專利名稱：X 射線計算機斷層攝影裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施方式涉及X射線計算機斷層攝影裝置。
背景技術：
近年來，X射線計算機斷層攝影裝置(Computed Tomography:以下稱為X射線CT裝置)的掃描方式之一具有螺旋往復掃描。螺旋往復掃描為，在以被檢體為中心的圓軌道上使X射線管連續(xù)旋轉，并且使頂板連續(xù)地往復移動的攝影手法。以下，關于頂板的往復移動，將去路上的攝影稱為去路掃描。關于頂板的往復移動，將歸路上的攝影稱為歸路掃描。根據螺旋往復掃描，X射線管(或X射線檢測器)相對被檢體描繪螺旋狀的軌跡(以下稱為螺旋軌跡)。由此，得到大范圍且連續(xù)性優(yōu)異的斷層像。例如，對于注入有造影劑的被檢體的螺旋往復掃描，被利用于解析血流動態(tài)(灌流)的情況下。但是，以往的螺旋往復掃描有以下那樣的問題。第一，在從去路(歸路)掃描向歸路(去路)掃描的折返、即頂板的加減速中，被檢體不被攝影(例如圖19)。頂板的加減速中的攝影的等待時間使灌流的解析中的時間分辨率降低。第二，預先使搭載有X射線管和X射線檢測器的旋轉框架以規(guī)定的角速度旋轉，在頂板速度達到了一定速度的時刻，照射X射線。由此，螺旋軌跡存在在每個去路(歸路)掃描中不同的情況(例如圖20)。每個去路(歸路)掃描的螺旋軌跡的差，會產生與對于被檢體的相同的攝影位置有關的畫質的差(以下稱為畫質差)。當時間分辨率小、并且在相同的攝影位置產生畫質差時，存在灌流的解析不準確的情況?，F有技術文獻專利文獻 專利文獻1:日本特開2009-261942號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的課題目的在于提供一種實現螺旋往復掃描中的時間分辨率的提高和螺旋軌跡的差的減小的X射線計算機斷層攝影裝置。用于解決課題的方案本實施方式涉及的X射線計算機斷層攝影裝置，具備:X射線管，產生X射線；x射線檢測器，檢測由所述X射線管產生并透射了被檢體的X射線；頂板，載置所述被檢體；旋轉驅動部，使搭載所述X射線管和所述X射線檢測器的旋轉框架在所述被檢體的周圍旋轉；移動驅動單元，使所述旋轉框架和所述頂板沿所述頂板的長軸方向相對地往復移動多次；以及掃描控制部，在所述旋轉框架和所述頂板的相對的往復移動中，為了使與去路中的多個移動分別對應的所述X射線管的多個移動軌跡大致一致、并使與歸路中的多個移動分別對應的所述X射線管的多個移動軌跡大致一致,而控制所述移動驅動單元。發(fā)明效果
根據本實施方式，能夠實現螺旋往復掃描中的時間分辨率的提高和螺旋軌跡的差的減小。


圖1是表示本實施方式涉及的X射線計算機斷層攝影裝置的構成的圖。圖2是表示本實施方式涉及的X射線計算機斷層攝影裝置中的架臺和診視床的剖面的一例的剖視圖。圖3是表示本實施方式涉及的軸的定義的圖。圖4是本實施方式涉及的、用于說明螺旋往復掃描的說明圖。圖5是表示本實施方式涉及的、去路方向的頂板的移動時間和頂板的移動速度的關系的一例的圖。圖6是表示本實施方式涉及的、去路方向的頂板的移動時間和頂板的移動速度的關系的一例的圖。圖7是表示本實施方式涉及的、去路方向的頂板的移動時間和頂板的移動速度的關系的一例的圖。圖8是表示本實施方式涉及的螺旋往復掃描中的掃描位置和頂板速度的關系的一例的圖。圖9是表示本實施方式涉及的、消除了攝影等待時間的螺旋往復掃描中的掃描位置和頂板速度的關系的一例的圖。

