CN101074936B

CN101074936B - X射线ct设备

Info

Publication number: CN101074936B
Application number: CN2006100824948A
Authority: CN
Inventors: 涂涛
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: CN101074936A; JP4433487B2; US20070268998A1; JP2007307369A; US7564942B2

Abstract

实现一种X射线CT设备，其以低成本允许分辨率取向和覆盖范围取向之间的兼容性。该X射线CT设备使用X射线检测器，其具有前半通道部分和后半通道部分，该前半通道部分和后半通道部分在切片数量上是相同的，而在对象的体轴方向上的覆盖范围上和切片厚度上是不同的，以及使用扫描控制装置选择地执行高分辨率模式的扫描控制，在高分辨率模式中覆盖范围和切片厚度是较小的，以及执行高覆盖范围模式的扫描控制，在高覆盖范围模式中覆盖范围和切片厚度是较大的。

Description

X射线CT设备

技术领域

本发明涉及一种X射线CT(计算机断层分析)设备，更具体地，涉及一种使用多切片多通道的X射线检测器的X射线CT设备。

背景技术

配置一种X射线CT设备，以基于使用X射线源和X射线检测器扫描对象获得的X射线检测的数据重构图像，该X射线源和X射线检测器彼此相对地转动。在将多切片多通道的X射线检测器用作X射线检测器时，在对象的体轴方向上的覆盖范围变得较大，从而扫描的效率被增强(例如参见专利文献1)。

[专利文献1]JP-ANo.2005-324052

发明内容

[本发明将要解决的问题]

下面方程式给出在对象的体轴方向上的覆盖范围。此后体轴方向有时可被称为z方向。

[数学表达式1]

c＝n×d

这里，n为X射线检测器的切片数量，d为每个切片的切片厚度。切片厚度d确定z方向上的空间分辨率。由1/d给定的空间分辨率随切片厚度d的减少而增加。此后，空间分辨率有时可被简称为分辨率。

由于分辨率1/d和覆盖范围c互相成反比例关系，其中切片数量n为常数，因此提高分辨率和提高覆盖范围不可能是兼容的。因此，在给定切片数量的情况下，强调分辨率或覆盖范围来制造多切片多通道的X射线检测器。使用这种X射线检测器的X射线CT设备不得不是取向于分辨率的X射线CT设备，或是取向于覆盖范围的X射线CT设备。

依据上面引用的专利文献1，通过那样配置X射线检测器以在所有通道中具有切片厚度的较薄部分和较厚部分来探寻分辨率取向和覆盖范围取向之间的兼容，但是在所有通道中具有切片厚度的较薄部分和较厚部分的X射线检测器成本很高。

因此，本发明的目的是实现一种X射线CT设备，其能够以低成本获得分辨率取向和覆盖范围取向之间的兼容。

[解决问题的手段]

依据本发明的一个方面来解决上面提及问题的一种X射线CT设备是这样一种X射线CT设备，其使用互相相对的X射线源和多切片多通道的X射线检测器，通过在扫描控制装置的控制下扫描对象来收集X射线检测的数据，并且使用图像重构装置基于X射线检测数据重构图像，其中X射线检测器具有前半(former half)通道部分和后半(latterhalf)通道部分，它们在切片数量上是相同的，但在对象的体轴方向上覆盖范围和切片厚度是不同的；扫描控制装置选择地执行高分辨率模式的扫描控制，在该高分辨率模式中覆盖范围和切片厚度是较小的，或者执行高覆盖范围模式的扫描控制，在高覆盖范围模式中覆盖范围和切片厚度是较大的；在执行高分辨率模式的扫描时，图像重构装置根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据，产生与具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)的覆盖范围和切片厚度相匹配的数据，作为前半通道部分(或者后半通道部分)中的数据，将通过具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像；以及在执行高覆盖范围模式的扫描时，图像重构装置根据通过具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)获得的实际数据，产生与具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)的切片厚度相匹配的数据，作为后半通道部分(或者前半通道部分)中的数据，根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的数据产生关于在其中不可能通过具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)获得实际数据的部分的数据，将通过其中覆盖范围为较大的的部分获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像。

优选的是，根据适当执行用于图像重构装置的数据生成的观点，使用拉格朗日(Lagrange)方法，用于根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据，产生与具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)的覆盖范围和切片厚度相匹配的数据，作为前半通道部分(或者后半通道部分)中的数据。

