[发明专利]辐射成像装置和辐射成像方法

说明书

技术领域

[1]本发明涉及一种辐射成像装置和一种辐射成像方法。本发明尤其涉及一种辐射成像装置和一种辐射成像方法，该装置和方法允许对实施了散射辐射校正处理的散射辐射校正图像进行重建。

背景技术

[2]包括X射线CT(计算断层摄影法)装置的辐射成像装置向对象的成像区域发射诸如X射线的放射线，然后进行扫描，探测穿过对象成像区域的放射线，以便获得投影数据。基于由所进行的扫描获得的投影数据，将重建关于成像区域横截面的断层摄影图像。这种辐射成像装置已经被广泛地应用在诸如医疗应用和工业应用的广阔领域中。

[3]更具体地，当对对象进行成像时，X射线CT装置移动其X射线管和多列X射线探测器，以绕对象的体轴方向在对象的外周旋转，然后进行扫描。这里，在沿围绕对象旋转的探测器旋转方向的通道方向上，并且在沿着旋转的旋转轴方向的行方向上，X射线管将X射线分散为放射状或者锥面束的形式，并且，具有多个沿通道方向和行方向排列的探测元件的多列X射线探测器对穿过对象的X射线束进行探测，由此进行扫描。这种扫描可被实现为轴向扫描、螺旋扫描等等。

[4]然后，基于由所进行的扫描获得的投影数据，将重建依次布置在对象体轴方向上的多个轴向平面中的一系列断层摄影图像。在这一点上，例如，根据基于诸如Feldkamp方法的图像重建方法，包括被称为三维反向投影方法和锥面束反向投影方法的图像重建方法，对彼此相对的投影数据进行加权相加处理，对应于轴平面对断层摄影图像重建，该轴平面是与被定义为垂直线的体轴方向相垂直的平面。

[5]当利用X射线CT装置对对象进行成像时，扫描时从X射线管向对象的成像区域发射的一部分X射线可以在散射方向上作为散射辐射束被散射，由于它们之间的对象的成像区域，所以该散射方向与从X射线管到多列X射线探测器的每个探测元件的辐射方向不同。这种现象使得投影数据包括有作为噪声分量的散射辐射束数据。因此，由于散射辐射束的影响，基于投影数据重建的断层摄影图像可能具有一些伪像，造成图像质量降低。

[6]为了抑制这些麻烦的发生，可用准直仪屏蔽多列X探测器中每个探测元件之间的散射辐射束，以便防止散射辐射束的辐射到达探测元件(参见例如参考专利1)。

[7]此外，为了抑制这些麻烦的发生，作为噪声包含在扫描得到的投影数据中的散射辐射束数据可以通过计算而计算出来，然后可以通过利用散射辐射束数据来进行散射辐射校正处理。例如，确定的散射辐射束数据可用于校正投影数据，断层摄影图像可基于校正投影数据来重建，以使用校正的散射辐射束获得散射校正图像(参见例如参考专利2和3)。

[8]参考专利1：日本未审查专利公开号：2005-87618

[9]参考专利2：日本未审查专利公开号：2000-197628

[10]参考专利3：日本未审查专利公开号：H7(1995)-213517

[11]当实施如上所述的散射辐射校正处理时，由于诸如光电效应、瑞利散射、康普顿散射现象，X射线管发射的X射线散射在对象上的散射辐射束的特征，可以通过计算对应于辐射的X射线的能量分布来计算，以便确定投影数据中包括的散射辐射束数据。然后，这样确定的散射辐射束可用于校正投影数据。可替换地，存在一种情况，即计算散射辐射束数据，使得其适应该辐射在对象中传输的传输长度，以便对投影数据实施非常精确的校正。以这种方式实现高度精确的散射辐射校正。

[12]然而，存在这样的情况，即，即使使用上述校正，如上所述的麻烦也不能被好好地改善。

[13]更具体地，当对象的成像区域中包含有高密度区域和低密度区域时，散射辐射束的性质会根据密度分布图(density profile)而变化。然而，由于校正是基于在对象成像区域中密度是均匀的假设，所以为使得不包括作为噪声的散射辐射束数据，投影数据的校正可能充分地实施，也可能不充分地实施，因此通过使用该投影数据重建的断层摄影图像会具有一些伪影，导致图像质量的降低。

[14]特别地，目前，多列X射线探测器设备中的探测元件数目在行方向上正在增加，以便允许从更宽的区域采集投影数据。这就造成伪影在图像上大量出现，并且有时使图像质量降低的麻烦会变得明显。例如，当将包括对象肝脏的区域作为成像区域进行成像时，在行方向上存在包括肝脏的区域和不包括肝脏的区域。由于在两个成像区域中区域的密度不同，因此散射辐射束的性质各自变化，使得由散射辐射束引起的噪声不会从投影数据中被充分地消除。这涉及在图像上发生的严重阴影，造成图像质量的降低。