專利名稱：對象移動裝置及成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對象移動裝置及成像裝置，或更特定地，涉及一種對在成像空間內(nèi)的對象成像的裝置及移動該對象到在該成像裝置內(nèi)的該成像空間的對象移動裝置。
背景技術(shù)：
包括X射線電子計算機斷層成像(CT)系統(tǒng)在內(nèi)的成像裝置具有移動對象到成像空間的對象移動裝置。該成像裝置掃描被對象移動裝置移動到成像空間的對象，以獲得原始數(shù)據(jù)，及產(chǎn)生對象的圖像。
例如，在X射線CT系統(tǒng)的情況中，對象被要求躺在包括在對象移動裝置內(nèi)的支架中。此后，對象移動裝置將該支架移動到成像空間內(nèi)。假設(shè)，例如當(dāng)對象移動裝置使支架在成像空間內(nèi)滑動時，X射線管向?qū)ο筝椛鋁射線，完成螺旋掃描。X射線檢測器檢測由對象透過的X射線從而獲得原始數(shù)據(jù)。在這當(dāng)中，X射線管和X射線檢測器以對象的體軸方向作為旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)。X射線在圍繞對象觀察的方向上輻射，在觀察的每個方向上獲得原始數(shù)據(jù)。這時，對象移動裝置檢測支架的位置并移動支架使得支架定位于由掃描條件決定的位置。使用在觀察的各個方向上獲得的原始數(shù)據(jù)在想要的斷層位置和斷層厚度條件下重建對象的斷層圖像(參考例如專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1公開號10-314162的日本未審查專利申請。為了檢測對象躺在其上的支架的位置，例如，一個轉(zhuǎn)動殼體與該支架接觸。使用轉(zhuǎn)動編碼器獲得轉(zhuǎn)動殼體產(chǎn)生的轉(zhuǎn)數(shù)的信息，由此檢測出支架的位置。
然而，為了增大掃描范圍或減少掃描時間，要增大支架的移動速度及快速移動支架。因此，當(dāng)使用轉(zhuǎn)動編碼器時，產(chǎn)生間隙或其他的缺點。因此，支架位置信息的錯誤可能變得有影響。最后，由于不能在掃描條件決定的位置上掃描對象，診斷效率下降了。
更特別地，在近年來，提出一種用于在支架不僅以特定速度移動而且加速或減速時獲得原始數(shù)據(jù)的掃描過程。在這種情況中，上述缺點變得更顯著了。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種對象移動裝置，其能高度精確地檢測對象所躺的支架的位置，有助于診斷效率的改善，并可快速移動，以及一種成像裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種對象移動裝置，其將對象移動到成像裝置的成像空間內(nèi)，該成像裝置在該成像空間內(nèi)對對象成像。該對象移動裝置包括對象所躺的支架；支架支柱，其支撐該支架從而支架可以滑到成像空間中；及支架位置傳感機構(gòu)，其檢測支架所滑到的位置。該支架位置傳感機構(gòu)包括刻度單元及傳感器單元，該刻度單元具有形成于其上用于檢測支架的位置的刻度，并延伸而涵蓋支架能滑動的滑動范圍，為了檢測刻度單元的刻度，該傳感器單元可隨著支架的滑動在刻度單元延伸的方向上相對刻度單元移動?；谟蓚鞲衅鲉卧獧z測的刻度讀數(shù)，支架位置傳感機構(gòu)計算支架滑到的位置。
根據(jù)本發(fā)明的成像裝置是一種在成像空間內(nèi)對對象成像的成像裝置，其包括對象所躺的支架；支架支柱，其支撐該支架從而支架可以滑到成像空間中；及支架位置傳感機構(gòu)，其檢測支架所滑到的位置；掃描對象的掃描設(shè)備，通過滑動支架將該對象移動到成像空間，以獲得原始數(shù)據(jù)；及圖像產(chǎn)生部件，其使用掃描設(shè)備獲得的原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生對象的圖像。該支架位置傳感機構(gòu)包括刻度單元及傳感器單元，該刻度單元具有形成于其上用于檢測支架的位置的刻度，并延伸而涵蓋支架能滑動的滑動范圍，該傳感器單元可隨著支架的滑動在刻度單元延伸的方向上相對刻度單元移動并檢測刻度單元的刻度。基于由傳感器單元檢測的刻度讀數(shù)，支架位置傳感機構(gòu)計算支架滑到的位置。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種對象移動裝置，其能高度精確地檢測對象所躺的支架的位置，有助于診斷效率的改善，并可快速移動，以及一種成像裝置。
