[发明专利]X射线断层摄影成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线断层摄影成像技术，尤其是一种与双重能量成像相关的X射线断层摄影成像设备。

背景技术

在双重能量成像中，可以采集图像，并且基于使用具有两种不同能谱的X射线采集的成像对象的X射线投影数据，来高亮显示待检查对象中的特定材料。具体而言，对利用高能量的X射线获得的图像和利用低能量的X射线获得的图像进行加/减处理，从而获得可以清晰表示骨骼和钙化病变的或可以清晰表示软组织的双重能量图像。

在进行双重能量成像时，利用高能量的X射线获得的投影数据和利用低能量的X射线获得的投影数据，可以通过对每次扫描在高压和低压之间交替切换用于由X射线成像设备发射出的X射线的管电压，或通过替换X射线滤波器以改变X射线能量，来获得。例如，日本专利申请公开号No.2003-244542公开了一种发明，该发明包括基于利用高能量的X射线获得的图像和利用低能量的X射线获得的图像，来显示表现骨骼或软组织的图像。为了获得骨骼或软组织的图像，本发明使用了根据骨骼(钙)等的原子预先决定的加权因子。

发明内容

然而，由于目标大小的不同以及目标之间个体差异造成的X射线吸收系数的差异，用于加权相减处理以获得骨骼或软组织图像的加权因子不总是恒定。如果不考虑目标大小不同等带来的影响，利用恒定加权因子的双重能量图像作出诊断，结果就可能导致对疾病或损伤的过高估计或过低估计。

因此，本发明的一个方面就是提供一种X射线断层摄影成像设备，其中可以针对每一个目标以及目标中的每一个区域设定合适的加权因子。此外，本发明的另一个目标就是提供一种X射线断层摄影成像设备，其能够利用合适的加权因子显示易于定量并直观理解的图像。

在第一方面的X射线断层摄影成像设备是这样一种X射线断层摄影成像设备，其根据使用第一能量的X射线的第一能量断层摄影图像或第一能量投影数据集和使用与所述第一能量不同的第二能量的X射线的第二能量断层摄影图像或第二能量投影数据集，获得双重能量图像，该设备包括：图像对照信息计算部分，用于计算所述第一能量投影数据集或第一能量断层摄影图像与所述第二能量投影数据集或第二能量断层摄影图像之间的图像对照信息；感兴趣区域限定部分，用于限定感兴趣区域；加权因子确定部分，用于确定在所述第一能量投影数据集或第一能量断层摄影图像与所述第二能量投影数据集或第二能量断层摄影图像之间进行加权相减处理过程中使用的加权因子，从而通过进行所述的加权相减处理基本上消除所述感兴趣区域内的所述图像对照信息；以及双重能量图像重建部分，其利用在所述加权因子确定部分中确定的加权因子，通过在所述图像对照信息计算部分中所用的所述第一能量投影数据集或第一能量断层摄影图像和所述第二能量投影数据集或第二能量断层摄影图像之间执行加权相减处理，重建双重能量图像。

用于获得骨骼图像或软组织图像的加权因子随着对象大小的差异而变化。图10表示的是对含有脂肪、钙和碘的断层摄影图像之间的像素值比值关系的研究，其中水平轴对应于140kV的管电压，垂直轴对应于80kV的管电压。可以看出，由于横截面面积不同，在横截面面积为700cm²和300cm²的模体之间，材料的像素值的各比值是不同的。对模体可以粗略地预测像素值的比值。然而，由于不仅是横截面面积、横截面形状的差异，还有由个体差异等造成的X射线吸收系数的差异，使得被检测目标具有不同的像素值比值。因此，错误的像素值比值就可能导致对疾病或损伤的过高估计或过低估计。

在第一方面的X射线断层摄影成像设备具有加权因子确定部分，其确定加权因子，从而可以将感兴趣区限定部分所限定的感兴趣区域内的图像对照信息基本消除。之后，双重能量图像重建部分利用该加权因子重建双重能量图像，并且可以显示出可以定量并直观理解的图像。

在第二方面的X射线断层摄影成像设备包括图像对照信息计算部分，其通过该第一能量投影数据集或第一能量断层摄影图像与该第二能量投影数据集或第二能量断层摄影图像之间的相减处理重建对照图像，并计算该对照图像的图像特征量作为图像对照信息。

由于通过这种配置，可以将获得的对照图像的图像特征量作为图像对照信息，从而可以容易地确定出对照图像的图像特征量和加权因子。

第三方面的X射线断层摄影成像设备是在第二方面的X射线断层摄影成像设备的基础上，进一步包含有图像显示部分，用于显示该对照图像，其中该感兴趣区域限定部分使得能够根据显示在该图像显示部分上的对照图像限定出感兴趣区域。