放射线诊断装置及图像重构方法

专利名称：放射线诊断装置及图像重构方法
技术领域：
本发明涉及放射线诊断装置及图像重构方法。
背景技术：
以往，作为使用放射线的放射线诊断装置，已知有正电子发射计算机断层摄影 (PET Positron Emission computed Tomography)装置、以及 X 射线计算机断层摄影(X 射 线CT、CT: Computed Tomography)装置等。这些放射线诊断装置通过提供基于各自特
性的图像，在当今的医疗中使需要而不可缺少的图像诊断成为可能。PET装置是核医学诊断装置的一种，是将人体内组织的详细的功能信息作为图 像而提供的装置。具体而言，PET装置对被检体配给用正电子发射原子核素标识的药 齐U，在从配给的药剂发射的正电子与电子结合而淹没时，使用由以环(ring)状配置在被 检体的周围的光子计数(photon counting)方式的检测器模块(module)构成的检测器同时 计数大致向相反方向发射的511keV的一对伽马射线(Gamma ray)。并且，PET装置通过 运算处理同时计数的伽马射线的数据，进行表示取入了配给的药剂的人体组织的分布的 图像(PET图像)的重构。以下，对PET装置中的同时计数处理进行说明。首先，在PET装置中，将由将 入射的伽马射线变换为可视光的NaI或BGO等呈二维排列的闪烁器(scintillator)、和经由 光导管(Iightguide)稠密地配置的多个光电倍增管(PMT Photomultiplier Tube)构成的安 格型(Anger-Type)的检测器模块以环状配置多个(例如参照“(社)日本画像医療* ^ ，α工業会編集「医用画像·放射/乎泉機器^ > κ , >7」名古美術印刷株式会社平成 13年、p.190 191”((公司)日本图像医疗系统工业会编辑《医用图像·放射线设备 手册》名古美术印刷株式会社平成13年第190 191页))。另外，光导管为了将从闪 烁器输出的可视光传递给PMT而使用，由光透射性良好的塑料材料等构成。此外，PMT 是将从闪烁器输出的可视光倍增而变换为电信号的装置。并且，与各检测器模块的PMT连接的同时计数电路根据各检测器模块的输出 结果，生成用来决定从正电子发射的一对伽马射线的入射方向的同时计数信息。具体而 言，同时计数电路通过将从闪烁器散射输出的可视光以相同的定时(timing)变换为电信 号输出的PMT位置及对应于电信号的强度的入射伽马射线的能量运算重心位置，由此决 定检测器模块中的伽马射线的入射位置(闪烁器的位置)。此外，同时计数电路通过将各 PMT输出的电信号的强度积分，运算对检测器模块入射的伽马射线的能量值。并且，同 时计数电路从检测器模块的输出结果之中，检索例如伽马射线的入射 定时(时间)处于一定时间的时间窗(window)宽度(例如2nSeC)以内、能量值都处于一定的能量窗宽度(例如350keV 550keV)中的组合(Coincidence Finding)。并且，同时计数电路将检索到的组合的输出结果作为同时计数两个淹没光子的信息生成同时计数信 息(Coincidence List)。并且，PET装置将生成的同时计数信息作为投影数据(正弦图数 据)，通过将投影数据逆投影处理而重构PET图像。另外，在同时计数电路中，也可以 使用计数率(count/sec)进行用来将以在概率上一定的比率包含的偶然同时计数除外的随 机(random)修正。
另一方面，X射线CT装置是透射式CT装置的一种，是提供人体内组织的详细 的形态的信息的装置。具体而言，X射线CT装置使X射线管球及电流模式测量方式的 检测器例如以被检体的体轴为轴一对旋转，从多方向将X射线照射在被检体上，在各方 向上测量当透射体内时被吸收而减弱的X射线的强度。并且，通过将从由检测器得到的 X射线强度分布生成的投影数据进行逆投影处理，重构表示被检体内的人体内组织的形 态信息的X射线CT图像。
此外，近年来，在X射线CT装置中，推进了代替以往的电流模式测量方式的检 测器而采用在PET装置等中使用的光子计数方式的检测器的光子计数CT的开发。在光 子计数CT中，通过由光子计数方式的检测器按照检测元件计数(count)透射被检体的X 射线的能量值，能够将光谱(spectrum)作为投影数据进行收集，能够生成详细地描绘了 元素级(level)的差异的X射线CT图像，该光谱为能够推测构成X射线透射的被检体的 人体内组织的元素的光谱。
但是，在以往的PET装置中，由于仅能够保存由通过硬件构成的同时计数电路 生成的同时计数信息，所以不能再制作使时间窗宽度及能量窗宽度等变化的同时计数信 息。即，在以往的PET装置中，由于认为不是同时计数的来自检测器模块的输出结果被 废弃，所以需要重构使时间窗宽度或能量窗宽度等变化的PET图像等、根据对PET图像 阅片的阅片者的要求，为了将PET图像进行图像修正而进行PET图像的再摄影。
此外，在上述光子计数CT中，也仅保存投影数据，不进行保存光子计数方式的 检测器的计数结果的操作，所以不能根据对X射线CT图像阅片的阅片者的要求而使用检 测器的计数结果进行散射线修正等的图像修正。
S卩，上述现有技术具有不能将使用放射线重构的医用图像根据阅片者的要求而 迅速修正的问题。发明内容
所以，本发明是为了解决上述现有技术的问题而做出的，目的是提供一种能够 将使用放射线重构的医用图像根据阅片者的要求而迅速修正的放射线诊断装置及图像重 构方法。
