专利名称：辐射断层成像设备的制作方法
技术领域：
一般地说本发明涉及一种辐射断层成像设备。更具体地说，本发明涉及一种产生多片层断层图像的辐射断层成像设备。
背景技术：
公知的是，作为辐射断层成像设备的X-射线CT(计算机断层成像)设备使用辐射比如X-射线产生成像对象的截面图像。X-射线CT设备应用于作为成像对象的人体和固体并用于包括医疗和工业目的的各种各样的目的。
X-射线CT设备使用成像对象的身体轴线方向作为轴线绕成像对象扫描并将X-射线从X-射线管照射到成像对象。准直器屏蔽以对从X-射线管照射的X-射线进行整形并调节X-射线的照射范围以使X-射线照射到成像对象的成像区域。X-射线检测阵列的X-射线检测元件检测通过准直器穿透成像对象的X-射线。基于根据所检测的X-射线的检测数据，X-射线CT设备产生成像对象的成像区域的断层图像。
根据成像对象的位置和成像的目的的不同X-射线CT设备也多样化。X-射线CT设备需要改善图像质量比如分辨率并加速成像。为满足这些需求，给X-射线CT设备提供X-射线检测阵列。X-射线检测阵列包括沿通道方向和身体轴线方向以阵列的形式设置的用于X-射线检测的多个X-射线检测元件。现有的X-射线扫描系统包括螺旋扫描和轴向扫描。轴向扫描系统在成像对象的周围给成像对象的成像区域的每个截面照射X-射线。螺旋扫描系统沿身体轴线方向在成像对象周围螺旋地照射X-射线。
附图11示出了X-射线CT设备1如何根据螺旋扫描系统执行扫描。X-射线CT设备1其有沿通道方向x和身体轴线方向z呈阵列的形式的多个X-射线检测元件123a。在附图11中，多个X-射线检测元件123a沿通道方向设置。X-射线检测元件123a包括沿身体轴线方向z从A至H的8列。在附图11中，附图11(A)所示为扫描的开始。附图11(B)所示为在进行中的扫描。附图11(C)所示为扫描的结束。如附图11所示，螺旋扫描系统沿身体轴线方向z在成像对象周围螺旋地照射X-射线。
如附图11(A)所示，通过使沿身体轴线方向X-射线管120的照射中心和X-射线检测阵列123的中心与在成像对象上的成像区域R的一端S对准开始扫描。这时，准直器122从X-射线管120对X-射线105进行整形以使X-射线形成绕照射中心对称并沿身体轴线方向z具有指定的厚度的角锥。X-射线检测阵列123使用对应于成像对象的成像区R从列R至H的X-射线检测元件123a检测通过准直器122穿透成像对象的X-射线105。
如附图11(B)所示的扫描中，X-射线管120绕成像对象螺旋地扫描。例如，X-射线管120从与在扫描开始时的照射方向相反的方向照射绕照射中心对称的锥形X-射线105。X-射线检测元件123a的从A至H的所有的列检测通过准直器122穿透成像对象的X-射线105。
在附图11(C)所示的扫描结束时，X-射线管120绕成像对象螺旋地扫描。X-射线管120在扫描开始时从与照射方向类似的方向照射绕照射中心对称的锥形X-射线105。X-射线检测阵列123使用对应于在成像对象上的成像区R的列A至D的X-射线检测元件123a检测通过准直器122穿透成像对象的X-射线105。通过使沿身体轴线方向X-射线检测阵列123的中心和X-射线管120的照射中心与在成像对象上的成像区R的另一端E对准结束扫描。
如上文所述，在扫描开始和结束时检测X-射线105R以产生断层图像。这是因为X-射线105R对应于属于在成像对象上的成像区R的区域。然而，X-射线105S和105E并不被检测，因为他们对应于在成像区R之外的且不用于断层图像产生的区域SS和SE。即，在扫描开始和结束时，从X-射线管120照射的X-射线105S和105E从X-射线检测阵列123的中心入射到成像区R之外。因此，不使用X-射线105S和105E，照射到成像对象上的X-射线105没有被有效地利用。
通常，已经提出了各种方法来屏蔽属于从X-射线管102照射的X-射线105的并与X-射线检测阵列123的中心的成像区R相对地入射的X-射线105S和105E(例如参见专利文献1)。
JP-A No.234197/1997然而，常规的系统使用沿身体轴线方向z扩散的锥形的X-射线105以产生具有指定的片层厚度的断层图像。该系统不仅直接检测从X-射线管120穿过成像对象的X-射线，而且还检测在原始X-射线穿透成像对象时形成的散射辐射的X-射线。这就造成降低了断层图像的对比度并且产生了假像。具体地说，增加锥形X-射线的锥形角度在成像对象上产生了许多散射的辐射。例如，由于肋骨的原因成像对象的腹部容易产生假像。不仅螺旋扫描系统而且轴向扫描系统都存在这个问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种辐射断层成像设备，即使在发生了许多散射的辐射时通过防止断层图像对比度劣化和防止产生假像，该辐射断层成像设备能够改善断层图像质量并且能够有效地使用辐射比如X-射线。
为了实现上述目的，根据本发明的辐射断层成像设备包括以成像对象的身体轴线方向作为轴线绕成像对象扫描并将辐射照射到成像对象的成像区域的辐射照射装置；具有用于检测穿透成像对象的辐射的以阵列设置的辐射检测元件并根据由辐射检测元件所检测的辐射产生检测数据的辐射检测阵列；设置在辐射照射装置和辐射检测阵列之间并屏蔽辐射以调节它的照射范围以便来自辐射照射装置的辐射不照射到在辐射检测阵列上的指定区域的照射范围调节装置；和基于检测数据产生在成像对象上的成像区域的断层图像的断层图像产生装置，其中辐射检测阵列获得包括第一和第二检测数据的检测数据，其中第一检测数据从由对应于通过照射范围调节装置所没有屏蔽的区域的辐射检测元件所检测的辐射中产生，以及第二数据从由对应于通过照射范围调节装置所屏蔽的区域的辐射检测元件所检测的辐射中产生。
在根据本发明的辐射断层成像设备中，辐射照射装置使用成像对象的身体轴向方向作为轴线，绕成像对象扫描，并将辐射照射到成像对象的成像区域。辐射检测阵列具有用于检测穿透成像对象的辐射以阵列设置的辐射检测元件并根据通过辐射检测元件所检测的辐射产生检测数据。照射范围调节装置设置在辐射照射装置和辐射检测阵列之间并屏蔽辐射以调节它的照射范围以便来自辐射照射装置的辐射不照射到在辐射检测阵列上的指定区域。在此，辐射检测阵列获得包括第一和第二检测数据的检测数据，其中第一检测数据从由对应于通过照射范围调节装置所没有屏蔽的区域的辐射检测元件所检测的辐射中产生，以及第二数据从由对应于通过照射范围调节装置所屏蔽的区域的辐射检测元件所检测的辐射中产生。断层图像产生装置基于检测数据产生在成像对象上的成像区域的断层图像。
根据本发明，提供了一种辐射断层成像设备，即使在发生了许多散射的辐射时通过防止断层图像对比度劣化和防止产生假像，该辐射断层成像设备能够改善断层图像质量并且能够有效地使用辐射比如X-射线。
通过在附图中所示的本发明的优选实施例的描述，将会清楚本发明的进一步目的和优点。
附图1所示为根据一个实施例的作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备的方块图。