圖10是表示本實施方式涉及的、頂板的每個移動方向的X射線管及X射線檢測器的轉數和頂板位置的關系的圖。圖11是表示本實施方式涉及的、頂板的每個移動方向的基于螺旋往復掃描的X射線管或X射線檢測器的軌跡的一例的圖。圖12是表示本實施方式涉及的、螺旋往復掃描中的X射線管和X射線檢測器與攝影范圍的位置關系的一例的圖。圖13是表示本實施方式涉及的、X射線管的旋轉角度、頂板的位置、頂板速度對時間的依存性的一例的圖。圖14是表示本實施方式涉及的螺旋往復掃描的順序的一例的流程圖。圖15是表示本實施方式的變形例涉及的X射線計算機斷層攝影裝置的構成的圖。圖16是表示本變形例涉及的、被檢體的攝影范圍的設定的一例的圖。圖17是表示本變形例涉及的、被檢體的攝影范圍的設定畫面的一例的圖。圖18是表示本變形例涉及的螺旋往復掃描的攝影范圍的設定順序的一例的流程圖。圖19是表示以往的螺旋往復掃描中的時間和頂板速度的關系的圖。圖20是表示以往的螺旋往復掃描中的每個去路的螺旋軌跡的一例的圖。
具體實施例方式以下，參照

本實施方式涉及的X射線計算機斷層攝影裝置(ComputedTomography:以下稱為X射線CT裝置)。
X射線CT裝置具有X射線管和X射線檢測器一體地繞被檢體的周圍旋轉的Rotate/Rotate-Type、將排列成環(huán)狀的多個X射線檢測元件固定而僅X射線管繞被檢體的周圍旋轉的Stationary/Rotate-Type等各種各樣的類型，哪種類型都能夠應用本實施方式。并且近年來，將X射線管和X射線檢測器的多個對搭載在旋轉框架上的所謂多管球型的X射線計算機斷層攝影裝置的制品化進步，而且其周邊技術的開發(fā)正在進步。在本實施方式中，無論來自以往的單管球型的X射線計算機斷層攝影裝置還是多管球型的X射線計算機斷層攝影裝置都能夠應用。此處，對單管球型且Rotate/Rotate-Type類型進行說明。另外，在以下的說明中，對于具有大致相同的功能及構成的構成要素，賦予相同符號，且僅在必要的情況下進行重復說明。圖1是表示本實施方式涉及的X射線CT裝置100的構成的圖。如圖1所示，X射線CT裝置100裝備有架臺10、診視床20和控制臺裝置30。圖2是表示X射線CT裝置100中的架臺10和診視床20的剖面的一例的剖視圖。架臺10和診視床20如圖2所例示那樣地設置。圖2所示的箭頭表示被檢體P的體軸方向。頂板22沿與被檢體P的體軸方向平行的第一方向(例如去路方向)和與第一方向相反的第二方向(例如歸路方向)反復連續(xù)地往復移動。如圖1及圖2所示，架臺10搭載圓環(huán)或圓板狀的旋轉框架15。旋轉框架15將X射線管12和X射線檢測器13能夠繞旋轉軸旋轉地支承。旋轉框架15將X射線管12和X射線檢測器13以夾著被檢體P而對置的方式支承。旋轉框架15與旋轉驅動部16連接。旋轉驅動部16根據控制臺裝置30內的驅動控制部38的控制，來使旋轉框架15連續(xù)地旋轉。此時，由旋轉框架15支承的X射線管12和X射線檢測器13繞旋轉軸旋轉。參照圖3來說 明本實施方式涉及的軸的定義。Z軸被規(guī)定為旋轉框架15的旋轉軸。Y軸被規(guī)定為將X射線管12的X射線焦點和X射線檢測器13的檢測面的中心連接的軸。Y軸與Z軸正交。X軸被規(guī)定為與Y軸和Z軸正交的軸。這樣，XYZ正交坐標系構成與X射線管12的旋轉一同旋轉的旋轉坐標系。X射線管12接受由高電壓產生部11供給的高電壓的施加，而產生錐狀的X射線。高電壓產生部11根據掃描控制部36的控制而對X射線管12施加高電壓。X射線檢測器13檢測由X射線管12產生并透射了被檢體P的X射線。X射線檢測器13生成與所檢測出的X射線的強度相應的電流信號。作為X射線檢測器13，應用被稱為面檢測器或多列檢測器的類型的檢測器即可。該類型的X射線檢測器裝備排列成二維狀的多個X射線檢測元件。此處，說明單一 X射線檢測元件構成單一信道的檢測器。例如，100個X射線檢測元件相對于以X射線的焦點為中心并以從該中心到X射線檢測元件的受光部中心的距離為半徑的圓弧方向(信道方向)而排列成一維狀。以下將沿信道方向排列的多個X射線檢測元件稱為X射線檢測元件列。例如64個X射線檢測元件列沿Z軸所示的切片方向排列。在X射線檢測器13上連接數據收集部(data acquisition system:以下稱為 DAS) 14。另外，將入射X射線轉換為電荷的機理為，用閃爍器等熒光體將X射線轉換為光并進一步用光電二極管等光電轉換元件將該光轉換為電荷的間接轉換形、和利用了由X射線進行的硒等半導體內的電子空穴對的生成及其向電極的移動即光導電現象的直接轉換形為主流。作為X射線檢測元 件，也可以采用它們中的任一方式。
