CN1539378A - 辐射计算机断层扫描设备 - Google Patents

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Abstract

为了在使用多行检测器来收集投影数据的过程中有效地使用辐射，一种X射线CT设备包括：X射线管20；检测器阵列23，其沿旋转轴包括多个检测器行1a－4a和1b－4b，用于采集借助X射线对对象的投影数据；以及重构部，用于基于所采集的投影数据来计算并重构对象的断层影像数据，所述设备具有：准直器22，用于响应于控制命令而调节来自X射线管20的X射线的发射范围；以及控制部，用于计算采集投影数据所需的检测器行，并用于将控制命令输出给准直器以便于发射辐射以冲击所计算的检测器行，所述投影数据用于在基于涉及通过重构部来重构断层影像数据的参数而重构断层影像数据的某个部分的过程中使用。

Description

辐射计算机断层扫描设备
技术领域
本发明涉及一种辐射计算机断层扫描设备(在以下被称为辐射CT设备)，用于从有关对象的辐射投影数据来计算对象的断层影像。
背景技术
已知的辐射CT设备包括例如X射线CT设备，其采用X射线作为辐射。已知的X射线CT设备包括一种设备，其包括以二维方式安排的多个X射线检测器。所述多个X射线检测器被放置成具有沿相对于对象的预定轴的方向上的宽度。由于X射线检测器的行被形成于预定宽度上的轴向上，以二维方式被安排的X射线检测器通常被称为多行检测器。
采用多行检测器来重构断层影像的一种已知技术是锥形BP(反投影)过程(例如见专利文档1)。在锥形BP过程中，通常被称为螺旋扫描的扫描被进行，在其中经过对象中待检查区域的X射线是通过以下来检测的：例如绕上述的轴旋转多行检测器，同时在轴向上相对于对象而移动多行检测器。
通过锥形BP过程产生对应于一行X射线检测器的断层影像不仅使用了通过该行X射线检测器获得的检测数据，而且使用来自经过对应于断层影像的待检查区域并由X射线检测器的其它行检测的X射线的那些。
〔专利文件1〕
日本专利申请公开No.2001-161678。
当进行螺旋扫描并进行锥形BP过程时，如果螺旋间距小于某个值，则有一些检测数据不被用在重构断层影像的过程中的可能性。螺旋间距是从沿轴的方向上多行检测器的宽度和多行检测器的一个旋转期间相对于多行检测器的对象的移动距离之间的关系而得到的值。
如果一些检测数据不被用在重构断层影像的过程中，则用于采集这种不被使用的检测数据的X射线被无用地发射。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种CT设备，其可在采用多行检测器来收集投影数据的过程中有效地使用辐射。
本发明第一方面的辐射计算机断层扫描设备包括：辐射源，用于向对象发射辐射；调节装置，用于响应于控制命令而调节来自所述辐射源的辐射的发射范围；检测器阵列，其形成包括多个辐射检测器的二维辐射检测表面，用于检测所述辐射检测表面上的辐射；重构装置，用于基于借助所述检测器阵列采集的辐射对所述对象的投影数据来计算并重构用于所述对象的断层影像的断层影像数据；以及控制装置，用于基于涉及通过所述重构装置来重构所述断层影像数据的参数而计算采集所述投影数据所需的所述辐射检测表面中的照射区域，并用于将所述控制命令输出给所述调节装置以便于发射辐射以冲击所述照射区域，所述投影数据用于重构所述断层影像数据的某个部分的过程中使用。
本发明第二方面的辐射计算机断层扫描设备包括：辐射源，用于向对象发射具有预定宽度的辐射；以及检测器阵列，其形成包括多个辐射检测器的二维辐射检测表面，用于检测所述辐射检测表面上的辐射，所述设备用于基于借助所述检测器阵列采集的来自所述辐射源的辐射对所述对象的投影数据来计算并重构用于所述对象的断层影像的断层影像数据，并且所述设备进一步包括处理装置，用于在重构所述断层影像数据的过程中基于涉及重构所述断层影像数据的参数来确定来自所述多个辐射检测器的每个的所述投影数据的使用次数。