有关技术方案的放射线诊断装置具备光子计数方式的检测器、计数信息存储 部、图像重构部、和控制部。检测器对来自于入射的放射线的光进行计数。计数信息存 储部存储基于上述检测器的计数结果的计数信息。图像重构部通过将使用上述计数信息 存储部存储的上述计数信息生成的投影数据进行逆投影处理，重构医用图像。控制部在 上述医用图像重构后进行控制，以将上述计数信息的全部或一部分保持在上述计数信息 存储部中。
发明效果根据有关实施方式的放射线诊断装置，能够将使用放射线重构的医用图像根据 阅片者的要求迅速地进行修正。


图1是用来说明实施例1 的PET装置的结构的图。图2A及图2B是用来说明实施例1的检测器模块及计数信息收集部的图。图3是用来说明实施例1的计数信息存储部的图。图4A及图4B是用来说明同时计数信息生成部的图。图5A及图5B是用来说明实施例1的PET装置的处理的流程图。图6是用来说明实施例2的X射线CT装置的结构的图。图7是用来说明实施例2的计数信息存储部的图。图8是用来说明实施例2的计数信息的特征的图。图9是用来说明实施例2的X射线CT装置的处理的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图，详细说明放射线诊断装置的实施例。另外，所谓放射线诊 断装置，是利用放射线重构医用图像的医用图像诊断装置。此外，以下，在实施例1 中，对作为放射线诊断装置的PET (Positron Emissioncomputed Tomography)装置进行的 图像重构方法进行说明，在实施例2中，对作为放射线诊断装置的X射线CT(Computed Tomography)装置进行的图像重构方法进行说明。PET装置是通过将从取入了对被检体配给的正电子发射原子核素的人体组织发 射的一对伽马射线同时计数，进行表示取入了正电子发射原子核素的人体组织的分布的 PET图像的重构的装置。并且，实施例1的PET装置构成为，使其能够将PET图像根据 阅片者的要求迅速地修正。以下，利用图1等说明实施例1的PET装置的结构。图1是用来说明实施例1 的PET装置的结构的图。如图1所示，实施例1的PET装置具有架台装置10和控制台 (console)装置 20。架台装置10是在规定的监视(monitoring)期间中对一对伽马射线进行计数的装 置，该一对伽马射线从被配给被检体P有选择地取入到被检体P的生物体组织中的正电子 发射原子核素发射，该架台装置10具有顶板11、诊视床12、诊视床驱动部13、检测器 模块14、和计数信息收集部15。另外，架台装置10如图1所示，具有作为摄影口的空 洞。顶板11是被检体P横卧的床，配置在诊视床12之上。诊视床驱动部13通过基 于后述的诊视床控制部23的控制移动诊视床12，使被检体P移动到架台装置10的摄影 口内。检测器模块14是检测从被检体P发射的伽马射线的光子计数(photoncounting)方 式的检测器，在架台装置10中将多个检测器模块14配置为，使其以环状包围被检体P的 周围。
具体而言，检测器模块14如图2A所示，是具有闪烁器141、光电倍增管 142 (PMT Photomultiplier Tube)和光导管143的安格型的检测器。另外，图2A及图怨 是用来说明实施例1的检测器模块及计数信息收集部的图。
闪烁器141如图2A所示那样二维地排列有将从被检体P发射并入射的伽马射线 变换为可视光的NaI或BGO等。而且，光电倍增管142是将从闪烁器141输出的可视光 倍增而变化为电信号的装置，如图2A所示，经由光导管143稠密地配置有多个。光导管 143为了将从闪烁器141输出的可视光传递给光电倍增管142而使用，由光透射性良好的 塑料材料等构成。
另外，光电倍增管142由接收闪烁光而产生光电子的光电阴极、施加将所产生 的光电子加速的电场的多级的倍增极(dynode)、以及作为电子的流出口的阴极构成。通 过光电效应从光电阴极发射的电子被朝向倍增极加速而碰撞在倍增极的表面上，将多个 电子撞击出。通过遍及多级倍增极重复该现象，将电子数蜂拥地倍增，阳极中的电子数 达到约100万。在该例子中，光电倍增管142的增益率为100万倍。此外，为了利用蜂 拥现象的放大，在倍增极与阳极之间通常施加1000伏特(volt)以上的电压。
S卩，检测器模块14通过由闪烁器141将伽马射线变换为可视光，将变换后的可 视光由光电倍增管142变换为电信号，计数从被检体P发射的伽马射线的数量。
回到图1，计数信息收集部15将基于多个检测器模块14各自的计数结果的信息 作为计数信息收集。具体而言，计数信息收集部15按照检测器模块14收集伽马射线在 检测器模块14中的检测位置、伽马射线入射到检测器模块14中的时刻的能量值、和伽马 射线的检测器模块14中的检测时间作为基于检测器模块14的计数结果的计数信息，将收 集到的计数信息发送给后述的控制器装置20。
首先，计数信息收集部15为了从检测器模块14的计数结果收集检测位置而进行 安格型位置计算处理。或者，计数信息收集部15在光电倍增管142是位置检测型光电倍 增管的情况下，通过位置检测型光电倍增管进行检测位置的收集。具体而言，计数信息 收集部15如图2B所示，通过根据将闪烁器141的闪烁光以相同的定时变换为电信号并输 出的各光电倍增管142的位置及对应于电信号的强度的伽马射线的能量值运算重心的位 置，决定表示伽马射线入射的闪烁器的位置的闪烁器号码(P)。此外，计数信息收集部 15通过将各光电倍增管142输出的电信号的强度积分，决定入射到检测器模块中的伽马 射线的能量值(E)。此外，计数信息收集部15还收集检测器模块14检测到伽马射线的 检测时间(T)。
