专利名称：X射线ct装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及X射线CT装置和其摄像条件确定方法，本发明特别涉及多个能 量型X射线CT装置的最佳的摄像^#确定技术。
背景技术：
在多个能量型X射线CT装置中，在1个以上的X射线源，与面对X射线 源而设置的1个以上的X射线检测器照射X射线，进行旋转运动的同时，按照 两个以上的不同的能量光谱，对设置于X射线源和X射线检测器之间的被检体 进行摄影，采用己获得的被检体透射数据，生成断层图像(图像)。(更具体地说， 参照专利文献1。)
在多个能量型X射线CT装置中，人们认为具有下述的优点，艮口，按照两个 以上的不同的能量光谱摄影，进行差分运算等处理，由此，可在考虑X射线衰减 特性的能量依赖性的情况下，以更加良好的对比度显示打算在上述断层图像上识 别的识别组织，与位于上述识别组织的背景中的分离组织，容易对识别组织进行 识别(识别性能高，读影者容易发现所需的识别组织)。
专利文献1: JP特开2004-174253号文献。
发明内容
但是，在专利文献l记载的已有技术中，没有考虑多个能量型X射线CT装 置中的最佳摄像条件的确定方法。
本发明的目的在于提供可针对多个能量型X射线CT装置，确定最佳的摄像 劍牛的X射线CT装置和其摄像^{牛确定方法。
本发明提供一种X射线CT装置，其特征在于，包括
扫描部，其使可对被检体照射多个不同的能量光谱的X射线的至少1个以 上的X射线源、与面对X射线源设置并检测上述被检体的邀寸X射线数据的检 测器在照射X射线的同时，在上述被检体的周围旋转运动；重建机构，其通ili:述扫描部，获得两个以上的不同的能量光谱的上述被检
体的透射X射线数据，从而对上述被检体的断层图像进行重建；
显示机构，其显示i^已重建的断层图像，
特征在于，该X射线CT装置包括
输入机构，其从上述断层图像上，输入涉及应识别的上述被检体的识别组织 和打算与上述识别组织分离的分离组织的信息；
摄像条件确定机构，其确定用于通iii:述断层图像，识别上述识别组织的摄 像綠
另外，本发明提供一禾中X射线CT装置的摄像条件确定方法，其特征在于，
该方法包括下述步骤
(1) 在通过上述X射线CT装置获得的断层图像上，输入涉及应识别的上 述被检体的识别组织和打算与上述识别组织分离的分离组织的信息；
(2) 确定通过上述断层图像，识别上述识别组织用的摄像条件。 发明的效果
按照本发明，提供可针对多个能量型X射线CT，，确定最佳摄像条件的 X射线CT装置和其摄像劍牛确定方法。
图1为多个能量型X射线CT装置的概要结构图2为包括图像处理装置10的图像处理系统的概要结构图3为表示选定在多个能量摄影中，相对分离组织，最好i似寸操作者的所需
的识别组织进行识别的摄影条4牛(更具体地说，两个管电压的组合)的步骤，与
依此的多个能量摄影的步骤的处理的一个实例的流程图4为表示指定识别组织的图像处理装置9的图像显示装置18的画面例的
图5为用于选择在图4中指定的应识别的组织和应分离的分离组织的选择列
图6为表示组织表格的图7为通过将两个管电压组合，进行摄影而获得的两个差分图像，对识别组图8为用于说明从X射线源产生的，Mil面对的X射线检测器12检测的X 射线的实效光谱，实效能量和其衰减的图9为分别通过点划线、实线、虚线表示在管电压为80kV、 100kV、 140kV 时获得的照射X射线实效光谱的分布的曲线图10为在己制作的差分图像上针对各组织而计算直方图的图11为在直方图上，求出计算识别能的识别组织以外的其它的组织(分离 组织)的成分与识别组织的分别重合的比例在规定比例以下的阈值的亂
图12为求出在阈值以上(或以下)的识别组织的面积S1 (像素数量)的图13为求出识另微织的总面积S2 (像素数量)的图14为针对每个高能量割牛(High—kV)、低能量割牛(Low—kV)的组 合而求出的识别率的曲线图15为表示相对识别组织A、 B、 C、 D…，将差分处理、加法运算处理、 比例分配处理的处理例作为数据而存储的图。