在本发明第一方面的辐射计算机断层扫描设备中，辐射从辐射源被发射向对象。辐射的发射范围通过接收控制命令的调节装置得以调节。具有经调节的发射范围的辐射被检测于包括在多个辐射检测器的检测器阵列上以二维方式被形成的辐射检测表面上。通过这样由检测器阵列来检测辐射，借助辐射对对象的投影数据被采集。重构装置基于投影数据来计算并重构所述对象的断层影像数据。
在通过检测器阵列来采集投影数据的过程中，采集用于在重构断层影像数据的每个部分的过程中使用的投影数据所需的辐射检测表面中的照射区域由控制装置基于涉及重构断层影像数据的参数来计算。控制装置将控制命令输出给调节装置以便于发射辐射以冲击照射区域。
在本发明第二方面的辐射计算机断层扫描设备中，具有预定宽度的辐射从辐射源被发向对象。具有预定宽度的辐射被检测于在检测器阵列上以二维方式被形成的辐射检测表面上。通过这样由检测器阵列来检测辐射，借助辐射对对象的投影数据被采集。基于投影数据，对象的断层影像数据被计算并重构。
在重构断层影像的过程中的投影数据的使用次数是由处理装置基于涉及重构断层影像数据的参数来确定的。
依照本发明，提供了一种CT设备，其可在使用多行检测器来收集投影数据的过程中有效地使用辐射。
从如在附图中说明的本发明优选实施例的以下描述来看，本发明另外的目的和优点将是显而易见的。
附图说明
图1示出了依照本发明第一实施例的X射线CT设备的设备配置。
图2示出了图1中所示的X射线CT设备中的主要部分的配置。
图3示出了在本发明第一实施例中获得的断层影像和X射线束之间的关系。
图4是示出依照本发明第一实施例的影像重构过程的流程图。
图5示出了在本发明第二实施例中获得的断层影像和X射线束之间的关系。
图6示出了在本发明第三实施例中获得的断层影像Im和X射线束之间的关系，在其中(a)示出了在包含旋转轴的平面中的关系，而(b)示出了在旋转轴的方向上观察时的关系。
图7示出依照本发明第三实施例的影像重构过程的流程图。
图8用于说明螺旋间距的定义，在其中(1)示出大约为一的螺旋间距，而(b)示出小于一的螺旋间距。
具体实施方式
现在将参照附图来描述本发明的实施例。本发明中的辐射包括X射线。将针对作为辐射CT设备实例的X射线CT设备来描述以下实施例。
第一实施例
图1示出依照本发明第一实施例的X射线CT设备的设备配置，并且图2示出图1中所示的X射线CT设备中的主要部分的配置。图1中所示的X射线CT设备是本发明中辐射计算机断层扫描设备的一个实施例。
如图1中所示，X射线CT设备包括扫描台架2、操作控制台3和成像台4。
扫描台架2包括X射线管20、准直器22、检测器阵列23、数据采集系统(DAS)24、X射线控制器25、准直器控制器26、旋转部27和旋转控制器28。
X射线管20是本发明中的辐射源的一个实施例，并且准直器22是调节装置的一个实施例。成像台4、旋转部27和旋转控制器28构成本发明中的移动装置的一个实施例。
如图2中所示，X射线控制器25被连接于X射线管20，并且准直器控制器26被连接于准直器22。检测器阵列23被连接于DAS 24，并且旋转控制器28被连接于旋转部27。
基于来自X射线控制器25的控制信号CTL251，X射线管20向准直器22以某个强度来发射X射线。
通过基于来自准直器控制器26的控制信号CTL261来调节孔径221的开启程度，准直器22可调节由X射线管20发射的X射线的发射范围。
检测器阵列23采用多个X射线检测器以形成具有i列和j行的二维矩阵(阵列)。
每个X射线检测器都由例如闪烁器和光电二极管的组合制成。
在列方向上，近似i＝1000个X射线检测器被安排以构成一个检测器行。图2示出检测器阵列23，其具有例如八个检测器行，即j＝8。在以下，检测器行在检测器阵列23的行方向上依次从中心到右边被表示为检测器行1a、2a、3a和4a，并且依次从中心到左边被表示为检测器行1b、2b、3b和4b。
