累加断层分析图像产生方法和X射线CT设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN01132515.1

申请日:

2001.08.31

公开号:

CN1340329A

公开日:

2002.03.20

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):A61B 6/03申请日:20010831授权公告日:20070314终止日期:20130831|||授权|||公开|||实质审查的生效

IPC分类号:

A61B6/03; G01N23/00

主分类号:

A61B6/03; G01N23/00

申请人:

GE医疗系统环球技术有限公司;

发明人:

贯井正健; 西出明彦

地址:

美国威斯康星州

优先权:

2000.08.31 JP 262057/2000

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

陈霁;梁永

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内容摘要

为了消除局部体积对通过累加具有不同切片厚度的多个断层分析图像而产生累加断层分析图像的影响,对行数据Ij(j=1-J)实施偏移校正和灵敏度校正,由所述数据可以重构各个断层分析图像Gj;通过利用相应于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对数据Ij进行加权相加而产生累加数据K;对累加数据进行对数处理;以及然后对累加数据进行重构处理,从而产生累加的断层分析图像G。

权利要求书

1: 一种累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤:对数据 Ij(j=1-J)实施偏移校正和灵敏度校正,由所述数据可以重构各个断层 分析图像Gj;通过利用相应于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对数据Ij进 行加权相加而产生累加数据;对累加数据进行对数处理;以及对累加 数据进行重构处理,从而产生累加的断层分析图像G。
2: 如权利要求1限定的累加断层分析图像产生方法,其中断层 分析图像Gj是X射线CT图像,数据Ij是行数据。
3: 如权利要求2限定的累加断层分析图像产生方法,其中行数 据是通过在多X射线检测器中的每个检测器行获得的行数据。
4: 如权利要求2或3限定的累加断层分析图像产生方法,包括 在灵敏度校正前或校正后对行数据进行参考校正的步骤,或者在对数 处理前对累加数据进行参考校正的步骤。
5: 如权利要求2-4任何一个限定的累加断层分析图像产生方法, 包括对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校正、水校正、身 体移动校正和螺旋校正至少之一的校正的步骤。
6: 如权利要求2-5任何一个限定的累加断层分析图像产生方法, 包括以下步骤:当在对数处理之前在行数据中的某个通道的值不大于 预定的门限时,则利用一个或几个相邻通道的平均值代替所述的值。
7: 如权利要求1-6任何一个限定的累加断层分析图像产生方法, 其中进行重构的步骤包括滤波和后投射操作。
8: 一种累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤:对数据 Ij(j=1-J)实施偏移校正,由所述数据可以重构各个断层分析图像Gj; 通过对数据Ij进行简单的相加而产生累加数据I;对累加数据I进行 灵敏度校正处理和对数处理;以及对累加数据进行重构处理,从而产 生累加的断层分析图像G。
9: 一种累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤:通过简单 地累加数据Ij(j=1-J)产生累加数据I,由所述数据可以重构各个断层 分析图像Gj;对所述累加数据I进行偏移校正、灵敏度校正和对数处 理;以及对累加数据进行重构处理,从而产生累加的断层分析图像G。
10: 如权利要求8或9限定的累加断层分析图像产生方法,其中 数据Ij是由在多X射线检测器中的每个检测器行获得的行数据。
11: 如权利要求8-10任何一个限定的累加断层分析图像产生方 法,包括以下步骤:在灵敏度校正之前,或者在灵敏度校正之后和在 对数处理之前,对累加数据I进行参考校正。
12: 如权利要求8-11任何一个限定的累加断层分析图像产生方 法,包括对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校正、水校正、 身体移动校正和螺旋校正至少之一的校正的步骤。
13: 如权利要求8-12任何一个限定的累加断层分析图像产生方 法,包括以下步骤,当在对数处理之前在累加数据中的某个通道的值 不大于预定的门限时,则利用一个或几个相邻通道的平均值代替所述 的值。
14: 如权利要求8-13任何一个限定的累加断层分析图像产生方 法,其中进行重构的步骤包括滤波和后投射操作。
15: 一种包括具有多个检测器行的多X射线检测器的X射线CT 设备,包括:灵敏度校正装置,用于对所述检测器行获得的行数据Ij 进行偏移校正和灵敏度校正;累加数据产生装置,用于通过利用相应 于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对进行过灵敏度校正处理的行数据数据进 行加权相加而产生累加数据I;对数处理装置,用于对累加数据I进行 对数处理;重构装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行滤波和 后投射操作。
16: 按照权利要求15所述的X射线CT设备,包括第一校正装置, 用于在灵敏度校正前或校正后对行数据进行参考校正,或者在对数处 理前对累加数据进行参考校正。
17: 按照权利要求15或16所述的X射线CT设备,包括第二校正 装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校正、水校 正、身体移动校正和螺旋校正至少之一的校正。
18: 一种包括具有多个检测器行的多X射线检测器的X射线CT 设备,包括: 偏移校正装置,用于对由检测器行获得的行数据Ij实施偏移校正; 累加数据产生装置,用于对进行过偏移处理的行数据进行简单的相加 而产生累加数据I;灵敏度校正装置,用于对累加数据I进行灵敏度校 正处理;对数处理装置,用于对进行过灵敏度校正的累加数据进行对 数处理;以及重构装置用于对进行过对数处理的累加数据进行滤波和 后投射操作。
19: 一种包括具有多个检测器行的多X射线检测器的X射线CT 设备,包括: 累加数据产生装置,用于通过简单地累加由检测器行获得的行数 据Ij产生累加数据I;偏移校正装置,用于对所述累加数据I进行偏 移校正;灵敏度校正装置,用于对进行过偏移处理的累加数据进行灵 敏度校正;对数处理装置,用于对进行过灵敏度校正的累加数据进行 对数处理;以及重构装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行滤 波和后投射操作。
20: 按照权利要求18或19所述的X射线CT设备,包括第一校正 装置,用于在灵敏度校正之前,或者在灵敏度校正之后和在对数处理 之前,对累加数据进行参考校正。
21: 按照权利要求18或20任何一个所述的X射线CT设备,包括 第二校正装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校 正、水校正、身体移动校正和螺旋校正至少之一的校正。

