CN103315758B - X射线ct装置 - Google Patents

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Abstract

一种X射线CT装置，能够设定用于得到所希望的图像的重构函数。X射线CT装置具有X射线产生部、X射线检测部、重构函数设定部以及重构处理部。X射线产生部一边沿着以被检体为中心的圆形轨道旋转一边产生X射线。X射线检测部具有多个通道，利用各通道对透射了被检体的X射线进行检测。重构函数设定部使用表示所检测出的X射线的X射线剂量的统计偏差的统计量以及预先设定的基准重构函数来设定重构函数。重构处理部基于重构函数对基于所检测出的X射线的投影数据进行重构处理，制作图像数据。

Description

X射线CT装置
本申请以日本专利申请2012-064692（申请日：2012年3月22日）为基础，享受该申请的优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及X射线CT装置。
背景技术
X射线CT（Computed Tomography）装置利用X射线对被检体进行扫描（CT摄影）。此外，X射线CT装置是通过利用计算机对所收集的数据进行处理而将被检体的内部图像化的装置。
具体而言，X射线CT装置从不同的方向对被检体照射多次X射线。此外，X射线CT装置利用X射线检测器对透射了被检体的X射线进行检测。对通过检测而得到的多个检测数据进行收集。利用数据收集部对收集到的检测数据进行A/D转换。之后，将检测数据发送至控制台装置。控制台装置对该检测数据实施前处理等而制作投影数据。然后，控制台装置进行基于投影数据的重构处理。控制台装置通过重构处理制作断层图像数据或者基于多个断层图像数据的体数据。体数据是表示与被检体的三维区域对应的CT值的三维分布的数据组。
例如通过对投影数据实施使用了重构函数的卷积以及反投影（backprojection）来执行重构处理。重构函数受到通过重构而得到的图像（图像数据）的S/N、粒状性等的影响。
此外，对于重构函数，在一次CT摄影中，基于摄影条件、做手术的人的经验从预先设定的多个重构函数中选择一个重构函数并加以应用。在摄影条件中包含摄影部位、方向、管电流值、螺旋间距以及造影条件等中的一个以上的条件。
此处，在对被检体进行宽范围的CT摄影的情况下，X射线的吸收量因摄影部位而不同。例如，在进行从肩到骨盆的CT摄影的情况下，存在大量骨头的肩部分的X射线的吸收量多于其他的部分的X射线的吸收量。也就是说，即使是通过一次CT摄影而得到的检测数据，也与被检体的部位对应地在X射线剂量上产生偏差。因而，利用一个重构函数对通过该CT摄影而得到的投影数据进行重构处理而得到的图像成为S/N针对每个摄影部位都不同的图像。
此外，即使摄影条件相同，也会因被检体的体型不同而由X射线检测器检测出的X射线剂量不同。例如，体型胖的被检体与体型瘦的被检体相比，X射线的吸收量变多。因此，即使照射相同量的X射线，检测出的X射线剂量也不同。也就是说，与被检体的体型相应地在X射线剂量上产生偏差。因而，利用一个重构函数对在相同摄影条件下得到的投影数据进行重构处理而得到的图像成为S/N针对每个被检体都不同的图像。
进而，存在通过在进行重构处理之前对投影数据进行平滑滤波处理而实现减少干扰的情况。平滑滤波器，与低频的干扰成分相比能够大量除去高频的干扰成分。因此，在对实施了平滑滤波处理的投影数据进行重构处理的情况下，存在在所得到的图像中粒状性变大这样的问题。
发明内容
实施方式是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够设定用于得到所希望的图像的重构函数的X射线CT装置。
实施方式的X射线CT装置具有X射线产生部、X射线检测部、重构函数设定部以及重构处理部。X射线产生部一边沿着以被检体为中心的圆形轨道旋转一边产生X射线。X射线检测部具有多个通道，利用各通道对透射了被检体的X射线进行检测。重构函数设定部使用表示所检测出的X射线的X射线剂量的统计偏差的统计量以及预先设定的基准重构函数来设定重构函数。重构处理部基于重构函数对基于所检测出的X射线的投影数据进行重构处理，制作图像数据。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的X射线CT装置的框图。
图2是第1实施方式所涉及的X射线检测部的立体图。
图3是示出利用第1实施方式所涉及的X射线CT装置得到的投影数据的图。
图4是第1实施方式所涉及的重构函数设定部的框图。
图5A是示出第1实施方式所涉及的重构函数的曲线的图。
图5B是示出第1实施方式所涉及的重构函数的曲线的图。
