CN104023640B - 光子计数型的x射线计算机断层摄像装置以及其数据传送方法 - Google Patents

光子计数型的x射线计算机断层摄像装置以及其数据传送方法 Download PDF

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Abstract

本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置，具有：X射线管，照射X射线；检测器，对源于所照射的所述X射线的光子进行计数；原始数据生成部，收集所述检测器的计数结果，并根据该计数结果，对于多个能带分别生成原始数据；信息压缩部，在所生成的每个所述能带的原始数据间互相参照原始数据的值，对每个该原始数据进行信息压缩；以及数据发送部，发送信息压缩过的所述原始数据。

Description

光子计数型的X射线计算机断层摄像装置以及其数据传送方法
技术领域
本发明的实施方式涉及光子计数型的X射线计算机断层摄像装置以及其数据传送方法。
背景技术
以往的X射线CT装置具备夹着被检体P而对置配置的X射线管以及X射线检测器。此外，X射线检测器沿着与被检体的体轴方向即诊视床的长边方向正交的方向(通道方向)而具备多个通道的检测元件。
X射线CT装置所使用的X射线检测器，能够使用各种类型的检测器。例如，作为一般使用的X射线检测器，有闪烁检测器。在闪烁检测器中，具备作为检测元件的闪烁器、以及作为光传感器的光电二极管等。
此外，近年来，使用了光子计数方式的检测器的、X射线计算机断层摄像装置(X射线CT装置)的开发正在进展。光子计数方式的检测器，对源于透射了被检体的X射线的光子一个一个地计数。例如，公开了如下内容，即，在该光子计数方式的检测器中，通过用检测元件从光子直接变换所入射的X射线的半导体检测器、通过闪烁器、光导管以及光电子倍增管从光子间接地变换所入射的X射线的检测器等，对源于X射线的光子进行计数(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012－34901号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据以往的技术，使用了光子计数方式的检测器的数据收集装置，通过对源于透射了被检体的X射线的光子一个一个地进行计数，由此取得与透射了被检体的X射线的能量相对的计数值。并且，在这种数据收集装置中，将能量区域分割为多个区域，按分割出的每个能量区域收集基于计数值的数据。
然而，在传送并保存由数据收集装置收集到的数据的情况下，在分割出的能量区域的区域数较多的情况下，与该区域数成比例地，数据量变大。
为此，为了传送(发送)收集到的数据，存在如下问题，即必须确保传送数据的能带、必须增大保存装置的保存容量。
附图说明
图1是对本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置的结构进行表示的硬件结构图。
图2是对本实施方式的检测器的结构进行表示的结构图。
图3是用于对以本实施方式的DAS为中心的功能进行说明的功能框图。
图4是对本实施方式的光子计数型的X射线CT装置的图像处理装置的功能进行表示的功能框图。
图5是对由实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置的扫描器装置发送多个差分数据和基准数据的数据发送处理工序进行表示的流程图。
图6是对本实施方式所涉及的差分运算处理部根据原始数据运算基准数据和多个差分数据的情况进行说明的说明图。
图7是对由本实施方式所涉及的差分运算处理部运算的差分数据进行说明的说明图。
图8是对本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置的图像处理装置接收基准数据和多个差分数据后根据该基准数据和多个差分数据再生成原始数据并重构投影数据的数据接收重构处理工序进行表示的流程图。
具体实施方式
