CN102331432A - Ct装置 - Google Patents

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CN102331432A
CN102331432A CN2011101399443A CN201110139944A CN102331432A CN 102331432 A CN102331432 A CN 102331432A CN 2011101399443 A CN2011101399443 A CN 2011101399443A CN 201110139944 A CN201110139944 A CN 201110139944A CN 102331432 A CN102331432 A CN 102331432A
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藤井正司
宇山喜一郎
岩泽纯一
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Abstract

本发明提供以短的断层摄影时间获得具有层状构造的被检体的剖面像的CT装置。该CT装置对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影，其特征在于，具有：X射线检测器(3)，对由X射线管(1)产生并透过被检体(5)的以放射线光轴(L)为中心的X射线束(2)进行检测并作为透射数据输出；平行移动机构(7)，对被检体(5)和X射线束(2)赋予横穿放射线光轴(L)的方向的相对的平行移动；以及重建部(11e)，以被检体(5)的要拍摄的层状构造的层面与放射线光轴(L)平行且与平行移动的方向交叉的姿态进行平行移动，仅根据该平行移动期间按照每个预定移动间隔检测到的透射数据，重建相对于由放射线光轴(L)和平行移动的方向规定的扇形面的被检体(5)的剖面像。

Description

CT装置
技术领域
本发明涉及对被检体的剖面像进行摄影的计算机断层摄影装置(以下记载为CT(Computed Tomography，计算机断层摄影术)装置)。
背景技术
近年来，因便携式电话等移动设备的发展和电动车的实用化，锂离子电池或镍氢电池等二次电池的需求正在扩大。与此伴随，用于供给不会产生短路、起火的安全且可靠性高的电池的电池检查的重要性越来越大。作为该电池检查，公知有对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影来进行检查的方法。
首先，图8示出作为被检体的电池90的示意图(剖面图)。该图是示出锂离子电池、镍氢电池、镍铬电池等的构造的概要的剖面图。正极板92和负极板93隔着隔板(未图示)卷绕多重而收纳在壳体91内，并在空隙中充满电解液94。例如层的间距(正极板-正极板)为0.3mm左右，圈数为几十圈，作为剖面整体的尺寸为30mm×120mm左右。
为了检查这种构造的电池，在使用了CT装置的电池的检查中，对图8所示的剖面像进行摄影，能够确认电极板(正极板92和负极板93的总称)的层的褶皱和层间隔的错乱等，能够追踪使用电池时的经时变化来进行检查。
对于在该电池检查中使用的以往的CT装置进行记载。
在以往的CT装置中，只进行旋转的被称为所谓RR(Rotate Rotate)方式(第三代方式)的CT装置朝向被检体照射从放射线源产生的放射线(X射线)，使被检体以与放射线的光轴方向交叉的旋转轴相对于放射线相对地旋转，利用具有一维或二维的多个检测通道的放射线检测器，按照每隔照射的旋转一圈中的预定的旋转角度间隔对从被检体透射出来的放射线进行检测，根据该检测器输出获得(进行断层摄影)被检体的剖面像或三维数据。
作为现有技术，图9中示出专利文献1记载的CT装置的结构((a)是俯视图，(b)是主视图)。在图中，X射线管101和以二维分辨率对从X射线管101产生的角锥状的X射线束102进行检测的X射线检测器103对置配置，获得以处于该X射线束102中的方式载置于载物台104上的被检体105的透射像(透射数据)。
载物台104配置于XY机构106上，XY机构106配置于旋转/升降机构107上。在对被检体105的剖面像进行摄影的情况下，一边通过旋转/升降机构107使载物台104相对于旋转轴RA旋转一圈，一边在多个方向上获得(以下称为扫描)透射像。由控制处理部108对通过该扫描获得的多个透射像进行处理从而能够获得被检体105的剖面像(一张或多张)。
这里，XY机构106使载物台104相对于旋转轴RA在与旋转轴RA正交的面内移动，用于进行位置调整以使被检体105的目标部105a位于旋转轴RA上。
另外，旋转轴RA和X射线检测器103能够通过移位机构109接近或远离X射线管101，能够根据目的改变摄影倍率(＝FDD/FCD)。
