專利名稱：多層ct裝置及數(shù)據(jù)預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的本實(shí)施方式涉及基于向被檢體照射X射線而得到的數(shù)據(jù)來重構(gòu)圖像的多層CT (computed tomography:計(jì)算機(jī)斷層照相法)裝置及數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
X射線CT裝置基于透射被檢體的X射線的強(qiáng)度，通過圖像提供與被檢體有關(guān)的信息，在以疾病的診斷.治療或手術(shù)計(jì)劃等為代表的多種醫(yī)療行為中發(fā)揮重要的作用。在X射線CT裝置中，有具備多層檢測器的多層CT(ADCT:area detector computedtomography)裝置。使 用多層CT裝置對球狀或圓頂狀的被檢體進(jìn)行螺旋掃描時(shí)，在圖像上出現(xiàn)風(fēng)車狀的偽影(windmill artifact)。風(fēng)車狀的偽影是在重構(gòu)中由于多列檢測元件的數(shù)據(jù)巧妙地組合而引起的。在通過多層CT裝置進(jìn)行的重構(gòu)中，在360°全周上，不是一直使用同一檢測元件，而是根據(jù)角度對檢測元件間的數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)，所以成為切換檢測元件的各列的數(shù)據(jù)的狀態(tài)。該切換的邊界存在多個(gè)，所以在圖像上出現(xiàn)風(fēng)車狀的偽影。另外，作為與本發(fā)明有關(guān)的在先技術(shù)文獻(xiàn)，有通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波而減少風(fēng)車狀的偽影的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。在專利文獻(xiàn)I中，作為螺旋掃描中的風(fēng)車狀偽影的對策，導(dǎo)入了作為channel-dependent的列方向的濾波。但是，風(fēng)車狀的偽影并不是螺旋掃描所特有的，在常規(guī)掃描中的圓軌道(CFK:circular feldkamp)重構(gòu)中，特別是在錐角端顯著地發(fā)生。與螺旋掃描同樣，其原因是列方向的降采樣，為了在原理上解決，需要列方向的飛焦點(diǎn)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特愿2005-279282號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)課題如上述那樣，在常規(guī)掃描中的圓軌道重構(gòu)中存在以下傾向:從原理上在錐角中心不發(fā)生風(fēng)車狀的偽影，而從多層檢測器的中心列到端列顯著地發(fā)生。因此，如果針對在遠(yuǎn)離多層檢測器的中心列的端列附近生成的原始數(shù)據(jù)，將螺旋掃描中的以往技術(shù)應(yīng)用于常規(guī)掃描，則能夠得到圖像上的偽影減少效果。但是，如果針對在多層檢測器的中心列附近生成的原始數(shù)據(jù)，將螺旋掃描中的以往技術(shù)應(yīng)用于常規(guī)掃描，則對于未發(fā)生風(fēng)車狀的偽影的區(qū)域也實(shí)施處理。其結(jié)果，在由多層檢測器的中心列附近的列的檢測元件得到的圖像中，引起預(yù)想之外的空間分辨率劣化。


圖1是表示本實(shí)施方式的多層CT裝置的構(gòu)成圖。圖2是表示本實(shí)施方式的多層CT裝置的功能的框圖。
圖3 (A)、圖3 (B)是表示第二權(quán)重系數(shù)的例子的圖。圖4是用于說明以往的權(quán)重系數(shù)的圖。圖5是用于說明本實(shí)施方式的權(quán)重系數(shù)(修正后的第一權(quán)重系數(shù))的圖。圖6是表示本實(shí)施方式的多層CT裝置的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式參照

本實(shí)施方式的多層CT裝置及數(shù)據(jù)預(yù)處理方法。本實(shí)施方式的多層CT裝置，為了解決上述課題，具有:X射線源，發(fā)生X射線；多層檢測器，具備檢測所述X射線的多列檢測元件；掃描執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過使所述X射線源和所述多層檢測器繞著被檢體旋轉(zhuǎn)，來執(zhí)行常規(guī)掃描；權(quán)重系數(shù)設(shè)定機(jī)構(gòu)，設(shè)定權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，在所述多層檢測器的中央通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低，并且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高；修正機(jī)構(gòu)，修正所述權(quán)重系數(shù)，使得隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列而權(quán)重逐漸變高；列方向?yàn)V波機(jī)構(gòu)，基于所述修正后的權(quán)重系數(shù)，將通過所述掃描收集的重構(gòu)前數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波；以及圖像重構(gòu)機(jī)構(gòu)，基于所述濾波后的重構(gòu)前數(shù)據(jù)將圖像重構(gòu)。