從下面對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述中，如在附圖中圖解的那樣，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點會變得顯而易見。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的成像裝置的大體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。
圖3示出包括在X射線檢測器中的X射線檢測器模塊的結(jié)構(gòu)，該X射線檢測器合并在根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置中。
圖4包括示出包括在根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置中的對象移動裝置的側(cè)視圖。
圖5是示出包括在根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置中的對象移動裝置的正視圖。
圖6包括示出傳感器部件連接到其中所包括的傳感器控制單元的側(cè)視圖，該傳感器部件包括在支架位置傳感機構(gòu)中，該機構(gòu)包括在根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置中。
零件列表圖132顯示裝置31輸入裝置30中央處理單元41控制單元51圖像產(chǎn)生單元33存儲裝置20X射線管 22準(zhǔn)直器26準(zhǔn)直器控制器25X射線控制器23X射線檢測器 24數(shù)據(jù)采集單元28掃描架控制器4對象移動裝置圖225X射線控制器 26準(zhǔn)直器控制器28掃描架控制器圖4(a)(b)133傳感器控制單元圖6(a)(b)133傳感器控制單元具體實施方式
下面描述本發(fā)明的一實施例。
圖1是示出作為根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置的X射線CT系統(tǒng)1的大體結(jié)構(gòu)的框圖。圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的X射線CT系統(tǒng)1的主要部分的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，X射線CT系統(tǒng)1包括掃描架2，操作控制臺3和對象移動裝置4。下面依次描述上述組件。
掃描架2包括X射線管20、X射線管驅(qū)動裝置21、準(zhǔn)直器22、X射線檢測器23、數(shù)據(jù)采集單元24、X射線控制器25、準(zhǔn)直器控制器26、轉(zhuǎn)動殼體27，及掃描架控制器28。掃描架2掃描被對象移動裝置4移動到成像空間29內(nèi)的對象，而獲得原始數(shù)據(jù)。這里，包括在掃描架2中的X射線管20和X射線檢測器23相互面對，而對象被傳送到的成像空間在它們中間。
X射線管20是，例如，陽極旋轉(zhuǎn)型并輻射X射線。如圖2所示，X射線管20根據(jù)從X射線控制器25發(fā)出的控制信號CTL251通過準(zhǔn)直器22向?qū)ο髢?nèi)的掃描場以預(yù)定強度輻射X射線。此外，轉(zhuǎn)動殼體27使X射線管20繞對象以z陣列方向轉(zhuǎn)動，其對應(yīng)對象的體軸方向作為轉(zhuǎn)動軸，以在圍繞對象觀察的方向上輻射X射線。
如圖2所示，根據(jù)從X射線控制器25發(fā)出的控制信號CTL251，X射線管驅(qū)動裝置21在對應(yīng)掃描架2的成像空間29中的對象的體軸方向的z陣列方向上，移動X射線管20的中間輻射口。
如圖2所示，準(zhǔn)直器22設(shè)置在X射線管20和X射線檢測器23之間。準(zhǔn)直器22包括，例如，在x通道方向上并列設(shè)置的兩個板和在z陣列方向并列設(shè)置的兩個板。根據(jù)從準(zhǔn)直器控制器26發(fā)出的控制信號261，準(zhǔn)直器22使在各自方向上并列設(shè)置地兩對板相互獨立地移動，由此從X射線管20輻射出的X射線在該方向上被阻擋并重組成為錐形光束。這樣，調(diào)整了X輻射的范圍。
X射線檢測器23檢測從X射線管20輻射出并通過包括在對象移動裝置4中的支架101透過對象的X射線，并獲得對象的投影數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)以用來構(gòu)建圖像。在這當(dāng)中，以z陣列方向作為轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動殼體27使X射線檢測器23與X射線管20一起繞對象轉(zhuǎn)動。在該若干個圍繞對象的觀察方向中的每一方向上，X射線檢測器23檢測透過對象的X射線，并產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)。