CN1913829A - X射线ct装置 - Google Patents

Abstract

在X射线CT装置中，其特征在于，具有：第一存储机构，其存储有预先进行计测的表示余辉的特性的X射线检测器的应答特性的数据；以及第二存储机构，其存储有对上述X射线检测器的输出数据使用上述应答特性的数据，由修正机构修正过的过去的投射的输出数据；并且，上述修正机构，具有余辉修正机构，其使用上述第一存储机构中所存储的上述应答特性的数据，与上述第二存储机构中所存储的多次投射中过去的多个上述输出数据，修正来自基于上述余辉的过去的投射的信号的流入对本次的投射的输出数据的影响以及信号的流出对未来的投射的影响。

Description

X射线CT装置

技术领域

本发明涉及一种X射线CT装置。

背景技术

现在，作为X射线CT装置的检测器，灵敏度高且能够实现检测器的小型化的固体检测器正成为主流。其构造是，具有设置了多个将X射线变成光的闪烁器(scintillator)与将光变换成电气信号的光电二极管构成为一体的X射线检测元件，并读出该电气信号的读出电路。固体检测器中，因通过闪烁器将X射线变换成光时所产生的剩余光或读出电路的读出剩余等，产生了通过前面的投射所拍摄的影像，残留在通过之后的投射所拍摄的投影数据中的现象(余辉，afterglow)。

照射X射线时，在没有余辉(afterglow)的情况下，在之后的投射(目前的投射)的投影数据中，由X射线所产生的信号全部能够得到。但是，在有余辉的情况下，只通过X射线照射后的投射，无法读出全部信号，其之后的多次投射均输出信号的一部分。因此，该投射中除了原本由目前的投射所读出的信号之外，还流入了过去的投射的信号，产生了伪像。这样的投影数据中的伪像，成为重构图形中的像质的恶化或时间分辨率降低的原因。

该余辉由多个不同的成分构成。这是由于在通过闪烁器产生发光时，X射线的能量在闪烁器中丢失，根据达到发光的多个物理过程而以不同的时间常数产生荧光，并且有基于读出电路的信号读出剩余等要因的缘故。因此，一般来说余辉是具有多个时间常数的成分的和。

关于去掉该多个成分的余辉的修正方法，提出了若干个方法。作为其中的一个方法，特开平6-343629号公报中提出了一种方法，对根据X射线检测器的应答特性与进行过修正的输出数据的卷积积分所求出的余辉量进行减法，修正来自过去的投射的余辉的影响。

专利文献1：特开平6-343629号公报。

余辉对现在的投射的影响中，有基于过去的投射的读出剩余所引起的信号流入，以及本次的投射的读出剩余所引起的对未来的投射的信号流出。

因此课题在于，不但对来自过去的投射的信号的流入部分，还要对流出到未来的投射的信号部分进行修正，通过这样，高精度再现现在的投射的真实信号，防止因余辉所导致的重构图像中所产生的位置分辨率的降低或余辉的产生所引起的像质的恶化。

发明内容

在此，本发明的目的在于，提供一种能够通过修正来高精度进行因检测器的余辉所引起的图像的伪像(artifact)的降低、消除、以及防止时间分辨率的降低的X射线CT装置。

为了实现上述目的，本发明的X射线CT装置具有以下特征。

(1)在这种具有向被摄体照射X射线的X射线源、每一次投射时将透过上述被摄体的上述X射线变换成电气信号的多个X射线检测元件所构成的X射线检测器、对上述X射线检测器的输出进行修正处理的修正机构、以及对上述修正处理的输出进行重构运算处理的运算处理机构的X射线CT装置中，其特征在于，具有：第一存储机构，其存储有预先进行计测的表示余辉的特性的上述X射线检测器的应答特性的数据；以及第二存储机构，其存储有对上述X射线检测器的输出数据使用上述应答特性的数据，由上述修正机构修正过的过去的投射的输出数据；并且上述修正机构，具有余辉修正机构，其使用上述第一存储机构中所存储的上述应答特性的数据，和上述第二存储机构中所存储的多次投射中过去的多个上述输出数据，修正基于上述余辉的来自过去的投射的信号的流入对本次投射的输出数据的影响以及信号的流出对未来的投射的影响。。