另一方面，对于重建处理的方法，通常在角锥状的X射线束的情况下使用非专利文献1记载的方法。该方法是滤波校正反投影法(FBP(Filtered Back Projection：滤波反投影)法)的一种，以三维方式进行反投影。
现有技术文献：
专利文献1：日本特开2002-310943号
非专利文献1：L.A.Feldkamp，L.C.Davis and J.W.Kress，Practicalcone-beam algorithm，J.Opt.Soc.Am.A/Vo1.1，No.6/June1984
发明内容
然而，当对电池等具有层状构造的被检体进行断层摄影时，需要减小旋转过程中检测透射像的旋转角度间隔(旋转方向的采样间距)。
以图8的电池的情况为例进行说明。在剖面上，在电极层的直线部分中，各电极板和隔板的厚度大约为0.1mm，长度为100mm左右，非常细长。对于这种细长的电极板，若旋转角度间隔大则会在沿着电极板的方向上产生直线状的假像从而有损厚度方向的分辨率(对于层构造的分辨率)，因此，为了确保分辨率而作成剖面像，在这种情况下，需要使旋转一圈的过程中检测透射像的旋转角度间隔细化至0.06°左右，360°的视图数(旋转一整圈的透射像摄影数)变大至6000。
这样，在以往的CT装置中，为了确保与层状构造的被检体的层正交的方向的分辨率，需要增多视图数，存在断层摄影时间长的问题。
本发明就是鉴于上述情况完成的，其目的在于，提供以短的断层摄影时间获得具有层状构造的被检体的剖面像的CT装置。
为了达到上述目的，本发明第一方面的CT装置对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影，其主旨在于，具有：放射线检测单元，对由放射线源产生并透过被检体的以放射线光轴为中心的放射线进行检测并作为透射数据输出；平行移动单元，对上述被检体和上述放射线赋予横穿上述放射线光轴的方向的相对的平行移动；以及重建单元，以上述被检体的要拍摄的层状构造的层面与上述放射线光轴平行且与上述平行移动的方向交叉的姿态进行上述平行移动，仅根据该平行移动期间按照每个预定移动间隔检测到的透射数据，重建上述被检体相对于由上述放射线光轴和上述平行移动的方向规定的扇形面的剖面像。
利用该结构，以被检体的要拍摄的层状构造的层面与放射线光轴平行且与平行移动的方向交叉的姿态，以横穿放射线的方式进行平行移动，仅根据该平行移动期间按照每个预定移动间隔检测到的透射数据，重建被检体相对于由放射线光轴和平行移动的方向规定的扇形面的剖面像，因此，与得到扇形面内的所有方向的透射像的扫描相比，省略无助于剖面像上的层构造的分辨率的放射线光轴以大角度与层面交叉的方向的透射像检测，由此，能够在保证与层面正交的方向的分辨率的状态下缩短扫描所需的时间。并且，也能够缩短剖面像重建所需的时间。
为了达到上述目的，本发明第二方面在第一方面记载的CT装置中，其主旨在于，该CT装置具有检测距离改变单元，该检测距离改变单元改变上述放射线源与上述放射线检测单元之间的距离，从而改变所检测的放射线的上述扇形面上的扩展角即扇形角。
利用该结构，能够结合被检体设定最佳扇形角，以将估计的局部的层面的倾斜角度范围包括在内。
为了达到上述目的，本发明第三方面在第一方面记载的CT装置中，其主旨在于，上述重建单元不将对远离上述放射线光轴的端部的放射线进行检测而得到的透射数据用于重建，由此改变所检测的放射线的上述扇形面上的扩展角即扇形角。
利用该结构，能够结合被检体设定最佳扇形角，以将估计的局部的层面的倾斜角度范围包括在内。
为了达到上述目的，本发明第四方面在第一方面至第三方面中的任一方面记载的CT装置中，其主旨在于，上述重建单元具有如下功能：对由上述扇形面的方向位置n、与上述扇形面正交的方向位置m以及平行移动位置t构成的上述透射数据，在t方向进行高频加强滤波的滤波功能；以及针对每个n，将由上述高频加强滤波后的透射数据构成的m方向和t方向的面数据即透射数据，相对于表示上述被检体的假想的三维格子，朝向上述放射线的焦点进行三维反投影的反投影功能，从而对上述被检体的与上述扇形面平行的多个剖面像进行重建。
利用该结构，以所有的n，相对于三维格子，对m方向和t方向的面数据即透射数据进行三维反投影，由此，能够重建被检体的与扇形面平行的多个剖面像。
为了达到上述目的，本发明第五方面在第一方面至第三方面中的任一方面记载的CT装置中，其主旨在于，上述重建单元具有如下功能：对由上述扇形面的方向位置n、与上述扇形面正交的方向位置m以及平行移动位置t构成的上述透射数据，在t方向进行高频加强滤波的滤波功能；以及在m中，将由上述高频加强滤波后的透射数据构成的针对每个n的t方向的一维透射数据，相对于在m和上述放射线的焦点所规定的倾斜面上设定的表示被检体的假想的二维格子，针对每个n朝向上述放射线的焦点进行二维反投影的反投影功能，从而针对多个n进行上述二维反投影来重建随着从上述被检体的上述扇形面离开而倾斜的多个上述倾斜面上的剖面像。