X射線檢測器23具有以陣列形式在x通道方向上和在z陣列方向上二維設(shè)置的檢測單元23a，該x通道方向?qū)?yīng)一方向在其上以對象的體軸方向作為轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動殼體27使X射線管20轉(zhuǎn)動，該z陣列方向基本與由轉(zhuǎn)動殼體27產(chǎn)生的X射線管20的旋轉(zhuǎn)所確定的軌跡定義的平面相垂直。此外，如圖2所示，X射線檢測器23具有在每個x通道方向和z陣列方向上排列的若干個X射線檢測模塊23A。X射線檢測器23具有在x通道方向上并列設(shè)置的J X射線檢測器模塊23A和在z陣列方向上并列設(shè)置的IX射線檢測器模塊23A。
圖3示出包括在X射線檢測器23內(nèi)的X射線檢測器模塊23A的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，X射線檢測器模塊23A具有檢測X射線的檢測器單元23a，其以陣列形式設(shè)置在x通道方向和z陣列方向上。該若干個二維設(shè)置的檢測器單元23a構(gòu)成以圓柱形凹面的形式彎曲的X射線入射面。X射線檢測器模塊23A具有，例如，在x通道方向上排列的i檢測器單元23a和在z陣列z陣列方向上排列的j檢測器單元23a。
檢測器單元23a是，例如，一種固體檢測器，包括將透過對象的X射線轉(zhuǎn)換為光線的閃爍體(未示出)以及將由閃爍體轉(zhuǎn)換出的光線轉(zhuǎn)換為電荷的光電二極管。包括在各個檢測器單元23a中的光電二極管形成在包括每個X射線檢測器模塊23A中的同一基底中。該檢測器單元23a不限于由閃爍體和光電二極管組成的檢測器單元?？蛇x的，使用碲化鈣(CdTe)的半導(dǎo)體檢測器單元或使用氙(Xenon)氣的離子室型檢測器單元23也可以用。
包括用于采集從被X射線檢測器23檢測的X射線來的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集單元24。該數(shù)據(jù)采集單元24從被包括在X射線檢測器23中的檢測器單元23a檢測的X射線中獲得對象的投影數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲僮骺刂婆_3。如圖2所示，數(shù)據(jù)采集單元24包括選擇/加法開關(guān)電路(MUX，ADD)241和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)242。選擇/加法開關(guān)電路241根據(jù)從中央處理單元30送出的控制信號CTL303選擇由包括在X射線檢測器23中的檢測器單元23a產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)，或?qū)ν队皵?shù)據(jù)項求和，并將選擇或求和的結(jié)果傳輸?shù)紸/D轉(zhuǎn)換器242。該A/D轉(zhuǎn)換器242將由選擇/加法開關(guān)電路241選擇或通過將任何投影數(shù)據(jù)項求和而算得的投影數(shù)據(jù)從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號傳輸?shù)街醒胩幚韱卧?0。
如圖2所示，根據(jù)從中央處理單元30發(fā)出的控制信號CTL301，X射線控制器25將控制信號CTL251傳輸?shù)絏射線管20，從而控制X射線輻射。該X射線控制器25控制，例如，X射線管20的管電流或輻射時間。另外，根據(jù)從中央處理單元30發(fā)出的控制信號CTL301，X射線控制器25將控制信號CTL252傳輸?shù)絏射線管驅(qū)動裝置221，從而控制X射線管20使得X射線管20的中央輻射口在z陣列方向移動。
如圖2所示，根據(jù)從中央處理單元30發(fā)出的控制信號CTL302，準(zhǔn)直器控制器26將控制信號CTL261傳輸?shù)綔?zhǔn)直器22，從而控制準(zhǔn)直器22使得準(zhǔn)直器22重組從X射線管20輻射出的X射線。
如圖1和圖2所示，根據(jù)從掃描架控制器28發(fā)出的控制信號CTL28，以對應(yīng)對象的體軸方向的z陣列方向作為旋轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動殼體27轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動殼體27容納X射線管20、X射線管驅(qū)動裝置21、準(zhǔn)直器22、X射線檢測器23、數(shù)據(jù)采集單元24、X射線控制器25，及準(zhǔn)直器控制器26。轉(zhuǎn)動殼體27轉(zhuǎn)動這些組件以改變它們相對于移至成像空間29內(nèi)的對象的位置。當(dāng)轉(zhuǎn)動殼體27轉(zhuǎn)動時，在若干個圍繞對象觀察的方向上輻射X射線。X射線檢測器23檢測在每個觀察方向上透過對象的X射線。另外，根據(jù)從掃描架控制器28發(fā)出的控制信號CTL28，轉(zhuǎn)動殼體27傾斜。轉(zhuǎn)動殼體27的傾斜是以其與成像空間29的相同中心為關(guān)于一水平方向的支點，對象移動裝置4在該水平方向上將對象移入或移出成像空間29。