附图2所示为根据本发明的实施例作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备的主要部件的示意图。
附图3所示为根据本发明的实施例作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备的X-射线检测阵列的示意图。
附图4所示为根据本发明的实施例在作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备中的X-射线管、准直器和X-射线检测阵列之间的关系，其中附图4(a)所示为使用身体轴线方向作为视线从一侧看的状态，以及附图4(b)所示为使用通道方向作为视线从一侧看的状态。
附图5所示为根据本发明的实施例在作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备中的X-射线管、准直器和X-射线检测阵列之间的关系，说明了使用通道方向作为视线在从一侧看的状态中如何扫描成像对象。
附图6所示为根据本发明的实施例在作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备中的螺旋扫描系统的附图。
附图7所示为根据本发明的实施例在作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备中根据附图6通过包括沿通道方向和身体轴线方向以阵列设置的元件的X-射线检测阵列获得的检测数据。
附图8所示为根据本发明的实施例在作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备中的轴向扫描系统。
附图9所示为根据本发明的实施例在作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备中根据在附图8(A)和8(B)中所示的状态通过包括沿通道方向和身体轴线方向以阵列设置的元件的X-射线检测阵列获得的检测数据。
附图10所示为根据本发明的实施例在作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备中根据在附图8(C)和8(D)中所示的状态通过包括沿通道方向和身体轴线方向以阵列设置的元件的X-射线检测阵列获得的检测数据。
附图11示出了常规的X-射线CT设备如何根据螺旋扫描系统执行扫描。
具体实施例方式
下文参考附图进一步详细地描述本发明的实施例。
附图1所示为根据本发明作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备的总体结构的方块图。附图2所示为根据本发明的实施例作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备1的主要部件的示意图。
如附图1所示，根据本实施例的X-射线CT设备1包括扫描架2、操作台3和成像台4。
扫描架2主要包括X-射线管20、X-射线管移动部分21、准直器22、X-射线检测阵列23、数据采集部分24、X-射线控制器25、准直器控制器26、旋转部分27和旋转控制器28。X-射线管20提供根据本发明的辐射照射装置。准直器22提供根据本发明的照射范围调节装置。X-射线检测阵列23提供根据本发明的辐射检测阵列。
基于来自X-射线控制器25的控制信号CTL 251，X-射线管20以指定的强度通过准直器22将X-射线5照射到在成像对象6的成像区R上。
基于来自X-射线控制器25的控制信号CTL 252，X-射线管移动部分21沿放置在扫描架2的X-射线辐射空间29中的成像台4上的成像对象6的身体轴线方向移动X-射线管20的照射中心。身体轴线方向对应于与附图1的水平方向和在附图2中的z方向正交的方向。
准直器22设置在X-射线管20和X-射线检测阵列23之间。基于来自准直器控制器26的控制信号CTL 261，准直器22屏蔽在通道方向和身体轴线方向上从X-射线管20照射的X-射线5。这样，准直器22对在通道方向和身体轴线方向上具有指定的宽度的锥形X-射线5进行整形以调节X-射线5的照射范围。基于控制信号CTL 261通过调节准直器22的孔径开度设置X-射线5的照射范围。例如通过独立地移动每个都提供在通道方向和身体轴线方向上的两个极板调节准直器22的孔径开度。
X-射线检测阵列23具有根据本发明作为检测通过准直器22穿透成像对象的X-射线的辐射检测元件的多个X-射线检测元件。X-射线检测阵列包括以阵列设置的X-射线检测元件。X-射线检测元件检测X-射线以产生检测数据。
附图3所示为根据本实施例X-射线检测阵列23的结构。如附图3所示，X-射线检测阵列23包括沿通道方向x和身体轴线方向z以阵列设置的X-射线检测元件23a。多个二维设置的X-射线检测元件23a总体地形成X-射线入射的圆柱形凹曲面。例如，在通道方向x上设置有100个X-射线检测元件23a。在身体轴线方向z上设置有8个X-射线检测元件23a。在附图2中，沿身体轴线方向z的这些元件以符号A至H表示。
例如，X-射线检测元件23a由闪烁器和光电二极管的组合构成，但它并不限于这样的构造。例如，可以使用碲化镉(CdTe)等提供半导体X-射线检测元件，或者提供使用氙(Xe)气的离子腔X-射线检测元件。
附图4和5所示为在X-射线管20、准直器22和X-射线检测阵列23之间的关系。在附图4中，附图4(a)所示为使用身体轴线方向z作为视线从一侧看的状态。附图4(b)所示为使用通道方向x作为视线从一侧看的状态。与附图4(b)一样，附图5示出了在使用通道方向x作为视线从该侧看的状态下如何对成像对象6进行成像。
如附图4(a)和4(b)所示，从X-射线管20照射的X-射线5通过准直器22整形为具有指定的锥形角度的锥形。经整形的X-射线照射到在X-射线检测阵列23上的指定区域上。为扫描在附图5中所示的成像对象6，在成像台4上放置的成像对象6运送进X-射线辐射空间29。绕一个轴线(即成像对象6的身体轴线方向)扫描成像对象6的周边。X-射线管2 0将X-射线5照射到成像对象6的成像区R上。从X-射线管20照射的X-射线5通过准直器22，穿透成像对象6，然后通过X-射线检测阵列23检测。根据本实施例的X-射线检测阵列23产生第一和第二检测数据。第一检测数据通过对应于不被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得。第二检测数据通过对应于被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得。第一检测数据通过对应于不被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a检测。因此，通过如下是的辐射产生第一检测数据从X-射线管20通过成像对象6直接照射到X-射线检测元件23a的X-射线5；和从X-射线管20通过成像对象6作为散射辐射的X-射线5。第二检测数据通过对应于被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a检测。因此，第二检测数据由从X-射线管20通过成像对象6间接地照射到X-射线检测元件23a的X-射线5产生。即，从自X-射线管20中照射、穿透成像对象6并成为散射辐射的X-射线5中产生了第二检测数据。