本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置具有：X射线管，照射X射线；检测器，对源于所照射的所述X射线的光子进行计数；原始数据生成部，收集所述检测器的计数结果，并根据该计数结果，对于多个能带分别生成原始数据；信息压缩部，在所生成的每个所述能带的原始数据间互相参照原始数据的值，对每个该原始数据进行信息压缩；以及数据发送部，发送经信息压缩过的所述原始数据。
由此，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置，能够在不确保传送数据的能带、不使保存装置的保存容量增大的情况下传送(发送)收集到的数据。
参照附图对本实施方式的光子计数型的X射线CT装置进行说明。
本实施方式的X射线CT装置，有X射线管和X射线检测器成为一体并在被检体的周围旋转的旋转/旋转(ROTATE/ROTATE)类型、及环状地排列多个检测元件并且仅X射线管在被检体的周围旋转的固定/旋转(STATIONARY/ROTATE)类型等各种类型，无论哪一种类型都能够应用本发明。在此，选择当前占主流的旋转/旋转类型进行说明。
此外，将入射X射线变换为电荷的机构，有用闪烁器等荧光体将X射线变换为光子进而用光电二极管等光电变换元件将该光子变换为电荷的间接变换形、及对X射线的半导体内的电子空穴对的生成以及向该电极的移动即光导电现象加以利用的直接变换形。
并且，在近年来，旋转环状地搭载了X射线管与X射线检测器的多个对的、所谓多管球型的X射线CT装置的产品化正在进展，其周边技术的开发也在进展。本实施方式的X射线CT装置，无论是以往以来的单管球型的X射线CT装置还是多管球型的X射线CT装置，在任一装置中都能够应用。在此，设为单管球型的X射线CT装置进行说明。
图1是对本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1的结构进行表示的硬件结构图。
如图1所示，X射线CT装置1大体上由扫描器装置11以及图像处理装置12构成。
X射线CT装置1的扫描器装置11，通常设置于检查室，为了生成与患者(被检体)P的部位有关的X射线的透射数据而构成。另一方面，图像处理装置12通常设置于与检查室邻接的控制室，为了基于透射数据生成投影数据并进行重构图像的生成·显示而构成。
X射线CT装置1的扫描器装置11具备：X射线管21、光圈22、光子计数型检测器(以下，简称为“检测器”。)23、DAS(DataAcquisition System)24、旋转部25、高电压电源26、光圈驱动装置27、旋转驱动装置28、顶板29、顶板驱动装置30以及控制器31。
X射线管21，通过相应于从高电压电源26供给的管电压而使电子线碰撞钨(W)等金属制的对阴极从而产生X射线，并向检测器23照射。通过从X射线管21照射的X射线，形成扇束X射线、锥束X射线。另外，X射线管21在经由高电压电源26的控制器31的控制下，供给X射线的照射所需的电力。
光圈22用光圈驱动装置27，调整从X射线管21照射的X射线的切片方向的照射范围。即，通过用光圈驱动装置27调整光圈22的孔径，由此变更切片方向的X射线照射范围。
检测器23具有对源于透射了被检体P的X射线的光子进行计数的光子计数方式的多个检测元件。例如，检测器23具有的检测元件，由碲化镉(CdTe)构成。检测器23用检测元件从光子直接变换所入射的X射线，由此构成对源于X射线的光子进行计数的直接变换型的半导体检测器。
另外，本实施方式不限定于半导体检测器，即使是能够进行光子计算的任何的检测器都能够应用。对于检测器23的详细的结构，将后述。
检测器23检测到的检测信号被送至DAS(数据收集装置)24。
DAS24收集检测器23的计数结果，按每个能量区域对射入到检测器23的X射线的光子的数目进行计测，并且对于该计数结果生成每个能量的原始数据，并对该原始数据进行信息压缩。另外，对于DAS24的详细的处理，将后述。
旋转部25将X射线管21、光圈22、检测器23以及DAS24设为一体而保持。旋转部25构成为，在使X射线管21和检测器23对置的状态下，将X射线管21、光圈22、检测器23以及DAS24设为一体并能够绕被检体P旋转。另外，以z轴方向定义与旋转部25的旋转中心轴平行的方向，以x轴方向、y轴方向定义与该z轴方向正交的平面。
高电压电源26，在控制器31的控制下，将X射线的照射所需的电力供给至X射线管21。
