專利名稱：：X-射線斷層攝影設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種X-射線斷層攝影設(shè)備，其在X-射線CT(計(jì)算機(jī)斷層攝影)設(shè)備等上顯示具有較少偽影影響的斷層攝影圖像，所述偽影諸如錐形束偽影、風(fēng)車偽影等，并且涉及其偽影減少方法.
背景技術(shù)：
：在多層X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影(X-射線CT)設(shè)備中，層數(shù)現(xiàn)在增加到64或256.已經(jīng)知曉各種錐形束困像重建算法，使用X-射線CT設(shè)備的螺旋掃描.然而，錐形束圖像重建算法中普遍的一個(gè)問題是對(duì)象體軸方向(也稱作z方向或切片方向)中的采樣間隔不足.這些算法違反Nyquist定理并且由于高頻成分而在每個(gè)重建困像中引起旋轉(zhuǎn)風(fēng)車形的偽影.即，當(dāng)探測(cè)器的分辨率對(duì)于結(jié)構(gòu)不充分并且使得螺距在螺旋掃描中較大時(shí)，不能理想地執(zhí)行插值計(jì)算并且因而在圖像上發(fā)生風(fēng)車形的偽影.為了減少這種風(fēng)車形偽影，在z方向上執(zhí)行多點(diǎn)插值以減少目標(biāo)信號(hào)的波動(dòng)寬度，由此將風(fēng)車形偽影投射成陰影，在日本未審專利公開號(hào)No.2003-325502中，例如，在執(zhí)行重建功能巻積處理之后，在z方向上執(zhí)行插值處理由此嘗試減少風(fēng)牟形偽影.
發(fā)明內(nèi)容然而，在用于在z方向上執(zhí)行多點(diǎn)插值以減少偽影的方法中，即使在其中未顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域上也實(shí)施插值，因而導(dǎo)致Z方向上分辨率下降，由此不能通過分辨率更多的增加獲得清楚的斷層攝影圖像.因而，本發(fā)明目的在于提供一種X-射線斷層攝影設(shè)備，其有效地提取偽影而不減少Z方向上的分辨率，由此以減少偽影，以及一種偽影減少方法。在本發(fā)明中，僅針對(duì)來自三維反投影(back-projected)斷層攝影圖像中的每一個(gè)其中顯現(xiàn)有偽影的圖像區(qū)域，減少偽影，對(duì)于不會(huì)發(fā)生偽影的區(qū)域，使用三維反投影斷層攝影圖像本身，并且顯示斷層攝影圖像，因而，對(duì)于沒有發(fā)生偽影的圖像區(qū)域，可以獲得清楚的斷層攝影圖像，而無需在Z方向上減少分辨率.根據(jù)笫一方面的X-射線斷層攝影設(shè)備包括掃描裝置，用于在臺(tái)架和平臺(tái)中至少一個(gè)正沿著體軸方向移動(dòng)的同時(shí)將X射線暴露到對(duì)象、由此生成對(duì)象的投影數(shù)據(jù)；CT值改變指定裝置，針對(duì)包含在通過對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影獲得的多幅斷層攝影困像中的每個(gè)像素區(qū)域，指定所述斷層攝影圖像之間的體軸方向上的CT值改變量；圖像處理?xiàng)l件選擇裝置，其根據(jù)所指定的CT值改變量來選擇用于執(zhí)行減少偽影的圖像處理的圖像處理?xiàng)l件；以及偽影減少裝置，其使用由圖像處理?xiàng)l件選擇裝置所選的圖像處理?xiàng)l件來執(zhí)行困像處理.在根據(jù)笫一方面的X-射線斷層攝影設(shè)備中，針對(duì)反投影的斷層攝影圖像的每個(gè)像素區(qū)域指定體軸方向上CT值改變量.基于指定的CT值改變量選擇圖像處理?xiàng)l件.基于指定的CT值改變量確定其中顯現(xiàn)有偽影的圖像區(qū)域和不具有偽影的區(qū)域.如果未發(fā)生偽影，那么選擇利用圖像區(qū)域?yàn)樵瓨拥膱D像的圖像處理?xiàng)l件.僅在其中顯現(xiàn)有偽影的圖像區(qū)域上實(shí)施圖像處理，從而減少偽影.附帶地，CT值改變量包括體軸方向上CT值改變的平均值或者體軸方向上CT值改變的最大和最小值之間的差值.根據(jù)第二方面的X-射線斷層攝影設(shè)備包括偽影比例計(jì)算裝置，用于計(jì)算CT值改變量在預(yù)定范圍的每個(gè)像素區(qū)域在包含在每幅斷層攝影圖像中的預(yù)定區(qū)域中占據(jù)的比例，以及確定裝置，用于確定當(dāng)所迷比例大于閾值時(shí)，在所述像素區(qū)域上實(shí)施用于減少偽影的圖像處理.在根據(jù)第二方面的X-射線斷層攝影設(shè)備中，雖然很有可能如果CT值改變量在預(yù)定范圍中，具有偽影的像素將存在，但是CT值改變量可能取決于諸如成像條件的影響而落在預(yù)定范圍中.因而，計(jì)算其中CT值改變量在預(yù)定范圍中的像素區(qū)域在包含在每幅斷層攝影困像中預(yù)定區(qū)域中所占據(jù)的比例.如果比例較低，那么從體軸方向觀察的高分辨率像素維持原樣，而不執(zhí)行偽影減少處理.如果比例較高，那么存在顯現(xiàn)偽影的高度可能性.因而，僅在其斷層攝影圖像中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域上實(shí)施圖像處理，以使得減少偽影.在根據(jù)笫三方面的X-射線斷層攝影設(shè)備中，偽影減少裝置的圖像處理包括這樣的處理，其將多幅斷層攝影圖像的圖像區(qū)域乘以每一個(gè)均選擇為圖像處理?xiàng)l件的加權(quán)因子并且把乘法結(jié)果加起來.在第三方面的結(jié)構(gòu)中，確定當(dāng)CT值改變量在預(yù)定范圍中時(shí)，存在其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域，對(duì)于其中顯現(xiàn)偽影的每個(gè)圖像區(qū)域，體軸方向上多個(gè)像素區(qū)域乘以加權(quán)因子并且乘積結(jié)果加在一起，由此減少每幅斷層攝影圖像的像素區(qū)域中的偽影。在根據(jù)第四方面的X-射線斷層攝影設(shè)備中，當(dāng)CT值改變量在預(yù)定范圍中時(shí)，圖像處理?xiàng)l件選摔裝置設(shè)置加權(quán)因子大于0.在第四方面的結(jié)構(gòu)中，對(duì)于其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域，體軸方向上多個(gè)像素區(qū)域乘以設(shè)置為大于0的加權(quán)因子，并且由此減少每個(gè)斷層攝影圖像的像素區(qū)域中顯現(xiàn)的偽影.在根據(jù)笫五方面的X-射線斷層攝影設(shè)備中，圖像處理選擇裝置根據(jù)體軸方向上像素區(qū)域的數(shù)量來改變加權(quán)因子.在笫五方面的結(jié)構(gòu)中，圖像處理?xiàng)l件選擇裝置可以根據(jù)體軸方向上像素區(qū)域的數(shù)量而改變加權(quán)因子.在根據(jù)第六方面的X-射線斷層攝影設(shè)備中，圖像處理?xiàng)l件選擇裝置根據(jù)第三或第四方面中CT值改變量而改變加權(quán)因子，在第六方面的結(jié)構(gòu)中，加權(quán)因子可以根據(jù)CT值改變量而改變，例如改變量為諸如20HU、IOOHU等.即，對(duì)于其中強(qiáng)烈顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域和其中微弱顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域可以分別進(jìn)行合適的偽影減少.