所述多个检测器行1a-4a和1b-4b被相互平行地邻接。
通过这样以矩阵来安排X射线检测器，通常二维的X射线检测平面23S被形成。
如图1和2中所示，检测器阵列23被放置在距准直器22的某个距离处。准直器22和检测器阵列23之间的空间形成X射线发射空间29。X射线发射空间29容纳对象6。
检测器阵列23在X射线检测表面23S上检测在准直器22的孔径221处发射并经过在其中容纳对象6的X射线发射空间29的X射线束的强度。
DAS 24基于来自操作控制台3的控制信号CTL303从构成X射线检测表面23S的各个X射线检测器收集用于X射线强度的检测数据，并且将该数据发送给操作控制台3。
DAS 24 A-D(模拟到数字)转换所收集的检测数据并将其发送给操作控制台3。由DAS 24发送的数据有时被称为原始数据。
旋转部27基于来自旋转控制器28的控制信号而旋转于X射线发射空间29的预定旋转轴AX上。
旋转部27支持X射线管20、准直器22、检测器阵列23、DAS 24、X射线控制器25和准直器控制器26，并且通过旋转部27的旋转而一起旋转于旋转轴AX上，同时维持这些部件之间的相对位置关系。
在本实施例中，检测器阵列23中的检测器行被安排于旋转轴AX的方向上。旋转轴AX的方向，即检测器阵列23中的检测器行1a-4a和1b-4b的安排方向，被定义为z方向。
X射线管20和检测器阵列23被放置以使X射线管20中的X射线的发射中心在z方向上与检测器阵列23的中心对齐。
成像台4的位置可通过未示出的诸如马达的驱动装置来改变。对象6被放置在成像台4上。当把对象6带到X射线发射空间29中时或当对对象6成像时，响应于来自操作控制台3的控制信号CTL30b，成像台4的位置被改变。
例如，对象6被带到X射线发射空间29中以使从头部到脚趾分布的对象体轴的方向被与z方向对齐。
X射线控制器25将控制信号CTL251输出给X射线管20以便基于来自将在稍后被讨论的操作控制台3中的中央处理设备30的控制信号CTL301来控制X射线管20所发射的X射线的强度。
响应于来自操作控制台3的控制信号CTL302，准直器控制器26通过输出给准直器22的控制信号CTL261来控制孔径221的开启程度。
旋转控制器28基于来自操作控制台3中的中央处理设备30的控制信号CTL304而输出控制信号给旋转部27以绕旋转轴AX来旋转旋转部27。
如图1中所示，操作控制台3包括中央处理设备30、输入装置31、显示装置32和存储装置33。
输入装置31接受由操作者输入的命令以便于操作X射线CT设备1，并且将该命令发送给中央处理设备30。
显示装置32用于显示从通过中央处理设备30的计算而得到的CT影像。
存储装置33通过中央处理设备30来存储用于操作X射线CT设备1的几种程序和参数以及包括用于CT影像的影像数据的数据。
如图2中所示，中央处理设备30包括控制部34、重构部36和显示部38。
重构部36是本发明中的重构装置的一个实施例，并且控制部34是控制装置的一个实施例。
中央处理设备30可被构成为单个硬件单元或包括对应于上述部件的多个适当硬件单元的系统。
控制部34被连接于DAS 24、输入装置31、重构部36、显示部38、X射线控制器25、准直器控制器26、旋转控制器28和成像台4。
重构部36被进一步连接于显示部38。
存储装置33适当地由控制部34、重构部36和显示部38来访问。
控制部34将控制信号CTL30b输出给成像台以在z方向上载运对象6。
控制部34基于操作者通过输入装置31输入的命令而将控制信号CTL30a输出给扫描台架2以便于采集用于在将对象6的断层影像产生为CT影像的过程中使用的检测数据，并且使台架2进行对对象6的扫描。扫描对象6的方法将在稍后被描述。
来自控制部34的控制信号CTL30a包括控制信号CTL301、302、303和304。
此外，控制部34基于在扫描中由DAS 24收集的检测数据而接收原始数据。由控制部34接收的数据是借助辐射对对象6的投影数据。