说明书


累加断层分析图像产生方法和X射线CT设备

    【技术领域】

    本发明涉及累加断层分析图像产生方法和X射线CT设备,尤其涉及这样的累加断层分析图像产生方法和X射线CT设备,当借助于添加多个断层分析图像产生累加断层分析图像时,即使在断层分析图像的切片厚度不同时,所述方法和设备也可以产生不受局部容积的不利影响的累加断层分析图像。

    【发明背景】

    第一个例子(现有技术)

    图1是在常规的X射线CT设备中常规的累加断层分析图像产生方法的第一个例子的流程图,所述X射线CT设备包括具有多个检测器行的多X射线检测器。

    在步ST61,图像下标计数器j被初始化为1。

    在步ST62,从所述多X射线检测器中的第j个检测器行读出行数据Ij。

    在步ST63,进行偏移校正。具体地说,从第j个检测器行的行数据Ij中减去一个偏移。为了使说明简明,从中已被减去偏移的行数据也被叫做Ij。

    在步ST64,进行检测器灵敏度校正。具体地说,第j个检测器行的行数据Ij被除以输入X射线剂量Tj.Io,其中Tj是第j个检测器行的切片厚度,Io是每单位厚度输入的X射线剂量。

    在步ST65,对进行检测器灵敏度校正的行数据Ij/(Tj.Io)进行第一校正。第一校正是一个参考校正。为了使说明简明,进行第一校正的行数据也被叫做Ij/(Tj.Io)。

    在步ST66,如果在进行第一校正的行数据Ij/(Tj.Io)中的某个通道地值不大于预定的门限,则所述的值由一个或几个相邻通路的平均值代替。这个处理在下面将被称为对数滤波(Log filtering)。