如圖1和圖2所示，根據(jù)從結(jié)合在操作控制臺3中的中央處理單元30發(fā)出的控制信號CTL304，掃描架控制器28發(fā)射控制信號CTL28到轉(zhuǎn)動殼體27，從而使轉(zhuǎn)動殼體27旋轉(zhuǎn)或傾斜。掃描架控制器28使轉(zhuǎn)動殼體27旋轉(zhuǎn)，由此在以對應(yīng)對象的體軸方向的z陣列方向作為旋轉(zhuǎn)軸觀察的多個方向上輻射X射線，并檢測透過對象的X射線。此外，掃描架控制器28使轉(zhuǎn)動殼體27相對于水平方向傾斜，在該水平方向上對象被對象移動裝置4移入或移出成像空間29。
如圖1所示，操作控制臺3包括，中央處理單元30、輸入裝置31、顯示裝置32，及存儲裝置33。
例如，用計算機實現(xiàn)中央處理單元30，如圖1所示，其可包括控制單元41和圖像產(chǎn)生單元51。
控制單元41控制相關(guān)的組件使得X射線在掃描對象的條件下從X射線管20輻射到對象上并且用X射線檢測器23檢測透過對象的X射線。特別是，根據(jù)掃描的條件，控制單元41將控制信號CTL30a傳輸?shù)较嚓P(guān)組件從而可以完成掃描。例如，控制單元41將控制信號CTL30b傳輸?shù)綄ο笠苿友b置4因而使對象移動裝置4將對象移入或移出成像空間29。另外，控制單元41將控制信號CTL304傳輸?shù)綊呙杓芸刂破?8以使包括在掃描架2中的轉(zhuǎn)動殼體27旋轉(zhuǎn)。控制單元41將控制信號CTL301傳輸?shù)絏射線控制器25使得X射線管20輻射X射線。然后控制單元41將控制信號CTL302傳輸?shù)綔?zhǔn)直器控制器26從而控制準(zhǔn)直器22來重組X射線。此外，控制單元42將控制信號CTL303傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集單元24從而數(shù)據(jù)采集單元24會獲得由包括在X射線檢測器23中的檢測單元23a產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)。
圖像產(chǎn)生單元51根據(jù)由掃描架2獲得的原始數(shù)據(jù)重建對象的斷層圖像。圖像產(chǎn)生單元51對在螺旋掃描期間在若干個觀察方向上獲得的投影數(shù)據(jù)項完成例如靈敏度校正或光束硬化的處理，然后根據(jù)過濾反投影技術(shù)重建對象的斷層圖像。
例如，用例如鍵盤或鼠標(biāo)等輸入裝置實現(xiàn)包括在操作控制臺3中的輸入裝置31。響應(yīng)于操作者的操作，輸入裝置31將多種信息如掃描的條件或?qū)ο蟮男畔鬏數(shù)街醒胩幚韱卧?0。
響應(yīng)于從中央處理單元30發(fā)出的命令，在顯示裝置32上顯示由圖像產(chǎn)生單元51重建的對象的斷層圖像。
用存儲器實現(xiàn)存儲裝置33。在存儲裝置33中儲存各種數(shù)據(jù)項如由圖像產(chǎn)生單元51重建的對象斷層圖像和程序。在需要時中央處理單元30讀取儲存在存儲裝置33中的數(shù)據(jù)。
包括用于將對象移入或移出成像空間29的對象移動裝置4。
圖4和圖5示出對象移動裝置4。圖4包括對象移動裝置4的側(cè)視圖。圖4(a)示出包括在對象移動裝置4中的支架101位于成像空間29外面的狀態(tài)。圖4(b)示出支架101移入到成像空間29中的狀態(tài)。此外，圖5是對象移動裝置4的正視圖，示出圖4所示的托架121及其周圍事物。
如圖4所示，對象移動裝置4包括支架101、支架支柱102，及支架位置傳感機構(gòu)103。
支架101具有對象所躺的并支撐對象的承載表面。如圖4所示，支架101由支架支柱102支撐，并可在與承載表面基本水平的水平方向H上和與承載表面基本垂直的垂直方向V上移動。支架101可在掃描架2中的成像空間29的內(nèi)外之間移動。如圖4(b)所示，支架101固定在包括于支架支柱102中的托架121上，與托架121一起在水平方向H上滑動，并移動到在掃描架2中的成像空間29內(nèi)。此外，X射線檢測器23位于靠近支架101的與對象所躺的承載表面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)。
