專(zhuān)利名稱(chēng)：愛(ài)克斯射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法和裝置，尤其涉及這樣一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法和裝置，其被設(shè)置用于包含在同一最佳范圍內(nèi)的若干片的圖像數(shù)據(jù)像素值范圍。
在常規(guī)的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置中，從X射線(xiàn)源發(fā)出的扇形X射線(xiàn)束照射到被檢查者上，透射的X射線(xiàn)由X射線(xiàn)檢測(cè)元件的一維陣列進(jìn)行測(cè)量，所述陣列包括沿著扇形X射線(xiàn)束的范圍設(shè)置的多個(gè)檢測(cè)元件。
透射的X射線(xiàn)在X射線(xiàn)源和檢測(cè)元件圍繞被檢查者轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)被從幾個(gè)觀察方向進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量透射的X射線(xiàn)的過(guò)程叫做“掃描”。根據(jù)由掃描獲得的多個(gè)視圖的測(cè)量數(shù)據(jù)，重構(gòu)被檢查者的體層掃描圖像。
當(dāng)這樣產(chǎn)生的被檢查者的體層掃描圖像的圖像數(shù)據(jù)被顯示在圖像顯示裝置例如CRT(陰極射線(xiàn)管)顯示器上時(shí)，在圖像數(shù)據(jù)中的像素值(即在X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置情況下的CT值)被按照X射線(xiàn)的透射系數(shù)確定，并且一般確定空氣的值為-1000，水的值為0。
通過(guò)把這些圖像數(shù)據(jù)像素值轉(zhuǎn)換成具有256個(gè)等級(jí)的層次的顯示數(shù)據(jù)來(lái)顯示圖像。雖然顯示數(shù)據(jù)的層次數(shù)隨圖像顯示電路或CRT顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)而變，但一般具有256個(gè)等級(jí)(強(qiáng)度數(shù)據(jù)用8位進(jìn)行處理)，因而不能提供層次范圍寬的顯示，例如范圍從-1000到+2000的圖像數(shù)據(jù)像素值的顯示。
例如，考慮到要被觀察的被檢查者的內(nèi)部器官給出范圍為-150和+150CT值的像素值的情況。在這種情況下，引入了“窗口寬度”的概念。顯示數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換，以便利用256個(gè)層次顯示相應(yīng)于窗口寬度的范圍。圖像利用陰影進(jìn)行顯示，其中具有高于上限的CT值的部分用白或黑表示，具有低于下限值的部分用黑或白表示。這處理可以適用于被包含在可顯示的層次范圍內(nèi)的要被觀察的區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，并且圖像數(shù)據(jù)可用不同的對(duì)比度顯示。
在進(jìn)行體層掃描成像之前，有時(shí)進(jìn)行搜索掃描，以便確定最佳的成像位置。在搜索掃描中，在移動(dòng)被檢查者所在的并固定有X射線(xiàn)管和X射線(xiàn)檢測(cè)器的臺(tái)面的同時(shí)，被檢查者被照射，以便獲得X射線(xiàn)顯影的圖像。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)1-293844(1989)披露了一種技術(shù)，其中通過(guò)計(jì)算X射線(xiàn)相對(duì)于在搜索掃描期間發(fā)射的X射線(xiàn)的平均檢測(cè)值的衰減來(lái)確定作為掃描條件的X射線(xiàn)劑量。
然而，因?yàn)閹讉€(gè)被檢查者的體形是不同的，根據(jù)在X射線(xiàn)源的一個(gè)角度位置進(jìn)行的搜索掃描中檢測(cè)的值確定最佳掃描條件是困難的。
此外，因?yàn)楸粰z查者的各片截面形狀是不同的，所以在這些片之間發(fā)生所獲得的圖像數(shù)據(jù)的像素值范圍的分散。這便提出了一個(gè)問(wèn)題，即從幾個(gè)片獲得的圖像數(shù)據(jù)的各個(gè)像素值范圍對(duì)于每一片是不同的。
本發(fā)明的目的在于，提供一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描(CT)方法和裝置，其中對(duì)于幾個(gè)片的圖像數(shù)據(jù)像素值可被包含在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
現(xiàn)在說(shuō)明用于解決上述問(wèn)題的本發(fā)明。
(1)按照本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法，其中從X射線(xiàn)源發(fā)出的X射線(xiàn)照射在被置于測(cè)量容積內(nèi)的被檢查者上，發(fā)射的X射線(xiàn)利用X射線(xiàn)檢測(cè)元件的陣列檢測(cè)，該方法包括以下步驟在對(duì)被檢查者進(jìn)行體層掃描成像之前，通過(guò)把X射線(xiàn)源固定在兩個(gè)不同的角度位置產(chǎn)生搜索圖像，并在所述角度位置分別進(jìn)行被檢查者的搜索成像；參考基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，圖像數(shù)據(jù)的所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以及在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比計(jì)算掃描條件；以及按照掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
