FR2876268A1 - Procede de regulation de dose de rayons x et appareil de tomographie aux rayons x utilisant un ordinateur - Google Patents
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Abstract
La présente invention propose un procédé de régulation de dose de rayons X pour la régulation de signaux de détection provenant d'un détecteur (24) à agencements multiples, doté d'un RSB amélioré, utilisé pour le signal de détection détecté en employant le détecteur (24) à agencements multiples dans lequel une pluralité de canaux de détecteurs de rayons X placés selon un agencement dimensionnel dans la direction des canaux, sont empilés en une pluralité de rangées dans la direction des rangées afin de former des canaux de détecteurs de rayons X, d'une matrice à deux dimensions. Une pluralité de canaux de détecteurs de rayons X situés dans le détecteur à agencements multiples (24), ou dans le détecteur plan de rayons X ou encore dans un intensificateur d'image de rayons X, sont utilisés en tant que canaux de référence (30) de dose de rayons X pour la régulation de la dose de rayons X, grâce à la somme des signaux ou à la moyenne des signaux de détecteur provenant des canaux de référence (30) de dose de rayons X.
Description
PROCEDE DE REGULATION DE DOSE DE RAYONS X
ET APPAREIL DE TOMOGRAPAHIE AUX RAYONS X,
UTILISANT UN ORDINATEUR
La présente invention se rapporte à un procédé de régulation de dose de rayons X et à un appareil de CT (tomographie traitée par ordinateur, ou scanner) permettant de réguler la dose de rayons X d'un signal de détection de rayons X détecté en utilisant un détecteur à agencements multiples ou un détecteur plan de rayons X, ou encore un intensificateur (I.I) d'image de rayons X, et plus particulièrement à un procédé de régulation de dose de rayons X et à un appareil du type scanner qui peut permettre d'améliorer le rapport signal/bruit (RSB) d'une image de scanner dans tous les modes d'analyse comprenant l'acquisition classique et l'acquisition hélicoïdale. Le détecteur à agencements multiples comporte ici une pluralité de lignes d'une pluralité de canaux de détection de rayons X agencés dans une seule dimension dans la direction des canaux.
L'appareil du type scanner utilisant le détecteur à agencements multiples comporte de façon classique un canal de détection de dose de rayons X incorporé de façon classique, c'est-à-dire un canal de référence de dose de rayons X dans chaque rangée, de telle manière que le canal de référence de chaque rangée effectue une régulation indépendante de la dose de rayons X du détecteur principal, c'est-à-dire du canal principal (voir par exemple JP-A-2002-200071, p. 10 à 11, figures 1 à 4).
Dans l'appareil du type scanner utilisant un détecteur à agencements multiples, ou un détecteur plan de rayons X, ou encore un intensificateur d'image de rayons X, lorsque l'épaisseur de la coupe est plus faible, l'épaisseur de coupe du canal de référence de dose de rayons X est alors également plus faible, et la dose de rayons X du signal de détection provenant du détecteur principal, à coupe mince, a besoin d'être régulée par le signal de détection, ou par le signal de référence de dose de rayons X, présentant un SNR inférieur, et ainsi le RSB se détériore davantage dans l'agencement de détecteur à coupe mince, et le bruit augmente davantage sur l'image reconstruite.
C'est pourquoi l'objet de la présente invention est de proposer un procédé de 30 régulation de la dose de rayons X, à RSB plus élevé, des signaux de détection provenant du détecteur à agencements multiples, et un appareil du type scanner qui régule la dose de rayons X en utilisant celui-ci.
Dans un aspect destiné à résoudre le problème ci-dessus, la présente invention propose un procédé de régulation de la dose de rayons X, pour réguler le signal de détection détecté en utilisant un détecteur à agencements multiples, ou un détecteur plan de rayons X, ou un intensificateur d'image de rayons X, dans lequel une pluralité de canaux de détection de rayons X agencés dans la direction des canaux sont agencés en une pluralité de rangées dans la direction des rangées et les canaux de détection de rayons X sont disposés en forme de matrice, le procédé comprenant les étapes consistant à : désigner certains canaux d'une pluralité de canaux de détection de rayons X dans le détecteur à agencements multiples ou dans le détecteur plan de rayons X, ou dans l'intensificateur d'image de rayons X, en tant que canaux de référence de dose de rayons X, et en utilisant le signal dérivé basé sur la somme ou sur la moyenne des signaux de détection provenant des canaux de référence de dose de rayons X pour réguler la dose de rayons X. Dans un autre aspect destiné à résoudre le problème présenté plus haut, la présente invention propose: un appareil du type scanner dans lequel la dose de rayons X est régulée pour le signal de détection d'une pluralité de vues détectées en utilisant un détecteur à agencements multiples ou un détecteur plan de rayons X, ou un intensificateur d'image de rayons X, dans lequel une pluralité de canaux de détection de rayons X agencés dans la direction du canal sont agencés en une pluralité de rangées dans la direction de la rangée et les canaux de détection de rayons X sont disposés en forme de matrice, l'appareil du type scanner effectuant la reconstruction de l'image sur la base des signaux après régulation, l'appareil comprenant: un moyen de régulation consistant en une pluralité de canaux spécifiques de détection de dose de rayons X en tant que canaux de référence de dose de rayons X dans le détecteur à agencements multiples, ou dans le détecteur plan de rayons X, ou dans l'intensificateur d'image de rayons X, pour réguler la dose de rayons X en utilisant le signal basé sur la somme ou la moyenne des signaux de détection provenant des canaux de référence de dose de rayons X. Il est préférable que les canaux de référence de dose de rayons X ci-dessus soient situés sur le même canal dans chaque rangée de chaque agencement du détecteur de rayons X dans le but d'obtenir de manière appropriée des signaux pour la régulation de la dose de rayons X. Il est également préférable que la somme ou la moyenne du signal de détection ci-dessus soit la somme ou la moyenne de signaux à l'exception des signaux provenant des canaux de référence de dose de rayons X situés aux deux extrémités du détecteur de rayons X dans la direction des rangées, pour obtenir par la suite de manière appropriée des signaux pour la régulation.