优选的是，根据适当执行用于图像重构装置的数据生成的观点，使用镜面点数据，用于根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据，产生关于在其中通过具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)不可能获得实际数据的部分的数据。

优选的是，根据有效执行分辨率取向的扫描的观点，用于高分辨率模式扫描，以使覆盖范围为较小的后半通道部分(或者前半通道部分)中的覆盖范围作为单位覆盖范围。

优选的是，根据有效地执行覆盖范围取向的扫描的观点，用于高覆盖范围模式扫描，以使覆盖范围为较大的前半通道部分(或者后半通道部分)中的覆盖范围作为单位覆盖范围。

依据本发明的另一方面，为解决上面提及的X射线CT设备是这样一种X射线CT设备，其使用互相相对的X射线源和多切片多通道的X射线检测器，通过在扫描控制装置的控制下扫描对象来收集X射线检测的数据，并且使用图像重构装置基于X射线检测数据重构图像，其中X射线检测器具有前半通道部分和后半通道部分，它们在对象中体轴方向上的覆盖范围是相同的，但切片数量是不同的；切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)在切片厚度上是均匀的；切片数量为较大的后半通道部分(或前半通道部分)包括切片厚度不同的两个部分；两个部分之一的切片数量与切片数量是较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片数量相同，以及相同部分中的切片厚度比切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片厚度薄；以及该两个部分中另一部分的切片数量比切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片数量小，以及相同部分中的切片厚度与切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片厚度相同；扫描控制装置选择性地执行高分辨率模式的扫描控制，在该高分辨率模式中覆盖范围和切片厚度是较小的，或者执行高覆盖范围模式的扫描控制，在高覆盖范围模式中覆盖范围和切片厚度是较大的；图像重构装置，在执行高分辨率模式的扫描时，根据通过具有较小切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据，产生与具有较大切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)中一部分的切片数量和切片厚度相匹配的数据，作为前半通道部分(或者后半通道部分)中的数据，将通过具有较大切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)中的一部分获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像；以及图像重构装置，在执行高覆盖范围模式的扫描时，根据通过具有较大切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)中一部分获得的实际数据，产生与具有较小切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)的切片厚度相匹配的数据，作为后半通道部分(或者前半通道部分)中的数据，将通过具有较大切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)中的另外部分获得的实际数据及具有较小切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像。

优选的是，根据适当执行用于图像重构装置的数据生成的观点，使用拉格朗日(Lagrange)方法，用于根据通过具有较小切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据产生与具有较大切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)中的一部分的切片数量和切片厚度相匹配的数据，作为前半通道部分(或者后半通道部分)的数据。

优选的是，根据高效执行分辨率取向的扫描的观点，用于高分辨率模式扫描，以使在覆盖范围为较大的后半通道部分(或者前半通道部分)中的切片厚度不同的两个部分之一的覆盖范围作为单位覆盖范围。

优选的是，根据高效执行覆盖范围取向的扫描的观点，用于高覆盖范围模式扫描，以使覆盖范围为较小的前半通道部分(或者后半通道部分)中的覆盖范围作为单位覆盖范围。

优选的是，根据有效执行扫描的观点，用于作为螺旋状扫描的扫描。

[本发明效果]

依据解决上述问题的本发明的一个方面，X射线CT设备，其使用互相相对的X射线源和多切片多通道的X射线检测器，通过在扫描控制装置的控制下扫描对象来收集X射线检测的数据，并且使用图像重构装置基于X射线检测数据重构图像，其中X射线检测器具有前半通道部分和后半通道部分，它们在切片数量上是相同的，但在对象中体轴方向上的覆盖范围上和切片厚度上是不同的；扫描控制装置选择执行高分辨率模式的扫描控制，在该高分辨率模式中覆盖范围和切片厚度是较小的，或者执行高覆盖范围模式的扫描控制，在高覆盖范围模式中覆盖范围和切片厚度是较大的；图像重构装置，在执行高分辨率模式的扫描时，根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据，产生与具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)的覆盖范围和切片厚度相匹配的数据，作为前半通道部分(或者后半通道部分)中的数据，将通过具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像；以及图像重构装置，在执行高覆盖范围模式的扫描时，根据通过具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)获得的实际数据，产生与具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)的切片厚度相匹配的数据，作为后半通道部分(或者前半通道部分)中的数据，根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据，产生关于在其中不可能通过具有较小覆盖范围的后半通道部分(或者前半通道部分)获得实际数据的部分的数据，将通过其中覆盖范围为较大的的部分获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像。因此，能够实现X射线CT设备，其可以低成本获得分辨率取向和覆盖范围取向之间的兼容性。

