X射线CT装置以及X射线CT图像的拍摄方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种X射线CT装置，能提升从旋转中心偏离的周边部的分辨率。在使X射线焦点移动的FFS方法中，求出从第一视野的X射线焦点的第一X射线轨迹与从第二视野的X射线焦点的第二X射线轨迹在X射线检测器上的投影位置的偏离幅度。设定第一视野以及第二视野的X射线焦点的位置，使得经过从旋转中心靠近X射线焦点的预定的第一区域内的点的第一X射线轨迹与第二X射线轨迹在X射线检测器上的投影位置的偏离幅度(15)接近X射线检测器的通道宽度的(N‑1/2)倍，其中，N＝1、2、3、……中的任意一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线CT装置以及X射线CT图像的拍摄方法
本专利技术涉及X射线CT装置，尤其涉及通过改善空间分辨率来提升拍摄体的测量精度的技术。
技术介绍
X射线CT(计算机断层扫描；ComputedTomography)装置是在使隔着拍摄体相对配置的X射线源和X射线检测器的组合(以下称作扫描仪)旋转的同时拍摄拍摄体的X射线透射数据，通过计算来重建拍摄体的断层图像(以下，称作CT图像)的装置，在工业以及安全用检查装置、医学用图像诊断装置等领域广泛使用。在医学用X射线CT装置的领域，随着近年X射线检测器的大面积化、扫描仪旋转的高速化的推进，能够在短时间内测量大范围的拍摄区域。另外，伴随着扫描仪旋转速度的高速化带来的时间分辨率的提升，对于心脏、冠状动脉那样的活动的拍摄体的测量精度显著提升。伴随着这样的X射线CT测量的高度化，对于改善空间分辨率的需求正在提高。例如具有以下需求，在为了扩张狭窄的血管而插入血管内的支架的内部，希望进行针对有无再次发生狭窄、噬菌斑性状的经过观察，要求用于检查拍摄体的微小结构的高空间分辨率。为了在X射线CT装置的测量中提升空间分辨率，通常需要使X射线检测器的检测元件微小化，即尺寸的小型化。但是在入射到X射线检测器的X射线剂量相同的情况下，如果使检测元件微小化，则入射到一个检测元件的X射线光子的数量减少，因此检测信号的S/N降低。为了提升S/N需要增加X射线剂量，但是在医用测量的情况下，X射线剂量的增加会导致检测者曝光的增加。据此，X射线检测器的检测元件尺寸由空间分辨率与曝光剂量的权衡来决定，在医用X射线CT装置中，通常使用具有1mm见方左右尺寸的X射线输入面的X射线元件。另一方面，作为不减小X射线检测器的检测元件的尺寸来提升空间分辨率(或者减少伪影)的方法，提出了被称作FlyingFocalSpot(飞焦点；FFS)方式的方式(非专利文献1)。FFS方式将相邻视野的X射线焦点位置错开，从而使从X射线焦点至X射线检测器的各X射线元件的X射线轨迹与相邻视野的X射线轨迹相对于X射线检测器偏离。由此，在非专利文献1中，主要提升了在旋转中心的分辨率。在专利文献1中公开了以下结构，在彼此相邻的视野，移动X射线焦点的位置使得X射线焦点的位置相同，由此使某个视野的X射线轨迹经过相邻视野的X射线轨迹的间隔的正中间(交错)。由此，不仅在旋转中心，在所有的拍摄区域中，相邻视野的X射线轨迹成为完全交错的关系，因此在旋转中心以外的区域也能提升分辨率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-35812号公报非专利文献非专利文献1：MarcKachelriess，MichaelKnaup，ChristianPenssel，andWilliA.Kalender，“FlyingFocalSpot(FFS)inCone-BeamCT”，IEEETRANSACTIONSONNUCLEARSCIENCE，VOL.53，NO.3，pp.1238-1247，JUNE2006
技术实现思路
