專利名稱：X射線ct裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及實現計算機重構的X射線CT裝置及其控制方法，特 別涉及對生物體照射X射線而作為圖像得到體內的信息的X射線CT 裝置。
背景技術：
在X射線CT裝置中，近年來作為第3代CT，定義了一邊使產生 X射線束的X射線管和夾著被檢體位于相對位置的X射線檢測器圍繞 被檢體旋轉， 一邊從各種角度收集投影數據的方式。以前，X射線束 是扇形射束形狀的X射線束，檢測器是l維陣列型檢測器。另外，掃描方式存在常規掃描方式、螺旋掃描方式的2種。其中， 常規掃描方式被定義為X射線管圍繞同一圓形軌道的掃描方法。另一 方面，螺旋掃描方式被定義為X射線源和檢測器圍繞被檢體連續地旋 轉，承載被檢體的臥臺與該旋轉同步地沿著體軸移動的掃描方式。另 外，該螺旋掃描方式如果考慮與被檢體一起移動的移動坐標系，則根 據X射線管沿著螺旋軌道掃描的情況而使用該名稱。另外，在移動坐 標系中，將在X射線管旋轉1次期間變位的體軸方向，即Z軸方向的 距離定義為螺旋間距。另外，近年來，在第3代或第4代的CT中，已知具有2維陣列 型檢測器的CT。該CT具有不是產生扇形射束的X射線束而是產生 在體軸方向上變寬而接近圓錐的錐形(cone )射束狀的X射線束的X 射線管，并且X射線檢測器將檢測器元件排列為矩陣狀使得在Z軸方 向上重疊多列例如N列的1維陣列型檢測器，將其稱為錐形射束CT。另外，在常規掃描方式的斷層攝影法中，在通過其攝影得到的圖 像重構中，已知FeWkamp等提出的圓軌道錐形射束重構法(例如參考特開2002 - 360562號公報)。但是，已經證明該圓軌道錐形射束重 構法由于產生錐形射束偽像而數據不完全，畫質惡化。因此，作為其解決策略，例如提出了在特開平5-324801號公報 中記載那樣的在圓軌道掃描中追加線軌道掃描的Line + Circle (以下 記為線圓)重構法。近年來，由Katsevich用"濾波器+逆投影"這 樣的形式提出了線圓重構法。但是，在對上述線圓重構法進行系統安裝的基礎上，有以下這樣 的問題。即，線數據被看作是追加掃描，即過剩的輻射，因此必須盡量減 少作為追加的輻射。另外，線數據的收集條件需要依照圓周數據的收 集條件，在它們不一致的情況下，無法期待降低偽像的效果。進而， 在實施重構重試(retry)的情況下，如果不在適當的數據組合下實施 重構，則沒有意義。發明內容因此，本發明的目的在于提供一種調整線數據的取得方法等而 將追加輻射抑制為最小限，并且不基于錯誤數據進行重構的X射線 CT裝置及其控制方法。即，本發明提供一種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的體 軸方向上變寬的X射線束的X射線源；沿著上述被檢體的體軸方向排件；根據在上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構部 件，其特征在于包括進行控制使得一邊使上述X射線源相對于上述被檢體在被檢體的 體軸方向上移動， 一邊收集第一投影數據，并且一邊使上述X射線源 在上述被檢體的周圍旋轉， 一邊收集笫二投影數據的掃描控制部件；對上述第一投影數據和上述第二投影數據進行合成而進行重構處理的重構處理部件;根據與上述第一投影數據對應的掃描條件、與上述第二投影數據對應的掃描條件，進行與掃描的可否或重構處理的可否有關的判斷的 判斷部件。另外，本發明提供一種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的 體軸方向上變寬的X射線束的X射線源；沿著上述被檢體的體軸方向部件；根據在上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構 部件，其特征在于包括進行控制使得一邊使上述X射線源相對于上述被檢體在被檢體的 體軸方向上移動， 一邊收集第一投影數據的第一掃描控制部件；根據上述第一投影數據，顯示用于設定掃描范圍或圖像生成范圍 的掃描范圍設定用圖像的范圍設定部件；根據由上述范圍設定部件設定的上述掃描范圍或圖像生成范圍， 進行控制使得一邊使上述X射線源在上述被檢體的周圍旋轉， 一邊收 集第二投影數據的第二掃描控制部件；對上述第一投影數據和上述第二投影數據進行合成而進行重構處 理的重構處理部件。