依据解决上述问题的本发明的另一个方面，X射线CT设备，其使用互相相对的X射线源和多切片多通道的X射线检测器，通过在扫描控制装置的控制下扫描对象来收集X射线检测的数据，并且使用图像重构装置基于X射线检测数据重构图像，其中X射线检测器具有前半通道部分和后半通道部分，它们在对象中的体轴方向上的覆盖范围是相同的，但在切片数量上是不同的；切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)在切片厚度上是均匀的；切片数量为较大的后半通道部分(或前半通道部分)包括切片厚度不同的两个部分；两个部分中之一的切片数量与切片数量是较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片数量相同，以及相同部分中的切片厚度比切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片厚度薄；以及该两个部分中另一的切片数量比切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片数量小，以及相同部分中的切片厚度与切片数量为较小的前半通道部分(或后半通道部分)的切片厚度相同；扫描控制装置选择执行高分辨率模式的扫描控制，在该高分辨率模式中覆盖范围和切片厚度是较小的，或者执行高覆盖范围模式的扫描控制，在高覆盖范围模式中覆盖范围和切片厚度是较大的；图像重构装置，在执行高分辨率模式的扫描时，根据通过具有较小切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据，产生与具有较大切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)中一部分的切片数量和切片厚度相匹配的数据，作为前半通道部分(或者后半通道部分)中的数据，将通过具有较大切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)中的一部分获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像；以及图像重构装置，在执行高覆盖范围模式的扫描时，根据通过具有较大切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)中一部分获得的实际数据，产生与具有较小切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)的切片厚度相匹配的数据，作为后半通道部分(或者前半通道部分)中的数据，将通过具有较大切片数量的后半通道部分(或者前半通道部分)中的另一部分获得的实际数据及具有较小切片数量的前半通道部分(或者后半通道部分)获得的实际数据与这些产生的数据相结合，并且基于那些结合的数据重构图像。因此，能够实现X射线CT设备，其可以低成本获得分辨率取向和覆盖范围取向之间的兼容性。

附图说明

[图1]示出用于实现本发明的最佳方式之一中的X射线CT设备的示意性结构。

[图2]示出用于实现本发明的最佳方式之另一中的X射线CT设备的示意性结构。

[图3]示出X射线扫描和检测设备的结构的图表。

[图4]示出X射线检测器的X射线入射面的结构的图表

[图5]示出高分辨率扫描的图表。

[图6]示出高覆盖范围扫描的图表。

[图7]示出X射线检测器的X射线入射面的结构的图表。

[图8]是用于实现本发明的最佳方式之一中的X射线CT设备的操作流程图。

具体实施方式

在下面参考附图，将更详细地描述实现本发明的最佳方式。附带地，本发明不限于实现本发明的最佳方式。图1示出X射线CT设备的示意性结构。这种设备是实现本发明的最佳方式的一个例子。这种设备的结构说明了用于实现关于X射线CT设备的本发明的一个例子。

这种设备具有台架100、台面200和操作控制台300。该台架100通过使用X射线扫描和检测设备110扫描由台面200送入的对象以多角度收集X射线检测数据，并且将它们输入给操作控制台。此后，X射线检测数据有时可被称为扫描数据。

操作控制台300基于从台架100输入的扫描数据执行图像重构，并且在显示器302上显示重构的图像。操作控制台300是依据本发明的图像重构装置的一个例子。

操作控制台300控制台架100和台面200的动作。操作控制台300是依据本发明的扫描控制装置之一。在操作控制台300的控制下，台架100实现在前述扫描条件下的扫描，并且台面200定位对象10以使具有前述的被扫描的区域。使用嵌入位置调整机构，通过调整顶板202的高度和托架204在顶板上水平移动距离来实现定位。

通过连续地执行多圈扫描，同时不断地移动托架204，可完成螺旋扫描。通过执行在每一个停止位置的扫描，同时间歇地移动托架204，可完成簇扫描。通过在托架204停止位置处执行扫描，可完成轴向扫描。

通过围绕顶板的固定部分将支撑206摆向底座208，调整顶板202高度。支撑206的摆动在垂直方向上和水平方向上移动顶板202。在顶板202上以水平方向移动托架204，以在水平方向上抵消顶板202的位移。取决于扫描状况，以台架100被倾斜的状态执行扫描。台架100的倾斜通过嵌入倾斜机构来完成。

