CN102209494A - X射线成像设备 - Google Patents

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Abstract

X射线成像设备，该设置有多X射线源和准直器，在该准直器中，二维形成供X射线通过的多个狭缝，狭缝的尺寸和位置是可调整的。作为第一控制模式，在X射线源改变为不同的X射线源时，控制单元控制狭缝的尺寸和位置以平行地移动检查区域，使得检查方向在改变前后是平行的。并且，作为第二控制模式，在X射线源改变为不同的X射线源时，控制单元控制狭缝的尺寸和位置以旋转检查方向，使得检查区域的中心在改变前后是相同的。

Description

X射线成像设备
技术领域
本发明涉及X射线成像设备，更特别地，涉及选择性地使用多个X射线源来提供X射线透视图像的X射线成像设备。
背景技术
国际公布WO/2007/100105公开了用于通过二维分布电子源并且单独地控制这些电子源来产生多X射线束(multi X-ray beam)的技术。通过设置在真空中的X射线提取窗口的打开条件，确定多X射线束的发散角。
但是，存在希望取决于成像条件来调整多X射线束的发散角的情况。为了适应这一点，在国际公布WO/2007/100105中，真空X射线遮蔽板23被添加作为第一遮蔽板，并且与构成第二遮蔽板的大气X射线遮蔽板41组合。在可以容易地替换设置在空气中的该第二遮蔽板的条件下，可根据对象的照射条件而自由选择多X射线束的发散角。
日本专利特开No.09-187447公开了一种移动机构，该移动机构用于基于关于立体成像的成像倍率因子或成像几何布局的信息，移动两个X射线管(焦点)之间的距离或一个X射线管的焦点间距离。日本专利特开No.09-187447进一步公开了设置使得能够调整X射线孔径的另一移动机构，使得可响应于以上的移动机构的驱动而设定适当的X射线曝射范围。
日本专利特开No.2006-136500公开了一种可移动孔径装置的移动机构，该移动机构在透视成像设备中基于关于成像范围的信息将孔径叶片移动到规定的位置并且形成诊断成像区域。这里，公开了形成监视成像区域的情况下的孔径叶片的状态和形成诊断成像区域的情况下的孔径叶片的状态。作为孔径移动控制单元从像素值比较单元接收到达信号的结果，这四个孔径叶片在产生监视图像数据时高速移动，并且形成诊断成像区域。
日本专利特开No.2001-120526公开了一种X射线透视设备，该X射线透视设备设置有供患者躺在上面的托架以及分别被连附到C臂的第一端部和第二端部的第一X射线管和半导体检测器，所述C臂的臂能够隔着该托架而相互面对。该设备配备有第二X射线管，该第二X射线管的位置比第一X射线管距半导体检测器的距离更远。此外，该设备还配备有半导体检测器可移动支撑装置，用于可移动地支撑半导体检测器，以使其能够采取面向第一X射线管的第一位置或取向和面向第二X射线管的第二位置或取向。
日本专利特开No.2001-137221公开了一种CT台架(CT gantry)，该CT台架除了设置有CT成像X射线管和X射线检测器以外还设置有两个血管造影臂。一个血管造影臂是设置有用于执行样品的垂直血管造影的X射线管和X射线图像接收装置的正面臂。另一血管造影臂是设置有用于执行样品的水平血管造影的X射线管和X射线图像接收装置的侧面臂。根据日本专利特开No.2001-137221，基于来自操作员的指令，CT台架被移开到不妨碍血管造影的位置，并且，正面臂和侧面臂被移动到血管造影位置。并且，基于来自操作员的指令，正面臂和侧面臂可被移开到不妨碍CT成像的位置。
在手术室中，外科医生自己移动C臂装置以定位最佳角度。外科医生需要执行整个C臂装置的精细位置设定。为了有利于该位置设定，本发明以应用具有多个X射线源的X射线成像设备(多X射线源，MBX)为前提。
特别地，在为了减少对患者的放射线曝射而通过X射线孔径使检查区域变窄之后执行透视的情况下，对检查区域的以下三种类型的改变是可用的。
第一种类型涉及缩放检查面积，第二种类型涉及偏移检查区域，第三种类型涉及改变检查方向。