在根據(jù)第七方面的X-射線斷層攝影設(shè)備中，CT值改變指定裝置根據(jù)CT值改變量確定指數(shù)值.在第七方面的結(jié)構(gòu)中，根據(jù)CT值改變量確定指數(shù)值.因而指數(shù)值能夠在其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域和其中無偽影的圖像區(qū)域之間進(jìn)行區(qū)分。使用指數(shù)值使得易于設(shè)置圖像處理，在根據(jù)第八方面的X—射線斷層攝影設(shè)備中，體軸方向上的多個(gè)像素區(qū)域根據(jù)指數(shù)值乘以與所述像素區(qū)域有關(guān)的加權(quán)因子，并且乘積結(jié)果加在一起.在第八方面的結(jié)構(gòu)中，對(duì)于體軸方向上的多個(gè)像素區(qū)域，加權(quán)因子根據(jù)指數(shù)值改變，并且它們互相相乘，由此使得可以減少每幅斷層攝影圖像的像素區(qū)域中的偽影.即，對(duì)于其中強(qiáng)烈顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域和其中微弱顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域可以分別進(jìn)行合適的偽影減少.在第九方面，當(dāng)在第二或笫四方面中CT值改變量范閨是從3HU至300HU時(shí)，偽影減少裝置對(duì)每個(gè)像素區(qū)域減少偽影.判斷當(dāng)CT值改變量范圍是從3HU至300HU時(shí)，偽影顯現(xiàn)，假設(shè)CT值改變量為例如300HU或以上，這意味著一區(qū)域已經(jīng)從軟組織改變到骨等，或者一區(qū)域反之亦然地改變，如果CT值改變量是3HU或以下，那么這意味著軟組織或骨在多個(gè)切片方向上連續(xù).另一方面，從3HU至300HU的CT值改變意味著正顯現(xiàn)風(fēng)車偽影或錐形束偽影.在根據(jù)笫十方面的X一射線斷層攝影設(shè)備中，每個(gè)像素區(qū)域包括一個(gè)像素或多個(gè)像素.在第十方面中，目標(biāo)斷層攝影圖像的像素區(qū)域可以作為一個(gè)像素或多個(gè)像素處理.根據(jù)笫十一方面的用于減少X射線斷層攝影圖像的偽影的方法，包括下列步驟對(duì)于包含在多個(gè)斷層攝影圖像中的每個(gè)像素區(qū)域，指定所述斷層攝影圖像之間體軸方向上CT值改變量，所述斷層攝影困像通過反投影當(dāng)臺(tái)架和平臺(tái)中至少一個(gè)正沿著對(duì)象體軸方向移動(dòng)時(shí)將X-射線暴露到對(duì)象而獲得的對(duì)象反投影數(shù)據(jù)而獲得；根據(jù)指定的CT值改變量選擇用于執(zhí)行減少偽影的圖像處理的圖像處理?xiàng)l件；以及使用所選的圖像處理?xiàng)l件執(zhí)行圖像處理.在根據(jù)笫十一方面的偽影減少方法中，關(guān)于反投影的斷層攝影圖像的每個(gè)像素區(qū)域指定體軸方向上CT值改變量.基于CT值改變量選擇圖像處理?xiàng)l件.即，關(guān)于其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域和無偽影的圖像區(qū)域，基于指定的CT值改變量做出決定.如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)顯現(xiàn)偽影，那么選擇利用其原樣圖像的圖像處理?xiàng)l件.可以僅在其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域上實(shí)施圖像處理，從而減少偽影.根據(jù)第十二方面的偽影減少方法，包括如下步驟計(jì)算其中CT值改變量在預(yù)定范圍中的像素區(qū)域在包含在每幅斷層攝影圖像中預(yù)定區(qū)域中所占據(jù)的比例，以及確定當(dāng)所述比例大于閾值時(shí)在每個(gè)像素區(qū)域上實(shí)施減少偽影的圖像處理.雖然很有可能如果CT值改變量在預(yù)定范圍，具有偽影的像素將存在，但是CT值改變量可能取決于諸如成像條件的影響落在預(yù)定范圍中。因而，根據(jù)第十二方面的偽影減少方法計(jì)算其中CT值改變量在預(yù)定范圍中的像素區(qū)域在包含在每幅斷層攝影圖像中預(yù)定區(qū)域中所占據(jù)的比例，如果比例較低，那么從體軸方向觀察的高分辦率像素保持原樣，而不執(zhí)行偽影減少處理.如果比例較高，那么存在顯現(xiàn)偽影的高度可能性。因而，僅在其斷層攝影圖像中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域上實(shí)施圖像處理，以使得減少偽影。在根據(jù)第十三方面的偽影減少方法中，用于減少偽影的圖像處理包括如下的處理將斷層攝影圖像的圖像區(qū)域乘以每一個(gè)均選作圖像處理?xiàng)l件的加權(quán)因子并且把乘積結(jié)果加起來.在第十三方面的偽影減少方法中，確定當(dāng)CT值改變量在預(yù)定范圍時(shí)，存在其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域.對(duì)于其中顯現(xiàn)偽影的每個(gè)圖像區(qū)域，體軸方向上多個(gè)像素區(qū)域乘以加權(quán)因子并且乘積結(jié)果加在一起，由此減少每幅斷層攝影圖像的像素區(qū)域中的偽影.在根據(jù)笫十四方面的用于X-射線斷層攝影閨像的偽影減少方法中，當(dāng)CT值改變量在預(yù)定范圍時(shí)，困像處理?xiàng)l件選擇步驟設(shè)置加權(quán)因子大于0。在根據(jù)第十四方面的偽影減少方法中，對(duì)于其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域，體軸方向上多個(gè)像素區(qū)域乘以設(shè)置為大于0的加權(quán)因子，并且由此減少每個(gè)斷層攝影圖像的像素區(qū)域中顯現(xiàn)的偽影。在根據(jù)笫十五方面的偽影減少方法中，加權(quán)因子根據(jù)體軸方向上像素區(qū)域的數(shù)量而改變.在根據(jù)第十五方面的偽影減少方法中，加權(quán)因子可以根據(jù)體軸方向中像素區(qū)域中的數(shù)量而改變，對(duì)應(yīng)于例如目標(biāo)區(qū)域的鄰域中一個(gè)切片情況中的3，以及其鄰域中n個(gè)切片的情況中的2n+l。在根據(jù)第十六方面的偽影減少方法中，加權(quán)因子根據(jù)CT值改變量而改變.在第十六方面的結(jié)構(gòu)中，加權(quán)因子可以根據(jù)CT值改變量而改變，例如改變量為諸如20HU、IOOHU等.即，對(duì)于其中強(qiáng)烈顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域和其中微弱顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域可以分別進(jìn)行合適的偽影減少。在根據(jù)笫十七方面的偽影減少方法中，根據(jù)指定的CT值改變量確定指數(shù)值.在第十七方面的偽影減少方法中，根據(jù)CT值改變量確定指數(shù)值.因而指數(shù)值能夠在其中顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域和其中無偽影的圖像區(qū)域之間進(jìn)行區(qū)分。使用指數(shù)值使得易于設(shè)置圖像處理.