附带地，台面200可为如图2所示的相对于底座208的其顶板202上升和下降的类型。通过嵌入抬升机构向上和向下移动顶板202。在这种台面200中，不通过水平运动来完成顶板202的向上和向下移动。

图3中示出X射线扫描和检测设备110的结构。X射线扫描和检测设备110被配置以使用X射线检测器150来检测由X射线管130的焦点132发射的X射线134。X射线管130是依据本发明的X射线源的一个例子。X射线检测器150是依据本发明的X射线检测器的一个例子。

通过未显示的平行光管将X射线134成形为锥束状X射线。X射线检测器150具有在二维上展开来匹配X射线的展开的X射线入射面152。X射线入射面152被弯曲，以形成圆柱体的部分。该圆柱体的中心轴通过焦点132。

X射线扫描和检测设备110围绕通过也就是等角点0的图像中心的中心轴转动。中心轴平行于由X射线检测器150形成的部分圆柱体的中心轴。

转动的中心轴的方向被表示为z方向，连接等角点0和焦点132的方向作为y方向，以及垂直于z方向和y方向的方向为x方向。这些x、y和z轴构成将z轴作为其中心轴的旋转轴的该系统的三轴。

图4示意性示出X射线入射面152的平面。如图4所示，X射线入射面152具有二维布置在x方向和z方向上的检测单元154。因此，X射线入射面152构成检测单元154的二维阵列。检测单元154例如由闪烁器和光电二极管组成。

单个检测单元154组成检测通道。该检测通道组成在x方向上连续的行。行数例如为16。行数对应于切片数量。这样，X射线检测器150组成多切片通道检测器。附带地，行数或切片数量不限于16，而可为任意其它适合的数量，诸如32、64或128。

X射线入射面152具有中心点C。中心点C是连接X射线的焦点132和等角点0的直线扩展穿过X射线入射面152的点。使用中心点C作为边界，X射线入射面152在x方向上被分割为左半个和右半个。

为了从左端至右端以升序赋值通道数，左半个构成前半通道部分，以及右半个构成后半通道部分。附带地，如果从右端至左端以升序给通道数赋值，右半个构成前半通道部分，以及左半个构成后半通道部分。在任一情况中，表示的左半个和右半个均为相对的。

在左半和右半之间，检测通道行的宽度是不同的。因此，在X射线入射面152上，左和右是不对称的。左半个中检测通道行的宽度例如是每行1.25mm，以及右半个中检测通道行的宽度例如是每行0.625mm。

检测通道行宽对应于切片厚度。因此，左半个中的切片厚度是1.25mm，以及右半个中的切片厚度是0.625mm。因此，左半个和右半个之间，行数是相同的，以及行宽或切片厚度的比率是2∶1。附带地，行宽或切片厚度的值及它们比率不限于这些值，而可是任意其他适合的值。

使用中心点C作为边界，X射线入射面152还在z方向上被分割为上半个和下半个。从里向外标示左上八行为AL1、......、AL8。从里向外标示右上八行为BL1、......、BL8。从里向外标示左下八行为AR1、......、AR8。从里向外标示右下八行为BR1、......、BR8。附带地，在AR8和BR8外面，在X射线方向上提供没有部件的仿真光接收面(未显示)。

这种X射线入射面152的结构使z方向上的覆盖范围和切片厚度分别在左半个中为1.25*16＝20mm和1.25mm，以及右半个中为0.625*16＝10mm和0.625mm。

因此，X射线检测器150具有前半通道部分和后半通道部分，它们在切片数量上是相同的，而在对象体轴方向的覆盖范围上和芯片厚度上是不同的。在覆盖范围和切片厚度中的相关项目上，前半通道部分和后半通道部分中之一是较小的，而另一个是较大的。因为这个原因，切片厚度为较小的那个成为分辨率取向的X射线检测器，以及覆盖范围为较大的那个成为覆盖范围取向的X射线检测器。

为了将这种X射线检测器150与在专利文献1中描述的X射线检测器相比较，其中在所有通道中具有切片厚度的较薄部分和较厚部分，本发明中X射线检测器的切片厚度中较薄部分和较厚部分的长度均是等分的，导致降低的成本。