在本發(fā)明的第一方面中，基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積和在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ給出在規(guī)定為缺省值的掃描條件‘缺省的-mAs”下的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’。并且標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’和所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ目標(biāo)給出為獲得所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差而要求的掃描條件‘掃描-mAs’。按照這樣獲得的掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
結(jié)果，每片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于σ目標(biāo)，這能夠使幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
(2)按照第二方面，本發(fā)明提供一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置，該裝置包括用于向被檢查者發(fā)射X射線(xiàn)的X射線(xiàn)源，用于檢測(cè)發(fā)射的X射線(xiàn)的被檢查者透射的信息的X射線(xiàn)寄存器，以及控制裝置，用于控制X射線(xiàn)的發(fā)射和檢測(cè)，其中控制裝置這樣進(jìn)行控制，使得在被檢查者的體層成像之前，通過(guò)把X射線(xiàn)源固定在兩個(gè)不同的角度位置并分別進(jìn)行被檢查者的搜索成像來(lái)產(chǎn)生搜索圖像；參考基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，圖像數(shù)據(jù)的所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以及在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比計(jì)算掃描條件；以及如此進(jìn)行控制，使得按照掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
在按照第二方面的本發(fā)明中，通過(guò)控制裝置的作用，基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，圖像數(shù)據(jù)的所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以及在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比給出在規(guī)定為缺省值的掃描條件‘缺省的-mAs”下的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’。并且標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’和所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ目標(biāo)給出為獲得所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差而要求的掃描條件‘掃描-mAs’。按照這樣獲得的掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
結(jié)果，每片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于σ目標(biāo)，這能夠使幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
(3)按照第三方面，本發(fā)明提供一種如第二方面所述的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置，其中控制裝置把X射線(xiàn)源固定在幾個(gè)角度位置上，使得在X射線(xiàn)源的這些角度位置分別獲得的搜索圖像中的各個(gè)最大像素值預(yù)期為目標(biāo)值或最小值。
在按照本發(fā)明的第三方面中，對(duì)于用于確定掃描條件的沿兩個(gè)方向獲得的搜索圖像，因?yàn)槠渲兴阉鲌D像中的各個(gè)最大像素值預(yù)期是目標(biāo)值或最小值的搜索成像的方向被選擇為X射線(xiàn)源的發(fā)射方向，所以實(shí)際被檢查者的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’可以利用基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積和衰減比的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ被精確地計(jì)算。
結(jié)果，每一片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于一個(gè)所需的值，這使得幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一最佳范圍內(nèi)。
(4)按照第四方面，本發(fā)明提供一種如第三方面所述的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置，其中搜索圖像的最大像素值為目標(biāo)值的X射線(xiàn)源的一個(gè)角度位置被選擇為平行于徑向平面的方向，搜索圖像的最大像素值是最小值的X射線(xiàn)源的其它角度位置被選擇為平行于冠狀平面的方向。
