[发明专利]X－射线断层摄影设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种X-射线断层摄影设备，其在X-射线CT(计算机断层摄影)设备等上显示具有较少伪影影响的断层摄影图像，所述伪影诸如锥形束伪影、风车伪影等，并且涉及其伪影减少方法。

背景技术

在多层X-射线计算机断层摄影(X-射线CT)设备中，层数现在增加到64或256。已经知晓各种锥形束图像重建算法，使用X-射线CT设备的螺旋扫描。然而，锥形束图像重建算法中普遍的一个问题是对象体轴方向(也称作z方向或切片方向)中的采样间隔不足。这些算法违反Nyquist定理并且由于高频成分而在每个重建图像中引起旋转风车形的伪影。即，当探测器的分辨率对于结构不充分并且使得螺距在螺旋扫描中较大时，不能理想地执行插值计算并且因而在图像上发生风车形的伪影。

为了减少这种风车形伪影，在z方向上执行多点插值以减少目标信号的波动宽度，由此将风车形伪影投射成阴影。在日本未审专利公开号No.2003-325502中，例如，在执行重建功能卷积处理之后，在z方向上执行插值处理由此尝试减少风车形伪影。

发明内容

然而，在用于在z方向上执行多点插值以减少伪影的方法中，即使在其中未显现伪影的图像区域上也实施插值，因而导致Z方向上分辨率下降，由此不能通过分辨率更多的增加获得清楚的断层摄影图像。

因而，本发明目的在于提供一种X-射线断层摄影设备，其有效地提取伪影而不减少Z方向上的分辨率，由此以减少伪影，以及一种伪影减少方法。

在本发明中，仅针对来自三维反投影(back-projected)断层摄影图像中的每一个其中显现有伪影的图像区域，减少伪影。对于不会发生伪影的区域，使用三维反投影断层摄影图像本身，并且显示断层摄影图像。因而，对于没有发生伪影的图像区域，可以获得清楚的断层摄影图像，而无需在z方向上减少分辨率。

根据第一方面的X-射线断层摄影设备包括：扫描装置，用于在台架和平台中至少一个正沿着体轴方向移动的同时将X射线暴露到对象、由此生成对象的投影数据；CT值改变指定装置，针对包含在通过对投影数据进行反投影获得的多幅断层摄影图像中的每个像素区域，指定所述断层摄影图像之间的体轴方向上的CT值改变量；图像处理条件选择装置，其根据所指定的CT值改变量来选择用于执行减少伪影的图像处理的图像处理条件；以及伪影减少装置，其使用由图像处理条件选择装置所选的图像处理条件来执行图像处理。

在根据第一方面的X-射线断层摄影设备中，针对反投影的断层摄影图像的每个像素区域指定体轴方向上CT值改变量。基于指定的CT值改变量选择图像处理条件。基于指定的CT值改变量确定其中显现有伪影的图像区域和不具有伪影的区域。如果未发生伪影，那么选择利用图像区域为原样的图像的图像处理条件。仅在其中显现有伪影的图像区域上实施图像处理，从而减少伪影。附带地，CT值改变量包括体轴方向上CT值改变的平均值或者体轴方向上CT值改变的最大和最小值之间的差值。

根据第二方面的X-射线断层摄影设备包括伪影比例计算装置，用于计算CT值改变量在预定范围的每个像素区域在包含在每幅断层摄影图像中的预定区域中占据的比例，以及确定装置，用于确定当所述比例大于阈值时，在所述像素区域上实施用于减少伪影的图像处理。

在根据第二方面的X-射线断层摄影设备中，虽然很有可能如果CT值改变量在预定范围中，具有伪影的像素将存在，但是CT值改变量可能取决于诸如成像条件的影响而落在预定范围中.因而，计算其中CT值改变量在预定范围中的像素区域在包含在每幅断层摄影图像中预定区域中所占据的比例。如果比例较低，那么从体轴方向观察的高分辨率像素维持原样，而不执行伪影减少处理。如果比例较高，那么存在显现伪影的高度可能性。因而，仅在其断层摄影图像中显现伪影的图像区域上实施图像处理，以使得减少伪影。

在根据第三方面的X-射线断层摄影设备中，伪影减少装置的图像处理包括这样的处理，其将多幅断层摄影图像的图像区域乘以每一个均选择为图像处理条件的加权因子并且把乘法结果加起来。

在第三方面的结构中，确定当CT值改变量在预定范围中时，存在其中显现伪影的图像区域。对于其中显现伪影的每个图像区域，体轴方向上多个像素区域乘以加权因子并且乘积结果加在一起，由此减少每幅断层摄影图像的像素区域中的伪影。

在根据第四方面的X-射线断层摄影设备中，当CT值改变量在预定范围中时，图像处理条件选择装置设置加权因子大于0。