具体实施例方式
下面根据附图，对本发明的X射线CT装置的优选实施方式进行说明。 图1为多个能量型X射线CT装置的概要结构图。多个能量型X射线CT 装置由机架(扫描仪)1、搭载于其上的X射线源2、 X射线检测器3、台4、对 X射线源2的照射进行控制的X射线控制器5、控制机架的机架控制器6、控制 台4的台控制器7、)1賴寸入X射线检测器3中的X射线的强度变换为电信号的数 据解析系统(DAS) 8、输AMii DAS8变换的电信号进行重建运算的重建运算 器9和图像处理装置10构成。X射线源2朝向夹持被检体0而面对设置的X射 线检测器3照射X射线，X射线检测器3检观赃被检体中透射的X射线，产生 符合其强度的电信号。X射线源2和X射线检测器3在1次的扫描的期间，围绕 被检体O旋转。
X射线源2和机架1的动作通过X射线控制器5和机架控制器6而进行控 制。X射线控制器5将电力信号和X射线发生时刻信号供给X射线源2，机架控 制器6控制机架1上的构成要素的旋转速度和位置。台4通过台控制器7而迸行 控制，控制台4的移动速度和位置。
射入X射线检测器3中的X射线通过DAS8变换为数字信号，重建运算器
89接收经数字变换的X射线数据，进行图像重建，生成被检体O的断层图像(图 像数据)。将已重建的图像数据输入到图像处理装置10中，记录于后述的数据记 ^置中。
图2为包括图像处理装置10的图像处理系统的外观结构图。图像处理装置
10主要包括控制各构成要素的动作的中央处理装置(CPU) 11、存储图像处理装 置的控制程序的主存储器12、存储图像数据的数据记^置13、作为与网络的 连接接口的网络适配器14、暂时存储被检体的图像数据的显示存储器15、与和 鼠标17连接的控制器16。
另外，在图像系统中，皿M基于来自显示存储器15的图像数据显示图 像的图像显示装置1.8，用于对图像显示装置上的软开关进行操作的鼠标17 (包 括指示器)，具有各种参数设定用的键或开关的键盘等的外部输入器21。网络适 配器14为将图像处理装置10与局域网络、电话线路、互联网等的网络连接的机 构。数据记录装置13也可为磁盘等的存储装置，或相对可取出的外部媒体进行 数据的写入、读出的装置。图像处理装置10经由网络适配器14和网络19，与外 部的图像数据库20连接，在它们之间进行图像数据的发送接收。 (实施例l)
下面对本发明的实施例1进行说明。
图3 (a)和图3 (b)为表示通过象上述那样构成的图像处理装置，选定在 多个能量摄影中，相对分离组织，最优船射喿作者的所需的识别组织进行识别的 摄影条件(更具体地，两个管电压的组合)的步骤，与依据它的多个能量摄影的 步骤的处理的一个实例的流程图。
下面按照图3 (a)和图3 (b)所示的流程的机构(步骤1 步骤5)，对处 理进行具体说明。
(步骤l)识别组织指定
在本步骤，指定构成识别的对象的识别组织和处于上述识别组织的背景中的 分离组织。
釆用鼠标等的指示器，指定识别组织。图4为表示与指定识别组织的图像处 理装置10连接的图像显示装置18的画面实例的图。在本画面中，显示用于选择 打算识别的组织用的选择列表(例如，下肢造影血管、头部造影血管、钙化斑块 (plaque)、海绵骨、...)。操作者从表示于选择列表中的组织中，选择打算通过多个能量摄影识别的组织。
另外，图5表示用于选择在图4中指定的应识别的组织和应分离的分离组织 的选择列表。同样在图5的实例中，从下肢造影血管、头部造影血管、f丐化斑块、 海绵骨等中选择分离组织。在图5中，给出选择作为识别组织的下肢造影血管， 作为分离组织的海绵骨的显示例。此外，脂肪和软组织、脑的白质和灰白质等作 为应选择的组织而考虑。另外，具有肺叶中的造影气体和吸气的识别均必须进行 的实例。
另外，本处理的组织指定用的画面并不限于图4和图5，如果为识别组织和
分离组织可设定的画面结构，则可为任意方式。
(步骤2)摄影^#选择
在本步骤中，求出用于最好地识别M:识别组织指定处理设定的识别组织的
多个能量摄影条件，更具体地说，两个管电压的组合。