在根據(jù)第十八方面的偽影減少方法中，加權(quán)因子根據(jù)對(duì)象的每個(gè)區(qū)域而改變，在根據(jù)第十八方面的偽影減少方法中，即使呈現(xiàn)相同的CT值改變量，加權(quán)因子也可以根據(jù)頭、頸、胸等而改變.這是因?yàn)檐浗M織的類型、骨的厚度、形狀復(fù)雜性等取決于對(duì)象區(qū)域而改變.在根據(jù)第十九方面的偽影減少方法中，當(dāng)CT值改變量范圍是從3HU至300HU時(shí)，對(duì)每個(gè)像素區(qū)域減少偽影.在第十九方面的結(jié)構(gòu)中，判斷當(dāng)CT值改變量范閨是從3HU至300HU時(shí)，偽影顯現(xiàn)。假設(shè)CT值改變量為例如300HU或以上，這意味著一區(qū)域已經(jīng)從軟組織改變到骨等，或者一區(qū)域反之亦然地變化.如果取決于成像環(huán)境，CT值改變量是3HU或以下以及10HU或以下，那么這意味著軟組織或骨在多個(gè)切片方向上連續(xù).在從軟組織過渡到骨或者相反地從骨過渡到軟組織的象素區(qū)域中，以及從肺過渡到軟組織或相反亦然的像素區(qū)域中，存在范圍從200HU以上至300HU以上的改變量.因而，另一方面，根據(jù)從3HU至300HU的CT值改變，可以評(píng)估已經(jīng)顯現(xiàn)風(fēng)車偽影或錐形束偽影.在根據(jù)第二十方面的偽影減少方法中，當(dāng)CT值改變量范圍是從OHU至300HU時(shí)，對(duì)每個(gè)像素區(qū)域減少偽影并且對(duì)該像素區(qū)域減少噪聲.在第二十方面的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)CT值改變量為3HU或以下時(shí)，實(shí)施噪聲減少.這意味著，如果CT值改變量為3HU或以下時(shí)，軟組織或骨在多個(gè)切片方向上連續(xù).然而，當(dāng)CT值改變量為3HU或以下時(shí)，對(duì)多個(gè)切片圖像上實(shí)施加權(quán)，從而也實(shí)施每幅斷層攝影困像的噪聲減少，根據(jù)本發(fā)明的X-射線斷層攝影設(shè)備和偽影減少方法，僅對(duì)三維反投影的斷層攝影圖像中每個(gè)其中顯現(xiàn)有偽影的圖像區(qū)域減少偽影.可以顯示這樣地?cái)鄬訑z影圖像，其中對(duì)于不發(fā)生偽影的區(qū)域，按原樣使用三維反投影斷層攝影圖像.圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的X—射線CT設(shè)備10的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)困。圖2是示出表示X-射線管10和多行X-射線探測(cè)器103的幾何布置的圖.圖3是示意性示出本發(fā)明的X-射線CT設(shè)備10的斷層攝影圖像成像操作的流程閨.圖4是用于在確定反投影數(shù)據(jù)D3之后減少偽影的流程圖.圖5是示出基于反投影數(shù)據(jù)D3(x,y，z)和其像素區(qū)域而示出斷層攝影圖像的像素的概念圖.圖6是其中執(zhí)行偽影減少處理之前的斷層攝影圖像D3(x,y，z)和經(jīng)受偽影減少處理的斷層攝影圖像D31(x，y，z)顯示在顯示器60上的范例.圖7是示出指數(shù)函數(shù)的圖.圖8是示出其它指數(shù)函數(shù)的圖.圖9是示出經(jīng)受偽影減少處理之前的對(duì)象頭部的斷層攝影圖像和重建區(qū)域P的圖。圖io是示出用于在檢查偽影比例之后執(zhí)行偽影減少處理的流程閨的圖。圖11是從對(duì)象HB的胸部到其頭部的體軸方向上的橫截面視圖和偽影比例。具體實(shí)施方式<X—射線斷層攝影設(shè)備的結(jié)構(gòu)>圖l是示出根據(jù)本實(shí)施例的X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備(X-射線CT設(shè)備)IO的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖，X-射線斷層攝影設(shè)備10裝配有臺(tái)架100和平臺(tái)109,用于將對(duì)象HB插入到臺(tái)架IOO的成像區(qū)域中，平臺(tái)109在相應(yīng)于對(duì)象HB的體軸方向的Z方向上移動(dòng).臺(tái)架100具有旋轉(zhuǎn)環(huán)102,并且包括用于將成形為錐形束的X-射線束XR暴露到旋轉(zhuǎn)環(huán)102^X-射線管101,以及布置成與X-射線管101相對(duì)的多行X-射線探測(cè)器103.多行X-射線探測(cè)器103檢測(cè)透射穿過對(duì)象HB的X射線。多行X-射線探測(cè)器103包括閃爍體和光電二極管.通常稱作DAS(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))的數(shù)據(jù)采集電路104連接到多行X-射線探測(cè)器103.對(duì)于數(shù)據(jù)采集電路104中每個(gè)通道，提供了用于將多行X-射線探測(cè)器103的每個(gè)通道的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓的I-V轉(zhuǎn)換器、用于與X-射線輻射循環(huán)或周期同步地周期性積分電壓信號(hào)的積分器、用于放大積分器輸出的信號(hào)的前置放大器以及用于將從前置放大器中輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從數(shù)據(jù)采集電路104發(fā)送的數(shù)字信號(hào)通過數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備105發(fā)送到圖像處理器20,用于將電壓提供到X-射線的高壓發(fā)生器51提供在操作控制臺(tái)側(cè)。該高電壓發(fā)生器51周期性地產(chǎn)生高電壓并且將高電壓通過滑環(huán)113提供到X-射線管101上，操作控制臺(tái)側(cè)的掃描控制器53執(zhí)行多種掃描形式，諸如軸掃描、螺旋掃描、可變螺距螺旋掃描.軸掃描是一種掃描方法，其用于在每次在Z-軸方向上移動(dòng)平臺(tái)109預(yù)定螺距時(shí)，旋轉(zhuǎn)x-射線管IOI和多行X-射線探測(cè)器103，而由此獲得或采集投影數(shù)據(jù).螺旋掃描是一種掃描方法，用于在X-射線管IOI和多行X-射線探測(cè)器103正旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)中以預(yù)定速度移動(dòng)平臺(tái)109，由此以采集原始數(shù)據(jù).可變螺距螺旋掃描是一種掃描方法，用于在由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)111以相似于螺旋掃描的方式正旋轉(zhuǎn)X-射線管101和多行X-射線探測(cè)器103的同時(shí)，改變平臺(tái)109的速度，由此以采集原始數(shù)據(jù).掃描控制器53與高壓發(fā)生器51同步驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)lll，并且執(zhí)行對(duì)掃描的控制，所述掃描為諸如由數(shù)據(jù)采集電路104周期性采集原始數(shù)據(jù)等，輸入設(shè)備55包括鍵盤或鼠標(biāo)，其從操作者接收輸入.存儲(chǔ)設(shè)備59在其中存儲(chǔ)程序、X-射線探測(cè)器數(shù)據(jù)、投影數(shù)據(jù)和X-射線斷層攝影圖像，圖像處理器20對(duì)從數(shù)據(jù)采集電路104發(fā)送的投影數(shù)據(jù)實(shí)施預(yù)處理、圖像重建處理、后處理等。