在按照第四方面的本發(fā)明中，對(duì)于沿兩個(gè)方向取的用于確定掃描條件的搜索圖像，因?yàn)樗阉鞒上竦膬蓚€(gè)方向被選擇為徑向和冠狀平面的方向，此時(shí)搜索圖像中的各個(gè)最大像素值預(yù)期為目標(biāo)值和最小值，所以實(shí)際被檢查者的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’可以利用基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積和衰減比的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ被精確地計(jì)算。
結(jié)果，結(jié)果，每一片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于一個(gè)所需的值，這使得幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一最佳范圍內(nèi)。
這就是說(shuō)，本發(fā)明提供了以下的效果。
(1)在按照第一方面的本發(fā)明的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描的方法中，基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積、在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ給出在規(guī)定為缺省值的掃描條件‘缺省的-mAs”下的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’。并且標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’和所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ目標(biāo)給出為獲得所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差而要求的掃描條件‘掃描-mAs’。按照這樣獲得的掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
結(jié)果，每片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于σ目標(biāo)，這能夠使幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
(2)在按照本發(fā)明的第二方面的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置中，通過(guò)控制裝置的功能，基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積、以及在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ給出在規(guī)定為缺省值的掃描條件‘缺省的-mAs”下的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’。并且標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’和所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ目標(biāo)給出為獲得所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差而要求的掃描條件‘掃描-mAs’。按照這樣獲得的掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
結(jié)果，每片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于σ目標(biāo)，這能夠使幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
(3)在按照本發(fā)明的第三方面的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置中，對(duì)于用于確定掃描條件的沿兩個(gè)方向獲得的搜索圖像，因?yàn)槠渲兴阉鲌D像中的各個(gè)最大像素值預(yù)期是目標(biāo)值或最小值的搜索成像的方向被選擇為X射線(xiàn)源的發(fā)射方向，所以實(shí)際被檢查者的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’可以利用基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積和衰減比的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ被精確地計(jì)算。
結(jié)果，每一片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于一個(gè)所需的值，這使得幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一最佳范圍內(nèi)。
(4)在按照本發(fā)明的第四方面的X射線(xiàn)體層掃描裝置中，對(duì)于沿兩個(gè)方向取的用于確定掃描條件的搜索圖像，因?yàn)樗阉鞒上竦膬蓚€(gè)方向被選擇為徑向和冠狀平面的方向，此時(shí)搜索圖像中的各個(gè)最大像素值預(yù)期為目標(biāo)值和最小值，所以實(shí)際被檢查者的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ’可以利用基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積和衰減比的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ被精確地計(jì)算。
結(jié)果，每一片的掃描條件可以被如此控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于一個(gè)所需的值，這使得幾個(gè)片的像素值的分散范圍被包含在同一最佳范圍內(nèi)。
本發(fā)明的其它的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)最佳實(shí)施例的說(shuō)明可以看得更加清楚。