数据采集部分24从X-射线检测阵列23的相应的X-射线检测元件23a中采集检测数据并将所采集的检测数据输出到操作台3。如附图2所示，数据采集部分24具有选择/加法切换电路(MUX，ADD)241和模拟/数字转换器(ADC 242)。选择/加法切换电路241根据来自在操作台3中的中央处理单元30的控制信号CTL 303选择由X-射线检测阵列23的X-射线检测元件23a所检测的检测数据。可替换的是，选择/加法切换电路241通过改变组合将检测数据彼此相加并将结果输出到模拟/数字转换器242。在选择/加法切换电路241选择或以任何组合将检测数据彼此相加之后，模拟/数字转换器242将检测数据从模拟信号转换为数字信号并将该数字信号输出到在操作台3中的中央处理单元30。
根据来自在操作台3中的中央处理单元30的控制信号CTL 301，X-射线控制器25将控制信号CTL 251输出给X-射线管20以控制X-射线照射。此外，根据来自在操作台3中的中央处理单元30的控制信号CTL 301，X-射线控制器25将控制信号CTL 252输出给X-射线管移动部分221。这样，X-射线控制器25在身体轴线方向z上移动X-射线管20的照射中心对应于信号指令的距离。
根据来自在操作台3中的中央处理单元30的控制信号CTL 302，准直器控制器26将控制信号CTL 261输出给准直器22。这样，准直器控制器26调节准直器22的孔径221的开度以对从X-射线管20照射的X-射线5进行整形。X-射线5照射到在X-射线检测阵列23上的目标区域。
旋转部分27基于来自旋转控制器28的控制信号CTL 28在指定的方向上旋转。旋转部分27安装有X-射线管20、X-射线管移动部分21、准直器22、X-射线检测阵列23、数据采集部分24、X-射线控制器25和准直器控制器26。在旋转部分27旋转时，组成元件改变参考在X-射线辐射空间29中运送的成像对象6的位置关系。旋转旋转部分27通过从绕成像对象6的身体轴向方向周围的多个视角方向照射X-射线5采集检测数据。
根据来自在操作台3中的中央处理单元30的控制信号CTL 304，旋转控制器28将控制信号CTL 28输出到旋转部分27以在指定的方向上旋转它指定的圈数。
操作台3主要包括具有根据本发明的断层图像产生装置的中央处理单元30、输入设备31、显示设备32和存储设备33。
例如，中央处理单元30包括微型计算机等并输出控制信号CTL 30b到成像台4。这个控制信号用于将成像台4运送到扫描架2的X-射线辐射空间29中或者从其中运送出来。在此，成像台4用于根据从输入设备31输入的指令放置成像对象6。
在输入设备31输入指令以开始多片层扫描时，中央处理单元30接收这个指令并输出控制信号CTL 304到扫描架2的旋转控制器28以根据该指令在指定的方向上旋转旋转部分27指定的圈数。如上文所述，旋转部分27安装有扫描架2的X-射线管20、X-射线管移动部分21、准直器22、X-射线检测阵列23、数据采集部分24、X-射线控制器25和准直器控制器26。然后中央处理单元30输出控制信号CTL 301到X-射线控制器25以允许扫描架2的X-射线管20照射X-射线5。
在输入设备31输入关于在成像对象6上的成像区R的信息时，中央处理单元30接收这个信息并将控制信号CTL 301输出到X-射线控制器25以在身体轴线方向z上移动X-射线管20的照射中心对应于该指令的距离。中央处理单元30进一步输出控制信号CTL 302到准直器控制器26以允许准直器22以指定的开度照射X-射线5。
此外，输入设备31输入关于在成像对象6上的成像区R的信息时，中央处理单元30响应这个信息并将控制信号CTL 303输出到数据采集部分24的选择/加法切换电路241以动态地选择通过X-射线检测阵列23的X-射线检测元件所检测的检测数据或者通过改变组合将该检测信号彼此相加。例如，通过组合两列比如列A和B、C和D、E和F和G和H，可以将对应于X-射线检测元件的从A至H的8列的检测数据组织成4段数据。然后将这4段数据输送到模拟/数字转换器242。
此外，中央处理单元30用作断层图像产生装置。中央处理单元30基于在数据采集部分24中从多个视图方向采集的检测数据重构图像并产生多个断层图像。例如，中央处理单元30使用滤波反向投影进行图像重构。然后中央处理单元30允许显示设备32显示经重构的图像。
提供输入设备31以将信息比如成像条件输送给中央处理单元30。输入设备31包括键盘、鼠标等。输入设备31可以连接到扫描架2或成像台4。
显示设备32基于中央处理单元30的指令显示经重构的图像和其它类型的信息。
存储设备33存储各种数据、经重构的图像、程序等。中央处理单元30根据需要存取所存储的数据。
下文描述根据本实施例作为辐射断层成像设备的X-射线CT设备1的操作。
附图6所示为根据本实施例使用X-射线CT设备1的螺旋扫描系统。X-射线CT设备1旋转以沿着身体轴线方向z从在成像对象6上的成像区R的一端S到另一端E绕成像对象6螺旋地扫描。附图6(A)所示为扫描的开始。附图6(B)所示在进行中的扫描。附图6(C)所示为扫描的结束。
附图7所示为通过包括沿通道方向x和身体轴线方向z以阵列设置的元件的X-射线检测阵列2 3根据附图6获得的检测数据。附图7假设X-射线检测阵列23包括8个X-射线检测元件2 3a，每个X-射线检测元件23a沿通道方向x和身体轴线方向z。被X-射线检测元件23a顺序地指定编号1至8作为沿通道方向x的地址位置。被X-射线检测元件23a顺序地指定字母A至H作为沿身体轴线方向z的地址位置。在附图7中，方框的位置对应于要获得的第二检测数据。其它的位置(没有方框)对应于要获得的第一检测数据。附图7(A)所示为扫描的开始。附图7(B)所示在进行中的扫描。附图7(C)所示为扫描的结束。
在螺旋扫描系统中，在X-射线5的扫描之前，操作员首先使用输入设备31以给中央处理单元30输送关于在成像对象6上的成像区R的信息。基于来自输入设备31的信息，中央处理单元30将控制信号CTL 301b输送给成像台4以运送成像台4以将成像对象6置于扫描架2的X-射线辐射空间29之内或之外。设置成像台4以使成像对象6的成像区R与在扫描架2的X-射线辐射空间29中所需的位置对准。中央处理单元30输出控制信号CTL 301到X-射线控制器25。这个信号允许X-射线控制器25输出控制信号CTL 251到X-射线管20。然后X-射线管20照射X-射线5。此外，中央处理单元30输出控制信号CTL 302到准直器控制器26。这个信号允许准直器控制器26给准直器22输送控制准直器22的孔径221的开度的控制信号CTL 261。