图6A是示出第1实施方式所涉及的加权系数的曲线的图。
图6B是示出第1实施方式所涉及的加权系数的曲线的图。
图7是示出第1实施方式所涉及的X射线CT装置的动作的概要的流程图。
图8是示出第2实施方式所涉及的X射线CT装置的动作的概要的流程图。
具体实施方式
（第1实施方式）
参照图1至图7对第1实施方式所涉及的X射线CT装置1的结构进行说明。另外，“图像”与“图像数据”一一对应，因此，在本实施方式中，存在同样对待图像和图像数据的情况。
＜装置结构＞
如图1所示，X射线CT装置1构成为包括架台装置10、诊视床装置30以及控制台装置40。
［架台装置］
架台装置10是对被检体E照射X射线，并对透射了被检体E的该X射线的检测数据进行收集的装置。架台装置10具有X射线产生部11、X射线检测部12、旋转体13、高电压产生部14、架台驱动部15、X射线光阑部16、光阑驱动部17以及数据收集部18。
X射线产生部11构成为包括产生X射线的X射线管球（未图示）。对被检体E照射所产生的X射线。另外，X射线管球是产生圆锥状、角锥状的射线束的真空管。
图2是X射线检测部12的立体图。在图2中仅示出X射线产生部11以及X射线检测部12。X射线检测部12构成为包括多个X射线检测元件Ck（k＝1～n）。X射线检测部12利用各X射线检测元件Ck对表示透射了被检体E的X射线的强度分布的X射线强度分布数据（以下有时称作“检测数据”）进行检测。进而，X射线检测部12将该检测数据作为电流信号予以输出。X射线检测部12例如使用在相互正交的两个方向分别配置多个X射线检测元件Ck的二维的X射线检测器（面检测器）。该正交的两个方向是被检体E的体轴方向和X射线产生部11的旋转方向。另外，在本实施方式中，各X射线检测元件Ck相当于“通道”。
旋转体13是以隔着被检体E而使X射线产生部11和X射线检测部12对置的方式对X射线产生部11和X射线检测部12进行支承的部件。旋转体13具有在体轴方向贯通的开口部13a。在架台装置10内，旋转体13配置成在以被检体E为中心的圆形轨道上旋转。即，X射线产生部11以及X射线检测部12设置成能够沿着以被检体E为中心的圆形轨道旋转。
高电压产生部14对X射线产生部11施加高电压。X射线产生部11基于该高电压产生X射线。架台驱动部15驱动旋转体13而使之旋转。X射线光阑部16具有规定宽度的间隙（开口），通过改变间隙的宽度，来对从X射线产生部11照射的X射线的扇形角（旋转方向的扩展角）和X射线的锥角（体轴方向的扩展角）进行调整。光阑驱动部17对X射线光阑部16进行驱动，以使得由X射线产生部11产生的X射线成为规定的形状。
数据收集部18（DAS：Data Acquisition System）对来自X射线检测部12（各X射线检测元件）的检测数据进行收集。此外，数据收集部18将收集到的检测数据（电流信号）转换成电压信号。此外，对该电压信号周期性地进行积分而将其放大，并转换成数字信号。然后，数据收集部18将转换成数字信号的检测数据朝控制台装置40（处理部41（后述））发送。
［诊视床装置］
诊视床装置30是载置、移动摄影对象的被检体E的装置。诊视床装置30具备诊视床31和诊视床驱动部32。诊视床31具备用于载置被检体E的诊视床顶板33以及支承诊视床顶板33的基台34。诊视床顶板33能够通过诊视床驱动部32而在被检体E的体轴方向以及与体轴方向正交的方向移动。即，诊视床驱动部32能够将载置有被检体E的诊视床顶板33相对于旋转体13的开口部13a进行插拔。基台34能够通过诊视床驱动部32使诊视床顶板33在上下方向（与被检体E的体轴方向正交的方向）上移动。
［控制台装置］
控制台装置40用于对X射线CT装置1的操作输入。此外，控制台装置40具有根据由架台装置10收集的检测数据重构表示被检体E的内部形态的CT图像数据（断层图像数据、体数据）的功能等。控制台装置40构成为包括处理部41、重构函数设定部42、显示控制部43、存储部44、显示部45、输入部46、扫描控制部47以及控制部48。
处理部41对从架台装置10（数据收集部18）发送来的检测数据执行各种处理。处理部41构成为包括前处理部41a、重构处理部41b以及绘制处理部41c。
前处理部41a对由架台装置10（X射线检测部12）检测出的检测数据进行对数转换处理、偏离校正、灵敏度校正、射线束硬化校正等的前处理。通过该前处理而制作投影数据。
此处，例如基于通过对被检体E的宽范围进行CT摄影而检测出的检测数据制作投影数据。图3是示出通过一次CT摄影而得到的投影数据D的示意图。投影数据D由与多个视图Vk（k＝1～n）对应的数据构成。一个视图是在从圆形轨道的任意位置对被检体E照射X射线的情况下与检测该X射线的X射线检测部12的区域对应的范围。另外，此处示出的X射线检测部12的区域即表示全部通道。各视图Vk具有与X射线检测部12的各X射线检测元件Ck（通道）对应的区域Ek（k＝1～n）。即，X射线检测部12的X射线检测元件Ck与视图Vk中的区域Ek是一一对应的。