利用该结构，在m中，针对每个n，将t方向的一维透射数据相对于在m和放射线的焦点所规定的倾斜面上设定的二维格子进行二维反投影，由此，能够重建越远离被检体的扇形面越倾斜的多个倾斜面上的剖面像。
为了达到上述目的，本发明第六方面在第一方面至第五方面中的任一方面记载的CT装置中，其主旨在于，上述平行移动单元是使多个被检体依次在一个方向以横穿上述放射线的方式进行上述平行移动的输送单元。
利用该结构，通过对多个被检体依次在一个方向上以横穿上述放射线的方式进行扫描，从而能够无时间浪费而高效地实施扫描，能够以短时间有效地获得多个被检体的剖面像。
为了达到上述目的，本发明第七方面在第一方面至第六方面中的任一方面记载的CT装置中，其主旨在于，上述平行移动单元构成为，在上述被检体的上述平行移动方向的两侧配置放射线吸收材料，上述放射线检测单元不检测仅透过空气的放射线。
基于该结构，仅透过空气的放射线不入射到放射线检测单元，因此，放射线检测单元的输出不必饱和就能够加强放射线，即便是快速的平行移动，也能够得到良好的透射像，因此，能够快速实施扫描，能够缩短扫描所需的时间。
根据本发明，能够提供以短的断层摄影时间获得具有层状构造的被检体的剖面像的CT装置。
附图说明
图1是示出了本发明的第一实施方式的CT装置的结构的示意图((a)为俯视图，(b)为主视图)。
图2是第一实施方式的断层摄影的流程图。
图3是示出第一实施方式的扫描的几何的俯视图。
图4是示出第一实施方式的重建的三维反投影的图((a)为俯视图，(b)为主视图)。
图5是说明第一实施方式的变形例4的“层面与光轴实质上的平行”的图(俯视图)。
图6是说明第一实施方式的变形例6的倾斜面重建的图((a)为俯视图，(b)为主视图)。
图7是示出第一实施方式的变形例11的平行移动机构19的示意图((a)为俯视图，(b)为侧视图)。
图8是作为被检体的电池90的示意图(剖面图)。
图9是示出了以往的CT装置的结构的示意图((a)是俯视图，(b)是主视图)。
标号说明
1：X射线管；2：X射线束；3：X射线检测器；3a：检测面；4：载物台；5：被检体；6：升降机构；7：平行移动机构；8：O点轨道；9：移位机构；10：重建区域；11：控制处理部；11a：显示部；11b：输入部；11c：摄影条件设定部；11d：扫描控制部；11e：重建部；12：层面；13：三维格子；14：焦点F的轨道；15：mt面；16：偏移量；17：倾斜面；18：二维格子；19：平行移动机构；20：传动带；21a、21b：带轮；22：滑板；90：电池；91：壳体；92：正极板；93：负极板；94：电解液；101：X射线管；102：X射线束；103：X射线检测器；104：载物台；105：被检体；105a：目标部；106：XY机构；107：旋转/升降机构；108：控制处理部；109：移位机构。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
(本发明的第一实施方式的结构)
以下，参照图1说明本发明的实施方式的结构。图1是示出了本发明的第一实施方式的CT装置的结构的示意图((a)为俯视图，(b)为主视图)。如图1所示，X射线管(放射线源)1和X射线检测器(放射线检测单元)3相向配置，该X射线检测器3以二维的分辨率对从X射线管1的X射线焦点F放射出的X射线的一部分即以光轴(放射线光轴)L为中心的角锥状的X射线束(放射线)2进行检测，透过被检体5的X射线束2由X射线检测器3检测并作为透射像(透射数据)输出，所述被检体5以处于该X射线束2中的方式载置于载物台4上。
载物台4配置于升降机构6上，升降机构6配置于平行移动机构(平行移动单元)7上。载物台4(和被检体5)由平行移动机构7在实质上垂直地横穿光轴L(x方向)的y方向上平行移动。这里，载物台4与平行移动机构7相当于权利要求中记载的平行移动单元。另外，所谓平行移动是指不旋转而在保持姿态的状态下直线移动。
并且，升降机构6使载物台4在与光轴L(x方向)以及平行移动的y方向垂直的z方向上升降。另外，升降机构6也可以设于平行移动机构7之下。
扇形面(断层摄影面)TP被定义为由光轴L和平行移动的y方向规定的面。光轴L位于扇形面TP上。并且，若用O表示载物台4的中央点的正上方(z方向)的扇形面TP上的点，则O点伴随平行移动而在y方向的直线即O点轨道8上移动，能够用O点的位置表示载物台的平行移动的位置。
另外，能够通过移位机构(检测距离改变单元)9使X射线检测器3在x方向移动，能够改变X射线焦点F与X射线检测器3的检测面3a之间的检测距离FDD(Focus to Deterctor Distance)来进行设定。并且，能够通过移位机构9使载物台4(以及升降机构6和平行移动机构7)在x方向移动，能够改变X射线焦点F与O点轨道8之间的摄影距离FOD(Focus to Object Distance)来进行设定。