光圈驱动装置27具有在控制器31的控制下对光圈22上的X射线的切片方向的照射范围进行调整的机构。
旋转驱动装置28具有在控制器31的控制下以旋转部25在维持该位置关系的状态下绕空洞(孔径)部旋转的方式使旋转部25旋转的机构。
顶板29载置被检体P。
顶板驱动装置30，具有在控制器31的控制下，使顶板29沿着y轴方向升降运动并且使顶板29沿着z轴方向进入/退出运动的机构以及使之在x轴方向上移动的机构。旋转部25的中央部分具有开口部，载置于顶板29的被检体P被插入到该开口部。
控制器31由CPU(Central Processing Unit)以及存储器构成。控制器31进行检测器23、DAS24、高电压电源26、光圈驱动装置27、旋转驱动装置28以及顶板驱动装置30等的控制并执行扫描。此外，控制器31将在DAS24中被信息压缩过的原始数据发送至图像处理装置12。
光子计数型的X射线CT装置1的图像处理装置12以计算机为基础而构成，能够与医院主干的LAN(Local Area Network)等网络N相互通信。图像处理装置12大致包括CPU41、主存储器42、图像存储器43、HDD(Hard Disc Drive)44、输入装置45、显示装置46以及通信接口50等的基本的硬件。
CPU41经由作为共通信号传输路的总线，与构成图像处理装置12的各硬件结构要素相互连接。另外，也存在图像处理装置12具备存储介质驱动器47的情况。
CPU41是具有将以半导体构成的电子电路封入具有多个端子的封装中的集成电路(LSI)的结构的控制装置。在由医生、检查技师等作业者(操作者)对输入装置45进行操作等而输入指令后，CPU41执行存储于主存储器42的程序。或，CPU41将存储于HDD44的程序、从网络N传送并装载于HDD44的程序、或从安装于存储介质驱动器47的存储介质读出并装载于HDD44的程序下载到主存储器42中执行。
主存储器42是具有兼具ROM(Read Only Memory)以及RAM(Random Access Memory)等要素的结构的存储装置。主存储器42存储IPL(Initial Program Loading)、BIOS(Basic Input/Output System)以及数据、或用于CPU41的工作存储器、数据的暂时的存储中。
图像存储器43是存储所生成的原始数据、重构图像数据的存储装置。
HDD44是具有以装拆不能的方式内置有涂敷或蒸镀了磁性体的金属的盘的结构的存储装置。HDD44是对装载于图像处理装置12的程序(除应用程序以外，也包括OS(operating system)等)、数据进行存储的存储装置。此外，HDD44只要是存储装置即可，也可以是使用以半导体存储器构成的SSD(Solid State Drive)的方式。
输入装置45是作业者能够操作的指示器、键盘等装置。根据作业者的操作的、输入信号被送至CPU41。
显示装置46包括未图示的图像合成电路、VRAM(Video RandomAccess Memory)以及显示器等。图像合成电路生成在图像数据中合成了各种参数的文字数据等后的合成数据。VRAM将合成数据展开为在显示器上显示的显示图像数据。显示器由液晶显示器、CRT(Cathode Ray Tube)或LCD(Liquid Crystal Display)等构成，将显示图像数据依次显示为显示图像。
存储介质驱动器47能够进行存储介质的装拆，读出在存储介质中所记录的数据(包含程序)，并向总线上输出，此外将经由总线供给的数据写入于存储介质。
通信接口50是经由网络N来收发图像数据或进行通信所用的接口部。
图像处理装置12对于从扫描器装置11的DAS24经由控制器31输入的原始数据，进行对数变换处理、灵敏度修正等修正处理(前处理)并生成投影数据。此外，图像处理装置12对于前处理过的投影数据进行散射线的去除处理。图像处理装置12通过将散射线被去除处理后的投影数据重构，由此生成重构图像作为数据并存储于图像存储器43。
图2是对本实施方式的检测器23的结构进行表示的结构图。