重构处理部41b基于重构函数对由前处理部41a制作的投影数据进行重构处理。另外，投影数据是与由X射线检测部12检测出的检测数据对应的数据。此外，通过该重构处理而制作CT图像数据。CT图像数据是断层图像数据、三维的体数据等。在断层图像数据的重构中例如使用卷积反投影法。利用卷积反投影法对通过一次CT摄影而得到的投影数据卷积重构函数。此外，利用卷积反投影法对该投影数据进行反投影而制作CT图像数据。通过对重构后的多个断层图像数据进行插补处理而制作体数据。在体数据的重构中，例如能够采用锥形束重构法、多切片重构法、扩大重构法等的、任意的方法。
绘制处理部41c对由重构处理部41b制作的三维的体数据进行绘制处理，制作伪三维图像、MPR图像。“伪三维图像”是用于二维地显示被检体E的三维构造的图像。“MPR图像”是表示被检体E的所希望的截面的图像。作为MPR图像，具有正交三截面的轴向像、径向像、冠状像、任意截面的倾斜像等。
重构函数设定部42基于表示由X射线检测部12检测出的X射线的X射线剂量的统计偏差的统计量对基准重构函数进行加权。由此，重构函数设定部42对重构处理所使用的重构函数进行设定。另外，基准重构函数被预先设定。例如，重构函数设定部42根据基于检测出的X射线的X射线剂量的分散值，对基准重构函数Kbase（ω）进行加权，由此设定重构函数Kfinal（ω）。基准重构函数Kbase（ω）是基于摄影条件等设定的函数。作为基准重构函数Kbase（ω），例如与摄影条件等对应的多个函数存储于存储部44。重构函数设定部42基于来自输入部46的指示输入，从存储部44读出对应的基准重构函数Kbase（ω）。另外，在该例子中，将表示由X射线检测部12检测出的X射线的X射线剂量的偏差的统计量作为分散值加以说明。但是，作为表示该X射线剂量的偏差的统计量，作为其他的例子，能够使用标准偏差。关于这一点，与上述同样，在以下的说明中将表示该X射线剂量的偏差的统计量作为分散值加以说明。但是，在该实施方式中，能够将该分散值置换成标准偏差。
如图4所示，重构函数设定部42具有分散值计算部42a、代表分散值计算部42b以及系数计算部42c。
分散值计算部42a相对于投影数据计算基于针对X射线检测部12的每个通道检测出的X射线剂量的分散值σ。分散值σ是由以下的式（1）表示的值。
［数学式1］
σ = ( I + Ve ) / I 2 . . . . . . ( 1 )
计数I是射入到一个通道的X射线剂量。分散值Ve是由X射线CT装置1的电路干扰引起的分散值。作为分散值Ve使用针对每个装置预先测定的值。分散值σ是与各X射线检测元件Ck（通道）的计数I（X射线剂量）对应地变化的值。例如，在某一摄影条件下对体型胖的被检体E进行了X射线的照射的情况与在相同摄影条件下对体型瘦的被检体E进行了X射线的照射的情况相比，X射线剂量的统计偏差不同。即，对于体型胖的被检体E而言，由X射线检测部12检测出的X射线剂量少。也就是说，计数I变少。因而，每个通道的分散值σ成为较大的值。这样，分散值σ是反映被检体E的体型、部位等的值。
此外，如上所述，X射线检测元件Ck（通道）和区域Ek是一一对应的。在本实施方式中，分散值计算部42a计算视图Vk的每个区域Ek的分散值σk（k＝1～n）。
代表分散值计算部42b基于由分散值计算部42a计算出的多个分散值σ计算代表分散值σT。代表分散值σT是在求出加权系数（后述）时使用的分散值。代表分散值计算部42b例如通过对多个分散值进行相加平均而计算代表分散值σT。或者，代表分散值计算部42b也可以计算多个分散值的中央值、最大值、最小值等来作为代表分散值σT。
此外，在本实施方式中，代表分散值计算部42b基于由分散值计算部42a计算出的视图Vk的每个区域Ek的分散值σk的全部（也就是说，投影数据D的分散值的全部）计算一个代表分散值σT。例如，在对各种各样的被检体进行X射线的照射的情况下，对体型胖的被检体E进行X射线照射时与对体型瘦的被检体进行X射线照射时相比，每个通道的分散值σ为较大的值。因而，将这些分散值相加平均而得到的代表分散值σT也为较大的值。
系数计算部42c基于代表分散值σT计算加权系数w（ω）。加权系数w（ω）是为了对投影数据D设定最优化的重构函数Kfinal（ω）而使用的系数。此外，加权系数w（ω）是用于对基于投影数据的CT图像的S/N、粒状性进行调整的系数。重构函数设定部42通过利用加权系数w（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权来设定重构函数Kfinal（ω）。重构函数Kfinal（ω）是最终决定CT图像的空间分辨率、图像干扰的参数。
