專(zhuān)利名稱(chēng)：X射線成像設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用多X射線源的X射線成像設(shè)備和控制方法，尤其涉及提供X射線斷層圖像(tomographic image)的X射線成像設(shè)備和控制方法。
背景技術(shù)：
已知使用碳納米管作為冷陰極(cold cathode)的多X射線源。公知的X射線發(fā)射設(shè)備通過(guò)這樣的方式來(lái)形成二維X射線源，即，使用將碳納米管用作為發(fā)射電子的陰極的多X射線管，并呈二維狀排列布置用于收集來(lái)自X射線管的X射線的X射線輻射窗。從X 射線發(fā)射設(shè)備的二維X射線源發(fā)射出的X射線通過(guò)被檢體并照射在X射線圖像檢測(cè)器上。 該X射線圖像檢測(cè)器基于所照射的X射線的強(qiáng)度生成X射線圖像的圖像信號(hào)。在X射線發(fā)射設(shè)備的二維X射線源與被檢體之間布置毛細(xì)管(capillary)按篩狀(sieve-like) 二維排列的準(zhǔn)直器(collimater)，使得毛細(xì)管的軸方向?yàn)榕c二維X射線源和被檢體之間的方向相同的方向(參見(jiàn)日本特開(kāi)2004-089445 (下文中稱(chēng)為“專(zhuān)利文獻(xiàn)1 ”))。同時(shí)，已知基于使用多X射線源所生成的透射X射線圖像來(lái)計(jì)算被檢體的斷層圖像的技術(shù)。在公知技術(shù)中，使用了利用電子束照射靶面(target surface)以促使發(fā)射X射線，并且通過(guò)使X射線通過(guò)準(zhǔn)直器孔來(lái)使這些X射線形成為束的輻射源 (radiationsource) 0在表面上設(shè)置了多個(gè)準(zhǔn)直器孔。在掃描電子束并順次切換準(zhǔn)直器孔時(shí)，由輻射檢測(cè)器順次檢測(cè)通過(guò)被檢體的X射線。透射成像部件基于來(lái)自保持各像素點(diǎn)的被檢體圖像信息的輻射檢測(cè)器的檢測(cè)信號(hào)，獲得透射圖像信息。由于X射線從準(zhǔn)直器孔直接進(jìn)入輻射檢測(cè)器，并且?guī)缀鯖](méi)有散射射線(scattering ray)進(jìn)入，因此在透射圖像信息中不包括散射射線信息；因而，可以獲得不包括散射射線信息的三維圖像信息(參見(jiàn)日本特開(kāi)2000-060835(下文中稱(chēng)為“專(zhuān)利文獻(xiàn)2”))。如沿從焦點(diǎn)至檢測(cè)器延伸的方向觀看到的，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的X射線成像系統(tǒng)成四角錐狀。因此，在接近檢測(cè)器的區(qū)域中，在寬范圍內(nèi)拍攝到檢測(cè)對(duì)象，并且在遠(yuǎn)離檢測(cè)器的區(qū)域中，在窄范圍內(nèi)拍攝到檢測(cè)對(duì)象。當(dāng)在X射線源附近觀察到該現(xiàn)象時(shí)，在多個(gè)X 射線源之間的間距間隔中不能夠獲取到檢測(cè)對(duì)象的投影數(shù)據(jù)(projection data)。換言之， 在X射線源之間的間距區(qū)域中出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失區(qū)域。成像系統(tǒng)的放大率越大，該問(wèn)題越明顯。另一問(wèn)題是散射射線消除與X射線使用效率之間的互逆關(guān)系。在傳統(tǒng)的X成像中， 由X射線束形成的四角錐狀的錐角被放大，從而提高了 X射線使用效率，并且一次拍攝到大的被檢體區(qū)域。然而，當(dāng)利用X射線一次照射大的區(qū)域時(shí)，圖像的分辨率由于散射射線而降低。盡管散射射線抑制網(wǎng)格(scattering raysuppression grid)可用于抑制這種散射射線，但由于散射射線抑制網(wǎng)格還使有效的直接射線衰減，因此這是不利的。專(zhuān)利文獻(xiàn)2因此縮小了錐角以減少散射射線，但縮小錐角還導(dǎo)致X射線使用效率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征是，在使用多X射線源的X射線成像中，減少或消除出現(xiàn)在X射線源之間的間距區(qū)域中的數(shù)據(jù)缺失區(qū)域，并降低散射射線的影響。根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種X射線成像設(shè)備，包括多X射線生成部件，其中沿第一方向以預(yù)定間距呈二維狀布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置并具有沿所述第一方向排列的多個(gè)切縫，每個(gè)所述切縫將來(lái)自與該切縫相對(duì)的X射線焦點(diǎn)的X射線形成為長(zhǎng)度方向是不同于所述第一方向的第二方向的切片狀的X射線束；二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度；移動(dòng)部件，其在保持所述多X射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，沿所述第一方向移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行部件，其在所述多χ射線生成部件和所述切縫部件位于在通過(guò)所述移動(dòng)部件被移動(dòng)所述預(yù)定間距的量的過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，基于通過(guò)所述二維檢測(cè)部件所檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度來(lái)執(zhí)行X射線成像，以獲得X射線圖像數(shù)據(jù)；以及重建部件，其基于通過(guò)所述執(zhí)行部件執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X射線圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種X射線成像設(shè)備，包括多X射線生成部件，其中沿第一方向以預(yù)定間距呈二維狀布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置并具有沿所述第一方向排列的多個(gè)切縫，每個(gè)所述切縫將來(lái)自與該切縫相對(duì)的X射線焦點(diǎn)的X射線形成為長(zhǎng)度方向是不同于所述第一方向的第二方向的切片狀的X射線束；二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度；移動(dòng)部件，其在改變所述多X射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，沿所述第一方向移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行部件，其在所述多X射線生成部件和所述切縫部件位于在通過(guò)所述移動(dòng)部件被移動(dòng)所述預(yù)定間距的量的過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，基于通過(guò)所述二維檢測(cè)部件所檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度來(lái)執(zhí)行X射線成像，以獲得X射線圖像數(shù)據(jù)；以及重建部件，其基于通過(guò)所述執(zhí)行部件執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X射線圖像。