这里，检测时间(T)既可以是绝对时间(时刻)的情况，也可以是PET图像的从 摄影开始时点的相对时间，计数信息收集部15例如以10-12秒(psec)单位的精度收集检 测时间(T)。通过这样的处理，计数信息收集部15如图2B所示，将与用来唯一确定检 测器模块14的“模块ID”建立对应的“ ‘P:闪烁器号码，、‘E:能量值，及‘T: 检测时间’ ”作为计数信息收集。
回到图1，控制器装置20是受理操作者进行的PET装置的操作、并且根据由架 台装置10收集到的计数信息重构PET图像的装置。
具体而言，控制器装置20如图1所示，具有输入部21、显示部22、诊视床控制 部23、计数信息存储部M、同时计数信息生成部25、图像重构部沈、数据存储部27、和系统控制部28，控制器装置20具有的各部经由内部总线连接。输入部21具有PET装置的操作者用于各种指示及各种设定的输入的鼠标或键盘 等，将从操作者受理的指示或设定的信息转送给系统控制部28。例如，输入部21从操作 者受理重构PET图像时的重构条件、以及用来进行图像修正的修正条件等。显示部22是由操作者参照的监视器，基于系统控制部28进行的控制，将PET 图像显示给操作者、或显示用来经由输入部21从操作者受理各种指示及各种设定等的 GUI (Graphical User Interface)。诊视床控制部23通过控制诊视床驱动部13，使被检体P移动到架台装置10的
摄影口内。计数信息存储部24存储计数信息收集部15收集到的各检测器模块14的计数信 息。例如，计数信息存储部24如图3所示，作为从“模块ID: D1”的检测器模块14 的计数结果收集到的计数信息而存储“P: PlU E ElU Τ Tll"、或“P P12、 E:E12、T:T12”等。另外，图3是用来说明实施例1的计数信息存储部的图，图中 的“P”、“Ε”及“Τ”分别表示“闪烁器号码”、“能量值”及“检测时间”。此外，计数信息存储部24如图3所示，对于从“模块ID: D2”、“模块ID D3”的检测器模块14的计数结果收集到的计数信息也同样存储。回到图1，同时计数信息生成部25基于计数信息存储部24存储的计数信息的至 少检测时间，检索将从正电子发射原子核素发射的一对伽马射线同时计数的计数信息的 组合。并且，同时计数信息生成部25生成检索到的计数信息的组合作为用来决定从正电 子发射的一对伽马射线的入射方向的同时计数信息。由同时计数信息生成部25生成的同 时计数信息作为投影数据在后述的图像重构部26的处理中使用。具体而言，同时计数信息生成部25基于操作者经由输入部21输入的重构条件 中包含的同时计数信息生成条件，生成同时计数信息。这里，对于同时计数信息生成条 件，如果举出一例，则指定了时间窗宽度和能量窗宽度。例如，同时计数信息生成部25 如图4A所示，使用操作者作为同时计数信息生成条件指定的“时间窗宽度600pSeC、 能量窗宽度350keV 550keV”生成同时计数信息。另外，图4A及图4B是用来说明 同时计数信息生成部的图。S卩，同时计数信息生成部25参照图3所示的各“模块ID”的“检测时间(T) ” 及“能量值(E) ”，在模块间检索检测时间的差是“时间窗宽度600pSeC”以内、并且 能量值都处于“能量窗宽度350keV 550keV”中的计数信息的组合。由此，同时计数信息生成部25例如如图4B所示，生成“P Pll、E E11、 Τ Tll"与“P: P22、Ε E22、Τ T22”的组合，作为同时计数两个淹没光子的信息 即同时计数信息。

并且，同时计数信息生成部25将生成的同时计数信息作为被检体P的投影数据 (正弦图数据)保存到数据存储部27中。另外，操作者在时间窗宽度及能量窗宽度以外，还可以将用来进行用来将偶然 同时计数除外的随机修正、用来将生成散射的伽马射线的计数信息作为同时计数信息的 情况除外的散射修正、用来修正各检测器模块14间的感度的差异的感度修正、及用来修 正在被检体P的内部中减弱的伽马射线的能量值的减弱修正等的参数(parameter)也组合到同时计数信息生成条件中。
回到图1，图像重构部沈从数据存储部27读出同时计数信息生成部25生成的 同时计数信息作为投影数据，通过将所读出的投影数据逆投影处理而重构PET图像。此 外，图像重构部沈将重构的PET图像保存到数据存储部27中。
系统控制部观通过控制架台装置10及控制器装置20的动作，进行PET装置的 整体控制。具体而言，系统控制部观控制诊视床12的移动、及计数信息收集部15的计 数信息的收集处理。此外，系统控制部观基于经由输入部21输入的来自操作者的设定信 息，控制同时计数信息生成部25中的同时计数信息的生成处理及图像重构部沈中的PET 图像的重构处理。此外，系统控制部观进行控制，以将数据存储部27存储的PET图像 显示在显示部22上。
并且，系统控制部观进行控制，以在PET图像的重构后将计数信息的全部或一 部分保持在计数信息存储部M中。例如，系统控制部观进行控制，以将也包括没有作 为同时计数信息采用的计数信息的所有的计数信息保持在计数信息存储部M中。或者， 系统控制部观进行控制，以将例如操作者经由输入部21进行了废弃指示的计数信息以外 的计数信息保持在计数信息存储部24中。