专利技术要解决的课题已知CT图像具有周边部的分辨率比旋转中心低的倾向。但是，非专利文献1的FFS技术是提升CT图像的旋转中心的分辨率的技术，难以提升周边区域的分辨率(或者减少伪影)。另外，如专利文献1那样使彼此相邻的视野的X射线焦点的位置重合的方法无法将所有视野的X射线焦点重合在一处，因此需要以每两个视野为一组使X射线焦点重合。当这样以每两个视野为一组使X射线焦点重合时，意味着有效视野数减半，有时不一定能提升分辨率。另外，为了使两个视野的X射线轨迹完全交错(错开X射线轨迹的间隔的正好1/2)，除了X射线焦点的移动距离有限制，对于视野数也有限制。当通过计算求出能完全交错的视野数时，1926视野的下一个大的视野数为5777，极端增大。因此，难以在实际的X射线CT装置中应用专利文献1的技术。本专利技术的目的在于提供一种能提升偏离旋转中心的周边部的分辨率的X射线CT装置。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的X射线CT装置具有：X射线管，其具备使X射线焦点移动的功能；X射线检测器；平台，用于在X射线管与X射线检测器之间配置拍摄体；旋转板，其搭载X射线管以及X射线检测器并使X射线管以及X射线检测器在拍摄体周围旋转；重建处理部，其针对与旋转板的旋转角度相对应的多个视野，取入X射线检测器的检测结果来重建图像；以及焦点控制部，其对每个视野设定X射线管的X射线焦点的位置。把在多个视野中的预定的第一视野从X射线焦点到达多个X射线检测器的X射线的轨迹作为第一X射线轨迹。把在与第一视野相邻的第二视野从X射线焦点到达X射线检测器的X射线轨迹作为第二X射线轨迹。焦点控制部设定第一视野以及第二视野各自的X射线焦点的位置，从而与分别经过旋转中心的第一X射线轨迹和第二X射线轨迹在X射线检测器上的投影位置的偏离幅度相比，分别经过与旋转中心不同的预定区域内的点的第一X射线轨迹和第二X射线轨迹在X射线检测器上的投影位置的偏离幅度更接近X射线检测器的通道的宽度的(N－1/2)倍(N＝1、2、3、……中的任一个)。专利技术效果根据本专利技术，能提升偏离旋转中心的周边部的分辨率(或者减少伪影)。附图说明图1是表示第一实施方式的X射线CT装置的整体结构的块图。图2是在固定在旋转板的X射线检测器上的坐标系中说明第一实施方式的X射线轨迹11、12的说明图。图3是在固定在旋转板的X射线检测器上的坐标系中说明经过旋转中心O的X射线轨迹11、12在X射线检测器320中的偏离幅度13的说明图。图4是在固定在旋转板的X射线检测器上的坐标系中说明经过第一区域14内的同一点17(18)的X射线轨迹11、12在X射线检测器320中的偏离幅度15的说明图。图5(a)是表示第一实施方式的X射线CT装置的整个拍摄动作的流程图，(b)是表示拍摄条件设定步骤601的流程图。图6是表示第一实施方式的图像化步骤603的详细动作的流程图。图7是表示焦点位置10与旋转中心O与X射线检测器320的距离的说明图。图8是表示第一实施方式的焦点移动距离决定步骤62的详细动作的流程图。图9表示由第一实施方式的X射线CT装置得到的图像的分辨率与图像内的距离旋转中心的距离之间的关系。图10是表示第二实施方式的焦点移动距离决定步骤62的详细动作的流程图。图11是在固定在旋转板的X射线检测器上的坐标系中说明经过第二区域25内的同一点21(22)的X射线轨迹11、12在X射线检测器320中的偏离幅度23的说明图。图12是表示第三实施方式的焦点移动距离决定步骤62的动作的流程图。图13是以表形式表示第三实施方式中的每个视野的焦点移动和第一以及第二区域内的点的投影位置的移动量的说明图。图14是表示第四实施方式的焦点移动距离决定步骤62的详细动作的流程图。图15是表示第五实施方式的焦点移动距离决定步骤62的详细动作的流程图。图16是以表形式表示第五实施方式中的每个视野的、无焦点移动的投影位置的偏离幅度Δch1、有焦点移动的投影位置的偏离幅度Δch1'、焦点移动距离ΔS1的说明图。图17是以表形式表示第六实施方式中的每个视野的、无焦点移动的投影位置的偏离幅度Δch1、有焦点移动的投影位置的偏离幅度Δch1'、焦点移动距离ΔS1的说明图。