如图2所示，检测器23为，由碲化镉半导体(CdTe、CdZnTe等)构成的检测元件230在通道方向上配置多个通道(N通道)并在切片方向(体轴方向)上排列多列(M列)。检测器23用检测元件230将所入射的X射线直接变换为光子，由此对源于X射线的光子进行计数。此外，检测器23对透射后的X射线的能量值进行辨别。另外，即使在检测器23由闪烁器、光导管以及光电子增倍管构成的情况下，也能够通过计数光子来应用。
图3是用于对以本实施方式的DAS24为中心的功能进行说明的功能框图。
如图3所示，DAS24具备原始数据生成部240、及信息压缩部2431。
原始数据生成部240收集检测器23的计数结果，并从该计数结果生成多个能带的原始数据。具体而言，原始数据生成部240具备计数结果收集部241、及计数率计算部242。
计数结果收集部241按检测器23的每个计数结果、即对源于透射了被检体P的各个X射线的光子进行了检测的每个检测时间、每个检测位置(检测元件230的位置)以及X射线管21的每个相位(管相位)都收集能量值。
另外，检测器23是以能量值能够辨别的，因此计数结果收集部241将检测时间、X射线的能量值以及检测位置作为计数结果来对待。
计数率计算部242，按每个能量值计算(收集)对检测器23的各检测元件230平均单位时间对源于X射线的光子计数了几次进行表示的值(计数率或计数值)，作为基于检测器23的计数结果的值。
由此，计数结果收集部241和计数率计算部242基于收集到的结果、即对光子进行了检测的检测时间、检测元件230的检测位置、管相位、能量值以及计数值，生成多个能带的原始数据。
信息压缩部2431对于由原始数据生成部240生成的原始数据进行信息压缩。作为信息压缩方法，例如能够应用DPCM(差分脉冲编码调制)、小波变换、DCT(离散余弦变换)、增量压缩(差分编码)等任意的信息压缩方法。
该信息压缩方法一般进行对类似的数据的参照，通过参照在被变换(压缩)后特定数据的出现频度变高，因此压缩的效果变好。为此，通过在多个能带的原始数据间进行计数率或计数值的参照，能够获得较高的压缩率。在此，作为在能带的原始数据间进行参照的具体的方法之一，有差分运算处理方法。
信息压缩部2431为了实现该差分运算处理方法而具备差分运算处理部243。另外，信息压缩部2431也可以除了差分运算处理方法以外还采用任意的信息源编码方式，并设置所期望的信息压缩处理部。
差分运算处理部243选择多个能带中的某一个能带作为基准能带，将所选择的基准能带的原始数据作为基准数据，另一方面，对于基准能带以外的能带，求出邻接的两个能带的各自的原始数据的差分数据。并且，差分运算处理部243将所求出的多个差分数据和基准数据送出至控制器31。
另外，在本实施方式中，并不限定能带的数目，差分运算处理部243能够分别运算基准能带的基准数据、邻接的两个能带的各自的原始数据的差分数据，所以与发送全部的原始数据的情况、保存的情况相比，能够大幅减小数据容量。
例如，将基准数据与位于该基准数据的基准能带的旁边的第一能带的原始数据的差分设为第一差分数据，将具有第一差分数据的第一能带的原始数据与位于其旁边的第二能带的原始数据的差分设为第二差分数据，能够连续地运算邻接的两个能带的差分数据。此外，在本实施方式中，从基准能带观察，并不限定正的方向或负的方向，能够运算在基准能带的两方向上邻接的两个能带的差分数据。
控制器31(数据发送部)具备发送在差分运算处理部243中运算出的基准数据和多个差分数据的功能。此外，控制器31基于计数率计算部242的计算结果，控制从X射线管21照射的X射线的X射线量。
图4是对本实施方式的光子计数型的X射线CT装置1的图像处理装置12的功能进行表示的功能框图。
图1所示的CPU41执行保存于主存储器42的各种程序，由此图像处理装置12作为数据保存部410、再生成运算处理部411、前处理部412、图像重构部413以及数据存储部414发挥功能。另外，数据保存部410和数据存储部414也可以是以图像存储器43、HDD44构成的方式。
数据保存部410保存从扫描器装置11的控制器31发送的基准数据和多个差分数据。另外，在不保存基准数据和多个差分数据而根据接收到的基准数据和多个差分数据来直接原样地再生成原始数据的情况下，也可以不设置数据保存部410。
再生成运算处理部411基于接收到的基准能量和多个差分数据，再生成多个能带的原始数据。