重构部36通过控制部34来获得投影数据。重构部36然后对所获得的投影数据执行算数处理，包括本领域中已知的反投影处理，从而重构对象6中待检查的区域的断层影像。
响应于来自控制部34的命令信号，显示部38在显示装置32上显示由重构部36产生的断层影像。
现在将描述依照本发明的X射线CT设备的操作。
控制部34将控制信号CTL30b和CTL304分别输出给成像台4和旋转控制器28以在z方向上移动成像台4，同时绕旋转轴AX来旋转旋转部27，以便于采集用于在影像产生过程中使用的投影数据。从躺在成像台4上的对象6的视点来看，被安装在旋转部27上的X射线管20、准直器22和检测器阵列看起来是绕旋转轴AX螺旋地移动。在旋转部27的旋转期间，DAS 24以预定采样间隔来收集检测数据。通过这种螺旋移动对投影数据的采集被称为螺旋扫描。
图3示出在第一实施例中获得的断层影像和X射线束之间的关系。在图3中，包含初始位置处的旋转轴AX、X射线管20、准直器22和检测器阵列23的平面被定义为yz平面。在附图纸平面中垂直于yz平面的方向是x方向。
而且，在图3中，在初始位置处和在相对于对象6绕旋转轴AX的一个旋转之后的位置处进行螺旋扫描的X射线管20、准直器22和检测器阵列23被示出。为便于理解，X射线管20、准直器22、检测器阵列23和旋转轴AX被描述为具有初始位置和一个旋转之后的位置之间的偏离。
相对于对象6的X射线管20的初始位置有时将被称为起始点，并且一个旋转之后的位置在以下被称为结束点。
在第一实施例中，重构部36基于旋转部27的一个旋转中的检测数据来重构断层影像。而且，考虑了以下情况，即重构部36重构用于例如距离a处的起始点和结束点之间的中点处平行于xy平面的断层影像Im的影像数据。
此外，考虑了以下情况，即螺旋扫描中的螺旋间距是一或一以下。图8是用于说明螺旋间距的定义的图，在其中(a)示出了大约为一的螺旋间距，而(b)示出了小于一的螺旋间距。
图8(a)和(b)类似于图3，并且示出了在包含旋转轴AX的平面中，在绕旋转轴AX的一个旋转期间的相对于对象6的X射线管20和检测器阵列23的位置关系。
沿旋转轴AX的X射线管20/检测器阵列23和对象6之间的相对移动距离被定义为a。而且，当X射线束5冲击检测器阵列23中的所有检测器时的旋转轴AX上的X射线束5的发射宽度被定义为b。
在本实施例中，螺旋间距hp被定义为hp＝a/b。
在图8(a)中，a≈b，并且螺旋间距是大约一。
在图8(b)中，a＜b，并且螺旋间距小于一。
螺旋间距由此由X射线管20、旋转轴AX和检测器阵列23的几何位置关系(几何结构)、检测器阵列23中检测器行的数量和成像台4的移动速度来确定。
当如图3中所示螺旋间距小于一时，有某些检测器行不被用在重构断层影像Im的过程中的可能性。
例如，当如图3中所示重构断层影像Im时，在起始点处，仅冲击检测器行2a和3a的X射线束经过对应于断层影像Im的待检查的区域。在结束点，仅冲击检测器行2b和3b的X射线束经过对应于断层影像Im的待检查的区域。
因此可以看到，在重构断层影像Im的过程中，仅冲击检测器行2a、3a、2b和3b的X射线的检测数据被用在旋转部27的一个旋转期间，而在重构断层影像Im的过程中不需要检测器行4a和4b。
显然采集在重构断层影像的过程中使用的检测数据所需的检测器行根据参数而变化，例如，该参数包括断层影像Im的尺寸、y方向和z方向上的断层影像Im的位置、X射线管20的几何结构、检测器阵列23和旋转轴AX、检测器行的数量、以及螺旋间距。
从图3可看到，在起始和结束点之间的中点处重构断层影像Im时，z方向上的较外的检测器行趋向于不被用于具有较接近于旋转轴AX的y方向上的中心、断层影像Im的较小尺寸和较小螺旋间距的断层影像Im。
在涉及重构用于断层影像Im的影像数据的参数中，检测器行的数量和几何结构是不可变的，这是因为他们取决于台架2的设备配置，并且其信息被保存在存储装置23中。