數據收集部14根據掃描控制部36的控制，而從X射線檢測器13按每個信道讀出電信號。數據收集部14將所讀出的電信號放大。數據收集部14通過將所放大的電信號轉換為數字信號，來生成投影數據。另外，數據收集部14也能夠在未照射X射線的期間從X射線檢測器13讀出電信號，并生成投影數據。所生成的投影數據經由未圖示的非接觸數據傳輸部而供給到控制臺裝置30。在架臺10的附近設置診視床20。診視床20具有頂板22、頂板支承機構23和頂板驅動部21。在頂板22上載置被檢體P。頂板支承機構23將頂板22能夠沿Z軸往復移動地支承。典型地，頂板支承機構23以使頂板22的長軸與Z軸平行的方式來支承頂板22。頂板驅動部21根據后述的控制臺裝置30的驅動控制部38的控制來驅動頂板22。具體地，頂板驅動部21在設定在攝影范圍內的定速區(qū)域中使頂板22以一定的速度移動。頂板驅動部21在攝影范圍內的加減速區(qū)域中使頂板22的移動速度加速或減速。即，頂板驅動部21在減速區(qū)域中使頂板22減速并停止。在頂板22停止后，頂板驅動部21使頂板22的移動方向反向。頂板驅動部21在加速區(qū)域中，使頂板22的移動速度加速。另外，也可以 取代使頂板22以一定速度移動，而使架臺10以一定速度移動。此時，架臺10通過未圖示的架臺驅動部而沿Z軸移動。并且，架臺驅動部在上述加減速區(qū)域中使架臺10加速或減速。即，架臺驅動部在減速區(qū)域中使架臺10減速并停止。在架臺10停止后，架臺驅動部使架臺10的移動方向反向。架臺驅動部在加速區(qū)域中使架臺10的移動速度加速?？刂婆_裝置30具有輸入部31、顯示部32、系統(tǒng)控制部33、圖像處理部34、圖像數據存儲部35、掃描控制部36、速度時間變化圖形存儲部37及驅動控制部38。輸入部31具有鼠標、鍵盤、觸摸面板等輸入設備。輸入部31經由輸入設備而由操作者輸入對X射線CT裝置100的各種指令、各種信息等。顯示部32例如為IXD (LiquidCrystal Display)等顯示器。顯示部32顯示后述的圖像數據存儲部35所存儲的醫(yī)用圖像、用于從操作者接受各種指示的⑶I (Graphical User Interface)等。輸入部31通過經由了輸入設備的操作者的指示，來設定或輸入螺旋往復掃描中的各種掃描條件。螺旋往復掃描為，在以被檢體為中心的圓軌道上使X射線管12連續(xù)旋轉、并且使頂板22連續(xù)地往復移動的攝影手法。掃描條件為，例如執(zhí)行螺旋往復掃描的被檢體的攝影范圍、攝影范圍的位置信息、與螺旋往復掃描有關的頂板22的速度(以下稱為頂板速度)、螺距、掃描時間、旋轉框架15的旋轉速度、頂板22的定速區(qū)間的距離等。另外，輸入部31也可以通過經由了輸入設備的操作者的操作，來輸入攝影范圍中使頂板22以一定速度移動的范圍。此外，輸入部31也可以通過經由了輸入設備的操作者的指示，來輸入使旋轉框架15繞旋轉軸連續(xù)地旋轉的角速度。另外，角速度也可以由后述的掃描控制部36根據掃描條件預先設定。圖4是用于說明螺旋往復掃描的圖。通過螺旋往復掃描，如圖4所例示那樣地，X射線管12的焦點(或X射線檢測器13)相對被檢體P描繪螺旋狀的軌跡(以下稱為螺旋軌跡)。如圖4所例示那樣地，將被檢體P的體軸方向中從被檢體的頭朝向腳的箭頭的方向作為Z方向。將使頂板22沿與Z方向相同的方向移動的情況下的攝影稱為去路掃描。將使頂板22沿與Z方向相反方向移動的情況下的攝影稱為歸路掃描。圖4所例示的“頂板IN”的箭頭表不去路掃描中使頂板22移動的方向。圖4所例不的“頂板OUT”的箭頭表不歸路掃描中使頂板22移動的方向。圖4所示的符號a及符號b的箭頭表示X射線管12的旋轉方向。系統(tǒng)控制部33 具有 ASIC (Application Specific Integrated Circuit)及 FPGA(Field Programmable Gate Array)等集成電路、CPU (Central Processing Unit)及 MPU(Micro Processing Unit)等電子電路。具體地,系統(tǒng)控制部33通過控制架臺10、診視床