顯示器60顯示搮作屏幕并且顯示經(jīng)困像重建的斷層攝影圖像.<圖像處理部分的結(jié)構(gòu)>圖像處理部分或設(shè)備20包括預(yù)處理器21、束硬化處理器23、三維反投影處理器24、偽影減少單元25、CT值改變指定單元26、偽影比例計(jì)算器27、圖像處理?xiàng)l件選擇器28以及確定器29,預(yù)處理器21針對(duì)數(shù)據(jù)采集電路104采集的原始數(shù)據(jù)，校正通道-通道靈敏度不均勻性，并且執(zhí)行諸如X-射線劑量校正的預(yù)處理，用于校正由主要是金屬部分的X-射線強(qiáng)吸收體造成的信號(hào)強(qiáng)度的極度減少和信號(hào)遺漏.附帶地，本實(shí)施例中，經(jīng)預(yù)處理的數(shù)據(jù)稱作投影數(shù)據(jù).束硬化處理器23對(duì)投影數(shù)據(jù)的束硬化實(shí)施校正處理.束硬化是一種現(xiàn)象，其中即使在相同的材料的情況下，x射線的吸收由于透射厚度而改變，由此每個(gè)CT圖像上的CT值(亮度)改變，尤其,這意味著透射過對(duì)象的輻射的能量分布偏向高能量側(cè)。因而，在投影數(shù)據(jù)的切片方向以及其通道方向上校正束硬化，三維反投影處理器24接收由預(yù)處理器21預(yù)處理的投影數(shù)據(jù)并基于投影數(shù)據(jù)重建圖像.投影數(shù)據(jù)受到快速傅立葉變換(FFT)，用于將其轉(zhuǎn)換到頻域，并且在經(jīng)受傅立葉逆變換之后用重建函數(shù)Kernel(j)進(jìn)行巻積。三維反投影處理器24對(duì)經(jīng)受了重建函數(shù)Kernel(j)的巻積處理的投影數(shù)據(jù)實(shí)施三維反投影處理，以確定對(duì)象HB的每個(gè)體軸方向(Z方向)的斷層攝影圖像(xy平面).三維反投影處理器24允許存儲(chǔ)設(shè)備59存儲(chǔ)斷層攝影閨像。偽影減少單元25在三維反投影之后從存儲(chǔ)設(shè)備59讀取斷層攝影圖像，并且對(duì)其執(zhí)行偽影減少處理。偽影減少單元25允許存儲(chǔ)設(shè)備59存儲(chǔ)偽影減少的斷層攝影圖像，并且使得顯示器60對(duì)其進(jìn)行顯示。CT值改變指定單元26指定體軸方向上CT值改變量。這是因?yàn)?，如果體軸方向上CT值改變量落入預(yù)定范圍中，那么可以估計(jì)正顯現(xiàn)偽影.偽影比例計(jì)算器27計(jì)算其中顯現(xiàn)了偽影的圖像區(qū)域在斷層圖像中或者斷層攝影圖像的對(duì)象區(qū)域中所占的比例.圖像處理?xiàng)l件選擇器28選擇當(dāng)偽影減少單元25執(zhí)行圖像處理以減少偽影時(shí)安排何種困像處理?xiàng)l件.圖像處理?xiàng)l件選擇器28例如選擇在體軸方向上觀察用于將權(quán)重分配給多個(gè)像素的值，確定器29根據(jù)偽影比例計(jì)算器27計(jì)算的比例，確定是否偽影減少單元25應(yīng)當(dāng)執(zhí)行偽影減少處理.圖2(a)和2(b)是示出X-射線管101和多行X-射線探測(cè)器103的幾何布置的困.圖2(a)是示出從xy平面所觀察的X-射線管101和多行X-射線探測(cè)器103的幾何布置的圖，而圖2(b)是示出從yz平面所觀察的X-射線管101和多行X-射線探測(cè)器103的幾何布置的圖.X-射線管101的陽(yáng)極產(chǎn)生稱作錐形束的X-射線束XR.當(dāng)錐形束的中心軸的方向平行y方向時(shí)，假設(shè)視角為O。.多行X-射線探測(cè)器103具有對(duì)應(yīng)于z-軸方向(切片方向)上J行的X-射線探測(cè)器行，例如256行，每個(gè)X-射線探測(cè)器行具有對(duì)應(yīng)于在通道方向上觀察的I個(gè)通道的X-射線探測(cè)器通道，例如1024個(gè)通道，在閨2(a)中，從X-射線管101的X-射線焦點(diǎn)發(fā)射的X—射線束XR中較多X-射線，由束形成X-射線濾波器121施加到圖像重建區(qū)域P的中心，而X-射線束XR中較少的X射線施加到閨像重建區(qū)域P周圍的部分.因而，在對(duì)X-射線刑量進(jìn)行空間控制之后，X射線吸收到存在于圖像重建區(qū)域P中的對(duì)象HB中，并且透射的X射線由多行X-射線探測(cè)器103采集作為原始數(shù)據(jù).在圖2(b)中，從X-射線管101的陽(yáng)極發(fā)射的X-射線束XR在斷層攝影圖像的切片方向上受到X-射線準(zhǔn)直儀123的控制，并且因而X射線吸收到存在于旋轉(zhuǎn)中心軸IC附近的對(duì)象HB中，并且穿透的X射線由多行X-射線探測(cè)器103采集作為原始數(shù)據(jù).在X-射線已經(jīng)施加到對(duì)象HB上之后，由多行X-射線探測(cè)器103采集的每個(gè)原始數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集電路104進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換如從多行探測(cè)器103所觀察的，隨后經(jīng)由數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備105輸入到困像處理器20中，輸入到圖像處理器20的原始數(shù)據(jù)由圖像處理器20根據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備59的相應(yīng)程序進(jìn)行處理并且圖像重建成斷層攝影圖像，其隨后顯示在顯示器60上。附帶地，雖然本實(shí)施例中已經(jīng)應(yīng)用了多行X-射線探測(cè)器103，也可以應(yīng)用由平板X-射線探測(cè)器代表的矩陣結(jié)構(gòu)的二維X—射線區(qū)域探測(cè)器.<用于斷層攝影成像的搮作流程〉圖3是示出本發(fā)明的X-射線CT設(shè)備10的斷層攝影圖像成像操作的要點(diǎn)的流程圖。在步驟Sll,執(zhí)行螺旋掃描，當(dāng)平臺(tái)109線性移動(dòng)時(shí)，閨繞對(duì)象HB旋轉(zhuǎn)X-射線管101和多行X-射線探測(cè)器103，并且從多行X-射線探測(cè)器103中采集數(shù)據(jù).z方向位置Ztable(view)添加到以視角view、探測(cè)器行數(shù)j以及通道數(shù)i表達(dá)的原始數(shù)據(jù)D(view，j，i)(其中j=l至ROW,而i=1至CH)，并且在恒速范閨中執(zhí)行數(shù)據(jù)采集，在步騍S12,原始數(shù)據(jù)DO(view,j，i)經(jīng)過預(yù)處理并且轉(zhuǎn)換成投影數(shù)據(jù).執(zhí)行偏移量校正、對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換、X-射線刑量校正和靈敏度校正。在步驟S13,對(duì)經(jīng)預(yù)處理的投影數(shù)據(jù)DOl(view,j,i)實(shí)施束硬化校正，由此將其轉(zhuǎn)換成經(jīng)過束硬化校正的投影數(shù)據(jù)Dl.步驟S13處的束硬化校正可以通過例如多項(xiàng)式的乘法計(jì)算而執(zhí)行。由于這時(shí)可以每j行執(zhí)行獨(dú)立束硬化校正，如從多行X-射線探測(cè)器103的切片方向上觀察的，如果X-射線管電壓根據(jù)成像條件不同，則可以校正每行布置的探測(cè)器之間的X-射線能量特性的差別.