前处理部412对于以再生成运算处理部411再生成的原始数据进行用于使用于重构的处理。具体而言，按照从计数结果收集部241发送的计数结果、由操作者进行的输入装置45的设定，对原始数据进行对数变换处理、偏移修正、灵敏度修正、射束硬化修正等修正处理，由此生成投影数据。所生成的投影数据被保存于数据存储部414。
图像重构部413通过对所生成的投影数据进行逆投影处理(例如，FBP(Filtered Back Projection)法的逆投影处理)，重构X射线CT图像。图像重构部413将重构出的X射线CT图像保存于数据存储部414。另外，用于重构的投影数据可以从前处理部412直接取得，此外在投影数据被保存于数据存储部414的情况下，也可以使用该保存着的投影数据。
数据存储部414保存重构出的X射线CT图像。此外，保存的数据并不限定于X射线CT图像，例如也可以保存在前处理部412生成的投影数据，或者也可以保存用于生成扫描图像的投影数据。
显示装置46，基于从输入装置45输入的医生、检查技师等的操作者的指示，对保存于数据存储部414的X射线CT图像、扫描图像进行显示。
如以上所述，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1在DAS24中生成多个能带的原始数据。DAS24的差分运算处理部243选择多个能带的某一个能带作为基准能带，将所选择的基准能带的原始数据作为基准数据，另一方面，对于基准能带以外的能带，求出邻接的两个能带的各自的原始数据的差分数据。并且，差分运算处理部243将所求出的多个差分数据和基准数据送出至控制器31。
这样，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1，从扫描器装置11向图像处理装置12发送原始数据的情况下，仅发送所求出的多个差分数据和基准数据，图像处理装置12能够基于该基准数据和多个差分数据而再生成原始数据。
由此，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1，在发送(传送)并保存由DAS24收集到的数据的情况下，发送所求出的多个差分数据和基准数据，由此能够使发送的数据量比以往的原始数据小(削减)，所以能够避免确保发送(传送)数据的能带的必要性、及使保存装置的保存容量增大的必要性。
另外，差分数据是对能带的原始数据与邻接的能带的原始数据的差分进行表示的数据，因此平均每个单位能带的数据量变得比原始数据少。
因此，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1与发送每个能带的原始数据的装置相比，能够通过发送多个差分数据和基准数据来大幅削减发送的数据量。
由此，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1，即使能带变多，也无需确保传送数据的能带、及大幅确保用于保存原始数据的保存装置的保存容量，能够谋求省空间化。
(数据发送处理)
接下来，对由本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1的扫描器装置11发送多个差分数据和基准数据的数据发送处理进行说明。
图5是对本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1的扫描器装置11发送多个差分数据和基准数据的数据发送处理工序进行表示的流程图。
如图5所示，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1判定是否经由输入装置45受理了来自操作者的X射线CT图像的摄像开始请求(步骤S001)。在此，在未受理摄像开始请求的情况下(步骤S001中为否)，进行等待直到受理摄像开始请求为止(步骤S001)。
另一方面，在受理了摄像开始请求的情况下(步骤S001中为是)，X射线管21在控制器31的控制下，经由高电压电源26开始对检测器23照射X射线(步骤S003)。
接下来，DAS24的计数率计算部242开始计算对检测器23的各检测元件230在平均单位时间内计数了几次源于X射线的光子进行表示的值(例如，计数值)(步骤S005)。