20、及控制臺裝置30內的各部分，來執(zhí)行X射線CT裝置100整體的控制。例如，系統(tǒng)控制部33控制掃描控制部36來收集投影數據。系統(tǒng)控制部33控制后述的圖像處理部34而根據投影數據來重構醫(yī)用圖像。系統(tǒng)控制部33將經由輸入部31而輸入的掃描條件輸出到掃描控制部36。圖像處理部34對由數據收集部14生成的投影數據來執(zhí)行各種處理。具體地，圖像處理部34對投影數據執(zhí)行靈敏度校正等前處理。圖像處理部34根據由系統(tǒng)控制部33指示的重構條件，來重構醫(yī)用圖像。圖像處理部34將重構了的醫(yī)用圖像儲存到后述的圖像數據存儲部35。另外，為了重構圖像，需要被檢體的周圍一周、即360°量的投影數據，此外在半打開掃描法中也需要180° +扇形角度量的投影數據。對于任意的重構方式都能夠應用到本實施方式。圖像數據存儲部35 具有 RAM(Randam Access Memory )、R0M(Read Only Memory )>閃存器(flash memor y)等半導體存儲器元件、硬盤、光盤等。圖像數據存儲部35存儲由圖像處理部34重構的醫(yī)用圖像。速度時間變化圖形存儲部37存儲與頂板速度有關的多個時間變化圖形(使加速度變化的圖形)。圖5 圖7是表示頂板22的往復移動的去路方向上的頂板的移動時間和頂板的移動速度的關系(以下稱為速度時間變化圖形)的一例的圖。圖5表示根據例如由操作者輸入的攝影范圍和頂板的等速度的值而建立了對應的速度時間變化圖形。圖7表示例如比圖5的攝影范圍小的攝影范圍的情況下的速度時間變化圖形。圖6表示例如比圖5的攝影范圍小且比圖7的攝影范圍大的攝影范圍的情況下的速度時間變化圖形。圖5 圖7的時間間隔(A)表示頂板22的加速度增大的期間。圖5及圖6的時間間隔(B)表示頂板22的加速度一定的期間。圖5及圖7的時間間隔(C)表示頂板22的加速度減小的期間。時間間隔(A)、(B)、(C)與攝影范圍內的往復移動的折返部上的加速區(qū)域對應。圖5的時間間隔(D)表示頂板速度一定的期間。時間間隔(D)與攝影范圍內的定速區(qū)域對應。圖5 圖7的時間間隔(E)表示頂板22的減速度增大的期間。圖5及圖6的時間間隔(F)表示頂板22的減速度一定的期間。圖5及圖7的時間間隔(G)表示頂板22的減速度減小的期間。時間間隔(E)、(F)、(G)與攝影范圍內的往復移動的折返部上的減速區(qū)域對應。如圖5 (A)、(C)、(E)、(G)所示，通過與加速、減速一起使加速度平順地變化，能夠減小對載置在頂板22上的被檢體施加的力。另外，速度時間變化圖形，只要是設定為頂板22的一次往復移動所需的時間成為使旋轉框架15繞旋轉軸旋轉一周的時間的整數倍的頂板速度的時間變化圖形，則可以是任意的時間變化圖形。掃描控制部36具有ASIC、FPGA等集成電路、CPU、MPU等電子電路。掃描控制部36根據由系統(tǒng)控制部33指示的掃描條件，來控制高電壓產生部11、數據收集部14、后述的驅動控制部38。例如，掃描控制部36根據掃描條件來從速度時間變化圖形存儲部37讀出頂板速度的時間變化圖形。掃描控制部36將讀出的頂板的速度時間變化圖形和掃描條件輸出到驅動控制部38。掃描控制部36根據掃描條件來將使旋轉框架15旋轉的指示輸出到驅動控制部38。掃描控制部36為了減小對被檢體的被照射而控制高電壓產生部11。例如，掃描控制部36根據預先取得的掃描像來控制高電壓產生部11，以使沿Z軸的方向(以下稱為Z方向)及沿X軸、Y軸的方向(以下稱為XY方向)的X射線強度變化。