断层影像Im的尺寸、相对于旋转轴AX的其位置以及螺旋间距是可在成像中由操作者任意指定的参数。操作者通过输入装置31输入这些参数。输入参数通过中央处理设备30发送给存储装置23，并被存储在存储装置23中。
控制部34在用于采集投影数据的扫描中访问存储装置23以获得涉及重构用于断层影像Im的影像数据的参数。控制部34然后基于这些参数在算数上寻找采集投影数据所需的检测器行，所述投影数据用于在重构用于断层影像Im的影像数据的过程中使用。具体而言，例如，图3中所示的采集用于断层影像Im的投影数据所需的检测器行如以上所述在算数上被发现为检测器行2a、3a、2b和3b。采集投影数据所需的检测器行由此基于涉及重构影像数据的参数而从几何关系被得到。
控制部34在螺旋扫描中将控制信号CTL302输出给准直器控制器28以发射X射线，从而恒定地冲击采集投影数据所需的检测器行2a、3a、2b和3b，所述投影数据用于在重构用于断层影像Im的影像数据中使用。
来自准直器控制器28的控制信号CTL261调节准直器22中的孔径221的开启程度以防止X射线束r4a和r4b冲击检测器行4a和4b，并且X射线被发射以仅冲击一个范围的检测器行2a、3a、2b和3b。
第一实施例中的影像重构过程可在以下参照图4中所示的流程图来总结。
首先，操作者输入涉及成像的参数，如要获得的断层影像Im的位置和尺寸以及螺旋间距(步骤ST1)。
涉及成像的参数被发送给存储装置23并在存储装置23中与涉及设备配置的参数一起被存为涉及重构断层影像数据的参数，所述涉及设备配置的参数包括检测器行的数量和几何结构。
控制部34基于涉及重构断层影像数据的参数来计算采集投影数据所需的检测器行，所述投影数据用于在重构用于待重构的断层影像Im的断层影像数据的过程中使用(步骤ST2)。
X射线的发射范围被调节以使X射线冲击由在步骤ST2计算的检测器行构成的区域(步骤ST3)。
由在步骤ST2计算的检测器行构成的区域对应于本发明的照射区域。
对X射线的发射范围的调节是通过准直器实现的。在第一实施例中，一旦孔径221的开启程度已被调节以使X射线冲击照射区域，则在扫描期间准直器22不需要被控制。
在仅向所述照射区域发射X射线的同时，螺旋扫描被进行(步骤ST4)。
在本实施例中，由于断层影像Im是从旋转部27的一个旋转期间所采集的检测数据得以重构的，在旋转部27已从起始点绕旋转轴AX旋转了360°之后，扫描被终止。
重构部36基于在步骤ST4处的螺旋扫描中获得的投影数据来重构用于断层影像Im的影像数据(步骤ST5)。
在重构断层影像数据的过程中，例如本领域中已知的锥形BP过程被采用。
根据需要，具有由重构部36通过计算而重构的影像数据的断层影像Im被显示在显示装置32上。
如以上所述，依照第一实施例，基于涉及重构某个位置处的断层影像数据的参数，采集用于在重构断层影像数据的过程中使用的投影数据所需的检测器行被自动计算。然后进行扫描以使X射线冲击所计算的检测器行。通过准直器22来防止X射线束冲击不是所计算的检测器行的检测器行。这样，X射线束被防止冲击对断层影像数据重构没有贡献的检测器行，由此排除了无用的X射线束发射。作为结果，对对象6的曝光剂量可被减小。这些效果对于较小的螺旋间距更为明显。
第二实施例
在第一实施例中，X射线被发射以恒定地冲击在扫描期间被计算一次的照射区域。在以下所述的本发明的第二实施例中，X射线所冲击的照射区域中的区域在扫描期间被进一步调制。
图5示出在第二实施例中获得的断层影像和X射线束之间的关系。图5类似于图3和8，并且示出在包含旋转轴AX的平面中，在绕旋转轴AX的一个旋转期间相对于对象6的检测器阵列23和X射线管20的位置关系。
第二实施例的X射线CT设备类似于依照第一实施例的X射线CT设备，除了X射线所冲击的区域在扫描期间被调制。因此，有关设备配置的详述被省略。
在图5和3中，螺旋间距是相同的。假定具有与在第一实施例中相同的尺寸和位置的断层影像Im要被重构。