需要与对检查区域的这三种类型的改变中的每一种联动地改变多个孔径单元。在偏移检查区域的情况下，考虑需要保持检查方向并且还优选保持检查面积，并且，在改变检查方向的情况下，考虑需要保持检查中心并且还优选保持检查面积。
但是，关于使用多个X射线源的常规设备，如上所述，仅存在立体成像设备和双C臂装置的公知的例子，而不存在使用多X射线源的C臂装置的已知技术。因此，没有认识到以上问题，因此没有用于解决这些问题的技术。
另一方面，存在希望使用多个X射线源以基本上同时(或顺次地)检查多个检查区域的情况。在这些情况下，设想可希望响应于一个X射线源的选择的改变来改变另一个X射线源的选择。但是，当前没有用于满足这种要求的技术。
发明内容
本发明解决以上问题中的至少一个。
根据本发明的一个方面的X射线成像设备包括：多X射线源，具有被二维布置的多个X射线源；X射线检测器，具有面向多X射线源的被二维布置的多个检测元件；以及准直器，设置在多X射线源和X射线检测器之间，用于限制来自多X射线源的X射线的照射区域。该准直器被配置为形成X射线通过的多个狭缝，使得所述多个狭缝与所述多个X射线源对应地被二维排列。该准直器进一步被配置为能够调整所述多个狭缝的尺寸和位置。选择装置从所述多个X射线源选择用于执行X射线照射的一个或更多个X射线源，以便选择对象的检查区域。控制装置根据选择装置的选择，控制准直器的所述多个狭缝的尺寸和位置。该控制装置具有第一控制模式和第二控制模式，该第一控制模式用于当通过选择装置改变为不同的X射线源时，控制所述多个狭缝的尺寸和位置以平行地移动检查区域，使得改变前后的检查方向是平行的，该第二控制模式用于当通过选择装置改变为不同的X射线源时，控制所述多个狭缝的尺寸和位置以旋转检查方向，使得改变前后的检查区域的中心是相同的。
参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1示出根据实施例的示例性C臂装置。
图2A～2C图示实施例中的准直器的控制。
图3A～3D示出实施例中的孔径板的示例性结构。
图4A和4B图示在实施例中组合偏移模式和旋转模式的情况下的准直器的控制。
图5示出实施例中的显示器的示例性显示画面配置。
图6A～6C图示实施例中的准直器的控制方法。
图7A和图7B图示实施例中的斜入射时的图像的仿射变换。
图8示出多X射线源的示例性结构。
图9A～9C图示第二实施例中的X射线源选择方法。
图10A～10C图示第二实施例中的成像图像的关系。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述本发明的各种示例性实施例、特征和方面。
第一实施例
将参照图1～图8详细描述本发明的优选实施例。
图1示出通过用作根据本实施例的X射线成像设备的C臂装置将人体的X射线透视图像进行成像的场景。
二维检测器28和多X射线源26被固定到C臂25。作为X射线孔径的准直器27被固定到多X射线源26的照射侧。
例如，具有多个被二维布置的X射线源、或更具体而言具有N×M个X射线焦点的多X射线源26被设置在患者的下侧。从多X射线源26(后面描述)的透射型靶13(X射线焦点)放出的X射线在通过人体之后到达二维检测器28。二维检测器28是X射线检测器，该X射线检测器具有面向多X射线源的被二维布置的多个检测元件。在显示器31上显示到达二维检测器28的X射线的强度分布，作为X射线透视图像。
控制面板30与控制单元29连接。根据医生对于控制面板30的操作，控制单元29能够从N×M个X射线焦点中选择用于执行曝射的X射线焦点，并且基于从二维检测器28读出的图像而改变显示器31上的X射线透视图像。并且，也可响应于来自控制面板30的命令，作为从N×M个X射线焦点选择用于执行曝射的X射线焦点以及相应的准直器27改变的结果，改变照射面积和照射角度。
将使用图8描述多X射线源26的结构。注意，图8与在国际公布WO/2007/100105中公开的图相同。
