CN100427036C - X射线ct设备及其图像选择方法 - Google Patents

Abstract

X射线CT设备包括：X射线产生装置，产生X射线；X射线检测器，对已经通过对象的X射线进行检测，并输出投影数据；成像控制装置，控制X射线产生装置和X射线检测器，以便收集投影数据；图像重构装置，根据投影数据重构图像数据；图像显示装置，根据图像数据显示图像；图像选择信息添加装置，将针对图像数据的图像选择信息添加到图像数据；图像选择装置，根据图像选择信息判断图像分析处理存在与否，并选择图像数据；以及图像分析处理装置，根据图像选择装置所选择的图像数据执行图像分析处理。

Description

X射线CT设备及其图像选择方法

技术领域

本发明涉及X射线CT设备及其图像选择方法，更具体地，涉及利于在启动图像分析处理应用时从大量图像数据中选择多个作为图像分析处理目标的图像的X射线CT设备及其图像选择方法。

背景技术

X射线CT设备是利用X射线创建对象的横截面图像的设备。在一个收集数据中，圆形切片的体轴方向的宽度(图像切片的厚度)小到大约1cm。因此，在一个常规成像操作中，在主轴方向上移动对象的同时，收集多个部分的数据，并在特定范围内创建多个图像。根据情况，在使对象往复的同时，对该范围成像多次。多切片X射线CT设备在体轴方向上包括多行X射线检测器，并可以同时收集多个部分的数据。检测器组合能够通过一个数据收集操作创建多个具有不同图像切片厚度的图像。

传统设备需要执行多个成像操作，以便获得具有多个图像切片厚度的图像。与之相反，多切片CT允许同时创建具有多个图像切片厚度的图像，并使一个测试所需的时间变短。这能够增加一个测试操作中数据收集的范围，并在预定时间内增加要执行的测试数量，因此，增加了要存储在图像存储区中的图像的数量。

当从存储在图像存储区中的图像中选择需要的图像，以便利用多个已创建图像执行图像分析处理时，在列表上显示附有用作字符信息块的信息的图像块和从图像数据块中创建的简化图像，所述字符信息块附有图像数据块。操作者从列表中手动选择图像(参见日本专利待审公开NO.9-223155)。

然而，在通过一个成像操作获得具有不同图像切片厚度的图像的情况下，其在参数上实质上相等，除了图像切片厚度，因此，难以从附有信息的图像块的列表中选择需要的图像。如果对相同对象的成像位置的改变大约为1mm，与区别标准大小的图像相比，则更难区别具有不同成像位置的简化图像。如上所述，由于多切片CT中要创建的图像数量趋向于增加，因此，所有图像的列表显示和选择操作变得复杂。本发明的目的是使这样的复杂图像选择更容易。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提出了一种X射线CT设备，包括：X射线产生装置，产生X射线；X射线检测器，对已经通过对象的X射线进行检测，并输出投影数据；成像控制装置，控制X射线产生装置和X射线检测器，以便收集投影数据；图像重构装置，根据投影数据重构图像数据；图像显示装置，根据图像数据显示图像；图像选择信息添加装置，将针对图像数据的图像选择信息添加到图像数据；图像选择装置，根据图像选择信息判断图像分析处理存在与否，并选择图像数据；以及图像分析处理装置，根据图像选择装置所选择的图像数据执行图像分析处理。

此外，本发明还提出了一种用于X射线CT设备的图像选择方法，所述方法包括：产生X射线的步骤；通过对已经通过对象的X射线进行检测输出投影数据的步骤；通过控制产生X射线的步骤和输出投影数据的步骤来收集投影数据的步骤；根据投影数据重构图像数据的步骤；将针对所述图像数据的图像选择信息添加到所述图像数据的步骤；根据图像选择信息判断图像分析处理存在与否并选择图像数据的步骤；以及根据所选择的图像数据执行图像分析处理的步骤。