圖1是說(shuō)明按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法的例子的流程圖；圖2是說(shuō)明使用按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置配置的方塊圖；圖3是用于說(shuō)明按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行搜索成像的圖。
現(xiàn)在參照


本發(fā)明的一些最佳實(shí)施例。
<X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置的配置>
下面參照?qǐng)D2說(shuō)明利用X射線(xiàn)CT掃描器的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置的配置。
臺(tái)架1是X射線(xiàn)CT掃描器的機(jī)械部分，在其中X射線(xiàn)管2和檢測(cè)器3按照幾種掃描技術(shù)在被檢查者周?chē)M(jìn)行機(jī)械的或電氣的操作。
臺(tái)面4上具有被檢查者5，臺(tái)面4被送進(jìn)臺(tái)架1。由臺(tái)面/臺(tái)架控制器6控制臺(tái)架1的傾斜和臺(tái)面4的運(yùn)動(dòng)。
X射線(xiàn)管2由X射線(xiàn)管驅(qū)動(dòng)/產(chǎn)生控制器7控制，以便轉(zhuǎn)動(dòng)或停止，并且產(chǎn)生X射線(xiàn)或者停止產(chǎn)生X射線(xiàn)。臺(tái)面/臺(tái)架控制器6和后面將要說(shuō)明的系統(tǒng)控制器構(gòu)成驅(qū)動(dòng)控制裝置。
檢測(cè)器3在檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)裝置8的控制下圍繞被檢查者隨X射線(xiàn)管2轉(zhuǎn)動(dòng)。
在由X射線(xiàn)管2發(fā)射X射線(xiàn)時(shí)，通過(guò)被檢查者5的X射線(xiàn)被檢測(cè)器3檢測(cè)，并且由數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(DAS)獲得它們的數(shù)據(jù)。獲得的數(shù)據(jù)被傳遞到搜索圖像產(chǎn)生部分10和重構(gòu)裝置11。
搜索圖像產(chǎn)生部分10根據(jù)由搜索成像獲得的被檢查者的透射投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生搜索圖像。搜索圖像被用來(lái)確定掃描位置和掃描條件。
圖像重構(gòu)裝置11根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重構(gòu)，從而產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)，并在顯示裝置20上顯示圖像數(shù)據(jù)，同時(shí)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置12中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)被讀出，以便在圖像處理器13中產(chǎn)生投影圖像，如后面所述，并且投影圖像在顯示裝置20上顯示。
操作部分14是用于輸入若干指令的輸入裝置。系統(tǒng)控制器5按照由操作部分14提供的指令和預(yù)定的操作程序以及掃描方案控制整個(gè)系統(tǒng)。
<X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法>
下面參照?qǐng)D1的流程圖說(shuō)明由上述的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置執(zhí)行的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法。在對(duì)被檢查者進(jìn)行體層成像之前，首先從幾個(gè)方向?qū)Ρ粰z查者5進(jìn)行搜索成像。
通過(guò)第一搜索成像開(kāi)始產(chǎn)生第一搜索圖像(圖1S1)。如圖3所示，選擇互相垂直的兩個(gè)方向作為搜索成像的方向。例如，X射線(xiàn)管2被設(shè)置在0°位置(在被檢查者的正上方)，檢測(cè)器3被設(shè)置在180°位置(在被檢查者的正下方)，如圖3所示。在臺(tái)架轉(zhuǎn)動(dòng)部分被按上述固定的條件下，臺(tái)面4沿著人體軸線(xiàn)的方向(垂直于圖3中畫(huà)面的方向)平移的同時(shí)，發(fā)射X射線(xiàn)，并測(cè)量被檢查者透射的投影數(shù)據(jù)。然后，通過(guò)搜索圖像產(chǎn)生部分11產(chǎn)生第一搜索圖像。
接著，由第二搜索成像產(chǎn)生第二搜索圖像(圖1S2)。如圖3所示，X射線(xiàn)管2被設(shè)置在90°位置(在被檢查者的一側(cè))，檢測(cè)器3被設(shè)置在270°位置(在被檢查者的另一側(cè))。在臺(tái)架轉(zhuǎn)動(dòng)部分被按上述固定的條件下，臺(tái)面4沿著人體軸線(xiàn)的方向(垂直于圖3中畫(huà)面的方向)平移的同時(shí)，發(fā)射X射線(xiàn)，并測(cè)量被檢查者透射的投影數(shù)據(jù)。然后，通過(guò)搜索圖像產(chǎn)生部分11產(chǎn)生第二搜索圖像。
假定搜索圖像沿許多方向被如此產(chǎn)生，使得第一和第二搜索圖像被在這些圖像當(dāng)中按照需要這樣選擇，使得預(yù)期具有最大的最大圖像值的搜索圖像被選擇作為一個(gè)搜索圖像，而預(yù)期具有最小的最大圖像值的另一個(gè)搜索圖像被選擇作為另一個(gè)搜索圖像。