从配置在电子阵列16上的多电子发射元件15之一发射电子。发射的电子在被透镜电极19整形并且被加速电场加速之后撞击透射型靶13。从透射型靶13透射的X射线被真空X射线遮蔽板23进行方向限制。注意，虽然在图8中进一步使用大气X射线遮蔽板41对透射的X射线进行方向限制，但在本实施例中，与大气X射线遮蔽板41对应的部分被准直器27替代。
准直器27被设置在多X射线源26和二维检测器28之间，并且用于限制来自多X射线源26的X射线的照射区域。如图3A～3D所示，通过该准直器27，使用多个孔径板32，与多X射线源26中的所述多个X射线源对应地二维形成供X射线通过的多个狭缝42。通过控制孔径板32，能够调整所述多个狭缝42的尺寸和位置。
将使用图2A～2C描述构成本实施例的主要部分的准直器27的控制。
由于即使附图被扩展到两个维度，动作在维度之间也是独立的，因此在图2A～2C中描述限于一个维度。附图可以容易地从一个维度扩展到两个维度。
图2A示出这样的例子，在所述例子中，准直器27的孔径板32被控制为使得构成多X射线源26的X射线源在二维检测器28上的同一场所中具有照射区域。孔径板32是用于遮蔽X射线的部件，并且例如由钨、铅、铜、铁或其合金制成。在本实施例中，如图3A～3C所示，孔径板32由321、322、323和324所表示的四种类型的孔径板构成。即，准直器27由一组孔径板和驱动这些孔径板的驱动机构(未示出)构成。
出于以下的原因，如图2A所示的使得光接收区域40处于二维检测器28上的同一场所中的准直器27的控制可能在临床上是不方便的。
例如，假定当利用来自构成X射线源的靶t2的X射线检查对象34时医师希望检查对象34的右侧。为了选择对象的检查区域，医师能够使用控制面板30从所述多个X射线源选择用于执行X射线照射的一个或更多个X射线源，并且进一步发出切换X射线源的请求。
虽然一旦构成X射线源的靶响应于该请求而从t2被切换到t3则对象34的右侧区域的检查的确变为可能，但是，对象34的检查方向(检查角度)改变。这种检查方向的改变不是医生所希望的。
类似地，假定当利用来自靶t2的X射线检查对象34时医师希望在将观察方向旋转到右侧之后检查对象34。虽然一旦构成X射线源的靶响应于该请求从t2被切换到t3则在将对象34的观察方向旋转到右侧之后获得的图像的检查的确变为可能，但是，对象34的检查区域33和检查中心改变。这种检查区域33和检查中心的改变不是医生所希望的。
将使用图2B描述偏移模式中的准直器27的控制。
在偏移模式(第一控制模式)中，孔径板32被控制为使得由靶ti和另一靶tj形成的检查区域33具有在保持检查方向的同时检查区域33偏移(水平移动)的关系。换句话说，当用于执行X射线照射的X射线源变为不同的X射线源时，所述多个狭缝42的尺寸和位置被控制以平行移动检查区域，使得改变前后的检查方向平行。
由于利用偏移模式中的控制除了保持检查方向以外还优选保持检查面积，因此，将在本实施例中描述用于保持检查方向和检查面积两者的控制。
利用根据本实施例的C臂装置，除了偏移模式以外，还存在旋转模式。可通过控制面板30的操作来执行偏移模式和旋转模式之间的切换。在偏移模式中，当为了使得医师缩放检查区域33而控制面向靶t2的孔径板32时，在医师利用来自靶t2的X射线检查对象34的情况下，面向其它靶t1和t3的孔径板32也与该控制联动地而被缩放。类似地，在偏移模式中，当为了使得医师缩放检查区域33而控制面向靶t3的孔径板32时，在医师利用来自靶t3的X射线检查对象34的情况下，面向其它靶t1和t2的孔径板32也与该控制联动地而改变。
将使用图2C描述旋转模式中的准直器27的控制。
在旋转模式(第二控制模式)中，孔径板32被控制为使得通过靶ti和另一靶tj形成的检查区域33处于在保持检查中心的同时旋转检查方向的关系。换句话说，当用于执行X射线照射的X射线源变为不同的X射线源时，多个狭缝42的尺寸和位置被控制以旋转检查方向，使得改变前后的检查区域的中心相同。另外希望还使检查面积保持恒定。这里，保持检查中心和检查面积两者将被称为“保持检查区域33”。