使用这种X射线检测器150的装置选择地以两种模式执行扫描。两种不同模式之一是高分辨率模式，而另一种为高覆盖范围模式。高分辨率模式是分辨率取向的，而高覆盖范围模式是覆盖范围取向的。

图5示意性示出高分辨率模式扫描。图5示出连续执行扫描1和扫描2的状态。如图5所示，在X射线检测器150的右半部分中覆盖范围接覆盖范围地执行高分辨率模式扫描。因此，扫描1和扫描2被执行，同时在z方向上如在X射线检测器150的右半部分中一样多地连续偏移扫描位置。接下来，同样的是扫描3、4、......。

使用各个扫描，马上获得用于16个切片厚度为0.625mm的切片的扫描数据。然而，16个切片厚度为0.625mm的切片的扫描数据仅仅被获得用于X射线检测器150的右半部分，而没有用于X射线检测器150的左半部分。此后，X射线检测器150的左半部分将被暂时地称为前半通道部分，以及右半部分将被暂时地称为后半通道部分。

当执行360度扫描时，两个坐标点(β、γ)和(β+π+2γ、-γ)在扫描数据的观察通道(view-channel)平面中成为互相成镜面点的关系。在这里，β为视角，以及γ为参照中心束的通道角。

在将要获得在后者的位置中的数据时，对于给定点，镜面点为具有相同X射线束路径和相反方向的坐标点。以这种坐标的数据集被称为镜面点数据。镜面点数据集互相具有相同数值。

前半通道部分中的数据的镜面点处于后半通道部分的扫描数据中，以及后半通道部分中的数据的镜面点处于前半通道部分的扫描数据中。

为此，观察通道平面上的扫描数据具有双重冗余。注意到这个特征，仅仅使用观察通道平面中的一半数据来重构图像是可能的。依据这种设备，使用仅仅后半通道部分的扫描数据完成相当于0.625mm切片厚度的16片切片的图像重构。

所有通道上的数据还可被用于图像重构。在这种情况下，根据前半通道部分中的八个内部检测通道行的数据AL4、......、AL1，BL1、......、BL4[rAL4、......、rAL1，rBL1、......、rBL4]产生相当于0.625mm切片厚度的16片切片的数据[rAL8″、......、rAL1″，rBL1″、......、rBL8″]，以及这些数据与相当于后半通道部分中的0.625mm切片厚度的16片切片的数据[rAR8、......、rAR1，rBR1、......、rBR8]结合。因此，可获得在所有通道上的相当于0.625mm切片厚度的16片切片的数据[rAL8″、rAR8、......、rAL1″、rAR1，rBL1″、rBR1、......、rBL8″、rBR8]。

通过将前半通道部分中相当于1.25mm切片厚度的16片切片的数据[rAL8、......、rAL1，rBL1、......、rBL8]分解为相当于0.625mm切片厚度的32片切片的数据，并且提取相当于16片内切片的数据，来产生数据[rAL8″、......、rAL1″，rBL1″、......、rBL8″]。为了该数据的分解，例如使用拉格朗日方法等等。拉格朗日方法被应用至数据的xz平面。

由于扫描1和扫描2的前半通道部分中的覆盖范围有1/2重叠，因此获得这部分的双份数据。通过将拉格朗日方法应用至这些双份数据可获得更精确的数据分解。

通过使用因此获得的相当于切片厚度0.625mm的16片切片的数据[rAL8″、rAR8、......、rAL1″、rAR1，rBL1″、rBR1、......、rBL8″、rBR8]的所有通道数据来重构图像，可以比仅仅使用后半通道部分中的数据时获得更高质量的重构图像。

图6示意性示出高覆盖范围模式的扫描。图6示出扫描1和扫描2被连续执行的状态。如图6所示，在X射线检测器150的左半个覆盖范围接覆盖范围地连续执行高覆盖范围模式的扫描。因此，执行扫描1和扫描2，同时扫描位置在z方向被连续偏移，以同时尽量多的在X射线检测器150的左半个中的覆盖范围。接下来，同样的是扫描3、4、......。

各个扫描马上给出相当于切片厚度为1.25mm的16片切片的数据。然而，它仅仅用于数据相当于切片厚度为1.25mm的16片切片的X射线检测器150的前半通道部分，而没有用于X射线检测器150的后半通道部分。