这里，移位机构9用于根据目的来改变摄影倍率(＝FDD/FOD)，升降机构6用于使被检体5的目标部与扇形面TP的高度对应。并且，平行移动机构7用于在对剖面像进行摄影的情况下，使被检体5以横穿X射线束2的方式平行移动(平移)，进行扫描从而针对多个平行移动位置获得透射像。
X射线检测器3以二维分辨率对X射线束2进行检测，输出由扇形面的方向位置n和与扇形面正交的方向位置m(y方向的通道号码n和z方向的通道号码m)来进行区分的二维透射像，例如使用FPD(Flat PanelDetector：平板探测器)、或组合了X射线II(Image Intensifier：图像增强器)和电视摄像机而得到的仪器。
图1所示的重建区域10是作为操作者想得到的剖面像的区域而任意设定的Dx×Dy的区域，使该区域整体以供X射线束横穿的方式进行平行移动，并重建扇形面上的Dx×Dy的剖面像。进而，与扇形面平行的多个剖面像能够通过设定z方向的间隔和张数来重建，作为重建区域10具有z方向的厚度Dz。但是，对于X射线束2在重建区域10的z方向上露出的部分，无法形成剖面像。
作为构成要素，除此之外，还具有控制各机构(升降机构6、平行移动机构7、移位机构9)且对来自X射线检测器3的透射像进行处理的控制处理部11、显示处理结果等的显示部11a、控制X射线管1的X射线控制部(未图示)等。
控制处理部11是通常的计算机，由CPU、存储器、磁盘(非易失性存储器)、显示部11a、输入部(键盘和鼠标等)11b、机构控制板、接口等构成。
控制处理部11通过机构控制板接收各机构部6、7、9的动作位置的信号(编码器脉冲等)来控制各机构部6、7、9，从而进行被检体的对位和扫描(断层摄影扫描)等，除此之外，将透射数据的收集指令脉冲等传送至X射线检测器3。另外，在各机构部6、7、9安装有未图示的编码器，读取载物台4的基于升降机构6的升降位置z、基于平行移动机构7的平行移动位置t、以及基于移位机构9的FOD、FDD，并将它们分别传送至控制处理部11。
并且，控制处理部11在断层摄影时对来自X射线检测器3的透射像进行收集、存储、重建处理从而生成并存储与扇形面TP平行的一张或多张被检体5的剖面像，并显示于显示部11a。控制处理部11向X射线控制部(未图示)发出指令，指定管电压、管电流，并且进行X射线的放射、停止的指示。管电压、管电流能够与被检体对应地变化。
如图1所示，控制处理部11作为读入了软件而使CPU发挥功能的功能模块，具备设定断层摄影的摄影条件的摄影条件设定部11c、扫描控制部11d和重建部(重建单元)11e等，其中，所述扫描控制部11d用于实施这样的扫描：一边在预定范围内使载物台4平行移动，一边将检测到的多个透射像作为扫描数据取入并存储，所述重建部11e使用扫描数据来生成剖面像。
(第一实施方式的作用)
参照图8、图1至图4以对作为被检体5的电池90进行摄影的情况为例，说明具有如上所述的结构的第一实施方式的作用。
图8中示出作为被检体的电池90的示意图(剖面图)。该图是示出锂离子电池、镍氢电池、镍铬电池等的构造的概要的剖面图。正极板92和负极板93隔着隔板(未图示)卷绕多重而收纳在壳体91内，并在空隙中充满电解液94。例如层的间距(正极板-正极板)为0.3mm左右，圈数为几十圈，作为剖面整体的尺寸为30mm×120mm左右。
电池90具有这样的层构造：具有平行平面的层面12，平行于层面12的各电极板92、93以及隔板的厚度大约为0.1mm，长度为100mm左右，成为非常细长的构造。
图2是第一实施方式的断层摄影的流程图。
在步骤S1中，参照图1，操作者将电池90载置于载物台4的中央，以层状构造的层面12与光轴L实质上平行且与平行移动的方向交叉(实质上正交)的姿态载置电池90，进而设定断层摄影的摄影条件。摄影条件包括几何条件、X射线条件、扫描条件、重建条件等。
作为摄影条件设定，摄影条件设定部11c通过操作者的输入而以如下方式设定摄影条件。
首先，参照图1，作为几何条件设定，从输入部11b输入指令，根据电池90的大小控制移位机构9来设定FOD和FDD。接着，从输入部11b控制升降机构6从而使电池90的摄影部位的高度与扇形面TP对应。另外，将X射线检测器3输出的透射像实时显示于显示部11a，能够一边目视透射像一边进行几何条件设定。
作为X射线条件设定，设定适合于被检体5的管电压、管电流。另外，将X射线检测器3输出的透射像实时显示于显示部11a，能够一边目视透射像一边进行X射线条件设定。
作为扫描设定条件，设定检测透射像的平行移动的移动间隔Δt(例如0.2mm)、1透射像的积分帧数(例如5)等。
图3是示出扫描的几何关系的俯视图。