如针对第一实施例所述的，在起始点处，仅冲击检测器行2a和3a的X射线束r2a和r3a经过对应于断层影像Im的待检查的区域。在结束点，仅冲击检测器行2b和3b的X射线束r2b和r3b经过对应于断层影像Im的待检查的区域。
尽管采集用于在重构用于断层影像Im的影像数据过程中使用的投影数据所需的检测器行是例如检测器行2a、3a、2b和3b，经过对应于断层影像Im的区域中的对象的辐射冲击的这些检测器行中的那些行随着旋转部27的位置而相继变化。
在第二实施例中，经过对应于断层影像Im的区域中的对象的辐射冲击的检测器行是由控制部34根据旋转部27的位置而计算的。由在所计算的检测器行中的X射线检测器的检测表面构成的区域对应于本发明的部分照射区域。构成部分照射区域的检测器行可从在第一实施例中提及的涉及重构用于断层影像Im的影像数据的参数以及相对于对象6的旋转部的位置而在几何上被得到。
控制部34将控制信号CTL302输出给准直器控制器26以便于连续调制准直器22中的孔径以使X射线在扫描期间变化的位置处冲击所述部分照射区域。
例如，如图5中所示，在起始点处，X射线仅冲击检测器行2a和3a，而没有X射线冲击检测器行1a、4a、1b-4b。在结束点处，X射线仅冲击检测器行2b和3b，而没有X射线冲击检测器行1b、4b、1a-4a。
第二实施例中的影像重构过程类似于在第一实施例中，除了在以下所述的点，并且详述将因此被省略。
在第二实施例中，对应于所述部分照射区域的检测器行被计算于图4中所示的流程图中的步骤ST2。然后，在步骤ST3处，X射线发射范围被实时地调节以使X射线冲击所计算的检测器行，与此同时，进行步骤ST4处的扫描。
如以上所述，在第二实施例中，由于X射线不冲击除了对应于部分照射区域的那些以外的检测器行，由第一实施例相比，X射线束的无用发射被进一步进减小。作为结果，与第一实施例相比，对对象6的曝光剂量可被进一步减小。
除了与第一实施例相比在扫描期间被减小的X射线发射范围以外，X射线冲击采集用于在重构断层影像Im的过程中使用的投影数据所需的检测器行，并因此与第一实施例相比，断层影像Im的影像质量未被改变。
第三实施例
在下述的本发明的第三实施例中，不是控制X射线发射范围，而是在重构断层影像Im的过程中投影数据的使用次数是基于涉及重构断层影像数据的参数来确定的。
依照第三实施例的X射线CT设备与第一和第二实施例中的X射线CT设备1的不同之处在于前者具有用于确定投影数据的使用次数的处理装置。处理装置可由图2中所示的控制部34或重构部36来实施。在本实施例中，处理装置由重构部36来实施。
由于除了以上所述的那些以外的X射线CT设备的配置和功能类似于以上描述中的那些，其详述被省略。
在第三实施例中，亦假定位于沿旋转轴AX的X射线管20的起始点和结束点之间的中点处的断层影像Im要以小于一的螺旋间距来重构，如在第一和第二实施例中。然而，在第三实施例中，在采集用于在重构用于断层影像Im的影像数据的过程中使用的投影数据中，旋转部27的旋转角度不局限于360°。在第三实施例中，X射线管20的结束点的位置不是在旋转部27的一个旋转之后相对于对象6的位置，而是在完成用于采集投影数据的扫描时相对于对象6的位置。
图6示出在第三实施例中获得的断层影像Im和X射线束之间的关系。图6(a)类似于图3和5，并且示出在包含旋转轴AX的平面中，在一个扫描中相对于对象6的检测器阵列23和X射线管20的位置关系。图6(b)示出在图6(a)的z方向上的侧视图。
在本实施例中，旋转部27旋转例如直到大于360°的角度。这样，在旋转部27的旋转角度不是360°的整数倍，X射线管20和检测器阵列23不处于与在起始点处相同的方位上，从而导致如图6(b)中所示的xy平面中的偏离。然而，为便于理解，在图6(a)中，起始点和结束点被画在相同的平面中。