進而，本發明提供一種X射線CT裝置的控制方法，該X射線 CT裝置具備產生在被檢體的體軸方向上變寬的X射線束的X射線 源；沿著上述被檢體的體軸方向排列多列的檢測透過了上述被檢體的 X射線的檢測元件的X射線檢測部件；根據在上述X射線檢測部件中 檢測出的數據而重構圖像的重構部件，該方法的特征在于包括一邊使上述X射線源相對于上迷被檢體在被檢體的體軸方向上移 動， 一邊收集第一投影數據；根據上述第一投影數據，顯示用于設定掃描范圍或圖像生成范圍 的范圍設定用圖像，設定掃描范圍或圖像生成范圍；根據所設定的上述掃描范圍或圖像生成范圍， 一邊使上述X射線 源在上述被檢體的周圍旋轉， 一邊收集第二投影數據；對上述第一投影數據和上述第二投影數據進行合成而進行重構處理。本發明提供一種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的體軸方 向上變寬的X射線束的X射線源；沿著上述,皮檢體的體軸方向排列多根據在上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構部件， 其特征在于包括根據一邊使上述X射線源相對于上述被檢體在被檢體的體軸方向 上移動一邊收集到的第一投影數據、 一邊使上述X射線源在上述^:檢 體的周圍旋轉一邊收集到的第二投影數據，而重構圖像的重構處理部件；構成為能夠選擇以下的模式的控制部件，即根據上述第一投影數 據而設定掃描范圍或圖像生成范圍的第 一模式；收集上述范圍設定用 的圖像，在根據該上述范圍設定用的圖像，設定了掃描范圍或圖像生 成范圍后，進行上述第一投影數據和上述第二投影數據的收集的第二 模式。本發明提供一種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的體軸方 向上變寬的X射線束的X射線源；沿著上述被檢體的體軸方向排列多根據在上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構部件， 其特征在于包括進行控制使得一邊使上述X射線源相對于上述被檢體在被檢體的 體軸方向上移動一邊在第一攝影條件下收集第一投影數據的第一掃描 控制部件；根據上述第一投影數據，顯示用于設定掃描范圍或圖像生成范圍 的掃描范圍設定用圖像的范圍設定部件；進行控制使得一邊使上述X射線源相對于上述被檢體在被檢體的 體軸方向上移動， 一邊在與上述第一攝影條件不同的第二攝影條件下 收集第二投影數據的第二掃描控制部件；根據由上述范閨設定部件設定的上述掃描范圍或圖像生成范圍， 進行控制使得一邊使上述X射線源在上述被檢體的周圍旋轉， 一邊收集第三投影數據的第三掃描控制部件；對上述第一投影數據和上述第三投影數據、或上述第一投影數據 和第二投影數據和第三投影數據進行合成而進行重構處理的重構處理 部件。根據本發明，能夠提供一種通過確立對線數據的收集條件的限制 方法、以及數據的管理方法，而不會根據錯誤的數據進行重構的X射 線CT裝置及其控制方法。本發明并不只限于此，通過以下的具體說明和實施例，能夠了解 本發明的其他特征和優點。
圖1是表示本發明的實施例1的X射線CT裝置10的結構的框圖。 圖2是表示圖1的X射線CT裝置10的斷層像攝影形式的斜視圖。 圖3是用于說明從X射線管球12向2維檢測器系統16的X射線 照射形式的圖。圖4A是用于說明本發明的實施例1的基于X射線CT裝置的掃 描的數據收集方法的圖；圖4B是用于說明同一線軌道數據的收集方 法的圖。圖5是用于說明本發明的實施例1中的X射線CT裝置的基本動 作的流程圖。圖6A是表示在掃描圖像40上顯示出攝影范圍標記41的例子的圖；圖6B是表示在掃描圖像40上顯示出攝影范圍標記41和圖像生成附加區域標記42的例子的圖。圖7是表示有效視野區域和重構ROI的形狀的關系的圖。圖8A 8C表示重構ROI的形狀的例子，圖8A是表示長方形的ROI的圖，圖8B是表示八角形的ROI的圖，圖8C是表示六角形的ROI的圖。閨9是用于說明必要的線數據的長度"LineScanLength"的圖。 圖10是表示在0.5mm x 256列收集時無傾斜的情況下的數據收集圖ll是用于說明圖5的流程圖的動作的變形例子的流程圖。圖12是表示本發明的實施例1中的線圓構成法中的條件不一致的 數據的例子的圖。圖13是表示本發明的實施例l的的線圓構成法中的條件不一致并 且存在多個患者的情況下的數據的例子的圖。圖14是用于說明本發明的實施例2的X射線CT裝置的基本動作 的流程圖。
