X射线ct装置以及校正处理装置的制造方法
【专利说明】X射线CT装置以及校正处理装置 技术领域 本发明涉及X射线CT装置，特别涉及适于具备在拍摄过程中调节X射线的照射量的自动 曝光控制功能的装置的噪声降低技术。 【背景技术】 X射线CT装置从被检体的周围照射X射线，根据在多个投影角度取得的投影数据将被检 体的X射线吸收系数的分布图像化。X射线的照射量越多则能取得噪声越少的图像，画质越 提升。另一方面，因遭受X射线暴露而对人体造成的影响近年来被视作问题，正盛行研究用 于即使在X射线的照射量被抑制的情况下也能得到医师的诊断所需的画质的技术。作为其 中之一，广泛已知根据被检体的尺寸、拍摄部位等的信息和操作者所期望的画质在拍摄过 程中调节X射线的照射量的自动曝光控制(AutomatiC Exposure Control :AEC)(专利文献 1)。作为采用AEC来控制的X射线照射量的指标，一般使用X射线管的施加电流（以下称作管 电流)与扫描器旋转1周的时间（以下称作扫描时间)之积即管电流时间积。 在先技术文献 专利文献 专利文献I: JP专利第4920256号公报 发明概要 发明要解决的课题 由X射线CT装置得到的测量数据的噪声(测量噪声)大致分为X射线光子的统计波动即 光子噪声、和在数据收集系统中混入的系统噪声。前者与管电流成比例地增加，后者是不依 赖于管电流的数据收集系统固有的噪声量。即，系统噪声和光子噪声对测量噪声的贡献根 据管电流的大小（即照射剂量的大小)而不同，进而对图像噪声的贡献不同。 作为示例，针对管电流HiA1及扫描时间h的条件1、和管电流HiA2及扫描时间t2的条件2下 的拍摄，考虑两种拍摄的管电流时间积相等(mAi X ti=mA2 X t2)且mAi >mA2的情况。这时，若 仅关注光子噪声，则由于照射的X射线光子的总量在两种拍摄下相等，因此图像噪声相等。 换言之，前者在短的时间内照射大量的X射线光子，与此相对，后者花时间少量少量地照射 光子，由此使得在拍摄时照射的量相等。 由于对系统噪声相对于光子噪声之比来说，条件2大于条件1，因此即使光子噪声相等， 条件2下的图像数据的整体的噪声也变大。换言之，由于在前者中收集具有大的信号值的少 量的数据，与此相对，在后者中收集具有小的信号量的大量的数据，因此，利用不取决于信 号值的大小地在各个数据中混入了一定量的系统噪声的后者的数据作成的图像相比利用 前者的数据作成的图像，系统噪声的影响变大。 因此，即使管电流时间积相等，图像数据的噪声量也不同，进而得到的图像的画质也不 同。在现有的AEC中，仅考虑光子噪声作为图像噪声的主要原因，以管电流时间积为指标来 控制照射剂量，因此，即使是管电流时间积相等的情况，在相对于光子噪声无法忽视系统噪 声的影响的拍摄条件下，实际得到的画质和所期望的画质有较大不同。
【发明内容】
本发明的目的在于，提供一种从输出信号值(测量数据)中降低系统噪声的技术。 用于解决课题的手段 为了达成上述目的，本发明具备：向被检体照射X射线的X射线产生部;检测透过被检体 的X射线的X射线检测器;对X射线检测器的输出信号进行校正的校正处理部;和根据校正处 理部的输出来重构图像的重构运算部。校正处理部一边维持以关注的检测元件为中心的给 定的多个检测元件的输出信号值的平均值一边缩减以关注的检测元件为中心的给定的多 个检测元件的输出信号值的方差。 发明效果 根据本发明，能够从输出信号值(测量数据)中降低系统噪声。 【附图说明】 图1是表示实施方式的X射线CT装置的整体的概观的立体图。 图2是实施方式的X射线CT装置的框图。 图3是实施方式1的校正处理装置42的框图。 图4是表示实施方式1的校正处理装置的动作的流程图。 图5是表示实施方式1的集合M1的检测元件的位置关系的说明图。 图6是表示求取实施方式1的惩罚系数邱勺动作的流程图。 图7是表示求取实施方式1的变换后数据的动作的流程图。 图8是表示实施方式1的变换后数据的效果的曲线图。 图9是表示实施方式4的求取方差比增益ζ的动作的流程图。 【具体实施方式】 以下使用附图来具体说明本发明的实施方式。 