附图说明

图1是根据本发明实施例的X射线CT设备的示意性布置图；

图2是示出了图像处理装置的布置的方框图；

图3是图像数据结构图；

图4是其中将多个图像分类为分层结构的图像列表；

图5是示出了对一个CT测试的概述的流程图；

图6是图像选择信息块的数据结构图；

图7是另一图像选择信息块的数据结构图；

图8是另一图像选择信息块的数据结构图；

图9是示出了成像条件设置处理的细节的流程图；

图10是示出了成像处理的细节的流程图；

图11是示出了图像分析处理的细节的流程图；

图12是示出了对图像分析处理的修改的流程图；

图13是示出了对图像分析处理的另一修改的流程图；

图14是示出了当执行在后重构(postreconstruction)时处理的概述的流程图；

图15是示出了在后重构条件设置处理的细节的流程图；以及

图16是示出了在后重构处理的细节的流程图。

具体实施方式

以下将根据附图详细地描述本发明的实施例。

图1是根据本发明实施例的X射线CT设备的示意性布置图。X射线CT设备主要具有：X射线产生装置11，产生X射线；高压产生装置12，将高压提供给X射线产生装置11；准直仪13，校准由X射线产生装置11产生的X射线；对象台14，其上安装有对象15；多行X射线检测器16，检测已经通过对象15的X射线；扫描仪驱动装置17，使具有X射线产生装置11和多行X射线检测器16的扫描仪主体围绕其圆周轴不断地旋转，并同时使扫描仪主体和对象台14按照所述圆周轴的轴向不断地相对移动；扫描仪控制器18，利用其可以输入控制扫描仪的条件，并用于控制扫描仪；准直仪控制器19，用于控制准直仪13；图像处理装置20，根据由多行X射线检测器16获得的投影数据，执行预处理/图像重构处理和各种类型的分析处理；以及监视器21。

将锥形或角锥形式、具有三维扩展的X射线通过准直仪13从X射线产生装置11照射到对象台14上的对象15的ROI(关心区域)。利用多行X射线检测器16对已经通过对象15的X射线进行检测，并将其作为投影数据输出到图像处理装置20。图像处理装置20根据输入的投影数据重构断层分析图像，并将其显示在监视器21上。

图2是示出了图像处理装置20的布置的方框图。图像处理装置20主要具有：操作部分22，由键盘和鼠标组成；对象信息和成像条件临时存储区23，临时存储对像信息和成像条件；成像控制部分24，控制CT成像和收集投影数据；原始数据存储区25，存储由成像控制部分24收集的原始数据；图像创建部分26，根据投影数据重构CT图像；图像数据存储区27，存储由图像创建部分26创建的图像数据；图像分析处理部分28，根据存储在图像数据存储区27中的图像执行图像分析处理；以及针对图像分析处理的图像数据临时存储区29，临时存储图像分析处理部分28所需的图像数据。

存储在图像数据存储区27中的图像数据块300中的每一个均包括图像伴随信息部分301和图像数据实质部分302，如图3所示。利用其图像伴随信息部分301中的参数来区别图像数据块300。图4示出了其中利用其图像伴随信息部分301中的参数将多个图像分为分层结构的图像列表。每个图像伴随信息部分301中的参数均包括：对象ID 401，是为每个对象分配的号码，以便在设备中是唯一的；测试ID402，根据测试内容、测试日期等将其分配给每个步骤，即，从一个测试的开始到结束；成像ID 403，将其分配给对一个测试中预定成像条件的每个设置；图像ID 404，是为每个图像分配的号码；以及图像选择信息块303(稍后进行描述)

图5是示出了对一个CT测试的概述的流程图。首先，在对象登记处理(S501)中，当操作者观察监视器21的同时，通过操作部分22输入对象信息(对象名称、对象ID 401、测试ID 402等)时，将所输入的对象信息存储在对象信息和成像条件临时存储区23中。然后，在成像条件设置处理(S502)中，当操作者观察监视器21的同时，通过操作部分22输入各种类型的必需的成像条件(图像切片厚度、管流等)和图像选择信息块时，将所输入的成像条件和图像选择信息块设置在对象信息和成像条件临时存储区23中。由于成像条件设置处理是针对一个测试ID的条件设置处理，因此，针对多个成像ID中的每一个设置成像条件，如图4所示。在成像处理(S503)中，成像控制部分24根据在对象信息和成像条件临时存储区23中所设置的成像条件执行数据收集。图像创建部分26根据由成像控制部分24收集的投影数据执行图像重构，以便创建图像数据实质部分302，并同时根据在对象信息和成像条件临时存储区23中存储的信息创建相应的图像伴随信息部分301。成像控制部分24将图像伴随信息部分301与图像数据实质部分302组合，以便创建图像数据块300，并将所创建的图像数据块300存储到图像数据存储区27中。最后，在图像分析处理(S504)中，图像分析处理部分28将所需的图像数据块从图像数据存储区27写入到针对图像分析处理的图像数据临时存储区29中，同时参考图像选择信息块，并利用图像数据块执行各种类型的图像分析处理。图像分析处理部分28将所需的图像从图像数据存储区27写入到针对图像分析处理的图像数据临时存储区29的所述操作将被称为图像选择。

这里的图像分析处理涉及三维重构处理、图像加色/减色(addition/subtraction)处理、边缘增强处理、平滑处理、CT值转换处理、最大强度投影图像处理、任意横截面图像显示处理、以及三维图像显示处理。由于在印片处理、电影显示(自动、连续图像显示)处理、图像传送处理(包括通过网络的DICOM(医学中的数字成像和通信)传送)等中也执行图像选择，因此，将这些处理也包括在图像分析处理中。

在成像条件设置处理(S502)中设置的、包括在相应图像伴随信息部分中的每个图像选择信息块300是用于预先规定是否将所创建的图像作为图像分析处理的目标、以及用于如果将图像作为目标则预先规定所创建的图像要作为哪个图像分析处理的目标的信息。在传统技术中，当执行图像分析处理时，操作者需要根据在图像伴随信息部分301中所包含的诸如对象ID 401、测试ID 402、成像ID 403、图像ID 404等ID信息块来手动选择图像。与之相反，根据此实施例，在图像伴随信息部分301中专门准备了预先针对相应图像数据块300规定了分析处理的图像选择信息块303作为参数，使得当执行图像分析处理时，能够自动地选择图像。

图6到8示出了每个图像选择信息块303的数据结构的实施例。在图6的实施例中，用标记601表示图像选择信息块303，指示各个图像分析处理的开/关状态。预先将图像分析处理的类型与标记在数据中的位置相关联。根据是否将每个图像数据块300设置为特定图像分析处理的目标，将与图像分析处理相对应位置处的标记设置为“1”或“0”。这允许逐位处理每个图像选择信息块303，因此，避免了对相应图像伴随信息部分301的存储区的尺寸进行压缩。

在图7的实施例中，以整数值701表示每个图像选择信息块303，指示了图像分析处理的顺序。如图6的实施例中一样，预先将图像分析处理的类型与标记在数据中的位置相关联。图7所示的实例表示当执行图像分析处理时，与标记“3”的位置相对应的图像分析处理是第三执行的，与标记“1”的位置相对应的图像分析处理是首先执行的，与标记“0”的位置相对应的图像分析处理是第二执行的。这使得能够以所需顺序自动执行多个图像分析处理。

在图8的实施例中，以数字801表示每个图像选择信息块303，指示要执行的图像分析处理的内容。预先将图像分析处理的类型与字符相关联。这里的术语“字符”包括数字字符和符号。图8所示的实例表示当执行图像分析处理时，与字符“F”相对应的图像分析处理、与字符“A”相对应的图像分析处理、与字符“M”相对应的图像分析处理、以及与字符“V”相对应的图像分析处理按此顺序执行。这使得能够自动按照所需顺序执行多个图像分析处理。此外，无需预先将图像分析处理的类型与标记在数据中的位置相关联，与图6和图7中所述的实施例不同。有利地，此实施例无需预先决定每个图像选择信息块303在参数中的位置。

