JP3708978B2 - ファンビームを有するｃｔ装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、ファンビームを有するＣＴ装置に関する。
【０００２】
検出器の特定な点、回転中心およびＸ線ビームの焦点スポットのビーム強度重心（フォーカス）が、一直線上に位置するように、ＣＴファンビーム装置が調整されている。回転中心の位置が変わると、システムの調整が解除される。
【０００３】
【従来の技術】
ファンの幾何学形の調整の解除は、画像鮮鋭度の損失、従って変調伝達関数の低下を引き起こす。
【０００４】
それ故、ＣＴ装置を用いる際、許容できる回転軸受は非常に幅の狭いものでなければならない。軸受の回転中心位置が変化するときに、ファンビームは新たに調整が必要である。定常的な調整は、装置の利点を著しく制限するので、回転中心位置の定常的なドリフトのような変化の場合には、軸受を交換しなければならない。
【０００５】
特開平３−２０９１１７号公報の抄録に、Ｘ線源と、被検体の回転中心と、検出中心とが、常に同じ直線上に位置しているＣＴ装置が記載されている。このＣＴ装置は医学的技術における患者の検査のためには形成されていない。なぜなら、この装置では回転する検体は存在しないからである。
【０００６】
英国特許第１５８４９５４号明細書において、フォーカス偏向に対する手段を有するＣＴ装置が記載されている。この技術水準のものは、回転中心の好ましくない位置ずれの補償の問題に取り組んでいない。フォーカスの位置のシフトが、画像を改善するために使用される。ドイツ特許第３５４６２３３号明細書には、回転中心の位置ずれの補正を計算による方法で行うＣＴ装置が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、回転中心の位置変化が測定され、追従調整によって補償される、ファンビームを有するＣＴ装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明のファンビームと回転中心の位置のための測定装置とを有するＣＴ装置により、測定装置が、回転中心の位置ずれの際のフォーカスの追従調整のために、フォーカス偏向ユニットを制御し、
回転部にＸ線放射器、検出器及び２つのセンサが設けられており、２つのセンサは、２つの測定点を決定し、固定部の基準点に関して測定点の位置に相応する出力信号を補正電子装置に供給し、補正電子装置はまた、フォーカス制御ユニットの出力信号を受取り、そして補正電子装置はフォーカスの偏向をフォーカス偏向ユニットにより、フォーカスと検出器の中心とを結ぶ直線が常に回転中心を通るように行うことによって解決される。
【０００９】
本発明の有利な実施例では、２つのセンサは、回転中心の位置が補正されている場合には、回転中心に対し同じ距離で、且つ回転中心と同じ緯度上に、フォーカスと検出器の中心とを結ぶ直線に対して対称に回転部上に配置されている。
【００１０】
本発明の別の有利な実施例では、２つのセンサは、回転中心の位置が補正されている場合には、回転中心に対して異なった距離で、任意の位置にて回転部上に配置されている。
【００１２】
本発明のＣＴ装置を用いると、磁気的、機械的又は電気的なフォーカス位置ずれによって自動的に追従調整が行われる。回転中心の位置変化を、Ｘ線放射器と検出器中心とを結ぶ直線に垂直に相対的に測定すると、フォーカスと、回転中心と検出器中心とが再び一直線上に位置するように、測定された差をこの方向でフォーカス偏向を介して補償することができる。その際、上記直線の方向の回転中心の位置ずれは無視することができる。架台が、Ｘ線放射器と検出器と共に回転するとすぐに、回転中心位置の測定が行われる。補正信号は連続的に計算され、フォーカス偏向ユニットに供給される。画像に作用する変化を回避するために、画像撮影の間だけ、測定結果は一定のままである。
【００１３】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づき図を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明を説明するためのファンビームを用いるＣＴ装置の幾何学的構成配置を示す。図１では、ファンビームを有するＣＴ装置のフォーカス１と検出器２とが示されている。フォーカス１は、検出器２と共に回転中心４の回りの円３の上を回転する。この構成により、図示されていない被検体は様々な方向から透過照射される。検出器２の出力信号から、計算機は、モニタで再生することができる被検体の画像を計算する。
【００１５】
回転中心４がその位置をΔｘ、Δｙだけ変えると、システムの調整が解除される。図１は、システム調整が再び成されるように、フォーカスが扇形の方向にΔｆだけずらされることを示している。
【００１６】
【数１】