具體實施方式
以下，參考附圖，說明本發明的實施例。 (實施例1)圖1是表示本發明的實施例1的X射線CT裝置10的結構的框圖， 圖2是表示圖1的X射線CT裝置10的斷層像攝影形式的斜視圖。另外，在X射線CT裝置中，存在以下的各種類型X射線管球 和檢測器系統一體化地在被檢體的周圍旋轉的旋轉/旋轉 (ROTATE/ROTATE)類型；將許多檢測元件排列(array)為環狀， 只有X射線管球在被檢體的周圍旋轉的固定/旋轉 (STATIONARY/ROTATE)類型；通過使電子束偏向而使X射線源 的電子的位置在目標(target)上移動的類型等。但本發明的技術思想 可以適用于任意的類型。即，本發明的技術思想只要是具有X射線管 球和對應于多切片掃描的檢測器的結構，對于怎樣的裝置都能夠適用。 另外，在以下的說明中，以現在占主流的旋轉/旋轉類型的X射線 CT裝置為例子進行說明。如圖1所示那樣，X射線CT裝置10包括X射線管球12、旋轉 環(ring) 14、 2維檢測器系統16、數據收集電路(DAS) 18、非接 觸數據傳送裝置20、前處理裝置24、架臺驅動部件26、匯流環(slip riiig)28、高電壓產生裝置32、主控制器34、存儲裝置36、輔助存儲 裝置38、數據處理裝置40、重構裝置42、輸入裝置46、圖像處理部件48、顯示裝置50、調整數據存儲部件52、網絡通信裝置54、以及 數據/控制總線56,另外，外部的圖像處理裝置(未圖示)經由數據/ 控制總線56與該裝置主體10連接。上述X射線管球12是產生X射線的X射線源，被設置在旋轉環 14上。從高電壓產生裝置32經由匯流環28向該X射線管球12供給 X射線的照射所需要的電力。X射線管球12通過用所供給的高電壓使 電子加速而與目標撞擊，從而向承載在有效視野區域FOV內的被檢體 P照射錐形的X射線。另外，上述X射線管球12為了實現更高精度的攝影，理想的是在 攝影時相對地進行位置調節使得X射線束的中心與2維檢測器系統16 的中心正相對。另外，從X射線管球12照射的X射線束如圖3所示那樣，通過 上部狹縫(slit) 58被校準。在該情況下，如果2維檢測器系統16的 中心線C與X射線束的中心軸D錯開，則X射線有可能無法有效地 照射到各檢測元件列，無法攝影適當的斷層圖像。因此，重要的是使 2維檢測器系統16的中心線C和X射線束的中心軸D —致。在上述旋轉環14上設置有X射線管球12、 2維檢測器系統16、 數據收集電路18。旋轉環14被架臺驅動部件26驅動，與X射線管球 12和2維檢測器系統16 —起，以每圏旋轉為1秒以下的高速度圍繞 被檢體P旋轉。2維檢測器系統16是檢測透過了被檢體P的X射線的檢測器系統。 上述2維檢測器系統16與X射線管球12相對地安裝在旋轉環14上。 如圖2所示那樣，在2維檢測器系統16上，在被檢體P的體軸(列) 方向(圖示的A方向)、與之垂直的信道方向(圖示的B方向)上2 維地排列有多個檢測元件。由閃爍器(scintillator)和光電二極管的 組合構成上述多個檢測元件。另外，例如在信道方向上，排列有1000 個(1000信道)左右的檢測元件(以下將該排列了 1000個檢測元件 的一個列稱為"檢測元件列")。本X射線CT裝置10例如由256列的多列(256列多列是指同時收集256列的斷層像。實際上排列64列、128列、256列的許多的檢 測元件列)。另外，本發明的線圓重構特別地在切片方向上的檢測器 的寬度寬，X射線束的錐形角度變大時有效，例如在具有64列以上的 檢測元件列的X射線CT裝置中有用。另外，2維檢測器系統16為了實現更高精度的攝影，通過后述的 調整方法調節與X射線管球12的相對位置。數據收集電路(DAS ) 18具有多個DAS芯片，輸入由2維檢測器 系統16檢測出的MxN的全部信道相關的大量的數據(以下，將每1 視野(view)的MxN信道的數據稱為"投影數據")。另外，在由 該數據收集電路18進行了放大處理、A/D變換處理等后，統一地經由 應用了光通信的非接觸數據傳送裝置20傳送到固定側的數據處理單 元。上述非接觸數據傳送裝置20光學地將收集到的X射線透過數據傳 送到次級裝置。對于該非接觸數據傳送裝置20和數據收集電路18等， 在2維檢測器系統16中，謀求進行超高速處理化，即時間不延遲地對 大量并且高速產生的2維投影數據進行傳送。