Il est préférable que les canaux de référence de dose de rayons X de chaque l0 rangée des détecteurs de rayons X puisse comporter une pluralité de canaux dans la direction des canaux du détecteur de rayons X afin d'améliorer encore le RSB des signaux pour la régulation de la dose de rayons X. Il est également préférable que les canaux de référence de dose de rayons X de chaque rangée des détecteurs de rayons X puissent être situés aux deux extrémités, ou à proximité des deux extrémités du détecteur de rayons X dans la direction des canaux pour améliorer la stabilité en faisant décroître la probabilité d'un blocage du canal de régulation de la dose de rayons X par un objet qui doit être détecté. Il est en outre préférable que le canal de.: retérence de dose de rayons X soit utilisé en tant que canal de détection de rayons X pour une commande par collimateur des rayons X afin d'améliorer l'efficacité de l'utilisation du détecteur de rayons X. Il est préférable que les canaux de référence de dose de rayons X puissent être divisés en une pluralité de groupes dans la direction des rangées des détecteurs de rayons X, dans le but de déterminer la somme ou la moyenne des signaux du détecteur pour chaque groupe afin de n'utiliser que le signal de groupes ne comprenant pas les canaux de référence de dose de rayons X ayant un rayon X incident bloqué par un obstacle sur le trajet de transmission des rayons X, pour éviter l'influence du blocage de rayons X incidents par l'obstacle.
Il est préférable que la somme ou la moyenne des signaux du détecteur puisse être la somme ou la moyenne des signaux à l'exception de ceux des canaux de référence de dose de rayons X ayant un rayon X incident bloqué par l'obstacle sur le trajet de transmission des rayons X, de manière à éviter l'influence de l'objet qui bloque le rayon X. Il est préférable pour la stabilité et la grande précision de la détection du blocage de rayon X incident dans le canal de référence de dose de rayons X que la présence de l'obstacle puisse être déterminée, sur la base de signaux informatifs obtenus depuis un générateur de rayons X, en détectant si le rayon X incident dans les canaux de référence de dose de rayons X est bloqué ou non.
Il est préférable que la régulation de la dose de rayons X puisse être basée sur l'information obtenue à partir du générateur de rayons X, en cas de blocage de rayon X incident dans tous les canaux de référence de dose de rayons X, dans le but d'un fonctionnement stable de la régulation de la dose de rayons X en toutes circonstances, même lorsque la précision est quelque peu détériorée.
Il est préférable que le signal informatif obtenu depuis le générateur de rayons X soit l'intensité du tube ou la tension du tube, ou les deux, du fait que le signal infolniatif se rapporte à la dose de rayons X. Selon les aspects décrits ci-dessus de la présente invention, du fait que les canaux spécifiques de détection de rayons X de chaque rangée, dans le détecteur à agencements multiples, ou dans le détecteur plan de rayons X, ou sur l'intensificateur d'image de rayons X sont utilisés pour les canaux de référence de dose de rayons X et que les signaux basés sur la somme ou sur la moyenne des signaux de détection de ces canaux de référence de dose de rayons X sont utilisés pour la régulation de la dose de rayons X, on peut ainsi obtenir des données de projection pré-traitées dotées d'un meilleur RSB. La reconstruction de l'image réalisée en rapport avec des données de projection peut fournir une image tomographique de grande qualité, dotée d'un RSB amélioré.
Les signaux informatifs obtenus à partir du générateur de rayons X, tel que l'intensité du tube, ou la tension du tube peuvent être utilisés pour la décision concernant le point de savoir si, oui ou non, on utilise le rayon X incident sur les canaux de référence de la dose de rayons X en tant que signaux de référence de dose de rayons X, dans le cas où le rayon X incident est bloqué en ce qui concerne tous les canaux de référence de dose de rayons X, sur la base des signaux informatifs obtenus depuis le générateur de rayons X, tels que l'intensité du tube et la tension du tube.