进而，系统控制部观在PET图像的重构后受理了用来生成同时计数信息的同时 计数信息生成条件的变更请求的情况下，进行以下的控制处理。即，系统控制部观基于 变更后的同时计数信息生成条件，控制同时计数信息生成部25，以使其根据计数信息存 储部M存储的计数信息再次生成同时计数信息。并且，系统控制部观控制图像重构部 26，以使其使用由同时计数信息生成部25再次生成的同时计数信息再次重构PET图像。
例如，系统控制部观基于来自操作者的指示，将同时计数信息生成条件的输 入用GUI显示在显示部22上。并且，操作者参照输入用GUI，例如变更图4A所示的 同时计数信息生成条件。如果举出一例，则操作者将时间窗宽度从“600pSeC”变更为 "400psec"。将变更后的同时计数信息生成条件经由系统控制部观通知给同时计数信息生成部25。由此，同时计数信息生成部25从图3所示的计数信息中再次检索符合变更后 的同时计数信息生成条件的计数信息的组合，生成同时计数信息。并且，图像重构部沈 通过系统控制部观的控制，将同时计数信息生成部25再次生成的同时计数信息作为投影 数据再次重构PET图像。接着，通过系统控制部观的控制，将由图像重构部沈再次重 构的PET图像显示在显示部22上。
另外，系统控制部28在受理了用来将计数信息存储部M存储的计数信息向 存储介质转送的转送请求的情况下，进行控制以将计数信息存储部M存储的计数信息 保存到该存储介质中。例如，在实施例1的PET装置的维护时等，操作者经由输入 部21输入用来将计数信息存储部M存储的计数信息向例如FD(Flexible Disk Drive)、 CD-ROM (Compact Disc Read OnlyMemory)、MO (Magneto Optical Disc)、DVD (Digital Versatile Disc)等能够拿出到外部的存储介质转送的转送请求。受理了转送请求的系统控 制部观进行控制，以将计数信息存储部M存储的计数信息保存到存储介质中。
接着，利用图5A及图5B，对实施例1的PET装置的处理的流程进行说明。图 5A及图5B是用来说明实施例1的PET装置的处理的流程图。
如图5A所示，实施例1的PET装置在使被检体P移动到架台装置10的摄影口内之后，如果经由输入部21从操作者受理PET图像的摄影请求(步骤SlOl肯定)，则计 数信息收集部15收集基于各检测器模块14规定的监视期间中的计数结果的计数信息(步 骤S102)。即，计数信息收集部15按照多个检测器模块14收集伽马射线在检测器模块 14中的检测位置、伽马射线入射到检测器模块14中的时刻的能量值、和伽马射线的检测 器模块14中的检测时间，作为基于检测器模块14的计数结果的计数信息。接着，计数信息收集部15将收集到的计数信息保存到控制台装置20的计数信息 存储部24中(步骤S103)，同时计数信息生成部25通过参照计数信息中的“检测时间” 及“能量值”，检索检测时间的差是时间窗宽度以内、并且能量值都处于能量窗宽度中 的计数信息的组合，生成同时计数信息(步骤S104)。然后，图像重构部26通过将同时计数信息生成部25生成的同时计数信息作为投 影数据逆投影处理而重构PET图像(步骤S105)，结束处理。另外，系统控制部28在 PET图像的重构后，例如进行控制以将计数信息的全部保持在计数信息存储部24中。接着，如图5B所示，实施例1的PET装置如果从操作者受理同时计数信息生成 条件的变更请求(步骤S201肯定)，则通过系统控制部28的控制，同时计数信息生成部 25使用变更后的同时计数信息生成条件，再次生成同时计数信息(步骤S202)。然后，通过系统控制部28的控制，图像重构部26使用再次生成的同时计数信 息，重构PET图像(步骤S203)，结束处理。另外，系统控制部28在受理了来自操作者的转送请求的情况下，进行控制，以 向操作者指定的存储介质保存计数信息存储部24存储的计数信息。如上所述，根据实施例1，计数信息收集部15作为基于光子计数方式的各检测 器模块14的规定的监视期间中的计数结果的计数信息，收集伽马射线的检测器模块14 中的检测位置、伽马射线入射到检测器模块14中的时刻的能量值、和伽马射线的检测器 模块14中的检测时间，将收集到的计数信息保存到控制台装置20的计数信息存储部24 中。同时计数信息生成部25通过例如参照计数信息中的“检测时间”及“能量值”， 检索检测时间的差是时间窗宽度以内、并且能量值都处于能量窗宽度内的计数信息的组 合，生成同时计数信息。图像重构部26通过将同时计数信息生成部25生成的同时计数 信息作为投影数据而进行逆投影处理，重构PET图像。并且，系统控制部28在PET图 像的重构后，进行控制，以将计数信息的全部或一部分保持在计数信息存储部24中。因而，相对于在以往的PET装置中、在架台装置10的内部中仅能保存由硬件结 构的同时计数电路生成的同时计数信息的情况，在实施例1的PET装置中，能够将各检 测器模块14中的计数信息全部保存到控制台装置20内部中，在控制台装置20内部中例 如通过软件生成同时计数信息。此外，在实施例1的PET装置中，即使在PET图像的重 构后，也能够保持在PET图像的摄影中收集到的计数信息。因而，根据实施例1，在操作者想要参照在不同的同时计数信息生成条件下重构 的PET图像的情况下，同时计数信息生成部25能够基于新的同时计数信息生成条件直接 生成同时计数信息，能够根据阅片者的要求迅速修正PET图像。