在摄影割牛计算处理中，采用图6的组织表格30。该表格30为求出针对预 先在步骤1中指定的组织的^组合(例如，在图6的场合，识别组织为图4所 示的4个组织的任意者，分离组织为图4所示的4个组织以外的任意者的组合)， 按照摄影条件(具体来说，两个管电压的组合)进行摄影而产生的差分图像上的 识别组织的识别率(涉及对识别组织进行识别的正确性的指标)的表格，从表格 31 42中，首先检索在步骤1指定的两个组织(识别组织和分离组织)的表格。 各表格为图7那样，通过将两个管电压组合，进行摄影而获得的两个图像的差分 图像等，对识别组织进行识别时的识别率呈表格状表示。接着，从该组织的组合 的表格(例如31)中，检索识别率最高的摄影条件(更具体地说，两个不同的管 电压)，求出最佳的摄影条件(两个不同的管电压的组合)。
识别率为事先计算的值，作为表示识别组织的正确性的指标而定义，为其值 越高，越可正确地识别组织的值。其指例如，在识别率为90%的场合，按照该摄 影条件(两个管电压的组合)，进行多个能量的摄像，对识别组织进行识别的情 况下，可按照90%的概率，从图像上发现识别组织。
下面通过图3 (b)表示在本步骤所采用的各摄影刹牛(两个管电压的组合) 的识别率的计算方法的一个实例。
(步骤2-1)照射X射线实效光谱和X射线实效能量的计算
针对构成Xt^的X射线CT装置所具有的可外加的多个管电压(例如，在低
10能量侦ij，为50kV、 60kV、 70kV、 80kV、 90kV、 100kV等，在高能量侧，为100kV、 110k、 120kV、 130kV、 140kV、 150kV)各自的齡组合，在(步骤l)，照射各 管电压的X射线，计算通过X射线检测器检测的照射X射线实效光谱和X射线 实效能量。另外，也可这样进行，針管电压的照射X射线实效光谱禾咯自的X 射线实效能量的计算事先进行，在之前，将其结果作为 库存储于数据记皿 置13中。
图8为用于说明从X射线源产生的，通过面对的X射线检测器3检测的X 射线的实效光谱，实效能量和其衰减的图。在步骤2-l中，根据打算计算X射线 CT装置本身的固有特性、识别率的摄影剝牛，根据式1推定制动X射线的光谱， 根据式2推定特征X射线的光谱，将它们组合，推定照射X射线的光谱。
正二Np/A/ET0 (l+T/ (m0c2) Q (dT/dl) —Iexp (—fi (E) ltcota) dT... (1)
Ich^ (TOmC,L) 1.63... (2)
其中，正表示具有光子能量—E (=hv)的制动辐射X射线的能量强度，Ich 表示特性X射线的能量强度，N表示阿伏伽德罗(Avogadro)数，p、 A分别表 示耙(tai^et)的密度和原子量，m0表示电子的质量，c表示光速，TO表示射入 电子的能量，Q表示从1个电子辐射的X射线的能量强度，按照光子能量E和 电子能量T的比E/T而近似地确定的值，dT/dl表示涉及Bethe等的阻止能量的理 论式，lt表示电子的射入距离，TK、 L表示从K、 L电子轨道去除电子所必需的 能量。另外，在X射线频谱的计算中，也可采用己知的其它的方法。
如图8所示的那样，从阴极(灯丝)81a，对具有靶角度cx的阳极(耙)81b 照射热电子，通过革巴81b形成的光子按照与热电子的入射角度基本相垂直的角度 产生。光子在X射线管的固有滤波铝当量81c、补偿滤波器(前置(bowtie)滤 波器)81d、铜滤波器81e中邀寸，照射到包括被检体的对象组织和背景组织的 检查部位。X射线的实效光谱考虑这样的X射线的照射Mi 各而计算，从摄影计划 阶段的最初拍摄的扫描图像(scanogram)，作为模拟被检体而生成的水换算的椭 圆体82等的X射线吸收体中透射，射入闪烁器82a中，变换为光。该光通过发 光二极管82b而检测。根据已计算的照射X射线实效光谱，将相对全部光谱的每 个能量的比例作为影响度(contributionratio)而计算，根据已计算的影响度，计 算实效能量。