计数结果收集部241，按X射线管21的每个管相位、收集对源于透射了被检体P的各个X射线的光子进行了检测的检测时间以及检测位置。另外，检测器23，能够用能量值来辨别，因此收集检测时间、X射线的能量值以及检测位置作为计数结果。并且，原始数据生成部240根据收集到的计数结果生成多个能带的原始数据(步骤S007)。
在此，原始数据生成部240也可以根据能量的阈值生成多个能带的原始数据。具体而言，也可以根据X射线透射被检体P的特性的差异为能量设置阈值，并基于该阈值进行能量辨别。
具体而言，在测定能量时，能够根据该特性确定元素，因此例如，对能量设定与元素的特性相应的阈值并能够在设定了该阈值的能带中生成基于计数值的原始数据。在此情况下，为了区分钙、尿酸以及癌细胞，能够通过与它们相应的阈值来分割能带并生成原始数据。
差分运算处理部243基于由原始数据生成部240生成的原始数据，选择多个能带的某一个能带作为基准能带，并将所选择的基准能带的原始数据作为基准数据。差分运算处理部243对于基准能带以外的能带，运算并求出邻接的两个能带的各自的原始数据的差分数据(步骤S009)。关于该差分数据的运算方法，使用附图来说明。
图6是对本实施方式所涉及的差分运算处理部243根据原始数据运算基准数据和多个差分数据的情况进行说明的说明图。
差分运算处理部243根据由原始数据生成部240生成的原始数据，基于各能带的计数值，运算基准数据和多个差分数据。例如，在图6中，将能量区域分为多个能带，并分别计算在规定时间中的规定的检测元件230的计数值。然后，在以最小的能带为基准的情况下，对于该基准能带的计数值，运算邻接的能带的计数值的差分作为第一差分数据。
接下来，差分运算处理部243按每个能带计算第二差分数据，该第二差分数据表示运算了第一差分数据的计数值与其邻接的能带的计数值的差分。这样，差分运算处理部243按每个能带运算连续地形成的每个能带的计数值(即，邻接的两个能带的计数值)的差分数据。
图7是对本实施方式所涉及的差分运算处理部243运算的差分数据进行说明的说明图。
如图7所示，例如在设能带E0为基准能带时，基准数据成为计数值C0。此外，能带E1的差分数据D1(第一差分数据)相当于从能带E1的计数值C1减去基准能带E0的计数值C0后的差分。同样地，能带E2的差分数据D2(第二差分数据)相当于从能带E2的计数值C2减去能带E1的计数值C1后的差分。
这样，差分运算处理部243运算邻接的两个能带的差分数据后，控制器31将基准数据和所运算出的多个各差分数据发送至图像处理装置12(步骤S011)。
如以上所述，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1，在原始数据生成部240中，生成多个能带中的原始数据。然后，差分运算处理部243分别运算成为基准的基准能带的基准数据和邻接的两个能带的差分数据，并经由控制器31发送多个差分数据和基准数据。
由此，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1，仅仅从扫描器装置11发送多个差分数据和基准数据，就能够通过图像处理装置12的图像重构部413重构原始数据。
另外，在上述的数据发送处理工序中，差分运算处理部243按邻接的两个能带运算了差分数据，但关于运算差分数据时的能带宽度的决定方法，并不限定于此。具体而言，也可以基于计数结果表示的X射线的吸收率或散射率，变更基准能带。即，可以根据计数值表示的特性来变更能带。
一般而言，在将X射线照射到物质上时，一部分透射，一部分被吸收，一部反射并散射，该情况为人们所知。在原子的古典的模型中，在对原子照射了X射线的情况下，根据电子的固有的能级，多余的能量作为X射线被放射，或光子透射原子或被吸收。此外，在光子的能量与电子的结合能量的关系中，光子的能量比电子的结合能量稍高的情况下光子被吸收，在光子的能量比电子的结合能量低的情况下会产生K边缘、跳跃等。为此，也可以基于能量值表示的计数值的变化(能量的强度)变更能带。
例如，在图7中，从能量值E3中的计数值到能量值E4的计数值为止示出了大致线形的特性。同样地，从能量值E4中的计数值到能量值E5的计数值为止示出了大致线形的特性。这样，也可以基于由计数值所示的X射线的吸收率或散射率，将能量值E3至能量值E4设为能带，并且将能量值E4至能量值E5设为能带。