此外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種X射線成像設(shè)備的控制方法，所述X射線成像設(shè)備包括多X射線生成部件，其中沿第一方向以預(yù)定間距呈二維狀布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置并具有沿所述第一方向排列的多個(gè)切縫，每個(gè)所述切縫將來(lái)自與該切縫相對(duì)的X射線焦點(diǎn)的X射線形成為長(zhǎng)度方向是不同于所述第一方向的第二方向的切片狀的X射線束；以及二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度，所述控制方法包括以下步驟移動(dòng)步驟，其在保持所述多X射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，沿所述第一方向移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行步驟，當(dāng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件位于在所述移動(dòng)步驟中被移動(dòng)所述預(yù)定間距的量的過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，基于通過(guò)所述二維檢測(cè)部件所檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度來(lái)執(zhí)行X射線成像，以獲得X射線圖像數(shù)據(jù)；以及基于通過(guò)在所述執(zhí)行步驟中執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X射線圖像。此外，根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種X射線成像設(shè)備的控制方法，所述X射線成像設(shè)備包括多X射線生成部件，其中沿第一方向以預(yù)定間距呈二維狀布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置并具有沿所述第一方向排列的多個(gè)切縫，每個(gè)所述切縫將來(lái)自與該切縫相對(duì)的X射線焦點(diǎn)的X射線形成為長(zhǎng)度方向是不同于所述第一方向的第二方向的切片狀的X射線束；以及二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度，所述控制方法包括以下步驟移動(dòng)步驟，其在改變所述多X射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，沿所述第一方向移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行步驟，當(dāng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件位于在所述移動(dòng)步驟中被移動(dòng)所述預(yù)定間距的量的過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，基于通過(guò)所述二維檢測(cè)部件所檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度來(lái)執(zhí)行X射線成像，以獲得X射線圖像數(shù)據(jù)；以及基于通過(guò)在所述執(zhí)行步驟中執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X射線圖像。根據(jù)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得清楚。


圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像設(shè)備中的成像系統(tǒng)的圖。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的XL平面的圖。圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的TL平面的圖。圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的XY平面的圖，并詳細(xì)示出切縫單元(slit unit)的結(jié)構(gòu)。圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像設(shè)備中的成像系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)的框圖。圖6是示出根據(jù)第一實(shí)施例的散射射線校正的概念圖。圖7A是示出根據(jù)第一實(shí)施例的重建空間與數(shù)據(jù)缺失之間的關(guān)系的圖。圖7B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的重建空間與數(shù)據(jù)缺失之間的關(guān)系的圖。圖8是示出根據(jù)第一實(shí)施例的在進(jìn)行了切換曝光(switchedexposure)的情況下， 由各X射線源Xrnn在二維檢測(cè)單元14上所形成的X射線圖像的圖。圖9A是示出根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)收集處理的流程圖。圖9B是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線源的二維陣列的示例的圖。圖10是示出根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)據(jù)重建處理的流程圖。圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施例的成像系統(tǒng)的)(Z平面的圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在根據(jù)附圖，將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的典型實(shí)施例。第一實(shí)施例圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的圖。多X射線生成單元16包括用作X射線焦點(diǎn)的多個(gè)X射線源12，其發(fā)射X射線束13 ；以及準(zhǔn)直器20，其對(duì)來(lái)自X射線源12的X射線束13進(jìn)行初次成形(參考圖2)。構(gòu)造各X射線源12，以通過(guò)加速來(lái)自如碳納米管等冷陰極的電子并使得這些電子與靶撞擊而生成X射線。將X射線源 12按例如網(wǎng)格狀二維布置在多X射線生成單元16內(nèi)，其中該網(wǎng)格狀具有沈列、沈行并且網(wǎng)格間距為15mm的總共676個(gè)源。然而，注意，X射線源12不限于使用冷陰極的源，并且作為替代可以使用熱電子源。