本實(shí)施方式的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，為了解決上述課題，設(shè)定權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，在多層檢測器的中央通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低，并且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高；修正所述權(quán)重系數(shù)，使得隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列而權(quán)重逐漸變高；基于所述修正后的權(quán)重系數(shù)，將通過常規(guī)掃描收集的重構(gòu)前數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波。另外，在本 實(shí)施方式的多層CT裝置中，有X射線管和多層檢測器作為I體在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)(ROTATE/ROTATE)類型、以及大量檢測元件環(huán)狀地形成陣列而僅X射線管在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的固定/旋轉(zhuǎn)(STATIONARY/ROTATE)類型等多種類型，任一類型都能夠應(yīng)用本發(fā)明。在此，作為目前占主流的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型進(jìn)行說明。此外，作為將入射X射線變換為電荷的機(jī)理，占主流的是間接變換型和直接變換型，在該間接變換型中，通過閃爍器等熒光體將X射線變換為光，進(jìn)而將該光通過發(fā)光二極管等光電變換元件變換為電荷；在該直接變換型中，利用了基于X射線的、半導(dǎo)體內(nèi)電子空穴對的生成、以及該電子空穴對向電極的移動(dòng)、即光導(dǎo)電現(xiàn)象。此外，近年來，將X射線管和多層檢測器的多個(gè)對搭載于旋轉(zhuǎn)環(huán)的所謂多球管型的多層CT裝置逐漸產(chǎn)品化，其周邊技術(shù)得到了開發(fā)。本實(shí)施方式的多層CT裝置無論在以往的單球管型多層CT裝置、還是在多球管型的多層CT裝置中都能夠應(yīng)用。在此，作為單球管型的多層CT裝置進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式的多層CT裝置的構(gòu)成圖。圖1表示本實(shí)施方式的多層CT裝置I。多層CT裝置I大體上包括掃描儀裝置11及圖像處理裝置(控制臺(tái))12。多層CT裝置I的掃描儀裝置11通常設(shè)置在檢查室中，用于生成與患者O的攝像部位(被檢體)有關(guān)的X射線的透射數(shù)據(jù)。另一方面，圖像處理裝置12通常設(shè)置在與檢查室相鄰的控制室中，構(gòu)成為用于基于透射數(shù)據(jù)來生成投影數(shù)據(jù)，并進(jìn)行重構(gòu)圖像的生成.顯示。多層CT裝置I的掃描儀裝置11設(shè)置有:X射線管(X射線源)21、光圈22、多層檢測器23、DAS (data acquisition system)24、旋轉(zhuǎn)部25、高電壓電源26、光圈驅(qū)動(dòng)裝置27、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置28、頂板30、頂板驅(qū)動(dòng)裝置31、及控制器32。X射線管21根據(jù)從高電壓電源26提供的管電壓，使電子束與金屬制的靶撞擊而發(fā)生X射線，并朝向多層檢測器23照射。通過從X射線管21照射的X射線，形成扇形波束X射線或錐形波束X射線。通過由控制器32經(jīng)由高電壓電源26進(jìn)行控制，對X射線管21提供X射線的照射所需的電力。光圈22通過光圈驅(qū)動(dòng)裝置27來調(diào)整從X射線管21照射的X射線的切片方向(z軸方向)的照射范圍。即，通過由光圈驅(qū)動(dòng)裝置27對光圈22的開口進(jìn)行調(diào)整，能夠變更切片方向的X射線照射范圍。多層檢測器23是矩陣狀、也就是在通道方向及切片方向上具有多個(gè)檢測元件的2維陣列型的檢測器。多層檢測器23檢測從X射線管21照射并透射患者O的X射線。DAS24將由多層檢測器23的各檢測元件檢測到的透射數(shù)據(jù)的信號放大并變換為數(shù)字信號。DAS24的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)由掃描儀裝置11的控制器32被供給至圖像處理裝置12。旋轉(zhuǎn)部25將X射線管21、光圈22、多層檢測器23及DAS24作為一體加以保持。旋轉(zhuǎn)部25構(gòu)成為，在使X射線管21和多層檢測器23對置的狀態(tài)下，能夠使X射線管21、光圈22、多層檢測器23及DAS24作為一體繞著患者O旋轉(zhuǎn)。另外，用z軸方向定義與旋轉(zhuǎn)部25的旋轉(zhuǎn)中心軸平行的方向，用X軸方向、y軸方向定義與該z軸方向正交的平面。高電壓電源26通過控制器32的控制，將X射線的照射所需的電力供給至X射線管21。