半径方向成分Δｙは、Ｒ及びＣと比較して小さいので、無視することができる。（Δｙ＝１ｍｍの場合、誤差は６＊１０- ３）
回転中心４の位置変化の半径方向成分Δｙは無視することができるので、Ｘ線放射器１と検出器の中心とを結ぶ直線５と垂直である成分Δｘの測定で十分である。
【００１８】
また、ファンビームの両側に、ＣＴ装置の回転部に設けられた２つの測定点と、固定部の少なくとも１つの基準点とが必要である。
【００１９】
図２は、回転中心の位置ずれの検出を説明するための概略図である。図２は、２つの測定点Ａ、Ｂが、回転中心４と同じ緯度上に回転中心までの距離Ｒでファンビーム軸６に関して対称に設けられている場合を示している。回転中心の位置がΔｘ、Δｙだけずれると、測定点Ａ及びＢは、次式に基づき、半径Ｒ１及びＲ２の同心の円上を移動する。
【００２０】
【数２】
【数３】
Δｙ＝０の場合、Ｒ１−Ｒ２＝２Δｘである。この関係は、Δｙ２は常にＲ２よりも小さいので、全ての実際に生じる値Δｙにも成り立つ。したがって、Δｙは無視することができる。
【００２３】
図３は、測定点Ａ、Ｂの配置が維持できない場合の、一般的な事例を示している。測定点Ａ、Ｂは、測定ユニット１、２に対して任意の角度で位置しており、回転中心４までの距離は等しくない。Ｒ≠Ｒ′であるため、測定点Ａ、Ｂは、Δｘ＝０及びΔｙ＝０の場合も異なる直径の同心の円上を移動する。半径の差の変化がΔｘの尺度である。
【００２４】
【数４】
Ｒ１及びＲ２に対して、次式が成り立つ。
【００２６】
【数５】
【数６】
２つの測定点Ａ、Ｂが同心円上を回転するので、半径ＲとＲ′の大きさにそれほど大きな差がないと仮定すると、Δｘを検出するためには、任意の角度領域内の固定装置部分の基準点で十分である。
【００２９】
上記の技術を用いると、機械装置（軸受）に対する要求が低減される。画像撮影あるいは画像再構成の際に回転中心位置を考慮する、コストの係る計算方法を回避することができる。
【００３０】
図４は、本発明に基づくＣＴ装置を示す。図４において、ＣＴ装置の回転部にＸ線放射器１、検出器２、測定点Ａ、Ｂに相応する２つのセンサ７、８が示され、装置の固定部には１つの基準点９が示されている。センサ７、８の出力信号は、補正電子装置１０に供給される。この補正電子装置１０はまた、フォーカス制御ユニット１１の出力信号を受け取り、フォーカスと検出器中心とを結ぶ直線が常に回転中心４を通るように、フォーカス偏向ユニット１３を介してフォーカス１２の偏向を行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を説明するためのファンビームを有するＣＴ装置の幾何学的配置構成を示す。
【図２】 回転中心の位置ずれの検出を説明するための概略図を示す。
【図３】 回転中心の位置ずれの検出を説明するための概略図を示す。
【図４】 本発明に基づくＣＴ装置を示す。
【符号の説明】
１ フォーカス
２ 検出器
３ 円
４ 回転中心
５ 直線
６ ファンビーム軸
７、８ センサ
９ 基準点
１０ 補正電子装置
１１ フォーカス制御ユニット
１２ フォーカス
１３ フォーカス偏向ユニット
Ａ、Ｂ 測定点
Ｒ 距離
Ｒ１、Ｒ２ 半径
Claims (3)
- ファンビームと、回転中心（４）の位置のための測定装置（７，８，９）とを有するＣＴ装置であって、前記測定装置は、回転中心（４）の位置ずれの際のフォーカス（１２）の追従調整のために、フォーカス偏向ユニット（１３）を制御し、
回転部にＸ線放射器（１）、検出器（２）及び２つのセンサ（７，８）が設けられており、前記２つのセンサは、２つの測定点（Ａ，Ｂ）を決定し、固定部の基準点（９）に関して上記測定点（Ａ，Ｂ）の位置に相応する出力信号を補正電子装置（１０）に供給し、該補正電子装置（１０）はまた、フォーカス制御ユニット（１１）の出力信号を受取り、そして補正電子装置（１０）はフォーカス（１２）の偏向をフォーカス偏向ユニット（１３）により、フォーカス（１２）と検出器の中心とを結ぶ直線が常に回転中心（４）を通るように行うことを特徴とする、ＣＴ装置。 - 前記２つのセンサ（７，８）は、回転中心（４）の位置が補正されている場合には、回転中心（４）に対し同じ距離で、且つ回転中心（４）と同じ緯度上に、フォーカス（１２）と検出器の中心とを結ぶ直線に対して対称に回転部上に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のＣＴ装置。
- 前記２つのセンサ（７，８）は、回転中心（４）の位置が補正されている場合には、回転中心（４）に対して異なった距離で、任意の位置にて回転部上に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のＣＴ装置。
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