    在步ST67,进行对数处理。具体地说,计算-Log{Ij/(Tj.Io)}。

    在步ST68,对进行过对数处理的行数据进行第二校正。第二校正至少是射线束硬化校正、水校正、人体移动校正和螺旋校正之一。

    在步ST69,对进行过第二校正的行数据进行滤波和后投射操作,从而获得CT图像Gj。

    在步ST70和ST71,步ST62-ST69对于j=2-J被重复。因而,CT图像G1-GJ被重构。

    在步ST72,CT图像G1-GJ被直接相加,从而获得累加的CT图像G。

    第二例(现有技术)

    图2是在包括具有多个检测器行的多X射线检测器的常规的X射线CT设备中的常规的累加断层分析图像产生方法的第二个例子的流程图。

    在步ST81,图像下标计数器j被初始化为1。

    在步ST82,从多X射线检测器中的第j检测器行读出行数据Ij。

    在步ST83,进行偏移校正。具体地说,从第j检测器行的行数据Ij中减去偏移。

    在步ST84,进行检测器灵敏度校正。具体地说,第j检测器行的行数据Ij除以输入X射线剂量Tj.io。

    在步ST85,对进行过检测器灵敏度校正的行数据Ij/(Tj.io)进行第一校正。所述第一校正是参考校正。为了使说明简明,进行过第一校正的行数据也被表示为Ij/(Tj.Io)。

    在步ST86,进行对数滤波。

    在步ST87,进行对数处理。具体地说,计算-Log{Ij/(Tj.Io)}。

    在步ST88,对进行过对数计算的行数据进行第二校正。所述第二校正至少是射线束硬化校正、水校正、身体移动校正和螺旋校正之一。

    在步ST89和ST90,对于j=2-J重复ST82-ST88。这样,便获得了进行过第二校正的行数据I’1-I’J。

    在步ST91,进行过第二校正的行数据I’1-I’J被简单地相加,从而获得累加的数据I,即:

                          I=∑I′j

    在步ST92,对累加的数据I进行滤波和后投射操作,从而获得累加的CT图像G。

    在常规技术的第一和第二例子中,当检测器行的切片厚度相等时,在获得的累加CT图像G中没有大的问题。

    然而,当切片厚度不同时,便在CT图像G上出现局部体积的副作用。具体地说,不同的切片厚度产生不同的局部体积效应,从而使得对于相同的物质,产生不同的CT值。换句话说,在同一个物质的CT值中出现间断。因而,应当均匀地出现的对象的CT值在累加的CT图像G上发生了局部改变。

    发明概要

    因此,本发明的目的在于提供一种累加断层分析图像产生方法和X射线CT设备,所述方法和设备当借助于累加多个断层分析图像而产生累加的断层分析图像时,可以产生这样的累加断层分析图像,所述图像即使在累加断层分析图像的切片厚度不同时,也不受由局部体积作用导致的不利影响。

    按照第1方面,本发明提供一种累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤:对数据Ij(j=1-J)实施偏移校正和灵敏度校正,由所述数据可以重构各个断层分析图像Gj;通过利用相应于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对数据Ij进行加权相加而产生累加数据;对累加数据进行对数处理;以及对累加数据进行重构处理,从而产生累加的断层分析图像G。

    按照第1方面的累加断层分析图像产生方法,所述累加数据通过利用相应于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对进行过灵敏度校正的数据Kj进行加权相加而产生。具体地说,当累加数据表示为K时,

                K=∑{(Tj/∑Tj)·Kj}。

    如后所述,K相当于对于切片厚度为∑Tj的一个切片的灵敏度校正过的数据。因此,在借助于累加具有不同切片厚度的多个断层分析图像Gj而产生的累加断层分析图像上不会出现局部体积的不利影响。

    按照第2方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,其中断层分析图像Gj是X射线CT图像,数据Ij是行数据。

    按照本发明的第2方面的累加断层分析图像产生方法,累加数据K通过利用相应于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对进行过灵敏度校正的行数据Kj进行加权相加而产生。具体地说,

              K=∑{(Tj/∑Tj)·Kj}。

    如后所述,K相当于对于切片厚度为∑Tj的一个切片的灵敏度校正过的行数据。因此,在借助于累加具有不同切片厚度的多个X射线CT图像Gj而产生的累加断层分析图像G上不会出现局部体积的不利影响。