掃描控制部36控制數據收集部14來收集投影數據。具體地，掃描控制部36控制數據收集部14，以使重構斷層像所需的View數在去路掃描或歸路掃描各自的任意的Z位置都成為相同的數。另外，掃描控制部36也能夠根據經由輸入部31而設定或輸入的定速區(qū)間的距離和旋轉框架15的旋轉速度，來計算頂板22的定速區(qū)間的總旋轉角度。由此，掃描控制部36能夠根據所設定的掃描條件，來計算定速區(qū)間的結束位置上的X射線管12的旋轉角度。此夕卜，掃描控制部36在頂板22的定速區(qū)間的去路中，也能夠使掃描開始位置上的X射線管12的旋轉角度為預先決定的位置。掃描控制部36在頂板22的定速區(qū)間的歸路中也同樣能夠計算定速區(qū)間的結束位置上的X射線管12的旋轉角度。根據這些，掃描控制部36在螺旋往復掃描中，也能夠決定X射線管12的旋轉角度和頂板22的位置之間的關系(以下稱為螺旋軌跡)。此外，掃描控制部36也能夠控制驅動控制部38，以使定速區(qū)間中的X射線管的螺旋軌跡在頂板22的往復中一致。此外，掃描控制部36根據 由輸入部31輸入的被檢體的攝影范圍的信息，也能夠決定去路掃描及歸路掃描中的頂板22或架臺10的速度。另外，掃描控制部36根據攝影范圍的信息，也能夠決定從去路掃描到歸路掃描的折返部分(以下稱為第一折返部分)和從歸路掃描到去路掃描的折返部分(以下稱為第二折返部分)上的頂板22或架臺10的加速度。此夕卜，掃描控制部36根據攝影范圍的信息，也能夠決定去路掃描及歸路掃描中的頂板22或架臺10的一定速度區(qū)間的速度。并且，掃描控制部36為了在第一、第二折返部分上的頂板22或架臺10的加速、減速區(qū)間中對被檢體照射X射線、并執(zhí)行投影數據的收集，也能夠控制X射線管12及X射線檢測器13。另外，掃描控制部36也能夠控制驅動控制部38，以使去路的定速區(qū)間的結束位置上的螺旋軌跡的旋轉結束角度和歸路的定速區(qū)間的開始位置上的螺旋軌跡的旋轉開始角度一致。此外，掃描控制部36也可以選擇頂板22的加減速區(qū)間中的速度圖形，以使去路的定速區(qū)間的結束位置上的螺旋軌跡的旋轉結束角度和歸路的定速區(qū)間的開始位置上的螺旋軌跡的旋轉開始角度相適合。掃描控制部36為了例如使旋轉結束角度和旋轉開始角度相適合，而選擇例如滿足以下關系的速度圖形。加減速區(qū)間的減速時(或加速時)的旋轉角度為，與((旋轉開始角度-旋轉結束角度)+360度Xn周)/2相等的關系。驅動控制部38根據由掃描控制部36輸出的掃描條件，來控制旋轉驅動部16和頂板驅動部21。驅動控制部38根據被檢體的攝影范圍，來調整速度時間變化圖形。具體地，驅動控制部38調整速度時間變化圖形，以使頂板22的多個往復移動各自中的一個往復移動所需的時間成為使旋轉框架繞旋轉軸旋轉一周的時間的整數倍。例如，驅動控制部38調整速度時間變化圖形中的加速度的變化圖形、等速的時間、速度的大小、加速度的大小中的至少一個。驅動控制部38根據所調整的速度時間變化圖形來控制頂板驅動部21。驅動控制部38控制旋轉驅動部16，以使旋轉框架15連續(xù)地旋轉。驅動控制部38控制頂板驅動部21，以使多個往復移動各自中的頂板速度的時間變化圖形一致。驅動控制部38控制頂板驅動部21，以使頂板22的往復移動中的折返時刻的等待時間為零。另外，驅動控制部38也可以為了進行加速度的變更及調整而控制頂板驅動部21，以使頂板22的往復移動中的折返時的頂板22的停止時間幾乎為零。圖8是對于螺旋往復掃描的一個往復而表示掃描位置和頂板速度的關系的一例的圖。如圖8所示，驅動控制部38為了使多個往復移動各自中的掃描位置和掃描方向建立對應并使頂板速度一致，而控制頂板驅動部21。另外，圖9是表示消除了攝影等待時間的螺旋往復掃描中的掃描位置和頂板速度的關系的一例的圖。另外，如圖9所示，驅動控制部38為了使多個往復移動各自中的頂板22的加減速中的攝影的等待時間(折返地點的停止時間)幾乎為零，而控制頂板驅動部21。