(2)在这种具有向被摄体照射X射线的X射线源、每一次投射时将透过上述被摄体的上述X射线变换成电气信号的多个X射线检测元件所构成的X射线检测器、对上述X射线检测器的输出进行修正处理的修正机构、以及对上述修正处理的输出进行重构运算处理的运算处理机构的X射线CT装置中，其特征在于，具有：第一存储机构，其存储有预先进行计测的表示余辉的特性的上述X射线检测器的应答特性的数据；以及第二存储机构，其存储有对上述X射线检测器的输出数据使用上述应答特性的数据，由上述修正机构修正过的过去的投射的输出数据；并且上述修正机构，具有上述余辉修正机构，其使用上述第一存储机构中所存储的上述应答特性的数据，和上述第二存储机构中所存储的上述过去的投射的输出数据，根据给定的运算式修正基于上述余辉的来自过去的投射的信号的流入对本次投射的输出数据的影响以及信号的流出对未来的投射的影响，上述给定的运算式，在设从所照射的上述X射线入射到上述X射线检测器中开始的第j次投射后的余辉成分的比率为Lag(j)，上述X射线入射到上述X射线检测器中之后，进行余辉成分的修正的过去的投射数为m，上述X射线入射到上述X射线检测器中之后，进行余辉成分的修正的未来的投射数为n，上述X射线入射到上述X射线检测器中、第N次投射后所取得的输出数据为I(N)，上述修正机构对第N次投射后所取得的输出数据I(N)进行了上述余辉的修正之后的输出数据为I’(N)时，通过：

[公式1]

$I^{\′}\left(N\right)=\frac{I\left(N\right)-\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Lag}\left(j\right)\·I^{\′}(N-j))}{1-\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Lag}\left(j\right)\right)}$

来表示。

根据这种X射线CT装置，通过修正来自过去的投射的信号的流入的影响和信号的流出量对未来的投射的影响，可高精度再现当前的投射的真实的信号，能够防止通过余辉在重构像中产生的位置分辨率的降低或伪像的产生所引起的像质的劣化。

(3)上述(2)的X射线CT装置中，特征在于：上述X射线检测器的应答特性，通过由时间常数与成分比所构成的多个余辉成分的和来表示，进行上述余辉成分的修正的上述过去的投射数m，及/或上述X射线入射到上述X射线检测器中之后，进行上述余辉成分的修正的上述未来的投射数n，因上述余辉成分而不同。

通过这样，能够降低余辉修正处理中的计算量。

(4)在这种具有向被摄体照射X射线的X射线源、每一次投射时将透过上述被摄体的上述X射线变换成电气信号的多个X射线检测元件所构成的X射线检测器、对上述X射线检测器的输出进行修正处理的修正机构、以及对上述修正处理的输出进行重构运算处理的运算处理机构的X射线CT装置中，其特征在于，具有：第一存储机构，其存储有预先决定的由多个成分所构成的余辉的时间常数与成分比的值；以及第二存储机构，其存储有对上述X射线检测器的输出数据使用多个上述余辉的时间常数与成分比的值，由上述修正机构修正过的过去的投射的输出数据；并且上述修正机构，具有余辉修正机构，其使用上述第一存储机构中所存储的上述余辉的时间常数与成分比的值，与上述第二存储机构中所存储的上述过去的投射的输出数据，根据给定的运算式修正基于所述余辉的来自过去的投射的信号的流入对本次投射的输出数据的影响以及信号的流出对未来的投射的影响；上述给定的运算式，在设投射的时间间隔为ΔT，余辉的成分数为M，余辉的成分i(i＝1，2，…，M)的余辉的时间常数为τ_i，成分比为A_i，上述X射线入射到上述X射线检测器中之后，进行上述成分i的余辉的修正的过去的投射数为m_i，上述X射线入射到上述X射线检测器中之后，进行上述成分i的余辉的修正的未来的投射数为n_i，上述X射线入射到上述X射线检测器中第N次投射后所取得的输出数据为I(N)，上述修正机构对第N次投射后所取得的输出数据I(N)进行了上述余辉的修正之后的输出数据为I’(N)时，通过：

[公式2]