    按照第3方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,其中行数据是通过在多X射线检测器中的每个检测器获得的数据。

    按照本发明的第3方面的累加断层分析图像产生方法,断层分析图像可以由在多X射线检测器中的检测器行获得的行数据产生,好象由一个作为这些检测器行的组合的一个检测器行获得的数据被重构那样。

    按照第4方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,包括在灵敏度校正前或校正后对行数据进行参考校正的步骤,或者在对数处理前对累加数据进行参考校正的步骤。

    按照本发明的第4方面的累加断层分析图像产生方法,当在灵敏度校正前或者校正后进行参考校正时,所述参考校正可以用任意的方式进行。当在对数处理前对累加数据进行参考校正时,所述参考校正只需要进行一次。

    按照第5方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,包括对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校正、水校正、身体移动校正和螺旋校正至少之一的校正的步骤。

    按照本发明的第5方面的累加断层分析图像产生方法,因为对累加数据进行多种校正,所述校正只需进行一次。

    按照第6方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤,当在对数处理之前在行数据中的某个通道的值不大于预定的门限时,则利用一个或几个相邻通道的平均值代替所述的值。

    按照本发明的第6方面的累加断层分析图像产生方法,当在行数据中包含异常值时,可以在对数处理之前把异常值除去。

    按照第7方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,其中进行重构的步骤包括滤波和后投射操作。

    按照本发明的第7方面的累加断层分析图像产生方法,断层分析图像可以利用滤波的后投射技术重构。

    按照第8方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤:对数据Ij(j=1-J)实施偏移校正,由所述数据可以重构各个断层分析图像Gj;通过对数据Ij进行简单的相加而产生累加数据I;对累加数据I进行灵敏度校正处理和对数处理;以及对累加数据进行重构处理,从而产生累加的断层分析图像G。

    按照本发明的第8方面的累加断层分析图像产生方法,通过在数据Ij只进行过偏移校正之后,在其被进行灵敏度校正之前,借助于简单的累加产生累加数据I。具体地说,

                    I=∑Ij。

    I相当于具有切片厚度为∑Tj的一个切片的数据。因此,在借助于累加具有不同切片厚度的多个断层分析图像Gj而产生的累加断层分析图像G上不会出现局部体积的不利影响。

    此外,因为偏移校正对数据Ij(j=1-J)进行,所述处理可以和常规的处理相同。

    按照第9方面,本发明提供一种累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤:通过简单地累加数据Ij(j=1-J)产生累加数据I,由所述数据可以重构各个断层分析图像Gj;对所述累加数据I进行偏移校正、灵敏度校正和对数处理;以及对累加数据进行重构处理,从而产生累加的断层分析图像G。

    按照本发明的第9方面的累加断层分析图像产生方法,通过在数据Ij进行过偏移校正灵敏度校正之前借助于简单的累加产生累加数据I。具体地说,

                  I=∑Ij。

    I相当于具有切片厚度为∑Tj的一个切片的数据。因此,在借助于累加具有不同切片厚度的多个断层分析图像Gj而产生的累加断层分析图像G上不会出现局部体积的不利影响。

    此外,因为偏移校正对累加数据I进行,所以偏移校正只需要进行一次,虽然数据Ij的偏移值需要预先相加。

    按照第10方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,其中数据Ij是由在多X射线检测器中的每个检测器行获得的行数据。

    按照本发明的第10方面的累加断层分析图像产生方法,断层分析图像可以由在多X射线检测器中的检测器行获得的行数据产生,好象由作为这些检测器行的组合的一个检测器行获得的数据被重构那样。

    按照第11方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤:在灵敏度校正之前,或者在灵敏度校正之后和在对数处理之前,对累加数据I进行参考校正。

    按照本发明的第11方面的累加断层分析图像产生方法,当在灵敏度校正之前或之后对行数据进行参考校正时,所述参考校正以通常的方式进行。当在进行对数处理之前对累加数据I实行参考校正时,所述参考校正只需要进行一次。

