KR20010077735A - X-ray impinging position alignment method and x-ray tomographic imaging method and apparatus - Google Patents

X-ray impinging position alignment method and x-ray tomographic imaging method and apparatus Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An X-ray clash position arranging method and an X ray tomography device are provided to unite an X-ray clash position with a fixed position and to photograph based on the X-ray clash position arrangement. CONSTITUTION: An X-ray tomography device comprises a scan gantry(2) having an X-ray pipe; an imaging table(4); an operator consol(6); an x-ray pipe(20) radiated X-ray; a collimator(22) forming the X ray as X-ray beam of a fan shape; a detecting array(24) arranging plural X-ray detector toward an X-ray beam spreading direction; a data collecting section(26) collecting the data detected by the X-ray detector; an X-ray controller(28) radiating the X-ray into the X-ray pipe; a collimator controller(30); a rotation controller(34) controlling rotation of a rotary section(32) mounted on the scan gantry; a slant controller(36) controlling slant of the scan gantry; CPU(Central Process Unit)(60) controlling the imaging table by being connected to a control interface(62); a data collecting buffer(64) inputted data by being connected to the data collecting section; and a storing device(66) memorizing program and image by being connected to the CPU.

Description

엑스선 충돌 위치 정렬 방법과 엑스선 단층촬영 촬상 방법 및 장치{X-RAY IMPINGING POSITION ALIGNMENT METHOD AND X-RAY TOMOGRAPHIC IMAGING METHOD AND APPARATUS}X-ray IMPINGING POSITION ALIGNMENT METHOD AND X-RAY TOMOGRAPHIC IMAGING METHOD AND APPARATUS

본 발명은 X선 충돌 위치 정렬 방법과 X선 단층촬영 촬상 방법 및 장치(X-ray impinging position alignment method and X-ray tomographic imaging method and apparatus)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, X선 관에서 생성된 X선을 시준기(collimator)를 통하여 X선 검출기에 방사하는 X선 방사/검출 장치용 X선 충돌 위치 정렬 방법과, X선 충돌 위치 정렬로 촬상을 실행하는 X선 단층촬영 촬상 방법 및 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an X-ray impinging position alignment method and an X-ray tomographic imaging method and apparatus, and more particularly, to an X-ray tube. To an X-ray collimation position alignment method for an X-ray radiation / detection device that radiates the prepared X-rays to an X-ray detector through a collimator, and to an X-ray tomography imaging method and apparatus for performing imaging by X-ray collision position alignment. It is about.

X선 CT(computed tomography)에서, X선 관에서 생성되는 X선을 시준기를 통해 X선 검출기로 방사하는 X선 방사/검출 장치는 검사될 물체 주위로 회전되고{즉, 스캔되고(scans)}, 피사체를 위한 투영 데이터는 피사체의 주변에서 X선을 사용하여 다수의 관찰 방향으로 측정되어, 투영 데이터를 기반으로 한 단층촬영 영상을 생성한다(즉, 재현한다).In X-ray computed tomography (X-ray CT), an X-ray radiation / detection device that radiates X-rays generated in an X-ray tube through an collimator to an X-ray detector is rotated (ie, scanned) around the object to be inspected. The projection data for the subject is measured in multiple observation directions using X-rays around the subject to generate (ie, reproduce) a tomography image based on the projection data.

X선 방사 장치는 촬상 범위가 포함되는 폭과, 상기 폭에 대해 수직인 방향의 일정한 두께를 갖는 X선 빔을 방사한다. X선 빔의 두께는 시준기의 X선 통과 구경의 개방 정도에 의해 결정된다.The X-ray radiating apparatus emits an X-ray beam having a width in which an imaging range is included and a constant thickness in a direction perpendicular to the width. The thickness of the X-ray beam is determined by the degree of opening of the x-ray aperture of the collimator.

X선 검출 장치는 X선의 폭의 방향으로 어레이에 배열된 다중 X선 검출기 구성 요소를 포함하는 다중 채널 X선 검출기로 X선을 검출한다. 다중 채널 X선 검출기는 X선 빔 폭 방향으로 X선 빔 폭에 대응하는 길이(즉, 폭)와, X선 빔 두께의 방향으로 X선 빔 두께보다 두꺼운 길이(즉, 두께)를 갖는다.The X-ray detection apparatus detects X-rays with a multi-channel X-ray detector that includes multiple X-ray detector components arranged in an array in the direction of the width of the X-rays. The multi-channel X-ray detector has a length (ie, width) corresponding to the X-ray beam width in the X-ray beam width direction and a length (ie, thickness) thicker than the X-ray beam thickness in the direction of the X-ray beam thickness.