对加权系数w（ω）的计算以及重构函数Kfinal（ω）的设定的具体方法进行说明。
作为计算加权系数w（ω）的第1方法，具有每当进行CT摄影时都设定任意的设定参数的方法。在该情况下，系数计算部42c例如使用以下的式（2）来计算加权系数w（ω）。
［数学式2］
w ( ω ) = scale · σ T · 1 1 + exp ( ω TH - ω / slope ) . . . ( 2 )
“ω”是表示基准重构函数Kbase（ω）的空间频率（虚拟的频率）的值。“ωTH”是表示基准重构函数Kbase（ω）中的规定的空间频率的值。“scale”是表示以ωTH为基准使用基准重构函数Kbase（ω）的空间频率的范围的值。“slope”是表示scale的范围内的基准重构函数Kbase（ω）的斜率的值。ωTH以及slope是对图像的S/N以及粒状性进行调整的值。Scale是对图像的粒状性进行调整的值。ωTH、scale以及slope是设定参数的一例，是能够根据被检体E的体型、摄影部位等任意设定的值。基于来自输入部46的指示输入等设定设定参数。
例如，在对各种各样的被检体进行X射线的照射的情况下，对体型胖的被检体E进行X射线的照射时与对体型瘦的被检体E进行X射线的照射时相比，由X射线检测部12检测出的X射线剂量（检测数据的信号量）较少。因此，与体型瘦的被检体的CT图像的S/N相比较，体型胖的被检体的CT图像的S/N较差。也就是说，相对于检测数据的信号量，干扰变大。因此，做手术的人设定与被检体E的体型相应的设定参数。系数计算部42c基于该设定参数以及代表分散值σT计算使干扰减少的加权系数w（ω）。
重构函数设定部42利用使用了加权系数w（ω）的以下的式（3）设定重构函数Kfinal（ω）。
［数学式3］
Ｋｆｉｎａｌ(ω)=Ｋｂａｓｅ(ω)+Ｋｂａｓｅ(ω)·ｗ(ω)....（3）
图5A以及图5B是示出基准重构函数Kbase（ω）、以及所设定的重构函数Kfinal（ω）的曲线的图。图5A示出基准重构函数Kbase（ω）的曲线P0。进而，图5A示出在“ωTH＝0.543、slope＝0.128、scale＝－0.5”的设定参数中、基于在代表分散值σT为1的情况下计算出的加权系数w（ω）的重构函数Kfinal（ω）的曲线P1。
在图5A中，相对于曲线P0，曲线P1位于下侧。这表示与曲线P0相比曲线P1的在空间频率高的一侧的灵敏度变低。此处，重构函数Kfinal（ω）与曲线P1对应，且基准重构函数Kbase（ω）与曲线P0对应。即，在重构处理中，与使用基准重构函数Kbase（ω）相比，使用重构函数Kfinal（ω）的情况下，空间频率高的一侧的加权变小。也就是说，投影数据中的干扰减少。因而，在使用重构函数Kfinal（ω）进行重构处理的情况下，基于投影数据的CT图像的S/N得以改善。例如，即使照射相同量的X射线，在体型胖的被检体E的情况下所检测出的X射线剂量也变少。也就是说，当在相同摄影条件下对不同体型的被检体进行摄影并且利用基准重构函数Kbase（ω）进行重构处理而分别得到CT图像的情况下，与瘦的被检体的图像相比胖的被检体的图像的S/N较差。在体型胖的被检体的图像的情况下，相对于检测数据的信号量而言干扰较大。因此，重构处理部41b使用重构函数Kfinal（ω）对体型胖的被检体E的投影数据进行重构处理。结果，能够得到S/N得以改善的图像、即不论被检体E的体型如何都为恒定的S/N的图像。
另一方面，也存在通过在进行重构处理之前对投影数据进行平滑滤波处理而实现减少干扰的情况。基于该投影数据的CT图像与不进行平滑滤波处理的CT图像相比，存在粒状性变差的可能性。
在该情况下，系数计算部42c在上述设定参数中使用从－0.5变更为＋0.5的scale进行加权系数w（ω）的计算。在图5B中示出利用该加权系数w（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权而得到的重构函数Kfinal（ω）的曲线P1’、以及基准重构函数Kbase（ω）的曲线P0。在图5B中，曲线P1’位于曲线P0的上侧。这表示与曲线P0相比曲线P1’的在空间频率高的一侧的灵敏度变高。也就是表示：在重构处理中，与使用对应于曲线P0的基准重构函数Kbase（ω）相比，使用对应于曲线P1’的重构函数Kfinal（ω）的情况下，空间频率高的一侧的加权变大。因而，强调投影数据的干扰，因此能够改善CT图像的粒状性。另外，此处强调的干扰的频率成分与通过平滑滤波处理而减少的干扰的频率成分不同。