支架支柱102支撐支架101從而支架101可滑入成像空間29內(nèi)。如圖4(a)所示，支架支柱102包括托架121、導(dǎo)軌122、導(dǎo)軌支座123、水平推進(jìn)裝置124，及垂直推進(jìn)裝置125。
托架121如同推車其裝載支架101并將支架101滑入到成像空間29內(nèi)。如圖4和圖5所示，托架121被導(dǎo)軌122支撐。托架121以這樣的方式固定到支架101的遠(yuǎn)離成像空間29的一端使得托架121不會與在X射線管20和X射線檢測器之間的X射線輻射路線重疊。當(dāng)托架121在導(dǎo)軌122延伸的方向上滑動時，支架101滑入到成像空間29內(nèi)。另外，包括在支架位置傳感機構(gòu)103中的傳感器單元132安裝在托架121上。隨著支架101的移動，安裝在托架121上的傳感器單元132也滑動。
如圖5所示，導(dǎo)軌122連接在導(dǎo)軌支座123上，并在支架101滑動的方向上延伸。導(dǎo)軌122支撐托架121并允許固定在托架121上的支架101滑動。
包括導(dǎo)軌支座123以用于支撐導(dǎo)軌122。如圖5所示，導(dǎo)軌123是例如，成對結(jié)構(gòu)。導(dǎo)軌122連接到該成對結(jié)構(gòu)的相互面對的側(cè)面并被其支撐。被導(dǎo)軌122支撐的托架121夾在相互面對的成對結(jié)構(gòu)的中間。此外，如下面細(xì)述的，包括在支架位置傳感機構(gòu)103中的刻度單元131安裝在其中一個導(dǎo)軌支座123上。
包括水平推進(jìn)裝置124以用于使支架101在水平方向H上滑動。水平推進(jìn)裝置124包括，例如，輥驅(qū)動機構(gòu)。當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動輥時，施加的驅(qū)動力傳遞到支架101上，由此支架101在水平方向H上移動。
垂直推進(jìn)裝置125支撐支架支柱102并在垂直方向V上移動由支架支柱102支撐的支架101。垂直推進(jìn)裝置125包括，例如，平行連桿型驅(qū)動機構(gòu)。垂直推進(jìn)裝置125使用，例如，執(zhí)行機構(gòu)(未示出)來驅(qū)動平行控制臂，這樣在垂直方向V上驅(qū)動支架101。
包括支架位置傳感機構(gòu)103以用于檢測支架101滑動而移動到的位置。支架位置傳感機構(gòu)103是數(shù)字線型編碼器，包括，如圖4(a)所示，刻度單元131、傳感器單元132，及傳感器控制單元133?；谟蓚鞲衅?31檢測的刻度上的讀數(shù)，計算支架101滑動而移到的位置。
圖6包括支架位置傳感機構(gòu)103的側(cè)視圖，示出在傳感器單元132和傳感器控制單元133之間的連接。圖6(a)示出當(dāng)支架101位于成像空間29外面時支架位置傳感機構(gòu)103達(dá)到的狀態(tài)。圖6(b)示出當(dāng)支架101移入成像空間29內(nèi)時支架位置傳感機構(gòu)103達(dá)到的狀態(tài)。為了解釋的簡明起見，在圖4中示出的托架121、導(dǎo)軌122，及垂直推進(jìn)裝置125被從圖6中去掉。
如圖6所示，支架位置傳感機構(gòu)103除了刻度單元131、傳感器單元132和傳感器控制單元133，還包括電纜134和電纜導(dǎo)件135。
刻度單元131具有形成于其上用于檢測支架101的位置的刻度，并延伸而涵蓋支架101能滑動的滑動范圍。如圖4和圖5所示，刻度單元131安裝在包括于支架支柱102中的一個導(dǎo)軌支座134上，并在導(dǎo)軌122延伸的方向上延伸。刻度單元131以這樣的方式設(shè)置即它不會與在X射線管20和X射線檢測器23之間的X射線輻射路線重疊?？潭葐卧?31具有以磁性刻度實現(xiàn)的刻度。例如，刻度單元131使用具有北極和南極的磁性刻度，其安排為在支架101移動的方向上在兩極之間有特定的距離。
傳感器單元132包括檢測包括于刻度單元131內(nèi)的磁性刻度的磁性傳感器。傳感器單元132安裝在托架121上，同時與刻度單元131分離而在它們之間有特定距離，使得傳感器單元132與刻度單元131無接觸。就是說，以這樣的方式設(shè)置傳感器單元132即它不會與在X射線管20和X射線檢測器23之間的X射線輻射路線重疊。當(dāng)支架101滑動時，傳感器單元132在刻度單元131延伸的方向上相對與刻度單元131移動，因而檢測包括在刻度單元131中的刻度。如圖6所示，傳感器控制單元133通過電纜134連接到傳感器單元132。傳感器單元132的檢測動作被傳感器控制單元133控制。
傳感器控制單元133通過電纜134連接到傳感器單元132。傳感器控制單元133通過電纜134將控制信號傳輸?shù)絺鞲衅鲉卧?32以控制傳感器單元132的檢測行為。此外，傳感器控制單元133收到由傳感器單元132檢測到的在刻度單元131上的刻度信息。基于由傳感器單元132檢測的刻度上的讀數(shù)，傳感器控制單元133計算支架101滑到的位置。