D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront clairement à partir de la description qui suit de formes de réalisation préférées de l'invention, comme 5 représenté dans les dessins d'accompagnement.
La figure 1 est un schéma par pavés représentant un appareil du type scanner selon un exemple du meilleur mode d'exécution de l'invention (première forme de réalisation).
Les figures 2A et 2B sont des schémas illustrant un détecteur à agencements 10 multiples et des canaux de référence de dose de rayons X. La figure 3 est un schéma illustrant la rotation d'un tube à rayons X et le détecteur à agencements multiples.
La figure 4 est un schéma de déroulement représentant la vue d'ensemble du fonctionnement de l'appareil du type scanner.
La figure 5 est un schéma de déroulement représentant des détails du prétraitement.
Les figures 6A et 6B sont des schémas représentant le détecteur à agencements multiples et les canaux de référence de dose de rayons X. La figure 7 est un schéma représentant le groupage de canaux de référence de 20 dose de rayons X. La figure 8 est un schéma représentant le profil des données du détecteur des canaux de référence de dose de rayons X. La figure 9 est un schéma illustrant le profil des données du détecteur des canaux de référence de dose de rayons X. La figure 10 est un schéma illustrant le profil des données du détecteur des canaux de référence de dose de rayons X. La figure 11 est un schéma par pavés de la régulation de la dose de rayons X selon la deuxième forme de réalisation.
La figure 12 est un schéma de déroulement de l'opération de sélection du signal 30 de dose de rayons X selon la deuxième forme de réalisation.
Le meilleur mode d'exécution de l'invention va être décrit ci-dessous avec référence aux dessins. Il faut noter que la présente invention ne doit pas être considérée comme devant être limitée au meilleur mode d'exécution de l'invention. La figure 1 est un schéma par pavés d'un appareil du type scanner. L'appareil est une forme de réalisation servant d'exemple pour l'exécution de l'invention. L'agencement du présent appareil constitue un exemple du meilleur mode d'exécution de l'invention en relation avec l'appareil du type scanner. Le fonctionnement du présent appareil est un exemple du meilleur mode d'exécution de l'invention.
Comme représenté sur la figure 1, l'appareil du type scanner 100 incorpore une console 1 de conduite de fonctionnement, une table de réalisation d'image 10 et un statif de scanner 20. La console de conduite de fonctionnement comprend un dispositif d'entrée 2 destiné à recevoir des données d'entrée provenant de l'opérateur, une unité centrale de traitement 3 destinée à exécuter des processus tels que la reconstruction de l'image, une mémoire tampon 5 d'acquisition de données destinée à recueillir les données de projection obtenues depuis le statif de scanner 20, un écran 6, par exemple CRT, destiné à afficher une image de scanner reconstruite d'après les données de projection et une unité de stockage 7 destinée à stocker des programmes, des données et des images de scanner.
La table de réalisation d'image 10 comprend un berceau 12 qui supporte un sujet qui doit faire l'objet d'une image pour se déplacer dans et hors du tunnel (vide central) du statif de scanner 20. Le berceau 12 peut être déplacé verticalement et latéralement sur la table au moyen d'un moteur incorporé dans la table de réalisation d'image 10.
Le statif de scanner 20 comporte un tube à rayons X 21, un dispositif de commande des rayons X 22, un collimateur 23, un détecteur à agencements multiples 24, un DAS (système d'acquisition de données) 25, un dispositif de commande de rotation 26 pour faire tourner le tube à rayons X 21 et les agencements similaires sur l'axe du corps du sujet dont on doit faire l'image, et un dispositif de commande de fonctionnement 29 destiné à émettre et à recevoir des signaux de commande à destination d'une console de commande de fonctionnement 1, et en provenance de celle-ci, et la table de réalisation d'image 10.
La figure 2 représente un agencement schématique de détecteur à agencements multiples 24. Comme représenté sur la figure, le détecteur à agencements multiples 24 comporte une pluralité de rangées d'une pluralité de canaux de détecteurs de rayons X, comportant une pluralité de canaux de détecteurs de rayons X 24 (ik) agencés selon une matrice à deux dimensions. La forme générale de la pluralité de canaux de référence de dose de rayons X 24 (ik) est celle d'un plan de réception de rayons X, se présentant avec une concavité en arc autour du point focal des rayons X. Il faut noter que "i" désigne le numéro des canaux, par exemple, i = 1, 2, ..., 1024. "k" désigne le numéro de rangée, par exemple. k = 1, 2, ... , 16. Le canal de ]o référence de dose de rayons X 24 (ik) comporte des rangées de détecteurs, ayant chacune le même numéro de rangée k le même nombre de rangées k. Les rangées de détecteurs du détecteur à agencements multiples 24 peuvent ne pas être limitées à seize, mais il peut s'agir de n'importe quel nombre pluriel. A l'une ou l'autre des extrémités, ou des deux, du détecteur à agencements multiples 24, ou à proximité de celles-ci, sont situés les canaux 30 de référence de dose de rayons X. La figure 3 est un schéma de tube à rayons X 21 et de détecteur à agencements multiples 24 comme représenté sur la figure, le tube à rayons X 21 et le détecteur à agencements multiples 24 tournent autour du pivot central IC. Si l'on définit la direction verticale en tant qu'axe des y, la direction horizontale en tant qu'axe des x, et la direction perpendiculaire à ces directions en tant qu'axe des z, le tube à rayons X 21 et le détecteur à agencements multiples 24 tournent dans le plan x-y. La direction de translation berceau 12 est l'axe des y. Le tube à rayons X 21 génère un faisceau de rayons X depuis le point focal des rayons X. Le faisceau de rayons X prendra la forme d'un faisceau conique de rayons X sous l'effet du collimateur 23, pour irradier le plan récepteur du détecteur à agencements multiples 24.
