X射线CT装置、图像处理装置以及图像处理方法制造方法及图纸

X射线CT装置具有：X射线管；高电压电源；X射线检测器；基于通过扫描对被检体进行摄影而获得的多重能量的重构前数据，生成与多种基准物质分别相当的多个基准物质图像的重构部；基于多个基准物质图像，对包含于被检体的摄影范围内的多种物质分别进行判别的物质判别部；生成与由判别出的多种物质的各物质确定的能量相关的单色X射线图像的单色X射线图像生成部；以及统合与多种物质相当的多个单色X射线图像，生成统合图像并显示于显示装置的合成图像生成部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线CT装置、图像处理装置以及图像处理方法
作为本专利技术的一方式的本实施方式涉及能够执行双能量扫描或者多重能量扫描的X射线CT(computedtomography)装置、图像处理装置以及图像处理方法。
技术介绍
X射线CT装置基于透射了被检体的X射线的强度，通过图像提供关于被检体的信息，在以疾病的诊断、治疗以及手术计划等为首的大量的医疗行为中起到重要的作用。近年来，在X射线CT装置中，使用双能量扫描(dualenergyscan)这样的方法。此处所说的双能量扫描是使用两个种类的不同的管电压对被检体进行摄影而取得图像的方法。将使用了双能量扫描的CT称作“双能量CT(DualEnergyCT)”。并且，作为与双能量扫描的方法相关联的技术，已知有下述的非专利文献1以及专利文献1。基于这些，使用了双能量扫描的方法的X射线CT装置，基于通过两个种类的不同的管电压得到的信息进行物质的分离，并且，能够取得单色X射线图像、密度图像、有效原子序数图像、伪影被除去(减少)等的各种图像。另外，在该情况下使用的X射线是包含各种能量的X射线且具有特定的能量分布的连续光谱X射线。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009－261942号公报非专利文献非专利文献1：JohnsonTR.etal.，“MaterialdifferentiationbydualenergyCT：initialexperience”，EurRadiol(2007)，17，1510－1517
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在现有技术中，通过双能量扫描的方法获得各种图像。但是，认为通常在摄影的对象范围包含多种物质，因被检体的诊断部位、物质等而图像诊断的最佳的能量不同，从而存在难以从被认定为候补的能量中选择某一个能量的问题。另外，当判断是否是图像诊断的最佳的能量时，例如考虑CT值的差大而容易附带对比度、能够除去骨、伪影等。例如，假定X射线CT装置通过双能量扫描的方法生成单色X射线图像的情况。当在摄影的对象范围中包含软组织且对软组织进行图像诊断的情况下，当为比较低的能量时，CT值的差大而容易附带对比度，从而容易进行软组织的图像诊断，但当为比较高的能量时，CT值的差小而不附带对比度，从而难以进行软组织的图像诊断。于是，从对软组织进行图像诊断的观点出发，作为生成单色X射线图像时的最佳的能量，应当选择比较低的能量。另一方面，为了除去在摄影的对象范围中包含的骨、伪影，适合选用高的能量。于是，从骨、伪影的除去的观点出发，作为生成单色X射线图像时的最佳的能量，应当选择比较高的能量。在这种情况下，难以从被认定为候补的能量中选择某一个能量。此外，作为其他的例子，假定在对软组织进行图像诊断的情况下产生金属伪影(因包含金属的人工物而引起的伪影)的时候。如上所述，从对软组织进行图像诊断的观点出发，作为生成单色X射线图像时的最佳的能量，应当选择比较低的能量。但是，当是比较高的能量时，减少金属伪影，因此，从金属伪影的减少的观点出发，作为生成单色X射线图像时的最佳的能量，应当选择比较高的能量。在该情况下，同样难以进行生成单色X射线图像时的最佳的能量的选择。附图说明图1是示出第一实施方式的X射线CT装置的构成例的图。图2是示出设置于第一实施方式的X射线CT装置的X射线管以及高电压产生装置的构成例的图。图3是示出第一实施方式的X射线CT装置所具备的DAS的构成例的图。图4是示出第一实施方式的X射线CT装置的功能的框图。图5是示出第一实施方式的X射线CT装置的动作的流程图。图6是示出关于c1(x，y)与c2(x，y)的相关关系，以造影剂、脂肪、尿酸、石灰化的碳酸钙(CaCO3)为例进行图表化的图。图7是示出预先存储于图像处理装置的HDD、存储器的能量表格的构成例的图。图8是用于对合成图像的生成的概念进行说明的图。图9是用于对合成图像的生成的概念进行说明的图。图10是示出表示第二实施方式的X射线CT装置的构成例的图。图11是用于对第二实施方式的X射线CT装置的X射线检测器的结构进行说明的立体图。图12是以第二实施方式的X射线CT装置的X射线检测器以及DAS为中心的电框图。图13是示出第二实施方式的X射线CT装置的功能的框图。图14是示出第二实施方式的X射线CT装置的动作的流程图。具体实施方式参照附图对本实施方式的X射线CT装置、图像处理装置以及图像处理方法进行说明。为了解决上述的课题，本实施方式的X射线CT装置具有：X射线管，照射X射线；高电压电源，对上述X射线管施加管电压；X射线检测器，具有多个X射线检测元件，对上述X射线进行检测；图像生成单元，基于通过扫描对被检体进行摄影而获得的多重能量的重构前数据，生成与多种基准物质分别相当的多个基准物质图像；判别单元，基于上述多个基准物质图像，对上述被检体的包含于摄影范围内的多种物质分别进行判别；单色X射线图像生成单元，生成与由上述判别的多种物质的各物质确定的能量相关的单色X射线图像；统合图像生成单元，统合与上述多种物质相当的多个单色X射线图像，生成统合图像；以及显示单元，使上述统合图像显示于显示装置。