参照图3，进而，作为重建条件，在相对于以O点为基准的被检体固定的坐标系(x’，y’，z’)中设定重建区域10。作为重建区域10，形成为xyz方向的长方体，大小为Dx×Dy×Dz。进而，设定剖面像的矩阵尺寸、剖面像的张数和间隔。由此，在重建区域10内设定表示被检体的假想的三维格子13。
在步骤S2中，实施扫描。参照图3，当操作者输入扫描开始时，扫描控制部11d控制平行移动机构7和X射线检测器3来实施扫描。首先，将载物台4的平行移动位置t复位于所设定的重建区域10处于X射线束2之外的位置，接着，一边使载物台4在所设定的重建区域10整体完全通过X射线束2的端部到端部的平行移动的范围内平行移动，一边将按照每个所设定的移动间隔Δt检测到的多个透射像作为扫描数据取入并存储。这里，将载物台4从复位位置起的平行移动量t设为平行移动位置t。
X射线检测器输出用通道号码n和m区分的二维透射像，因此，扫描数据是由扇形面TP的方向位置n、与扇形面TP正交的方向位置m以及平行移动位置t构成的透射数据，能够记述为I(n，m，t)。
在步骤S3中，重建部11e根据所存储的扫描数据如下那样重建剖面像。
首先，对扫描数据I施加补偿校正，然后，通过算式
P＝LOG(I0/I)         ……(1)
施加空气校正和对数变换，生成扫描数据P(n，m，t)。这里，I0使用预先用无被检体时的数据校正并存储的空气数据I0(n，m)。
接着，对扫描数据P(n，m，t)在t方向进行高频加强滤波来获得扫描数据P’(n，m，t)。该高频加强滤波是通常在CT中使用的|ω|滤波。
进而，进行三维反投影，图4是表示基于重建的三维反投影的图((a)是俯视图，(b)是主视图)。该图描绘了固定重建区域10、X射线焦点F和X射线检测器3平行移动的情况。
参照图4，根据滤波后的扫描数据P’(n，m，t)针对每个n构成m方向和t方向的面数据P’(m，t)，将该面数据P’(m，t)相对于设定在重建区域10内的表示被检体的假想的三维格子13，针对每个n朝向X射线焦点F进行三维反投影。此时的焦点F通过平行移动t而在焦点F的轨道14上移动，因此，在俯视图(a)中，反投影方向平行，且相对于x方向倾斜θ(n)。这里，θ(n)是通道n的沿着扇形面TP的置位角(参照图3)。与此相对，在主视图(b)中，反投影方向成为在X射线焦点F的方向汇聚的三维反投影。
这里，反投影是指，对所有的格子点G加入对应的mt面15上的点GP的数据。另外，点GP通常与数据点不一致，因此，进行(基于附近4点的)插值计算。
当用所有的通道n进行该三维反投影时，重建电池90的重建区域10的与扇形面TP平行的多个剖面像。
另外，参照图4，面数据P’(m，t)依靠n而在t方向加上偏移量16(＝FDD·tan(θ(n)))进行反投影，由此，能够使各反投影的位置对齐。
以上，图2的流程结束。
(第一实施方式的效果)
根据第一实施方式，以电池90的平面状的层状构造的层面12实质上与光轴L平行且与平行移动的方向交叉的姿态，横穿X射线束进行平行移动，仅根据该平行移动期间按照每个预定移动间隔检测到的透射数据，重建电池90相对于由光轴L和平行移动的方向规定的扇形面的剖面像，因此，与得到扇形面内的所有方向的透射像的扫描相比，省略无助于剖面像上的层构造的分辨率的光轴L以大角度与层面12交叉的方向的透射像检测，由此，能够在保证与层面正交的方向的分辨率不变的状态下缩短扫描所需的时间。并且，也能够缩短剖面像重建所需的时间。
并且，以所有的n，相对于三维格子，对m方向和t方向的面数据即透射数据P’(m，t)进行三维反投影，由此，能够重建被检体的与扇形面平行的多个剖面像。
另外，根据第一实施方式，电池的层面12以实质上与光轴L平行的姿态、即长度方向沿着X射线束2的姿态，在横穿X射线束2的方向上平行移动，因此，能够缩短电池90完全横穿X射线束2的扫描所需的时间。并且，能够重建细长的电池的剖面整体。并且，还能够缩短剖面像重建所需的时间。
并且，根据第一实施方式，仅通过电池90的一次的平行移动就能够进行扫描，因此，适于输送多个电池90来一个一个地进行检查。
(第一实施方式的变形)
除此之外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形来实施。以下所示的变形例也能够组合实施。
(变形例1)
在第一实施方式中，使用了以二维分辨率进行检测的X射线检测器3，但也可以将一维的检测器配置于扇形面TP上。
在该情况下，若m仅作为1个来处理，则第一实施方式的作用可以直接应用。进而，重建扇形面TP上的一张剖面像。
(变形例2)
在第一实施方式中，通过改变FDD，能够改变所检测的X射线束2的扇形面TP上的扩展角即扇形角θ0(参照图1)。由此，能够与被检体对应地来设定最佳的扇形角θ0。
电池90的层状构造因卷绕不均或褶皱而局部地从层面12倾斜。只要能够得到来自该倾斜范围内的方向的透射像即可，因此，以包括估计的(预测的最大的)倾斜角度范围α的方式设定扇形角θ0即可。