在附图6(A)中所示的扫描开始时，X-射线检测阵列23沿身体轴线方向z的中心与沿身体轴线方向z成像对象6上的成像区R的一端S对准。即，X-射线检测阵列23被对准以使在成像对象6上的成像区R的一端S设置在X-射线检测元件23a中的列D和E之间的边界附近。
在螺旋扫描开始时，准直器控制器26如下地控制准直器22。在这种控制下，X-射线5从X-射线检测阵列23沿身体轴线方向z的中心入射在与成像区R相对的区域SS上。即，准直器控制器26控制准直器22以将X-射线5直接照射到设置在X-射线检测阵列23的身体轴线方向上的X-射线检测元件23a的列E、F、G和H上而不照射到列A、B、C和D上。
X-射线检测阵列23产生第一和第二检测数据。第一检测数据通过对应于由没有被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得。第二检测数据通过对应于由被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得。如附图7(A)所示，X-射线检测阵列23从列E、F、G和H中产生第一检测数据S51至S58、S61至S68、S71至S78和S81至S88。X-射线检测阵列23从列A、B、C和D中产生第二检测数据S11至S18、S21至S28、S31至S38和S41至S48。
中央处理单元30输出控制信号CTL 303到选择/加法切换电路241以采集由X-射线检测阵列23获得的检测数据。这就是说，第一检测数据S51至S58、S61至S68、S71至S78和S81至S88从列E、F、G和H中采集，而第二检测数据S11至S18、S21至S28、S31至S38和S41至S48从列A、B、C和D中采集。在选择/加法切换电路241采集模拟信号的检测数据之后，模拟/数字转换器242将这些信号转换为数字信号并将其输出到中央处理单元30。
在如附图6(B)所示的螺旋扫描中，X-射线管20在成像对象6周围螺旋地扫描。X-射线管20从在扫描开始与照射方向相反的方向照射绕照射中心对称的锥形X-射线5。
在沿身体轴线方向z从成像对象6上的成像区R的一端S至另一端E进行扫描的同时，准直器控制器26控制准直器22以与在扫描开始时的范围相比加宽照射5的范围。例如，准直器22如下地控制。在扫描开始时，X-射线5沿身体轴线方向直接照射到X-射线检测阵列23的X-射线检测元件23a中的列E至H。在扫描的过程中，在X-射线检测阵列23中在沿身体轴线方向设置的X-射线检测元件23a上照射范围逐渐加宽。X-射线5直接照射到在X-射线检测阵列23中沿身体轴线方向设置的X-射线检测元件23a的所有的列A至H上。
如附图7(B)所示，X-射线检测阵列23从沿身体轴线方向在X-射线检测阵列23中设置的所有的列A至H中获得了检测数据，即第一检测数据M11至M18、M21至M28、M31至M38、M41至M48、M51至M58、M61至M68、M71至M78和M81至M88。中央处理单元30输出控制信号CTL 303到选择/加法切换电路241以采集通过X-射线检测阵列23从列A至H获得的作为检测数据的第一检测数据。即，第一检测数据包括M11至M18、M21至M28、M31至M38、M41至M48、M51至M58、M61至M68、M71至M78和M81至M88。在选择/加法切换电路241采集模拟信号的检测数据之后，模拟/数字转换器242将这些信号转换为数字信号并将其输出到中央处理单元30。
在如附图6(C)所示的螺旋扫描结束时，X-射线管20在成像对象6周围螺旋地扫描。X-射线管20从与用于扫描开始相同的方向照射绕照射中心对称的锥形X-射线5。通过X-射线检测阵列23沿身体轴线方向上的中心与在成像对象6上的成像区R的另一端E对准而结束扫描。
在扫描从在成像对象6上的成像区R的一端S到另一端E沿身体轴线方向z进行扫描时，准直器控制器26控制准直器22以便照射X-射线5的范围在扫描的过程中比扫描结束时变得更宽。这就是说，提供该控制以使X-射线5的照射范围在扫描结束时比在扫描过程中更窄。例如，在扫描结束时，准直器22被控制成与扫描进行中相比使在X-射线检测阵列23中沿身体轴线方向设置的X-射线检测元件23a上的照射范围逐渐变窄。此外，准直器22被控制成屏蔽沿身体轴线方向z从X-射线检测阵列23的中心入射到与成像区R相对的区域SE上的X-射线5。这就是说，准直器控制器26在扫描结束时控制准直器22以使X-射线5直接照射到包括在X-射线检测阵列23的身体轴线方向设置的列A至H的X-射线检测元件2 3a的列A、B、C和D而不直接照射到列E、F、G和H。
X-射线检测阵列23在扫描结束时产生第一和第二检测数据。第一检测数据通过对应于没有被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得。第二检测数据通过对应于被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得。如附图7(C)所示，X-射线检测阵列23从列A、B、C和D中产生第一检测数据E11至E18、E21至E28、E31至E38和E41至E48。X-射线检测阵列23从列E、F、G和H中产生第二检测数据E51至E58、E61至E68、E71至E78和E81至E88。
中央处理单元30输出控制信号CTL 303到选择/加法切换电路241以采集由X-射线检测阵列23获得的检测数据。这就是说，第一检测数据从列A、B、C和D中采集。第二检测数据E51至E58、E61至E68、E71至E78和E81至E88从列E、F、G和H中采集。在选择/加法切换电路241采集模拟信号的检测数据之后，模拟/数字转换器242将这些信号转换为数字信号并将其输出到中央处理单元30。
在扫描结束时，中央处理单元30起断层图像产生装置的作用。中央处理单元30基于从多个视图方向在数据采集部分24中采集的检测数据重构图像并产生多个断层图像。例如，中央处理单元30使用滤波反向投影进行图像重构。
在图像重构之前，作为断层图像产生装置的中央处理单元30使用第二检测数据校正第一检测数据。
如附图7(A)中所示作为断层图像产生装置的中央处理单元30使用在扫描开始时获得的第二检测数据校正在扫描开始时获得的第一检测数据。为此，例如，假设第一和第二检测数据通过沿通道方向在对应于该位置的X-射线检测阵列中设置的X-射线检测元件获得。该系统首先计算沿通道方向对应于在X-射线检测阵列中的位置获得的第二检测数据的平均值。第一检测数据对应于沿通道方向与第二检测数据(即平均值的原始数据)的位置相同的位置获得。该系统计算在每个第一检测数据和对应的第二检测数据的平均值之间的差值数据。该系统通过将它以该差值数据替换来校正第一检测数据。具体地说，在列A至D上获得多个第二检测数据S11至S18、S21至S28、S31至S38和S41至S48和在列E至H上获得多个第一检测数据S51至S58、S61至S68、S71至S78和S81至S88。在扫描开始时，该系统首先计算例如沿通道方向x在地址1上设置的第二检测数据S11、S21、S31和S41的平均值。第一检测数据S51、S61、S71和S81沿通道方向x设置在地址1上。该系统计算在每个第一检测数据和第二检测数据S11、S21、S31和S41的平均值之间的差值以校正第一检测数据S51、S61、S71和S81。使用该差值数据作为检测数据进行图像重构。该系统也沿通道方向x在地址2至8上执行上述的校正。
如附图7(C)所示，作为断层图像产生装置的中央处理单元30使用在扫描结束时获得的第二检测数据校正在扫描结束时获得的第一检测数据。为此，例如，假设第一和第二检测数据通过沿通道方向在对应于该位置的X-射线检测阵列中设置的X-射线检测元件获得。该系统首先计算沿通道方向对应于在X-射线检测阵列中的位置获得的第二检测数据的平均值。第一检测数据对应于沿通道方向与第二检测数据(即平均值的原始数据)的位置相同的位置获得。该系统计算在每个第一检测数据和对应的第二检测数据的平均值之间的差值数据。该系统通过将它以该差值数据替换来校正第一检测数据。具体地说，在列A至D上获得多个第一检测数据E11至E18、E21至E28、E31至E38和E41至E48和在列E至H上获得多个第二检测数据E51至E58、E61至E68、E71至E78和E81至E88。在扫描结束时，该系统首先计算例如沿通道方向x在地址1上设置的第二检测数据E51、E61、E71和E81的平均值。第一检测数据E11、E21、31和E41沿通道方向x设置在地址1上。该系统计算在每个第一检测数据和第二检测数据E51、E61、E71和E81的平均值之间的差值以校正第一检测数据E11、E21、E31和E41。使用该差值数据作为检测数据进行图像重构。该系统也沿通道方向x在地址2至8上执行上述的校正。
在如附图7(B)所示的扫描过程中，以与扫描开始和结束时相同的方式校正第一检测数据。为此，该系统根据通过在扫描过程中X-射线检测阵列23的X-射线检测元件23a所获得的检测数据的位置改变用于校正第一检测数据的第二检测数据。可替换地，优选根据通过在扫描过程中X-射线检测阵列23的X-射线检测元件23a所获得的检测数据的位置获取加权平均。
首先，对应于沿身体轴线方向z从一端S到中心M在成像对象6上的成像区R的一部分获得第一检测数据。在这种情况下，该系统使用在扫描开始时获得的第二检测数据校正第一检测数据。其次，对应于沿身体轴线方向z从另一端E到中心M在成像对象6上的成像区R的剩余部分获得第一检测数据。在这种情况下，该系统使用在扫描开始时获得的第二检测数据校正第一检测数据。
中央处理单元30基于经校正的第一检测数据重构图像，然后允许显示设备32显示经重构的图像。
附图8所示为使用根据本实施例的X-射线CT设备1的轴向扫描系统。该轴向扫描系统旋转以沿身体轴线方向z从在成像对象6上的成像区R上的一端S到另一端E在成像区R上基于截面地绕成像对象6扫描。在此，附图8(A)和8(B)所示为在一端S(即开始扫描的位置)上的操作。
附图8(A)所示为扫描开始之前的状态。附图8(B)所示为第一圈在一端S上扫描开始。附图8(C)和8(D)所示为在另一端(即在扫描基于截面从一端S顺序地移动另一端E之后结束扫描的位置)上的操作。附图8(C)所示为在另一端E上扫描结束时的状态。附图8(D)所示为在扫描之后的状态。
附图9和10所示为在通过包括沿通道方向x和身体轴线方向z以阵列设置的元件的X-射线检测阵列23根据在附图8中的状态获得的检测数据。附图9和10假设X-射线检测阵列23包括每个沿通道方向x和身体轴线方向z的8个X-射线检测元件23a。给X-射线检测元件23a顺序地指定编号1至8作为沿通道方向x的地址位置。给X-射线检测元件23a顺序地指定A至H作为沿身体轴线方向z的地址位置。在附图9和10中，方框位置对应于要获得的第二检测数据。其它位置(没有方框)对应于要获得的第一检测数据。附图9(A)和9(B)分别对应于附图8(A)和8(B)。附图9(A)所示为在扫描之前的数据。附图9(B)所示为扫描在一端S上开始时的数据。附图10所示为在另一端E(即在扫描基于截面从一端S顺序地移动另一端E之后结束扫描的位置)上的检测数据。附图10(A)和10(B)分别对应于附图8(C)和8(D)。附图10(A)所示为在扫描结束时的数据。附图10(B)所示为在扫描之后的数据。
在轴向扫描系统中在X-射线5扫描之前，与上述的螺旋扫描系统一样，操作员首先使用输入设备31以给中央处理单元30输送关于在成像对象6上的成像区R的信息。基于从输入设备31输送的信息，中央处理单元30将控制信号CTL 30b输出给成像台4以运送成像台4以将成像对象6送进或送出扫描架2的X-射线辐射空间29。成像台4被设置成使成像对象6的成像区R与扫描架2的X-射线辐射空间29中的目标位置对准。中央处理单元30输出控制信号CTL 301给X-射线控制器25。这个信号允许X-射线控制器25将控制信号CTL 251输出到X-射线管20。然后X-射线管20照射X-射线5。此外，中央处理单元30输出控制信号CTL 302到准直器控制器26。这个信号允许准直器控制器26给准直器22输送控制准直器22的孔径221的开度的控制信号CTL 261。
如附图8(A)所示在扫描开始之前，准直器控制器26控制准直器22在一端S附近以开始扫描以使X-射线5不照射到在X-射线检测阵列23中的指定元件上。根据本实施例，与(将要描述的)扫描开始时一样在扫描开始之前，准直器22被控制成使沿身体轴线方向z的X-射线检测阵列23的一端与沿身体轴线方向z的成像对象6上的成像区R的一端S对准。
X-射线管20照射X-射线5。X-射线检测阵列23使用对应于没有通过准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得第一检测数据。X-射线检测阵列23使用对应于通过准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得第二检测数据。在如附图9(A)所示的扫描之前，例如，X-射线5从X-射线管20直接照射到沿身体轴线方向在X-射线检测阵列23的中心周围的列C、D、E和F上。X-射线检测阵列23使用列C、D、E和F检测从X-射线管20直接照射的X-射线和作为散射辐射的间接X-射线。这样，X-射线检测阵列23获得了第一检测数据S31至S38、S41至S48、S51至S58和S61至S68。准直器22屏蔽沿身体轴线方向在X-射线检测阵列23的端部上的列A、B、G和H。X-射线检测阵列23使用通过准直器22屏蔽的列A、B、G和H获得通过散射辐射产生的第二检测数据S11至S18、S21至S28、S71至S78和S81至S88。