在旋转模式中，当为了使得医师缩放检查区域33而控制面向靶t2的孔径板32时，在医师利用来自靶t2的X射线检查对象34的情况下，面向其它靶t1和t3的孔径板32也与该控制联动地而被缩放。由于透射型靶13之间的间隔在物理上被固定，因此，可通过假想地设定从多X射线源26的中心的透射型靶到对象34的中心的距离(FCD：焦点中心距离)，计算检查方向上的改变量。在本实施例中，可以从控制面板30输入FCD。
图3A～3D示出孔径板32的示例性结构。
图3A和图3B示出在偏移模式中缩小照射领域的例子。通过从图3A向图3B的改变，只有狭缝42的面积缩小，并且，狭缝42的中心之间的距离关系保持不变。
图3C和图3D示出在旋转模式中缩小照射领域的例子。通过从图3C到图3D的改变，当只有狭缝42的面积缩小时，狭缝42的中心之间的距离关系同时改变。
将使用图4A和图4B描述组合偏移模式和旋转模式的情况下的准直器27的控制。
图4A示出从偏移模式向旋转模式的切换的情况。假定在偏移模式中的控制下使用靶t1检查对象34的一部分的过程中改变为旋转模式的情况。在这种情况下，如图4A所示，其它靶t2和t3被控制为使得在保持检查区域33的同时旋转检查方向。
图4B示出在旋转模式中的控制下使用靶t3检查对象34的一部分的过程中改变为偏移模式的情况。在这种情况下，如图4B所示，其它靶t1和t2被控制为使得在保持检查方向的同时偏移检查区域33。
在图4A和图4B中有一些要注意到的问题。当准直器27被设定为满足各模式时，通过准直器27的X射线可能超出二维检测器28的表面。在这种情况下，患者被不必要地暴露于放射线。为了禁止这种不必要的放射线曝射，准直器27被控制为使得X射线不超出二维检测器28。换句话说，准直器27被控制为使得从多X射线源26照射的X射线全部被投射到二维检测器28上。
根据本实施例的C臂装置能够反复地选择透射型靶13并且无限地在偏移模式和旋转模式之间切换。
根据本实施例的C臂装置具有由操作员选择的透射型靶13、由选择的靶形成的检查区域33和用于将检查方向通知给操作员的显示器31。
图5示出显示器31的示例性显示画面结构。
显示器31由液晶显示器等构成。图像显示部分35显示利用来自当前选择的透射型靶13的X射线而成像的图像。在图像显示部分35上方布置患者信息显示部分36和用于显示窗口信息等的图像处理信息显示部分37。靶显示部分38用于显示选择的靶，并且显示由操作员当前选择的透射型靶13在整个多束X射线源上的位置。检查区域/方向显示部分39用于显示对象34的检查区域33和检查方向，并且作为断面信息显示假定假想对象34的情况下的检查区域33和检查方向。使用从控制面板30输入的FCD(焦点中心距离)计算假想对象34。
下面将描述用于复位准直器27的操作。
如上所述，本实施例中的C臂装置能够反复地选择透射型靶13并且无限地在偏移模式和旋转模式之间切换。但是，当周边的透射型靶13处的检查方向被设定为大的角度时，由另一靶形成的X射线可能不在二维检测器28上形成图像。在这种情况下，操作员优选能够使准直器27返回复位状态。如果对象34(患者)改变，那么准直器27也需要返回复位状态。
可通过操作员设定准直器27的复位状态。准直器27的示例性复位状态包含图2B和图2C的状态。
下面，将参照图6A～6C描述使用狭缝42的位置和尺寸而不是图4A和4B所示的孔径板32的移动来控制准直器27的方法。虽然将在一个维度中描述这一点，但是可以独立地对于各轴二维执行计算。
FDD(焦点检测器距离)是从多X射线源26的透射型靶13向下到二维检测器28的垂直线的长度。FCD(焦点中心距离)是从位于多X射线源26的中心的透射型靶13到假想对象的中心的距离。FSD(焦点狭缝距离)是从透射型靶13到狭缝42的距离。并且，满足式(1)的关系，这里，FW(焦点宽度)是透射型靶13的宽度，SW(狭缝宽度)是狭缝42的宽度，并且，ROI(关注区域)是检查区域33的宽度。注意，假定SW≥FW。