图9的曲线图90为分别通过点划线、实线、虚线而表示在例如，管电压80kV、100kV、 140kV时获得的照射X射线实效光谱的分布的曲线图。采用各管电压的 照射X射线实效光谱的分布，进行公知的平均化处理，由此，计算出每个管电压
的实效能量91、 92、 93 (分别相当于80kV， 100kV， 140kV)。 (步骤2-2)识别组织和分离组织的CT值计算 采用衰减系数(iA、mB，识别组织A和与其相对应的分离组织B的密度(DA、 DB)、同一条件下的水衰减系数(iW，通过下述的式3-l， 3-2而计算针对在该X 射线CT装置中可外加的管电压(例如，在低能量侧为50kV、 60kV、 70kV、 80kV、 90kV、 100kV等，在高能量侧为100kV、 110kV、 120kV、 130kV、 140kV、 150kV)， 进行多个能量的摄像的场合的识别组织(A)和与其相对应的分离组织(B)的 CT值PVA、 PVB。
PVA二 (DA^A—拜).誦/阿 ...(3 — 1)
PVB= (DB|iB—|_iw).誦4iw ... (3—2)
(步骤2-3)识别组织A和分离组织B的对比度计算 采用通过(步骤2-2)获得的两个式(3 — 1)、 (3—2)，计算被检体的识别组 织A和其分离组织B之间的对比度C (CT值差)。
C二 (DAmA—DBmB)'誦4iw ... (4)
(步骤2-4)针对2种管电压，生成模拟图像 在管电流值为规定值的情况下，根据规定从X射线源2照射的X射线的照 射线量的管电流时间积mAs，计算投影数据上的噪音量。接着，将投影数据上的 噪音量变换为图像数据上的量，针对高能量侧的管电压的值刺氏能量侧的管电压 的值的这两个值，制作模拟图像。模拟图像按照识别组织具有在分离组织上由步 骤(2-3)获得的对比度和由本步骤计算的噪音量的方式形成。该模拟图像针对2 种管电压的情况而分别求出。
(步骤2-5)制作差分图像 制作按照低能量条件(Low-kV)摄影的模拟图像和按照高能量条件 (High~~kV)摄影的模拟图像的差分图像。 (步骤2-6)制作直方图 在己制作的差分图像上，针对各组织，求出图IO所示的那样的直方图。在 图10中，横轴表示CT值，纵轴表示像素频率。该图10表示计算识别率的识别 组织A和分离组织(在打算与识别组织分离的组织中，位于识别组织的背景中的组织)B的直方图。针对各组织，例如图6所示的4个组织之间的组合，对其进 行计算。
(步骤2-7)导出阈值CT值 如图U所示的那样，在直方图中，对计算识别率的识别组织以外的其它的 组织(分离组织)的成分与识别组织的分布重合的比例在规定比例以下的阈值进 行计算。在此情况下，应为图11的斜线所示的面积SO (在一定比例以下)的CT 值作为阈值CTr而求出。
(步骤2-8)导出阈值以上的识另跑织的面积 如图12所示的那样，求出阈值以上(或以下)的识别组织的面积S1 (像素 数量)。其求出具有在图8中选择的阈值CTr以上的CT值(即去掉CTr以下的 值之后的剩余的值)的识别组织A的面积Sl 。 (步骤2-9)导出识别组织的总面积 如图13所示的那样，计算识别组织的总面积S2 (像素数量)。其用于求出 CTr没有去除之前的识别组织A的面积S2。 (步骤2-10)导出识别率K 将阈值以上的识别组织A的面积S]和识别组织的总面积S2的比Sl/S2作 为识别率K。另外，关于计算方法，可为计算识别组织的比例的方法，并不限于 该一个实例。
按照该计算方法，针对高能量条件(High—kV)、低能量条件(Low—kV) 的每个组合，求出识别率。图14为通jii:述计算方法求出的识别率的曲线图。
图14为打算形成某识别组织A (例如下肢造影血管)的具体实例，其为横 轴表示高能量(High—kV)的电压值(90kV 160kV)，纵轴表示识别率K，参 数采用低能量V1 V6 (50、 60、 70、 80、 90、 100kV)的实例。根据该图可知， 即使在低能量侧的管电压中，在低侦啲能量(50 70W)，识别率K大，在低能 量侧的管电压中，越接近较高侧的能量(80kV 100kV)，识别率越低。另外可 知，在高能量侧的管电压中，在低能量侧(100、 110kV)，识别率较低。