形成電纜134以包括由導(dǎo)電材料形成的導(dǎo)線并連接傳感器單元132和傳感器控制單元133。電纜134被包覆在電纜導(dǎo)件135中并具有被電纜導(dǎo)件135限制的可移動范圍。
電纜導(dǎo)件135容納電纜134并限制電纜134的可移動范圍。電纜導(dǎo)件135為通過將多個連接組件(未示出)連成一串而形成。電纜導(dǎo)件135的一端固定到傳感器控制單元133而另一端固定到傳感器單元132。構(gòu)成平直伸展的電纜導(dǎo)件135的多個連接組件是彎曲的，在它們之間的接頭扣住。當(dāng)傳感器單元132隨著支架101的滑動而移動時，電纜導(dǎo)件135引導(dǎo)電纜134從而電纜134在預(yù)定的范圍內(nèi)移動而能保護(hù)電纜134。
根據(jù)本發(fā)明的X射線CT系統(tǒng)1對應(yīng)根據(jù)本發(fā)明的成像裝置。此外，包括于本實施例中的掃描架2對應(yīng)包括于本發(fā)明中的掃描設(shè)備。包括于本實施例中的對象移動裝置4對應(yīng)包括于本實施例中的對象移動裝置。包括于本實施例中的X射線管20對應(yīng)包括于本發(fā)明中的放射線輻照器。包括于本實施例中的X射線檢測器23對應(yīng)包括于本發(fā)明中的輻射檢測器。包括于本實施例中的圖像產(chǎn)生單元51對應(yīng)包括于本發(fā)明中的圖像產(chǎn)生單元。包括于本實施例中的支架101對應(yīng)包括于本發(fā)明中的支架。包括于本實施例中的支架支柱102對應(yīng)包括于本發(fā)明中的支架支柱。包括于本實施例中的支架位置傳感機構(gòu)103對應(yīng)包括于本發(fā)明中的支架位置傳感機構(gòu)。包括于本實施例中的托架121對應(yīng)包括于本發(fā)明中的托架。包括于本實施例中的導(dǎo)軌122對應(yīng)包括于本發(fā)明中的導(dǎo)軌。包括于本實施例中的刻度單元131對應(yīng)包括于本發(fā)明中的刻度單元。包括于本實施例中的傳感器單元132對應(yīng)包括于本發(fā)明中的傳感器單元。包括于本實施例中的傳感器控制單元133對應(yīng)包括于本發(fā)明中的傳感器控制單元。包括于本實施例中的電纜134對應(yīng)包括于本發(fā)明中的電纜。包括于本實施例中的電纜導(dǎo)件135對應(yīng)包括于本發(fā)明中的電纜導(dǎo)件。
下面描述使用根據(jù)本發(fā)明的X射線CT系統(tǒng)1為了給對象成像要完成的動作。
為了給對象成像，對象被要求躺在支架101上。這里，對象躺在支架101的承載表面上并因而被支架101支撐。
此后，確定掃描條件。為了確定掃描的條件，操作者使用輸入裝置31輸入掃描條件指定的各種參數(shù)。要決定作為掃描條件的參數(shù)，例如掃描技術(shù)如螺旋掃描技術(shù)、相當(dāng)于要產(chǎn)生的圖像的數(shù)量的掃描數(shù)量、X射線管20的管電流和管電壓、X射線輻射時間、斷層位置，及斷層厚度。
此后，掃描對象。為了掃描對象，根據(jù)確定的掃描條件，控制單元41將控制信號CTL30a和CTL30b分別傳輸?shù)綊呙杓?和對象移動裝置4。
從而，包括于對象移動裝置4內(nèi)的垂直驅(qū)動裝置125在垂直方向H上移動支架101以將支架101抬升到掃描架2中的成像空間29的高度。此后，水平驅(qū)動裝置124在水平方向上滑動支架101以將支架101移入到掃描架2中的成像空間29中。X射線控制器25發(fā)出控制信號CTL252到X射線管20，X射線管20輻射X射線。準(zhǔn)直器控制器26發(fā)出控制信號CTL302到準(zhǔn)直器22從而重組從X射線管20輻射出的X射線。隨后，掃描架控制器28發(fā)出控制信號CTL28到掃描架2從而轉(zhuǎn)動掃描架2的轉(zhuǎn)動殼體27。此外控制單元41發(fā)出控制信號CTL303到數(shù)據(jù)采集單元24從而數(shù)據(jù)采集單元24獲得由包括于X射線檢測器23中的檢測器單元23a產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)。
特定地，當(dāng)進(jìn)行螺旋掃描時，對象所躺的支架101在導(dǎo)軌122延伸的方向上滑入成像空間29。X射線管20在若干個觀察方向上向?qū)ο筝椛鋁射線，X射線檢測器23在每個觀察方向上通過支架101檢測透過對象的X射線。因此，得到原始數(shù)據(jù)。