此后，注意到观察通道平面上的数据冗余，通过仅仅使用前半通道部分的数据，完成相当于切片厚度为1.25mm的16片切片的图像重构。

所有通道上的数据还可被用于图像重构。在这种情况下，根据后半通道部分中切片厚度为0.625mm的16个切片的数据[rAR8、......、rAR1″，rBR1、......、rBR8]，产生相当于后半通道部分中八个切片厚度为1.25mm的内切片的数据[rAR4′、......、rAR1′，rBR1′、......、rBR4′]。通过将等价的每个相当于后半通道部分中切片厚度为0.625mm的16个切片的数据[rAR8、......、rAR1，rBR1、......、rBR8]合并为两个切片，产生这些数据。

这样获得的数据[rAR4′、......、rAR1′，rBR1′、......、rBR4′]与在前半通道部分中相当于八个切片厚度为1.2 5mm的内切片的数据[rAL4、......、rAL1，rBL1、......、rBL4]相组合。以这种方法，相关于该八个内切片，可以获得切片厚度为1.25mm的所有通道的数据[rAL4、rAR4′、......、rAL1、rAR1′，rBL1、rBR1′、......、rBL4、rBR4′]。

对于在后半通道部分的两个外侧上八个未测量切片，计算出数据[rAR8′、......、rAR5′，rBR5′、......、rBR8′]。通过从相当于前半通道部分中八个切片的数据[rAL8、......、rAL5，rBL5、......、rBL8]中提取镜面点数据，获得这些数据。

通过将它们与相当于前半通道部分中八个切片的数据相组合，相关于该八个外切片，可以获得所有通道的切片厚度为1.25mm的数据[rAL8、rAR8′、......、rAL5、rAR5′，rBL5、rBR5′、......、rBL8、rBR8′]。

通过将八个外切片数据和八个内切片数据相组合，相关于16个切片，可以获得所有通道的切片厚度为1.25mm的数据[rAL8、rAR8′、......、rAL5、rAR5′、rAL4、rAR8+rAR7、......、AL1、rAR2+rAR1、BL1、rBR2+rBR1、......、rBL4、rBR8+rBR7、......、rBL5、rBR5′、......、rBL8、rBR8′]。

通过以这种方法使用在所有通道获得的相当于16个切片的切片厚度为1.25mm的数据[rAL8、rAR8′、......、rAL5、rAR5′、rAL4、rAR8+rAR7、......、AL1、rAR2+rAR1、BL1、rBR2+rBR1、......、rBL4、rBR8+rBR7、......、rBL5、rBR5′、......、rBL8、rBR8′]来执行图像重构，可以获得比仅仅使用前半通道部分中的扫描数据时更高质量的重构图像。

图7示意性示出X射线检测器150的X射线入射面152的另一结构。如图7所示，X射线检测器150的前半通道部分与图4中所示的相同，而后半通道部分在检测器通道行的两个外侧上都具有切片厚度为1.25mm的检测器通道行的四个，相当于16个切片厚度为0.625mm的切片。

因此，X射线检测器150具有前半通道部分和后半通道部分，它们在对象中体轴方向上的覆盖范围是相同的，但在对象中体轴方向上是不同的。也就是，X射线检测器150在左右上是不对称的。在切片数为较小的的前半通道部分中，切片厚度是均匀的，而切片数为较大的的后半通道部分包括切片厚度不同的两部分。

该两部分的内部在切片数上与前半通道部分是相同的，而在切片厚度上比前半通道部分薄。该两部分的外部在切片数上比前半通道部分小，而在切片厚度上与前半通道部分是相同的。

尽管这个X射线检测器150对应于仅有后半通道部分类似于专利文献1中披露被配置的X射线检测器，但其制造成本相应于该结构被降低，在该结构中切片厚度中较薄部分和较厚部分仅仅扩展了通道的一半。

使用这种X射线检测器150，以如上述的同样方式选择性地执行高分辨率模式的扫描和高覆盖范围的扫描。并且在各个模式中，以如上述的同样方式完成图像重构。

然而，由于后半通道部分在两外侧上都具有切片厚度为1.25mm的四个检测通道行，在高覆盖范围模式中可以使用这个部分中的实际数据。因此，没有必要从前半通道部分的扫描数据中提取镜面点数据。还有，因为实际数据被用于图像重构，因此图像的质量被增强。

图8示出图像重构的流程图。如图8中所示，在步骤801处收集扫描数据，以及在步骤802处确定扫描模式。

如果扫描模式是高分辨率模式，则在步骤813处根据前半通道部分中切片厚度为1.25mm的数据，产生切片厚度为0.625mm的数据。通过使用例如拉格朗日方法等等，来完成数据的生成。相当于32个切片的切片厚度为0.625mm的数据被获得。