即，透過了被檢體的X射線在2維檢測器系統16中被變換為模擬 電信號，進而在數據收集電路18中被變換為數字電信號的2維投影數 據后，被發送到進行各種修正的前處理裝置24。前處理裝置24從非接觸數據傳送裝置20輸入2維投影數據，進 行靈敏度修正、X射線強度修正等前處理。進行了前處理的2維投影 數據直接、或暫時存儲在存儲裝置36中后，被發送到數據處理裝置 40。另外，在本實施例中，存儲前處理后的投影數據，但也可以存儲 前處理前的投影數據。架臺驅動部件26進行驅動控制，即使X射線管球12和2維檢測 器系統16圍繞著與被插入到診斷用開口內的被檢體的體軸方向平行 的中心軸一體地旋轉等。該架臺驅動部件26也可以只使X射線管球 12圍繞著中心軸旋轉。高電壓產生裝置32是經由匯流環28向X射線管球12供給X射線照射所需要的高電壓的電力的裝置，包括高電壓變壓器、燈絲加熱變換器、整流器、高電壓切換器等，通過匯流環28進行該高電壓產生 裝置32向X射線管球12的高電壓供給。主控制器34統一地控制攝影處理、數據處理、圖像處理等各種處 理。例如在攝影處理中，主控制器34預先將輸入的切片厚度等掃描條 件存儲在內部存儲器中。另夕卜，基于根據患者ID等自動選擇出的掃描 條件(或者在手動模式下從輸入裝置46直接設定的掃描條件)，進行 以下這樣的處理。即，主控制器34控制高電壓產生裝置32、未圖示 的臥臺驅動部件、架臺驅動部件26、以及臥臺向體軸方向的輸送量、 輸送速度、X射線管球12和2維檢測器系統16的旋轉速度、旋轉間 距、以及X射線的照射定時等。另外，主控制器34向被檢體P的希 望的攝影區域從多方向照射錐形的X射線束，進行X射線CT圖像的 攝影處理。另外，主控制器34根據掃描條件，進行2維檢測器系統16的開 關群的各開關切換控制。即，主控制器34對2維檢測器系統16所具 有的各檢測元件和數據收集元件的連接狀態進行切換，以規定的單位 收集由各檢測元件檢測出的X射線透過數據。另外，作為與掃描條件 對應的多個切片的X射線透過數據發送到后級的數據收集電路18，執 行規定的處理。輔助存儲裝置38是具有能夠存儲由重構裝置42生成的重構圖像 數據的大容量的存儲區域的裝置。數據處理裝置40例如安裝有具有CPU等的計算機電路，存儲由 2維檢測器系統16收集到的投影數據。另外，數據處理裝置40還實 施以下的處理對通過攝影系統(X射線管球12和2維檢測器系統 16 )的旋轉而從多方向得到的同一切片的所有投影數據進行相加的處 理；根據需要對通過該相加處理得到的多方向數據進行補插處理、修 正處理等。重構裝置42對由數據處理裝置40進行數據處理而得到的投影數 據進行重構處理，生成規定切片量的重構圖像數據。具體地說，重構裝置42進行2維圖像重構、或以Feldkamp法為代表的3維圖像重構 算法的重構，對橫切體軸方向的多個斷面的每個斷面的X射線吸收系 數的2維分布數據、或在體軸方向上寬的對象區域(體積volume) 內的X射線吸收系數的3維分布數據(基于體素(voxel)的3維體數 據的收集，被稱為"體素體數據(voxel volume data )")進行重構。 另外，該重構裝置42還進行所謂的實時重構，即在比收集l張斷層像方向的投影數據重構;層像: '輸入裝置46包括未圖示的鍵盤、各種開關、鼠標等。該輸入裝置 46是能夠由操作者輸入切片厚度、切片數等各種掃描條件的裝置。圖像處理部件48對由重構裝置42生成的重構圖像數據執行窗口 變換、RGB處理等用于顯示的圖像處理，并輸出到顯示裝置50。另 外，圖像處理部件48根據操作者的指示，生成任意斷面的斷層像、從 任意方向的投影像、3維表面圖像等所謂的偽3維圖像，并輸出到顯 示裝置50。從圖像處理部件48輸出的圖像數據在顯示裝置50中被作 為X射線CT圖像而顯示。網絡通信裝置54經由醫院內LAN、因特網等網絡，與具有通信 功能的其他裝置進行信息的交換。特別地，網絡通信裝置5經由因特 網等進行本X射線CT裝置10的圖像信息、維護信息的發送接收。另外， 一般在X射線CT裝置IO內進行重構、斷面變換等數據處 理、與顯示操作有關的計算處理等。但是，也可以在工作站等外部圖 像處理裝置中執行這些各處理。在該情況下，從X射線CT裝置10 的主體發送到外部圖像處理裝置的數據在重構前、重構后、數據處理 后的顯示之前、在任意的狀態下都不妨礙本實施例的效果。在X射線CT裝置10中，為了進行掃描計劃， 一般事前收集掃描 數據。