此時，包括在對象移動裝置4中的支架位置傳感機構(gòu)103檢測在獲取原始數(shù)據(jù)期間支架101滑到的位置。如圖4所示，在刻度單元131延伸的方向上，隨著支架101的滑動，傳感器單元132相對刻度單元131移動，并檢測包括在刻度單元131中的刻度。基于由傳感器單元132檢測的刻度上的讀數(shù)，傳感器控制單元133計算支架101滑到的位置。當(dāng)傳感器單元131隨著支架101的滑動移動時，電纜導(dǎo)件135引導(dǎo)電纜134從而電纜134在預(yù)定范圍內(nèi)移動而保護(hù)了電纜134。
此后根據(jù)在想要的斷層位置和想要的斷層厚度的條件下從每個觀察方向上獲得的原始數(shù)據(jù)，圖像產(chǎn)生單元51重建對象的斷層圖像。在這當(dāng)中，圖像產(chǎn)生單元51對在該若干個觀察方向上獲得的投影數(shù)據(jù)項完成例如靈敏度校正或光束硬化的預(yù)處理。此后，圖像產(chǎn)生單元51根據(jù)過濾反投影技術(shù)重建對象的斷層圖像。
如上面提到的，根據(jù)本實施例，在刻度單元131延伸的方向上，隨著支架101的滑動，包括在支架位置傳感機構(gòu)103中的傳感器單元132相對刻度單元131移動。然后傳感器單元132檢測包括在刻度單元131內(nèi)的刻度。基于由傳感器單元132檢測的刻度上的讀數(shù)，支架位置傳感機構(gòu)103計算支架滑到的位置。因此，根據(jù)本發(fā)明，比起使用轉(zhuǎn)動編碼器的情況會更少發(fā)生例如間隙這樣的缺陷。可以以高精度檢測出支架101的位置信息。這使得改善診斷效率和快速移動。
此外，根據(jù)本發(fā)明，包括在支架位置傳感機構(gòu)103內(nèi)的傳感器單元132安裝在包括于支架支柱102中的托架121上。包括在支架位置傳感機構(gòu)103中的刻度單元131安裝在支架支柱102上并在包括在支架支柱102中的導(dǎo)軌122延伸的方向上延伸。如上面提到的，X射線檢測器23通過支架101檢測透過對象的X射線，并產(chǎn)生原始數(shù)據(jù)。由于刻度單元131和傳感器單元132不是安裝在支架101上而是設(shè)置為不與在X射線管20和X射線檢測器23之間的X射線輻射路線重疊，穿過對象的X射線不會被刻度單元131和傳感器單元132阻擋。因此，本實施例可以以高精度獲得原始數(shù)據(jù)，有助于改善診斷效率和進(jìn)行快速移動。
根據(jù)本實施例，連接傳感器單元132和控制傳感器單元133的傳感器控制單元133的電纜134被包覆在電纜導(dǎo)件135中。電纜導(dǎo)件135限制電纜134的移動范圍。因此，根據(jù)本發(fā)明，電纜導(dǎo)件135防止電纜134因為支架101的滑動而紐結(jié)及損壞。因此，支架101可平穩(wěn)地滑動。本實施例可以高精度地檢測支架101的位置信息，有助于改善診斷效率和進(jìn)行快速移動。
本發(fā)明不限于上述實施例而是可應(yīng)用到各種變型中。
例如，雖然包括在上述實施例中的支架位置傳感機構(gòu)使用以磁性刻度實現(xiàn)刻度的刻度單元，以及具有以檢測磁性刻度的磁性傳感器實現(xiàn)的傳感器的傳感器單元來檢測支架滑到的位置，本發(fā)明并不限于此種模式。例如支架位置傳感機構(gòu)可使用，具有以光學(xué)刻度實現(xiàn)刻度的刻度單元，以及具有以檢測光學(xué)刻度的光學(xué)傳感器實現(xiàn)的傳感器的傳感器單元，來檢測支架滑到的位置。例如支架位置傳感機構(gòu)可包括這樣的刻度單元，其具有在支架滑動方向上交替并置的高反射表面和低反射表面來作為刻度，以及包括光發(fā)射單元和光接收單元的傳感器單元。從刻度單元反射的光被傳感器單元檢測到，由此可檢測出支架滑到的位置。
例如，包括在上述實施例中的傳感器與刻度單元不接觸。本發(fā)明不限于此種模式?？蛇x的，傳感器可以和刻度單元接觸。
此外，例如上述實施例采用X射線作為從放射線輻照器發(fā)出的輻射。本發(fā)明不限于此種模式。替換地，例如，可以采用伽馬射線或其他射線。
可以不偏離本發(fā)明的范圍或精神對本發(fā)明設(shè)計出許多相當(dāng)不同的實施例。應(yīng)理解到，除了由所附權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說明書中描述的特定實施例。
權(quán)利要求
