[发明专利]爱克斯射线计算机体层扫描方法和装置

说明书

本发明涉及一种X射线计算机体层扫描方法和装置，尤其涉及这样一种X射线计算机体层扫描方法和装置，其被设置用于包含在同一最佳范围内的若干片的图像数据像素值范围。

在常规的X射线计算机体层扫描装置中，从X射线源发出的扇形X射线束照射到被检查者上，透射的X射线由X射线检测元件的一维阵列进行测量，所述阵列包括沿着扇形X射线束的范围设置的多个检测元件。

透射的X射线在X射线源和检测元件围绕被检查者转动的同时被从几个观察方向进行测量。测量透射的X射线的过程叫做“扫描”。根据由扫描获得的多个视图的测量数据，重构被检查者的体层扫描图像。

当这样产生的被检查者的体层扫描图像的图像数据被显示在图像显示装置例如CRT(阴极射线管)显示器上时，在图像数据中的像素值(即在X射线计算机体层扫描装置情况下的CT值)被按照X射线的透射系数确定，并且一般确定空气的值为-1000，水的值为0。

通过把这些图像数据像素值转换成具有256个等级的层次的显示数据来显示图像。虽然显示数据的层次数随图像显示电路或CRT显示装置的电路结构而变，但一般具有256个等级(强度数据用8位进行处理)，因而不能提供层次范围宽的显示，例如范围从-1000到+2000的图像数据像素值的显示。

例如，考虑到要被观察的被检查者的内部器官给出范围为-150和+150CT值的像素值的情况。在这种情况下，引入了“窗口宽度”的概念。显示数据被转换，以便利用256个层次显示相应于窗口宽度的范围。图像利用阴影进行显示，其中具有高于上限的CT值的部分用白或黑表示，具有低于下限值的部分用黑或白表示。这处理可以适用于被包含在可显示的层次范围内的要被观察的区域的图像数据，并且图像数据可用不同的对比度显示。

在进行体层扫描成像之前，有时进行搜索扫描，以便确定最佳的成像位置。在搜索扫描中，在移动被检查者所在的并固定有X射线管和X射线检测器的台面的同时，被检查者被照射，以便获得X射线显影的图像。

日本专利申请公开1-293844(1989)披露了一种技术，其中通过计算X射线相对于在搜索扫描期间发射的X射线的平均检测值的衰减来确定作为扫描条件的X射线剂量。

然而，因为几个被检查者的体形是不同的，根据在X射线源的一个角度位置进行的搜索扫描中检测的值确定最佳扫描条件是困难的。

此外，因为被检查者的各片截面形状是不同的，所以在这些片之间发生所获得的图像数据的像素值范围的分散。这便提出了一个问题，即从几个片获得的图像数据的各个像素值范围对于每一片是不同的。

本发明的目的在于，提供一种X射线计算机体层扫描(CT)方法和装置，其中对于几个片的图像数据像素值可被包含在同一个最佳范围内。

现在说明用于解决上述问题的本发明。

(1)按照本发明的第一方面，本发明提供一种X射线计算机体层扫描方法，其中从X射线源发出的X射线照射在被置于测量容积内的被检查者上，发射的X射线利用X射线检测元件的阵列检测，该方法包括以下步骤：在对被检查者进行体层扫描成像之前，通过把X射线源固定在两个不同的角度位置产生搜索图像，并在所述角度位置分别进行被检查者的搜索成像；参考基于投影显示数据的面积的图像数据的标准偏差，图像数据的所需的标准偏差，以及在X射线源的两个角度位置分别获得的搜索图像之间的像素值衰减比计算扫描条件；以及按照扫描条件进行被检查者的体层扫描成像。

在本发明的第一方面中，基于投影显示数据的面积和在X射线源的两个角度位置分别获得的搜索图像之间的像素值衰减比的图像数据的标准偏差σ给出在规定为缺省值的扫描条件‘缺省的-mAs”下的图像数据的标准偏差σ’。并且标准偏差σ’和所需的标准偏差σ目标给出为获得所需的标准偏差而要求的扫描条件‘扫描-mAs’。按照这样获得的扫描条件进行被检查者的体层扫描成像。

结果，每片的扫描条件可以被如此控制，使得图像数据的标准偏差等于σ目标，这能够使几个片的像素值的分散范围被包含在同一个最佳范围内。