为了解决上述的课题，本实施方式的图像处理装置具有：图像生成单元，基于通过扫描对被检体进行摄影而获得的多重能量的重构前数据，生成与多种基准物质分别相当的多个基准物质图像；判别单元，基于上述多个基准物质图像，对上述被检体的包含于摄影范围内的多种物质分别进行判别；单色X射线图像生成单元，生成与由上述判别的多种物质的各物质确定的能量相关的单色X射线图像；统合图像生成单元，统合与上述多种物质相当的多个单色X射线图像，生成统合图像；以及显示单元，使上述统合图像显示于显示装置。为了解决上述的课题，本实施方式的图像处理方法具有：图像生成步骤，基于通过扫描对被检体进行摄影而获得的存储于存储装置的多重能量的重构前数据，生成与多种基准物质分别相当的多个基准物质图像；判别步骤，基于上述多个基准物质图像，对上述被检体的包含于摄影范围内的多种物质分别进行判别；单色X射线图像生成步骤，生成与由上述判别的多种物质的各物质确定的能量相关的单色X射线图像；统合图像生成步骤，统合与上述多种物质相当的多个单色X射线图像，生成统合图像；以及显示步骤，使上述统合图像显示于显示装置。根据本实施方式的X射线CT装置、图像处理装置以及图像处理方法，即便因被检体的诊断部位、物质等而图像诊断的最佳的能量不同，也不存在从被认定为候补的能量中选择某一个能量的必要性。此外，根据本实施方式的X射线CT装置、图像处理装置以及图像处理方法，即便因被检体的诊断部位、物质等而图像诊断的最佳的能量不同，也能够提供减少伪影并且同时针对每个物质改善了对比度的图像。另外，在本实施方式的X射线CT装置中，具有X射线管和检测器作为一体绕被检体的周围旋转的旋转/旋转(ROTATE/ROTATE)类型、多个检测元件呈环状排列，仅X射线管绕被检体的周围旋转的固定/旋转(STATIONARY/ROTATE)类型等各种类型，不论是哪种类型都能够应用本专利技术。在本实施方式中，以当前占主流的旋转/旋转类型进行说明。此外，在作为本实施方式的X射线CT装置的一个的第一实施方式的X射线CT装置中，利用使用不同的多个种类的管电压对被检体进行摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线CT装置，具有：X射线管，照射X射线；高电压电源，对所述X射线管施加管电压；X射线检测器，具有多个X射线检测元件，对所述X射线进行检测；图像生成单元，基于通过扫描对被检体进行摄影而获得的多重能量的重构前数据，生成与多种基准物质分别相当的多个基准物质图像；判别单元，基于所述多个基准物质图像，对所述被检体的包含于摄影范围内的多种物质分别进行判别；单色X射线图像生成单元，生成与由所述判别出的多种物质的各物质确定的能量相关的单色X射线图像；统合图像生成单元，统合与所述多种物质相当的多个单色X射线图像，生成统合图像；以及显示单元，使所述统合图像显示于显示装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.30 JP 2012-189917;2013.08.30 JP 2013-179621.一种X射线CT装置，具有：X射线管，照射X射线；高电压电源，对所述X射线管施加管电压；X射线检测器，具有多个X射线检测元件，对所述X射线进行检测；图像生成单元，基于通过扫描对被检体进行摄影而获得的多重能量的重构前数据，生成与多种基准物质分别相当的多个基准物质图像；判别单元，基于所述多个基准物质图像，对所述被检体的包含于摄影范围内的多种物质分别进行判别；能量设定单元，设定由所述判别出的多种物质分别确定的能量；单色X射线图像生成单元，基于所述多个基准物质图像生成与多种所述能量分别相关的多个单色X射线图像；统合图像生成单元，统合与所述多种物质相当的多个单色X射线图像，生成统合图像；以及显示单元，使所述统合图像显示于显示装置。2.如权利要求1所述的X射线CT装置，其中，所述图像生成单元通过作为所述扫描的使用不同的多个管电压的双能量扫描或者多重能量扫描对所述被检体进行摄影，由此获得所述多重能量的重构前数据。3.如权利要求1所述的X射线CT装置，其中，所述X射线检测器是光子计数型图像检测器，所述图像生成单元基于与多个能量区域分别对应的多个计数值来获得所述多重能量的重构前数据。4.如权利要求1所述的X射线CT装置，其中，所述X射线检测器是多层构造的X射线检测器，所述图像生成单元从所述多层构造的各个层获得所述多重能量的重构前数据。5.如权利要求1至4中任一项所述的X射线CT装置，其中，所述统合图像生成单元对所述多个单色X射线图像进行加权加法处理或者加权减法处理，生成所述统合图像。6.如权利要求1至4中任一项所述的X射线CT装置，其中，所述显示单元显示与所述判别出的多种物质中的各物质相当的单色X射线图像。7.如权利要求1至4中任一项所述的X射线CT装置，其中，所述显示单元彩色显示与所述判别出的多种物质中的各物质相当的单色X射线图像。8.如权利要求1至4中任一项所述的X射线CT装置，其中，所述显示单元显示进行加权加法处理或者加权减法处理后的单色X射线图像。9.如权利要求1至4中任一项所述的X射线CT装置，其中，所述显示单元二维显示或者三维显示所述统合图像。10.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：田口博基，前田达郎，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP