X射线ct装置以及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及X射线CT装置以及控制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，正在开发使用光子计数方式的检测器进行光子计数CT(CompUtedTomography)的X射线CT装置。与在以往的X射线CT装置中使用的积分型的检测器不同，光子计数方式的检测器输出能够分别对来自透过被检体的X射线的光子进行计数的信号。从而，在光子计数CT中，能够重建SN比(Signal per Noise)高的X射线CT图像。
[0003]另外，光子计数方式的检测器所输出的信号用于测量(辨别)所计数的各个光子的能量。从而，在光子计数CT中，能够将通过由一种管电压照射X射线而收集到的数据分成多个能量成分进行图像化。例如，在光子计数CT中，能够生成利用K吸收限的不同能够鉴定物质的图像。
[0004]在光子计数CT中，当入射放射线量低时，能够准确地测量放射线(X射线)。但是，在光子计数CT中，当入射放射线量多时，对各个光子计数的数据累积(堆积:pile up)，此时，不能将各个光子分离，因此，发生计数特性不是线性的计数的少计。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2012-34901号公报
【发明内容】
[0008]本发明要解决的问题在于，提供一种能够减少计数少计的发生的X射线CT装置以及控制方法。
[0009]实施方式的X射线CT装置具备强度分布数据收集部、扫描控制部、计数结果收集部、以及图像重建部。强度分布数据收集部通过第I扫描收集从X射线管照射并透过被检体的X射线的强度分布数据。扫描控制部根据上述强度分布数据，推定能够辨别透过上述被检体的各个X射线光子的X射线量，从上述X射线管向上述被检体照射推定出的X射线量的X射线执行光子计数CT用的第2扫描。计数结果收集部通过上述第2扫描收集对从上述X射线管照射并透过上述被检体的X射线光子进行计数的计数结果。图像重建部根据上述计数结果，重建X射线CT图像数据。
【附图说明】
[0010]图1A是用于说明堆积的图⑴。
[0011]图1B是用于说明堆积的图⑵。
[0012]图1C是用于说明堆积的图⑶。
[0013]图2是表示第I实施方式所涉及的X射线CT装置的构成例的图。
[0014]图3是用于说明第I实施方式所涉及的检测器的一个例子的图。
[0015]图4是用于说明第I实施方式所涉及的第I扫描的图。
[0016]图5是用于说明第I实施方式所涉及的扫描控制部的图。
[0017]图6是用于说明第I实施方式所涉及的第2扫描的图。
[0018]图7是用于说明第I实施方式所涉及的X射线CT装置的处理的一个例子的流程图。
[0019]图8A是用于说明第2实施方式所涉及的检测器的一个例子的图(I)。
[0020]图SB是用于说明第2实施方式所涉及的检测器的一个例子的图(2)。
[0021]图9是用于说明第3实施方式所涉及的第I扫描的图。
[0022]图10是用于说明变形例的图⑴。
[0023]图11是用于说明变形例的图⑵。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照附图，详细说明X射线CT装置的实施方式。
[0025]在以下的实施方式中说明的X射线CT装置是能够执行光子计数CT的装置。即，在以下的实施方式中说明的X射线CT装置不是以往的积分型(电流模式测量方式)的检测器，而是通过使用光子计数方式的检测器对透过被检体的X射线进行计数，从而能够重建SN比高的X射线CT图像数据的装置。
[0026](第I实施方式)
[0027]首先，在针对第I实施方式所涉及的X射线CT装置进行说明之前，针对光子计数CT进行说明。
[0028]在光子计数CT中，通过对光子数进行计数来测量光(X射线)量。每单位时间的光子数越多，则光(X射线)越强。另外，各个光子虽具有不同的能量，但在光子计数CT中，能够通过测量光子的能量来得到X射线的能量成分的信息。即，在光子计数CT中，能够将通过以一种管电压照射X射线而收集到的数据分成多个能量成分进行图像化。例如，在光子计数CT中，能够得到利用K吸收限的不同来鉴定物质的图像数据。