    按照第12方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,包括对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校正、水校正、身体移动校正和螺旋校正至少之一的校正的步骤。

    按照本发明的第12方面的累加断层分析图像产生方法,因为对累加数据I进行多个校正,所述校正只需要进行一次。

    按照第13方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,包括以下步骤,当在对数处理之前在累加数据中的某个通道的值不大于预定的门限时,则利用一个或几个相邻通道的平均值代替所述的值。

    按照本发明的第13方面的累加断层分析图像产生方法,当在行数据中包含异常值时,可以在对数处理之前把异常值除去。

    按照第14方面,本发明提供一种上述配置的累加断层分析图像产生方法,其中进行重构的步骤包括滤波和后投射操作。

    按照本发明的第14方面的累加断层分析图像产生方法,断层分析图像可以利用滤波的后投射技术重构。

    按照第15方面,本发明提供一种包括具有多个检测器行的多X射线检测器的X射线CT设备,包括:灵敏度校正装置,用于对所述检测器行获得的行数据Ij(j=1-J)进行偏移校正和灵敏度校正;累加数据产生装置,用于通过利用相应于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对进行过灵敏度校正处理的行数据数据进行加权相加而产生累加数据I;对数处理装置,用于对累加数据I进行对数处理;重构装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行滤波和后投射操作。

    按照第15方面的X射线CT设备,可以正确地实施按照本发明第二方面的累加断层分析图像产生方法。

    按照第16方面,本发明提供一种上述配置的X射线CT设备,包括第一校正装置,用于在灵敏度校正前或校正后对行数据进行参考校正,或者在对数处理前对累加数据I进行参考校正。

    按照第16方面的X射线CT设备,可以正确地实施按照本发明第四方面的累加断层分析图像产生方法。

    按照第17方面,本发明提供一种上述配置的X射线CT设备,包括第二校正装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校正、水校正、身体移动校正和螺旋校正至少之一的校正。

    按照第17方面的X射线CT设备,可以正确地实施按照本发明第5方面的累加断层分析图像产生方法。

    按照第18方面,本发明提供一种包括具有多个检测器行的多X射线检测器的X射线CT设备,包括:偏移校正装置,用于对由检测器行获得的行数据Ij(j=1-J)实施偏移校正;累加数据产生装置,用于对进行过偏移处理的行数据进行简单的相加而产生累加数据I;灵敏度校正装置,用于对累加数据I进行灵敏度校正处理;对数处理装置,用于对进行过灵敏度校正的累加数据进行对数处理;以及重构装置用于对进行过对数处理的累加数据进行滤波和后投射操作。

    按照第18方面的X射线CT设备,可以正确地实施按照本发明第8方面的累加断层分析图像产生方法。

    按照第19方面,本发明提供一种包括具有多个检测器行的多X射线检测器的X射线CT设备,包括:累加数据产生装置,用于通过简单地累加由检测器行获得的行数据Ij(j=1-J)产生累加数据I;偏移校正装置,用于对所述累加数据I进行偏移校正;灵敏度校正装置,用于对进行过偏移处理的累加数据进行灵敏度校正;对数处理装置,用于对进行过灵敏度校正的累加数据进行对数处理;以及重构装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行滤波和后投射操作。

    按照第19方面的X射线CT设备,可以正确地实施按照本发明第9方面的累加断层分析图像产生方法。

    按照第20方面,本发明提供一种上述配置的X射线CT设备,包括第一校正装置,用于在灵敏度校正之前,或者在灵敏度校正之后和在对数处理之前,对累加数据I进行参考校正。

    按照第20方面的X射线CT设备,可以正确地实施按照本发明第11方面的累加断层分析图像产生方法。

    按照第21方面,本发明提供一种上述配置的X射线CT设备,包括第二校正装置,用于对进行过对数处理的累加数据进行射线束硬化校正、水校正、身体移动校正和螺旋校正至少之一的校正。