La figure 4 est un schéma de déroulement, présentant une vue d'ensemble du fonctionnement de l'appareil du type scanner 100 selon la première forme de réalisation.
A l'étape S1, lorsque le tube à rayons X 21 et le détecteur à agencements 30 multiples 24 sont tournés autour d'un objet dont on doit faire l'image tandis que simultanément le berceau 12 fait l'objet d'une translation linéaire, les données de projection DO (z, view, j, i) sont collectées, z étant la position de translation linéaire, view, l'angle d'observation, j le nombre de rangées de détecteurs et i le nombre de canaux. L'acquisition ainsi formulée des données est effectuée par acquisition hélicoïdale. L'acquisition des données sans déplacement en translation du berceau 12 peut être effectuée dans le cas d'une acquisition classique (acquisition axiale) ou d'une acquisition ciné.
A l'étape S2, un pré-processus (correction de décalage, correction logarithmique, correction de dose de rayons X, correction de sensibilité) comme représenté sur la figure 5 est exécuté sur les données de projection DO, z, view, j, i).
A l'étape S3, les données de projection DO (z, view, j, i) prétraitées comme ci-dessus, sont filtrées. Plus particulièrement, les données subissent une transformation de Fourier, sont multipliées par une fonction filtre (fonction de reconstruction) dans le domaine de fréquence, puis elles subissent une transformation de Fourier inverse.
A l'étape S4, la donnée de projection DO (z, view, j. i) ainsi filtrée est rétroprojetée pour définir une donnée de rétroprojection D3 (X, y).
A l'étape S5, la donnée D3 (X, y) de rétroprojection scia post traitée pour être convertie en valeurs de scanner en vue d'obtenir une image de scanner.
La figure 5 est un schéma de déroulement indiquant les détails de prétraitement (étape S2 de la figure 4). A l'étape S21, une correction de décalage est effectuée laquelle décrémente la donnée de décalage D offset (ch, row) de chaque canal du détecteur par rapport à la donnée de projection DO. Lorsque l'on définit le signal de sortie comme étant D21, D21 (ch, row) = DO (ch, row) D offset (ch, row).
A l'étape S22, la donnée de projection de rayons X ayant subi la correction de décalage sera convertie logarithmiquement pour obtenir des valeurs proportionnelles à l'indice d'absorption de rayons X. A l'étape S23, la donnée D22, qui a été convertie logarithmiquement à l'étape S22, est soustraite de la donnée Dref qui indique la variation de l'émission de rayons X obtenue dans les canaux 30 de référence de dose de rayons X, pour obtenir le signal de sortie D23 de l'étape S23, c'est-à-dire le signal de sortie ayant subi une régulation de dose de rayons X, D23 (ch, row) = Dref - D22 (ch-row).
A l'étape S24, le signal de sortie D24 de l'étape S24 sera obtenu comme suit, en 5 utilisant la donnée de sensibilité Dsen du détecteur à agencements multiples 24, laquelle donnée est déterminée préalablement, D24 (ch, row) = D23 (ch, row) Dsen (eh, row).
Ici, lorsque la donnée indiquant la variation de l'émission de rayons X est composée de Dref (ch, row) à l'étape 23, avant la présente invention, les données des l0 canaux de référence de dose de rayons X sont mises en moyenne pour N canaux en vue d'obtenir l'équation suivante:
EQI
DRef (ch, row) Puis la valeur de donnée ainsi obtenue est utilisée pour la régulation de dose de rayons 15 X pour tous les canaux du détecteur à agencements multiples.
D'autre part, dans le présent appareil, les données provenant des canaux de référence de dose de rayons X pour M rangées doivent également être mises en moyenne pour obtenir l'équation suivante:
M N
N.M 1 DRef (cii, row) EQ2 De plus, la valeur de donnée ainsi obtenue est utilisée pour la régulation de dose de rayons X de tous les canaux et de toutes les rangées du détecteur à agencements multiples. De cette manière, le RSB de la donnée de projection après régulation de dose de rayons X sera améliorée, ce qui permet également d'améliorer le RSB de l'image tomographique qui doit être reconstruite. Les données des canaux de référence de dose
N N i=1 i0
de rayons X peuvent également être simplement additionnées ensemble au lieu d'être mises en moyenne. La régulation de la dose de rayons X selon l'étape S23 peut être réalisée dans l'unité centrale de traitement 3. L'unité centrale de traitement 3 est une forme de réalisation servant d'exemple du moyen de régulation selon la présente invention.