图9是示出了图5的成像条件设置处理(S502)的细节的流程图。首先，在监视器21上显示成像条件设置屏幕(S901)。在成像条件设置屏幕上将图像选择信息块显示为成像条件，以使操作者通过操作部分22输入图像选择信息块(S902)。操作者可以同样输入其它成像条件(S903)，并将所输入的图像选择信息块和其它成像条件存储在对象信息和成像条件临时存储区23中(S904)。当针对测试的成像ID完成条件设置时(S905)，成像条件设置屏幕终止。

图10是示出了图5的成像处理(S503)的细节的流程图。首先，收集投影数据(S1001)，并通过图像重构处理创建图像数据实质部分302(S1002)。将在对象信息和成像条件临时存储区23中所存储的图像选择信息块写入到相应图像伴随信息部分301的图像选择信息块303中(S1003)，并将在对象信息和成像条件临时存储区23中所存储的其它所需信息写入到图像伴随信息部分301中(S1004)。将图像伴随信息部分301与图像数据实质部分302进行组合，以创建图像数据块300，并将所创建的图像数据块300存储到图像数据存储区27中(S1005)。当针对所有图像完成成像处理时(S1006)，成像处理结束。

图11是示出了图5的图像分析处理(S504)的细节的流程图。首先，读取出在对象登记处理(S501)中存储在对象信息和成像条件临时存储区23中的对象ID 401和测试ID 402(S1101)。然后，从图像数据存储区27中的图像数据块300中读取出针对一个图像的图像数据块300(S1102)。将从对象信息和成像条件临时存储区23中读取出的测试ID 402与从图像数据存储区27中读取出的图像数据块300的图像伴随信息部分301中的测试ID 402进行比较(S1103)。如果测试ID相同，则判断读取出的图像数据块300的图像伴随信息部分301中的图像选择信息块303是否已经在S502中指明所调入的图像分析处理是要执行的(S1104)。如果图像选择信息块303已经指明这一点，则将图像数据块300另外存储在针对图像分析处理的图像数据临时存储区29中(S1105)。当针对图像数据存储区27中的所有图像数据块完成判断处理时(S1106)，利用针对图像分析处理的图像数据临时存储区29中的图像数据块执行图像分析处理(S1107)。为此，操作者仅启动图像分析处理应用的操作就完全实现了自动图像选择，并且提高了设备的可操作性。

图12是示出了图5的图像分析处理(S504)的修改方案的流程图。首先，读取出在对象登记处理(S501)中存储在对象信息和成像条件临时存储区23中的对象ID 401。从图像数据存储区27中的所有图像数据块中读取出其中设置了与所读取出的对象ID 401相同的对象ID 401的图像中的测试ID 402，并显示在列表中(S1201)。操作者从测试ID列表中选择所需的一个测试ID 402(S1202)。S1102以及后续步骤中的处理与图11所示的相同。由于如果想要将图像与先前测试中的图像等进行比较，则选择具有不同测试ID 402的相同对象的图像是必需的，测试ID列表是有用的。在图12的实施例中，操作者仅从列表中选择测试ID的操作实现了自动图像选择，并且提高了设备的可操作性。

图13是示出了图5的图像分析处理(S504)的另一修改方案的流程图。首先，读取出在对象登记处理(S501)中存储在对象信息和成像条件临时存储区23中的对象ID 401。从图像数据存储区27中的所有图像数据块中读取出其中设置了与所读取出的对象ID 401相同的对象ID 401的图像中的测试ID 402，并显示在监视器21上的列表中。用于从测试ID列表显示切换到图像数据存储区27中所有图像数据块的列表显示的图像ID列表显示按钮也显示在列表显示屏幕上(S1301)。使操作者选择：或者从显示列表上的测试ID 402中进行选择，或者切换到图像ID列表(S1302)。如果操作者并未按下图像ID列表显示按钮，使他/她从测试ID列表的测试ID 402中选择所需的一个(S1202)。S1202和后续步骤中的处理与图12所述的相同。另一方面，如果在S1302中操作者已经按下图像ID列表显示按钮，将显示从测试ID列表切换到图像数据存储区27中所有图像数据块的图像ID列表(S1303)。使操作者从图像ID列表的图像ID 404中选择所需的一个(S1304)。从图像数据存储区27中所有图像数据块300中读取出针对一个图像的图像数据块300(S1305)，并将操作者所选择的图像ID 404与从图像数据存储区27中读取出的图像数据块300的图像伴随信息部分301中的图像ID 304进行比较(S1306)。如果图像ID相同，则判断所读取出的图像数据块300的图像伴随信息部分301中的图像选择信息块303是否已经在S502中指明所调用的图像分析处理将要执行(S1307)。如果图像选择信息块303已经指明这一点，则将图像数据块300另外存储在针对图像分析处理的图像数据临时存储区29中(S1308)。当针对图像数据存储区27中所有图像数据块完成判断处理时(S1309)，利用针对图像分析处理的图像数据临时存储区29中的图像数据块执行图像分析处理(S1107)。这使得操作者能够选择自动图像选择和传统手动图像ID选择操作中的一个。