此外，差分运算处理部243也可以基于元素固有的特征变更能带。在此情况下，例如根据元素固有的特征，将能带分为三个区域，通过35keV～70keV、70keV～140keV、140keV以上的三个区域也能够进行能量辨别。另外，在此情况下，基准能带也可以将三个区域中的某一区域设为基准能带。
此外，根据造影剂而吸收率或散射率改变，因此差分运算处理部243也可以根据使用的造影剂或造影剂的组合而变更能带。
此外，差分运算处理部243也可以基于由原始数据生成部240生成的原始数据，设定多个基准能带。在此情况下，例如，将所设定的多个基准能带中的某一个基准能带的原始数据的计数值设为基准数据，对于连续地形成的下一能带，能够运算差分数据。在此情况下，通过设定多个基准能带，能够使在各能带中运算的差分数据的值减小并使数据量降低。
此外，差分运算处理部243也可以根据计数值的变化变更并决定能带。例如，在计数值的变化较小的能量区域中，能够使能带的宽度变宽，另一方面，在计数值的变化较大的能量区域中，能够将能带的宽度变窄。
另外，控制器31在步骤S011中将多个差分数据和基准数据发送至图像处理装置12时，可以在应用了对数据进行压缩的一般的压缩技术之后发送，此外也可以计算检测元件230间的差分数据并发送在同一能带中接近的检测元件230的差分数据。
(数据接收重构处理)
接下来，对接收由X射线CT装置1的扫描器装置11发送的多个差分数据和基准数据后、根据该基准数据和多个差分数据再生成原始数据并重构投影数据的处理进行说明。
图8是对本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1的图像处理装置12接收基准数据和多个差分数据后、根据该基准数据和多个差分数据再生成原始数据并重构投影数据的数据接收重构处理工序进行表示的流程图。
如图8所示，本实施方式所涉及的图像处理装置12经由扫描器装置11的控制器31，接收由差分运算处理部243运算出的基准数据和多个差分数据(步骤S101)。图像处理装置12的CPU41将接收到的基准数据和多个差分数据保存于数据保存部410。
再生成运算处理部411基于从扫描器装置11接收到的基准数据和多个差分数据，再生成由原始数据生成部240生成的原始数据(步骤S103)。再生成运算处理部411将再生成的原始数据发送至前处理部412。
前处理部412接收在再生成运算处理部411再生成的原始数据。前处理部412对于接收到的原始数据，根据从计数结果收集部241发送的计数结果或由操作者进行的输入装置45的指示，进行对数变换处理、偏移修正、灵敏度修正、射束硬化修正等的修正处理。前处理部412通过进行这种修正处理，根据原始数据生成投影数据(步骤S105)。在此，前处理部412也可以将所生成的投影数据保存于数据存储部414。
图像重构部413对由前处理部412生成的投影数据或保存于数据存储部414的投影数据进行逆投影处理，重构X射线CT图像(步骤S107)。图像重构部413将重构出的X射线CT图像保存于数据存储部414。
另外，保存于数据存储部414的数据并不限定于经能量辨别后的X射线CT图像，例如，可以保存在前处理部412生成的投影数据，此外也可以保存用于生成扫描图像的投影数据。
显示装置46基于从输入装置45输入的操作者的指示，对在数据存储部414中保存的经能量辨别后的X射线CT图像、扫描图像进行显示(步骤S109)。
如以上所述，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1的图像处理装置12，根据从扫描器装置11发送来的基准数据和多个差分数据，再生成由检测器23检测到的原始数据。即，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1通过从扫描器装置11将基准数据和多个差分数据发送至图像处理装置12，由此能够在图像处理装置12中再生成原始数据。
由此，本实施方式所涉及的光子计数型的X射线CT装置1的图像处理装置12，通过由图像重构部413基于再生成的原始数据进行重构，由此能够将经能量辨别后的X射线CT图像(图像数据)显示于显示装置46。