在步骤814处，相当于16个内部切片的数据被从相当于32个切片的切片厚度为0.625mm的数据中提取出来。在步骤815处，通过将它们与后半通道部分的数据相组合，产生相当于16个切片的切片厚度为0.625mm的所有通道数据。

在步骤806处，通过使用这些数据来完成数据重构。从而获得16个切片厚度为0.625mm的切片的X射线断层照片，也就是高分辨率图像。

如果扫描模式是高覆盖范围模式，则在步骤823处根据后半通道部分中切片厚度为0.625mm的数据，产生切片厚度为1.25mm的数据。同时合并两个切片，完成数据的生成。相当于八个内切片的切片厚度为1.25mm的数据被获得。

在步骤824处，产生在后半通道部分的两外侧上的每个相当于八个切片的切片厚度为1.25mm的数据。通过从前半通道部分中的数据中提取镜面点数据来完成数据生成。附带地，当使用图7中所示的X射线检测器时，这个处理不是必需的。

在步骤825处，这些数据与前半通道部分的数据相组合，产生相当于16个切片的切片厚度为1.25mm的所有通道数据。在步骤806处，通过使用这些数据来完成数据重构。从而获得16个切片的切片厚度为1.25mm的X射线断层照片，也就是高覆盖范围图像。

附图标记说明

10：对象

100：台架

110：X射线扫描和检测设备

130：X射线管

132：焦点

134：X射线

150：X射线检测器

152：X射线入射面

154：检测单元

200：台面

202：顶板

204：托架

206：支撑

208：底座

300：操作控制台

302：显示器

附图中文字说明

图8

801扫描数据收集

高分辨率模式(16*0.625mm)高覆盖范围模式(16*1.25mm)

802扫描模式？

813根据在前半通道部分中切片厚度为1.25mm的数据产生切片厚度为0.625mm的数据

814提取相当于16个内切片的数据

815与后半通道部分中切片厚度为0.625mm的数据相结合

823根据在后半通道部分中切片厚度为0.625mm的数据产生切片厚度为1.25mm的数据

824产生相当于在后半通道部分中两外侧上的每一侧的8个切片的切片厚度为1.25mm的数据

825与前半通道部分中切片厚度为1.25mm的数据相结合

806图像重构

Claims

1.一种X射线CT设备，其使用彼此相对的X射线源和多切片多通道的X射线检测器，通过在扫描控制装置的控制下扫描对象来收集X射线检测的数据，并且使用图像重构装置基于X射线检测数据重构图像，其中：

所述X射线检测器具有前半通道部分和后半通道部分，该前半通道部分和后半通道部分在切片数量上是相同的，但在对象的体轴方向上覆盖范围和切片厚度是不同的；

所述扫描控制装置选择性地执行高分辨率模式的扫描控制，在该高分辨率模式中覆盖范围和切片厚度是较小的，或者在高覆盖范围模式执行扫描控制，在高覆盖范围模式中覆盖范围和切片厚度是较大的；

所述图像重构装置，在执行高分辨率模式的扫描时，根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分或者后半通道部分获得的实际数据，产生与具有较小覆盖范围的后半通道部分或者前半通道部分的覆盖范围和切片厚度相匹配的数据，作为从前半通道部分或者后半通道部分中产生的数据，将通过具有较小覆盖范围的后半通道部分或者前半通道部分获得的实际数据与所产生的数据相结合，并且基于那些组合的数据重构图像；以及

所述图像重构装置，在执行高覆盖范围模式的扫描时，根据通过具有较小覆盖范围的后半通道部分或者前半通道部分获得的实际数据，产生与具有较大覆盖范围的前半通道部分或者后半通道部分的切片厚度相匹配的数据，作为从后半通道部分或者前半通道部分中产生的数据，根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分或者后半通道部分获得的数据，产生关于在其中不可能通过具有较小覆盖范围的后半通道部分或者前半通道部分获得实际数据的部分的数据，将通过其中覆盖范围为较大的部分获得的实际数据与所产生的数据相组合，并且基于那些组合的数据重构图像。

2.依据权利要求1的X射线CT设备，其中：

所述图像重构装置使用拉格朗日方法，用于根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分或者后半通道部分获得的实际数据产生与具有较小覆盖范围的后半通道部分或者前半通道部分的覆盖范围和切片厚度相匹配的数据，作为从前半通道部分或者后半通道部分中产生的数据。