此外，驅動控制部38也能夠在多個往復移動的從去路到歸路的折返地點，使頂板22停止，并基于掃描控制部36的控制來執(zhí)行180° +扇形角度或360°攝影。由此，重構圖像的范圍能夠比往復移動的范圍大。此時，驅動控制部38在折返時刻控制頂板驅動部21，以在對旋轉框架15執(zhí)行360°或180° +扇形角度量攝影的期間、使頂板22停止。圖10是表示頂板的每個移動方向的旋轉框架15 (或X射線管12及X射線檢測器13)的轉數和頂板位置的關系的圖。圖10中的頂板IN和頂板OUT分別與圖4的頂板IN和頂板OUT對應。在頂板IN (去路掃描)中，驅動控制部38控制頂板驅動部21，以使頂板22停止，直到對旋轉框架15進行旋轉一周(360° )攝影。驅動控制部38控制頂板驅動部21，以便當進行旋轉一周(360° )攝影時，使頂板22加速。驅動控制部38控制頂板驅動部21，以與旋轉框架15的轉數達到第十轉相配合，而使頂板22停止。在頂板OUT (歸路掃描)中，驅動控制部38控制頂板驅動部21，以使頂板22停止，直到旋轉框架15進行旋轉一周(360° )攝影。驅動控制部38控制頂板驅動部21，以便當進行旋轉一周(360° )攝影時，使頂板22加速。驅動控制部38 控制頂板驅動部21，以與旋轉框架15的轉數達到第十轉相配合，而使頂板22停止。驅動控制部38反復進行對頂板驅動部21的上述控制。圖11是表示在與圖10有關的驅動控制部38對頂板驅動部21的控制中、頂板IN的螺旋軌跡和頂板OUT的螺旋軌跡的一例的圖。驅動控制部38控制頂板驅動部21，以便在螺旋往復掃描中、使頂板IN和頂板OUT中的相對于被檢體的螺旋軌跡一致。換言之，控制為第一往復、第二往復和各往復中的螺旋軌跡相同。S卩，在多個往復移動中，與去路中的多個移動分別對應的多個螺旋軌跡大致一致。并且，在多個往復移動中，與歸路中的多個移動分別對應的多個螺旋軌跡大致一致。另外，去路中的相對移動開始時的X射線管12的旋轉角度和歸路中的相對移動開始時的X射線管12的旋轉角度，也可以是相同角度或相差180度的角度。圖12是表示與圖10及圖11有關的螺旋往復掃描中的X射線管12和X射線檢測器13與攝影范圍的位置關系的一例的圖。圖12中的FOV表示撮像視野(Field Of View)。FOV和攝影范圍所圍成的斜線的區(qū)域表示掃描區(qū)域。驅動控制部38控制頂板驅動部21，以便在從去路掃描到歸路掃描的折返時使頂板22停止，直到旋轉框架15旋轉360°。由此，在折返時(攝影范圍的兩端)，能夠使用旋轉框架15的旋轉一周的量的投影數據，來重構圖像。由此，如圖12所示，能夠得到比頂板22的往復移動范圍大的攝影范圍。圖13是表示X射線管12的旋轉角度、頂板位置、頂板速度對驅動控制部38的控制的時間的依存性的一例的圖。為了便于說明，代替旋轉框架15的旋轉角度，而圖13使用X射線管12的旋轉角度。當開始螺旋往復掃描時，在使頂板22停止的狀態(tài)下，X射線管12以Z軸為中心旋轉一周。接著，沿去路方向使頂板22移動。此時，X射線管12以一定的角速度以Z軸為中心旋轉N周(N為自然數)。在折返時刻使頂板22停止。在使頂板22停止的狀態(tài)下，X射線管12以Z軸為中心旋轉一周。接著，沿歸路方向使頂板22移動。此時，X射線管12以一定的角速度以Z軸為中心旋轉N周(N為自然數)。在折返時刻使頂板22停止。在使頂板22停止的狀態(tài)下，X射線管12以Z軸為中心旋轉一周。以下，反復進行上述動作。以下，對實現螺旋往復掃描中的時間分辨率的提高和螺旋軌跡的差的減小的功能進行說明。圖14是表示螺旋往復掃描的順序的一例的流程圖。由操作者經由輸入部31而輸入被檢體的攝影范圍和頂板22的移動速度的最大值、頂板22的往復次數(步驟Sal)。根據所輸入的攝影范圍和最大值，來決定頂板速度的時間變化圖形(速度時間變化圖形)(步驟Sa2)。