图14那样的曲线图针对识别组织和分离组织的每十组合而求出。接着，将 其作为数据而记录于表格中。图7为将图14的数据作为表格而存储的实例。
在步骤2进行摄影条件的确定，并且如上那样求出识别用的图像处理形态。 识别用的图像处理形态指通过上述已计算的摄影劍牛，获得高能量摄影图像和低能量摄影图像，但是由此用于识别识别组织所实施的图像处理。此时，存储求出 识别率时的图像处理，通过已存储的图像处理，进行高能量摄影图像和低能量摄 影图像之间的处理，获得打算识别的组织变得明确的图像。
图15表示，存储数据例。将对识别组织A、 B、 C、 D...的差分处理、加 法运算处理、比例分配处理的处理例作为数据而存储。
另外，也考虑即使在不能够如上那样，将识别率作为表格而保持，仍每次检 索过去的對以图像来计算识别率的方法，顿用在计穀几中模拟地制作的图像而 计算的方式。
在这里，对最佳识别^#的提取进行描述。
在图14、图7的例子中，识别率最高的值为圃％的高能量和低能量的组合
如下所述。
(H) 130kV— (L) 60kV、 (H) 140kV_ (L) 60kV、 (H) 150kV— (L)
60kV
具有从其中，将1个作为最佳识别刹牛而选择的方式。
另一方面，具有即使在识别率不为100%的情况下，从90%以上的组合中选 择1个的方法。在图7的实例中为16种，从其中，在例如高能量的电压为例如 120kV，在低能量中，高能量侧为120kV的情况下的组合中，选择最高的识别率 的电压。
在图7的实例中，在识别率最高的组合中，低能量侧为60kV。反之，按照 为70kV的方式将低能量固定，选择最佳的高能量的电压。在图7的实例中，为 150kV。
另外，还具有如果不是最高的识别率，即使为50%左右的识别率，仍足以判 断，则如果操作者进行判断，贝U选择(H) 130kV— (L) 90kV这样的组合的实
此外，在作为硬件，打算限制电压，或打算减少X射线照射量，耗电量具 有限制这样的实例中，还具有在上述的各种限制中，操作者判断为最佳的例子。
还有，具有打算识别的识别组织在两个以上，将它们并存，打算在图像中识 别的情况。在这样的情况下，可利用该两个以上的识别组织的各自的识别率的平 均值等，选择该值高的组织。
根据上面所述，在选择最佳的管电压的情况下，也可选择识别率高的组合，
14也可考虑其他的情况(例如，打算使高能量侧的电压为预定值，打算使低电量侧 的电压为预定值，为了识别组织的判断所必需的识别率为该禾號等) ^^定。 (步骤3)摄影割，示 在本步骤，在摄影条件计算处理中，表示根据表格30求出的识别组织的摄 影条件和该条件下的识别率。 (步骤4)多个能量摄影
在本步骤，按照于2步骤2获得的摄影条件，通过多个能量摄影，获得借助
同一被摄体的两个以上的不同的能量光谱而摄影的邀t繊。在多个能量摄影中
具有各种的方法，公知有在机架内部，具有两个X射线源和X射线检测器，
从各自的x射线源附力杯同的管电压，由此，获得具有两个不同的能量光谱的透 射数据的方法，或在x射线源前，附加 麽波器，根据滤波器的有无而产生不同的
能量的方法等。
如果本发明所采用的多个能量摄影的方法为获得具有两个以上的不同的能 量光谱的被检体透射数据的方法，则可为任意的方法。
(步骤5)组织识别图像制作
在本处理步骤，采用具有通过多个能量摄影获得的两个以上的不同的能量光 谱的被检体透射数据，制作用于最好地识别通过识别组织指定而指定的组织的图 像。由于最好地识别通过识别组织指定而指定的组织的图像为摄影劍牛计算处理 的识别率计算所采用的图像，故采用用于制作该图像的图像处理。
该图像处理也 ￡图15而说明，但是，不但具有在上述摄影条件计算处理 的识别率计算方法的一个实例中示出的差分处理，还具有High—kV图像、 Low^kV图像的加法运算平均处理、权重差分或加法运算平均处理、康普顿 (Compton) /光电分解处理等的各种图像处理。