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光圈驅(qū)動(dòng)裝置27具有通過控制器32的控制來調(diào)整光圈22中的X射線的切片方向的照射范圍的機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置28具有通過控制器32的控制，使旋轉(zhuǎn)部25以維持其位置關(guān)系的狀態(tài)繞著空洞部旋轉(zhuǎn)的方式旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。頂板30能夠載置患者。頂板驅(qū)動(dòng)裝置31具有通過控制器32的控制使頂板30沿著y軸方向進(jìn)行升降動(dòng)作、并沿著z軸方向進(jìn)行進(jìn)入/退出動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)部25的中央部分具有開口，載置于該開口部的頂板30的患者O被插入該開口?？刂破?2包括CPU (central processing unit)及存儲(chǔ)器?？刂破?2進(jìn)行多層檢測器23、DAS24、高電壓電源26、光圈驅(qū)動(dòng)裝置27、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置28及頂板驅(qū)動(dòng)裝置31等的控制，從而執(zhí)行掃描。多層CT裝置I的圖像處理裝置12以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)構(gòu)成，能夠與網(wǎng)絡(luò)(local areanetwork) N相互通信。圖像處理裝置12大體上包括CPU41、存儲(chǔ)器42、HDD (hard discdrive:硬盤驅(qū)動(dòng)器)43、輸入裝置44及顯示裝置45等基本的硬件。CPU41經(jīng)由作為共通信號傳送路徑的總線，與構(gòu)成圖像處理裝置12的各硬件構(gòu)成要素相互連接。另外，圖像處理裝置12有時(shí)也具備存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器46。CPU41是具備集成電路(LSI)構(gòu)造的控制裝置，該集成電路將由半導(dǎo)體構(gòu)成的電子電路封裝到具備多個(gè)端子的封裝中而成。通過由醫(yī)師或檢查技師等操作者對輸入裝置44進(jìn)行操作等而輸入指令時(shí)，CPU41執(zhí)行存儲(chǔ)器42中存儲(chǔ)的程序?；蛘撸珻PU41將HDD43中存儲(chǔ)的程序、從網(wǎng)絡(luò)N傳送并安裝到HDD43中的程序、或從安裝于存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器46的存儲(chǔ)介質(zhì)讀出并安裝到HDD43中的程序加載到存儲(chǔ)器42中并執(zhí)行。存儲(chǔ)器42是具有兼?zhèn)銻OM (read only memory:只讀存儲(chǔ)器)及RAM (randomaccess memory:隨機(jī)存儲(chǔ)器)等要素構(gòu)造的存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)器42存儲(chǔ)IPL( initial programloading:初始程序裝入)、B10S (basic input/output system:基本輸入輸出系統(tǒng))及數(shù)據(jù)，或用作CPU41的工作存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)。HDD43是不可裝卸地內(nèi)置有涂覆或蒸鍍了磁體的金屬盤的存儲(chǔ)裝置。HDD43是存儲(chǔ)安裝到圖像處理裝置12中的程序(除了應(yīng)用程序之外，還包括OS (operating system:操作系統(tǒng))等)、重構(gòu)前數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù)及投影數(shù)據(jù))、重構(gòu)后數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))的存儲(chǔ)裝置。此夕卜，還可以使OS提供⑶I (graphical user interface:圖形用戶界面),該⑶I在對操作者顯示信息時(shí)多使用圖形，能夠通過輸入裝置44進(jìn)行基礎(chǔ)操作。輸入裝置44是能夠由操作者操作的指示器件，將按照操作的輸入信號傳送給CPU41。顯不裝置45包括未圖不的圖像合成電路、VRAM (video random access memory:視頻隨機(jī)存儲(chǔ)器)及顯示器等。圖像合成電路生成在圖像數(shù)據(jù)中合成了各種參數(shù)的字符數(shù)據(jù)等的合成數(shù)據(jù)。VRAM將合成數(shù)據(jù)展開為在顯示器上顯示的顯示圖像數(shù)據(jù)。顯示器由液晶顯示器或CRT (cathode ray tube:陰極射線管)等構(gòu)成，將顯示圖像數(shù)據(jù)作為顯示圖像而依次顯示。

