[發明專利]輻射成像裝置和輻射成像方法

無效

• 申請號: 200710109794.5
• 申請日: 2007-05-08
• 公開（公告）號: CN101109719A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 萩原明;貫井正健;西出明彥;鄉野誠
• 申請（專利權）人: GE醫療系統環球技術有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01T1/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉杰;張志醒

技術領域

[1]本發明涉及一種輻射成像裝置和一種輻射成像方法。本發明尤其涉及一種輻射成像裝置和一種輻射成像方法，該裝置和方法允許對實施了散射輻射校正處理的散射輻射校正圖像進行重建。

背景技術

[2]包括X射線CT(計算斷層攝影法)裝置的輻射成像裝置向對象的成像區域發射諸如X射線的放射線，然后進行掃描，探測穿過對象成像區域的放射線，以便獲得投影數據。基于由所進行的掃描獲得的投影數據，將重建關于成像區域橫截面的斷層攝影圖像。這種輻射成像裝置已經被廣泛地應用在諸如醫療應用和工業應用的廣闊領域中。

[3]更具體地，當對對象進行成像時，X射線CT裝置移動其X射線管和多列X射線探測器，以繞對象的體軸方向在對象的外周旋轉，然后進行掃描。這里，在沿圍繞對象旋轉的探測器旋轉方向的通道方向上，并且在沿著旋轉的旋轉軸方向的行方向上，X射線管將X射線分散為放射狀或者錐面束的形式，并且，具有多個沿通道方向和行方向排列的探測元件的多列X射線探測器對穿過對象的X射線束進行探測，由此進行掃描。這種掃描可被實現為軸向掃描、螺旋掃描等等。

[4]然后，基于由所進行的掃描獲得的投影數據，將重建依次布置在對象體軸方向上的多個軸向平面中的一系列斷層攝影圖像。在這一點上，例如，根據基于諸如Feldkamp方法的圖像重建方法，包括被稱為三維反向投影方法和錐面束反向投影方法的圖像重建方法，對彼此相對的投影數據進行加權相加處理，對應于軸平面對斷層攝影圖像重建，該軸平面是與被定義為垂直線的體軸方向相垂直的平面。

[5]當利用X射線CT裝置對對象進行成像時，掃描時從X射線管向對象的成像區域發射的一部分X射線可以在散射方向上作為散射輻射束被散射，由于它們之間的對象的成像區域，所以該散射方向與從X射線管到多列X射線探測器的每個探測元件的輻射方向不同。這種現象使得投影數據包括有作為噪聲分量的散射輻射束數據。因此，由于散射輻射束的影響，基于投影數據重建的斷層攝影圖像可能具有一些偽像，造成圖像質量降低。

[6]為了抑制這些麻煩的發生，可用準直儀屏蔽多列X探測器中每個探測元件之間的散射輻射束，以便防止散射輻射束的輻射到達探測元件(參見例如參考專利1)。

[7]此外，為了抑制這些麻煩的發生，作為噪聲包含在掃描得到的投影數據中的散射輻射束數據可以通過計算而計算出來，然后可以通過利用散射輻射束數據來進行散射輻射校正處理。例如，確定的散射輻射束數據可用于校正投影數據，斷層攝影圖像可基于校正投影數據來重建，以使用校正的散射輻射束獲得散射校正圖像(參見例如參考專利2和3)。

[8]參考專利1：日本未審查專利公開號：2005-87618

[9]參考專利2：日本未審查專利公開號：2000-197628

[10]參考專利3：日本未審查專利公開號：H7(1995)-213517

[11]當實施如上所述的散射輻射校正處理時，由于諸如光電效應、瑞利散射、康普頓散射現象，X射線管發射的X射線散射在對象上的散射輻射束的特征，可以通過計算對應于輻射的X射線的能量分布來計算，以便確定投影數據中包括的散射輻射束數據。然后，這樣確定的散射輻射束可用于校正投影數據。可替換地，存在一種情況，即計算散射輻射束數據，使得其適應該輻射在對象中傳輸的傳輸長度，以便對投影數據實施非常精確的校正。以這種方式實現高度精確的散射輻射校正。

[12]然而，存在這樣的情況，即，即使使用上述校正，如上所述的麻煩也不能被好好地改善。

[13]更具體地，當對象的成像區域中包含有高密度區域和低密度區域時，散射輻射束的性質會根據密度分布圖(density?profile)而變化。然而，由于校正是基于在對象成像區域中密度是均勻的假設，所以為使得不包括作為噪聲的散射輻射束數據，投影數據的校正可能充分地實施，也可能不充分地實施，因此通過使用該投影數據重建的斷層攝影圖像會具有一些偽影，導致圖像質量的降低。

[14]特別地，目前，多列X射線探測器設備中的探測元件數目在行方向上正在增加，以便允許從更寬的區域采集投影數據。這就造成偽影在圖像上大量出現，并且有時使圖像質量降低的麻煩會變得明顯。例如，當將包括對象肝臟的區域作為成像區域進行成像時，在行方向上存在包括肝臟的區域和不包括肝臟的區域。由于在兩個成像區域中區域的密度不同，因此散射輻射束的性質各自變化，使得由散射輻射束引起的噪聲不會從投影數據中被充分地消除。這涉及在圖像上發生的嚴重陰影，造成圖像質量的降低。