这样，能够通过对基于X射线剂量的分散值调整任意的设定参数，来设定能够得到所希望的CT图像的重构函数。
作为计算加权系数w（ω）的第2方法，预先设定与多个种类的代表分散值对应的多个种类的加权系数，并作为表格而存储于存储部44等。例如在图6A的例子中，作为代表分散值，设定σT＝1～3，且作为加权系数，设定w1（ω）～w3（ω）。图6A是示出加权系数w1（ω）～w3（ω）的曲线F1～F3的图。例如，系数计算部42c将由代表分散值计算部42b计算出的代表分散值σT＝2与所存储的代表分散值σT＝1～3进行比较。此外，系数计算部42c求出与比较的结果一致的代表分散值σT＝2对应的加权系数w2（ω）。此外，系数计算部42c将重构函数Kfinal（ω）的设定所使用的加权系数设为该求出的加权系数w2（ω）。另外，也存在如计算出代表分散值σT为1.7的情况那样的没有一致的代表分散值的情况。在该情况下，系数计算部42c参照所存储的代表分散值σT＝1～3中的、接近计算出的代表分散值的代表分散值σT＝1以及2的加权系数w1（ω）以及w2（ω）的曲线F1以及F2。此外，系数计算部42c通过在曲线F1以及F2的各ω的值中进行线形插补，计算代表分散值为1.7的情况下的加权系数w（ω）（曲线F1.7）（参照图6B）。重构函数设定部42通过利用计算出的加权系数w（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权，来设定能够得到所希望的CT图像的重构函数Kfinal（ω）。
显示控制部43进行与图像显示相关的各种控制。例如，显示控制部43进行使基于由重构处理部41b制作的图像数据的图像显示于显示部45的控制。
存储部44由RAM、ROM等的半导体存储装置构成。存储部44除了存储插入路径的位置之外，还存储检测数据、投影数据、或者重构处理后的CT图像数据等。
显示部45由LCD（Liquid Crystal Display）、CRT（Cathode Ray Tube）显示器等的任意的显示设备构成。例如，在显示部45显示对体数据进行绘制处理而得到的MPR图像。
输入部46用作对控制台装置40进行各种操作的输入设备。输入部46例如由键盘、鼠标、跟踪球、控制手柄等构成。此外，作为输入部46，也可以使用显示于显示部45的GUI（Graphical User Interface）。
扫描控制部47对与X射线扫描相关的各种动作进行控制。例如，扫描控制部47对高电压产生部14进行控制，以对X射线产生部11施加高电压。扫描控制部47对架台驱动部15进行控制以旋转驱动旋转体13。扫描控制部47对光阑驱动部17进行控制以使X射线光阑部16动作。扫描控制部47对诊视床驱动部32进行控制以使诊视床31移动。
控制部48通过对架台装置10、诊视床装置30以及控制台装置40的动作进行控制，进行X射线CT装置1的整体控制。例如，控制部48通过对扫描控制部47进行控制，相对于架台装置10执行预备扫描以及主扫描。由此，控制部48使架台装置10收集检测数据。此外，控制部48通过对处理部41进行控制，进行对检测数据的各种处理（前处理、重构处理等）。或者，控制部48通过对显示控制部43进行控制，使基于存储于存储部44的CT图像数据等的图像显示于显示部45。
＜动作＞
接着，参照图7对本实施方式所涉及的X射线CT装置1的动作进行说明。
首先，X射线产生部11对被检体E照射X射线。X射线检测部12对透射了被检体E的X射线进行检测，取得该检测数据（S10）。利用数据收集部18对由X射线检测部12检测出的检测数据进行收集。进而，将检测数据发送至处理部41（前处理部41a）。
前处理部41a对在S10取得的检测数据进行对数转换处理、偏离校正、灵敏度校正、射线束硬化校正等的前处理。由此，制作投影数据（S11）。基于控制部48的控制，将制作的投影数据发送至重构处理部41b以及重构函数设定部42（分散值计算部42a）。
分散值计算部42a基于在S11制作的投影数据，计算对应的每个通道的分散值σ（S12）。将计算出的分散值σ发送至代表分散值计算部42b。
代表分散值计算部42b通过对在S12计算的全部的分散值进行相加平均而计算代表分散值σT（S13）。将计算出的代表分散值σT发送至系数计算部42c。
系数计算部42c基于在S13计算出的代表分散值σT以及任意的设定参数计算加权系数w（ω）（S14）。
重构函数设定部42使用在S14计算出的加权系数w（ω）以及预先设定的基准重构函数Kbase（ω）设定重构函数Kfinal（ω）（S15）。将所设定的重构函数Kfinal（ω）发送至重构处理部41b。