此時，也可以選擇頂板22的往復移動中的折返時的旋轉一周的量的攝影等。另外，頂板22的速度控制也能夠經由輸入部31而由操作者設定。所決定的速度時間變化圖形從速度時間變化圖形存儲部37被讀出(步驟Sa3)。根據所輸入的攝影范圍，來調整所讀出的速度時間變化圖形(步驟Sa4)。當掃描開始時(步驟Sa5)，根據所調整的速度時間變化圖形，來往復移動頂板22 (步驟Sa6)。反復進行步驟Sa6的處理，直到頂板22的往復移動次數與所輸入的往復次數相等(步驟Sa7)。當頂板22的往復移動次數與所輸入的往復次數相等時，結束掃描(步驟Sa8)。(變形例)圖15是表示本實施方式的變形例涉及的X射線CT裝置100的構成的圖。如圖15所示，X射線CT裝置100裝備有架臺10、診視床20和控制臺裝置30。對本實施方式的結構圖(圖1)和本變形例的結構圖(圖15)的區(qū)別進行說明。本變形例不具有本實施方式的速度時間變化圖形存儲部37，而具有攝影范圍存儲部39和攝影范圍設定部40。攝影范圍存儲部39存儲離散的多個攝影范圍。多個攝影范圍各自為，頂板22的一次往復移動所需的時間成為使旋轉框架15繞旋轉軸旋轉一周的時間的整數倍的攝影范圍。并且，多個攝影范圍各自為，頂板22的往復移動中的折返時的頂板的停止時間成為最小(幾乎為零)的攝影范圍。攝影范圍存儲部39存儲與離散的多個攝影范圍分別對應的頂板速度的時間變化圖形(速度時間變化圖形)。另外，攝影范圍存儲部39也可以分別對離散的多個攝影范圍，使多個速度時間變化圖形建立對應而存儲。攝影范圍設定部40將離散的多個攝影范圍中與經由輸入部31而輸入的攝影范圍(以下稱為輸入攝影范圍)相等的攝影范圍、或超過輸入攝影范圍的攝影范圍中最小的攝影范圍，設定為實施螺旋往復掃描的攝影范圍(以下稱為實施攝影范圍)。

圖16是表示本變形例涉及的、被檢體的攝影范圍的設定的一例的圖。在圖16中，輸入攝影范圍71通過在例如由顯示部32顯示的掃描圖上、用輸入設備的鼠標等拖動而被輸入。此時，攝影范圍設定部40將攝影范圍存儲部39所存儲的攝影范圍(圖16中的a、b、c、d、e)中超過輸入攝影范圍71的多個離散的攝影范圍(圖16的a)設定為實施攝影范圍。圖17是表示本變形例涉及的、被檢體的攝影范圍的設定畫面的一例的圖。圖17所示的頭部、胸部、腹部等攝影部位通過下拉而被顯示。通過下拉而顯示的攝影部位中操作者所期望的部位(在圖17中為頭部)，由操作者經由輸入設備而選擇。接著，攝影范圍存儲
部39所存儲的離散的攝影范圍通過下拉而被顯示(圖17的80、82、84.....160)。通過下
拉而顯示的離散的攝影范圍中操作者所期望的攝影范圍(在圖17中為80)，由操作者經由輸入設備而選擇。以下，對設定實施攝影范圍的功能進行說明。圖18是表示本變形例涉及的螺旋往復掃描的攝影范圍的設定順序的一例的流程圖。經由輸入部31的輸入設備，而輸入與螺旋往復掃描有關的被檢體的攝影范圍(步驟Sbl)。如果攝影范圍存儲部39具有與輸入攝影范圍71相等的攝影范圍(步驟Sb2)，則從攝影范圍存儲部39讀出與該相等的攝影范圍對應的速度時間變化圖形(步驟Sb3)。根據所讀出的速度時間變化圖形，來驅動頂板22。如果攝影范圍存儲部39沒有與輸入攝影范圍71相等的攝影范圍(步驟Sb2)，則超過輸入攝影范圍71的離散的多個攝影范圍中最小的攝影范圍被設定為實施攝影范圍(步驟Sb4)。從攝影范圍存儲部39讀出與所設定的攝影范圍對應的速度時間變化圖形(步驟Sb5)。根據所讀出的速度時間變化圖形，來驅動頂板22。根據以上所述的構成，能夠得到以下效果。根據本實施方式中的X射線計算機斷層攝影裝置100，在螺旋往復掃描中，能夠使頂板22的往復移動中的折返時的攝影 等待時間減小或為零。由此，時間分辨率提高。并且，能夠使螺旋往復掃描中的螺旋軌跡在每個去路掃描及歸路掃描中一致。由此，能夠使每個掃描的畫質均勻。根據以上內容，能夠使灌流解析的精度提高。并且，通過使與螺旋往復掃描有關的攝影范圍離散，能夠使架臺10、診視床20的控制簡單。