本发明如图1以及图2所示那样，具备如下部分而构成:对被检体照射X射线的X射线产 生部(X射线产生装置11);检测透过被检体30的X射线的X射线检测器14;对X射线检测器的 输出信号进行校正的校正处理部(校正处理装置42);和根据校正处理部(42)的输出来重构 图像的重构运算部(重构运算装置43)3射线检测器14包含排列在二维方向上的检测元件。 校正处理部(42) -边维持以关注的检测元件为中心的给定的多个检测元件的输出信号值 的平均值，一边缩减以关注的检测元件为中心的给定的多个检测元件的输出信号值的方 差。由此，能够从测量数据中降低系统噪声。 具体地，校正处理部(42)构成为，分别求取以关注的检测元件的校正后的输出信号值 为变量的第1评价函数以及第2评价函数的值，一边变更校正后的输出信号值一边通过逐次 处理来求取使该第1评价函数以及第2评价函数的值之和成为最小的校正后的输出信号值。 这时，第1评价函数使用关注的检测元件的校正前的输出信号值与其校正后的输出信号值 之差越小则第1评价函数的值越小的函数。第2评价函数使用关注的检测元件与和其接近的 检测元件的校正后的输出信号值之差越小则所述第2评价函数的值越小的函数。 作为上述的第1评价函数，例如使用在关注的检测元件的校正前的输出信号值与其校 正后的输出信号值之差的平方上乘以给定的系数T的函数。该系数T能基于将关注的检测元 件i和以其为中心的1个以上的检测元件j的集合的输出信号值加权相加而得到的值来决 定。具体地，例如系数T能使用关注的检测元件i和以其为中心的1个以上的检测元件j的集 合的各个输出信号值的平均值。作为其他示例，系数T能使用按照检测元件i与检测元件j的 空间上的距离对1个以上的检测元件j的输出信号值分别加权并相加而得到的值。作为又一 其他示例，系数T还能使用根据检测元件i的输出信号值与检测元件j的输出信号值的相关 性对1个以上的检测元件j的输出信号值分别加权并相加而得到的值。另外，还能将这些加 权并相加而得到的值输入到给定的多项式，将由此得到的值用作系数T。 另外，1个以上的检测元件j之中的至少一个检测元件在通道、列、以及视角当中的任意 一个方向上与关注的检测元件i相邻。 优选，校正处理部(42)在求取第1评价函数以及第2评价函数的值之和时，使用加权系 数β来进行加权相加。 另外，上述的加权系数β期望使用如下值:校正处理部(42)针对在遮蔽了 X射线产生部 向被检体照射的X射线的状态下得到的多个所述检测元件的输出信号求取到的校正后的输 出信号的方差成为预先确定的值以下的值。 另外，校正处理部(42)在求取第1评价函数以及第2评价函数的值之和时，还能使用按 每个检测元件而确定的加权系数α来进行加权相加。加权系数α期望是如下值:检测元件的 输出信号值为非正数，且该输出信号值的绝对值的值越大，则加权系数α越大。 优选，校正处理部(42)使关注的检测元件在构成X射线检测器14的多个检测元件中依 次错移来进行输出信号值的校正。 适于将本发明的校正处理部(42)应用在具备根据与被检体相关的信息在拍摄过程中 对所述X射线产生部的管电流进行调制的自动曝光控制运算装置的X射线CT装置中。 以下进一步具体说明本发明的实施方式的X射线CT装置。 图1是实施方式的X射线CT装置的外观，图2是表示X射线CT装置的内部构成的框图。X射 线CT装置具备:拍摄中使用的扫描器i、用于载置被检体进行移动的卧台2、输入装置3、运算 装置4、和显示装置5。输入装置3由鼠标、键盘等构成，接受卧台移动速度信息和重构位置等 测量/重构参数的输入。运算装置4对从扫描器1内的X射线检测器14得到的数据进行处理。 显示装置5显示重构图像等。输入装置3、显示装置5与存储装置27-起构成输入输出装置 26。输入输出装置26以及运算装置4构成操作组件6。 扫描器1具备:χ射线产生装置11、数据收集系统25、准直器23、搭载它们绕着被检体30 旋转的旋转体24。数据收集系统25包含X射线检测器14、前置放大器21以及A/D转换器22。进 一步地，扫描器1具备如下部分而构成:对旋转体24进行旋转驱动的驱动装置20、高电压产 生装置12、Χ射线控制装置13、扫描器控制装置15、中央控制装置16、卧台控制装置17、卧台 移动测量装置18、准