Les canaux 30 de référence de dose de rayons X, comme représenté sur les figures 6A ou 6B, sont situés sur un côté ou sur les deux côtés du détecteur à agencements multiples 24, avec N canaux pour chaque rangée. Par exemple dans un agencement multiple de scanner de 16 rangées, si l'on fait la comparaison avec l'art antérieur comportant des canaux de référence obtenus en faisant la moyenne de 4 canaux de référence, indépendamment pour chaque rangée, la présente invention, qui additionne les données pour 16 rangées pour 4 canaux pour obtenir Dref (ch, row), peut améliorer 16 fois des valeurs de somme des données de projection, et 4 fois des valeurs du SNR. Le RSB est ainsi évidemment amélioré.
Les canaux 30 de référence de dose de rayons X sont disposés au même emplacement dans chaque agencement de détecteurs, si bien que le signal de régulation peut être obtenu de manière appropriée. De plus, une pluralité de canaux 30 de référence de dose de rayons X sont réunis dans la direction des canaux du détecteur de rayons X dans chaque agencement de détecteurs, la moyenne, ou la somme de ces signaux, peut encore améliorer le RSB des signaux de régulation. En disposant les canaux de référence de dose de rayons X aux deux extrémités dans la direction des canaux du détecteur de rayons X dans chaque agencement de détecteurs, la probabilité qu'un canal de régulation soit bloqué par le sujet peut être diminuée pour améliorer la stabilité.
Du fait que le rayon X dans l'axe des z est atténué par la commande de collimateur, les rangées situées aux deux extrémités dans la direction de l'axe des z (dans la direction k) peuvent avoir la possibilité de manquer de rayons X avec comme résultat une erreur grave. La régulation de la dose de rayons X peut être effectuée grâce à Dref qui peut être déterminé sans les données provenant des rangées aux deux extrémités.
En variante, il est possible que la commande de collimateur soit réalisée en utilisant ces données provenant des rangées, aux deux extrémités. De plus, en effectuant la commande de collimateur de cette manière, on peut obtenir une meilleure précision de la commande de collimateur en utilisant les canaux de détecteurs aux deux extrémités dans la direction i du détecteur à agencements multiples 24. Dans ce cas, les canaux sont également utilisés en tant que canaux de détection de rayons X, en procurant une meilleure efficacité de l'utilisation du détecteur.
Il est tout a fait possible que certains des canaux 30 de référence de dose de rayons X aient un rayon x incident qui soit bloqué par la masse du corps ou par la position de l'objet dont l'image doit être réalisée. Cette situation est également appelée, la suppression du rayon incident. Des données provenant des canaux du détecteur de rayons X dont le rayon X incident est bloqué ont tendance à être incorrectes, ce qui rend incorrectes la somme et la moyenne de tous les canaux de référence de dose de rayons X, ce qui empêche l'obtention de la régulation de dose de rayons X adéquate.
Afin de faire face à une telle situation, l'unité centrale de traitement 3 surveille l'existence d'une suppression de rayon X incident dans les canaux 30 de référence de dose de rayons X. Lorsqu'il se produit une suppression de rayon X incident, elle exécute la régulation de dose de rayons X avec les données adéquates provenant des canaux de référence de dose de rayons X, en excluant les données incorrectes des canaux de référence de dose de rayons X. La détection de la présence d'une suppression de rayon X incident peut être exécutée sur la base de la valeur d'intensité du tube qui est surveillée en permanence par l'unité centrale de traitement 3, ou sur la base de la différence par rapport aux données d'observation précédentes, ou sur la base de la différence par rapport aux données des canaux de référence de dose de rayons X de la rangée suivante, ou de n'importe quelle autre rangée, pour déterminer la présence d'une anomalie de donnée dans les données individuelles des canaux de référence de dose de rayons X. Les données de détecteur qui sont déterminées comme étant incorrectes seront éliminées du calcul une par une et la somme, ou la moyenne, du reste des données sera utilisée pour la régulation de la dose de rayons X. Lorsque l'on utilise la somme, la valeur de la somme est normalisée en fonction du pourcentage de données exclues dans la totalité.
Il est tout à fait possible d'exécuter la régulation de la dose de rayons X, au lieu d'exclure du calcul une par une les données de détecteur, comme représenté sur la figure 7, en divisant les canaux 30 de référence de doses de rayons X en une pluralité de groupes 302-312' dans le but de déterminer, pour chaque groupe, la somme ou la moyenne des signaux de détecteur pour utiliser le signal des groupes qui ne comprennent pas de canaux de référence de dose de rayons X dont le rayon X incident est bloqué.