在第三实施例中，控制部34将控制信号CTL302输出给准直器控制器26以便于发射X射线以冲击检测器阵列23中的所有检测器行。在该条件下，控制部34将控制信号CTL30b和CTL304分别输出给成像台4和旋转控制器28以进行直到大于360°的旋转部27的旋转角度的螺旋扫描。
在旋转部27已旋转到大于360°的角度时，螺旋间距被假增加(pseudo-increase)，并且有可能在重构断层影像数据的过程中使用由检测器阵列23的z方向上的较外检测器行采集的投影数据，如图6(a)中所示。
可在重构断层影像Im的过程中使用的投影数据所来自的检测器行可根据涉及重构断层影像数据的参数而变化，如y方向上和z方向上断层影像Im的位置、几何结构、检测器行的数量以及螺旋间距，如在第一和第二实施例中。
基于这些参数，控制部34计算那些由检测器阵列23中的X射线检测器采集的投影数据是要被用于重构断层影像Im。从投影数据的立场来看，这意味着在重构断层影像数据的过程中投影数据的使用次数被确定。
例如，在图6(a)中，即使投影数据是从结束点处冲击检测器行4b的X射线束r4b而采集的，来自X射线束r4b的投影数据并不被用在常规技术中的重构中，该常规技术规定应仅使用在旋转部27的一个旋转期间的投影数据来重构断层影像Im。在本实施例中，如果这种投影数据可被用在重构中，则它被用于重构断层影像数据。从来自X射线束r4b的投影数据的立场来看，使用次数被增加。
如以上所述，控制部34基于涉及重构断层影像数据的参数来确定扫描中采集的投影数据的使用次数。优选地，相对于对象6的旋转部27的移动量被确定并且X射线被发射向检测器行以使基于涉及重构断层影像数据的参数而确定的使用次数被达到，这在投影数据的采集效率上是优选的。
用于此的旋转部27的移动量是由控制部34来计算的。因此，本发明的计算装置由本实施例中的控制部34来实施。
现在将参照图7中所示的流程图来总结第三实施例中的影像重构过程。
类似于上述的实施例，涉及成像的参数被输入，如要获得的断层影像Im的位置和尺寸以及螺旋间距(步骤ST11)。
涉及成像的参数与涉及设备配置的参数一起被存在存储装置23中作为涉及重构断层影像数据的参数。
控制部34基于涉及重构断层影像数据的参数来在算数上确定有多少投影数据的集合要被用于重构用于某个位置处的断层影像Im的断层影像数据(步骤ST12)。
从投影数据的立场来看，断层影像数据中投影数据的使用次数被确定。
控制部34确定相对于对象6的旋转部27的移动量以使投影数据的使用次数达到在步骤ST12处计算的次数(步骤ST13)。
由于螺旋间距确定成像台4的移动速度和旋转部27的旋转速度，旋转部27的移动量是由从扫描起始位置开始的旋转部27的旋转角度来确定的。
然后进行螺旋扫描以使旋转部27达到在步骤ST13计算的移动量。(步骤ST14)。
此时，X射线被设置以使它们冲击检测器阵列23中的所有检测器行。
重构部36使用在步骤ST12计算的使用次数基于在步骤ST4处的螺旋扫描中采集的检测数据来重构用于断层影像Im的影像数据。(步骤ST15)。
例如，断层影像数据是使用本领域中已知的锥形BP过程来重构的。
根据需要，基于由重构部36通过计算而重构的影像数据的断层影像Im被显示在显示装置32上。
如以上所述，在第三实施例中，用于重构断层影像数据的投影数据的使用次数是基于涉及在某个位置处重构断层影像数据的参数来确定的。而且，旋转部27的移动量被确定以获取对应于重构中的使用次数的投影数据。
这样，由z方向上接近末端(end)的检测器行采集的投影数据的使用次数在重构用于断层影像Im的影像数据的过程中被增加。因此，从X射线管20发射的辐射被有效地使用。
由接近末端的检测器行采集的投影数据是在z方向上远离断层影像Im的位置处所采集的那些。因此，如果这样的投影数据被用于重构断层影像Im，则断层影像Im的影像质量不被降低，但不总是被提高。然而，通过使用由接近末端的检测器行采集的投影数据，有关断层影像Im的信息被相应增加，从而导致断层影像Im的提高的可再现性。