由切縫單元17對(duì)各X射線束13進(jìn)行二次成形。切縫單元17是為各個(gè)X射線源 12設(shè)置的用作切縫構(gòu)件的切縫板21的集合(后面將參考圖4對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明)。將切縫板 21分配至各個(gè)單獨(dú)的X射線源12。更具體地，制造并布置切縫板21，使得不到達(dá)二維檢測(cè)單元14的檢測(cè)面的X射線束13不通過(guò)切縫板21。這是為了防止輸出對(duì)被檢體的成像沒(méi)用的X射線束13。通過(guò)設(shè)置在切縫板21中的多個(gè)切縫，將進(jìn)入切縫板21的錐形的X射線束13變換成多個(gè)切片束(slice beam)。然而，注意，由切縫單元17對(duì)X射線束的成形不限于此種切片束的形成；還可以將X射線束形成為網(wǎng)格狀。當(dāng)要將X射線束13形成為切片狀時(shí)，切縫板21中的X射線滲濾開(kāi)口(percolation opening)由溝槽(切縫)構(gòu)成；而當(dāng)要將X射線束13形成為網(wǎng)格狀時(shí)，切縫板21中的X射線滲透開(kāi)口由多行小孔構(gòu)成。注意，即使在要將 X射線束形成為網(wǎng)格狀時(shí)，由于多個(gè)X射線束通過(guò)多個(gè)X射線滲透開(kāi)口，因此形成切片狀的 X射線束。因此，在本申請(qǐng)中，通過(guò)多行小孔后所獲得的X射線束也屬于切片狀X射線束的范疇。以這種方式，切縫單元17包括分別與各X射線焦點(diǎn)相對(duì)布置的多個(gè)切縫板21，并且多個(gè)切縫板21均包括沿X方向或第一方向排列的多個(gè)切縫。這些多個(gè)切縫分別將來(lái)自相對(duì)的X射線焦點(diǎn)的X射線形成為切片狀X射線束，其中該切片狀X射線束的縱向方向是Y 方向或與上述第一方向不同的第二方向。二維檢測(cè)單元14在檢測(cè)面處檢測(cè)由切縫部件形成的X射線束的X射線強(qiáng)度。切縫單元17的目的在于減少散射射線。當(dāng)利用X射線束13同時(shí)照射二維檢測(cè)單元的整個(gè)表面時(shí)，在二維檢測(cè)單元14的檢測(cè)面內(nèi)將出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的量的散射射線。因此， 傳統(tǒng)的技術(shù)在被檢體和二維檢測(cè)單元14之間布置散射射線去除網(wǎng)格。通常將散射射線去除網(wǎng)格制成包括成像焦點(diǎn)，并且調(diào)整成像系統(tǒng)以使得X射線束的焦點(diǎn)與散射射線去除網(wǎng)格的成像焦點(diǎn)相匹配。然而，在例如本實(shí)施例所述的存在多個(gè)X射線束焦點(diǎn)的成像系統(tǒng)中，不能夠使用這種散射射線去除網(wǎng)格。同時(shí)，配置成散射射線去除網(wǎng)格的引導(dǎo)切縫同樣具有使有效的X射線束13衰減的不良影響。然而，在本實(shí)施例中，通過(guò)計(jì)算來(lái)減少散射射線。更具體地，將X射線束13形成為切片狀或網(wǎng)格狀，并在二維檢測(cè)單元14中設(shè)置X射線未進(jìn)入的區(qū)域。而實(shí)際上，散射射線甚至進(jìn)入該X射線未進(jìn)入的區(qū)域。因而，可以針對(duì)該區(qū)域僅檢測(cè)散射射線信號(hào)。因此，可以通過(guò)基于這些散射射線信號(hào)的插值處理來(lái)預(yù)測(cè)散射射線在整個(gè)二維檢測(cè)單元14上的分布?？梢酝ㄟ^(guò)從由二維檢測(cè)單元14所檢測(cè)到的、X射線已進(jìn)入的區(qū)域的信號(hào)值，減去插值后的散射射線信號(hào)，來(lái)減少散射射線。將參考圖6進(jìn)一步說(shuō)明該處理。圖6中的信號(hào)GO表示出現(xiàn)在從單個(gè)X射線源發(fā)射出的X射線束13通過(guò)切縫單元 17中的切縫，通過(guò)被檢體，然后由二維檢測(cè)單元14所檢測(cè)到時(shí)的理想分布信號(hào)。這還表示通過(guò)理想校正所獲得的信號(hào)。然而，由于在被檢體內(nèi)的散射，二維檢測(cè)單元14實(shí)際輸出例如由Gl表示的信號(hào)值。將信號(hào)Gl中X射線束13的直接分量所進(jìn)入的區(qū)域縮小為0，則產(chǎn)生信號(hào)G2 ；信號(hào)G2僅表示散射射線。信號(hào)G3表示基于信號(hào)G2，對(duì)X射線束13的直接分量所進(jìn)入的區(qū)域中的散射射線進(jìn)行預(yù)測(cè)的結(jié)果。注意，有必要執(zhí)行減小了信號(hào)G2中與X射線束13的直接分量所進(jìn)入的區(qū)域鄰近的區(qū)域的影響的預(yù)測(cè)計(jì)算。可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定鄰近區(qū)域的范圍，或者可以基于直接分量所進(jìn)入的區(qū)域中信號(hào)值的大小來(lái)確定鄰近區(qū)域的范圍。 從信號(hào)Gl減去所預(yù)測(cè)出的散射信號(hào)G3將得出信號(hào)G4，信號(hào)G4是已被校正了散射的信號(hào)。
注意，已知的插值技術(shù)可用于預(yù)測(cè)計(jì)算。存在多個(gè)這種已知的技術(shù)，并且可以使用再采樣、線性(直線)插值、多項(xiàng)式(樣條等)插值、函數(shù)擬合(function fitting)、加權(quán)平均和變分法(calculus of variation)等。例如，可以通過(guò)去除X射線束13的直接分量所進(jìn)入的區(qū)域并執(zhí)行多項(xiàng)式插值，或者通過(guò)減小X射線束13的直接分量所進(jìn)入的區(qū)域的權(quán)重并使用加權(quán)平均，來(lái)進(jìn)行散射信號(hào)預(yù)測(cè)。返回圖1，X射線束13直接通過(guò)被檢體，或由被檢體所散射后到達(dá)二維檢測(cè)單元14。二維檢測(cè)單元14包括呈網(wǎng)格狀布置的多個(gè)像素。在本實(shí)施例中，每個(gè)像素(檢測(cè)器)包括半導(dǎo)體檢測(cè)器，但可以使用其它的光電轉(zhuǎn)換元件。由要檢測(cè)的病變(lesion) 的大小來(lái)確定檢測(cè)器的像素大小。