存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器46能夠裝卸存儲(chǔ)介質(zhì)，讀出存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)(包括程序)并輸出到總線上，還將經(jīng)由總線供給的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)介質(zhì)。這樣的存儲(chǔ)介質(zhì)能夠作為所謂的封裝式軟件包加以提供。圖像處理裝置12對從掃描儀裝置11的DAS24輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)變換處理、靈敏度修正等修正處理(預(yù)處理)，生成投影數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到HDD43等存儲(chǔ)裝置中。此外，圖像處理裝置12對預(yù)處理后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行散射線的除去處理。圖像處理裝置12基于X射線照射范圍內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的值，來進(jìn)行散射線的除去，將根據(jù)進(jìn)行散射線修正的對象的投影數(shù)據(jù)或其相鄰?fù)队皵?shù)據(jù)的值的大小而推定出的散射線從成為對象的投影數(shù)據(jù)減去，從而進(jìn)行散射線修正。圖像處理裝置12基于修正后的投影數(shù)據(jù)來進(jìn)行區(qū)段重構(gòu)，生成圖像數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到HDD43等存儲(chǔ)裝置中。圖2是表示本實(shí)施方式的多層CT裝置I的功能的框圖。通過由圖1所示的CPU41 (或控制器32)執(zhí)行程序，多層CT裝置I如圖2所示，作為掃描執(zhí)行部61、投影數(shù)據(jù)生成部(預(yù)處理部)62及圖像重構(gòu)部63發(fā)揮功能。另外，構(gòu)成多層CT裝置I的各要素61 63通過由CPU41執(zhí)行程序而發(fā)揮功能，但是不限于這種情況。也可以將構(gòu)成多層CT裝置I的各要素61 63的全部或一部分作為硬件設(shè)置在多層CT裝置I中。掃描執(zhí)行部61具有如下功能:對掃描儀裝置11的控制器32進(jìn)行控制，按照掃描條件，對包括頂板30上的患者O的攝像部位在內(nèi)的區(qū)域執(zhí)行常規(guī)掃描(非螺旋掃描、體掃描)。投影數(shù)據(jù)生成部62具有如下功能:對通過由掃描執(zhí)行部61執(zhí)行的掃描而收集的、與多層檢測器23中的多列檢測元件對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，生成與多列檢測元件對應(yīng)的投影數(shù)據(jù)。投影數(shù)據(jù)生成部62具有:第一權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62a、第二權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62b、第一權(quán)重系數(shù)修正部62c、及列方向?yàn)V波部62d。第一權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62a具有設(shè)定第一權(quán)重系數(shù)的功能:該第一權(quán)重系數(shù)為，在多層檢測器23的中央通道，對中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低，并且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高。例如，考慮對多層檢測器23的附近3列的原始數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行加權(quán)加法的情況。第一權(quán)重系數(shù)依存于檢測元件(通道)距離對應(yīng)的像素的旋轉(zhuǎn)中心的半徑而變化。即，權(quán)重不但涉及視角及列，還依存于通道方向而變化。在旋轉(zhuǎn)中心，由于濾波器特性而清晰度較高，即中央列的數(shù)據(jù)控制度較高，隨著遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心，清晰度降低。如果將權(quán)重的組合標(biāo)記為(針對一側(cè)的列的原始數(shù)據(jù)的權(quán)重，針對中央列的原始數(shù)據(jù)的權(quán)重，針對另一側(cè)的列的原始數(shù)據(jù)的權(quán)重)，則在旋轉(zhuǎn)中心(中心通道)賦予(0，1，0)，對最端部通道賦予(0.3，0.4，0.3)。在其之間，從(0，1，0)向(0.3，0.4，0.3)逐漸變化。第二權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62b具有設(shè)定第二權(quán)重系數(shù)的功能，第二權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，隨著從多層檢測器23的中心列朝向端列而逐漸變高。圖3 (A)、圖3 (B)是表示第二權(quán)重系數(shù)的例子的圖。如圖3 (A)、圖3 (B)所示，第二權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62b設(shè)定第二權(quán)重系數(shù)，該第二權(quán)重系數(shù)用于對第一權(quán)重系數(shù)進(jìn)行加權(quán)加法，使得第一權(quán)重系數(shù)隨著從中心列朝向端列而逐漸變高。由此，在多層檢測器23的中央列(錐角中心)，基于第一權(quán)重系數(shù)的濾波強(qiáng)度為零，越遠(yuǎn)離中央列，越能夠得到基于第一權(quán)重系數(shù)的濾波強(qiáng)度。