在被检体的平面性良好的情况下，扇形角θ0例如还可以是5°或2°这样的小范围。
由此，通过尽量减小扇形角，从而能够减少扫描的平行移动量，进一步缩短扫描所需的时间。
并且，即便在使FDD为最小、扇形角θ0不足的情况下，通过使X检测器3沿着检测面3a在n方向移动而在移动到的位置进行相同的扫描从而综合扫描数据，也能够实质上增大扇形角θ0。
(变形例3)
在变形例2的扇形角θ0的改变中，不改变FDD，通过重建部11e不将对沿着扇形面TP从光轴L远离的端部的X射线束进行检测而得到的透射数据(n的两端部)用于重建，由此改变扇形角。
由此，同样，能够通过尽量减小扇形角来缩短扫描所需的时间。
(变形例4)
在第一实施方式中，以层状构造的层面12实质上与光轴L平行的姿态进行平行移动的扫描，但不一定是准确的平行，只要是实质上平行即可。
图5是说明变形例4的“层面与光轴实质上平行”的图(俯视图)。所谓实质上平行是指，如图5所示进行拍摄的层状构造从层面12局部地倾斜的(估计：预测的最大的)倾斜角度范围α包括在扇形角θ0内的状态。
(变形例5)
在第一实施方式中，以电池90的层状构造的层面12实质上与光轴L平行的第一姿态进行平行移动的第一扫描，来重建剖面像，但也可以以使电池90相对于通过O点并与扇形面正交的旋转轴进行旋转180°后的第二姿态实施第二扫描，根据第一扫描和第二扫描的扫描数据重建剖面像。
在该情况下，在升降机构6之上或之下设置使载物台4旋转180°的旋转机构。并且，第一扫描和第二扫描能够分别在平行移动的去往路径和返回路径进行。
该情况下的重建针对根据第一扫描数据重建的第一剖面像，使根据第二扫描数据重建的第二剖面像相对于该旋转轴旋转180°进行加算，由此，得到剖面像。或者，也可以针对使第一剖面像相对于该旋转轴旋转180°得到的剖面像，接着实施基于第二扫描数据的重建的反投影。
(变形例6)
在第一实施方式中，重建了与扇形面平行的多个剖面像，但剖面即便从扇形面倾斜，也可以调查层状构造的褶皱、层间隔的错乱等。
图6是说明变形例6的倾斜面重建的图((a)是俯视图，(b)是主视图)。
在倾斜面重建中，将在t方向进行高频加强滤波得到的扫描数据P’(n，m，t)在m中重建每个n的t方向的一维的扫描数据P’(t)，将该P’(t)相对于在m和X射线焦点F所规定的倾斜面17上设定的表示被检体的假想的二维格子18，针对每个n朝向X射线焦点F进行二维反投影，针对所有n进行该二维反投影来重建倾斜面17上的剖面像。进而，针对多个m中的每个进行上述二维反投影，重建离电池90的扇形面TP越远越倾斜的多个倾斜面17上的剖面像。
以下，按照图2的流程详细说明与第一实施方式不同的部分。
在步骤S1的摄影条件设定中，在重建条件设定中，作为重建区域10’，设定xy方向的长方形Dx×Dy和z方向的O点位置处的厚度Dz。并且，设定作成剖面像的m的间隔来设定多个倾斜面17，并且，在各倾斜面17上以O点为基准在重建区域10’内设定二维格子18。
步骤S2的扫描与第一实施方式相同。
在步骤S3中，到高频加强滤波为止都与第一实施方式相同。
参照图6，将滤波后的扫描数据P’(n，m，t)在m中，重建每个n的t方向的一维的扫描数据P’(t)。这里，P’(t)也可以根据作成所设定的剖面像的m的间隔，在m方向以预定宽度平均来构成。将该数据P’(t)相对于设定在倾斜面17上的表示被检体的假想的二维格子18，朝向X射线焦点F进行倾斜面17上的二维反投影。此时的焦点F通过平行移动t而在焦点F的轨道14上移动，因此，在俯视图(a)中，反投影方向平行且相对于x方向倾斜θ(n)。这里，θ(n)是沿着通道n的扇形面TP的设定角(参照图3)。
这里，所谓反投影是指，对所有的格子点G加入对应的P’(t)上的点GP的数据。另外，点GP通常与数据点不一致，因此，进行(基于附近2点的)插值计算。
当利用所有通道n进行该二维反投影时，重建电池90的倾斜面17上的重建区域10内的剖面像，并通过对已设定的m重复上述动作，来重建随着从电池90的扇形面TP离开(以在x方向通过X射线焦点F的方式)而倾斜的多个倾斜面17上的剖面像。
另外，参照图6，一维数据P’(t)依靠n而在t方向加上偏移量16(＝FDD·tan(θ(n)))进行反投影，由此，能够使各反投影的位置对齐。
以上，图2的流程结束。
根据变形例6，在m中，针对每个n，将t方向的一维的扫描数据P’(t)，相对于在m和X射线焦点F所规定的倾斜面17上设定的二维格子18进行二维反投影，由此，能够重建随着从电池90的扇形面TP离开而倾斜的多个倾斜面17上的剖面像。
根据变形例6，不进行三维反投影，进行二维反投影即可，因此，能够缩短剖面像重建所需的时间。并且，即使剖面从扇形面倾斜，也能够调查层的褶皱和层间隔的错乱等。
(变形例7)