La détection de la suppression du rayon X incident et l'exclusion des données incorrectes peuvent être effectuées sur la base du profil des données de détecteur dans la direction de la rangée (direction k) des canaux 30 de référence de dose de rayons X. Ceci sera décrit dans ce qui suit.
Dans le cas d'une suppression de rayon X incident, le profil des données des canaux 30 de référence de dose de rayons X dans la direction de la rangée peut être par exemple tel que représenté sur la figure 8. Plus particulièrement, dans le profil des données, il y aura un creux d'intensité de signal provoqué par la suppression de rayon X incident. Le creux d'intensité de signal peut avoir la forme représentée sur les figures 9 et 10, selon la position de la suppression de rayons X. Le creux de l'intensité du signal provoqué par la suppression de rayon X incident correspond à la projection de l'objet dont l'image est réalisée, sur les canaux 30 de référence de dose de rayons X. Le signal comporte un dessin spécifique de déficience continue de l'intensité de signal dans le creux. Cette caractéristique peut être utilisée pour définir la zone de suppression du rayon X incident dans les canaux 30 de référence de dose de rayons X. Les données de détecteur ressortant de cette zone peuvent être exclues du calcul de la somme ou de la moyenne.
La figure 11 représente un schéma par pavés de la partie de l'appareil impliquant la régulation de la dose de rayons X. Comme représenté sur la figure 11, l'appareil 30 comprend un ensemble 602 de sélection de signal de dose de rayons X. L'ensemble 602 de sélection de signal de dose de rayons X peut être obtenu grâce aux aptitudes de l'unité centrale de traitement 3.
A l'entrée de l'ensemble 602 de sélection de signal de dose de rayons X se trouvent des séries de données Dl, D2, D3 et Dkm, indicatives de dose de rayons X. La donnée Dl est la donnée qui indique la dose de rayons X détectée par les canaux gauches des canaux 30 de référence de dose de rayons X. La donnée D2 est la donnée qui indique la dose de rayons X détectée par les canaux de droite des canaux 30 de référence de dose de rayons X. La donnée D3 est la donnée qui indique la dose de rayons X détectée par les canaux de détection de rayons X à proximité à droite et à gauche des canaux 30 de référence de dose de rayons X. La donnée Dkm estla donnée qui indique la dose de rayons X, convertie par l'ensemble 604 de conversion de dose de rayons X, à partir de l'information concernant l'intensité du tube de rayons X ou la tension du tube de rayons X obtenue par le dispositif 22 de commande des rayons X du générateur de rayons X. L'ensemble 604 de conversion de dose de rayons X convertit la dose de rayons X sur la base du signal de tension du tube, ou du signal d'intensité obtenu par le dispositif de commande 22 du générateur de rayons X. L'ensemble 604 de conversion convertit le signal de dose de rayons X basé sur le signal de tension du tube, ou sur le signal d'intensité du tube collecté depuis le dispositif 22 de commande de rayons X, qui fait partie du générateur de rayons X, par le système d'acquisition de données DAS 25. L'ensemble 604 de conversion de dose de rayons X peut être obtenue grâce aux aptitudes de l'unité centrale de traitement 3. L'ensemble 604 de conversion de dose de rayons X est une forme de réalisation servant d'exemple de forme de réalisation de moyen de conversion selon la présente invention.
La conversion de la dose de rayons X, ou transformation de données, peut être réalisée en utilisant un tableau de données ou un moyen similaire, qui stocke la relation entre la dose de rayons X et les combinaisons de tension de tube et d'intensité de tube. La relation entre les combinaisons de tension de tube et d'intensité de tube et la dose de rayons X peuvent être prédéteiminées en mesurant en pratique la dose de rayons X avec les combinaisons de tension de tube et d'intensité de tube utilisées pour réaliser l'image, si bien que chaque fois c'est le même tableau unique qui est utilisé. En variante, le tableau de données peut être mis à jour par étalonnage n'importe quand pour obtenir une conversion, ou la transformation, des données de beaucoup plus grande précision.
Les données Dl et D2 sont des données qui indiquent la dose de rayons X détectée respectivement pour les canaux 30 de référence de dose de rayons X, lesquelles données représentent avec une grande fidélité la dose de rayons X qui ont leur incidence sur le détecteur à agencements multiples 24.
La donnée D3 est la donnée qui indique la dose de rayons X à proximité des canaux 30 de référence de dose de rayons X, détectée par le détecteur à agencements multiples 24, laquelle donnée représente la dose de rayons X avec une fidélité aussi élevée que les données Dl et D2. La donnée Dkm est la donnée qui indique la dose de rayons X convertie par l'ensemble 604 de conversion de dose de rayons X, laquelle donnée n'est pas réellement mesurée, mais peut cependant être utilisée en étant considérée de manière égale de façon similaire aux autres données de dose de rayons X. La figure 12 est un schéma de déroulement de l'opération de sélection de signal de dose de rayons X exécutée par l'ensemble 602 de sélection de signal de dose de rayons X. Comme représenté sur la figure 12, à l'étape 1201, on détermine si au moins une des données Dl et D2 est correcte ou non. La dételinination du. fait que la donnée est correcte ou non peut être exécutée comme suit sur la base d'un seuil approprié prédéterminé.