由此，能夠提供廉價的X射線計算機斷層攝影裝置100。此外，通過在頂板22的移動范圍的兩端使頂板22停止、并執(zhí)行360°或180° +扇形角度量的攝影，由此能夠進行更大范圍的攝影。并且，能夠減小去路彼此、歸路彼此的差分中殘留的具有方向性的偽差，例如能夠防止灌流解析等中的解析結果的精度惡化。雖然說明了本發(fā)明的幾個實施方式，但是，這些實施方式是作為例子而提出的，而并非試圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式能夠以其它各種方式來實施，且可以在不脫離發(fā)明主旨的范圍內進行各種省略、置換和變更。這些實施方式和其變形包含在發(fā)明的范圍或主旨內，并且包含在權利要求書所記載的發(fā)明和與其等同的范圍內。符號的說明10...架臺，11...高電壓產生部，12...X射線管，13...X射線檢測器，14...數據收集部，15...旋轉框架，16...旋轉驅動部，20...診視床，21...頂板驅動部，22...頂板，
23...頂板支承機構，30...控制臺裝置，31...輸入部，32...顯示部，33...系統(tǒng)控制部，
34...圖像處理部，35...圖像數據存儲部，36...掃描控制部，37...速度時間變化圖形存儲部，38...驅動控制部，39...攝影范圍存儲部，40...攝影范圍設定部，71...輸入攝影范圍，100...X射線計算機斷層攝影裝置
權利要求
1.一種X射線計算機斷層攝影裝置，具備: X射線管，產生X射線； X射線檢測器，檢測由所述X射線管產生并透射了被檢體的X射線； 頂板，載置所述被檢體； 旋轉驅動部，使搭載所述X射線管和所述X射線檢測器的旋轉框架在所述被檢體的周圍旋轉； 移動驅動單元，使所述旋轉框架和所述頂板沿所述頂板的長軸方向相對地往復移動多次；以及 掃描控制部，在所述旋轉框架和所述頂板的相對的往復移動中，為了使與去路中的多個移動分別對應的所述X射線管的多個移動軌跡一致、并使與歸路中的多個移動分別對應的所述X射線管的多個移動軌跡一致，而控制所述移動驅動單元。
2.如權利要求1所述的X射線計算機斷層攝影裝置，其中， 所述掃描控制部根據攝影范圍的信息來決定所述往復移動的速度。
3.如權利要求2所述的X射線計算機斷層攝影裝置，其中， 所述掃描控制部根據攝影范圍的信息來決定所述往復移動的折返部分上的相對移動的加速度。
4.如權利要求2所述的X射線計算機斷層攝影裝置，其中， 所述掃描控制單元根據所·述被檢體的攝影范圍來決定所述加速度的時間變化圖形。
5.如權利要求2所述的X射線計算機斷層攝影裝置，其中， 所述掃描控制單元根據攝影范圍的信息來決定所述往復移動的一定速度區(qū)間的速度。
6.如權利要求2所述的X射線計算機斷層攝影裝置，其中， 所述掃描控制單元為了在所述往復移動的折返部分的加速、減速區(qū)間中產生X射線并收集投影數據，而控制所述X射線管及所述X射線檢測器。
全文摘要
本實施方式涉及的X射線計算機斷層攝影裝置，具備X射線管，產生X射線；X射線檢測器，檢測由X射線管產生并透射了被檢體的X射線；頂板，載置被檢體；旋轉驅動部，使搭載X射線管和X射線檢測器的旋轉框架在被檢體的周圍旋轉；移動驅動單元，使旋轉框架和頂板沿頂板的長軸方向相對地往復移動多次；以及掃描控制部，在旋轉框架和頂板的相對的往復移動中，為了使與去路中的多個移動分別對應的X射線管的多個移動軌跡一致、并使與歸路中的多個移動分別對應的X射線管的多個移動軌跡一致，而控制移動驅動單元。
文檔編號A61B6/03GK103237498SQ201280002239
公開日2013年8月7日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2011年12月1日
發(fā)明者鈴木達郎 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社