在第一实施方式中，对设定的重建区域10的整体进行重建，但也可以部分地进行重建(变焦重建)。并且，也可以从重建区域10露出而进行重建(露出部的画质降低)。
并且，剖面像在x方向变长，因此，也可以在变长的方向上分隔为多个剖面像进行重建。通过进行分割重建，从而能够减少存储器的作业区域，并实现高速化。并且，在进行分割重建的情况下，能够使剖面像成为与显示画面对应的尺寸，能够在切换后一张一张地进行显示。
并且，还可以将通过分割重建形成的剖面像连接起来(三维数据)。
(变形例8)
在第一实施方式中，剖面像在x方向上变长，因此，能够连续地滚动比重建显示画面大的剖面像以使视野连续变化来进行观察。
并且，若也可以在较长方向切换显示视野进行显示，则可以将较长方向分割为多个图像进行切换显示。
(变形例9)
在第一实施方式中，通过升降机构6对相同的电池90改变载物台高度z来进行多次断层摄影，将得到的剖面像在z方向连接起来从而能够得到在z方向较长的合成剖面像(三维数据)。
并且，在z方向排列多个X射线检测器进行检测从而综合扫描数据进行重建，由此，能够得到在z方向上较长的剖面像(三维数据)。这里，也可以根据各个X射线检测器的数据分别重建剖面像，来合成在z方向上较长的剖面像(三维数据)。
并且，使X射线检测器3沿着检测面3a在m方向移动，在多个移动位置进行相同的扫描以综合扫描数据来进行重建，由此，能够得到在z方向上较长的剖面像(三维数据)。这里，也可以根据各移动位置的数据分别重建剖面像，然后合成在z方向上较长的剖面像(三维数据)。
并且，通过使用z方向比y方向长的二维的X射线检测器，从而能够得到在z方向上较长的剖面像(三维数据)。
(变形例10)
在第一实施方式中，在载物台4的平行移动的一侧设置将电池90依次载置在载物台4上的载置机构，在另一侧设置将电池90依次从载物台4卸下的排除机构，通过使载物台4往复移动，从而利用一个方向的平行移动的扫描对多个电池90一个一个地进行断层摄影。
或者，在第一实施方式的变形例5中，在载物台4的平行移动的一侧设置将电池90载置于载物台4或将电池90从载物台4卸下的机构，能够利用往复的平行移动的扫描对多个电池90进行断层摄影。
(变形例11)
在第一实施方式中，利用平行移动机构7使载置有电池90的载物台4平行移动进行扫描，但平行移动机构7和载物台4将多个电池90依次朝一个方向置换到横穿X射线束2进行平行移动的带式输送机等作为输送机构(输送单元)的平行移动机构(平行移动单元)19。
图7是表示变形例11的平行移动机构19的示意图((a)是俯视图，(b)是侧视图)。
平行移动机构19由传动带20、带轮21a、21b、使带轮旋转的马达及其电路(未图示)以及在水平面支承传动带20的滑板22而构成。这里，传动带20以在固定的滑板22上接触的方式滑动移动。
由此，依次在一个方向上扫描多个电池90，能够不浪费时间而高效地实施扫描，能够以短时间高效能地检查多个电池90。
在变形例11中，进而，准备多个X射线管1和X射线检测器，各自的光轴L平行(x方向)且在z方向改变高度，能够在平行移动的y方向排列配置。由此，仅通过依次在一个方向扫描，就能够合成分别重建各X射线检测器的数据而得到的剖面像，从而关于在z方向上较宽的重建区域得到剖面像。
(变形例12)
在第一实施方式中，平行移动单元(载物台4和平行移动机构7)也可以构成为，在电池90的平行移动方向的两侧配置X射线吸收材料(放射线吸收材料)，X射线检测器3不检测仅透过空气的X射线束2。具体而言，在载物台4上，以无间隙地夹持电池90的方式在电池90的y方向两侧(y的+侧和-侧)设置X射线吸收材料。该情况下的X射线吸收材料优选是在光轴L的方向厚度恒定且均质的材料，但不限于此，也可以是形状自由变化的软体或流体材料。并且，X射线吸收材料可以固定于载物台4，也可以固定于电池90。也可以作为单独的部件，与电池90一起载置于载物台4上。并且，可以是利用X射线吸收材料以夹持的方式保持电池90而使其平行移动的平行移动单元，另外，也可以是用X射线吸收材料夹持多个电池90而保持电池90，并使其在一个方向依次平行移动的平行移动单元。
并且，在变形例11中，平行移动机构19也可以构成为，在依次被输送的多个电池90之间，以与电池90没有间隙的方式配置X射线吸收材料(放射线吸收材料)，X射线检测器3不检测仅透过空气的X射线束2。这种情况下的X射线吸收材料优选是在光轴L的方向厚度恒定且均质的材料，但也可以是形状自由变化的软体或流体材料。并且，X射线吸收材料既可以固定于传动带20，也可以固定于电池90，还可以作为单独的部件，与电池90一起载置于传动带20上。
通过在电池90的平行移动方向的两侧配置X射线吸收材料，从而仅透过空气的X射线束2不入射到X射线检测器3的检测面3a，因此，X射线检测器3的输出不必饱和就能够加强X射线，即便是快速的平行移动，也能够得到良好的透射像，因此，能够快速实施扫描，能够缩短扫描所需的时间。
