减影血管造影术用的X-射线成象设备制造技术

一种Ｘ－射线成象设备，在彼此相对地支撑一Ｘ－射线管和一Ｘ－射线检测器的弧形支承臂往复运动并在预定角度范围转动时，在该弧形臂的每一预定旋转角度辐射Ｘ－射线穿过一受检对象。然后Ｘ－射线成象设备在向受检对象注射透影剂之前采集掩模图象，并在注射之后采集对比图象。Ｘ－射线辐射定时是这样控制的，使在支承臂的起动位置和停止位置的至少其中之一附近的加速／减速区内Ｘ－射线图象的采集速率大体上等于使支承臂以大体上恒速旋转的恒速区中的采集速率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种X-射线成象设备，它在相对地支撑一X-射线管和一X-射线检测器且在其间有一受检对象的支承臂往复运动并围绕该对象在预定角度范围内转动的同时，通过拍摄一掩模图象和一对比图象以采集一减影图象。
技术介绍
当血管系统、内部器官的血管等被诊断时就可采集到DSA(数字减影血管造影术)图象。在采集这种DSA图象的过程中在注射透影剂之前首先拍摄掩模图象并存入存储器内。然后将透影剂注射到受检对象中，拍摄对比图象并同样存入存储器。随后从存储器中读出受检对象在同一位置的掩模图象和对比图象，并对两个图象进行减影处理。这样，像骨骼等这样的背景就被消除，从而得到只留下有关注射了透影剂的血管图象的DSA图象。数字减影旋转血管造影术作为获得感兴趣部位的立体DSA图象和平面形状的DSA图象同样也是已知的。在这一技术中，例如，X-射线管和X-射线检测器彼此相对地支撑在构成圆弧形或C形的支承臂的两端，通过围绕停留在这个X-射线管和X-射线检测器之间的对象转动该支承臂可连续地拍摄X-射线图象。在这样的旋转摄影中，可拍摄到同一角度下的注射透影剂前的掩模图象和注射透影剂后的对比图象，而通过对两个图象的减影处理就可显示对比的血管等。这样，通过方便地理解立体图形就能提供适合于诊断的图象。用于实施这种数字减影旋转血管造影术的常规X-射线成象设备的原理结构以系统视图示于图1中。如图1所示，常规的X-射线成象设备有一X-射线管1作为X-射线发生器以辐射X-射线；一用于检测这一X-射线的X-射线检测器2；一用于彼此相对地支撑X-射线管1和X-射线检测器2并形成例如C形的支承臂3；一用于固定支承臂3并以它的固定轴为中心旋转这一支承臂3的支承臂驱动单元4，以及一用于检测支承臂3的旋转角度的角度检测器5。此外，常规的X-射线成象设备具有一将从X-射线检测器2输出的图象信号转换成数字信号的A/D转换器6。该设备还包括一用于记录经A/D转换器6转换成数字信号的图象信号的图象存储器7和一用于对从图象存储器7读出的多个图象信号进行减影处理的减影模块(a subtraction module)8。该设备还具有一用于将在减影模块8中由减影处理得到的图象信号转换成模拟信号的D/A转换器9；一用于显示D/A转换器9的输出的显示单元10；一主控制器11，和一输入设备12。该主控制器11具有一中央处理单元(CPU)和一存储器，用于控制来自X-射线管1的X-射线辐射，使用支承臂驱动单元4对支承臂3的旋转进行控制，将图象信号带给(fetch)图象存储器7并读出这一图象信号，在减影模块8中对图象信号进行减影处理，等等。该输入设备12具有一键盘、一鼠标、一跟踪球等，用来由操作者向主控制器11适当地输入一组数值等。此外，常规的X-射线成象设备具有一床架13，用于对放置在X-射线管1和X-射线检测器Z之间的台面上受检对象进行定位。X-射线检测器2通常使用这样的类型，其中的X-射线图象由一图象增强器(此后简称为I.I.)转换成可见光图象，且此可见光图象由电视摄象头经一光学系统被摄影，该光学系统用于控制在I.I.的输出荧光屏上形成的可见光图象的发送量(transmitting amount)。不过，X-射线检测器2也可以由平面板检测器(此后简称为FPD)构成，这是最近得到实际应用并由半导体阵列所形成的，其中在例如一玻璃基板上形成的开关元件和电容器被用光电导电薄膜等覆盖以便将X-射线转换成电荷等。由于这个FPD的输出是数字信号，所以在使用FPD时不需要A/D转换器6。由这样的X-射线成象设备执行数字减影旋转血管造影术的过程如下。首先，在由操作者通过输入设备12给出照相开始的指令，使支承臂3围绕躺在床13上的对象按预先登记的角度范围旋转的同时，从X-射线管1发射出X-射线，并拍摄X光的照片。