用于檢測(cè)幾毫米的鈣化(calcification)的乳腺成像 (mammography)需要近似100微米的像素大小，而用于檢測(cè)近似1厘米的結(jié)核(nodule)的胸腔攝影需要近似200 400微米的像素大小。二維檢測(cè)單元14的外部大小還依賴(lài)于成像的被檢體。乳腺成像需要近似200 X 400毫米的外部大小，而胸腔攝影需要近似430 X 430 毫米的大小。接著，將說(shuō)明成像用的直角坐標(biāo)系統(tǒng)15。X和Y軸表示多X射線生成單元16和二維檢測(cè)單元14的網(wǎng)格布置的方向，而Z軸表示發(fā)射X射線束13的方向。X軸表示多X射線生成單元16和切縫單元17的移動(dòng)機(jī)構(gòu)使各個(gè)單元滑動(dòng)的方向。用于移動(dòng)多X射線生成單元16的機(jī)構(gòu)是多X射線移動(dòng)單元18，而用于移動(dòng)切縫單元17的結(jié)構(gòu)是切縫移動(dòng)單元19。 通常，當(dāng)醫(yī)生觀察圖像時(shí)，她/他利用沿垂直方向的人體的身體軸觀察圖像。由于人眼在水平方向上具有較高的分辨率，因此對(duì)于診斷圖像，還優(yōu)選增加在水平方向上的分辨率。因此，如圖1所示，當(dāng)布置人體使得身體軸方向與X軸方向相匹配時(shí)，沿Y軸方向延伸的X射線束切片在分辨率方面是更有優(yōu)勢(shì)的。換言之，期望沿Y軸方向延伸的X射線束切片沿X 軸方向滑動(dòng)的成像系統(tǒng)。圖4是從位于切縫單元17沿Z軸方向上方的多X射線生成單元16觀看切縫單元 17的圖。多個(gè)X射線源12按網(wǎng)格狀布置在多X射線生成單元16中，并且在切縫單元17中設(shè)置了與各個(gè)X射線源12相對(duì)應(yīng)的切縫板21。切縫板21具有如下結(jié)構(gòu)在具有高X射線屏蔽效率的引導(dǎo)板中設(shè)置了用于形成X射線束13的多個(gè)切縫。當(dāng)要形成切片狀的X射線束13時(shí)，如圖4所示，切縫具有沿Y方向延伸的矩形形狀。盡管在附圖中未示出，但當(dāng)要形成網(wǎng)格狀的小正方形的X射線束13時(shí)，切縫板21具有按網(wǎng)格狀布置的小正方形切縫。圖2示出在使用圖4所示的切縫單元17的情況下成像系統(tǒng)的)(Z平面。在圖2中， 示出了三個(gè)X射線源，或i、j和k，同時(shí)進(jìn)行X射線曝光；而實(shí)際上，X射線源12不同時(shí)進(jìn)行曝光。相反，對(duì)源進(jìn)行控制以高速切換曝光。同時(shí)，在切換曝光期間，在多X射線生成單元16和切縫單元17維持它們相對(duì)于彼此的位置的情況下，使用多X射線移動(dòng)單元18和切縫移動(dòng)單元19相對(duì)于二維檢測(cè)單元14滑動(dòng)多X射線生成單元16和切縫單元17?；瑒?dòng)的距離與多X射線生成單元16的網(wǎng)格間距ρ相同。如將在后面所述，在多X射線生成單元16 和切縫單元17滑動(dòng)了與網(wǎng)格間距ρ相等的量的時(shí)段內(nèi)，進(jìn)行多次成像，使得可以收集多個(gè) X射線源12之中的適當(dāng)量的數(shù)據(jù)。以X射線源i、j和k作為例子，將X射線束il、jl和kl形成為平行束，并且各個(gè) X射線束之間的間隔與網(wǎng)格間距ρ大致相同。將此描述為“大致”為ρ的原因是，多X射線生成單元16在依賴(lài)于X射線源i、j和k的曝光間隔的時(shí)間At內(nèi)移動(dòng)。換言之，假定多X射線生成單元16在每個(gè)曝光間隔At期間移動(dòng)AL，則X射線束之間的間隔是AL+p。同時(shí)，可以通過(guò)滑動(dòng)多X射線生成單元16使得平行束之間的間隔縮小為約一半，或p/2，從而使得X射線源i從到X射線源j的路徑的中間點(diǎn)觀進(jìn)行曝光(參考圖7B)。在將X射線源 i移動(dòng)至X射線源j的位置時(shí)，使X射線源i等間隔地拍攝了 N個(gè)圖像，使得可以將平行束間的間隔縮減為P/N。由此，可以消除圖像重建空間27中的投影數(shù)據(jù)的缺失區(qū)域(即，數(shù)據(jù)缺失區(qū)域(參見(jiàn)圖7Α))。將使用圖7Α和7Β說(shuō)明圖像重建空間27中的數(shù)據(jù)缺失區(qū)域31。首先，進(jìn)行以下假設(shè) 各X射線源12的焦點(diǎn)大小是0. 5mm ； 各X射線源12的網(wǎng)格間距ρ是15mm; 從各X射線源12至二維檢測(cè)單元14的距離是450mm ； 從各X射線源12至切縫板21的距離是15mm ； 每個(gè)切縫板21中的各切縫在X軸方向上的寬度是Imm ；以及 從各X射線源12至圖像重建空間27的距離是230mm?；谝陨霞僭O(shè)，在圖像重建空間27中最接近X射線源12的位置處，各X射線束在X 軸方向上的寬度大約是8mm(0. 5mmX 15倍放大率+0. 5mm)。在這些條件下，當(dāng)在使多X射線生成單元16滑動(dòng)的情況下在中間位置未收集數(shù)據(jù)時(shí)，圖7A的由陰影斜線(crosshatching) 表示的部分(即，數(shù)據(jù)缺失區(qū)域31)中的數(shù)據(jù)缺失。然而，如圖7B所示，在滑動(dòng)時(shí)收集中間位置(中間點(diǎn)28)處的數(shù)據(jù)消除了數(shù)據(jù)缺失區(qū)域31。盡管在圖7A和7B所示的例子中，在將網(wǎng)格間距ρ —分為二的中間點(diǎn)28處進(jìn)行曝光，但本發(fā)明不限于此?？梢栽趯⒍郮射線生成單元16和切縫單元17移動(dòng)預(yù)定間距(網(wǎng)格間距P)的時(shí)候，在多個(gè)位置處執(zhí)行X射線成像。通常，在已將網(wǎng)格間距P劃分為N個(gè)相等部分(其中像)。在網(wǎng)格間距P的間隔中進(jìn)行N-I次附加曝光，除了，N是2或2以上的自然數(shù))時(shí)，可以在各部分處進(jìn)行N-I次附加曝光(圖防止出現(xiàn)圖7Α所示的空間數(shù)據(jù)缺失區(qū)域31以外，還有助于改善投影數(shù)據(jù)中的S/N比。圖3示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的XY平面。當(dāng)如圖4所示要形成沿Y方向延伸的切片狀X射線束13時(shí)，配置系統(tǒng)以使得由來(lái)自各個(gè)X射線源12的X射線束13照射二維檢測(cè)單元14在XY平面中的整個(gè)寬度。盡管在圖3中，如前所述，示出了 3個(gè)X射線源， 或i、j和k，同時(shí)進(jìn)行X射線曝光，而實(shí)際上多個(gè)X射線源12不同時(shí)進(jìn)行X射線曝光。相反，源進(jìn)行高速地切換曝光。在X射線源12由冷陰極構(gòu)成的情況下，可以容易地進(jìn)行以近似1毫秒為周期的高速切換曝光。圖8示出當(dāng)執(zhí)行切換曝光時(shí)由各X射線源Xmn在二維檢測(cè)單元14上所形成的X射線圖像(從X射線焦點(diǎn)Xmn曝光獲得的投影數(shù)據(jù))。