在步驟S14，對(duì)經(jīng)過束硬化校正的投影數(shù)據(jù)Dl實(shí)施用于在切片方向(z方向)上應(yīng)用濾波器的Z-濾波巻積處理，并且投影數(shù)據(jù)D1轉(zhuǎn)換成經(jīng)過濾波巻積處理的投影數(shù)據(jù)Dll.即，在每個(gè)視角和每個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)多行X-射線探測(cè)器103的投影數(shù)據(jù)實(shí)施z-濾波器巻積處理.當(dāng)行方向?yàn)V波系數(shù)對(duì)于每個(gè)通道進(jìn)行改變時(shí)，可以根據(jù)與圖像重建中心的距離來控制切片厚度.在步驟S15,對(duì)經(jīng)過濾波巻積處理的投影數(shù)據(jù)Dll進(jìn)行重建函數(shù)Kernel(j)巻積處理.即，執(zhí)行用于將經(jīng)受濾波巻積處理的投影數(shù)據(jù)Dll轉(zhuǎn)換成頻域的快速傅立葉變換(FFT)，并且對(duì)投影數(shù)據(jù)D11巻積處理重建函數(shù)Kernel(j).然后，執(zhí)行傅立葉逆變換以將其轉(zhuǎn)換成經(jīng)過重建函數(shù)巻積處理的投影數(shù)據(jù)D2(view,j,i).由于可以實(shí)施重建函數(shù)Kernel(j)和在多行X一射線探測(cè)器103的每j行互相獨(dú)立的重建函數(shù)的巻積處理，可以校正每行的噪聲特性之間和分辨率特性之間的差別.在步驟S16,對(duì)經(jīng)受重建函數(shù)巻積處理的投影數(shù)據(jù)D2(view,j，i)實(shí)施三維反投影處理，以確定反投影數(shù)據(jù)D3(x,y，z).將圖像重建的圖像在例如垂直于z軸的xy平面的平面上進(jìn)行三維困像重建.假設(shè)下列重建區(qū)域P平行于xy平面.在步驟S17，對(duì)反投影數(shù)據(jù)D3(x，y，z)實(shí)施諸如偽影減少處理、CT值轉(zhuǎn)換等的的后處理，以獲得斷層攝影圖像D31(x，y，z)。在偽影減少處理中，根據(jù)在Z方向上觀察的CT值改變量，檢測(cè)正顯現(xiàn)偽影的圖像區(qū)域.僅對(duì)檢測(cè)到的其中正產(chǎn)生偽影的圖像區(qū)域?qū)嵤V波處理.對(duì)于無偽影的圖像區(qū)域，使用原樣的反投影數(shù)據(jù)D3(x，y，z)作為斷層攝影圖像D31(x，y，z),<用于偽影處理的搮作流程〉圖4是用于在確定反投影數(shù)據(jù)D3(x，y，z)之后執(zhí)行偽影減少的流程圖圖5是示出基于反投影數(shù)據(jù)D3(x，y，z)的斷層攝影圖像的像素及其像素區(qū)域的概念圖。附帶地，通過本流程圖可以減少風(fēng)車偽影或錐形束偽影，在圖4(a)中，在步驟S171指定操作者希望確認(rèn)的對(duì)象HB的z位置。偽影減少單元25確定待處理的每個(gè)像素p(x,y，z).例如，如果假設(shè)平行于xy平面的512x512像素的正方形區(qū)域?yàn)閳D5(a)中所示的重建區(qū)域P，那么x的范圍從1至512,并且y的范圍也從l至512。在步驟S172，CT值改變指定單元26測(cè)量待處理的每個(gè)像素p(x，y，z)的從z方向觀察的CT值的改變.例如，假設(shè)重建區(qū)域P中待處理的像素P(xl,yl，zl)的鄰域中z方向上CT值的改變?nèi)缦?p(xl,yl，z-l)-10HU(Hounsfield單位)p(xl，yl，z)-30HUp(xl,yl，z+l)-50HU從這中可以理解，在體軸方向上，在p(xl，yl，z)鄰域中最小CT值和最大CT值之差中，存在40HU的改變量.在此，圖5(a)示出了像素p(xl，yl，zl)鄰域中z-方向像素。下面將基于每個(gè)像素改變的假設(shè)，說明VT值的改變，然而，可以采用其中一個(gè)特定像素周圍的多個(gè)像素組合在一起的像素區(qū)域(Xl，Yl,Z1)中的平均CT值，或者可以使用最高CT值或最低CT值.由多個(gè)像素組成的像素區(qū)域移動(dòng)，針對(duì)每個(gè)特定像素移動(dòng).雖然已經(jīng)如上測(cè)量待處理的像素P(xl，yl，zl)的鄰域中一個(gè)切片的CT值的改變量，但是也可以測(cè)量其鄰域中n個(gè)切片的CT值改變量.接著，在步驟S173，CT值改變指定單元26確定指數(shù).該指數(shù)可以由下列函數(shù)確定.在下列等式中，測(cè)量待處理的像素p(x,y,z)的鄰域中n個(gè)切片的CT值的改變，并且根據(jù)這些改變確定預(yù)期的指數(shù)。指數(shù)-f(p(x，y，z-n)，p(x,y，z-n+l)......p(x，y，z)......p(x，y，z+n))這意味著，對(duì)于其中正顯現(xiàn)偽影的像素，指數(shù)設(shè)置成減少偽影，然而對(duì)于其中未顯現(xiàn)偽影的像素，指數(shù)設(shè)置成照現(xiàn)在的樣子利用待處理的像素P(x，y,z).將使用圖7和8說明確定指數(shù)的函數(shù)，假設(shè)當(dāng)如前述范例中給出CT值改變?yōu)閜(xl，yl,z-l)-10HU，p(xl，yl，z)=30HU以及p(xl，yl，z+l)-50HU時(shí)，達(dá)到指數(shù)=1。接著，在步驟S174，偽影減少單元25，基于指數(shù)值對(duì)待處理的像素p(x，y,z)進(jìn)行圖像處理，以確定其處理之后的像素p，(x，y，z).例如，在下列等式1中表達(dá)像素p，[等式l],(x'y，力=2p(jc,_y，z+0*g(/'/"rfex),,.(1)"J緒—z其中g(shù)(i，index)是基于指數(shù)的在z方向第i個(gè)切片的加權(quán)系數(shù)或因子.例如，圖像處理?xiàng)l件選擇器28如下對(duì)在待處理的像素p(xl，yl，zl)的鄰域中的每個(gè)切片設(shè)置加權(quán)因子假設(shè)當(dāng)指數(shù)-1時(shí)，應(yīng)用于或指定給p(xl,yl,z-l)的加權(quán)因子g為g-O.33,指定給p(xl，yl，z)的加權(quán)因子g為g=0.33，并且指定給P(xl，yl，z+l)的加權(quán)因子g為g-O.33.即，其中正顯現(xiàn)偽影的每個(gè)像素校正到其鄰域中切片困像被平均的像素.如果獲取了n幅切片圖像，那么可以使用值g^/(2n+l),假設(shè)指數(shù)-O.5時(shí)，指定給p(xl,yl，z-1)的加權(quán)因子g為g-O.2，指定給pUl，yl,z)的加權(quán)因子g為g=0.6，并且指定給p(xl，yl,z+l)的加權(quán)因子g為g-O.2,待處理的像素p(x,y，z)的影響強(qiáng)烈地保持在其中發(fā)生弱偽影的每個(gè)像素中，但是其像素鄰域中切片圖像也稍微地添加到其上.假設(shè)當(dāng)指數(shù)-0時(shí)，指定給p(xl，yl,z-l)的加權(quán)因子g為g-0，指定給p(xl，yl，z)的加權(quán)因子g為g-l，并且指定給p(xl，yl,z+l)的加權(quán)因子g為g-0.設(shè)置待處理的像素p(x，y，z)為無偽影的每個(gè)像素，以按原樣使用.附帶地，基于從實(shí)驗(yàn)等獲得的信息，可以將加權(quán)因子g(i，index)存儲(chǔ)在查找表等中，或者存儲(chǔ)為預(yù)定函數(shù).由于在先或隨后切片不存在，加權(quán)因子不能如前所述地設(shè)置到初始或笫一切片或最終切片.