这样，由X-射线检测器2检测到的图象存入图象存储器7中。这时，在支承臂3的同样的角度范围内采集透影剂被注入之前和之后的上述图象。因此，获得了在每一角度位置的掩模图象和对比图象。然后，在减影模块8中，对比图象和与这个对比图象在相同的角度上采集的掩模图象进行减影处理。这一处理对每一角度连续地进行，它的结果在显示单元10上显示，从而实现旋转DSA图象的再生。图象采集方式通过在采集掩模图象和对比图象时支承臂3旋转方向的组合而分成4种典型方式，如图2所示。这就是，图2(A)表示这样一种方式，其中掩模图象是由一掩模程序采集的支承臂3从旋转开始位置到旋转结束位置，然后支承臂3从旋转结束位置返回旋转开始位置，而且对比图象是在这一返回期间由对比程序采集的。这种方式叫做MC模式。图2(B)表示这样一种方式其中掩模图象是由从支承臂3的旋转开始位置到旋转结束位置的掩模程序采集的，然后实施使支承臂3从旋转结束位置返回到旋转开始位置的返回操作，在这一返回操作期间不发射X-射线(不实施摄影操作)，然后支承臂3再一次从旋转开始位置返回，在支承臂3从旋转开始位置到达旋转结束位置的同时对比图象由对比程序采集。这种方式叫做MRC模式。在这样的MC和MRC模式中，在支承臂3的预定旋转范围中每一预定角度时发射出X-射线，并采集掩模图象和对比图象。通过对在同一角度位置分别拍摄的两个掩模和对比图象进行减影处理就得到了旋转DSA图象。与此相对比，和MC模式相似，图2(C)表示这样一种方式其中掩模图象是由以支承臂3从旋转开始位置到旋转结束位置的掩模程序采集的，而且对比图象是随后是由支承臂3从旋转结束位置到旋转开始位置返回期间的对比程序(第一对比程序)采集的，而且对比图象在支承臂3再次从旋转开始位置到旋转结束位置时在这一次返回期间由对比程序(第二对比程序)再一次采集。这种方式叫做MCC模式。此外，与MRC模式相似，图2(D)表示下列方式。这就是，在这种方式中，掩模图象是在由支承臂3的旋转开始位置到旋转结束位置的掩模程序采集的。在此以后，实施支承臂3由旋转结束位置返回到旋转开始位置的返回操作。在这个返回操作期间不发射X-射线(不实施摄影或图象采集操作)，然后支承臂3再次从旋转开始位置返回。在支承臂3从旋转开始位置到达旋转结束位置的同时，对比图象由对比程序(第一对比程序)采集，而且对比图象通过再次把支承臂3从旋转结束位置返回到旋转开始位置由对比程序(第二对比程序)在这一返回期间再次采集。这种方式叫做MRCC模式。由于第二对比图象是这样在MCC模式和MRCC模式下由第二对比程序采集的，所以利用第二对比图象的DSA图象也可以得到。因此，MCC和MRCC模式具有这样的特点它对观察在注入了透影剂的静态脉管中的血流程度特别有效。然后，将要解释在采集掩模图象和对比图象时支承臂3的旋转角度中时间的变化与减影处理之间的关系。图3所示的典型图用以说明在MCC模式中的图象采集程序。这就是，当支承臂3被设定在角A和B之间往复运动和旋转时，角A和A′之间的间隔是支承臂3的旋转速度的加速和减速的区域。角B′和B之间的间隔也是旋转速度的减速和加速的区域。这些区域叫做加速/减速区。在角A′和B′之间的间隔是等速区，其中支承臂3的速度是常数。因此，当支承臂3的旋转被设定从角A起动时，支承臂3在区域R1中加速，在区域R2中以恒定速度旋转，在区域R3中则进一步减速。当支承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ｘ－射线成象设备，包括：向受检对象辐射ｘ－射线的ｘ－射线发生器；检测从上述ｘ－射线发生器辐射并且透过上述受检对象的ｘ－射线的ｘ－射线检测器；彼此相对地支撑上述ｘ－射线发生器和上述ｘ－射线检测器的弧形支承臂；　 　沿弧形摆动上述支承臂的支承臂驱动单元；图象采集部件，在上述支承臂往复摆动一次的期间内采集掩模图象，然后在下一次上述支承臂往复摆动的期间内采集对比图象，在根据上述支承臂的起始位置或者停止位置近旁的加速／减速区内采集的上述掩模图象和上 述对比图象减影处理中使用上述支承臂在相同的摆动方向和摆动角度中采集的上述掩模图象和上述对比图象来获得减影图象。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小泽政広，白石邦夫，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]