圖2所示的第一權(quán)重系數(shù)修正部62c具有如下功能:通過由第二權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62b設(shè)定的第二權(quán)重系數(shù)，對由第一權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62a設(shè)定的第一權(quán)重系數(shù)進(jìn)行修正，從而生成修正后的第一權(quán)重系數(shù)。由第一權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62a設(shè)定的第一權(quán)重系數(shù)和由第二權(quán)重系數(shù)設(shè)定部62b設(shè)定的第二權(quán)重系數(shù)也可以預(yù)先存儲(chǔ)在HDD43等存儲(chǔ)裝置中。這種情況下，第一權(quán)重系數(shù)修正部62c從存儲(chǔ)裝置讀取第一權(quán)重系數(shù)及第二權(quán)重系數(shù)，生成修正后的第一權(quán)重系數(shù)。圖4是用于說明以往的權(quán)重系數(shù)的圖。圖4表示以往的多層檢測器123和對多層檢測器123的每個(gè)位置設(shè)定的權(quán)重系數(shù)。以往的權(quán)重系數(shù)相當(dāng)于本實(shí)施方式的第一權(quán)重系數(shù)。在多層檢測器123的中央通道，對中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低。并且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高。圖5是用于說明本實(shí)施方式的權(quán)重系數(shù)(修正后的第一權(quán)重系數(shù))的圖。圖5表示本實(shí)施 方式的多層檢測器23和對多層檢測器23的每個(gè)位置設(shè)定的修正后的第一權(quán)重系數(shù)。如圖5所示，通過圖3 (A)、圖3 (B)所示的第二權(quán)重系數(shù)對圖4所示的以往的權(quán)重系數(shù)(第一權(quán)重系數(shù))進(jìn)行加權(quán)，生成修正后的第一權(quán)重系數(shù)。例如，將對多層檢測器23的端通道的、端列的原始數(shù)據(jù)賦予的第一權(quán)重系數(shù)(0.3,0.4,0.3)乘以第二權(quán)重系數(shù)1.0,成為修正后的第一權(quán)重系數(shù)(0.3,0.4,0.3)。此外，將對多層檢測器23的端通道的、中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的第一權(quán)重系數(shù)(0.3,0.4,0.3)乘以第二權(quán)重系數(shù)0.0，成為修正后的第一權(quán)重系數(shù)(0.0，0.0，0.0)。進(jìn)而，將對多層檢測器23的中央通道的、端列的原始數(shù)據(jù)賦予的第一權(quán)重系數(shù)(0.0, 1.0,0.0)乘以第二權(quán)重系數(shù)1.0,成為修正后的第一權(quán)重系數(shù)(0.0, 1.0,0.0)。此外，將對多層檢測器23的中央通道的、中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的第一權(quán)重系數(shù)(0.0, 1.0,0.0)乘以第二權(quán)重系數(shù)0.0,成為修正后的第一權(quán)重系數(shù)(0.0,0.0,0.0)。圖2所示的列方向?yàn)V波部62d具有如下功能:基于由第一權(quán)重系數(shù)修正部62c生成的修正后的第一權(quán)重系數(shù)，將與掃描執(zhí)行部61收集的多列檢測元件對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波。例如，將相鄰3列作為對象的情況下，列方向?yàn)V波部62d對通道編號相同的3列原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)加法。圖像重構(gòu)部63具有如下功能:基于由投影數(shù)據(jù)生成部62生成的投影數(shù)據(jù)，重構(gòu)多個(gè)切片圖像。將由圖像重構(gòu)部63生成的多個(gè)切片圖像顯示在顯示裝置45上，或存儲(chǔ)到HDD43等存儲(chǔ)裝置中。接著，使用圖6所示的流程圖說明本實(shí)施方式的多層CT裝置I的動(dòng)作。首先，多層CT裝置I對掃描儀裝置11的控制器32進(jìn)行控制，按照掃描條件對包括頂板30上的患者O的攝像部位在內(nèi)的區(qū)域執(zhí)行常規(guī)掃描(非螺旋掃描、體掃描)(步驟STl )。接著，多層CT裝置I對通過由步驟STl中執(zhí)行的掃描而收集的、與多層檢測器23中的多列檢測元件對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，生成與多列檢測元件對應(yīng)的投影數(shù)據(jù)(步驟ST2)。