图18是以表形式表示第七本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线CT装置，其特征在于，具有：X射线管，其具备使X射线焦点移动的功能；X射线检测器；平台，其在所述X射线管与所述X射线检测器之间配置拍摄体；旋转板，其搭载所述X射线管以及X射线检测器并使所述X射线管以及X射线检测器在所述拍摄体周围旋转；重建处理部，其针对与所述旋转板的旋转角相对应的多个视野，取入所述X射线检测器的检测结果来重建图像；以及焦点控制部，其对每个所述视野设定所述X射线管的所述X射线焦点的位置，所述X射线检测器包含沿着所述旋转板的旋转方向排列的多个通道，第一X射线轨迹是在所述多个视野中的预定的第一视野中从X射线焦点到达所述X射线检测器的X射线轨迹，第二X射线轨迹是在与所述第一视野相邻的第二视野中从X射线焦点到达所述X射线检测器的X射线轨迹，所述焦点控制部设定所述第一视野以及第二视野各自的X射线焦点的位置，使得与分别经过所述旋转板的旋转中心的所述第一X射线轨迹与所述第二X射线轨迹在所述X射线检测器上的投影位置的偏离幅度相比，分别经过与所述旋转中心不同的预定区域内的所述拍摄体的同一点的所述第一X射线轨迹与所述第二X射线轨迹在所述X射线检测器上的投影位置的偏离幅度更接近所述X射线检测器的所述通道的宽度的(N－1/2)倍，其中，N＝1、2、3、……中的任意一个。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.18 JP 2014-1482461.一种X射线CT装置，其特征在于，具有：X射线管，其具备使X射线焦点移动的功能；X射线检测器；平台，其在所述X射线管与所述X射线检测器之间配置拍摄体；旋转板，其搭载所述X射线管以及X射线检测器并使所述X射线管以及X射线检测器在所述拍摄体周围旋转；重建处理部，其针对与所述旋转板的旋转角相对应的多个视野，取入所述X射线检测器的检测结果来重建图像；以及焦点控制部，其对每个所述视野设定所述X射线管的所述X射线焦点的位置，所述X射线检测器包含沿着所述旋转板的旋转方向排列的多个通道，第一X射线轨迹是在所述多个视野中的预定的第一视野中从X射线焦点到达所述X射线检测器的X射线轨迹，第二X射线轨迹是在与所述第一视野相邻的第二视野中从X射线焦点到达所述X射线检测器的X射线轨迹，所述焦点控制部设定所述第一视野以及第二视野各自的X射线焦点的位置，使得与分别经过所述旋转板的旋转中心的所述第一X射线轨迹与所述第二X射线轨迹在所述X射线检测器上的投影位置的偏离幅度相比，分别经过与所述旋转中心不同的预定区域内的所述拍摄体的同一点的所述第一X射线轨迹与所述第二X射线轨迹在所述X射线检测器上的投影位置的偏离幅度更接近所述X射线检测器的所述通道的宽度的(N－1/2)倍，其中，N＝1、2、3、……中的任意一个。2.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，所述焦点控制部设定所述第二视野的X射线焦点的位置，使得分别经过从所述旋转中心靠近所述X射线焦点的预定的第一区域内的所述拍摄体的同一点的所述第一X射线轨迹与所述第二X射线轨迹在所述X射线检测器上的投影位置的偏离幅度、以及分别经过从所述旋转中心靠近所述X射线检测器的预定的第二区域内的所述拍摄体的同一点的所述第一X射线轨迹与所述第二X射线轨迹在所述X射线检测器上的投影位置的偏离幅度，均比经过所述旋转中心的所述第一X射线轨迹与所述第二X射线轨迹在所述X射线检测器上的投影位置的偏离幅度更接近所述通道宽度的(N-1/2)倍，其中，N＝1、2、3、……中的任意一个。3.根据权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，所述第一区域和第二区域位于从所述X射线管经过所述旋转中心达到所述X射线检测器的线上。4.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，所述第一视野的X射线焦点与第二视野的X射线焦点在所述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑川真次，坪田悠史，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP