的情況下，通過至少在I次的旋轉(zhuǎn)時(shí)省略特定的視角角度范圍Θ 1，Θ 2以外的范圍中的投影數(shù)據(jù)的收集，能夠使該視角角度范圍Θ1，Θ 2的視角數(shù)與其他的范圍相比較增加。另外，也可以適當(dāng)?shù)亟M合第I實(shí)施方式所公開的使幀頻R發(fā)生變化的方法、第2實(shí)施方式所公開的使旋轉(zhuǎn)速度ω發(fā)生變化的方法、以及第3實(shí)施方式所公開的涵蓋多次旋轉(zhuǎn)來收集視角數(shù)據(jù)的方法，增加特定的視角角度范圍Θ 1，Θ 2中的視角數(shù)。雖然說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式是作為例子而提示的，并不意圖限定本發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式能夠以其他的各種方式進(jìn)行實(shí)施，在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種的省略、置換、變更。這些實(shí)施方式或其變形與包含于發(fā)明的范圍或要旨中一樣，包含于權(quán) 利要求書記載的發(fā)明及其均等的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種X射線診斷裝置，其中，具備: X射線源，對被檢體照射X射線； X射線檢測器，檢測出透過了被檢體的X射線并輸出投影數(shù)據(jù)； 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使上述X射線源以及X射線檢測器以對置的狀態(tài)在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)； 控制部，一邊由上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使上述X射線源以及上述X射線檢測器在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)，一邊由上述X射線源以及上述X射線檢測器以特定的視角角度范圍中的視角數(shù)與其他的視角角度范圍相比較變多的方式來收集投影數(shù)據(jù)；以及 重建部，使用所收集到的各視角的投影數(shù)據(jù)來對圖像進(jìn)行重建。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線診斷裝置，其中， 上述控制部通過使上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度為恒定，在上述特定的視角角度范圍中提高收集上述投影數(shù)據(jù)的速率，從而使上述特定的視角角度范圍中的視角數(shù)與上述其他的視角角度范圍相比較增加。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線診斷裝置，其中， 上述控制部通過使由上述X射線源以及上述X射線檢測器來收集上述投影數(shù)據(jù)的速率為恒定，在上述特定的視角角度范圍中降低上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度，從而使上述特定的視角角度范圍中的視角數(shù)與上述其他的視角角度范圍相比較增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線診斷裝置，其中， 上述控制部通過一邊由上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使上述X射線源以及上述X射線檢測器在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)多次，一邊由上述X射線源以及上述X射線檢測器來收集投影數(shù)據(jù)，至少在I次旋轉(zhuǎn)時(shí)省略上述其他的視角角度范圍中的投影數(shù)據(jù)的收集，從而使上述特定的視角角度范圍中的視角數(shù)與上述其他的視角角度范圍相比較增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線診斷裝置，其中， 上述重建部根據(jù)使視角數(shù)增加的比例來修正屬于使視角數(shù)增加的視角角度范圍的投影數(shù)據(jù)，并使用修正后的投 影數(shù)據(jù)來重建圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線診斷裝置，其中， 上述特定的視角角度范圍是預(yù)先設(shè)定的固定值。
全文摘要
本發(fā)明涉及X射線診斷裝置。每當(dāng)由LCI功能得到被檢體的斷層像時(shí)，防止或者減少因被檢體的體厚變化等所造成的上述那樣的偽影的發(fā)生。一實(shí)施方式所涉及的X射線診斷裝置具備有X射線源、X射線檢測器、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、控制部、重建部。上述X射線源對被檢體照射X射線。上述X射線檢測器檢測透過了被檢體的X射線輸出投影數(shù)據(jù)。上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使上述X射線源以及X射線檢測器在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)。上述控制部一邊通過上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使上述X射線源以及上述X射線檢測器在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)，一邊由上述X射線源以及上述X射線檢測器以特定的視角角度范圍中的視角數(shù)與其他的視角角度范圍相比較變多的方式來收集投影數(shù)據(jù)。上述重建部使用所收集到的各視角的投影數(shù)據(jù)來重建圖像。
文檔編號A61B6/03GK103153193SQ201280002376
公開日2013年6月12日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月6日
發(fā)明者小林忠晴 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社