在步驟ST2中，多層CT裝置I設(shè)定第一權(quán)重系數(shù)，該第一權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，在多層檢測器23的中央通道，對中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低，并 且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的原始數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高(步驟ST2a)。接著，多層CT裝置I如圖3 (A)、圖3 (B)所示那樣設(shè)定第二權(quán)重系數(shù)，該第二權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，隨著從多層檢測器23的中心列朝向端列而逐漸變高(步驟ST2b)。通過步驟ST2b，在多層檢測器23的中央列(錐角中心)，基于第一權(quán)重系數(shù)的濾波強(qiáng)度成為零，越遠(yuǎn)離中央列，越能夠得到基于第一權(quán)重系數(shù)的濾波強(qiáng)度。接著，多層CT裝置I通過由步驟ST2b設(shè)定的第二權(quán)重系數(shù)，對由步驟ST2a設(shè)定的第一權(quán)重系數(shù)進(jìn)行修正，從而生成修正后的第一權(quán)重系數(shù)(步驟ST2c)。使用圖5說明了修正后的第一權(quán)重系數(shù)的例子。接著，多層CT裝置I基于由步驟ST2c生成的修正后的第一權(quán)重系數(shù)，將與由步驟STl收集的多列檢測元件對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波(步驟 ST2d)。接著，多層CT裝置I基于由步驟ST2生成的投影數(shù)據(jù)，將圖像重構(gòu)(步驟ST3)。將由步驟ST3生成的圖像顯示在顯示裝置45上，或存儲(chǔ)到HDD43等存儲(chǔ)裝置中(步驟ST4)。根據(jù)本實(shí)施方式的多層CT裝置I及數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，通過使用將螺旋掃描中的權(quán)重系數(shù)修正后得到的第一權(quán)重系數(shù)來對原始數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波，在遠(yuǎn)離多層檢測器23的中心列的端列附近，能夠抑制風(fēng)車狀的偽影，并且在中心列附近，能夠抑制預(yù)想之外的空間分辨率劣化的發(fā)生。以上說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式只是作為例子提出，不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種方式來實(shí)施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含在發(fā)明的范圍和主旨中，并且包含在權(quán)利要 求所記載的發(fā)明及其均等范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多層CT裝置，具有: X射線源，發(fā)生X射線； 多層檢測器，具備檢測所述X射線的多列檢測元件； 掃描執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過使所述X射線源和所述多層檢測器繞著被檢體旋轉(zhuǎn)，來執(zhí)行常規(guī)掃描; 權(quán)重系數(shù)設(shè)定機(jī)構(gòu)，設(shè)定權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，在所述多層檢測器的中央通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低，并且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高； 修正機(jī)構(gòu)，修正所述權(quán)重系數(shù)，使得隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列，權(quán)重逐漸變高； 列方向?yàn)V波機(jī)構(gòu)，基于所述修正后的權(quán)重系數(shù)，將通過所述掃描收集到的重構(gòu)前數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波；以及 圖像重構(gòu)機(jī)構(gòu)，基于所述濾波后的重構(gòu)前數(shù)據(jù)，將圖像重構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的多層CT裝置，其中， 所述權(quán)重系數(shù)設(shè)定機(jī)構(gòu)設(shè)定所述權(quán)重系數(shù)作為第一權(quán)重系數(shù)， 所述修正機(jī)構(gòu)設(shè)定第二權(quán)重系數(shù)，該第二權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列，所述權(quán)重逐漸變高，所述修正機(jī)構(gòu)基于所述第一權(quán)重系數(shù)及所述第二權(quán)重系數(shù)，生成作為所述修正后的權(quán)重系數(shù)的第三權(quán)重系數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的 多層CT裝置，其中， 所述修正機(jī)構(gòu)設(shè)定所述第二權(quán)重系數(shù)，使得隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列，所述權(quán)重直線或曲線地逐漸變高。