如果被檢查者具有平的橫截面，如圖3所示，則所需的搜索圖像從相互垂直的兩個(gè)方向選取，例如在0°方向和90°方向(或270°方向)。這種搜索成像能夠利用衰減比校正標(biāo)準(zhǔn)偏差，這將在下面說(shuō)明?，F(xiàn)在操作者進(jìn)行X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描的初始化，例如選擇射線(xiàn)管電壓，片的厚度和重構(gòu)功能(圖1S3)。在這初始化步驟中，X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描所需的若干參數(shù)由操作者通過(guò)操作部分14確定。此外，參照由搜索圖像產(chǎn)生部分11產(chǎn)生的搜索圖像，系統(tǒng)控制器15確定X射線(xiàn)體層掃描的掃描位置(圖1S4)。(1)計(jì)算圖像的SD(圖1S5)圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(稱(chēng)為“圖像SD”)在下面由σ表示。在確省的成像條件下成像的被檢查者(人體或人體的組織)的投影顯示數(shù)據(jù)的面積(“投影面積”)和圖像SDσpixel之間的關(guān)系由下式給出σpixel=f(投影面積)，其中，投影顯示數(shù)據(jù)的面積可以從搜索圖像粗略地獲得，“f”是預(yù)定的函數(shù)。這一圖像SD根據(jù)假定被檢查者具有圓形截面而獲得。代替使用由作為顯示圖像而導(dǎo)出的投影顯示數(shù)據(jù)的面積，可以使用在預(yù)處理之后立即獲得的透射投影數(shù)據(jù)的面積。
圖像SDσpixel的一些值以函數(shù)或以表的形式被預(yù)先存儲(chǔ)，用于按照從搜索圖像得到的投影顯示數(shù)據(jù)的面積確定每片的圖像SD。
(2)圖像SD的校正(圖1S6)從(1)獲得的每片的圖像SD按照兩個(gè)正交方向的搜索圖像之間的衰減比被校正。這樣，對(duì)于每片得到相應(yīng)于被檢查者的實(shí)際截面形狀的圖像SDσ`。
圖像SDσ`pixel可以按照下面的公式由σ和衰減比進(jìn)行計(jì)算σ`pixel=σpixel×g(投影max-90°/投影max-0°)當(dāng)投影max-90°＞投影max-0°時(shí)，以及σ`pixel=σpixel×g(投影max-0°/投影max-90°)當(dāng)投影max-0°＞投影max-90°時(shí)，其中投影max-0°是從在0°的搜索圖像獲得的最大像素值，投影max-90°是從在90°的搜索圖像獲得的最大像素值。它們之間的比是衰減比。
此外‘g’是一階或較高階例如二階或三階函數(shù)，并且相應(yīng)于被檢查者的橫截面形狀的圖像SDσ`可以由圓形截面的σ和被檢查者的搜索成像衰減比獲得。代替像素值，可以使用透射投影數(shù)據(jù)值。
(3)掃描條件的確定已知圖像SD和成像條件(即mAs管電流和時(shí)間的乘積)一般具有以下關(guān)系σtarget/σ`pixel=(確省的-mAs/掃描-mAs)1/2因此，通過(guò)規(guī)定所需的圖像SD值作為σtarget(圖7中S7)，從σ`pixel和確省的圖像條件‘確省的-mAs’可以獲得滿(mǎn)足σtarget的掃描條件‘掃描-mAs’。
然后，這樣獲得的成像條件‘掃描-mAs’通過(guò)系統(tǒng)控制器15在顯示裝置20上顯示，操作者確定該值是否合適(圖7S9)。當(dāng)確定完成后，則完成掃描計(jì)劃，處理轉(zhuǎn)向“等待狀態(tài)”等待進(jìn)行掃描。根據(jù)由上述規(guī)定和計(jì)算確定的參數(shù)，進(jìn)行X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描(圖1S10)。即，臺(tái)架轉(zhuǎn)動(dòng)部分開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接通X射線(xiàn)發(fā)射，從X攝像管2發(fā)射X射線(xiàn)。
根據(jù)獲得的成像條件‘掃描-mAs’發(fā)射X射線(xiàn)，從而如上所述，對(duì)于每片，都滿(mǎn)足圖像SDσtarget。
然后，由檢測(cè)器3獲得掃描數(shù)據(jù)。根據(jù)這樣獲得的數(shù)據(jù)，圖像重構(gòu)器11進(jìn)行圖像重構(gòu)，從而產(chǎn)生在顯示裝置20上顯示的圖像數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)同時(shí)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置12中。
<實(shí)施例的效果>
(1)基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和分別在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比給出在被規(guī)定為確省值的掃描條件‘確省的-mAs’下的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ`。標(biāo)準(zhǔn)偏差σ`和所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差σtarget給出為維持所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差所需的掃描條件‘掃描-mAs’。
結(jié)果，每一片的掃描條件可以被這樣控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于σtarget，這能使許多片的像素值的分散范圍保持在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
(2)對(duì)于用于確定掃描條件的沿兩個(gè)方向取的搜索圖像，因?yàn)樗阉鞒上竦姆较虮贿x擇為兩個(gè)方向，在這兩個(gè)方向上搜索圖像的各個(gè)最大像素值預(yù)期等于最大值和最小值，對(duì)于實(shí)際的被檢查者的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ`可以使用基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ和衰減比被精確地計(jì)算。