在圖8中示出的例子中，各個(gè)X射線源12因切縫單元17形成6個(gè)X射線切片Xmn-h(其中，h = 1 6)(未示出)，并且示出與各個(gè)X射線切片相對(duì)應(yīng)的X射線切片圖像Imn-h(其中，h = 1 6)。注意，X射線源Xmn可以沿X軸方向或沿Y軸方向進(jìn)行快速掃描。在要將來(lái)自沿X軸方向?qū)R的X射線源12的數(shù)據(jù)(X射線圖像數(shù)據(jù))同時(shí)背投為平行數(shù)據(jù)的情況下，優(yōu)選通過(guò)圖9A所示的過(guò)程沿X軸方向進(jìn)行快速掃描。對(duì)要在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)處理的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行該操作。圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例的框圖。由計(jì)算機(jī)11和程序(未示出)對(duì)第一實(shí)施例的系統(tǒng)的全體進(jìn)行控制。經(jīng)由操作單元22進(jìn)行開(kāi)始對(duì)被檢體成像的指令、重建圖像的指令以及顯示圖像。當(dāng)通過(guò)操作單元22作出了開(kāi)始成像的指令時(shí)，控制單元23開(kāi)始針對(duì)構(gòu)成成像系統(tǒng)的各個(gè)單元的控制。換言之，控制單元23根據(jù)開(kāi)始成像的指令向數(shù)據(jù)收集單元25輸出命令，從而將二維檢測(cè)單元14置于數(shù)據(jù)可收集狀態(tài)。然后，控制單元23向高壓供給單元M輸出命令，從而將多X射線源12置于順次曝光狀態(tài)?？刂茊卧?3使二維檢測(cè)單元14與各個(gè)曝光同步地收集被檢體的X射線投影數(shù)據(jù)。二維檢測(cè)單元14對(duì)X射線投影數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化，并將數(shù)字化后的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)收集單元25。此外，控制單元23與上述的多次曝光數(shù)據(jù)收集并行地控制多X射線移動(dòng)單元18和切縫移動(dòng)單元19，并在維持多X射線生成單元16和切縫單元17的相對(duì)位置關(guān)系的情況下使它們滑動(dòng)。圖9A是示出由數(shù)據(jù)收集單元25進(jìn)行的數(shù)據(jù)收集處理的流程圖。在圖9A的過(guò)程中，沿X軸方向進(jìn)行快速掃描。這里，如圖9B所示，M表示沿X軸方向布置的X射線源12的數(shù)量，N表示沿Y軸方向布置的X射線源12的數(shù)量，并且K表示在多X射線生成單元16滑動(dòng)量Sp的時(shí)段內(nèi)由各X射線源(Xmn)進(jìn)行曝光的次數(shù)。在步驟SlOO中，數(shù)據(jù)收集單元25 將變量k、m和η復(fù)位為1。然后，在步驟SlOl中，數(shù)據(jù)收集單元25開(kāi)始通過(guò)由X射線源Xmn 進(jìn)行的X射線曝光的數(shù)據(jù)收集，并且還開(kāi)始使X射線生成單元16和切縫單元17滑動(dòng)。在第一實(shí)施例中，切縫單元17和多X射線生成單元16在它們的相對(duì)位置保持相同的情況下滑動(dòng)。在步驟S102中，將從曝光Xmnk所獲得的圖像Imnk存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)收集單元25中。這里，k表示在多X射線生成單元16滑動(dòng)量Sp的時(shí)段內(nèi)由各個(gè)X射線源Xmn進(jìn)行曝光的次數(shù)。在步驟S103和S104中，首先收集從順次驅(qū)動(dòng)沿X軸方向?qū)R的M個(gè)X射線源所獲得的X射線圖像。當(dāng)已經(jīng)進(jìn)行了通過(guò)M個(gè)X射線源的成像時(shí)，在步驟S105和S106中，將m復(fù)位為1，然后在下一行(即，沿Y方向的鄰近行(n = n+l))中收集從順次驅(qū)動(dòng)沿X軸方向?qū)R的M個(gè)X射線源所獲得的X射線圖像。重復(fù)該處理，直到第N行為止。當(dāng)結(jié)束了對(duì)第 N行的處理時(shí)，將變量m和η復(fù)位為1，使k增加1，并且處理返回步驟S101。在滑動(dòng)間隔期間將該處理重復(fù)k次(步驟S107和S108)。接著，當(dāng)已通過(guò)操作單元22指示了圖像重建時(shí)，將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)收集單元25中的投影數(shù)據(jù)順次傳送至圖像重建單元26，并且重建三維體數(shù)據(jù)(three-dimensional volume data)。盡管濾波器校正背投(filter correction back projection)適合于圖像重建，但逐次逼近(successive approximation)也可用于圖像重建。本實(shí)施例的特征是投影數(shù)據(jù)構(gòu)成了平行數(shù)據(jù)。如圖2所示，X射線束il、jl和kl以及X射線束i2、j2和k2均生成了各自的平行束。類(lèi)似地，如圖7B所示，在多X射線生成單元16和切縫單元17滑動(dòng)時(shí)(Sp/2、 Sp/3等)收集的來(lái)自相同曝光方向的數(shù)據(jù)，也生成與X射線束il、jl和kl以及X射線束 i2、j2和k2平行的束。盡管在每次曝光時(shí)將投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)收集單元25中，但在已經(jīng)進(jìn)行了用于將該數(shù)據(jù)構(gòu)建為平行數(shù)據(jù)的處理(即，排序)之后，再將該數(shù)據(jù)傳送至圖像重建單元26。接著，將說(shuō)明用于構(gòu)建平行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)切割處理和數(shù)據(jù)排序處理。如由圖6中的信號(hào)GO所示，在二維檢測(cè)單元14上方局部地形成透射X射線數(shù)據(jù)。在圖6所示的散射射線校正之后進(jìn)行數(shù)據(jù)切割處理。在數(shù)據(jù)切割處理和數(shù)據(jù)排序處理之前進(jìn)行散射射線校正， 以使得能夠降低處理所需要的存儲(chǔ)器量并減少存儲(chǔ)器訪問(wèn)次數(shù)。