$I^{\′}\left(N\right)=\frac{I\left(N\right)-\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{j=1}{\overset{\mathrm{mi}}{\mathrm{\Σ}}}(A_i\exp (-\frac{\mathrm{j\ΔT}}{{\mathrm{\τ}}_i})\·I^{\′}(N-j))\right)}{1-\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{j=1}{\overset{\mathrm{ni}}{\mathrm{\Σ}}}\left(A_i\exp (-\frac{\mathrm{j\ΔT}}{{\mathrm{\τ}}_i})\right)\right)}$

来表示。

通过这样，能够降低第一存储机构中所存储的应答特性的数据量，以及余辉修正处理的计算量。

(5)上述(1)、(2)或(4)的X射线CT装置中，其特征在于：

具有上述X射线只在投射时的时间中脉冲(impulse)式照射，另外只在多次投射时的时间中阶梯(step)式照射，预先计测表示余辉的特性的上述X射线检测器的应答特性的数据的余辉评价模式，与选择上述余辉评价模式的功能。

通过这样，能够取得作为X射线检测器的应答特性的余辉。

发明效果

通过本发明，可实现一种能够通过修正来高精度地进行检测器的余辉所引起的图像的伪像的降低、去除，以及防止时间分辨率的降低的X射线CT装置。

附图说明

图1为说明通过本发明的第一实施例的修正机构所进行的余辉修正处理的方法之一例的图。(实施例1)

图2为表示包含有余辉修正机构的本发明的X射线CT装置的一实施例的图。(实施例1)

图3为说明图2中所示的X射线检测器的一构成例的图。(实施例1)

图4为说明图2中所示的中央处理机构中的处理之一例的图。(实施例1)

图5为说明根据图1中所示的检测器的应答特性的数据所求出的余辉成分的比率Lag(j)(j：X射线照射后的投射数)的图。(实施例1)

图6为说明通过本发明的第二实施例的修正机构所进行的余辉修正处理的方法之一例的图。(实施例2)

图7为说明本发明的第二实施例中的余辉时间常数与成分比的决定方法之一例的图。(实施例2)

图8为说明图7中的进行计测与存储的阶梯应答特性与进行推定的脉冲应答特性的图(实施例2)

图9(a)为表示不进行余辉的修正时的剖面像的图，(b)为进行了基于本发明的余辉修正时的剖面像的图。

图中：100-X射线源，101-旋转体，102-被摄体，103-床板，104-X射线检测器，105-中央处理装置，106-显示装置，107-体轴方向，108-旋转方向，111-光电变换基板，112-闪烁元件，113-布线基板，117-控制电路，118-信号收集机构，119-输入机构，120-电极焊盘，130-分隔器，200-黑圈，300-修正后数据存储机构，301-修正机构，302-重构机构，303-检测器特性存储机构，310-粘合剂，311-未来的投射的余辉量数据，312-过去的投射的余辉量数据，313-检测器的应答特性数据，314-第N个投射的余辉修正前的投影数据，315-第N个投射余辉修正后的投影数据，317-第N个投射余辉修正后(过去部分)的投影数据，321-过去的投射的余辉修正后的投影数据，349-余辉评价模式的选择，350-阶梯应答特性F(j)的测定，351-阶梯应答特性F(j)的存储，352-脉冲应答特性f(j)的推定，353-余辉时时间常数τ_i与成分比A_i(i＝1、…、M)的存储。

具体实施方式

下面对照附图对本发明的实施例进行详细说明。

(实施例1)

以下对照图1～图5，对本发明的第一实施例进行说明。

图2为表示包含有余辉修正机构的本发明的X射线CT装置的一实施例的图。图3为说明图2的X射线CT装置中的X射线检测器的一构成例的图。图4为说明图2的X射线CT装置中的中央处理机构中之一构成例的图。图1为说明通过图4中所示的修正机构所进行的余辉修正处理的方法之一例的图。图5为说明根据图1中所示的检测器的应答特性的数据313所求出的余辉成分的比率Lag(j)(j：X射线照射后的投射次数)的图。

如图2所示，X射线CT装置的基本构成包括：照射X射线的X射线管100；检测出X射线并变换成电气信号的X射线检测器104；收集来自X射线检测器104的投影数据的信号收集机构118；存储来自信号收集机构118的信号(投影数据)并进行图像处理的中央处理机构105；显示图像处理的结果的显示机构106；进行摄影开始或参数的设定、输入的输入机构119；控制X射线管100与X射线检测器104的控制机构117。另外，图中107表示体轴方向(切面(slicing)方向)，108表示旋转体101的旋转方向(引导(channel)方向)。

对照图2对摄影的顺序进行说明。如果从输入机构119进行了摄影开始的输入，便从X射线源100向在床板103中所载置的被摄体102照射X射线。该X射线透过了被摄体102，由X射线检测器104变换成电气信号。该电气信号由信号收集电路118进行模拟-数字转换(AD转换)成为投影数据。该摄影中，旋转搭载有X射线管100与X射线检测器104的旋转体101，变更对被摄体的X射线照射角度，并且在每一次投射中反复进行，取得360度的投影数据。该每一次投射的投影数据的摄影，例如每0.4度进行一次。此时，控制电路117控制旋转体101的旋转与X射线检测器104的读出。该投影数据由中央收集电路105进行图像修正处理与重构运算。结果显示在显示机构106中。

对照图3，对本发明的X射线CT装置中的X射线检测器104的一构成例进行说明。图3中所示的X射线检测器104呈圆弧状排列有多个，如图2所示，对抗X射线管100设置。图3中所示的X射线检测器104，由将X射线变换成光的闪烁元件112、形成有多个将光变换成电气信号的光电二极管的光电二极管基板(光电变换基板)111以及具有输出电气信号的电极焊盘(pad)120与用于它的布线的布线基板113构成。闪烁元件112与光电二极管基板111通过光学上透明的粘合剂310粘合在一起，构成X射线检测元件，被光电二极管基板111所支撑。这里，图3中所示的X射线检测器104的X射线检测元件的数目仅仅是为了简化说明，并不对本发明造成限定。

对照图3对X射线检测器104被入射了X射线的情况进行说明。所入射的X射线被闪烁元件112变换成光。闪烁元件112被分隔器(separator)130分割。对应每一个该闪烁元件112，在光电二极管基板111上设有将光变换成电气信号的光电二极管。通过该光电二极管与闪烁元件112构成X射线检测元件。由光电二极管从光变换成的电气信号，输出给每一个X射线检测元件。光电二极管的电极与电极焊盘120电连接。图2中所示的信号收集机构118，从该电极焊盘120中读出由X射线所产生的电气信号。将所有的X射线检测元件的该电气信号收集起来，形成投影数据。该投影数据每时间间隔(ΔT)进行一次，依次取得多个投影数据。将第N个称作第N次投射的投影数据。

该读出时，由X射线所产生的信号，不一定都由在X射线照射之后的投射读出。还有通过余辉向其他投射流出的信号。例如，第(N-1)次投射的投影数据之前所照射的信号的一部分，在第N次投射的投影数据之后读出。其原因为X射线由闪烁器变换成光时的延迟(剩余光)或电路的读出剩余的缘故。这样的余辉，是使得第N次以后的投影数据中产生残像，重构图像中产生伪像的原因。另外，由于第N次投射的信号的一部分没有通过第N次投射读出，因此第N次投射的信号与真实信号相比有不足。在第(N+1)次投射以后的输出数据中对伪像进行修正时，根据第N次投射的余辉修正后的输出数据与检测元件的应答特性，推定第N次投射的信号流入到第(N+1)次投射以后的部分，进行修正，但如果余辉修正后的输出数据与真实信号不同，便会导致余辉修正的精度降低。

对照图4，对图2中所示的中央处理机构105中的处理之一例进行说明。中央处理机构105中，通过检测器特性存储机构303事先存储所摄影的检测器的特性，在修正后数据存储机构300中存储通过修正机构301所修正的数据。从信号收集机构118输入给中央处理机构105的投影数据，使用上述所存储的数据，由修正机构301进行图像修正处理。此时所进行的处理，例如是去除X射线检测器104的暗电流输出的偏置(offset)修正、修正X射线检测器104的余辉的影响的余辉修正、以及对所照射的X射线的分布或X射线检测器104的灵敏度偏差进行修正的灵敏度修正等。接下来，投影数据被重构机构302实施卷积(convolution)与背投射(backprojection)处理，重构被摄体的X射线吸收系数分布的剖面像。该剖面像显示在显示机构106中。

图1为表示图4中所示的修正机构301所进行的余辉修正的方法之一例的图。对给第N次投射的投影数据实施余辉修正的情况进行说明。

修正机构301中，首先根据检测器特性存储机构303中所存储的检测器的应答特性的数据313，与修正后的数据存储机构300中所存储的过去的投射的余辉修正后的投影数据320，生成流入到第N次投射中的过去的投射的余辉量数据312。这里，图1中是，余辉量数据312流入到第N次投射中的余辉量给重构图像带来了不可忽视的影响的范围是从第N次投射的m投射前开始的情况，计算出从(N-m)到(N-1)次投射的过去的余辉量数据312。事先决定该投射次数m。通过将该过去的投射的余辉量数据312，从信号收集机构118中所收集的第N次投射的余辉修正前的投影数据314中减去，求出第N次投射的余辉修正后(过去部分)的投影数据317。这样，能够对过去的投射流入到第N次投射中的余辉进行修正。

接下来，根据余辉修正后(过去部分)的投影数据317与检测器的应答特性的数据313，计算出未来的投射的余辉量数据311。n为余辉量给重构图像带来了无法忽视的影响的未来投射次数，该值事先决定。这里，该n的值不一定与m相同。例如，在余辉具有较长的成分时，过去对第N次投射有影响的投射最多不过是从第一次投射到第(N-1)次投射这(N-1)次投射，但对未来的影响有时是其以上的投射数。另外，对未来的投射的影响，可能一直到未来实际上不进行读出的投射，因此n最大有可能是无限大。通过将该所计算出的量相加给第N次投射的余辉修正后(过去部分)的投影数据317，求出第N次投射的余辉修正后的投影数据315。这样，能够求出第N次投射因余辉对未来的读出剩余信号。

通过以上处理，余辉修正后的投影数据315，输出给重构机构302。

该从过去的投射所流入的部分的修正，与流出到未来的投射中的部分的修正，例如能够通过(公式1)实现。也即，设根据检测器的应答特性的数据313所求出的第j次投射后的余辉成分的比率为Lag(j)，由第N次投射所取得的输出数据314为I(N)，对输出数据I(N)进行过余辉的修正后的输出数据315为I’(N)时，过去的投射的影响，如(公式1)的分子第二项所示。

也即，(数式1)的分子中所示的量：

[公式3]

$(I\left(N\right)-\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Lag}\left(j\right)\·I^{\′}(N-j)))$

为修正了过去的投射的影响的第N次投射的输出数据317。

如果认为对未来的投射的残留部分，残留到第N次投射后的n次投射，则其影响部分，为真实信号也即进行过余辉修正后的输出数据315为I’(N)的：

[公式4]

$\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Lag}\left(j\right)\right)$

倍的量。因此，如果考虑到对未来的投射的读出剩余部分，则真实信号为(数式1)的分子的：

[公式5]

$(1\÷(1-\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Lag}\left(j\right)\right)))$

倍的值。因此，通过(数式1)中所示的计算，能够实现来自过去的投射所流入的部分的修正，与流出到未来的投射中的部分的修正。

[公式6]

$I^{\′}\left(N\right)=\frac{I\left(N\right)-\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Lag}\left(j\right)\·I^{\′}(N-j))}{1-\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Lag}\left(j\right)\right)}$ (数式1)

图5为说明根据图1中所示的检测器的应答特性的数据313所求出的余辉成分的比率Lag(j)(j：X射线照射后的投射数)的示意图。本实施例的X射线CT装置，具有用来取得检测器的应答特性的数据313的余辉评价模式。选择该模式时，脉冲式短时间照射X射线，对每一个投射取得如图5所示的输出值I(j)的变化，存储在检测器特性存储机构303中。这里，黑圈200表示通过投射所得到的输出值。Lag(j)使用该数据通过(数式2)求出

[公式7]

$\mathrm{Lag}\left(j\right)=\frac{I\left(j\right)}{I\left(1\right)}$ (数式2)

通过这样的构成，可实现一种能够通过修正来高精度进行检测器的余辉所引起的图像的伪像的降低、消除、以及防止时间分辨率的降低的X射线CT装置。

本发明并不仅限于上述实施例，在组装了具有多个成分的余辉的X射线检测器的X射线CT装置中非常有效。例如，还可以在组装了将X射线直接变换成电气信号的X射线检测器的X射线CT装置中实施。

(实施例2)

本发明的第二实施例，是推定第一实施例中的余辉为时间常数与成分比所构成的多个成分的和，将该多个时间常数与成分比，作为检测器的应答特性313存储在检测器特性存储机构303中的X射线CT装置。以下对照图6至图9，对本发明的第二实施例进行说明。

图6为说明图4中所示的修正机构所进行的余辉修正的处理方法的另一例的图。图7为说明余辉的时间常数与成分比的决定方法之一例的图。图8为说明图7中的进行计测与存储的阶梯应答特性与进行推定的脉冲应答特性的图。图9中示出了说明本发明的效果的实际图像。

如图6所示，检测器特性存储机构303中，对每一个X射线检测元件存储有余辉成分i的时间常数τ_i与成分比A_i，作为检测器的应答特性的数据313。这里，余辉由M个成分构成(i＝1、2、…、M)，时间常数τ_i与成分比A_i只保存M个成分。

修正机构301中，使用保存在检测器存储机构303中的时间常数τ_i与成分比A_i，对每一个余辉成分求出过去的投射的余辉量的数据312。此时，因时间常数不同，各个余辉成分所影响的投射不同，因此对每一个余辉的成分i决定从过去的投射所流入的投射的范围m(以下将该对每一个成分所决定的m称作m_i)。同样，对每一个余辉的成分i决定流出到未来的投射的范围n(以下将该对每一个成分所决定的n称作n_i)，未来的投射的余辉量的数据311也对每一个余辉成分决定。这里，该m_i与n_i不一定一样。

这样的来自过去的投射的流入部分的修正，与流出到未来的投射的部分的修正，例如能够通过(数式3)实现。(数式3)中，ΔT是投射间隔的时间，该处理对每一个X射线检测元件进行。

[公式8]

$I^{\′}\left(N\right)=\frac{I\left(N\right)-\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{j=1}{\overset{\mathrm{mi}}{\mathrm{\Σ}}}(A_i\exp (-\frac{\mathrm{j\ΔT}}{{\mathrm{\τ}}_i})\·I^{\′}(N-j))\right)}{1-\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{j=1}{\overset{\mathrm{ni}}{\mathrm{\Σ}}}\left(A_i\exp (-\frac{\mathrm{j\ΔT}}{{\mathrm{\τ}}_i})\right)\right)}$ (数式3)

使用每一个这样所求出的余辉的成分的过去与未来的余辉量的数据312、311，在投射数据314中实施余辉修正，将修正后的数据315输出给重构机构302。

使用图7，对余辉的时间常数τ_i与成分比A_i(i＝1、…、M)的决定方法之一例进行说明。决定通过余辉评价模式来实施。顺序是首先进行余辉评价模式的选择349，设为不进行一般的摄影的状况。接下来进行步骤应答特性F(j)的计测350。该计测350中不设置被摄体，只通过将X射线照射一定时间，得到检测器的输出的相对强度的分布。j表示投射编号。接下来，进行对检测器特性存储机构303的阶梯应答特性F(j)的存储351。

该阶梯应答特性F(j)是如图8(a)所示的输出。该图8(a)是从第一次投射到第V次投射照射X射线时所计测的阶梯应答特性F(j)。该阶梯应答特性F(j)，是将如图8(b)所示的只在第V次投射照射X射线时所得到的阶梯应答特性f(j)，如图8(c)所示，从第一次投射到第V次投射中所产生的部分卷积积分所得到的量。

如图7所示，通过阶梯应答特性的计测350所得到的F(j)，存储在修正后数据存储机构300中。接下来，使用该F(j)进行脉冲应答特性f(j)的推定352。该推定352中，例如将通过(数式4)所示的余辉的各个成分的和所表示的脉冲应答函数f’(j)，从第一次投射到第V次投射部分卷积积分所得到的拟合(fitting)函数F’(j)，通过对由测定所得到的阶梯函数F(j)进行拟合，来推定余辉的时间常数τ_i与成分比A_i(i＝1、…、M)。

[公式9]