此外，近年来，推进了利用一对淹没伽马射线的检测时间差准确地确定发射伽 马射线的位置的TOF (time of flight)-PET装置的开发。但是，在TOF-PET中要求的时间 窗宽度是几百psec的量级(order)，在以往的PET装置中，由于从检测器模块14向同时计数电路的信号传递不能超过光速，所以难以重构TOF-PET的PET图像。但是，实施例1的PET装置能够以psec单位的精度收集检测时间作为计数信 息，能够在控制台装置20内部中生成同时计数信息，所以能够重构使用了检测时间差的 PET图像。此外，根据实施例1，系统控制部28在PET图像的重构后受理了用来生成同时 计数信息的同时计数信息生成条件的变更请求的情况下，基于变更后的同时计数信息生 成条件，控制同时计数信息生成部25，以使其根据计数信息存储部24存储的计数信息再 次生成同时计数信息。并且，系统控制部28利用由同时计数信息生成部25再次生成的 同时计数信息控制图像重构部26，以使其再次重构PET图像。即，实施例1的PET装 置构成为，在受理了同时计数信息生成条件的变更请求的情况下自动地再次执行同时计 数信息的生成及PET图像的重构。因而，根据实施例1，能够根据阅片者的请求更迅速 地修正PET图像。此外，根据实施例1，系统控制部28在受理了用来将计数信息存储部24存储的 计数信息向存储介质转送的转送请求的情况下，进行控制以将计数信息存储部24存储的 计数信息保存到该存储介质中。因而，根据实施例1，能够避免例如因高计数率而计数信 息存储部24的空余容量不足、将计数信息丢弃的情况。在实施例2中，对在具有实施例1中说明那样的光子计数方式的检测器的X射线 CT装置中保存计数信息的情况进行说明。X射线CT装置是通过从X射线管球对被检体照射X射线、由检测器检测透射被 检体的X射线，进行表示被检体内的人体内组织的形态信息的X射线CT图像的重构的装置。但是，实施例2的X射线CT装置不是使用以往的电流模式测量方式的检测器， 而是使用光子计数方式的检测器计数透射被检体的X射线来重构X射线CT图像。并 且，实施例2的X射线CT装置构成为，使其能够根据阅片者的要求迅速修正X射线CT 图像。以下，利用图6等说明实施例2的X射线CT装置的结构。图6是用来说明实 施例2的X射线CT装置的结构的图。如图6所示，实施例2的X射线CT装置具有架 台装置100、诊视床装置200和控制台装置30。架台装置100是对被检体P照射X射线、计数透射了被检体P的X射线的装置， 具有高电压产生部110、X射线管球120、检测器130、计数信息收集部140、旋转框架 (frame) 150、和架台驱动部160。旋转框架150是支撑X射线管球120和检测器130以使其夹着被检体P对置、在 后述的架台驱动部160作用下在以被检体P为中心的圆轨道以高速旋转的圆环状的框架。X射线管球120是在由后述的高电压产生部110供给的高电压作用下对被检体P 照射X射线束(beam)的真空管，随着旋转框架150的旋转而对被检体P照射X射线束。高电压产生部110是对X射线管球120供给高电压的装置，架台驱动部16通过 旋转驱动旋转框架150，使X射线管球120和检测器130在以被检体P为中心的圆轨道上 回转。检测器130是通过计数来自于透射了被检体P的X射线的光，辨别透射X射线的能量值的光子计数方式的检测器。例如，检测器130可以使用与在实施例1中使用图 2A说明那样的检测器模块14同样的结构的检测器。
计数信息收集部140根据检测器130的计数结果，按照X射线管球120的相位 (管球相位)收集X射线在检测器130中的检测位置、X射线入射到检测器130中的时 刻的能量值作为计数信息，将收集到的计数信息发送给后述的控制台装置30。例如，计 数信息收集部140通过与实施例1的计数信息收集部15同样的处理决定检测位置及能量值。
诊视床装置200是载置被检体P的装置，具有顶板220和诊视床驱动装置210。 顶板220是载置被检体P的板，诊视床驱动装置210将顶板220向Z轴方向移动，使被检 体P移动到旋转框架150内。
控制台装置30是受理操作者进行的X射线CT装置的操作、并且使用由架台装 置100收集到的计数信息重构X射线CT图像的装置，具有输入装置31、显示装置32、 扫描控制部33、计数信息存储部34、前处理部35、图像重构部36、图像存储部37和系 统控制部38。
输入装置31具有X射线CT装置的操作者用于各种指示及各种设定的输入的鼠 标或键盘等，将从操作者受理的指示及设定的信息转送给系统控制部38。例如，输入装 置31从操作者受理重构X射线CT图像时的重构条件、及用来进行图像修正的修正条件寸。
显示装置32是由操作者参照的监视器，基于系统控制部38的控制，将X射线 CT图像显示给操作者、或显示用来经由输入装置31从操作者受理各种指示及各种设定等 的 GUI (Graphical User Interface)。
扫描控制部33通过基于系统控制部38控制高电压产生部110、架台驱动部 160、计数信息收集部140及诊视床驱动装置210，控制架台装置100中的计数信息的收集处理。
计数信息存储部34存储计数信息收集部140收集到的各管球相位的计数信息。 例如，计数信息存储部34如图7所示，作为“管球相位XI”的根据检测器130的计数 结果收集到的计数信息，存储“P: PlU Ε Ell"、及“P: P12、Ε E12”等。另 外，图7是用来说明实施例2的计数信息存储部的图，图中的“P”及“E”分别表示“闪烁器号码”及“能量值”。