(变形例13)
在第一实施方式中，也可以相对于扫描数据I(n，m，t)或P(n，m，t)，在n方向进行数据的整理，减少n方向的数据数量后进行重建。
由此，根据电池90所需的与层面12正交的方向的分辨率，将扇形角方向的数据点的角度间隔加大到必要的上限，由此，能够将n方向的数据数量减小到必要最小限度，能够缩短重建所需的时间。
并且，相反，在相对于电池90所需的与层面12正交的方向的分辨率，n方向的数据点间隔(扇形方向的角度间隔)过于粗略的情况下，使X射线检测器3沿着检测面3a在n方向以比数据点间隔小的方式微动，在微动后的位置实施相同的扫描以综合扫描数据，由此，实质上能够细化n方向的数据点，能够确保必要分辨率。
(变形例14)
在第一实施方式中，使载物台4(电池90)相对于X射线束2平行移动，但平行移动可以是相对的。例如也可以不使载物台4平行移动，而使X射线管1和X射线检测器3平行移动。
并且，在第一实施方式中，使载物台4相对于X射线束2升降(z方向移动)，但升降也可以是相对的。例如也可以不使载物台4升降，而使X射线束2(X射线管1和X射线检测器3)升降。
并且，移位机构9也可以同样使X射线管1移动。
(变形例15)
在第一实施方式中，作为被检体5以电池90为例进行了说明，但本发明的被检体5不限于电池90，也可以有效地应用于其他的具有层状构造的被检体，例如电容器、线圈、多层基板等。
(变形例16)
在第一实施方式中，作为放射线使用了X射线，但不限于X射线，只要是透射性的放射线即可。例如作为放射线，也可以是γ线和微波等。

Claims (7)

1.一种对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影的CT装置，其特征在于，具有：
放射线检测单元，对由放射线源产生并透过被检体的以放射线光轴为中心的放射线进行检测并作为透射数据输出；
平行移动单元，对上述被检体和上述放射线赋予横穿上述放射线光轴的方向的相对的平行移动；以及
重建单元，以上述被检体的要拍摄的层状构造的层面与上述放射线光轴平行且与上述平行移动的方向交叉的姿态进行上述平行移动，仅根据该平行移动期间按照每个预定的移动间隔检测到的透射数据，重建上述被检体相对于由上述放射线光轴和上述平行移动的方向规定的扇形面的剖面像。
2.根据权利要求1所述的CT装置，其特征在于，
该CT装置具有检测距离改变单元，该检测距离改变单元改变上述放射线源与上述放射线检测单元之间的距离，从而改变所检测的放射线的上述扇形面上的扩展角即扇形角。
3.根据权利要求1所述的CT装置，其特征在于，
上述重建单元不将对远离上述放射线光轴的端部的放射线进行检测而得到的透射数据用于重建，由此改变所检测的放射线的上述扇形面上的扩展角即扇形角。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的CT装置，其特征在于，
上述重建单元具有如下功能：
对由上述扇形面的方向位置n、与上述扇形面正交的方向位置m以及平行移动位置t构成的上述透射数据，在t方向进行高频加强滤波的滤波功能；以及
针对每个n，将由上述高频加强滤波后的透射数据构成的m方向和t方向的面数据即透射数据，相对于表示上述被检体的假想的三维格子，朝向上述放射线的焦点进行三维反投影的反投影功能，
从而对上述被检体的与上述扇形面平行的多个剖面像进行重建。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的CT装置，其特征在于，
上述重建单元具有如下功能：
对由上述扇形面的方向位置n、与上述扇形面正交的方向位置m以及平行移动位置t构成的上述透射数据，在t方向进行高频加强滤波的滤波功能；以及
在m中，将由上述高频加强滤波后的透射数据构成的针对每个n的t方向的一维透射数据，相对于在m和上述放射线的焦点所规定的倾斜面上设定的表示被检体的假想的二维格子，针对每个n朝向上述放射线的焦点进行二维反投影的反投影功能，
从而针对多个m中的每个进行上述二维反投影来重建随着从上述被检体的上述扇形面远离而倾斜的多个上述倾斜面上的剖面像。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的CT装置，其特征在于，
上述平行移动单元是使多个被检体依次在一个方向以横穿上述放射线的方式进行上述平行移动的输送单元。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的CT装置，其特征在于，
上述平行移动单元构成为，在上述被检体的上述平行移动方向的两侧配置放射线吸收材料，上述放射线检测单元不检测仅透过空气的放射线。
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