ROI＝(FW+SW)·(FCD/FSD)-FW    (1)
由于式(1)的FW相对于第二项非常小，因此，式(1)可被近似为如式(2)中那样。
ROI≈(FW+SW)·(FCD/FSD)    (2)
将式(2)变形使得可通过式(3)计算在由操作员确定了ROI时的狭缝42的宽度SW。
SW＝ROI·(FSD/FCD)-FW    (3)
如果准直器27的控制模式是偏移模式，那么，面向由操作员检查的靶t0的狭缝42的宽度SW(t0)将等于面向位置离开n个靶的靶tn的狭缝42的宽度SW(tn)，如式(4)中那样。
SW(t0)＝SW(tn)    (4)
如果控制模式是偏移模式，那么在面向由操作员检查的靶t0的狭缝42的位置P(SW(t0))和面向位置离开n个靶的靶tn的狭缝42的位置P(SW(tn))之间满足式(5)的关系。这里，FP(焦点节距)是透射型靶13的节距。图6B表示式(4)和式(5)之间的关系。
P(SW(tn))＝P(SW(t0))+n·FP    (5)
如果准直器27的控制模式是旋转模式，那么，面向由操作员检查的靶t0的狭缝42的宽度SW(t0)和面向位置离开n个靶的靶tn的狭缝42的宽度SW(tn)将相等，如式(6)中那样。
SW(t0)＝SW(tn)    (6)
如果准直器27的控制模式是旋转模式，那么在面向由操作员检查的靶t0的狭缝42的位置P(SW(t0))和面向位置离开n个靶的靶tn的狭缝42的位置P(SW(tn))之间满足式(7)的关系。图6C表示式(6)和式(7)之间的关系。
P(SW(tn))＝P(SW(t0))+n·FP·((FCD-FSD)/FCD)    (7)
FCD定义从位于多X射线源26的中心的透射型靶13到假想对象的中心的距离。如果实际对象34的放置与由C臂装置存储的FCD不同，那么由上式(1)～(7)计算的值将不与操作员的期望一致。鉴于此，FCD值可随时从控制面板30被改变。
下面将描述用于在旋转模式中的控制下使得检查中心响应于多个X射线源的切换而一致的技术。
如上所述，准直器27被控制为使得检查区域33的中心(检查中心)在旋转模式中一致。X射线被投射到检查区域33上的情况下的二维检测器28上的区域是光接收区域40(参见图6A)。
如果狭缝42位于透射型靶13的正面，那么光接收区域40将是矩形的。这里，狭缝42是矩形的，并且，“位于...的正面”表示从透射型靶13的中心向下到准直器27的平面的垂直线通过狭缝42的中心(见图7A中的从X射线源t0的光接收区域40)。如果狭缝42不位于透射型靶13的正面(这被称为斜入射)，那么光接收区域40将是正方形或矩形以外的四角形。
另一方面，在旋转模式中，执行图像显示以使得用于放出X射线的透射型靶13与通过检查区域33的中心的光束正交是适当的。鉴于此，假定诸如图7B所示的仿射变换平面44，从二维检测器28仿射变换(投影)图像。仿射变换平面44与连接用于放出X射线的X射线源和检查区域33的中心的直线正交，并且包含该直线与二维检测器28相交的点。
存在用于从读出自二维检测器28的图像切出光接收区域40的两种方法。一种方法涉及使用X射线信号值切出光接收区域40。另一种方法涉及通过计算从准直器27的狭缝42的位置和面积导出二维检测器28上的光接收区域40。利用任一种方法切出的光接收区域40在被施加仿射变换之后在显示器31上被显示。如果仿射变换的计算时间短，那么可以在仿射变换了来自二维检测器28的整个图像之后切出光接收区域40。如果仿射变换的计算时间长，那么在从二维检测器28切出部分图像以包含光接收区域40之后执行仿射变换。通过以上处理获得的经仿射变换的图像将具有一致的检查中心。
为了禁止对于患者的不必要的放射线曝射，准直器27被控制为使得X射线不超出二维检测器28(没有晕影)。根据准直器27的各模式计算准直器27的狭缝42的位置和面积。通过根据计算的狭缝42的位置和面积的计算导出二维检测器28上的光接收区域40。通过式(8)计算准直器27的控制模式为偏移模式的情况下的光接收区域IRA(照射区域)的宽度。