此外，计数信息存储部34如图7所示，关于“管球相位X2”及“管球相位 X3”的根据检测器130的计数结果收集到的计数信息也同样存储。
这里，在计数信息存储部34存储的计数信息中，在各闪烁器位置的能量值中， 包含有按照不同的能量值的计数数的信息。即，如图8所示，通过将各能量值的计数次 数表示为直方图，能够将能够推测构成X射线透射的被检体的人体内组织的元素的能量 的光谱再现。另外，图8是用来说明实施例2的计数信息的特征的图。
回到图6，前处理部35通过对计数信息存储部34存储的计数信息进行对数变换 处理、偏移(offset)修正、感度修正、射束硬化(beam hardening)修正等的修正处理，生 成投影数据。另外，用来进行修正处理的修正条件可以由操作者任意地变更。
图像重构部36通过将由前处理部35根据计数信息生成的投影数据逆投影处理而重构X射线CT图像，将重构的X射线CT图像保存在图像存储部37中。S卩，图像重构 部36通过使用根据再现元素的光谱的计数信息生成的投影数据，重构详细地描绘了元素 级的差异的X射线CT图像。系统控制部38通过控制架台装置100、诊视床装置200及控制台装置30的动 作，进行X射线CT装置的整体控制。具体而言，系统控制部38通过控制扫描控制部 33，从架台装置100收集计数信息。此外，系统控制部38通过控制前处理部35、图像重 构部36，控制控制台装置30中的图像重构处理。此外，系统控制部38进行控制，以将 图像存储部37存储的X射线CT图像显示在显示装置32上。并且，系统控制部38在X射线CT图像的重构后，进行控制，以将计数信息的 全部或一部分保持在计数信息存储部34中。进而，系统控制部38在X射线CT图像的重构后受理了图像重构条件的变更请 求的情况下，进行以下的控制处理。这里，所谓图像重构条件，例如是前处理部35进行 的修正处理的修正条件。即，系统控制部38在X射线CT图像的重构后受理了修正条件 的变更请求的情况下，基于变更后的修正条件控制前处理部35，以使其根据计数信息存 储部34存储的计数信息再次生成投影数据。并且，系统控制部28控制图像重构部36， 以使其使用由前处理部35再次生成的投影数据再次重构X射线CT图像。并且，通过系 统控制部38的控制，将由图像重构部36再次重构的X射线CT图像显示在显示装置32 上。另外，系统控制部38在受理了用来将计数信息存储部34存储的计数信息向存储 介质转送的转送请求的情况下，进行控制以将计数信息存储部34存储的计数信息保存到 该存储介质中。接着，利用图9对实施例2的X射线CT装置的处理的流程进行说明。图9是 用来说明实施例2的X射线CT装置的处理的流程图。如图9所示，实施例2的X射线CT装置在使被检体P移动到架台装置100的旋 转框架150内之后，如果从操作者经由输入装置31受理X射线CT图像的摄影请求(步 骤S301肯定)，则计数信息收集部140收集基于检测器130的计数结果的计数信息(步 骤S302)。即，计数信息收集部140按照X射线管球120的管球相位收集透射X射线在 检测器130中的检测位置、和透射X射线入射到检测器130中的时刻的能量值作为计数信 息。接着，计数信息收集部140将收集到的计数信息保存到控制台装置30的计数信 息存储部34中(步骤S303)，图像重构部26通过将前处理部35根据计数信息生成的投 影数据进行逆投影处理，重构X射线CT图像(步骤S304)，结束处理。
如上所述，根据实施例2，计数信息收集部140作为基于光子计数方式的检测器 130的计数结果的计数信息，按照X射线管球120的管球相位收集透射X射线在检测器 130中的检测位置、和透射射线入射到检测器130中的时刻的能量值，将收集到的计数信 息保存到控制台装置30的计数信息存储部34中。前处理部35对计数信息存储部34存 储的计数信息进行各种修正处理而生成投影数据，图像重构部36通过将前处理部35生成 的投影数据进行逆投影处理而重构X射线CT图像。并且，系统控制部38在X射线CT 图像的重构后，进行控制以将计数信息的全部或一部分保持在计数信息存储部34中。
因而，根据实施例2，计数信息保存在控制台装置30的内部中，即使在X射线 CT图像的重构后，也能够保持在X射线CT图像的摄影中收集到的计数信息。因而，根 据实施例2，在操作者想要参照以不同的修正条件重构的X射线CT图像的情况下，能够 基于新的修正条件直接由前处理部35再生成投影数据，能够将X射线CT图像根据阅片 者的要求迅速地修正。此外，根据实施例2，系统控制部38在X射线 CT图像的重构后受理了图像重构 条件(修正条件)的变更请求的情况下，基于变更后的修正条件控制前处理部35以使其 根据计数信息存储部34存储的计数信息再次生成投影数据。并且，系统控制部28控制 图像重构部36以使其使用由前处理部35再次生成的投影数据再次重构X射线CT图像。 艮口，实施例2的X射线CT装置的系统构成为，在受理了作为图像重构条件的修正条件的 变更请求的情况下，自动地再次执行投影数据的生成及X射线CT图像的重构。因而， 根据实施例2，能够根据阅片者的要求更迅速地修正X射线CT图像。此外，根据实施例2，系统控制部38在受理了用来将计数信息存储部34存储的 计数信息向存储介质转送的转送请求的情况下，进行控制以将计数信息存储部34存储的 计数信息保存到该存储介质中。因而，根据实施例2，能够避免计数信息存储部24的空 余容量不足而将计数信息丢弃的情况。如以上说明，根据实施例1及2，能够将使用放射线重构的医用图像根据阅片者 的要求迅速地修正。对本发明的一些实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的， 并不意味着限定发明的范围。这些实施方式可以通过其他各种形态实施，在不脱离发明 的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的 范围及主旨中，同样包含在权利要求的范围记载的发明和其等同的范围中。