重构处理部41b将在S15设定的重构函数Kfinal（ω）卷积于投影数据，并对该投影数据进行反投影。由此，重构处理部41b制作CT图像数据（S16）。显示控制部43能够在显示部45显示基于制作的CT图像数据的CT图像。该CT图像是使用最佳的重构函数进行重构而得到的图像，该最佳的重构函数使用分散值以及基准重构函数来设定。因而，能够将S/N良好的图像、粒状性良好的图像等作为所希望的CT图像加以显示。
另外，处理部41、重构函数设定部42、显示控制部43、扫描控制部47以及控制部48例如也可以由CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphic Processing Unit）或者ASIC（Application Specific IntegratedCircuit）等的未图示的处理装置、以及ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）或者HDD（Hard Disc Drive）等的未图示的存储装置构成。在存储装置中存储有用于执行处理部41的功能的处理程序。此外，在存储装置中存储有用于执行重构函数设定部42的功能的重构函数设定用程序。此外，在存储装置中存储有用于执行显示控制部43的功能的显示控制程序。此外，在存储装置中存储有用于执行扫描控制部47的功能的扫描控制程序。此外，在存储装置中存储有用于执行控制部48的功能的控制程序。CPU等的处理装置通过执行存储于存储装置的各程序来执行各部的功能。
＜作用、效果＞
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的X射线CT装置1具有X射线产生部11、X射线检测部12、重构函数设定部42以及重构处理部41b。X射线产生部11一边沿着以被检体E为中心的圆形轨道旋转一边产生X射线。X射线检测部12具有多个通道，利用各通道对透射了被检体E的X射线进行检测。重构函数设定部42基于表示检测出的X射线的X射线剂量的统计偏差的统计量，对预先设定的基准重构函数进行加权。由此，重构函数设定部42设定重构处理所使用的重构函数。例如，重构函数设定部42根据基于检测出的X射线的X射线剂量的分散值对预先设定的基准重构函数Kbase（ω）进行加权，由此设定重构函数Kfinal（ω）。重构处理部41b基于重构函数Kfinal（ω）对基于检测出的X射线的投影数据进行重构处理，制作图像数据。
具体而言，本实施方式的重构函数设定部42具有分散值计算部42a、代表分散值计算部42b以及系数计算部42c。分散值计算部42a对投影数据D计算基于针对X射线检测部12的每个通道检测出的X射线剂量的分散值σ。代表分散值计算部42b基于计算出的多个分散值σ而计算代表分散值σT。另外，在本实施方式中，基于由分散值计算部42a计算出的分散值σ的全部而计算代表分散值σT。系数计算部42c基于代表分散值σT而计算加权系数w（ω）。然后，重构函数设定部42通过利用加权系数w（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权来设定重构函数Kfinal（ω）。
这样，系数计算部42c基于投影数据的分散值（代表分散值）计算加权系数w（ω）。然后，重构函数设定部42通过利用加权系数w（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权来设定重构函数Kfinal（ω）。例如，相对于体型胖的被检体E而言，检测出的X射线剂量变少。因而，系数计算部42c基于代表分散值σT计算相对于基准重构函数Kbase（ω）而空间频率高的一侧的加权变小那样的加权系数w（ω）。重构处理部41b使用基于该加权系数w（ω）设定的重构函数Kfinal（ω）对投影数据进行重构。因此，通过重构而得到的CT图像数据成为干扰减少的S/N良好的图像。即，根据本实施方式的X射线CT装置1，能够设定用于得到所希望的图像的重构函数。
（第2实施方式）
接着，对第2实施方式所涉及的X射线CT装置1的结构进行说明。在本实施方式中，对针对每个规定范围设定重构函数Kfinal（ω）的例子进行叙述。另外，存在对与第1实施方式同样的结构等省略详细说明的情况。此外，与第1实施方式同样，在以下的说明中，将表示X射线的X射线剂量的偏差的统计量作为分散值加以说明。但是，作为表示该X射线剂量的统计偏差的统计量，作为其他例子可以使用标准偏差。因而，在以下的说明中也可以将分散值置换成标准偏差。
本实施方式的分散值计算部42a针对每个规定范围划分投影数据D，计算每个规定范围的分散值（通道的分散值σ1～σn）。规定范围例如是每个视图的范围、或者是被检体E的部位（头部、胸部、腹部等）。以下，对规定范围是每个视图（视图V1～Vn）的情况进行说明。另外，作为规定范围，也可以是旋转体13的圆形轨道上的整周的量（旋转一周的量）的范围。