結(jié)果，對(duì)于每一片的掃描條件可以被這樣控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于所需的值，這能使許多片的像素值的分散范圍保持在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
(3)對(duì)于用于確定掃描條件的沿兩個(gè)方向取的搜索圖像，因?yàn)樗阉鞒上竦姆较虮贿x擇為徑向和光圈的方向，在這兩個(gè)方向上搜索圖像的各個(gè)最大像素值預(yù)期等于最大值和最小值，對(duì)于實(shí)際的被檢查者的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ`可以使用基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ和衰減比被精確地計(jì)算。
結(jié)果，對(duì)于每一片的掃描條件可以被這樣控制，使得圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于所需的值，這能使許多片的像素值的分散范圍保持在同一個(gè)最佳范圍內(nèi)。
不脫離本發(fā)明的構(gòu)思可以作出許多不同的實(shí)施例。應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所述的實(shí)施例，而是由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描方法，其中從X射線(xiàn)源發(fā)出的X射線(xiàn)照射在被置于測(cè)量容積內(nèi)的被檢查者上，發(fā)射的X射線(xiàn)利用X射線(xiàn)檢測(cè)元件的陣列檢測(cè)，該方法包括以下步驟在對(duì)被檢查者進(jìn)行體層掃描成像之前，通過(guò)把X射線(xiàn)源固定在兩個(gè)不同的角度位置產(chǎn)生搜索圖像，并在所述角度位置分別進(jìn)行被檢查者的搜索成像；參考基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，圖像數(shù)據(jù)的所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以及在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比計(jì)算掃描條件；以及按照掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
2.一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置，該裝置包括用于向被檢查者發(fā)射X射線(xiàn)的X射線(xiàn)源；用于檢測(cè)發(fā)射的X射線(xiàn)的被檢查者透射的信息的X射線(xiàn)寄存器；以及控制裝置，用于控制X射線(xiàn)的發(fā)射和檢測(cè)，其中控制裝置這樣進(jìn)行控制，使得在被檢查者的體層成像之前，通過(guò)把X射線(xiàn)源固定在兩個(gè)不同的角度位置并分別進(jìn)行被檢查者的搜索成像來(lái)產(chǎn)生搜索圖像；參考基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，圖像數(shù)據(jù)的所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以及在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比計(jì)算掃描條件；以及如此進(jìn)行控制，使得按照掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
3.如權(quán)利要求2所述的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置，其中控制裝置如此把X射線(xiàn)源固定在角度位置上，使得在X射線(xiàn)源的所述角度位置分別獲得的搜索圖像中的各個(gè)最大像素值預(yù)期為最大值和最小值。
4.如權(quán)利要求3所述的X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描裝置，其中X射線(xiàn)源的一個(gè)角度位置被選擇為平行于徑向的方向，在此方向搜索圖像的最大像素值是最大值，X射線(xiàn)源的另一個(gè)角度位置被選擇為平行于光圈(coronal)方向的方向，在此方向搜索圖像的最大像素值是最小值。
全文摘要
為了使多片的圖像數(shù)據(jù)像素值范圍處于同一個(gè)最佳范圍內(nèi),提供了一種X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)體層掃描的方法和裝置,包括X射線(xiàn)源,X射線(xiàn)寄存器,以及控制裝置,其中控制裝置這樣進(jìn)行控制,使得在被檢查者的體層成像之前,通過(guò)把X射線(xiàn)源固定在兩個(gè)不同的角度位置并分別進(jìn)行被檢查者的搜索成像來(lái)產(chǎn)生搜索圖像;參考基于投影顯示數(shù)據(jù)的面積的圖像數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差,圖像數(shù)據(jù)的所需的標(biāo)準(zhǔn)偏差,以及在X射線(xiàn)源的兩個(gè)角度位置分別獲得的搜索圖像之間的像素值衰減比計(jì)算掃描條件;以及如此進(jìn)行控制,使得按照掃描條件進(jìn)行被檢查者的體層掃描成像。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1224602SQ9812261
公開(kāi)日1999年8月4日 申請(qǐng)日期1998年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者堀內(nèi)哲也 申請(qǐng)人:通用電器橫河醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社