    按照第21方面的X射线CT设备,可以正确地实施按照本发明第12方面的累加断层分析图像产生方法。

    因而,按照本发明的累加断层分析图像产生方法和X射线CT设备,当通过累加多个断层分析图像产生累加的断层分析图像时,可以产生不受由断层分析图像的切片厚度不同而产生的局部体积的影响的累加断层分析图像。

    本发明的其它目的和优点由下面结合附图对本发明的优选实施例所作的详细说明可以更加清楚地看出。

    附图简述

    图1是按照常规技术的第一个例子的累加断层分析图像产生方法的流程图;

    图2是按照常规技术的第二个例子的累加断层分析图像产生方法的流程图;

    图3是按照本发明的实施例的X射线CT设备的方块图;

    图4是X射线管,准直器和双X射线检测器的示意图;

    图5是按照本发明的第一实施例的累加断层分析图像产生方法的流程图;

    图6是用于说明本发明的原理的模型图;

    图7是按照本发明的第二实施例的累加断层分析图像产生方法的流程图。

    发明的详细说明

    下面参照在附图中所示的本发明的实施例详细说明本发明。不过应当注意,本发明不限于这些实施例。

    图3是按照本发明的第一实施例的X射线CT设备100的方块图。

    X射线CT设备100包括操作面板1,成像台10和扫描构架20。

    操作面板1包括输入装置2,用于接收由操作者输入的指令或信息;中央处理装置3,用于执行扫描处理、图像重构处理、累加断层分析图像产生处理等;控制接口4,用于和成像台10以及扫描构架20交换控制信号;数据采集缓冲器5,用于采集在扫描构架20获得的数据;CRT6,用于显示由数据重构而成的X射线图像;以及存储装置7,用于存储程序、数据和X射线图像。

    扫描构架20包括X射线管21,X射线控制器22,准直器23,准直器控制器24,转动控制器26,用于使X射线管21围绕等角点(图4中用IC表示)转动,以及具有两个检测器行的双X射线检测器27。

    图4是X射线管21、准直器23和双X射线检测器27的示意图。

    从X射线管21发出的X射线Io在通过准直器23的孔S之后形成扁的X射线束Xr,并照射到双X射线检测器27的第一和第二检测器行D1和D2上。

    准直器23的孔S的开口的宽度和位置由准直器控制器24根据来自中央处理装置3的指令进行调节。

    参考标号Po代表在投射到第一检测器行D1的X射线束Xr的部分和投射到第二检测器行D2上的部分之间的虚拟边界。

    在等角点IC的X射线束Xr的宽度被称为X射线束宽度Xo。投射到第一检测器行D1上的X射线束宽度Xo的部分的宽度是第一切片厚度T1,投射到第二检测器行D2上的部分的宽度是第二切片厚度T2。

    图5是表示在X射线CT设备100中进行的累加断层分析图像产生处理的流程图。

    在步ST1,图像下标计数器j被初始化为1。

    在步ST2,从多X射线检测器中的第j检测器行读出行数据Ij。

    在步ST3,进行偏移校正。具体地说,从第j检测器行Dj的行数据Ij中减去偏移。为了简明,已经减去偏移的行数据也用Ij表示。

    在步ST4,进行检测器灵敏度校正。具体地说,第j检测器行Dj的行数据Ij除以输入X射线剂量Tj.Io,其中Tj是第j个检测器行Dj的切片厚度,Io是每单位厚度输入的X射线剂量。

    在步ST5,对进行过检测器灵敏度校正的行数据Ij/(Tj.Io)进行第一校正。所述第一校正是参考校正。为了使说明简明,进行过第一校正的行数据也被表示为Ij/(Tj.Io)。

    在步ST6,进行对数滤波。具体地说,如果进行过第一校正的行数据Ij/(Tj.Io)中的某个通道的值不大于预定的门限时,则利用一个或几个相邻通道的平均值代替所述的值。具体地说,所述的值被相邻通道的值代替;被在两侧的相邻通道的平均值代替;被当前通道之外的平均值代替;或者被两个或多个任意选择的通道的平均值代替。