此外，在第三实施例中，在采集投影数据的过程中不需要控制准直器。这样，X射线CT设备的配置和控制被简化。
应指出，本发明并不局限于上述实施例，并且可在所附权利要求的范围内被适当地修改。例如，用于在扫描中使用的辐射不局限于X射线，而可以是诸如伽玛射线的其它辐射。而且，可通过除了锥形BP过程以外的某种影像重构技术来重构断层影像数据，仅需假定投影数据由在沿旋转轴AX的方向上具有多个检测器行的检测器阵列来采集。
此外，旋转部27而不是成像台4可被移动于z方向上，仅需假定对象6和旋转部27在旋转轴AX的方向上相对于彼此是可移动的。
可在本发明的精神和范围内配置发明的许多大为不同的实施例。应理解，本发明不局限于在说明书中描述的特定实施例，除了如在所附权利要求中所限定的。

Claims (10)

1.一种辐射计算机断层扫描设备，包括：
辐射源，用于向对象发射辐射；
调节装置，用于响应于控制命令而调节来自所述辐射源的辐射的发射范围；
检测器阵列，其形成包括多个辐射检测器的二维辐射检测表面，用于检测所述辐射检测表面上的辐射；
重构装置，用于基于借助所述检测器阵列采集的辐射对所述对象的投影数据来计算并重构用于所述对象的断层影像的断层影像数据；以及
控制装置，用于基于涉及通过所述重构装置来重构所述断层影像数据的参数来计算采集用于在重构断层影像数据的某个部分的过程中使用的所述投影数据所需的所述辐射检测表面中的照射区域，并用于将所述控制命令输出给所述调节装置以便于发射辐射以冲击所述照射区域。
2.权利要求1的辐射计算机断层扫描设备，其中：
所述设备进一步包括移动装置，其支持所述辐射源、调节装置和检测器阵列，同时维持其相对位置关系；并且
所述移动装置相对于所述对象绕预定轴旋转所述辐射源、调节装置和检测器阵列，同时在所述轴向上相对于所述对象而移动它们。
3.权利要求2的辐射计算机断层扫描设备，其中：
在所述移动装置的移动期间，所述控制装置将所述控制命令输出给所述调节装置以便于发射辐射以恒定地冲击所述照射区域。
4.权利要求2的辐射计算机断层扫描设备，其中：
所述控制装置使辐射冲击所述照射区域内的部分区域，并且在所述移动装置移动时，将控制命令输出给所述调节装置以便于连续地改变所述部分区域的位置。
5.权利要求4的辐射计算机断层扫描设备，其中：
所述部分照射区域是在所述移动装置的移动期间，经过对应于所述断层影像的某个部分的所述对象而辐射冲击的区域。
6.权利要求2的辐射计算机断层扫描设备，其中：
螺旋间距是一或一以下。
7.权利要求6的辐射计算机断层扫描设备，其中：
所述参数包括所述断层影像的尺寸、相对于所述轴的断层影像的位置、在沿所述轴的方向上所述辐射检测器的数量、所述辐射源和所述检测器阵列之间的位置关系、以及所述螺旋间距。
8.权利要求2的辐射计算机断层扫描设备，其中：
基于用于绕所述轴的所述移动装置的一个旋转的投影数据，所述断层影像数据被重构于在一个旋转期间相对于所述对象的所述移动装置的移动距离的中点处。
9.一种辐射计算机断层扫描设备，包括：辐射源，用于向对象发射具有预定宽度的辐射；以及检测器阵列，其形成包括多个辐射检测器的二维辐射检测表面，用于检测所述辐射检测表面上的辐射，所述设备用于基于借助所述检测器阵列采集的来自所述辐射源的辐射对所述对象的投影数据来计算并重构用于所述对象的断层影像的断层影像数据，其中所述设备进一步包括：
处理装置，用于在重构所述断层影像数据的过程中基于涉及重构所述断层影像数据的参数来确定来自所述多个辐射检测器的每个的所述投影数据的使用次数。
10.权利要求9的辐射计算机断层扫描设备，其中：
所述设备进一步包括移动装置，其支持所述辐射源和检测器阵列，同时维持其相对位置关系；并且
所述移动装置相对于所述对象而绕预定轴旋转所述辐射源和检测器阵列，同时在所述轴向上相对于所述对象而移动它们。
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