中央处理单元30输出控制信号CTL 303给选择/加法切换电路241以采集通过X-射线检测阵列23获得的检测数据。这就是说，第一检测数据S31至S38、S41至S48、S51至S58和S61至S68从列C、D、E和F中采集。第二检测数据S11至S18、S21至S28、S71至S78和S81至S88从列A、B、G和H中采集。在选择/加法切换电路241采集模拟信号的检测数据之后，模拟/数字转换器242将这些信号转换为数字信号并将其输出到中央处理单元30。
在如附图8(B)所示的扫描开始时，沿身体轴线方向z的X-射线检测阵列23的一端与沿身体轴线方向z的成像对象6上的成像区R的一端S对准。这就是说，X-射线检测阵列23被设置成使它在列A上的端部与在成像对象6上的成像区R的一端S对准。通过沿身体轴线方向固定位置，该系统绕成像对象6旋转一圈并从绕成像对象6的多个视图方向照射X-射线5。
在此，沿身体轴线方向z从在成像对象6上的成像区R的一端S到另一端E进行扫描。这时，准直器控制器26控制准直器22以与扫描开始之前相比加宽照射X-射线5的范围。例如，在扫描开始时准直器22被控制成使X-射线5直接照射到沿身体轴线方向在X-射线检测阵列23中设置的所有的列A至H。
如附图9(B)所示，X-射线检测阵列23从身体轴线方向在X-射线检测阵列23中设置的X-射线检测元件23a的所有的列A至H中获得检测数据，即第一检测数据S′11至S′18、S′21至S′28、S′31至S′38、S′41至S′48、S′51至S′58、S′61至S′68、S′71至S′78和S′81至S′88。中央处理单元30输出控制信号CTL 303到选择/加法切换电路241并从列A至H中采集第一检测数据S′11至S′18、S′21至S′28、S′31至S′38、S′41至S′48、S′51至S′58、S′61至S′68、S′71至S′78和S′81至S′88作为通过X-射线检测阵列23获得的检测数据。在选择/加法切换电路241采集模拟信号的检测数据之后，模拟/数字转换器242将这些信号转换为数字信号并将其输出到中央处理单元30。
然后，如附图8(C)所示，扫描基于截面从一端S顺序地进行到另一端E。在扫描结束时，沿身体轴线方向z的X-射线检测阵列23的另一端与沿身体轴线方向z的成像对象6上的成像区R的另一端S对准。这就是说，X-射线检测阵列23被设置成使它在列H上的端部与在成像对象6上的成像区R的另一端E对准。通过沿身体轴线方向固定位置，该系统绕成像对象6旋转一圈并在成像对象6周围从多个视图方向照射X-射线5。
在此，沿身体轴线方向z从在成像对象6的成像区R上的一端S到另一端E进行扫描。这时，准直器控制器26控制准直器22以与在(将要描述的)扫描开始之后相比加宽照射X-射线5的范围。例如，在扫描开始时X-射线检测阵列2 3被控制成将X-射线5直接照射到沿身体轴线方向在X-射线检测阵列23中设置的所有列A至H。
如附图10(A)所示，X-射线检测阵列23从身体轴线方向在X-射线检测阵列23中设置的X-射线检测元件23a的所有的列A至H中获得检测数据，即第一检测数据E11至E18、E21至E28、E31至E38、E41至E48、E51至E58、E61至E68、E71至E78和E81至E88。中央处理单元30输出控制信号CTL 303到选择/加法切换电路241并从列A至H中采集第一检测数据E11至E18、E21至E28、E31至E38、E41至E48、E51至E58、E61至E68、E71至E78和E81至E88作为通过X-射线检测阵列23获得的检测数据。在选择/加法切换电路241采集模拟信号的检测数据之后，模拟/数字转换器242将这些信号转换为数字信号并将其输出到中央处理单元30。
如附图8(D)所示的扫描结束时，准直器控制器26控制在另一端E附近的准直器22以结束扫描以使X-射线5不照射到在X-射线检测阵列23中的指定元件上。根据本实施例，与在上述的扫描结束时一样在扫描结束之后，准直器22被控制成使沿身体轴线方向z的X-射线检测阵列23的另一端与沿身体轴线方向z在成像对象6上的成像区R的另一端E对准。
X-射线管20照射X-射线5。X-射线检测阵列23使用对应于没有被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得第一检测数据。X-射线检测阵列23使用对应于被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测元件23a获得第二检测数据。如附图10(B)所示，例如，X-射线检测阵列23获得第一检测数据E′31至E′38、E′41至E′48、E′51至E′58和E′61至E′68。在这种情况下，在成像对象6上的成像区R的另一端E的附近，X-射线沿身体轴线方向直接照射到在X-射线检测阵列23周围的列C、D、E和F上。X-射线检测阵列23获得通过散射辐射产生的第二检测数据E′11至E′18、E′21至E′28、E′71至E′78和E′81至E′88。在这种情况下，准直器22屏蔽沿身体轴线方向在X-射线检测阵列23的端部上的列A、B、G和H。
中央处理单元30输出控制信号CTL 303到选择/加法切换电路241以采集通过X-射线检测阵列23获得的检测数据。这就是说，第一检测数据E′31至E′38、E′41至E′48、E′51至E′58和E′61至E′68从列C、D、E和F中采集。第二检测数据E′11至E′18、E′21至E′28、E′71至E′78和E′81至E′88从列A、B、G和H中采集。在选择/加法切换电路241采集模拟信号的检测数据之后，模拟/数字转换器242将这些信号转换为数字信号并将其输出到中央处理单元30。
此后，中央处理单元30起断层图像产生装置的作用。中央处理单元30基于从多个视图方向在数据采集部分24中采集的检测数据重构图像并产生多个断层图像。例如，中央处理单元30使用滤波反向投影进行图像重构。
在图像重构之前，作为断层图像产生装置的中央处理单元30在轴向扫描系统以及上述的螺旋扫描系统中使用第二检测数据校正第一检测数据。
例如，作为断层图像产生装置的中央处理单元30使用在扫描开始之前获得的第二检测数据校正在扫描开始时获得的第一检测数据。为此，例如假设第一和第二检测数据通过沿通道方向对应于这些位置在X-射线检测阵列中设置的X-射线检测元件获得。该系统首先计算通过沿通道方向对应于在X-射线检测阵列中的位置获得的第二检测数据的平均值。第一检测数据对应于沿通道方向与第二检测数据(即平均值的原始数据)的位置相同的位置获得。该系统计算在每个第一检测数据和对应的第二检测数据的平均值之间的差值数据。该系统通过将它以该差值数据替换来校正第一检测数据。具体地说，在扫描开始之前在列A、B、G和H上获得多个第二检测数据S11至S18、S21至S28、S71至S78和S81至S88和在扫描开始时在列A至H上获得多个第一检测数据S′11至S′18、S′21至S′28、S′31至S′38、S′41至S′48、S′51至S′58、S′61至S′68、S′71至S′78和S′81至S′88。相对于这些数据，该系统计算沿通道方向对应于该位置获得的第二检测数据的平均值。例如，该系统计算例如沿通道方向x在地址1上的第二检测数据S11、S21、S71和S81的平均值。在扫描开始时，沿通道方向x在地址1上顺序地获得第一检测数据S′11至S′18。在扫描开始之前，沿通道方向x在相同元件的地址1上顺序地获得第二检测数据S11、S21、S71和S81。在这种情况下，该系统计算在每个第一检测数据和第二检测数据的平均值之间的差值数据以校正第一检测数据。使用该差值数据作为检测数据进行图像重构。该系统也沿通道方向x在地址2至8上执行上述的校正。