权利要求
1.一种放射线诊断装置，其特征在于，具备光子计数方式的检测器，计数来自于入射的放射线的光；计数信息存储部，存储基于上述检测器的计数结果的计数信息；图像重构部，通过将使用上述计数信息存储部存储的上述计数信息生成的投影数据 进行逆投影处理，重构医用图像；控制部，在上述医用图像的重构后，进行控制，以将上述计数信息的全部或一部分 保持在上述计数信息存储部中。
2.如权利要求1所述的放射线诊断装置，其特征在于，在受理了用来将上述计数信息存储部存储的上述计数信息向存储介质转送的转送请 求的情况下，上述控制部进行控制，以将上述计数信息存储部存储的上述计数信息保存 到该存储介质中。
3.如权利要求1所述的放射线诊断装置，其特征在于，上述检测器计数来自于放射线的光，该放射线是从被配给到被检体中的正电子发射 原子核素发射的；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置、上述放射线入射到 上述检测器的时刻的能量值以及上述放射线的检测时间作为上述计数信息而存储；该放射线诊断装置还具备同时计数信息生成部，该同时计数信息生成部基于上述计 数信息存储部存储的上述计数信息中的至少检测时间，检索从上述正电子发射原子核素 发射的一对放射线被同时计数的计数信息的组合，生成作为该检索到的计数信息的组合 的同时计数信息来作为上述图像重构部使用的上述投影数据。
4.如权利要求2所述的放射线诊断装置，其特征在于，上述检测器计数来自于放射线的光，该放射线是从被配给到被检体中的正电子发射 原子核素发射的；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置、上述放射线入射到 上述检测器的时刻的能量值以及上述放射线的检测时间作为上述计数信息而存储；该放射线诊断装置还具备同时计数信息生成部，该同时计数信息生成部基于上述计 数信息存储部存储的上述计数信息中的至少检测时间，检索从上述正电子发射原子核素 发射的一对放射线被同时计数的计数信息的组合，生成作为该检索到的计数信息的组合 的同时计数信息来作为上述图像重构部使用的上述投影数据。
5.如权利要求3所述的放射线诊断装置，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了用来生成同时计数信息的同时计数信息生成条件 的变更请求的情况下，上述控制部基于变更后的同时计数信息生成条件控制上述同时计 数信息生成部，以便根据上述计数信息存储部存储的上述计数信息再次生成同时计数信 息，并控制上述图像重构部，以便使用由上述同时计数信息生成部再次生成的同时计数 信息再次重构医用图像。
6.如权利要求4所述的放射线诊断装置，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了用来生成同时计数信息的同时计数信息生成条件 的变更请求的情况下，上述控制部基于变更后的同时计数信息生成条件控制上述同时计 数信息生成部，以便根据上述计数信息存储部存储的上述计数信息再次生成同时计数信息，并控制上述图像重构部，以便使用由上述同时计数信息生成部再次生成的同时计数 信息再次重构医用图像。
7.如权利要求1所述的放射线诊断装置，其特征在于， 上述检测器对来自于透射被检体的放射线的光进行计数；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置以及上述放射线入射 到上述检测器的时刻的能量值作为上述计数信息而存储；上述图像重构部将上述计数信息存储部存储的上述计数信息作为上述投影数据重构 上述医用图像。
8.如权利要求2所述的放射线诊断装置，其特征在于， 上述检测器对来自于透射被检体的放射线的光进行计数；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置以及上述放射线入射 到上述检测器的时刻的能量值作为上述计数信息而存储；上述图像重构部将上述计数信息存储部存储的上述计数信息作为上述投影数据重构 上述医用图像。
9.如权利要求7所述的放射线诊断装置，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了图像重构条件的变更请求的情况下，上述控制部 基于变更后的图像重构条件控制上述图像重构部，以便根据上述计数信息存储部存储的 上述计数信息再次重构医用图像。
10.如权利要求8所述的放射线诊断装置，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了图像重构条件的变更请求的情况下，上述控制部 基于变更后的图像重构条件控制上述图像重构部，以便根据上述计数信息存储部存储的 上述计数信息再次重构医用图像。