3.依据权利要求1的X射线CT设备，其中：

所述图像重构装置使用镜面点数据，用于根据通过具有较大覆盖范围的前半通道部分或者后半通道部分获得的实际数据产生关于在其中通过具有较小覆盖范围的后半通道部分或者前半通道部分不能获得实际数据的部分的数据。

4.依据权利要求1的X射线CT设备，其中：

所述高分辨率模式的扫描具有覆盖范围为较小的后半通道部分或者前半通道部分中的覆盖范围，作为单位覆盖范围。

5.依据权利要求1的X射线CT设备，其中：

所述高覆盖范围模式的扫描具有覆盖范围为较大的前半通道部分或者后半通道部分中的覆盖范围，作为单位覆盖范围。

6.依据权利要求1-5中任意一项的X射线CT设备，其中：

所述扫描是螺旋状扫描。

7.一种X射线CT设备，其使用彼此相对的X射线源和多切片多通道的X射线检测器，通过在扫描控制装置的控制下扫描对象来收集X射线检测的数据，并且使用图像重构装置基于X射线检测数据重构图像，其中：

所述X射线检测器具有前半通道部分和后半通道部分，该前半通道部分和后半通道部分在对象中的体轴方向上的覆盖范围是相同的，但切片数量是不同的；

切片数量为较小的前半通道部分或后半通道部分在切片厚度上是均匀的；

切片数量为较大的后半通道部分或前半通道部分包括切片厚度不同的两部分；

该两部分中的一个的切片数量与所述切片数量是较小的前半通道部分或后半通道部分的切片数量相同，以及该两部分中的一个中的切片厚度比所述切片数量为较小的前半通道部分或后半通道部分的切片厚度薄；

该两部分中的另一个的切片数量比所述切片数量为较小的前半通道部分或后半通道部分的切片数量小，以及该两部分中的另一个中的切片厚度与所述切片数量为较小的前半通道部分或后半通道部分的切片厚度相同；

所述扫描控制装置选择地执行高分辨率模式的扫描控制，在该高分辨率模式中覆盖范围和切片厚度是较小的，或者执行高覆盖范围模式的扫描控制，在高覆盖范围模式中覆盖范围和切片厚度是较大的；

所述图像重构装置，在执行高分辨率模式的扫描时，

根据通过具有较小切片数量的前半通道部分或者后半通道部分获得的实际数据，产生与具有较大切片数量的后半通道部分或者前半通道部分中所述两部分中的一个的切片数量和切片厚度相匹配的数据，作为从前半通道部分或者后半通道部分中产生的数据，

将通过具有较大切片数量的后半通道部分或者前半通道部分中的所述两部分中的一个获得的实际数据与这些产生的数据相结合，以及

基于那些结合的数据重构图像；以及

所述图像重构装置，在执行高覆盖范围模式的扫描时，

根据通过具有较大切片数量的后半通道部分或者前半通道部分中所述两部分中的一个获得的实际数据，产生与具有较小切片数量的前半通道部分或者后半通道部分的切片厚度相匹配的数据，作为从后半通道部分或者前半通道部分中产生的数据，

将通过具有较大切片数量的后半通道部分或者前半通道部分中的所述两部分中的另一个获得的实际数据以及具有较小切片数量的前半通道部分或者后半通道部分获得的实际数据与这些产生的数据相结合，以及

基于那些结合的数据重构图像。

8.依据权利要求7的X射线CT设备，其中：

所述图像重构装置使用拉格朗日方法，用于根据通过具有较小切片数量的前半通道部分或者后半通道部分获得的实际数据，产生与具有较大切片数量的后半通道部分或者前半通道部分中所述两部分中的一个的切片数量和切片厚度相匹配的数据，作为从前半通道部分或者后半通道部分中产生的数据。

9.依据权利要求7的X射线CT设备，其中：

所述高分辨率模式的扫描具有切片数量较大的后半通道部分或者前半通道部分中的切片厚度不同的所述两部分中的一个的覆盖范围，作为单位覆盖范围。

10.依据权利要求7的X射线CT设备，其中：

所述高覆盖范围模式的扫描具有切片数量较小的前半通道部分或者后半通道部分中的覆盖范围，作为单位覆盖范围。

11.依据权利要求7至10中任意一项的X射线CT设备，其中：

所述扫描是螺旋状扫描。