本实施方式的代表分散值计算部42b基于每个规定范围的分散值针对每个规定范围计算代表分散值。
具体而言，代表分散值计算部42b通过对与视图V1的区域E1对应的通道的分散值σ1～σn进行相加平均，计算视图V1的代表分散值σT1。另外，区域En是与X射线检测部12的通道对应的区域。同样地，代表分散值计算部42b通过对与视图Vn的区域En对应的通道的分散值σ1～σn进行相加平均，计算视图Vn的代表分散值σTn。
本实施方式的系数计算部42c基于每个规定范围的代表分散值计算每个规定范围的加权系数。
具体而言，系数计算部42c基于代表分散值σT1以及任意的设定参数，计算对视图V1进行重构时的加权系数w1（ω）。同样地，系数计算部42c基于代表分散值σTn以及任意的设定参数，计算对视图Vn进行重构时的加权系数wn（ω）。能够针对每个视图设定任意的设定参数。例如，在对骨头多的部位进行CT摄影的情况下，由于X射线被骨头吸收，所以检测出的X射线剂量变少。因此，在对与该部位对应的视图的投影数据进行重构的情况下，设定使干扰的影响减少的参数。
重构函数设定部42利用每个规定范围的加权系数w（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权。即，能够利用重构函数设定部42针对每个规定范围设定重构函数Kfinal（ω）。
具体而言，重构函数设定部42利用视图V1的加权系数w1（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权。由此，重构函数设定部42设定重构函数K1final（ω）。同样地，重构函数设定部42利用视图Vn的加权系数wn（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权。由此，重构函数设定部42设定重构函数Knfinal（ω）。
重构处理部41b利用所设定的重构函数对与投影数据的各视图对应的数据进行重构处理，由此能够制作适于各视图的CT图像数据。
＜动作＞
参照图8对本实施方式所涉及的X射线CT装置1的动作进行说明。
首先，X射线产生部11对被检体E照射X射线。X射线检测部12对透射了被检体E的X射线进行检测，取得该检测数据（S20）。利用数据收集部18对由X射线检测部12检测出的检测数据进行收集。进而，将检测数据发送至处理部41（前处理部41a）。
前处理部41a对在S20取得的检测数据进行对数转换处理、偏离校正、灵敏度校正、射线束硬化校正等的前处理。由此，制作投影数据（S21）。基于控制部48的控制，将制作的投影数据发送至重构处理部41b以及重构函数设定部42（分散值计算部42a）。
分散值计算部42a针对每个规定范围（此处，视图V1～Vn）划分在S21制作的投影数据。此外，分散值计算部42a计算每个规定范围的分散值（通道的分散值σ1～σn）（S22）。将计算出的分散值σ发送至代表分散值计算部42b。
代表分散值计算部42b针对每个视图V1～Vn对在S22计算出的分散值进行相加平均。由此，代表分散值计算部42b计算每个视图V1～Vn的代表分散值σT1～σTn（S23）。将计算出的代表分散值σT1～σTn发送至系数计算部42c。
系数计算部42c基于在S23计算出的代表分散值σT1～σTn以及针对每个视图V1～Vn设定的任意的设定参数而计算加权系数w1（ω）～wn（ω）（S24）。
重构函数设定部42使用在S24计算出的加权系数w1（ω）～wn（ω）以及预先设定的基准重构函数Kbase（ω）来设定每个视图V1～Vn的重构函数K1final（ω）～Knfinal（ω）（S25）。将设定的重构函数K1final（ω）～Knfinal（ω）发送至重构处理部41b。
重构处理部41b对在S25设定的每个视图V1～Vn的重构函数K1final（ω）～Knfinal（ω）进行卷积，并对该投影数据进行反投影，由此制作CT图像数据（S26）。显示控制部43能够在显示部45显示基于制作的CT图像数据的CT图像。该CT图像是使用针对每个规定范围（视图、被检体E的部位等）都为最佳的重构函数进行重构而得到的图像。因而，能够针对每个规定范围得到S/N良好的图像、粒状性良好的图像等的所希望的CT图像。
＜作用、效果＞