IRA＝(FW+SW)·(FDD/FSD)    (8)
如果准直器27的控制模式是偏移模式，那么在由被操作员检查的靶t0形成的光接收区域40的位置P(IRA(t0))和由位置离开n个靶的靶tn形成的光接收区域40的位置P(IRA(tn))之间满足式(9)的关系。
P(IRA(tn))＝P(IRA(t0))+n·FP    (9)
如果满足式(10)，那么光接收区域40将超出二维检测器28，这里，DW(检测器宽度)是二维检测器28的宽度，并且，假定P(IRA(t0))与二维检测器28的中心一致。孔径板32被控制为使得式(10)具有相等关系。
IRA(tn)/2+n·FP≥DW/2    (10)
通过式(11)计算准直器27的控制模式为旋转模式的情况下的光接收区域IRA(照射区域)。
IRA=(FW+SW)·(FDD/FSD)---(11)
如果控制模式是旋转模式，那么在由被操作员检查的靶t0形成的光接收区域40的位置P(IRA(t0))和由位置离开n个靶的靶tn形成的光接收区域40的位置P(IRA(tn))之间满足式(12)的关系。
P(IRA(tn))=P(IRA(t0))+n·FP·(FDD-FCD)/FCD)---(12)
假定P(IRA(t0))与二维检测器28的中心一致，如果满足式(13)，那么光接收区域40将超出二维检测器28。孔径板32被控制为使得式(13)具有相等关系。
IRA(tn)/2+n·FP·(FDD-FCD)/FCD)≥DW/2    (13)
本发明的第一实施例如上所述。
在现有的技术中，不存在诸如上述的与多X射线源中的一个孔径的改变联动地改变另一孔径的技术。在现有技术中也没有公开：提供用于彼此联动地改变孔径的两种模式，第一模式用于偏移检查区域，第二模式用于旋转检查方向。
相反，根据本实施例，可以即时地提供在改变检查方向的同时透视成像地检查对象34的情况下保持检查区域的中心(检查中心)和检查面积的图像。
并且，由于在改变检查方向之前适当地改变检查中心和检查面积，因此患者不经受不必要的放射线曝射。
此外，容易地改变检查区域，并且，可望缩短手术时间并且减少对于患者的放射线曝射。
第二实施例
以下，将描述第二实施例。第二实施例的C臂装置的配置与图1中所示的配置类似。以下，将不详细描述准直器27的控制。与上述的第一实施例类似，在两种控制模式即偏移模式和旋转模式中控制准直器27，但是，本实施例不限于这两种控制模式。
将使用图9A～9C和图10A～10C描述本实施例的特征。
图9A示出在选择二维多X射线源中的由黑圆表示的5个X射线源之后对人体成像的例子。图9A中的二维多X射线源由以9×9阵列布置的总共81个X射线源构成。以格式X(m，n)表达的选择的X射线源是X(5，4)、X(4，5)、X(5，5)、X(6，5)和X(5，6)。
不是5个选择的X射线源同时执行曝射，而是在任何一个时间只有一个X射线源执行曝射。可设想的切换用于执行曝射的X射线源的方法包括使用内置于控制单元中的定时器周期性地切换X射线源或者由操作员非周期性地切换X射线源。
在显示器上显示从曝射的X射线得到的X射线图像。显示从多个X射线得到的图像的方法包含显示所有选择的X射线图像或仅显示从最近曝射的X射线得到的图像。
图9B图示用于基本上保持当前选择的X射线源的入射角的关系的模式(关系保持模式)中的X射线源选择改变。通过来自控制面板的操作员的指令执行关系保持模式和如图9C中图示的用于基本上成比例地保持X射线源的入射角的关系的模式之间的切换。
在从多个X射线源选择用于执行X射线照射的至少两个X射线源时，控制面板30能够接收将所述至少两个X射线源中的第一X射线源变为另一位置处的第二X射线源的指令。
在关系保持模式的情况下，当在图9A中选择的X射线源X(5，4)变为X(6，6)时，其它的X射线源分别改变如下：X(4，5)→X(5，7)、X(5，5)→X(6，7)、X(6，5)→X(7，7)和X(5，6)→X(6，8)。换句话说，在关系保持模式的情况下，当选择从一个当前选择的X射线源X(m1，n1)变为X(m1+Δm，n1+Δn)时，另一当前选择的X射线源X(m2，n2)变为X(m2+Δm，n2+Δn)，使得保持改变之前的选择的X射线源的相对位置关系。
在关系保持模式的情况下成像的X射线图像的变化如图10A～10C所示。
为了简化，图10A～10C示出一维多X射线源的情况。在图10A中，选择三个X射线源。当图10A中的三个选择的X射线源的中间的黑色X射线源的选择被改变为右边的X射线源时，任一侧的其它X射线源的选择被改变以基本上保持入射角(图10B)。
观察从在图10B中选择的三个X射线源得到的X射线图像和从在图10A中选择的三个X射线源得到的X射线图像之间的关系，相对于关注区域的入射角被改变。但是，基本上保持三个选择的X射线源的入射角的关系。这里，“基本上保持”表示以下的方面。如果多X射线源中的X射线源被等距地布置，那么不能使得选择改变前后的入射角的关系完全一致。但是，如果多X射线源的X射线源布置节距与从多X射线源到对象的距离相比非常小，那么选择改变前后的入射角的关系的不同可被忽略。这被称为“基本上保持”。
图9C示出用于基本上成比例地保持入射角的模式(比例保持模式)中的X射线源选择改变。在比例保持模式的情况下，当在图9A中选择的X射线源X(6，5)改变为X(7，5)时，剩余的X射线源分别如下被改变：X(5，4)→X(5，3)、X(4，5)→X(3，5)和X(5，6)→X(5，7)。这里，X(5，5)是固定的基准X射线源。
换句话说，在比例保持模式的情况下，当一个当前选择的X射线源X1改变为X1′时，另一当前选择的X射线源Xn改变为Xn′，这里，固定基准X射线源是X0。即，另一X射线源改变为一位置处的X射线源，在该位置处，改变之前的至少两个X射线源的相对位置关系被缩放。这里，从X射线源X1到X1′的位移被表达如下。
Figure BDA0000059521100000141
如果是这种情况，那么满足下式(14)和(15)。
Figure BDA0000059521100000151
Figure BDA0000059521100000152
在图10A-10C中示出在比例保持模式的情况下成像的X射线图像的改变。
为了简化，图10A-10C示出一维多X射线源的情况。在图10A中，选择三个X射线源。当由在图10A中选择的三个X射线源的右方的交叉阴影圆所示的X射线源的选择改变为更右方的X射线源时，左方的另一X射线源被改变以基本上成比例地保持入射角(图10C)。
观察从在图10C中选择的三个X射线源得到的X射线图像和从在图10A中选择的三个X射线源得到的X射线图像之间的关系，相对于关注区域的入射角改变。但是，基本上保持三个选择的X射线源的入射角的差的关系。这里，“基本上保持”表示以下的方面。如果多X射线源中的X射线源被等距布置，那么不能使得选择改变前后的入射角的差完全一致。但是，如果多X射线源的X射线源布置节距与从多X射线源到对象的距离相比非常小，那么选择改变前后的入射角的差的任何不同可被忽略。这被称为“基本上保持”。
注意，第二实施例的关系保持模式和比例保持模式分别对应于第一实施例的偏移模式和旋转模式中的准直器27的控制。特别地，以第一实施例的旋转模式实现第二实施例是有效的。但是，第二实施例的关系保持模式和比例保持模式不限于第一实施例的偏移模式和旋转模式。
以上描述了第二实施例。
以下，将描述本发明优于现有技术的优越性。
常规上，仅存在用于在具有多个C臂的装置中以固定的关系协调多个C臂成像系统的技术。
并且，所述多个成像系统的X射线源的数量一般为最多两个，并且，不存在诸如上述的第一和第二实施例的能够具有10～100个X射线源的成像系统。
因此，常规上，首先，在使用多个X射线源进行成像时将当前选择的X射线源的选择改变为其它位置处的X射线源就是不必要的。
因此，可以说，由本发明解决的问题是常规上未知的新问题。
根据本发明，在设置有多X射线源的X射线成像设备中，可以有利地执行在为了减少对于患者的放射线曝射而使检查区域变窄之后执行透视照相的情况下的涉及检查面积的缩放、检查区域的偏移和检查方向的改变的控制。
其它的实施例
也可通过读出并且执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能的系统或设备的计算机(或诸如CPU或MPU之类的设备)以及通过由系统或设备的计算机通过例如读出并且执行记录在存储设备上的程序以执行上述的实施例的功能而执行其各步骤的方法，实现本发明的各方面。出于这种目的，例如经由网络或从用作存储设备的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)向计算机提供程序。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这些的变更方式以及等同的结构和功能。
本申请要求在2008年11月11日提交的日本专利申请No.2008-289173的权益，在此以引用方式包含其全部内容。

Claims (6)

1.一种X射线成像设备，包括：
多X射线源，具有被二维布置的多个X射线源；
X射线检测器，具有面向多X射线源的被二维布置的多个检测元件；
准直器，设置在多X射线源和X射线检测器之间，用于限制来自多X射线源的X射线的照射区域，用于使X射线通过的多个狭缝与所述多个X射线源对应且被二维形成在该准直器中，并且，所述多个狭缝的尺寸和位置是能够被调整的；
选择装置，用于从所述多个X射线源选择用于执行X射线照射的一个或更多个X射线源，以便选择对象的检查区域；以及
控制装置，用于根据选择装置的选择，控制准直器的所述多个狭缝的尺寸和位置，
其中，该控制装置具有：
第一控制模式，用于当通过选择装置改变为不同的X射线源时，控制所述多个狭缝的尺寸和位置以平行地移动检查区域，使得改变前后的检查方向是平行的；和
第二控制模式，用于当通过选择装置改变为不同的X射线源时，控制所述多个狭缝的尺寸和位置以旋转检查方向，使得改变前后的检查区域的中心是相同的。
2.根据权利要求1的X射线成像设备，还包括设定装置，用于设定从所述多个X射线源中的一个X射线源到假想对象的中心的距离，
其中，所述控制装置基于由所述设定装置设定的距离来控制所述多个狭缝的尺寸和位置。
3.根据权利要求1和2中的一项的X射线成像设备，其中，所述控制装置进一步控制准直器，使得从多X射线源照射的X射线都被投射到X射线检测器上。
4.根据权利要求1～3中的任一项的X射线成像设备，还包括：
图像处理装置，用于在从多X射线源照射的X射线斜入射到X射线检测器上的情况下，对表示由X射线检测器检测的X射线的强度分布的X射线透视图像执行仿射变换，由此，与连接照射了X射线的X射线源和检查区域的中心的直线正交并且包含该直线和X射线检测器相交的点的平面是仿射变换平面；以及
显示装置，用于显示由图像处理装置获得的经仿射变换的X射线透视图像。
5.根据权利要求1的X射线成像设备，还包括接收装置，所述接收装置用于在由选择装置从所述多个X射线源选择用于执行X射线照射的至少两个X射线源时，接收将所述至少两个X射线源中的第一X射线源改变为不同位置处的第二X射线源的指令，
其中，当所述接收装置接收到指令时，所述选择装置将第一X射线源改变为第二X射线源，并且将所述至少两个X射线源中的其余的X射线源改变为这样的位置处的X射线源，即在所述位置处，改变之前的所述至少两个X射线源的相对位置关系被保持。
6.根据权利要求1的X射线成像设备，还包括接收装置，所述接收装置用于在由选择装置从所述多个X射线源选择用于执行X射线照射的至少两个X射线源时，接收将所述至少两个X射线源中的第一X射线源改变为不同位置处的第二X射线源的指令，
其中，当所述接收装置接收到指令时，所述选择装置将第一X射线源改变为第二X射线源，并且将所述至少两个X射线源中的其余的X射线源改变为这样的位置处的X射线源，即在所述位置处，改变之前的所述至少两个X射线源的相对位置关系被缩放。
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