另外，本实施方式所涉及的图像处理装置12并不限定于作为光子计数型的X射线CT装置1而构成为一体的情况。例如，图像处理装置12也可以设置于不同于扫描器装置11的远离的场所，并作为云计算发挥功能。
此外，显示装置46在步骤S109中显示经能量辨别后的X射线CT图像时，也可以将所期望的能量辨别后的X射线CT图像彼此组合并作为合成图像显示。
以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，意图不在于限定发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式实施，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其主旨，同样地，包含于权利要求书所记载的发明及其均等的范围。
此外，在本发明的实施方式中，流程图的各步骤示出了沿着所记载的顺序按时序列进行的处理的例子，但未必按时序列进行处理，也包含平行或者个别地执行的处理。

Claims (7)

1.一种光子计数型的X射线计算机断层摄像装置，具有：
X射线管，照射X射线；
检测器，对源于所照射的所述X射线的光子进行计数；
原始数据生成部，收集所述检测器的计数结果，并根据该计数结果，对于多个能带分别生成原始数据；
信息压缩部，在所生成的每个所述能带的原始数据间互相参照原始数据的值，对每个该原始数据进行信息压缩；以及
数据发送部，发送经信息压缩过的所述原始数据；
所述信息压缩部包括差分运算处理部，该差分运算处理部求出所生成的所述原始数据的差分数据，
所述差分运算处理部选择所述多个能带的某一个能带作为基准能带，并将所选择的所述基准能带的原始数据作为基准数据，另一方面，对于所述基准能带以外的能带，求出邻接的两个能带的各自的所述原始数据的差分数据，
所述数据发送部将所求出的多个所述差分数据和所述基准数据作为所述经信息压缩过的原始数据而发送。
2.如权利要求1所述的光子计数型的X射线计算机断层摄像装置，
所述差分运算处理部，基于所生成的所述原始数据，以如下方式变更能带，即，在该原始数据值的变化较小的能量区域将能带的宽度设定得较宽、另一方面在该原始数据值的变化较大的能量区域将能带的宽度设定得较窄。
3.如权利要求1或2所述的光子计数型的X射线计算机断层摄像装置，
所述差分运算处理部，
基于所生成的所述原始数据，设定多个所述基准能带，并将所设定的所述多个基准能带中的某一个基准能带的原始数据作为所述基准数据，来运算所述差分数据。
4.如权利要求1或2所述的光子计数型的X射线计算机断层摄像装置，
所述原始数据生成部根据能量的阈值，生成所述多个能带的原始数据。
5.如权利要求1或2所述的光子计数型的X射线计算机断层摄像装置，
还具备原始数据再生成部，该原始数据再生成部接收被发送来的所述信息压缩后的原始数据，并基于该接收到的信息压缩后的原始数据，再生成所述多个能带的各自的原始数据。
6.如权利要求5所述的光子计数型的X射线计算机断层摄像装置，
还具备存储部，该存储部保存与接收到的所述信息压缩后的原始数据有关的数据。
7.一种光子计数型的X射线计算机断层摄像装置的数据传送方法，该光子计数型的X射线计算机断层摄像装置具有：X射线管，照射X射线；以及检测器，对源于所照射的所述X射线的光子进行计数，
该光子计数型的X射线计算机断层摄像装置的数据传送方法包括：
原始数据生成步骤，收集所述检测器的计数结果，根据该计数结果对于多个能带分别生成原始数据；
信息压缩步骤，在所生成的每个所述能带的原始数据间相互参照原始数据的值，对每个该原始数据进行信息压缩；以及
数据发送步骤，发送经信息压缩过的所述原始数据；
所述信息压缩步骤包括求出所生成的所述原始数据的差分数据的差分运算处理步骤，
在所述差分运算处理步骤中，选择所述多个能带的某一个能带作为基准能带，并将所选择的所述基准能带的原始数据作为基准数据，另一方面，对于所述基准能带以外的能带，求出邻接的两个能带的各自的所述原始数据的差分数据，
在所述数据发送步骤中，将所求出的多个所述差分数据和所述基准数据作为所述经信息压缩过的原始数据而发送。
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