另外，作为摄影^#,给出电压，但是还可附加电流。另外，也可具有切片 (slice)宽度的指定的实例。
在木发明的实施例的X射线CT装置中，用于实施上述图3 (b)所示的流 程图的，Mi竽作为确定用于通过借助X射线CT装置获得的断层图像而对识别组织 謝亍识别的摄影条件用的摄影剝牛设定机构而设置，以便实施图3 (a)的步骤。 作为，旨等而设置的摄影条件设定机构既可为通过上述多个不同的能量光谱，选 择任意的两个以上的照射X射线光谱选择机构，该照射X射钱光谱选择机构也可选择，多个不同的能量光谱的管电压。更具体地说，例如，上述摄影条件确定机构也可包括在M31任意两个以上的 已选择的多个能量光谱，获得劍寸X射线数据而进行图像重建的断层图像上，计算涉及识别上述识别组织的正确性附旨标的计算机构。另外，上述计^a构也可针对上述多个不同的能量光谱的多个管电压的组合，计算上述指标。此外，上述照射X射线光谱选择机构也可通3ih述指标，选择具有正确性高的指标的管电压的组合。另外，上述显示机构还可针对上述多个管电压的组合， 将上述指标呈表格状而表示。还有，也可这样形成，其中，上述摄影条件确定机构包括存储多个不同的能量光谱和上述被检体的几个组织的X射线衰减系数的存储机构;MJ:述几个组织，选择所需的识别组织，与打算与，识别组织分离的分离组织的组织选择机构，上述计敦几构包括采用上述多个不同的能量光谱和上述识别组织和分离 组织的X射线衰减系数，生成模拟图像的模拟图像生成机构；通过上述模拟图像 生成机构，生成表示上述识别组织和分离组织的像素分布的直方图的直方图生成 机构；根据上述识别组织和分离组织的上述直方图的重合瞎况，计算上述指标的 指标计^n构。另外，上述模拟图像生i:划几构也可包括计算上述多个不同的能 量光谱各自的实效能量的实效能量计算机构;采用上述已计算的实效能量的X射 线衰减系数，计算上述识别组织和分离组织的CT值的CT值计算机构；计算基 于管电流值而计算的上述断层图像上的噪音量的断层图像上噪音计算机构；根据 上述CT值，与上述断层图像上的噪音量，生成模拟图像的机构。此外，上述断 层图像上噪音计算机构可包括根据上述管电流值，计算投影数据上的噪音量的机 构；将上述投影数据上的噪音量换算为投影数据上的噪音量的换算机构。此外，本发明的X射线CT装置的摄像劍牛确定方法包括在通过上述X 射线CT装置获得的断层图像上，输入与应识别的上述被检体的识别组织和打算 与上述识别组织分离的分离组织相关的信息的步骤(0;确定用于通)iJl述断层 图像，识别上述识别组织的摄像条件的步骤(2)。例如，上述步骤(2)也可为 通过上述多个不同的能量光谱，选择任意的两个以上的光谱的步骤。例如，上述步骤(2)还可为选择上述多个不同的能量光谱的管电压的步骤。 例如，上述步骤(2)也可包括在通过上述任意两个以上的己选择的多个能 量光谱，获得透射X射线数据而进行图像重建的断层图像上，计算与识别上述识别组织的正确性相关的指标的步骤(3)。例如，上述步骤(3)也可针对上述多个不同的能量光谱的多个管电压的组 合，计算上述指标。例如，上述步骤(2)还可MiU:述指标，选择具有正确性高的指标的管电压的组合。例如，上述步骤(2)也可包括针对上述多个管电压的组合，呈表格状显示 上述指标的步骤。例如，上述步骤(2)也可包括存储多个不同的能量光谱和上述被检体的 几个组织的X射线衰减系数的步骤(4); 31±述几个组织，选择所需的识别组织，与打算和上述识别组织分离的分离组织的步骤(5)，上述步骤(3)包括采 用上述多个不同的能量光谱和上述识别组织与分离组织的X射线衰减系数，生成模拟图像的步骤(6);通过在上述步骤(6)获得的上述模拟图像，生成表示上 述识别组织和分离组织的像素分布的直方图的步骤(7);根据上述识别组织和分离组织的上述直方图的重合瞎况，计算上述指标的步骤(8)。