數(shù)據(jù)切割處理是如下處理如由圖8中的Xll-I所示，從二維檢測(cè)單元14上的整個(gè)圖像中，幾何地切割出已被X射線照射了的區(qū)域?？梢曰赬射線曝光定時(shí)來(lái)計(jì)算二維檢測(cè)單元14上的整個(gè)圖像內(nèi)已被X射線照射了的部分Xmn-h的位置。然而，對(duì)平行數(shù)據(jù)的重建不限于按順序放置與X射線切片Xmn-h相對(duì)應(yīng)的X射線切片圖像Imn-h。例如，可以通過(guò)沿X軸方向?qū)射線切片圖像進(jìn)行切片并按順序放置所獲得的切片，來(lái)構(gòu)建L個(gè)X射線切片圖像。增加分割數(shù)量使得可以增加平行數(shù)據(jù)的平行度。例如，嚴(yán)格來(lái)講，圖像Imn-h是扇數(shù)據(jù)，因此即使拼接在一起也不是嚴(yán)格的平行數(shù)據(jù)。將該數(shù)據(jù)拆分成二維檢測(cè)器元件行， 使得可以獲得更完整的平行數(shù)據(jù)。如目前為止所述，圖8所示的X射線切片圖像111-1、121-1和131-1的組、X射線切片圖像111-2、121-2和131-2的組以及X射線切片圖像112-1、122-1和132-1的組分別構(gòu)成平行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)排序處理是注重如下事實(shí)的處理以組為單位(以平行數(shù)據(jù)為單位) 將組拼接成單個(gè)圖像。圖10是示出上述數(shù)據(jù)重建處理的流程圖。這里，如圖9B所示，M表示沿X軸方向布置的X射線源12的數(shù)量，N表示沿Y軸方向布置的X射線源12的數(shù)量，并且K表示在多 X射線生成單元16滑動(dòng)量Sp的時(shí)段內(nèi)由各個(gè)X射線源Xmn進(jìn)行曝光的次數(shù)。在步驟S201 中，圖像重建單元26以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)收集單元25中的圖像Imnk作為處理單位(在圖8中， 例如，采用X射線切片圖像Ill-I 111-6作為處理單位)，執(zhí)行圖6所述的散射射線校正。 在步驟S202 S204中，將變量n、h、k和m設(shè)置為它們的初始值。接著，在步驟S205中，從通過(guò)對(duì)圖像Imnk進(jìn)行散射射線校正所獲得的校正圖像I’ mnk切割出與第h個(gè)切縫相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，并作為I’ mnk-h。在全部滑動(dòng)位置處(k = 1 K)對(duì)切縫和各個(gè)X射線源重復(fù)進(jìn)行該處理(步驟S206和S207)。然后，如果對(duì)于X射線源結(jié)束了處理，則對(duì)沿X方向鄰近的X射線源重復(fù)以上處理(S208和S209)。這樣，從步驟S205 S209，對(duì)于沿X方向?qū)R的各個(gè)X射線源12，切割出了來(lái)自相同的第h個(gè)切縫的X射線圖像(S卩，從由與X射線源的相對(duì)位置關(guān)系相匹配的切縫所形成的切片束所獲得的X射線圖像)。然后，在步驟S210中， 拼接成單個(gè)圖像，關(guān)注于切割圖像I’ mnk-h構(gòu)成了平行數(shù)據(jù)的事實(shí)。將已拼接成的圖像傳送至圖像重建單元26，之后執(zhí)行濾波器校正背投處理。圖像重建單元沈?qū)Ω鱾€(gè)切縫(在圖8所示的例子中的各個(gè)切縫，其中h= 1 6) 進(jìn)行上述處理(步驟S211和S212)。此外，當(dāng)已針對(duì)相同的η值對(duì)全部切縫進(jìn)行了上述處理時(shí)，則處理下一行(沿y方向鄰近的行)；因此，使η增加1，并且處理返回步驟S203(步驟S213和S214)。注意，對(duì)于各組，例如，可以作為入射X射線方向不同的平行數(shù)據(jù)而執(zhí)行單獨(dú)的背投。這里，切縫位置的數(shù)量H不限于切縫的實(shí)際數(shù)量，而且可以是實(shí)際切縫數(shù)量的整數(shù)倍。增加切縫位置的數(shù)量H可以提高拼接成圖像的平行度。重復(fù)上述處理直到η>N 為止，由此對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了重建。然后，圖像重建單元沈?qū)臄?shù)據(jù)收集單元25傳送來(lái)的圖像背投至內(nèi)部3D存儲(chǔ)器空間。背投算法可以采用已知的技術(shù)。利用濾波器校正背投處理，首先進(jìn)行將從數(shù)據(jù)收集單元25傳送來(lái)的圖像的直接分量去除的濾波處理，之后基于通過(guò)數(shù)據(jù)收集所獲得的幾何系統(tǒng)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行背投。在前述說(shuō)明中，已經(jīng)論述了在將數(shù)據(jù)排序?yàn)槠叫袛?shù)據(jù)之后進(jìn)行背投的重建方法，但該重建方法不限于此，而還可以使用照原樣對(duì)扇數(shù)據(jù)進(jìn)行重建的直接重建。如目前為止所述，根據(jù)第一實(shí)施例，可以針對(duì)構(gòu)成被檢體區(qū)域的3D空間收集高密度的投影數(shù)據(jù)。X射線束被同時(shí)構(gòu)建成切縫狀，使得可以提高通過(guò)圖像處理的散射射線校正的精確度。此外，通過(guò)圖像處理進(jìn)行散射射線校正消除了對(duì)散射射線校正網(wǎng)格的需要，使得可以減少被檢體(病人)接受曝光的輻射量。第二實(shí)施例圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例的圖。在下文，將說(shuō)明本實(shí)施例和第一實(shí)施例之間的不同之處。在第一實(shí)施例中，多X射線生成單元16和切縫單元17在它們的相對(duì)位置關(guān)系相匹配的情況下滑動(dòng)。然而，在第二實(shí)施例中，多X射線生成單元16和切縫單元17滑動(dòng)，使得它們的相對(duì)位置關(guān)系改變。移動(dòng)這些單元從而使它們的相對(duì)位置改變的目的在于，增加照射被檢體的X射線束切片的方向的數(shù)量，由此提高重建圖像的圖像質(zhì)量。圖11示出了假定多X射線生成單元16的位置固定的情況下，當(dāng)切縫單元17位于⑴位置四和(2)位置30時(shí)通過(guò)切縫的X射線束13。可以看出，發(fā)射了從構(gòu)成被檢體的3D空間中的不同方向照射被檢體的X射線束13。此外，在第二實(shí)施例中，多X射線生成單元16相對(duì)于二維檢測(cè)單元14移動(dòng)了與網(wǎng)格間距ρ相等的量，直到成像停止為止。 切縫單元17相對(duì)于多X射線生成單元16進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)。當(dāng)在該往返運(yùn)動(dòng)期間獲得X射線數(shù)據(jù)時(shí)，可以沿不同的方向成像平行投影數(shù)據(jù)。因而，如同第一實(shí)施例，可以收集并重建每例平行投影數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù)。盡管在圖11中，僅在兩個(gè)相對(duì)位置、或(1)和O)、中執(zhí)行X射線曝光，但應(yīng)當(dāng)注意，存在多X射線生成單元16和切縫單元17具有不同的相對(duì)位置關(guān)系的多個(gè)情況。