1.一種包括在對在一成像空間(29)內(nèi)的對象成像的成像裝置(1)中的對象移動裝置(4)，用于將對象移入該成像空間(29)，包括對象所躺的支架(101)；支架支柱(102)，其支撐該支架(101)從而支架(101)可以滑到成像空間(29)中；及支架位置傳感機構(gòu)(103)，其檢測支架(101)所滑到的位置，其中該支架位置傳感機構(gòu)(103)包括刻度單元(131)，其具有形成于其上用于檢測支架(101)的位置的刻度，所述刻度延伸而涵蓋支架(101)能滑動的滑動范圍；及傳感器單元(132)，其可隨著支架(101)的滑動在刻度單元(131)延伸的方向上相對刻度單元(131)移動，并且檢測刻度單元(131)的刻度；及基于由傳感器單元(132)檢測的刻度的讀數(shù)，支架位置傳感機構(gòu)(103)計算支架(101)滑到的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的對象移動裝置(4)，其中支架支柱(102)包括支撐支架(101)的托架(121)、在支架(101)滑動方向上延伸并支撐托架(121)的導(dǎo)軌(122)；傳感器單元(132)安裝在托架(121)上，刻度單元(131)安裝在支架支柱(102)上并在導(dǎo)軌(122)延伸的方向上延伸。
3.如權(quán)利要求2所述的對象移動裝置(4)，其中支架位置傳感機構(gòu)(103)包括控制傳感器單元(132)的傳感器控制單元(133)；連接傳感器單元(132)和傳感器控制單元(133)的電纜(134)；及包覆電纜(134)并限制電纜(134)的可移動范圍的電纜導(dǎo)件(135)。
4.如權(quán)利要求1到3其中任一所述的對象移動裝置(4)，其中刻度單元(131)具有以磁性刻度實現(xiàn)的刻度，而傳感器單元(132)包括檢測磁性刻度的磁性傳感器。
5.如權(quán)利要求1到4其中任一所述的對象移動裝置(4)，其中刻度單元(131)具有以光學(xué)刻度實現(xiàn)的刻度，而傳感器單元(132)包括檢測光學(xué)刻度的光學(xué)傳感器。
6.如權(quán)利要求1到5其中任一所述的對象移動裝置(4)，其中傳感器單元(132)與刻度單元(131)分離而有一特定間隔在它們之間，從而傳感器單元(132)不與刻度單元(131)接觸。
7.如權(quán)利要求1到5其中任一所述的對象移動裝置(4)，其中傳感器單元(132)設(shè)置為與刻度單元(131)接觸。
8.一種用于對在一成像空間(29)內(nèi)的對象成像的成像裝置(1)，包括對象所躺的支架(101)；支架支柱(102)，其支撐該支架(101)從而支架(101)可以滑到成像空間(29)中；及支架位置傳感機構(gòu)(103)，其檢測支架(101)所滑到的位置；掃描對象的掃描設(shè)備(2)，通過滑動支架(101)將該對象移動到成像空間(29)，以獲得原始數(shù)據(jù)；及圖像產(chǎn)生部件(51)，其根據(jù)掃描設(shè)備(2)獲得的原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生對象的圖像，其中該支架位置傳感機構(gòu)(103)包括刻度單元(131)，其具有形成于其上用于檢測支架(101)的位置的刻度，所述刻度延伸而涵蓋支架(101)能滑動的滑動范圍；及傳感器單元(132)，其可隨著支架(101)的滑動在刻度單元(131)延伸的方向上相對刻度單元(131)移動，并且其檢測刻度單元(131)的刻度；及基于由傳感器單元(132)檢測的刻度的讀數(shù)，支架位置傳感機構(gòu)(103)計算支架(101)滑到的位置。
9.如權(quán)利要求8所述的成像裝置(1)，其中支架支柱(102)包括支撐支架(101)的托架(121)，及在支架(101)滑動方向上延伸并支撐托架(121)的導(dǎo)軌(122)；傳感器單元(132)安裝在托架(121)上，及刻度單元(131)安裝在支架支柱(102)上并在導(dǎo)軌(122)延伸的方向上延伸。
10.如權(quán)利要求9所述的成像裝置(1)，其中支架位置傳感機構(gòu)(103)包括控制傳感器單元(132)的傳感器控制單元(133)；連接傳感器單元(132)和傳感器控制單元(133)的電纜(134)；及包覆電纜(134)并限制電纜(134)的可移動范圍的電纜導(dǎo)件(135)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是要高度精確地檢測支架(101)的位置信息，提高診斷效率，并實現(xiàn)快速移動。該支架位置傳感機構(gòu)(103)包括刻度單元(131)，其具有形成于其上用于檢測支架(101)的位置的刻度，所述刻度延伸而涵蓋支架(101)能滑動的滑動范圍；及傳感器單元(132)，其可隨著支架(101)的滑動在刻度單元(131)延伸的方向上移動，以檢測刻度單元(131)的刻度。支架位置傳感機構(gòu)(103)作為數(shù)字線型編碼器?；谟蓚鞲衅鲉卧?132)檢測的刻度的讀數(shù)，支架位置傳感機構(gòu)(103)計算支架(101)滑到的位置。
文檔編號G01N23/04GK1739454SQ200510092329
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者泉原彰, 阿津克巳 申請人:Ge醫(yī)藥系統(tǒng)環(huán)球科技公司