X射线CT装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种X射线CT装置，其具有X射线管、管电压产生单元、X射线检测器、数据收集单元和图像处理单元。管电压产生单元对X射线管施加所述管电压。管电压控制单元以使管电压呈周期性变化的方式对管电压产生单元进行控制。X射线检测器隔着被检查体与X射线管对应配置，对透射了被检查体的X射线进行检测。数据收集单元从由X射线检测器检测的数据中与管电压的变化同步地在1个周期内收集对X射线管施加高电压时的第一采样数据，并在从该收集起经过规定期间后收集对X射线管施加低电压时的第二采样数据。图像处理单元基于收集的第一采样数据以及第二采样数据来制作图像。

X ray CT device

The invention provides a X ray CT device, which comprises a X ray tube, a tube voltage generating unit, a X ray detector, a data collection unit and an image processing unit. The tube voltage generating unit applies the tube voltage to the X ray tube. The tube voltage control unit controls the tube voltage generating unit in a manner that the tube voltage varies periodically. The X ray detector detects the X ray that is transmitted through the inspected body and the X ray tube. From X ray detector data and change voltage synchronization in 1 cycles of the first sampling data collection tube high voltage is applied to the X - ray data collection unit, and from the collection after after a predetermined period to collect X ray tube applied in low voltage second sampling data. The image processing unit generates an image based on the collected first sampling data and the second sampling data.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及X射线CT装置。
技术介绍
X射线CT装置一边使隔着顶板上的被检查体而对置配置的X射线管和X射线检测器绕被检查体旋转，一边进行X射线拍摄。利用X射线拍摄，收集被检查体的数据(CT值)，基于CT值诊断被检查体的性状。CT值由“质量减弱系数”* “密度”表示。“质量减弱系数”是物质特有的值。因此，即使因物质的密度状态 而使物质不同也不会在CT值存在差异，有时从CT值难以进行物质的鉴别。作为解决这样的现象的方案，有利用不同的管电压进行被检查体的数据收集的双能量(dual energy)扫描法。有时将所收集的数据称为投影数据、收集数据、或原始数据。在该方法中，有2管球方式、光子计数(photon counting)方式、高速kV转换方式等o作为高速kV转换方式的一个例子，有一边按每一视图将管电压切换为高电压(140kV)和低电压(80kV)，一边分别收集数据的方式。有时将管电压的切换周期称为转换周期。由于每一旋转的视图(view)数和图像的分辨率成比例，所以为了取得高画质的断层像，在旋转速度快的情况下，需要与其相应地使转换周期变短。然而，由于在高速kV转换方式中，对转换周期有限制，所以在旋转速度快的情况下，无法与其相应地使转换周期变短，结果是，每一旋转的视图数不足，不能得到足够的分辨率，有无法取得高画质的断层像的问题。
技术实现思路
实施方式解决了上述的问题，其目的在于，提供一种即使在旋转速度快的情况下，也能通过得到足够的分辨率，从而取得高画质的断层像的X射线CT装置。实施方式的X射线CT装置具有X射线管、管电压产生单元、X射线检测器、数据收集单元和图像处理单元。管电压产生单元对X射线管施加管电压。管电压控制单元以使管电压呈周期性变化的方式对管电压产生单元进行控制。X射线检测器隔着被检查体与X射线管相对应地配置，对透射了被检查体的X射线进行检测。数据收集单元从由X射线检测器检测的数据中与管电压的变化同步地在I个周期内收集对X射线管施加高电压时的第一采样数据，并在从该收集起经过规定期间后收集对X射线管施加低电压时的第二采样数据。图像处理单元基于收集的第一采样数据以及第二采样数据来制作图像。因此，根据实施方式的X射线CT装置，即使在旋转速度快的情况下，也能通过得到足够的分辨率，从而取得高画质的断层像。附图说明图1是X射线CT装置的结构框图。图2是分别表示在比较例中管电压的变化为矩形波的例子、数据收集的例子的图。图3是分别表示在第一实施方式中管电压的变化为矩形波的例子、数据收集的例子A、图像重建的例子B D、分解(decomposition)处理的例子E的图。图4是分别表示在比较例中管电压的变化为三角波的例子、数据收集的例子的图。图5是分别表示在第二实施方式中管电压的变化为三角波的例子、数据收集的例子A、图像重建的例子B D、分解处理的例子E的图。图6是连续收集高电压和低电压两数据时的图。图7是隔开时间地收集高电压和低电压两数据时的图。图8是分别表示在比较例中管电压的变化为三角波的其他例子、数据收集的例子的图。图9是分别表示在第三实施方式中管电压的变化为三角波的其他例子、数据收集的例子A、图像重建的 例子B D、分解处理的例子E的图。图10是表示进行过采样并进行打包的例子的图。图11是表示进行过采样并进行打包的其他例子的图。图12是分别表示在第四实施方式中管电压的变化为三角波的例子、保存过采样的全部数据的例子A、打包的比较例B、打包的例子C的图。具体实施例方式〔第一实施方式〕参照图1对该X射线CT装置的第一实施方式的基本结构进行说明。如图1所示那样，X射线CT装置包含扫描架(gantry) 100。扫描架100具有:X射线管101、多列型或者二维排列型的X射线检测器103和数据收集系统104。X射线管101和X射线检测器103装配于设置成能绕旋转轴RA旋转的环状框架102。X射线检测器103与X射线管101对置配置。系统控制器110通过对旋转单元107进行控制，从而使框架102以0.4秒/转等的高速进行旋转。系统控制器110通过控制移动组件(省略图示)从而使顶板(省略图示)移动。利用顶板的移动使承载于顶板的被检查体S沿旋转轴RA进行移动。高电压产生器109为了从X射线管101产生X射线，对X射线管101施加管电压，提供灯丝电流。系统控制器110以使X射线管101的管电压在高电压(例如140kV)和低电压(例如80kV)之间呈周期性变化的方式对高电压产生器109进行控制。另外，有时将高电压以及低电压称为高能量等级(level)以及低能量等级。DAS104将从各通道的X射线检测器103输出的信号变换为电压信号，对该电压信号进行放大，并进而将其变换为数字信号。对系统控制器110，利用数据/控制总线连接有X射线数据收集条件设定装置117、前处理装置106、存储装置112、重建装置114、输入装置115、显示装置116、以及扫描计画支援装置200。X射线数据收集条件设定装置117以使在X射线管101的管电压不同的情况下不同管电压的数据的噪声(noise)变得相等或者为一定的比的方式对管电压以及管电流进行设定，并且与各个管电压相对应，设定DAS104的X射线收集的积分时间或者视图数等的条件(收集条件)。系统控制器110接受利用输入装置115的输入，对X射线数据收集条件设定装置117设定收集条件。基于该收集条件，系统控制器110以按每一视图使管电压呈周期性变化的方式控制高电压产生器109，并且以与其变化同步地收集数据的方式控制DAS104。另外，对于数据的收集的细节将在后面叙述。从DAS104输出的数据，经由非接触数据发射器105，送到收容于控制台的前处理装置106。前处理装置106对原始数据校正通道间的灵敏度均一性，此外校正X射线强吸收体引起的(主要是金属部)的极端的信号强度的降低或者信号损失。接受校正并从前处理装置106输出的数据送到存储 装置112。另外，有时将从DAS104输出的数据称为原始数据。此外，有时将从前处理装置106输出的数据称为投影数据。进而，有时将数据(原始数据、投影数据)的输出称为数据的收集。存储装置112将由前处理装置106接受了各种校正的数据(投影数据)与包含视图的识别编号的附带信息一起进行存储。重建装置114接受前处理后的投影数据，基于该投影数据对图像进行重建。投影数据进行变换为频率区域的高速傅立叶变换，而且对于对重建函数进行了叠加处理后的投影数据，进行三维反投影处理，按被检查体S的每个体轴方向求取断层像。重建装置114包含双能量图像重建部，其根据高电压以及低电压的两投影数据，对与原子的分布关联的X射线管电压依存信息的二维分布断层像、所谓双能量拍摄的断层像进行图像重建。另外，图像处理单元具有重建装置114。显示装置116将求取的断层像变换为显示数据，并显示于显示器。扫描计画支援装置200具有支援拍摄技师建立扫描计划的功能。以上，对X射线CT装置的基本结构进行了说明。(数据的收集)接下来，参照图2以及图3对数据的收集进行说明。图2是分别表示在比较例中管电压的变化为矩形波的例子、数据收集的例子A的图。在图2所示的管电压中，横轴表示时间，纵轴表示电压，在例A中将高电压以及低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线CT装置，其特征在于，具有：X射线管；管电压产生单元，对所述X射线管施加管电压；管电压控制单元，以使所述管电压呈周期性变化的方式对管电压产生单元进行控制；X射线检测器，隔着被检查体与所述X射线管相对应地配置，对透射了被检查体的X射线进行检测；数据收集单元，从由所述X射线检测器检测的数据中，与所述管电压的变化同步地在1个周期内收集对所述X射线管施加高电压时的第一采样数据，并在从该收集起经过规定期间后收集对所述X射线管施加低电压时的第二采样数据；以及图像处理单元，基于所述收集的第一采样数据以及第二采样数据来制作图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：津雪昌快，新野俊之，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：