因此，在線+圓(線圓)重構法的情況下，在進行掃描數據收 集后，通過線軌道掃描收集線軌道上的投影數據(以下稱為線軌道數 據)，通過圓軌道掃描得到圓軌道上的投影數據(以下稱為圓軌道數 據)。接著，根據這兩個數據，形成不產生偽像的重構圖像。另外，也可以代替線軌道數據，而對進行螺旋軌道掃描而得到的螺旋軌道數 據、圓軌道數據進行合成而進行重構處理。如圖4A所示那樣，例如以lmmx2列的狹窄的錐形角度執^f亍掃 描數據的數據收集方法。另一方面，如圖4B所示那樣，線軌道數據 例如需要0.5mmx 256列的寬錐形角度。即，在使架臺旋轉停止而收 集數據的情況下，掃描數據和線數據收集是一樣的。另外，如路徑檢 查那樣，在預先使掃描規則固定那樣的情況下，可以代替掃描數據而 收集線數據，只使用線數據的中央列附近的數據來形成掃描數據。在此，參考圖5的流程圖，說明本實施例的X射線CT裝置10的 基本動作。首先，在步驟S1中，從X射線管球12照射X射線，進行線軌道 掃描，進行線軌道數據的收集。由于必須與圓軌道掃描一樣，所以唯 一地決定一連串規則中的線軌道數據的列數、收集厚度、X射線管的 管電壓、架臺的傾斜角度。相反，在線軌道掃描、預先設定的掃描計 劃中的圓軌道掃描的條件不一致的情況下，無法進行線圓重構，因此 向用戶發出促使其注意的警告。對此，也可以例如在顯示裝置上顯示 無法進行重構的信息，或者用未圖示的聲音等促使其注意。另外，除 了掃描條件以外，也可以使用患者的識別信息、攝影部位的信息、攝 影日的信息等，判斷是否是適于重構的組合。將在該步驟Sl中收集到的線軌道數據存儲在存儲裝置36中。這 時，與線軌道數據一起，對應地存儲該掃描條件。接著，在步驟S2中決定收集范圍。根據線軌道數據生成掃描圖像 (攝影范圍設定用的圖像)。對于線軌道數據， 一邊改變攝影位置， 一邊在多個位置上收集2 維的投影數據。收集這些2維投影數據，使得在切片方向上分別重疊。 對于掃描圖像，從在各位置上收集到的2維投影數據中抽出切片方向 上的錐形角度小的投影數據進行合成，從而生成掃描圖像。換一種說 法，從各攝影位置上的2維投影數據中抽出由切片方向中央附近的檢 測器列收集到的投影數據，將它們與各位置對應地排列在切片方向上，由此生成掃描圖像。在該掃描圖像上顯示表示圖像生成范圍或掃描范 圍的標記，通過使其移動而設定這些范圍。在沒有對于上述設定的圖像生成范圍或掃描范圍的重構來說充分 的線軌道數據時，進行警告或中止向下一個步驟的轉移。根據是否有 用后述的方法求出的范圍的線軌道數據，來判斷是否有充分的數據。另外，如圖6A所示那樣，在掃描圖像62上顯示表示掃描范圍或 圖像生成范圍的攝影范圍標記(用虛線表示)64。如圖6B所示那樣， 與其一起，在掃描圖像62上，在由于線軌道數據的不足而無法生成良 好圖像的部分中顯示表示是不能生成圖像(或惡化)區域的圖像生成 不可區域標記(圖示斜線部分)66。根據重構ROI的大小和存在位置，唯一地決定線軌道數據的收集 范圍。即是校準FOV、傾斜角度、外插部分的掩模的有無、重構范圍、 掃描位置、線數據的收集方向(管球位置)的函數。另外，由主控制 器34、數據處理裝置40等進行該收集范圍的計算。以下，說明(i)無傾斜，(ii)重構ROI與Mid-plane對稱的 情況。首先，定義完全覆蓋重構ROI所需要的檢測器寬度的一半長度 "W"。W= (Nseg + 2ExpS) x SegSize/2 ...... (1)根據校準FOV "cFOV"和重構ROI的形狀，如下述的(2)、 (3)式和圖7那樣，決定列外插量(單側)"ExpS"。ExpS = edgeFOV x Nseg x SegSize/( 2FCD - edgeFOV ) ......( 2 )EdgeFOV-min[cFOV, BpjMinMaskFOV