作为断层图像产生装置的中央处理单元30使用在扫描结束之后获得的第二检测数据校正在扫描结束时获得的第一检测数据。为此，例如假设第一和第二检测数据通过沿通道方向对应于这些位置在X-射线检测阵列中设置的X-射线检测元件获得。该系统计算沿通道方向对应于在X-射线检测阵列中的位置获得的第二检测数据的平均值。第一检测数据对应于沿通道方向与第二检测数据(即平均值的原始数据)的位置相同的位置获得。该系统计算在每个第一检测数据和对应的第二检测数据的平均值之间的差值数据。该系统通过将它以该差值数据替换来校正第一检测数据。具体地说，在扫描结束时在列A、B、G和H上获得多个第二检测数据E′11至E′18、E′21至E′28、E′71至E′78和E′81至E′88和在扫描结束时在列A至H上获得多个第一检测数据E11至E18、E21至E28、E31至E38、E41至E48、E51至E58、E61至E68、E71至E78和E81至E88。相对于这些数据，该系统计算沿通道方向对应于该位置获得的第二检测数据的平均值。例如，该系统计算例如沿通道方向x在地址1上的第二检测数据E′11、E′21、E′71和E′81的平均值。在扫描结束时，沿通道方向x在地址1上顺序地获得第一检测数据E11至E18。在扫描结束之后，沿通道方向x在相同元件的地址1上顺序地获得第二检测数据E11、E21、E71和E81。在这种情况下，该系统计算在每个第一检测数据和第二检测数据的平均值之间的差值数据以校正第一检测数据。使用该差值数据作为检测数据进行图像重构。该系统也沿通道方向x在地址2至8上执行上述的校正。
该系统在扫描的过程中也与在扫描开始和结束时类似地校正第一检测数据(未示)。在这种情况下，该根据X-射线检测阵列23的X-射线检测元件23a的位置改变用于校正第一检测数据的第二检测数据。例如，该系统沿使用对应于在扫描开始之前获得的沿通道方向x的第二检测数据S11至S18、S21至S28、S71至S78和S81至S88的位置的平均值类似地校正在成像目标上的成像区域的一端S附近获得的第一检测数据。该系统沿使用对应于在扫描开始之后获得的沿通道方向x的第二检测数据E′11至E′18、E′21至E′28、E′71至E′78和E′81至E′88的位置的平均值类似地校正在成像目标上的成像区域的另一端E附近获得的第一检测数据。此外，优选获取对应于沿通道方向x在扫描开始之前或扫描结束之后获得的第二检测数据S11至S18、S21至S28、S71至S78、S81至S88、E′11至E′18、E′21至E′28、E′71至E′78和E′81至E′88的位置的加权平均。
中央处理单元30基于经校正的第一检测数据重构图像，然后允许显示设备32显示经重构的图像。
根据本实施例，如上文所述，X-射线检测阵列23使用对应于没有被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测阵列23获得第一检测数据。在这种情况下，第一检测数据通过如下X-射线产生从X-射线管20通过成像对象6直接照射到X-射线检测元件23a上的X-射线5；和从X-射线管20通过成像对象6作为散射辐射的X-射线5。此外，X-射线检测阵列23使用对应于被准直器22屏蔽的区域的X-射线检测阵列23获得第二检测数据。在这种情况下，第一检测数据通过从X-射线管20通过成像对象6作为散射辐射的X-射线5产生。具有断层图像产生装置的中央处理单元30基于包括第一和第二检测数据的检测数据校正第一检测数据。最后，中央处理单元30产生成像对象6上的成像区R的断层图像。
因此，本实施例能够防止断层图像劣化，防止产生假像，并且能够改善断层图像的质量。
根据本实施例的螺旋扫描系统从沿在成像对象6上的成像区R的身体轴线方向z从一端S到另一端E沿身体轴线方向z绕成像对象6螺旋地扫描X-射线5。在扫描开始和结束时，这个螺旋扫描系统将身体轴线方向的X-射线检测阵列23的中心与沿身体轴线方向的成像对象6上的成像区R的一端S或另一端E对准。该系统控制准直器22屏蔽相对于沿身体轴线方向z的X-射线检测阵列23的中心与成像区R相对的区域SS和SE上入射的X-射线5。这样，该系统获得了第一和第二检测数据作为检测数据。即，在扫描开始和结束时准直器22部分地屏蔽从X-射线管20照射的X-射线5。更具体地说，准直器22屏蔽参考沿身体轴线方向z的X-射线检测阵列23的中心入射在与成像区R相对的区域SS和SE上的X-射线5。此外，该系统获得了在X-射线检测阵列上通过准直器22屏蔽的指定的区域SS和SE上通过X-射线作为散射辐射产生的第二检测数据。
在根据本实施例的螺旋扫描系统中，准直器控制器26控制准直器22以与扫描开始和结束时相比加宽照射X-射线5的范围。在从沿身体轴线方向z的成像对象6上的成像区R的一端S到另一端E进行扫描时提供这种控制。中央处理单元30的断层图像产生装置使用第二检测数据校正第一检测数据。这时，对应于在成像对象6上的成像区R沿身体轴线方向z从一端S到中心E获得第一检测数据。在扫描开始或结束时获得第二检测数据。该系统使用经校正的第一检测数据产生在成像对象6上的成像区R的断层图像。本实施例在沿身体轴线方向从一端S到另一端E扫描成像对象6上的成像区R的同时比在扫描开始或结束时获得更多的第一检测数据。所获得的第一检测数据用于断层图像产生。
因此，本实施例能够使螺旋扫描系统有效地利用来自X-射线管20的X-射线5。可以防止断层图像对比度劣化，防止产生假像，以及改善断层图像质量。
根据本实施例的轴向扫描系统从在成像对象6上的成像区R的一端S到另一端E基于截面地绕成像对象6扫描。该系统在扫描开始之前或在扫描结束之后控制准直器22以使X-射线不辐射到沿身体轴线方向z在成像对象6上的成像区R的一端S或另一端E的附近的X-射线检测阵列23的指定的元件上。这样，该系统获得了第一和第二检测数据作为检测数据。在此，沿身体轴线方向z从成像对象6上的成像区R的一端S到另一端E进行扫描。这时，准直器控制器26控制准直器22以与扫描开始之前或扫描结束之后相比加宽照射X-射线5的范围。中央处理单元30的断层图像产生装置使用第二检测数据校正第一检测数据。这时，对应于在成像对象6上的成像区R沿身体轴线方向z从一端S到中心E获得第一检测数据。在扫描开始之前或扫描结束之后时获得第二检测数据。该系统使用经校正的第一检测数据产生在成像对象6上的成像区R的断层图像。本实施例在沿身体轴线方向从一端S到另一端E扫描成像对象6上的成像区R的同时比在扫描开始之前或扫描结束之后获得更多的第一检测数据。所获得的第一检测数据用于断层图像产生。