Plus particulièrement si l'on définit: Dref (n) = donnée de référence de dose de rayons X pour n observations, ou Dl ou D2 Dkm (n) = donnée de conversion de dose de rayons X sur la base de 25 l'information provenant du générateur de rayons X pour n observations, ou Dkm, alors si 1 -s<Dref(n)/Dkm(n)<1 +s, la donnée est bonne si Dref (n) / Dkm (n) se situe dans le seuil d'erreur s, et elle est anormale si elle se situe en dehors du seuil, ceci résultant d'une cause telle que le fait que le rayon X incident est bloqué par un obstacle sur le parcours de transmission des rayons X. De façon similaire lorsque le détecteur 24 à agencements multiples comporte une pluralité d'agencements de détecteurs de rayons X chacune des données Dl et D2 a une pluralité de canaux, le fait que la donnée est correcte sera alors déterminée par la moyenne des canaux pour chaque canal ou pour chaque sous-groupe de canaux.
S'il y a au moins un canal correct ou un sous-groupe de canaux correct, alors, à l'étape 1202, cette donnée sera marquée comme étant la donnée pour la régulation de dose de rayons X, ou donnée de référence de dose de rayons X Dref. De cette manière, une donnée de référence de dose de rayons X de la plus grande précision peut être obtenue de façon stable.
S'il n'y a pas de donnée correcte dans les données Dl et D2, on détermine alors à l'étape 1203 si la donnée D3 est correcte ou non. Si la donnée D3 est correcte, on utilise alors cette donnée à l'étape 1204 en tant que donnée de référence de dose de rayons X, Dref. De cette manière, on peut obtenir une donnée de référence de dose de rayons X même lorsque chacune des données Dl et D2 devient inutilisable, du fait qu'un obstacle bloque les canaux 30 de référence de dose de rayons X. Dans le cas où il n'y a pas de donnée correcte dans les données Dl et D2, pas plus que dans la donnée D3, on utilise alors, à l'étape 1205, la donnée Dkm en tant que donnée de référence de dose de rayons X, Dref. De cette manière on peut toujours obtenir la donnée alternative minimum utilisable en tant que référence de dose de rayons X, même lorsque chacune des données Dl, D2 et D3 devient inutilisable lorsque qu'un obstacle bloque le canal 30 de référence de dose de rayons X et le détecteur à agencements multiples 24.
Comme exposé plus haut, la sélection prioritaire des données Dl, D2 et D3, ainsi que Dkm permet d'obtenir la donnée de référence de dose de rayons X la plus appropriée, selon les circonstances, afin d'établir une sélection raisonnable de la donnée de référence de dose de rayons X. La donnée de référence de dose de rayons X Dref ainsi choisie est introduite dans un ensemble 606 de régulation de dose de rayons X. L'ensemble 606 de régulation de dose de rayons X utilise la donnée de référence de dose de rayons X Dref pour effectuer la régulation de dose de rayons X des données de projection lues dans la mémoire 662 de données de projection. La mémoire 662 de données de projection correspond à une partie du dispositif de stockage 66.
La donnée de référence de dose de rayons X, Dref, la plus appropriée est choisie selon les circonstances en vue d'exécuter efficacement la régulation de doses de rayons X. Le dispositif de régulation de dose de rayons X 606 peut être obtenu grâce aux aptitudes de l'unité centrale de traitement 3. S'il y a une pluralité de canaux destinés aux données Dl et D2 sélectionnées en tant que données de référence de dose de rayons X, Dref, puis la valeur moyenne de la donnée est utilisée pour la régulation de la dose de rayons X. La partie composée de l'ensemble 602 de sélection de signal, et l'ensemble 606 de régulation de dose de rayons X sont une forme de réalisation servant d'exemple du meilleur mode d'exécution du moyen de régulation selon la présente invention.
La régulation de la dose de rayons X peut être réalisée sur la base de l'équation (1) ou (2) ci-dessus. L'équation (1) concerne le cas dans lequel chaque donnée a été convertie logarithmiquement tandis que l'équation (2) concerne le cas où aucune donnée n'a été convertie logarithmiquement. EQ3
Dc(i) = Dref Dm (i) ; après conversion logarithmique (1) EQ4 Dc(i) = Dref/dm (i) ; avant conversion logarithmique (2) dans lesquelles, Dc(i) : donnée après régulation de dose de rayons X; Dm(i) : donnée avant régulation de dose de rayons X; et Dref: donnée de référence de dose de rayons X. La donnée de projection qui a été régulée est utilisée pour la reconstruction de l'image. La reconstruction de l'image utilise les données de projection régulées pour reconstruire une image, par le procédé de rétroprojection régulé par filtrage et par des procédés similaires. La reconstruction de l'image peut être obtenue grâce aux aptitudes de l'unité centrale de traitement 3. L'image ainsi reconstruite peut être stockée dans la mémoire d'image 664. La mémoire d'image 664 correspond à une partie de l'ensemble de stockage 7.