......(3)圖8A 8C表示重構ROI的形狀的例子，圖8A表示長方形的ROI，圖8B表示八角形的ROI，圖8C表示六角形的ROI。另外，如圖9所示那樣，可以用下式定義必要的線軌道數據的長度"LineScanLeiigth"。LineScaiiLength = 4W ...... ( 4 )在此，作為例子，圖10表示0.5mitix256列收集時的無傾斜的情 況下的數據收集范圍。收集數據時的臥臺移動方向也有自由度，基本上可以是IN方向、 OUT方向的任意一個。作為系統，可以具有手動(MANUAL)和自 動(AUTO)的2個模式。MANUAL是指由用戶明確地決定收集時的 臥臺移動方向。這在希望在確保路徑的基礎上在任意的方向上進行收 集時有用。另外，AUTO是指使用于收集線軌道數據的移動最短的方 向，可以根據掃描數據收集結束后的位置、以及圓軌道掃描的掃描位 置自動地計算。如果這樣決定了收集范圍，則依照該收集范圍，在步驟S3中進行 圓軌道掃描。將在該步驟S3中收集到的圓軌道數據存儲在存儲裝置 36中。這時，與圓軌道數據一起，對應地存儲該掃描條件。然后，在 步驟S4中，根據通過上述步驟Sl的線軌道掃描得到的數據和通過上 述步驟S3的圓軌道掃描得到的數據，在重構裝置42中執行圖像的重 構。另外，由于該圖像重構的細節是公知的，所以省略說明。如果這樣求出了重構圖像，則在步驟S5中將該重構圖像顯示在顯 示裝置50上。這樣，根據本實施例，調整線數據的取得方法等，能夠將追加輻 射抑制為最小限。在此，參考圖11的流程圖說明圖5的流程圖的動作的變形例子。首先，如果開始本時序，則在步驟S11中，進行掃描計劃設定。 在此，進行用于確定掃描順序和掃描條件的掃描計劃的設定。即，設 定后述的線軌道掃描、圓軌道掃描的掃描條件。然后，對該設定了的 線軌道掃描、圓軌道掃描的掃描條件進行比較，檢查是否是適合于后 述的重構的掃描條件的組合。在其結果是不適于重構的組合的情況下， 發出該信息的警告，或者不轉移到下一個步驟。接著，在步驟S12中，執行線軌道掃描。在此，可以變更線軌道 掃描的掃描條件。在此，在變更了掃描條件的情況下，對線軌道掃描 和圓軌道掃描的掃描條件進行比較，檢查是否是適合于重構的掃描條 件的組合。然后，在是不適于重構的組合的情況下，與上述步驟Sll 一樣，發出該信息的警告，或者不進行線軌道掃描。然后，如果在步驟S13中決定了收集范圍，則在步驟S14中進行 圓軌道掃描。在此，可以變更圓軌道掃描的掃描條件。在變更了掃描 條件的情況下，對線軌道掃描和圓軌道掃描的掃描條件進行比較，檢 查是否是適合于重構的掃描條件的組合。在其結果是不適于重構的組 合的情況下，發出該信息的警告，或者不進行圓軌道掃描。接著，在步驟S15中，進行重構。在此，對與線軌道數據對應的 掃描條件和與圓軌道數據對應的掃描條件進行比較，檢查是否是適合 于重構的掃描條件的組合。在此，在是不適于重構的組合的情況下， 發出該信息的警告，或者不進行重構處理。然后，在步驟S16中，進行重構圖像的顯示。另外，如上述那樣， 針對用不適于重構的組合重構出的圖像，顯示是基于不適于重構的數 據的組合而生成的圖像的警告。另外，在X射線CT裝置10中，可以由操作者任意地切換選擇上 述圖5的流程圖的方法、圖ll的流程圖的方法。如上所述，根據代替掃描數據而收集線軌道數據，只使用該線軌 道數據的中央列附近的數據來形成掃描數據的線圓構成法，能夠將X 射線的追加輻射抑制為最小限。但是，如上所述，在本實施例的線圓構成法中， 一連串規則中的 線軌道數據的列數、收集厚度、X射線管球的管電壓、架臺的傾斜角 度必須與圓軌道掃描是同一條件，因此在主控制器34中，檢查兩者的 條件是否一致。在其結果是兩者的條件(例如X射線管球的管電壓、 架臺的傾斜角度等)不一致的情況下，發出警告。例如，如圖12所示那樣，在存在與其他不同的X射線管球12的 管電壓的情況下(在該情況下數據C6的80kV)，在本線圓構成法中 無法得到沒有偽像的圖像。因此，可以如上所述那樣，在顯示裝置50 等上警告顯示重構圖銖無效的信息，或者停止應該禁止掃描本身的動 作。進而，如圖13所示那樣，在存在多個患者的情況下，例如對患者 A的圓軌道數據和患者B的線軌道數據進行組合當然是沒有意義的。另外，即使是同一患者A，對取得數據的日期不同(例如患者A,a和 患者A2A)的情況下的圓軌道數據CA和線軌道數據LA，進行組合、 或對腹部用而收集到的圓軌道數據和胸部用而收集到的線軌道數據進 行組合也是沒有意義的。這樣，為了明確地不許可無意義的數據之間的重構，數據管理是 重要的。因此，可以對各個數據設置管理標簽，在主控制器34中只在 管理標簽一致的數據之間許可重構。由此，能夠實現只許可適當條件下的線軌道數據收集，禁止不一 致的數據之間的重構的系統。另外，上述的作為線數據收集條件的數據的收集厚度、列數、X 射線源的管電壓、架臺的傾斜角度、以及收集開始位置、收集長度在 線軌道掃描和圓軌道掃描中必須是一樣的，但可以由用戶設定它們， 也可以由主控制器34等將它們設定為相同的值。(實施例2 )在上述實施例l中，說明了如圖12所述那樣，在條件不一致的情 況下，進行警告顯示，或停止動作。但是，除了這樣的動作以外，例 如在如數據C6那樣數據不足的情況下，也可以根據需要自動地進行2 次掃描等進行補足。或者，也可以考慮在有條件不一致的數據的情況下，不停止掃描 而進行重構，只跳過該部分，或者不進行修正而有效地使用其他數據。 其中，在該情況下，也應該警告無法得到正確的重構圖像。另外，例如也可以根據用途，將X射線管球的管電壓設為2個不 同的值(例如120kV、 80kV)而進行線軌道掃描，然后進行圓掃描， 分別得到重構圖像。圖14是用于說明本發明的實施例2的X射線CT裝置的基本動作 的流程圖。首先，如果開始本時序，則在步驟S21中，與上述的圖ll的流程 圖的步驟Sll —樣，進行掃描計劃設定。在該情況下,只設定1次錢 軌道掃描(例如X射線管球的管電壓為120kV)。接著，在步驟S22中，執行線軌道掃描。然后，如果在步驟S23中決定了線軌道的收集 范圍，則在步驟S24中檢查掃描條件。在此，例如決定X射線管球的 管電壓為80kV、 120kV的2種，還是只為120kV等。接著，在步驟S25中，檢查追加的線軌道掃描的有無。在此，在 沒有追加的情況下，轉移到步驟S26,上述管電壓為120kV，只有1 次的線軌道掃描。在該情況下，圖12所示那樣的數據C6為無修正的 圖像，除此以外的數據C1 C5和C7 C8為有修正。另一方面，在上述步驟S25中有追加的情況下，轉移到步驟S27， 將管電壓分為120kV和80kV的2次，執行線軌道掃描。即，對于圖 12所示那樣的數據C6，在80kV的管電壓下執行掃描，對于其他數據， 在120kV的管電壓下執行掃描。然后，在步驟S28中，與上述的圖11的流程圖的步驟S15—樣， 執行圓軌道掃描。接著，在步驟S29中進行重構，在不適于重構的組 合的情況下，進行檢查，而發出該信息的警告，或者不進行重構處理。 然后，在步驟S30中，進行重構圖像的顯示。另外，如上所述，對于 用不適于重構的組合重構出的圖像，顯示表示是根據不適于重構的數 據的組合生成的圖像的警告。這樣，即使根據需要進行多次的線軌道掃描，也能夠抑制X射線 的追加輻射。以上，說明了本發明的實施例，但本發明并不只限于上述實施例， 在不脫離本發明的宗旨的范圍內，當然可以進行各種變形實施。進而，在上述實施例中包含各種階段的發明，通過適當地組合所 揭示的多個構成要素，能夠抽出各種發明。例如即使從實施例所示的 全部構成要素中刪除幾個構成要素，或者組合實施例所示的幾個構成 要素，也能夠解決發明內容部分中所示的課題，在能夠得到發明效果 部分中所述的效果的情況下，也能夠抽出刪除了該構成要素的結構作 為發明。
權利要求
1.一種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的體軸方向上變寬的X射線束的X射線源；沿著上述被檢體的體軸方向排列多列的檢測透過了上述被檢體的X射線的檢測元件的X射線檢測部件；根據在上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構部件，其特征在于包括進行控制使得一邊使上述X射線源相對于上述被檢體在被檢體的體軸方向上移動，一邊收集第一投影數據，并且一邊使上述X射線源在上述被檢體的周圍旋轉，一邊收集第二投影數據的掃描控制部件；對上述第一投影數據和上述第二投影數據進行合成而進行重構處理的重構處理部件；根據與上述第一投影數據對應的掃描條件、與上述第二投影數據對應的掃描條件，進行與掃描的可否或重構處理的可否有關的判斷的判斷部件。
2. 根據權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于還包括 基于進行上述與掃描的可否、或重構處理的可否有關的判斷的上述判斷部件，警告在掃描或重構中無法得到正常的圖像的情況的警告 部件。
3. —種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的體軸方向上變 寬的X射線束的X射線源；沿著上述被檢體的體軸方向排列多列的檢 測透過了上述被檢體的X射線的檢測元件的X射線檢測部件；根據在 上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構部件，其特征 在于包括進行控制使得一邊使上述X射線源在上述被檢體的體軸方向上 相對于被檢體移動， 一邊收集第一投影數據的第一掃描控制部件；根據上述第一投影數據，顯示用于設定掃描范圍或圖像生成范圍 的掃描范圍設定用圖像的范圍設定部件；根據由上述范圍設定部件設定的上述掃描范圍或圖像生成范圍， 進行控制使得一邊使上述X射線源在上述被檢體的周圍旋轉， 一邊收集第二投影數據的第二掃描控制部件；對上述第一投影數據和上述第二投影數據進行合成而進行重構 處理的重構處理部件。
4. 一種X射線CT裝置的控制方法，該X射線CT裝置具備 產生在被檢體的體軸方向上變寬的X射線束的X射線源；沿著上述被件的X射線檢:測部件；根據在上述X射線檢測部件中檢測^的數據而 重構圖像的重構部件，該方法的特征在于包括一邊使上述X射線源在上述被檢體的體軸方向上相對于被檢體 移動， 一邊收集第一投影數據；根據上述第一投影數據，顯示用于設定掃描范圍或圖像生成范圍 的范圍設定用圖像，設定掃描范圍或圖像生成范圍；根據所設定的上述掃描范圍或圖像生成范圍，一邊使上述X射線 源在上述被檢體的周圍旋轉， 一邊收集第二投影數據；對上述第一投影數據和上述第二投影數據進行合成而進行重構處理。
5. 根據權利要求4所述的X射線CT裝置的控制方法，其特征在于在收集上述第一投影數據之前，設定上述第一投影數據和上述第 二投影數據的掃描條件，檢查該掃描條件是否是適于重構的組合。
6. —種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的體軸方向上變 寬的X射線束的X射線源；沿著上述被檢體的體軸方向排列多列的檢 測透過了上述被檢體的X射線的檢測元件的X射線檢測部件；根據在 上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構部件，其特征 在于包括根據一邊使上述X射線源在上述被檢體的體軸方向上相對于被 檢體移動一邊收集到的第一投影數據、 一邊使上述X射線源在上述被 檢體的周圍旋轉一邊收集到的第二投影數據，而重構圖像的重構處理 部件；構成為能夠選擇以下的模式的控制部件，即根據上述第一投影數據而設定掃描范圍或圖像生成范圍的第一模式；收集上述范圍設定用 的圖像，在根據該上述范圍設定用的圖像，設定了掃描范圍或圖像生 成范圍后，進行上述第一投影數據和上述第二投影數據的收集的第二 模式。
7. —種X射線CT裝置，具備產生在被檢體的體軸方向上變 寬的X射線束的X射線源；沿著上述被檢體的體軸方向排列多列的檢 測透過了上述被檢體的X射線的檢測元件的X射線檢測部件；根據在 上述X射線檢測部件中檢測出的數據而重構圖像的重構部件，其特征 在于包括進行控制使得一邊使上述X射線源在上述被檢體的體軸方向上 相對于被檢體移動一邊在第一攝影條件下收集第一投影數據的第一掃 描控制部件；根據上述第一投影數據，顯示用于設定掃描范圍或圖像生成范圍 的掃描范圍設定用圖像的范圍設定部件；進行控制使得一邊使上述X射線源在上述被檢體的體軸方向上 相對于被檢體移動， 一 邊在與上述第 一攝影條件不同的第二攝影條件 下收集第二投影數據的第二掃描控制部件；才艮據由上述范圍設定部件設定的上述掃描范圍或圖像生成范圍， 進行控制使得一邊使上述X射線源在上述被檢體的周圍旋轉， 一邊收 集第三投影數據的第三掃描控制部件；對上述第一投影數據和上述第三投影數據、或上述第一、第二投 影數據和第三投影數據進行合成而進行重構處理的重構處理部件。
8. 根據權利要求7所述的X射線CT裝置，其特征在于 上述第一攝影條件和上述第二攝影條件下的上述X射線源的管電壓值是不同的。
9. 根據權利要求7所述的X射線CT裝置，其特征在于 上述重構處理部件與上述第一攝影條件和第二攝影條件對應地合成投影數據。
全文摘要
本發明的X射線CT裝置(10)在線軌道掃描中從X射線管球(12)經由被檢體在該被檢體的體軸方向上產生錐形射束的X射線束，通過2維檢測器系統(16)檢測X射線。另外，在同一條件下通過線軌道掃描，檢測由于X射線管球(12)和被檢體的相對旋轉運動而產生的X射線。另外，在重構裝置(42)中，根據2個檢測出的X射線，對上述被檢體的數據進行逆投影，從而重構圖像。
文檔編號G06T11/00GK101254112SQ20081008203
公開日2008年9月3日 申請日期2008年2月28日 優先權日2007年2月28日
發明者中西知 申請人:株式會社東芝;東芝醫療系統株式會社