[0029]但是，在光子计数CT中，当入射放射线量多时，发生对各个光子计数的数据累积的“堆积:pile up”。当发生堆积时，不能使各个光子分离，因此，发生计数特性不是线性的“计数的少计”。
[0030]图1A、图1B以及图1C是用于说明堆积的图。当光子入射时，光子计数方式的检测器所使用的传感器(元件)输出I脉冲的电信号。当光微弱时，如图1A所示，光子的入射间隔变得稀疏，因此，能够辨别从传感器输出的各脉冲。
[0031]但是，当由于光变强而光子的入射间隔变短时，如图1B所示，从传感器输出的脉冲累积，成为不能辨别各个脉冲的状态。具体而言，累积的多个脉冲在外观上被辨别为一个脉冲(参照图1B所示的虚线的波形)。其结果为，发生计数的少计，实际上入射至传感器的光子数和传感器输出的脉冲的计数值(脉冲个数)的线性丧失。即，如图1C所示，随着X射线强度变高，脉冲个数被计数为少于光子数。
[0032]因此，第I实施方式所涉及的X射线CT装置如以下那样构成，以使得减少计数少计的产生。图2是用于说明第I实施方式所涉及的X射线CT装置的结构例的图。如图2所示，第I实施方式所涉及的X射线CT装置具有架台装置10、床装置20、以及控制台装置30 ο
[0033]架台装置10是向被检体P照射X射线，并收集与透过被检体P的X射线相关的数据的装置，具有高电压发生部ll、x射线管12、检测器13、收集部14、旋转架15以及架台驱动部16。
[0034]旋转架15是以隔着被检体P使X射线管12和检测器13对置的方式支承，通过后述的架台驱动部16在以被检体P为中心的圆形轨道上高速地旋转的圆环形的架。
[0035]X射线管12是通过由后述的高电压发生部11供给的高电压向被检体P照射X射线束的真空管，随着旋转架15的旋转，对被检体P照射X射线束。
[0036]高电压发生部11是向X射线管12供给高电压的装置，X射线管12使用从高电压发生部11供给的高电压而产生X射线。即，高电压发生部11通过调整向X射线管12供给的管电压、管电流，来调整对被检体P照射的X射线量。
[0037]架台驱动部16通过旋转驱动旋转架15，从而在以被检体P为中心的圆形轨道上使X射线管12和检测器13旋转。
[0038]检测器13具有检测透过被检体P的X射线强度的第I元件组和对来自透过被检体P的X射线的光(X射线光子)进行计数的第2元件组。第I元件组由X射线强度检测用的多个第I元件构成。第I元件例如是发光二极管。另外，第2元件组由作为光子计数传感器的多个第2元件构成。第2元件例如是碲化镉(CdTe)类的半导体。S卩，第2元件是将入射的X射线直接转换成光，来对来自X射线的光进行计数的直接转换型的半导体。另夕卜，本实施方式例如还能够适用于第2元件是由闪烁体和光电倍增管构成的间接转换型的情况。
[0039]并且，第I实施方式所涉及的检测器13沿着通道方向分割成第I区域和第2区域。并且，第I元件组排列在第I区域，第2元件组排列在第2区域。图3是用于说明第I实施方式所涉及的检测器的一个例子的图。
[0040]如图3所示，第I实施方式所涉及的检测器13将排列在通道方向(图2中的Y轴方向)的元件列沿着被检体P的体轴方向(图2所示的Z轴方向)排列多个。并且，如图3所示，第I实施方式所涉及的检测器13沿着通道方向分割成第I区域133和第2区域134。在第I区域133中，二维地排列作为发光二极管的第I元件131。另外，在第2区域134中，二维地排列作为光子计数传感器的第2元件132。第I区域133和第2区域134是大致相同的大小。
[0041]第I实施方式所涉及的检测器13通过二维地排列的多个第I元件131，来检测从X射线管12照射并透过被检体P的X射线的强度。另外，第I实施方式所涉及的检测器13通过二维地排列的多个第2元件132，输出电信号。通过使用该电气信号，从而能够对从X射线管12照射并透过被检体P的X射线光子进行计数，测量所