4.如權(quán)利要求1所述的多層CT裝置，其中， 所述列方向?yàn)V波機(jī)構(gòu)基于所述修正后的權(quán)重系數(shù)，將作為所述重構(gòu)前數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波，來生成投影數(shù)據(jù)， 所述圖像重構(gòu)機(jī)構(gòu)基于所述投影數(shù)據(jù)，將圖像重構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的多層CT裝置，其中， 所述修正機(jī)構(gòu)對所述權(quán)重系數(shù)進(jìn)行修正，使得在所述多層檢測器的中央列，所述權(quán)重成為零。
6.一種數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其中， 設(shè)定權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，在多層檢測器的中央通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低，并且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高； 對所述權(quán)重系數(shù)進(jìn)行修正，使得隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列，權(quán)重逐漸變高； 基于所述修正后的權(quán)重系數(shù)，將通過常規(guī)掃描收集到的重構(gòu)前數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其中，在設(shè)定所述權(quán)重系數(shù)的步驟中，設(shè)定所述權(quán)重系數(shù)作為第一權(quán)重系數(shù)， 在進(jìn)行所述修正的步驟中，設(shè)定第二權(quán)重系數(shù)，該第二權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列，所述權(quán)重逐漸變高，基于所述第一權(quán)重系數(shù)及所述第二權(quán)重系數(shù)，生成作為所述修正后的權(quán)重系數(shù)的第三權(quán)重系數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其中， 在進(jìn)行所述修正的步驟中，設(shè)定所述第二權(quán)重系數(shù)，使得隨著從所述多層檢測器的中心列朝向端列，所述權(quán)重直線或曲線地逐漸變高。
9.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其中， 在所述列方向上進(jìn)行濾波的步驟中，基于所述修正后的權(quán)重系數(shù)，將作為所述重構(gòu)前數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波，來生成投影數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，其中， 在進(jìn)行 所述修正的步驟中，對所述權(quán)重系數(shù)進(jìn)行修正，使得在所述多層檢測器的中央列，所述權(quán)重成為零。
全文摘要
多層CT裝置具有掃描執(zhí)行部，執(zhí)行常規(guī)掃描；第一權(quán)重系數(shù)設(shè)定部，設(shè)定權(quán)重系數(shù)，該權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為，在多層檢測器的中央通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較高，而對中央列的兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重較低，并且，隨著從中央通道朝向端通道，對中央列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸降低，而對兩側(cè)列的重構(gòu)前數(shù)據(jù)賦予的權(quán)重逐漸變高；第一權(quán)重系數(shù)修正部，對權(quán)重系數(shù)進(jìn)行修正，使得隨著從多層檢測器的中心列朝向端列，權(quán)重逐漸變高；以及列方向?yàn)V波部，基于修正后的權(quán)重系數(shù)，將重構(gòu)前數(shù)據(jù)在列方向上進(jìn)行濾波。
文檔編號A61B6/03GK103228215SQ201280003802
公開日2013年7月31日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者中西知 申請人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社