此外，也可包括例如，上述步骤(6);计算上述多个不同的能量光谱各自的 实效能量的步骤(9);采用己计算的实效能量的X射线衰减系数，计算上述识别 组织和分离组织的CT值的步骤(10);计算根据管电流值而计算的上述断层图像上的噪音量的步骤(11);根据断层图像上噪音计嶽几构、上述CT值、上述断层 图像上的噪音量，生成模拟图像的步骤(12)。还有，例如，上述步骤(11)也可包括根据上述管电流值，计算投影数据上的噪音量的步骤(13);将上述投影数据上的噪音量换算为图像数据上的噪音量的步骤(14)。另外，本发明并不限于上述实施例，可在不脱离本发明的实质的范围内，进 行各种变形而实施。例如，也可通过管电压选择两个照射X射线，但是，由于即 使为相同管电压，照射X射线能量光谱也不同，故也可通过能量光谱而选择。另 外，采用识别率作为涉及识另啲正确性附旨标，但是，显然也可以针对各摄像条 件，将ROC分析的TPF (True Positive Fraction)预先作为数据而求出并进行存储， 参照该数据。1权利要求
1.一种X射线CT装置，其包括扫描部，其使可对被检体照射多个不同的能量光谱的X射线的至少1个以上的X射线源、与面对X射线源设置并检测上述被检体的透射X射线数据的检测器在照射X射线的同时，在上述被检体的周围旋转运动；重建机构，其通过上述扫描部，获得两个以上的不同的能量光谱的上述被检体的透射X射线数据，从而对上述被检体的断层图像进行重建；显示机构，其显示上述已重建的断层图像，特征在于，该X射线CT装置包括输入机构，其从上述断层图像上，输入涉及应识别的上述被检体的识别组织和打算与上述识别组织分离的分离组织的信息；摄像条件确定机构，其确定用于通过上述断层图像，识别上述识别组织的摄像条件。
2. 根据权禾腰求1戶诚的X射线CT装置，其特征在于， 上述摄像条件确定机构为从上述多个不同的能量光谱，选择任意的两个以上的光谱的照射X射线光谱选择机构。
3. 根据权利要求2戶舰的X射线CT装置，其特征在于，上述照射X射线光谱选择机构选择上述多个不同的能量光谱的管电压。
4. 根据权禾腰求3戶舰的X射线CT装置，其特征在于， 上述摄像条件确定机构包括计算机构，该计算机构在通过任意的两个以上的已选择的多个能量光谱，获得邀寸X射线数据而进行图像重建的断层图像上，计 算涉及识别上述识别组织的正确性的指标。
5. 根据权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于， 上述计算机构针对上述多个不同的能量光谱的多个管电压的组合，计算上述指标。
6. 根据权利要求5戶脱的X射线CT装置，其特征在于，上述照射X射线光谱选择机构通过上述指标，选择具有正确性高附旨标的 管电压的组合。
7. 根据权利要求5所述的X射线CT装置，其特征在于，上述显示机构针对上述多个管电压的组合，呈表格状显示上述指标。
8. 根据权利要求4戶舰的X射线CT装置，其特征在于，上述摄像条件确定机构包括存储机构，其存储多个不同的能量光谱禾吐述 被检体的几个组织的X射线衰减系数；和组织选择机构，其从上述几个组织，选 择所需的识别组织，与打算和该识别组织分离的分离组织，上述计^m构包括模拟图像生成机构，其采用上述多个不同的能量光谱和战识别组织与分离 组织的X射线衰减系数，生/^1拟图像；直方图生成机构，其iiiU:述模拟图像生j^几构，生成表示上述识别组织和分离组织的像素分布的直方图；和指标计^m构，其根据上述识别组织和分离组织的上述直方图的重合情况， 计算上述指标。
9. 根据权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，上述模拟图像生成机构包括计算上述多个不同的能量光谱各自的实效能量的实效能量计算机构；采用上述计算出的实效能量的X射线衰减系数，计算上述识别组织和分离 组织的CT值的CT值计算机构；对根据管电流值而计算出的上述断层图像上的噪音量进行计算的断层图像 上噪音计算机构；和根据上述CT值，与上述断层图像上的噪音量，生成模拟图像的机构。
10. 根据权禾腰求9戶服的X射线CT装置，其特征在于， 上述断层图像上噪音计算机构包括 根据上述管电流值，计算投影数据上的噪音量的机构；禾卩 将上述投影数据上的噪音量换算为投影数据上的噪音量的换算机构。