    在步ST7和ST8,对于j=2-J重复ST2-ST6。这样,便获得了进行过第一校正的行数据I1/(T1.Io)-IJ/(TJ.Io)。

    在本实施例中,J=2,因而获得行数据I1/(T1.Io)-IJ/(T2.Io)。

    在步ST9,利用相应于切片厚度Tj的权Tj/∑Tj对行数据I1/(T1.Io)-IJ/(TJ.Io)进行加权累加,从而产生累加数据K:

              K=∑{(Tj/∑Tj)·(Ij/(Tj·Io))}。

    在本实施例中,J=2,并且

              K=(T1/(T1+T2))(I1/(T1·Io))+(T2/(T1+T2))(I2/(T2·Io))。

    在步ST10,进行对数处理。具体地说,计算-Log{K}。

    在步ST11,对进行过对数处理的累加数据-Log{K}进行第二校正。所述第二校正至少是射线束硬化校正、水校正、身体移动校正和螺旋校正之一。为了简明,进行过第二校正的累加数据也用-Log{K}表示。

    在步ST12和ST13,对进行过第二校正的累加数据-Log{K}进行滤波和后投射操作,从而获得累加的CT图像G。

    图6是用于说明累加数据K的物理意义的模型图。

    如图所示,在空气中具有插入的物质H,其具有吸收系数μ,路径距离x和长度(L1+L2)。插入物质H在第一检测器行D1的切片厚度T1中长度为L1,在第二检测器行D2的切片厚度T2中长度为L2。每单位厚度插入的X射线剂量用Io表示。

    由第一检测器行D1获得的行数据I1是:Il=∫0Tl{Io·exp{-μ(z)·x(z)}}dz]]>=∫0L1{Io·exp{-μ·x}}dz+∫L1T1{Io·exp{0}}dz]]>                         =Io·L1·exp{-μ·x}+Io(T1-L1)                         =Io·T1(L1·exp{-μ·x}/T1+1-L1/T1)。

    I1除以输入到第一检测器行D1的X射线剂量T1.Io,进行灵敏度校正得:

          I1/(T1·Io)=L1exp{-μx}/T1+1-L1/T1。

    同样,由第二检测器行D2获得的行数据I2是:

          I2=Io·T2(L2exp{-μx}/T2+1-L2/T2)。

    I2除以输入到第二检测器行D2的X射线剂量T2.Io,进行灵敏度校正得:

          I2/(T2·Io)=L2exp{-μx}/T2+1-L2/T2。

    如果第一和第二检测器行D1和D2被认为是具有切片厚度(T1+T2)的一个检测器行Ds,则所得行数据Is是:Is=∫0T1+T2{Io·exp{-μ(z)·x(z)}}dz]]>=∫0L1+L2{Io·exp{-μ·x}}dz+∫L1+L2T1+T2{Io·exp{0}}dz]]>                          =Io(L1+L2)exp{-μ·x}+Io(T1+T2-L1-L2)                          =Io(T1+T2)((L1+L2)exp{-μ·x}/(T1+T2)+1-(L1+L2)/(T1+T2))。

    Is除以输入到检测器行Ds的X射线剂量(T1+T2),进行灵敏度校正得:

    Is/((T1+T2)Io)=(L1+L2)exp{-μx}/(T1+T2)+1-(L1+L2)/(T1+T2)。

    利用相应于切片厚度T1、T2的各个权T1/(T1+T2)和T2/(T1+T2)对I1/(T1.Io)和I2/(T2.Io)进行加权相加,得到累加数据K:

    K=(T1/(T1+T2))(I1/(T1·Io))+(T2/(T1+T2))(I2/(T2·Io))

     =(T1/(T1+T2))(L1exp{-μx}/T1+1-L1/T1)+

       (T2/(T1+T2))(L2exp{-μx}/T2+1-L2/T2)

     =(L1+L2)exp{-μx}/(T1+T2)+1-(L1+L2)/(T1+T2)