上述实施例已经解释了其中连续执行投影数据收集、图像重构、以及图像分析的示例。然后，本发明并不限于此。本发明还可以应用于在后重构，其中对在成像的同时所收集的原始投影数据进行存储，并随后利用所存储的投影数据执行图像重构。

图14是示出了对当执行在后重构时的处理的概述的流程图。首先，在对象登记处理(S1401)中，操作者在观察监视器21的同时，通过操作部分22输入对象信息(对象名称、对象ID 401、测试ID 402等)，将所输入的对象信息存储在对象信息和成像条件临时存储区23中。然后，在成像条件设置处理(S1402)中，当操作者观察监视器21的同时，通过操作部分22输入各种类型的必需的成像条件(图像切片厚度、管流等)时，将所输入的成像条件设置在对象信息和成像条件临时存储区23中。在成像处理(S1403)中，成像控制部分24根据设置在对象信息和成像条件临时存储区23中的成像条件执行数据收集，并将由成像控制部分24所收集的投影数据存储在原始数据存储区25中。作为临时测量的测试结束，并随时开始在后重构处理。首先，在在后重构条件设置处理(S1404)中，当操作者在观察监视器21的同时，通过操作部分22输入各种类型的必需的在后重构条件(图像切片厚度、管流等)和图像选择信息块时，将所输入的在后重构条件和图像选择信息块设置在对象信息和成像条件临时存储区23中。在在后重构处理(S1405)中，图像创建部分26根据存储在原始数据存储区25中的投影数据执行图像重构，以创建图像数据实质部分302，并同时根据存储在对象信息和成像条件临时存储区23中的信息创建相应的图像伴随信息部分301。成像控制部分24将图像伴随信息部分301与图像数据实质部分302进行组合，以创建图像数据块300，并将所创建的图像数据块300存储到图像数据存储区27中。最后，在图像分析处理(S1406)中，在参考图像选择信息块的同时，图像分析处理部分28将所需的图像数据块从图像数据存储部分27写入到针对图像分析处理的图像数据临时存储区29，并利用该图像数据块，执行各种类型的图像分析处理。

图15是图14的在后重构条件设置处理(S1404)的细节的流程图。首先，在监视器21上显示在后重构条件设置屏幕(S1501)。在在后重构条件设置屏幕上将图像选择信息块显示为在后重构条件，以使操作者通过操作部分22输入图像选择信息块(S1502)。使操作者还输入其它在后重构条件(S1503)，并将所输入的图像选择信息块和其它在后重构条件存储在对象信息和成像条件临时存储区23中(S1504)。当完成所需在后重构条件设置时(S1505)，在后重构条件设置屏幕终止(S1506)。

图16是示出了图14的在后重构处理(S1405)的细节的流程图。首先，从原始数据存储区25中获得所存储的原始投影数据(S1601)，并通过图像重构处理创建图像数据实质部分302(S1602)。将存储在对象信息和成像条件临时存储区23中的图像选择信息块写入到相应图像伴随信息部分301的图像选择信息块303中(S1603)，并将存储在对象信息和成像条件临时存储区23中的其它所需信息写入到图像伴随信息部分301中(S1604)。将图像伴随信息部分301与图像数据实质部分302进行组合，以创建图像数据块300，并将所创建的图像数据块300存储到图像数据存储区27中(S1605)。当针对所有图像完成在后重构处理时，在后重构处理结束。