11. 一种X射线CT装置的摄像劍牛确定方法，其特征在于， 该方法包括下述步骤(1) 在通过上述X射线CT装置获得的断层图像上，输入涉及应识别的上述被检体的识别组织和打算与上述识别组织分离的分离组织的信息；(2) 确定Sil上述断层图像，识别上述识别组织用的摄像剝牛。
12. 根据权利要求11所述的X射线CT装置的摄像条件确定方法，其特征在于，上述步骤(2)为从上述多个不同的能量光谱，选择任意的两个以上的光谱 的步骤。
13. 根据权利要求12所述的X射线CT装置的摄像^#确定方法，其特征在于，上述步骤(2)为选择上述多个不同的能量光谱的管电压的步骤。
14. 根据权禾腰求13所述的X射线CT装置的摄像剝牛确定方法，其特征在于，上述步骤(2)包括 (3 )在通过任意的两个以上的已选择的多个能量光谱获得邀寸X射线数据 而进行图像重建的断层图像上，计算涉及识别上述识别组织的正确性附旨标的步 骤。
15. 根据权利要求14所述的X射线CT装置的摄像斜牛确定方法，其特征在于，上述步骤(3)针对上述多个不同的能量光谱的多个管电压的组合，计算上 述指标。
16. 根据权利要求15所述的X射线CT装置的摄像剝牛确定方法，其特征在于，上述步骤(2)通3ii:述指标，选择具有正确性高的指标的管电压的组合。
17. 根据权禾腰求15所述的X射线CT装置的摄像剝牛确定方法，其特征在于，上述步骤(2)包括针对上述多个管电压的组合，呈表格状显示上述指标的 步骤。
18. 根据权禾腰求14所述的X射线CT装置的摄像条件确定方法，其特征在于，上述步骤(2)包括下述步骤(4) 存储多个不同的能量光谱和上述被检体的几个组织的X射线衰减系数 的步骤；(5) 从上述几个组织，选择所需的识别组织，和打算与上述识别组织分离 的分离组织的步骤，上述步骤(3)包括下述步骤(6) 采用，多个不同的能量光谱和上述识别组织与分离组织的X射线衰 减系数，生成模拟图像的步骤；(7) 通过借助，步骤(6)获得的上述模拟图像，生成表示上述识别组织 和分离组织的像素分布的直方图的步骤；(8) 根据上述识别组织和分离组织的上述直方图的重合瞎况，计算上述指 标的步骤。
19. 根据权利要求18所述的X射线CT装置的摄像劍牛确定方法，其特征在于，上述步骤(6)包括下述步骤(9) 计算战多个不同的能量光谱各自的实效能量的步骤；(10) 采用该计算出的实效能量的X射线衰减系数，计算上述识别组织和 分离组织的CT值的步骤；(11) 计算根据管电流值而求出的上述断层图像上的噪音量的步骤；(12) 根据断层图像上噪音计算机构、上述CT值、与上述断层图像上的噪 音量，生成模拟图像的步骤。
20. 根据权禾腰求19所述的X射线CT装置，其特征在于，上述步骤(11)包括下述步骤(13) 根据上述管电流值，计算投影数据上的噪音量的步骤；(14) 将上述投影数据上的噪音量换算为图像数据上的噪音量的步骤。
全文摘要
本发明提供一种X射线CT装置，其包括扫描部，其使可对被检体照射多个不同的能量光谱的X射线的至少1个以上的X射线源，与面对X射线源设置并检测上述被检体的透射X射线数据的检测器在照射X射线的同时，在上述被检体的周围旋转运动；重建机构，其通过上述扫描部，获得两个以上的不同的能量光谱的上述被检体的透射X射线数据，对上述被检体的断层图像进行重建；显示机构，其显示上述已重建的断层图像，该X射线CT装置包括输入机构，其从上述断层图像上，输入涉及应识别的上述被检体的识别组织和打算与上述识别组织分离的分离组织的信息；摄像条件确定机构，其确定用于通过上述断层图像，识别上述识别组织的摄像条件。由此，可确定对于多个能量型X射线CT装置最佳的摄像条件。
文档编号A61B6/03GK101583314SQ20078004674
公开日2009年11月18日 申请日期2007年12月12日 优先权日2006年12月20日
发明者后藤大雅, 广川浩一, 角村卓是 申请人:株式会社日立医药