11.一种图像重构方法，其特征在于，包括光子计数方式的检测器计数来自于入射的放射线的光； 计数信息存储部存储基于上述检测器的计数结果的计数信息； 图像重构部通过将使用上述计数信息存储部存储的上述计数信息生成的投影数据进 行逆投影处理，重构医用图像；以及控制部在上述医用图像的重构后进行控制，以将上述计数信息的全部或一部分保持 到上述计数信息存储部中。
12.如权利要求11所述的图像重构方法，其特征在于，包括在受理了用来将上述计数信息存储部存储的上述计数信息向存储介质转送的转送请 求的情况下，上述控制部进行控制，以将上述计数信息存储部存储的上述计数信息保存 到该存储介质中。
13.如权利要求11所述的图像重构方法，其特征在于，还包括上述检测器计数来自于放射线的光，该放射线是从被配给到被检体中的正电子发射 原子核素发射的；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置、上述放射线入射到 上述检测器的时刻的能量值以及上述放射线的检测时间作为上述计数信息而存储；以及 同时计数信息生成部基于上述计数信息存储部存储的上述计数信息中的至少检测时间，检索从上述正电子发射原子核素发射的一对放射线被同时计数的计数信息的组合， 生成作为该检索到的计数信息的组合的同时计数信息作为上述图像重构部使用的上述投 影数据。
14.如权利要求12所述的图像重构方法，其特征在于，还包括上述检测器计数来自于放射线的光，该放射线是从被配给到被检体中的正电子发射 原子核素发射的；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置、上述放射线入射到 上述检测器的时刻的能量值以及上述放射线的检测时间作为上述计数信息而存储；以及同时计数信息生成部基于上述计数信息存储部存储的上述计数信息中的至少检测时 间，检索从上述正电子发射原子核素发射的一对放射线被同时计数的计数信息的组合， 生成作为该检索到的计数信息的组合的同时计数信息作为上述图像重构部使用的上述投 影数据。
15.如权利要求13所述的图像重构方法，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了用来生成同时计数信息的同时计数信息生成条件 的变更请求的情况下，上述控制部基于变更后的同时计数信息生成条件控制上述同时计 数信息生成部，以便根据上述计数信息存储部存储的上述计数信息再次生成同时计数信 息，并控制上述图像重构部，以便使用由上述同时计数信息生成部再次生成的同时计数 信息再次重构医用图像。
16.如权利要求14所述的图像重构方法，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了用来生成同时计数信息的同时计数信息生成条件 的变更请求的情况下，上述控制部基于变更后的同时计数信息生成条件控制上述同时计 数信息生成部，以便根据上述计数信息存储部存储的上述计数信息再次生成同时计数信 息，并控制上述图像重构部，以便使用由上述同时计数信息生成部再次生成的同时计数 信息再次重构医用图像。
17.如权利要求11所述的图像重构方法，其特征在于，上述检测器对来自于透射被检体的放射线的光进行计数；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置以及上述放射线入射 到上述检测器的时刻的能量值作为上述计数信息而存储；上述图像重构部将上述计数信息存储部存储的上述计数信息作为上述投影数据重构 上述医用图像。
18.如权利要求12所述的图像重构方法，其特征在于，上述检测器对来自于透射被检体的放射线的光进行计数；上述计数信息存储部将上述放射线在上述检测器中的检测位置以及上述放射线入射 到上述检测器的时刻的能量值作为上述计数信息而存储；上述图像重构部将上述计数信息存储部存储的上述计数信息作为上述投影数据重构 上述医用图像。
19.如权利要求17所述的图像重构方法，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了图像重构条件的变更请求的情况下，上述控制部 基于变更后的图像重构条件控制上述图像重构部，以便根据上述计数信息存储部存储的上述计数信息再次重构医用图像。
20.如权利要求18所述的图像重构方法，其特征在于，在上述医用图像的重构后，受理了图像重构条件的变更请求的情况下，上述控制部 基于变更后的图像重构条件控制上述图像重构部，以便根据上述计数信息存储部存储的 上述计数信息再次重构医用图像。
全文摘要
一种放射线诊断装置，具备光子计数方式的检测器、计数信息存储部、图像重构部、和控制部。检测器计数来自于入射的放射线的光。计数信息存储部存储基于检测器的计数结果的计数信息。图像重构部通过将使用计数信息存储部存储的计数信息生成的投影数据进行逆投影处理而重构医用图像。控制部在医用图像的重构后进行控制，以将计数信息的全部或一部分保持在计数信息存储部中。
文档编号A61B6/03GK102018526SQ20101028425
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者勅使川原学, 森安健太, 高山卓三 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