因而，需要單獨(dú)使用僅一側(cè)方向上的每幅困像來對(duì)第一切片或最終切片執(zhí)行校正處理，并且也改變加權(quán)因子.在步驟S175，基于偽影減少或減少處理之后的p，(x，y，z),獲得斷層攝影困像D31(x，y，z).然后，其顯示在顯示器60上.圖6是這樣的一個(gè)例子，其中在顯示器60上顯示在執(zhí)行本實(shí)施例的偽影減少處理之前的斷層攝影圖像D3(x，y，z)和經(jīng)偽影減少處理的斷層攝影困像D31(x，y，z),在斷層攝影圖像D3(x,y，z)上強(qiáng)烈顯示有風(fēng)車偽影和錐形束偽影.然而，如在右側(cè)閨中示出的斷層攝影圖像D31(x，y，z)的情況中，風(fēng)車偽影和錐形束偽影的影響減少。在右側(cè)圖中示出的斷層攝影困像D31(x，y，z)中，不具有偽影的像素區(qū)域成為與左側(cè)困中所示的斷層攝影圖像D3(x,y，z)相同的圖像，并且保持相同的分辨率.圖4(b)中所示的流程圖是未使用在圖4(a)的步驟S173中描述的指數(shù)函數(shù)(參考困7或困8)或指數(shù)的流程困.在圖4(b)中所示的流程圖中，在步驟S172，對(duì)于待處理的每個(gè)像素p(x，y,z)已經(jīng)測(cè)量了z方向上觀察的CT值的改變量之后，在步驟S174，還基于CT值的改變量確定加權(quán)因子gv，而不然后確定指數(shù)，在步驟S174，，基于指數(shù)值對(duì)待處理的像素p(x，y,z)進(jìn)行圖像處理，以在其處理之后確定像素p，(x，y，z).像素p，(x，y，z)表達(dá)在下列等式2中，例如P'"j^)=2p0cj,z+i)*gv(!'C7V)...(2)其中g(shù)v(i,CTv)是基于CT值改變量在z方向上笫i個(gè)切片的加權(quán)系數(shù)或因子.例如，困像處理?xiàng)l件選擇器28如下對(duì)在待處理的像素p(xl，yl，zl)的鄰域中的每個(gè)切片設(shè)置加權(quán)因子假設(shè)當(dāng)CT值改變量為40HU時(shí)，應(yīng)用于或指定給p(xl，yl,z-1)的加權(quán)因子gv為gv-O.33，指定給p(xl，yl，z)的加權(quán)因子gv為gv=0,33,并且指定給p(xl，yl，z+l)的加權(quán)因子gv為gv=0.33。假設(shè)當(dāng)CT值改變量為120HU時(shí)，指定給p(xl，yl，z-l)的加權(quán)因子gv為gv-O.2，指定給p(xl，yl,z)的加權(quán)因子gv為gv-O.6，并且指定給p(xl，yl,z+l)的加權(quán)因子gv為gv=0.2.假設(shè)當(dāng)CT值改變量為200HU時(shí)，指定給p(xl,yl，z-1)的加權(quán)因子gv為gv=0，指定給pUl，yl，z)的加權(quán)因子gv為gv-l.0，并且指定給p(xl,yl,z+1)的加權(quán)因子g為gv=0.因而，加權(quán)因子gv可以根據(jù)CT值改變量直接確定，直接確定加權(quán)因子gv的方法需要確定CT值每個(gè)改變量的大量加權(quán)因子gv.因而，根據(jù)CT值改變量將存儲(chǔ)在查找表等中的量增加，因而對(duì)加權(quán)因子gv的設(shè)置變得復(fù)雜，<指數(shù)函數(shù)的范例>圖7和8是示出用于確定在圖4的步驟S173處使用的指數(shù)的指數(shù)函數(shù)的圖.圖7(a)的指數(shù)函數(shù)是這樣的函數(shù)，其中如果CT值改變量范圍是從X1至X3，那么指數(shù)線性地從0改變至1，而如果CT值改變量范圍是從X3至X2，那么指數(shù)線性地從1改變至0,假設(shè)，例如，XI是IOHU，X3是90HU，而X2是170HU,當(dāng)對(duì)于待處理的給定圖像，p(xl，yl，z-1)=10肌，p(xl,yl，z)=30HU,而p(xl，yl，z+l)-50肌時(shí)，CT值改變量為40HU.在這種情況下，在圖7(a)中所示的指數(shù)函數(shù)中確定指數(shù)-O.5.根據(jù)成像條件，設(shè)置XI、X2和X3從3HU至300HU至10UH至200HU。當(dāng)它們是200HU或以上時(shí)，這意味著一區(qū)域或部分已經(jīng)從軟組織改變到骨，反之亦然.如果它們是10HU或以下，那么這意味著軟組織在多個(gè)切片方向上連續(xù)或者骨在多個(gè)切片方向上連續(xù).另一方面，從3HU至300HU的CT值改變量或者從10HU至200HU的CT值改變量，嚴(yán)格地評(píng)估正顯現(xiàn)風(fēng)車偽影或錐形束偽影，附帶地，可以根據(jù)攝影時(shí)的分辨率、切片厚度或平臺(tái)速度等適當(dāng)?shù)馗淖僀T值改變量的設(shè)置.如果作為各種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，體軸方向上CT值改變量的范圍從3HU至300HU,那么可以評(píng)估正顯現(xiàn)偽影.圖7(b)的指數(shù)函數(shù)是這樣的函數(shù)，其中如果CT值改變量范閨是從X1至X3，那么指數(shù)線性地從0變動(dòng)至1，如果CT值改變量范圍是從X3至X4，那么指數(shù)保持為l不變，并且如果CT值的改變量范閨是從X4至X2，那么指數(shù)線性地從l變動(dòng)至0.假設(shè)，例如，X1是10HU，X3是40HU，X4是160HU，而X2是190HU,根據(jù)指數(shù)函數(shù)，如果CT值改變量范圍是從40HU至160HU，那么判斷是偽影。圖7(c)的指數(shù)函數(shù)是這樣的函數(shù)，其中如果CT值改變量落在X1和X3之間，那么指數(shù)改變成從0至1的曲線形式，并且如果CT值改變量落在X3和X2之間，那么指數(shù)改變成從1至0的曲線形式.另一方面，至于圖7(d)的指數(shù)函數(shù)，如果CT值改變量落在X1和X2之間，那么指數(shù)為1并且其它時(shí)候?yàn)?.因而，如果CT值改變量為X1或以下，或者CT值改變量為X2或以上，那么這意味著按原樣使用待處理的圖像作為斷層攝影圖像.圖8(e)的指數(shù)函數(shù)是這樣的函數(shù)，其中如果CT值改變量落入在OHU和X3之間，那么指數(shù)為1,而如果CT值改變量落入X3和X2之間，那么指數(shù)線性地從l改變至0,至于困8(f)的指數(shù)函數(shù)，如果CT值改變量落入在0HU和X2之間，那么指數(shù)為1并且其它時(shí)候?yàn)?.假設(shè)現(xiàn)在X3的范圍是從40HU至200HU，而X2的范閨是從80HU至300HU,CT值改變量近似為OHU的指示意味著，相同的軟區(qū)域或骨區(qū)域在多個(gè)切片方向上連續(xù)。由于CT值改變量近似為OHU而指數(shù)-l.O，這意味著根據(jù)等式(1)用預(yù)定加權(quán)因子平均了相應(yīng)的像素.即，在CT值改變量從OHU到約IOHU的范圍內(nèi)進(jìn)行了噪聲減少，而不執(zhí)行偽影減少。即，圖8(e)或8(f)指數(shù)函數(shù)在CT值改變從約10HU以上至200HU以下或300HU以下的范圍中使用等式(1)執(zhí)行偽影減少，并且在CT值改變量為大約IOHU或以下的情況下以類似方式使用等式(1)執(zhí)行噪聲減少.雖然如上在圖7和8中示出(a)至(f)的指數(shù)函數(shù)，并非必須使用一個(gè)函數(shù)，可以根據(jù)z方向上位置而改變指數(shù)函數(shù).