Dans l'agencement représenté sur la figure 11, on peut omettre soit l'entrée pour la donnée Dl soit l'entrée pour la donnée D2. Egalement dans l'agencement représenté sur la figure 11, on peut omettre l'entrée pour la donnée D3. En outre, dans l'agencement représenté sur la figure Il, on peut omettre l'entrée pour la donnée Dkm. En résumé, le système nécessite au moins deux sources de données de type différent de régulation de dose de rayons X. En rapport avec l'appareil 100 du type scanner, tel qu'il a été décrit plus haut, la régulation de dose de rayons X avec un RSB amélioré permet d'obtenir des données de projection prétraitées dotées d'un RSB amélioré. La reconstruction de l'image basée sur ces données de projection peut permettre de reconstruire une image tomographique de meilleure qualité, dotée d'un RSB amélioré.
Comme exposé plus haut, dans un scanner qui n'effectue pas une conversion éventail-parallèle basée sur le matériel, mais collecte des données du type éventail du fait que la donnée est collectée simultanément dans toutes les rangées des canaux, dans le détecteur à agencements multiples, un seul canal de référence de dose de rayons X est nécessaire pour toutes les rangées de tous les canaux. Ceci n'a pas été appliqué à la régulation de dose de rayons X. Bien que les formes de réalisation préférées utilisent le détecteur à agencements multiples, une régulation de dose de rayons X similaire à celle-ci peut être obtenue dans un appareil du type scanner incorporant un détecteur plan de rayons X tel qu'un panneau plat, ou un intensificateur d'image de rayons X. Il est possible de configurer de nombreuses formes de réalisation différentes de 30 l'invention sans sortir de l'esprit et de la portée de la présente invention. Il faut comprendre que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation particulières décrites dans le présent exposé.
Claims (10)
1. Procédé de régulation de dose de rayons X, destiné à effectuer une régulation du signal de détection détecté en utilisant un détecteur à agencements multiples (24), ou un détecteur plan de rayons X, ou un intensificateur d'image de rayons X, dans lequel une pluralité de canaux de détection de rayons X agencés dans la direction des canaux, sont disposés en une pluralité de rangées dans la direction des rangées, et les canaux de détection de rayons X sont disposés en forme de matrice, ledit procédé comprenant les étapes consistant à : désigner certains canaux de détection de rayons X d'une pluralité de détection de rayons X, présents dans ledit détecteur à agencements multiples (24), ou dans le détecteur plan de rayons X, ou dans l'intensificateur d'image de rayons X en tant chue canaux (30) de référence de dose de rayons X, et utiliser le signal dérivé basé sur la somme ou sur la moyenne des signaux de détection provenant desdits canaux (30) de référence de dose de rayons X, pour effectuer la 15 régulation de la dose de rayons X.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel: esdits canaux (30) de référence de dose de rayons X cr, ,dt,é-: dans la même position de canal dans chaque rangée dans chaque agencement -. éî ctc: urs de rayons X.
3, Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel: la somme ou la moyenne desdits signaux de référence de dose de rayons X est la somme ou la moyenne desdits signaux de détection de rayons X, à l'exception de ceux qui dérivent des canaux (30) de référence de dose de rayons X des deux extrémités dans la direction des rangées des détecteurs.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel: les canaux (30) de référence de dose de rayons X comprennent une pluralité de canaux dans la direction des canaux de détecteurs de rayons X dans chaque agencement de détecteurs de rayons X.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel: lesdits canaux (30) de référence de dose de rayons X sont situés aux deux extrémités ou à proximité des deux extrémités de chaque agencement de détecteurs de rayons X dans la direction des canaux de détecteurs de rayons X.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel: lesdits canaux (30) de référence de dose de rayons X sont également utilisés en tant que canaux de détection pour la commande par collimateur des rayons X.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant les étapes suivantes: diviser lesdits canaux de référence de dose de rayons X en une pluralité de groupes dans la direction de chaque agencement de détecteurs de rayons X, pour déterminer la somme ou la moyenne desdits signaux de détection pour chaque groupe; et utiliser les signaux des groupes qui ne comprennent pas les canaux (30) de référence de dose de rayons X dont le rayon X incident est bloqué par un obstacle situé sur le trajet de transmission des rayons X.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la somme ou la moyenne desdits signaux de référence de dose de rayons X est la somme ou la moyenne des signaux sauf ceux des canaux (30) de référence de dose de rayons X dont le rayon X incident bloqué par un obstacle situé sur le parcours de transmission des rayons X.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, dans lequel: la présence dudit obstacle est déterminée sur la base d'un signal informatif obtenu du générateur (21) de rayons X, en détectant si le rayon X incident dans le canal (30) de référence de dose de rayons X est bloqué ou non.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel la régulation de la dose de rayons X est réalisée sur la base d'un signal informatif obtenu du générateur de rayons X dans le cas où le rayon X incident pour tous les canaux de référence de dose de rayons X est bloqué.
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