图14的图像分析处理(S1406)与图11、12和13中所述的(S1107)相同。

工业应用

如上所述，根据本发明，使选择作为图像分析处理的目标的图像的操作更容易，并提高了设备的可操作性。

Claims (14)

1、一种X射线CT设备，包括：

X射线产生装置，用于产生X射线；

X射线检测器，对已经通过对象的X射线进行检测，并输出投影数据；

成像控制装置，控制所述X射线产生装置和所述X射线检测器，以便收集投影数据；

图像重构装置，利用多个所述投影数据来重构多个图像数据；

图像显示装置，根据所述图像数据来显示图像；

图像选择信息添加装置，将针对所述图像数据的图像选择信息添加到所述图像数据上；

图像选择装置，从多个所述图像数据之中根据所述图像选择信息判断是否需要进行图像分析处理，并选择所述图像数据；以及

图像分析处理装置，根据所述图像选择装置所选择的图像数据，执行所述图像分析处理。

2、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于所述X射线检测器在对象的体轴方向上包括多行X射线检测器。

3、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于所述图像选择信息是用于指示每个图像分析处理的开/关状态的标记。

4、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于所述图像选择信息是用于指示图像分析处理的顺序的整数值。

5、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于所述图像选择信息是用于指示要执行的图像分析处理的内容的字符。

6、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于在收集投影数据之前对所述图像选择信息进行设置，并在根据投影数据重构图像数据之后，将所述图像选择信息添加到所述图像数据上。

7、根据权利要求1所述的X射线CT设备，其特征在于还包括用于存储投影数据的投影数据存储装置，其中

图像重构装置根据存储在所述投影数据存储装置中的投影数据重构图像数据；以及

在收集投影数据之后，对所述图像选择信息进行设置，并在根据所述投影数据重构图像数据之后，将所述图像选择信息添加到所述图像数据上。

8、一种用于X射线CT设备的图像选择方法，包括：

产生X射线的步骤；

通过X射线检测器对已经通过对象的所述X射线进行检测并输出所检测到的信号作为投影数据的步骤；

通过控制产生所述X射线的步骤和检测通过的X射线并输出所检测到的信号作为投影数据的步骤来收集投影数据的步骤；

利用多个所述投影数据来重构多个图像数据的步骤；

根据图像数据来显示图像的步骤；

将针对所述图像数据的图像选择信息添加到所述图像数据上的步骤；

从多个所述图像数据之中根据图像选择信息判断是否需要进行图像分析处理并选择图像数据的步骤；以及

根据所选择的图像数据执行图像分析处理的步骤。

9、根据权利要求8所述的用于X射线CT设备的图像选择方法，其特征在于所述输出投影数据的步骤是由在对象的体轴方向上包括多行X射线检测器的X射线检测器执行的。

10、根据权利要求8所述的用于X射线CT设备的图像选择方法，其特征在于所述图像选择信息是用于指示每个图像分析处理的开/关状态的标记。

11、根据权利要求8所述的用于X射线CT设备的图像选择方法，其特征在于所述图像选择信息是用于指示图像分析处理的顺序的整数值。

12、根据权利要求8所述的用于X射线CT设备的图像选择方法，其特征在于所述图像选择信息是用于指示要执行的图像分析处理的内容的字符。

13、根据权利要求8所述的用于X射线CT设备的图像选择方法，其特征在于所述添加图像选择信息的步骤包括：

在收集投影数据的步骤之前设置图像选择信息的步骤；以及

在重构图像数据的步骤之后将图像选择信息添加到图像数据上的步骤。

14、根据权利要求8所述的用于X射线CT设备的图像选择方法，其特征在于还包括存储投影数据的步骤，

其中，在重构图像数据的步骤中，根据在存储投影数据的步骤中所存储的投影数据，重构投影数据；以及

其中，添加图像选择信息的步骤包括：

在存储投影数据的步骤之后，设置图像选择信息的步骤；以及

在重构图像数据的步骤之后将图像选择信息添加到图像数据上的步骤。

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