例如，可以在頭部區(qū)域使用指數(shù)函數(shù)(a)，在頸部區(qū)域可以使用指數(shù)函數(shù)(c)，而在腿部區(qū)域可以使用指數(shù)函數(shù)(e).甚至在圖4(b)所示的流程圖的情況下，可以根據(jù)z-方向位置設(shè)置加權(quán)因子gv,<指定其中存在偽影的斷層攝影圖像>在上述實(shí)施例中已經(jīng)評(píng)估當(dāng)像素p(xl，yl，zl)或像素p周圍多個(gè)像素組合在一起的像素區(qū)域(Xl，Yl，Zl)中CT值改變量為預(yù)定范圍時(shí)，如圖5中所示在其像素中顯現(xiàn)偽影，等式(1)或(2)的處理已經(jīng)在待處理的像素p(xl，yl，zl)上實(shí)施.下列實(shí)施例是一種進(jìn)一步增強(qiáng)地指定或確定其中正顯現(xiàn)偽影的區(qū)域的一種方法.圖9是示出經(jīng)受偽影減少或減少處理之前的對(duì)象頭部的斷層攝影圖像和重建區(qū)域P的圖.在圖9(Al)中所示的前期斷層攝影圖像D3-A中存在許多風(fēng)車偽影，并且風(fēng)車偽影在圖9(Bl)中所示的后期斷層攝影圖像D3-B中幾乎保持不存在.圖9中所示的重建區(qū)域P是512x512像素的正方形區(qū)域，其平行于xy平面.作為確定關(guān)于斷層攝影圖像D3-A和斷層攝影圖像D3-B的指數(shù)的結(jié)果，填充指數(shù)-l.0的像素，在圖9(A2)中所示的重建區(qū)域P中，通過使指數(shù)-1.0的像素?cái)?shù)目除以像素的總數(shù)目而獲得的偽影比例是0.12.在圖9(B2)中所示的重建區(qū)域P中，通過使指數(shù)=1.0的像素?cái)?shù)目除以像素的總數(shù)目而獲得的偽影比例是0.03.該計(jì)算由圖1中所示的偽影比例計(jì)算器27執(zhí)行。當(dāng)?shù)仁経)或(2)的處理在指數(shù)-1,0的每個(gè)像素上實(shí)施，而不考慮到斷層攝影圖像D3-B中幾乎不存在風(fēng)車偽影的亊實(shí)時(shí)，z方向上的分辨率下降.因而，偽影比例計(jì)算器27檢查偽影比例，其相應(yīng)于這樣的比例，該比例表示評(píng)估為指數(shù)-1.0(即已經(jīng)顯現(xiàn)偽影)的像素在重建區(qū)域P的整個(gè)像素中占多少.當(dāng)偽影比例大于預(yù)定閾值SH，確定器29對(duì)斷層攝影圖像D3實(shí)施等式(1)或(2)的處理，即，更嚴(yán)格地作出識(shí)別為偽影正顯現(xiàn)的決定。圖10示出了用于在偽影比例檢查之后執(zhí)行偽影減少處理的流程.在圖10中所示的流程困中，與用于減少偽影的圖4(a)中流程相同的步驟具有相同的步碟序號(hào)，部分省略了對(duì)相同步驟序號(hào)的說明.在步驟S171，指定操作者希望確認(rèn)的對(duì)象HB的z位置.偽影減少單元25確定待處理的每個(gè)像素p(x，y，z)。在步驟S172，在待處理的每個(gè)像素p(x，y,z)測(cè)量z方向的CT值的改變.在步驟S173,確定待處理的像素p(x，y，z)的指數(shù).如果重建區(qū)域P是512x512像素的正方形區(qū)域，那么在x從1至512的范圍和y也從l至512的范圍中測(cè)量z方向上CT值改變量，接下來，偽影減少處理行進(jìn)到步猓S271，作為困9特有的步驟，在步驟S271，偽影比例計(jì)算器27計(jì)算偽影比例.至于偽影比例，計(jì)算所有像素(512x512)的指數(shù)-1的像素之間的比例.附帶地，指定對(duì)象HB的區(qū)域代替所有像素，并且可以在該區(qū)域中像素?cái)?shù)量中計(jì)算指數(shù)-1的像素之間的比例.代替指數(shù)-1的像素之間的比例，可以計(jì)算指數(shù)-0.7或以上或者指數(shù)-0.5或以上的點(diǎn)或地點(diǎn)(spot)之間的比例。至于偽影比例，下列描述將關(guān)于所有像素(512x512)的指數(shù)=1的像素之間的比例.在步驟S272，確定器29確定是否偽影比例大于閾值SH.例如，使用偽影比例-O.07作為閾值SH.如果目標(biāo)斷層攝影圖像D3的偽影比例大于閾值SH，那么確定器行進(jìn)到步驟S174。如果該偽影比例小于閣值SH，那么確定器行進(jìn)到步騍S273,在步驟S174，，基于根據(jù)上述等式1的指數(shù)值，圖像處理待處理的像素P(x，y，z),以確定其處理之后的像素p，(x,y，z).在目標(biāo)斷層攝影圖像D3的所有像素(512x512)上執(zhí)行該計(jì)算.在步驟S175，基于偽影減少處理之后的p，(x，y,z)獲得斷層攝影圖像D31(x,y，z).然后，在顯示器60上顯示斷層攝影圖像D31(x,y,z)。另一方面，在步驟S273,目標(biāo)斷層攝影圖像D3在顯示器60上顯示，同時(shí)保持不經(jīng)受任何圖像處理。這是因?yàn)殡m然存在這樣的可能性，即，指數(shù)=1的像素將在重建區(qū)域P中導(dǎo)致偽影，但是認(rèn)為偽影不顯眼，這是由于指數(shù)=1的像素在整個(gè)重建區(qū)域P中數(shù)量較低，并且關(guān)于降低體軸方向上分辨率的這種圖像處理是不需要的.圖11是在前期從對(duì)象HB的胸部到其頭部的體軸方向上的橫截面視圖，并且是示出后期偽影比例和布置在體軸方向上斷層攝影圖像n的數(shù)量之間的關(guān)系的圖.著眼于偽影和體軸方向之間的關(guān)系，胸部到頭部的眼睛或眉毛附近(由圖11中的白色虛線指示)的偽影比例范圍大約為從O.9至2.2.在執(zhí)行本實(shí)施例的偽影減少處理之前的斷層攝影圖像D3(x,y，z)中，眼睛或眉毛附近和頭頂之間的偽影比例范圍大約從0.3至0.5.如從圖11中可理解的，諸如骨的結(jié)構(gòu)形狀變得越復(fù)雜，偽影越容易發(fā)生.相反，當(dāng)頭頂附近的骨等的形狀比較簡(jiǎn)單時(shí)，偽影難以發(fā)生。在圖11中，偽影比例-O.07定義為閾值SH,因而，根據(jù)圖IO的流程圖，等式l等實(shí)施.另一方面，即使指數(shù)-l的像J存在，等式l等的圖i處理也不在眼睛或眉毛附近和頭頂之間的斷層攝影困像D3的部分上實(shí)施.附帶地，根據(jù)本實(shí)施例的圖像重建方法可以是基于迄今已知的Feldkamp方法的三維圖像重建方法，此外，可以采用另一三維閨像重建方法，作為選擇，可以采用二維圖像重建方法.確定為每個(gè)區(qū)域的圖像質(zhì)量根據(jù)診斷應(yīng)用、操作者偏好等改變，并且以各種形式存在.因而，操作者可以預(yù)先設(shè)定最適于每個(gè)區(qū)域的成像條件設(shè)置.雖然已經(jīng)使用待處理的像素p(xl，yl，zl)的鄰域中一個(gè)切片或多個(gè)切片的最大和最小CT值之間的差別，說明了CT值改變量，也可以使用通過用最大CT值和最小CT值之間的差除以切片數(shù)量獲得的CT值改變的平均量進(jìn)行處理.特別地，本實(shí)施例不局限于特定掃描形式.即，即使在軸掃描、攝影掃描、螺旋掃描、可變螺距螺旋掃描和螺旋往返掃描的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)相似的效果.本實(shí)施例不局限于臺(tái)架100的傾斜或梯度.即，即使在臺(tái)架100傾斜的所謂傾斜掃描的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)相似的效果.本實(shí)施例甚至可以應(yīng)用于心臟圖像重建，其與生物信號(hào)、尤其是心臟信號(hào)同步困像重建每幅田像.