換言之，還可以以三個(gè)或更多個(gè)相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行X射線曝光。注意，移動(dòng)與在切縫的X方向上的間距間隔相等。此外，由于難以確保多X射線生成單元16和切縫單元17的相對(duì)位置對(duì)于各X射線源12來(lái)說(shuō)都相同，因此使用照原樣對(duì)各個(gè)投影圖像進(jìn)行背投的直接方法來(lái)作為重建算法。最終，相對(duì)位置的變化不限于多X射線生成單元16滑動(dòng)的方向，即使在與滑動(dòng)方向垂直的方向中出現(xiàn)變化，也可收集來(lái)自不同的照射角度的投影數(shù)據(jù)。如目前為止所述，根據(jù)第二實(shí)施例，可以針對(duì)構(gòu)成被檢體區(qū)域的3D空間增加各種照射角的數(shù)量，使得能夠提高重建圖像的分辨率和S/N比。上面已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明可以采用系統(tǒng)、設(shè)備、方法、程序和存儲(chǔ)介質(zhì)等的形式。具體地，本發(fā)明可應(yīng)用于包括多個(gè)裝置的系統(tǒng)或包括單個(gè)裝置的設(shè)備。注意，如下情況包括在本發(fā)明的范圍中通過(guò)直接或遠(yuǎn)程地向系統(tǒng)或裝置提供軟件程序，并通過(guò)系統(tǒng)或裝置中的計(jì)算機(jī)讀出并執(zhí)行所提供的程序代碼，來(lái)實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施例的功能。在這種情況下，所提供的程序是與實(shí)施例中的附圖中表示的流程圖相對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序。因此，安裝在計(jì)算機(jī)中以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能性處理的程序代碼自身也實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。換言之，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能性處理的計(jì)算機(jī)程序自身也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在這種情況下，可以使用通過(guò)解釋器執(zhí)行的程序或?qū)ο蟠a、提供至OS的腳本數(shù)據(jù)等，只要其具有程序的功能即可。可用于提供計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的例子包括軟盤(pán)(Floppy disk)、硬盤(pán)、光盤(pán)、磁光盤(pán)、MO、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡、ROM和DVD(DVD-ROM、DVD-R)?？梢越o出以下作為用于提供程序的其它方法使用客戶(hù)計(jì)算機(jī)的瀏覽器連接至因特網(wǎng)主頁(yè)并將本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序下載至硬盤(pán)等的存儲(chǔ)介質(zhì)。在這種情況下，所下載的程序可以是包括自動(dòng)安裝功能的壓縮文件。此外，可以通過(guò)將構(gòu)成本發(fā)明的程序的程序代碼分割成多個(gè)文件并從不同的主頁(yè)下載各文件來(lái)實(shí)現(xiàn)該方法。換言之，允許多個(gè)用戶(hù)通過(guò)計(jì)算機(jī)下載用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能性處理的程序文件的WWW服務(wù)器也屬于本發(fā)明的范圍。此外，可以對(duì)本發(fā)明的程序進(jìn)行加密，將其存儲(chǔ)器CD-ROM等的存儲(chǔ)介質(zhì)中，并將其分發(fā)至用戶(hù)。在這種情況下，允許已清除了預(yù)定條件的用戶(hù)經(jīng)由因特網(wǎng)從主頁(yè)下載用于清除密碼的密鑰信息，使用該密鑰信息對(duì)程序進(jìn)行解密并將該程序安裝在計(jì)算機(jī)上。此外，除通過(guò)使用計(jì)算機(jī)執(zhí)行所加載的程序以外，還可以通過(guò)基于程序的指令與運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的OS等合作來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例的功能。在這種情況下，OS等進(jìn)行實(shí)際處理的部分或全部，并且通過(guò)該處理實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。此外，通過(guò)將已從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的程序?qū)懭氚惭b在計(jì)算機(jī)中的功能擴(kuò)展板或連接至計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展單元的存儲(chǔ)器中，可以部分或全部實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施例的功能。在這種情況下，在已將程序?qū)懭牍δ軘U(kuò)展板或功能擴(kuò)展單元之后，包括在功能擴(kuò)展板或功能擴(kuò)展單元中的CPU等基于程序的指令進(jìn)行實(shí)際處理的部分或全部。根據(jù)本發(fā)明，在使用多X射線源的X射線成像中，可以減少或消除出現(xiàn)在X射線源之間的間距間隔中的數(shù)據(jù)缺失區(qū)域，并且可以降低散射射線的影響。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋?zhuān)园羞@類(lèi)修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種X射線成像設(shè)備，包括多X射線生成部件，其中以預(yù)定間距布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)； 切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置； 