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的分散值计算部42a针对每个规定范围（例如，视图V1～Vn）划分投影数据。此外，分散值计算部42a计算每个规定范围的分散值（σ1～σn）。代表分散值计算部42b基于表示每个规定范围（例如，视图V1～Vn）的X射线剂量的统计偏差的统计量，对预先设定的基准重构函数进行加权。由此，重构函数设定部42设定重构处理所使用的重构函数。例如，重构函数设定部42基于检测出的X射线的X射线剂量的分散值，计算每个规定范围的代表分散值σT1～σTn。系数计算部42c基于每个规定范围的代表分散值，计算每个规定范围的加权系数w1（ω）～wn（ω）。重构函数设定部42利用每个规定范围的加权系数对基准重构函数Kbase（ω）进行加权，由此针对每个规定范围设定重构函数Kfinal（ω）。
这样，重构函数设定部42利用每个规定范围的加权系数w1（ω）～wn（ω）对基准重构函数Kbase（ω）进行加权，由此设定针对每个规定范围都为最佳的重构函数K1final（ω）～Knfinal（ω）。例如，如果视图V1是骨头多的部位的投影数据，则在视图V1的范围内检测出的X射线剂量变少。因而，系数计算部42c基于代表分散值σT1计算相对于基准重构函数Kbase（ω）而空间频率高的一侧的加权变小那样的加权系数w1（ω）。重构处理部41b使用基于加权系数w1（ω）设定的重构函数K1final（ω）对视图V1进行重构。因此，与通过重构而得到的视图V1的投影数据对应的CT图像数据成为干扰减少的S/N良好的图像。即，根据本实施方式的X射线CT装置1，能够针对每个规定范围设定用于得到所希望的图像的重构函数。
＜实施方式所共通的效果＞
根据以上叙述的至少一个实施方式的X射线CT装置，系数计算部根据投影数据的统计量计算加权系数。统计量例如是分散值（代表分散值）、标准偏差（代表标准偏差）。并且，重构函数设定部通过利用计算出的加权系数对基准重构函数进行加权来设定重构函数。即，根据本实施方式的X射线CT装置1，能够设定用于得到所希望的图像的重构函数。
对本发明的几个实施方式进行了说明，这些实施方式作为例子而示出，并不意味着对发明的范围进行限定。这些实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，同样包含于权利要求所记载的发明和与其等同的范围中。

Claims (7)

1.一种X射线CT装置，其特征在于，具有：
X射线产生部，一边沿着以被检体为中心的圆形轨道旋转一边产生X射线；
X射线检测部，具有多个通道，利用各通道对透射了所述被检体的X射线进行检测；
重构函数设定部，基于表示由所述X射线检测部检测出的所述X射线的X射线剂量的统计偏差的统计量，对预先设定的基准重构函数进行加权，由此设定重构函数；以及
重构处理部，基于所述重构函数对基于所检测出的所述X射线的投影数据进行重构处理，制作图像数据。
2.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述重构函数设定部具有：
统计量计算部，对所述投影数据计算基于针对所述X射线检测部的每个通道而检测出的所述X射线剂量的所述统计量；
代表统计量计算部，基于所计算出的多个所述统计量计算代表统计量；以及
系数计算部，基于所述代表统计量计算加权系数，
所述重构函数设定部通过利用所述加权系数对所述基准重构函数进行加权来设定所述重构函数。
3.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述代表统计量计算部基于由所述统计量计算部计算出的所述统计量的全部来计算代表统计量。
4.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述统计量计算部针对每个规定范围划分所述投影数据，计算每个规定范围的统计量，
所述代表统计量计算部基于所述每个规定范围的统计量计算每个规定范围的代表统计量，
所述系数计算部基于所述每个规定范围的代表统计量计算每个规定范围的加权系数，
所述重构函数设定部通过利用所述每个规定范围的加权系数对所述基准重构函数进行加权，来针对所述每个规定范围设定所述重构函数。
5.如权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述规定范围是从一个视图到所述X射线产生部沿着所述圆形轨道旋转一周的量为止的范围。
6.如权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述规定范围是在从所述圆形轨道上的任意位置对所述被检体照射了X射线的情况下与检测出该X射线的所述X射线检测部的区域对应的范围。
7.如权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述规定范围是所述被检体的部位。
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