雖然基于醫(yī)學(xué)X-射線CT設(shè)備10已經(jīng)描述了本實(shí)施例，甚至可以用于與工業(yè)X-射線CT設(shè)備或其他設(shè)備一同利用的X-射線CT-PET設(shè)備，與其一同利用的X-射線CT-SPECT設(shè)備等.附困清單圖121:預(yù)處理器23:束硬化處理器24:三維反投影處理器25:偽影減少單元26:CT值改變指定單元27:偽影比例計(jì)算器28:圖像處理?xiàng)l件選擇器29:確定器51:高壓發(fā)生器53:掃描控制器59:存儲(chǔ)設(shè)備103:探測(cè)器105:數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備111:旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)113:滑環(huán)困2通道方向切片方向圖3開始Sll:采集數(shù)據(jù)S12:預(yù)處理S13:校正束硬化S14:執(zhí)行Z-濾波巻積處理S15:執(zhí)行重建函數(shù)巻積處理S16:執(zhí)行三維反投影處理S17:執(zhí)行偽影減少處理結(jié)束圖4")開始偽影處理S171:確定待處理的像素p(x，y，z)S172:測(cè)量p(x，y，z-l)、p(x，y，z)和p(x,y，z+l)處的CT值改變量S173:根據(jù)CT值改變計(jì)算指數(shù)值S174:根據(jù)指數(shù)值困像處理待處理的像素p(x，y,z)S175:在困像處理之后顯示斷層攝影田像結(jié)束(b)開始偽影處理S171:確定待處理的像素p(x，y,z)S172:測(cè)量p(x，y，z-l)、p(x，y，z)和p(x，y,z+l)處的CT值改變量S174:根據(jù)CT值改變量而困像處理待處理的像素P(x,y，z)S175:在困像處理之后顯示斷層攝影困像結(jié)束困7CT值改變量CT值改變量CT值改變量CT值改變量困8CT值改變量CT值改變量困9偽影比例偽影比例困10開始偽影處理S171:確定待處理的像素p(x，y，z)S172:測(cè)量p(x,y，z—1)、p(x,y，z)和p(x,y，z十l)處的CT值改變量S173:根據(jù)CT值改變計(jì)算指數(shù)值S271:計(jì)算所有像素或?qū)ο筇幱行袼刂械闹笖?shù)-1的像素(估計(jì)為偽影的像素)之間的比例(偽影比例)S272:偽影比例〉閣值SHS273:顯示未處理的斷層攝影困像D3S174:根據(jù)指數(shù)值圖像處理待處理的像素p(x，y，z)S175:在困像處理之后顯示斷層攝影困像D31結(jié)束權(quán)利要求1、一種X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，包括掃描裝置(102，103)，用于在臺(tái)架(100)和平臺(tái)(109)中至少一個(gè)正沿著對(duì)象(HB)的體軸方向移動(dòng)的同時(shí)將X射線暴露于對(duì)象(HB)，由此生成對(duì)象(HB)的投影數(shù)據(jù)；CT值改變指定裝置(26)，針對(duì)包含在通過對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影獲得的多幅斷層攝影圖像中的每個(gè)像素區(qū)域，指定所述斷層攝影圖像之間的體軸方向上的CT值改變量；圖像處理?xiàng)l件選擇裝置(28)，其根據(jù)所指定的CT值改變量來選擇用于執(zhí)行減少偽影的圖像處理的圖像處理?xiàng)l件；以及偽影減少裝置(25)，其使用由圖像處理?xiàng)l件選擇裝置所選的圖像處理?xiàng)l件來執(zhí)行圖像處理。2、根據(jù)權(quán)利要求l的X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，還包括偽影比例計(jì)算裝置(27),用于計(jì)算其中CT值改變量是預(yù)定范圍的每個(gè)像素區(qū)域在包含在每幅斷層攝影圖像中的預(yù)定區(qū)域中所占據(jù)的比例，以及確定裝置(29)，用于當(dāng)所述比例大于閾值時(shí)確定對(duì)所述像素區(qū)域?qū)嵤┯糜跍p少偽影的圖像處理.3、根據(jù)權(quán)利要求l的X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，其中偽影減少裝置(25)的圖像處理包括這樣的處理使斷層攝影圖像的圖像區(qū)域乘以每一個(gè)均選擇為圖像處理?xiàng)l件的加權(quán)因子，并且把乘法結(jié)果加起來.4、根據(jù)權(quán)利要求3的X-射線斷層攝影設(shè)備(10),其中當(dāng)CT值改變量具有預(yù)定范圍時(shí)，圖像處理?xiàng)l件選擇裝置(28)設(shè)置加權(quán)因子為大于0.5、根據(jù)權(quán)利要求3的X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，其中困像處理?xiàng)l件選擇裝置(28)根據(jù)體軸方向上像素區(qū)域的數(shù)量，改變加權(quán)因子。6、根據(jù)權(quán)利要求3的X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，其中圖像處理?xiàng)l件選擇裝置(28)根據(jù)CT值改變量來改變加權(quán)因子，7、根據(jù)權(quán)利要求1—6中任意一項(xiàng)的X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，其中CT值改變指定裝置(25)根據(jù)CT值改變量確定指數(shù)值.8、根據(jù)權(quán)利要求7的X-射線斷層攝影設(shè)備，其中體軸方向上多個(gè)像素區(qū)域根據(jù)指數(shù)值乘以與所述像素區(qū)域相關(guān)的加權(quán)因子，并且把乘法結(jié)果加起來，9、根據(jù)權(quán)利要求2的X-射線斷層攝影設(shè)備(10),其中預(yù)定范圍是從3HU至300HU.10、根據(jù)權(quán)利要求l的X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，其中每個(gè)像素區(qū)域包括一個(gè)像素或多個(gè)像素.全文摘要本發(fā)明提供一種減少偽影的X-射線斷層攝影設(shè)備(10)，其有效提取偽影而不降低方向分辨率，由此減少偽影。該X-射線斷層攝影設(shè)備包括掃描裝置(101，103)，當(dāng)臺(tái)架(100)和平臺(tái)(109)至少之一正沿著對(duì)象(HB)的體軸方向移動(dòng)時(shí)將X射線暴露到對(duì)象，由此生成對(duì)象的投影數(shù)據(jù)；CT值改變指定裝置(26)，對(duì)包含在反投影投影數(shù)據(jù)獲得的多幅斷層攝影圖像中的每個(gè)像素區(qū)域，指定所述斷層攝影圖像之間的體軸方向上的CT值改變量；圖像處理?xiàng)l件選擇裝置(28)，根據(jù)指定的CT值改變量選擇執(zhí)行減少偽影的圖像處理的圖像處理?xiàng)l件；偽影減少裝置(25)，使用圖像處理?xiàng)l件選擇裝置(28)選擇的圖像處理?xiàng)l件執(zhí)行圖像處理。文檔編號(hào)G01N23/04GK101178370SQ200710181790公開日2008年5月14日申請(qǐng)日期2007年10月29日優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日發(fā)明者萩原明申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司