     =Is/((T1+T2)Io)。

    这意味着累加数据K相当于这样一个行数据,该数据是利用具有切片厚度(T1+T2)的一个检测器行获得行数据Is,并对所述行数据Is进行灵敏度校正导出的。因而,在累加的断层分析图像G上不会出现局部体积的不利影响。

    应当注意,在步ST5的第一校正在灵敏度校正之前(即在步ST3或ST4之前)施加于行数据Ij,或者在对数处理之前(即在步ST10之前)施加于累加数据K。

    图7是表示在按照第二实施例的X射线CT设备中进行的累加断层分析图像处理的流程图。

    在步ST21,图像下标计数器j被初始化为1。

    在步ST22,从多X射线检测器中的第j检测器行Dj读出行数据Ij。

    在步ST23,进行偏移校正。具体地说,从第j检测器行Dj的行数据Ij中减去偏移。为了简明,已经减去偏移的行数据也用Ij表示。

    在步ST24和ST25,对于j=2-J重复ST22-ST23。这样,便获得了进行过偏移校正的行数据I1-IJ。

    在本实施例中,J=2,因而获得行数据I1-I2。

    在步ST26,行数据I1-IJ被简单相加,从而产生累加数据I:

                I=∑{Ij}。

    在本发明中,J=2,因而

                I=I1+I2。

    在步ST27,进行检测器灵敏度校正。具体地说,累加数据I除以输入X射线剂量∑Tj.Io,其中Tj是第j个检测器行Dj的切片厚度,Io是每单位厚度输入的X射线剂量。

    在步ST28,对进行过检测器灵敏度校正的累加数据I/∑(Tj.Io)进行第一校正。所述第一校正是参考校正。为了使说明简明,进行过第一校正的累加数据也被表示为I/∑(Tj.Io)。

    在步ST29,进行对数滤波。具体地说,如果进行过第一校正的累加数据I/∑(Tj.Io)中的某个通道的值不大于预定的门限时,则利用最相邻通道的已过滤的值代替所述的值。

    在步ST30,进行对数处理。具体地说,计算-Log {I/∑(Tj.Io)}。

    在步ST31,对进行过对数处理的累加数据-Log{I/∑(Tj.Io)}进行第二校正。所述第二校正至少是射线束硬化校正、水校正、身体移动校正和螺旋校正之一。为了简明,进行过第二校正的累加数据也用-Log{I/∑(Tj.Io)}表示。

    在步ST32和ST33,对进行过第二校正的累加数据-Log{I/∑(Tj.Io)}进行滤波和后投射操作,从而获得累加的CT图像G。

    如同参照图6所述的第一实施例的情况一样,

              I1=Io·T1(L1exp{-μx}/T1+1-L1/T1),

              I2=Io·T2(L2exp{-μx}/T2+1-L2/T2),and

              Is=Io(T1+T2)((L1+L2)exp{-μx}/(T1+T2)+1-(L1+L2)/(T1+T2)),

    因此

              I=I1+I2=Is。

    这意味着累加数据I相当于由具有切片厚度(T1+T2)的一个检测器行Ds获得的行数据Is。因此,在累加的断层分析图像G上不会出现局部体积的不利影响。

    应当注意,在步ST23中的偏移校正可以在灵敏度校正之前(即在步ST27之前)施加到累加数据I。在这种情况下,对于行数据Ij的各个偏移值预先被简单地相加,并且可以从累加数据I中减去累加的值。

    此外,在步28中可以在灵敏度校正之前(在步ST27)对累加数据I进行第一校正。

    不脱离本发明的范围和构思,可以作出多种改变和改型。应当理解,本发明不限于说明书中所述的特定的实施例,本发明的范围只有所附权利要求限定。

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为了消除局部体积对通过累加具有不同切片厚度的多个断层分析图像而产生累加断层分析图像的影响,对行数据Ij(j=1J)实施偏移校正和灵敏度校正,由所述数据可以重构各个断层分析图像Gj;通过利用相应于切片厚度Tj的权Tj/Tj对数据Ij进行加权相加而产生累加数据K;对累加数据进行对数处理;以及然后对累加数据进行重构处理,从而产生累加的断层分析图像G。。

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