$f^{\′}\left(j\right)=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{A}_i\·\exp (-\frac{\mathrm{j\ΔT}}{{\mathrm{\τ}}_i})$ (数式4)

这里，V可为1也可大于1。V为1时是脉冲式照射X射线时，拟合函数F’(j)与脉冲应答函数f’(j)相同。

该拟合中例如使用最小二乘法。接下来，进行在修正后数据存储机构300中的所推定的参数、即余辉的时间常数τ_i与成分比A_i(i＝1、…、M)的存储353。

这样的时间常数τ_i与成分比A_i的推定，对每一个X射线检测元件进行。此时，不但时间常数τ_i与成分比A_i，投射数m_i以及n_i、余辉的成分数i，也在每一个X射线检测元件中取不同的值。

图9为实际通过X射线CT装置进行拍摄所得到的剖面像。被摄体使用注入了水的直径305mm的圆筒的人体模型。图9(a)为不进行余辉的修正时的剖面像，图9(b)为进行了修正时的剖面像。图9(b)中所进行的余辉的修正中，假定5个余辉成分(M＝5)，对每一个像素决定余辉的时间常数τ_i与成分比A_i并使用。m_i以及n_i，使用为了让各个余辉成分相对输入信号为1亿分之1所必需的投射数。但是m_i不超过所摄影的投射的范围。

图9(a)中所示的不进行余辉的修正时，产生了环状的伪像，与此相对，图9(b)中所示的进行了余辉的修正时，该伪像降低，从而能够确认本发明的伪像降低的效果。

第二实施例的X射线CT装置，与第一实施例的X射线CT装置相比，具有以下优点：即使在余辉含有长时间常数的情况下，也可以让检测器特性存储机构303所存储的检测器的应答特性的数据313的量较小；通过进行拟合能够高精度决定余辉成分的比率Lag(i)；以及由于能够在各个余辉成分中决定从过去的投射所流入的投射的范围m_i，以及流出到未来的投射的投射的范围n_i，因此能够实现计算量的降低与处理的高速化。

另外，本发明并不仅限于上述实施例，在实施的阶段中，能够在不脱离其要点的范围内进行各种变形来实施。另外，上述实施例中包括各个阶段，通过所公布的多个构成要素中的适当组合，能够抽出各种各样的实施方式。例如，可以从上述实施例所公布的所有构成要素中删除几个构成要素。

如上所述，通过本发明，不但对所流入的来自过去的投射的信号部分，还对流出到未来的投射的信号部分进行修正，通过这样能够高精度再现现在的投射的真实信号，实现一种能够防止余辉所引起的重构图像中所产生的位置分辨率的下降以及因伪像的产生所引起的像质的恶化的X射线CT装置。

产业上的利用可能性

本发明能够实现一种可通过修正来高精度进行因X射线检测器的余辉所引起的图像的伪像的降低、去除以及防止时间分辨率的降低的X射线CT装置，应用于医疗领域的可能性非常大。

Claims (5)

1.一种X射线CT装置，具备：向被摄体照射X射线的X射线源；每一次投射时将透过所述被摄体的所述X射线变换成电气信号的多个X射线检测元件所构成的X射线检测器；对所述X射线检测器的输出进行修正处理的修正机构；以及对所述修正处理的输出进行重构运算处理的运算处理机构，

所述X射线CT装置具有：

第一存储机构，其存储有预先进行计测的、表示余辉的特性的所述X射线检测器的应答特性的数据；以及

第二存储机构，其存储有对所述X射线检测器的输出数据使用所述应答特性的数据，由所述修正机构修正过的过去的投射的输出数据，并且

所述修正机构，具有余辉修正机构，其使用所述第一存储机构中所存储的所述应答特性的数据，和所述第二存储机构中所存储的多次投射中过去的多个所述输出数据，修正基于所述余辉的来自过去的投射的信号的流入对本次投射的输出数据的影响以及信号的流出对未来的投射的影响。

2.一种X射线CT装置，具备：向被摄体照射X射线的X射线源；每一次投射时将透过所述被摄体的所述X射线变换成电气信号的多个X射线检测元件所构成的X射线检测器；对所述X射线检测器的输出进行修正处理的修正机构；以及对所述修正处理的输出进行重构运算处理的运算处理机构，