二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度；移動(dòng)部件，其在保持所述多X射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，相對(duì)于所述二維檢測(cè)部件移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行部件，其在所述多χ射線生成部件和所述切縫部件位于被所述移動(dòng)部件移動(dòng)過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，執(zhí)行X射線成像；以及重建部件，其基于通過(guò)所述執(zhí)行部件執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X射線圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線成像設(shè)備，其特征在于，所述重建部件包括排序部件，所述排序部件將X射線圖像數(shù)據(jù)排序?yàn)槠叫袛?shù)據(jù)，其中所述平行數(shù)據(jù)為根據(jù)通過(guò)所述多個(gè)切縫構(gòu)件中與所述X射線焦點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系相同的切縫而形成的X射線束所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)；以及基于通過(guò)所述排序部件排序后的X射線圖像數(shù)據(jù)，重建三維圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的X射線成像設(shè)備，其特征在于，還包括校正部件，其從X射線圖像數(shù)據(jù)中去除散射射線的影響，其中該X射線圖像數(shù)據(jù)是基于如下X射線強(qiáng)度來(lái)執(zhí)行X攝像成像所獲得的，該X射線強(qiáng)度是通過(guò)所述二維檢測(cè)部件檢測(cè)從一個(gè)X射線焦點(diǎn)發(fā)射出的且由與該X射線焦點(diǎn)相對(duì)的切縫構(gòu)件形成的X射線束而獲得的，其中，所述重建部件使用通過(guò)所述校正部件校正后的X射線圖像數(shù)據(jù)。
4.一種X射線成像設(shè)備，包括多X射線生成部件，其中以預(yù)定間距布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置；二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度；移動(dòng)部件，其在改變所述多χ射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，相對(duì)于所述二維檢測(cè)部件移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行部件，其在所述多χ射線生成部件和所述切縫部件位于被所述移動(dòng)部件移動(dòng)過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，執(zhí)行X射線成像；以及重建部件，其基于通過(guò)所述執(zhí)行部件執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X射線圖像。
5.一種X射線成像設(shè)備的控制方法，所述X射線成像設(shè)備包括 多X射線生成部件，其中以預(yù)定間距布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置；以及二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度， 所述控制方法包括以下步驟移動(dòng)步驟，其在保持所述多X射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，相對(duì)于所述二維檢測(cè)部件移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行步驟，當(dāng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件位于在所述移動(dòng)步驟中被移動(dòng)過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，執(zhí)行X射線成像；以及基于通過(guò)在所述執(zhí)行步驟中執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X 射線圖像。
6. 一種X射線成像設(shè)備的控制方法，所述X射線成像設(shè)備包括多X射線生成部件，其中以預(yù)定間距布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)所述切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置；以及二維檢測(cè)部件，其在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)所述切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度， 所述控制方法包括以下步驟移動(dòng)步驟，其在改變所述多X射線生成部件和所述切縫部件之間的相對(duì)位置關(guān)系的情況下，相對(duì)于所述二維檢測(cè)部件移動(dòng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件；執(zhí)行步驟，當(dāng)所述多X射線生成部件和所述切縫部件位于在所述移動(dòng)步驟中被移動(dòng)過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，執(zhí)行X射線成像；以及基于通過(guò)在所述執(zhí)行步驟中執(zhí)行所述X射線成像所獲得的X射線圖像數(shù)據(jù)，來(lái)重建X 射線圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及X射線成像設(shè)備及其控制方法。該X射線成像設(shè)備包括多X射線生成部件，其中沿第一方向以預(yù)定間距呈二維狀布置有多個(gè)X射線焦點(diǎn)；切縫部件，其具有多個(gè)切縫構(gòu)件，每個(gè)切縫構(gòu)件與各X射線焦點(diǎn)分別相對(duì)布置并具有沿第一方向排列的多個(gè)切縫。每個(gè)切縫將來(lái)自與該切縫相對(duì)的X射線焦點(diǎn)的X射線形成為長(zhǎng)度方向是不同于第一方向的第二方向的切片狀的X射線束。二維檢測(cè)部件在檢測(cè)面處檢測(cè)通過(guò)切縫部件而形成的X射線束的X射線強(qiáng)度。X射線成像設(shè)備在多X射線生成部件和切縫部件被移動(dòng)預(yù)定間距的量的過(guò)程中的多個(gè)位置處時(shí)，基于所檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度來(lái)執(zhí)行X射線成像，獲得X射線圖像數(shù)據(jù)，以重建X射線圖像。
文檔編號(hào)A61B6/02GK102266234SQ201110165208
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2009年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者土谷佳司, 奧貫昌彥, 辻井修 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社