因此，本实施例能够使轴向扫描系统有效地利用来自X-射线管20的X-射线5。可以防止断层图像对比度劣化，防止产生假像，以及改善断层图像质量。
根据本实施例，中央处理单元30的断层图像产生装置使用第二检测数据的平均值校正第一检测数据。断层图像产生装置使用经校正的第一检测数据产生成像对象上的成像区的断层图像。
因此，即使第二检测数据包含了由作为散射辐射的X-射线5引起的噪声分量，本实施例仍然能够使用第二检测数据的平均值从第一检测数据中精确地消除散射的辐射分量并校正第一检测数据。可以防止断层图像对比度劣化，防止产生假像，以及改善断层图像质量。
虽然已经描述了本发明的具体的优选实施例，但是显然应该理解的是本发明并不限于这些实施例，在本发明的精神范围内还可以以各种其它的方式实施。
例如，上述的实施例使用沿通道方向在辐射检测阵列中的位置上的辐射检测元件获得第一和第二检测数据。断层图像产生装置计算第二检测数据的平均值。然后断层图像产生装置计算在每个第一检测数据和第二检测数据的平均值之间的差值以校正第一检测数据。经校正的第一检测数据用于产生成像区的断层图像。这可以通过使用沿通道方向在辐射检测阵列中的每个位置的平均值替代。例如，螺旋扫描系统可以计算在扫描开始时获得的所有的第二检测数据的平均值。该系统可以计算在每个第一检测数据和第二检测数据之间的差值以校正每个第一检测数据。
虽然在上述的实施例中已经描述了使用X-射线作为辐射的实例，但是本发明并不限于这些。也可以使用其它的辐射例如伽玛射线。
在不脱离本发明的精神范围的前提下可以构造出许多不同的实施例。应该理解的是本发明并不限于在说明书中所描述的特定的实施例，而是以所附加的权利要求来限定。
权利要求
1.一种辐射断层成像设备，包括以成像对象的身体轴线方向作为轴线绕所说的成像对象扫描并将辐射照射到所说的成像对象的成像区域的辐射照射装置；具有用于检测穿透所说的成像对象的辐射的以阵列设置的辐射检测元件并根据由所说的辐射检测元件所检测的所说的辐射产生检测数据的辐射检测阵列；设置在所说的辐射照射装置和所说的辐射检测阵列之间并屏蔽所说的辐射以调节它的照射范围以便来自所说的辐射照射装置的所说的辐射不照射到在所说的辐射检测阵列上的指定区域的照射范围调节装置；和基于所说的检测数据产生在所说的成像对象上的成像区域的断层图像的断层图像产生装置，其中所说的辐射检测阵列获得包括第一和第二检测数据的所说的检测数据，其中所说的第一检测数据从由对应于通过所说的照射范围调节装置所没有屏蔽的区域的所说的辐射检测元件所检测的所说的辐射中产生，以及所说的第二数据从由对应于通过所说的照射范围调节装置所屏蔽的区域的所说的辐射检测元件所检测的所说的辐射中产生。
2.根据权利要求1所述的辐射断层成像设备，其中所说的辐射照射装置沿身体轴线方向从所说的成像区的一端到另一端绕所说的成像对象螺旋地扫描。
3.根据权利要求2所述的辐射断层成像设备，其中所说的辐射照射装置在螺旋扫描开始时使沿身体轴线方向的所说的辐射检测阵列的中心与沿身体轴线方向所说的成像区的一端对准，其中所说的照射范围调节装置在螺旋扫描开始时屏蔽沿身体轴线方向从所说的辐射检测阵列的中心入射在与成像区侧相对的区域上的所说的辐射，和其中所说的辐射检测阵列在螺旋扫描开始时使用对应于通过所说的照射范围调节装置所屏蔽的区域的所说的辐射检测元件产生所说的第二检测数据。
4.根据权利要求3所述的辐射断层成像设备，其中一旦从沿身体轴线方向一端到另一端扫描所说的成像区，与在螺旋扫描开始时相比所说的照射范围调节装置加宽所说的辐射的照射范围。
5.根据权利要求3或4所述的辐射断层成像设备，其中所说的断层图像产生装置使用所说的第二检测数据校正所说的第一检测数据并使用所说的经校正的第一检测数据产生所说的成像区的断层图像，所说的第一检测数据对应于沿身体轴线方向从所说的成像区的一端到另一端的部分获得，以及所说的第二检测数据在螺旋扫描开始时获得。
6.根据权利要求3至5中任何权利要求所述的辐射断层成像设备，其中所说的辐射照射装置在螺旋扫描结束时使沿身体轴线方向的所说的辐射检测阵列的中心与沿身体轴线方向所说的成像区的另一端对准，其中所说的照射范围调节装置在螺旋结束时屏蔽沿身体轴线方向从所说的辐射检测阵列的中心入射在与成像区侧相对的区域上的所说的辐射，和其中所说的辐射检测阵列在螺旋扫描结束时使用对应于通过所说的照射范围调节装置所屏蔽的区域的所说的辐射检测元件产生所说的第二检测数据。
7.根据权利要求6所述的辐射断层成像设备，其中一旦从沿身体轴线方向一端到另一端扫描所说的成像区，与在螺旋扫描结束时相比所说的照射范围调节装置加宽所说的辐射的照射范围。
8.根据权利要求6或7所述的辐射断层成像设备，其中所说的断层图像产生装置使用所说的第二检测数据校正所说的第一检测数据并使用所说的经校正的第一检测数据产生在所说的成像对象上的成像区的断层图像，所说的第一检测数据对应于沿身体轴线方向从所说的成像区的一端到另一端的部分获得，以及所说的第二检测数据在螺旋扫描结束时获得。
9.根据权利要求1所述的辐射断层成像设备，其中所说的辐射照射装置基于所说的成像区的截面从所说的成像区的一端到另一端绕所说的成像对象扫描。
10.根据权利要求9所述的辐射断层成像设备，其中所说的照射范围调节装置在扫描开始之前屏蔽所说的辐射以使所说的辐射不照射到沿身体轴线方向在所说的成像区的一端附近的所说的辐射检测阵列的指定区域上，其中所说的辐射照射装置在扫描开始之前照射所说的辐射，和其中所说的辐射检测阵列通过对应于被所说的照射范围调节装置屏蔽的区域的所说的辐射检测元件在扫描开始之前产生所说的第二检测数据。
全文摘要
本发明涉及即使在产生了许多散射辐射时通过防止断层图像劣化并防止产生假像来改善断层图像质量。X－射线检测阵列使用对应于没有被准直器屏蔽的区域的X－射线检测元件获得第一检测数据。在这种情况下，第一检测数据通过如下辐射产生从X－射线管通过成像对象直接照射到X－射线检测元件的X－射线；和从X－射线管通过成像对象作为散射辐射的X－射线。此外，X－射线检测阵列使用对应于通过准直器屏蔽的区域的X－射线检测元件获得第二检测数据。在这种情况下，第二检测数据通过作为散射辐射的X－射线产生。中央处理单元基于包括第一和第二检测数据的检测数据校正第一检测数据。最后，中央处理单元产生成像对象的成像区的断层图像。
文档编号G01N23/04GK1593344SQ20041007855
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月9日 优先权日2003年9月9日
发明者乡野诚 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司