所述X射线CT装置具有：

第一存储机构，其存储有预先进行计测的、表示余辉的特性的所述X射线检测器的应答特性的数据；以及

第二存储机构，其存储有对所述X射线检测器的输出数据使用所述应答特性的数据，由所述修正机构修正过的过去的投射的输出数据，并且

所述修正机构，具有所述余辉修正机构，其使用所述第一存储机构中所存储的所述应答特性的数据，和所述第二存储机构中所存储的所述过去的投射的输出数据，根据给定的运算式修正基于所述余辉的来自过去的投射的信号的流入对本次投射的输出数据的影响以及信号的流出对未来的投射的影响，

所述给定的运算式，在设从所照射的所述X射线入射到所述X射线检测器中开始的第j次投射后的余辉成分的比率为Lag(j)，所述X射线入射到所述X射线检测器中之后，进行余辉成分的修正的过去的投射数为m，所述X射线入射到所述X射线检测器中之后，进行余辉成分的修正的未来的投射数为n，所述X射线入射到所述X射线检测器中、第N次投射后所取得的输出数据为I(N)，所述修正机构对第N次投射后所取得的输出数据I(N)进行了所述余辉的修正之后的输出数据为I’(N)时，通过：

[公式1]

$I^{\′}\left(N\right)=\frac{I\left(N\right)-\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{Lag}\left(j\right)\·I^{\′}(N-j))}{1-\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Lag}\left(j\right)\right)}$

来表示。

3.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，

所述X射线检测器的应答特性，通过由时间常数与成分比所构成的多个余辉成分的和来表示，进行所述余辉成分的修正的所述过去的投射数m，及/或所述X射线入射到所述X射线检测器中之后，进行所述余辉成分的修正的所述未来的投射数n，因所述余辉成分而不同。

4.一种X射线CT装置，具备：向被摄体照射X射线的X射线源；每一次投射时将透过所述被摄体的所述X射线变换成电气信号的多个X射线检测元件所构成的X射线检测器；对所述X射线检测器的输出进行修正处理的修正机构；以及对所述修正处理的输出进行重构运算处理的运算处理机构，

所述X射线CT装置具有：

第一存储机构，其存储有预先决定的由多个成分所构成的余辉的时间常数与成分比的值；以及

第二存储机构，其存储有对所述X射线检测器的输出数据使用多个所述余辉的时间常数与成分比的值，由所述修正机构修正过的过去的投射的输出数据，并且

所述修正机构，具有余辉修正机构，其使用所述第一存储机构中所存储的所述余辉的时间常数与成分比的值，和所述第二存储机构中所存储的所述过去的投射的输出数据，根据给定的运算式修正基于所述余辉的来自过去的投射的信号的流入对本次投射的输出数据的影响以及信号的流出对未来的投射的影响，

所述给定的运算式，在设投射的时间间隔为ΔT，余辉的成分数为M，余辉的成分i(i＝1，2，…，M)的余辉的时间常数为τ_i，成分比为A_i，所述X射线入射到所述X射线检测器中之后，进行所述成分i的余辉的修正的过去的投射数为m_i，所述X射线入射到所述X射线检测器中之后，进行所述成分i的余辉的修正的未来的投射数为n_i，所述X射线入射到所述X射线检测器中、第N次投射后所取得的输出数据为I(N)，所述修正机构对第N次投射后所取得的输出数据I(N)进行了所述余辉的修正之后的输出数据为I’(N)时，通过：

[公式2]

$I^{\′}\left(N\right)=\frac{I\left(N\right)-\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{j=1}{\overset{\mathrm{mi}}{\mathrm{\Σ}}}(A_i\exp (-\frac{\mathrm{j\ΔT}}{{\mathrm{\τ}}_i})\·I^{\′}(N-j))\right)}{1-\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{j=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\left(A_i\exp (-\frac{\mathrm{j\ΔT}}{{\mathrm{\τ}}_i})\right)\right)}$

来表示。

5.如权利要求1、2或4所述的X射线CT装置，其特征在于，

具备余辉评价模式和选择所述余辉评价模式的功能，所述余辉评价模式中，所述X射线只在投射时的时间中脉冲式照射，另外只在多次投射时的时间中阶梯式照射，并预先计测表示余辉的特性的所述X射线检测器的应答特性的数据。

Images