몇몇 X선 검출기는 두 슬라이스(slices)에 대한 투영 데이터를 동시에 얻도록, 두 행을 갖는 X선 검출기 구성 요소 어레이를 포함한다. 상기 X선 검출기에서, 어레이의 두 행은 평행하게 서로 인접 배열되고, X선 빔은 두께 방향으로 동일하게 배분된 검출기 상에 충돌한다. 피사체의 동일 중심에서 어레이의 두 행 각각에 충돌하는 X선 빔의 각각의 두께는 단층촬영 영상의 슬라이스 두께를 결정한다.Some X-ray detectors include an array of X-ray detector components with two rows, to obtain projection data for two slices simultaneously. In the X-ray detector, two rows of the array are arranged adjacent to each other in parallel, and the X-ray beam impinges on the equally distributed detector in the thickness direction. Each thickness of the X-ray beam impinging on each of the two rows of the array at the same center of the subject determines the slice thickness of the tomography image.

X선 관에서, X선 초점은 사용중 온도 상승 등으로 인한 열팽창으로 변하여, 시준기 구경을 통과한 후 두께 방향으로 X선 빔 변위(displacement)를 초래한다. X선 빔이 두께 방향으로 변위 되면, 어레이의 두 행 사이의 X선 빔 두께의 분포비율은 변화하고, 두 어레이 시리즈에 투영된 피사체의 각각의 슬라이스 두께는 동일하지 않게 된다.In an X-ray tube, the X-ray focus changes to thermal expansion due to a rise in temperature or the like during use, resulting in X-ray beam displacement in the thickness direction after passing through the collimator aperture. When the X-ray beam is displaced in the thickness direction, the distribution ratio of the X-ray beam thickness between two rows of the array changes, and the thickness of each slice of the object projected on the two array series is not equal.

따라서, 어레이의 두 행에 각각의 기준 채널을 제공하고, 기준 채널에서 X선 카운트 사이의 비율을 감시하며, 비가 1과 같지 않을 경우 X선 충돌 위치의 이동을 검출하고, 시준기 위치를 조정하여 X선 충돌 위치가 고정 위치에서 유지되도록 제어하는 기술이 사용된다.Thus, providing each reference channel in two rows of the array, monitoring the ratio between the X-ray counts in the reference channel, detecting the movement of the X-ray collision position if the ratio is not equal to 1, and adjusting the collimator position to Techniques are used to control the line collision position to remain in a fixed position.

그러나, 충돌 위치를 제어하는 상기 기술은 X선이 방사되고 스캔이 시작된 후에만 시작되어야 하기 때문에, X선 충돌 위치는 스캔이 시작된 직후 고정 위치와 항상 일치하지는 않거나, 자주 고정 위치에서 이동될 수 있다. 따라서, 초기에 얻어진 영상의 품질이 저하되는 문제점이 있다.However, since the technique of controlling the collision position should be started only after the X-rays are radiated and the scan has started, the X-ray collision position may not always coincide with the fixed position immediately after the scan is started, or may frequently be moved from the fixed position. . Therefore, there is a problem that the quality of the image obtained initially is deteriorated.

본 발명의 목적은 X선 충돌 위치가 스캔의 초기부터 고정 위치와 일치하게 하는 X선 충돌 위치 정렬 방법과, 상기 X선 충돌 위치 정렬에 의거하여 촬상을 실행하는 X선 단층촬영 촬상 방법 및 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an X-ray collision position alignment method in which an X-ray collision position coincides with a fixed position from the beginning of scanning, and an X-ray tomography imaging method and apparatus for performing imaging based on the X-ray collision position alignment. To provide.

본 발명의 제 1 측면에 따라서, X선 관에서 생성된 X선을 시준기를 통하여 X선 검출기에 방사하는 X선 방사/검출 장치를 사용하여 피사체를 스캐닝 함으로써 단층촬영 촬상을 실행할 때, 스캔 시작 전에 X선 관의 온도와 현재 사용될 스캔 조건을 기반으로 하여 X선 관에서의 X선 초점 위치를 예측하는 단계와, X선 관에서 생성된 X선이 X선 검출기 상의 고정 위치에 충돌하도록 예측된 위치에 따라 시준기의 위치 및/또는 X선 검출기의 위치를 조정하는 단계를 포함하는 X선 충돌 위치 정렬 방법이 제공된다.According to the first aspect of the present invention, when performing tomography imaging by scanning a subject using an X-ray radiation / detection device that emits X-rays generated in an X-ray tube to an X-ray detector through a collimator, before scanning starts. Estimating the position of the X-ray focal point in the X-ray tube based on the temperature of the X-ray tube and the currently used scanning conditions, and the position predicted so that the X-ray generated in the X-ray tube collides with a fixed position on the X-ray detector In accordance with this there is provided an X-ray collision position alignment method comprising adjusting the position of the collimator and / or the position of the X-ray detector.

본 발명의 제 2 측면에 따라서, X선 관에서 생성된 X선을 시준기를 통하여 X선 검출기에 방사하는 X선 방사/검출 장치를 사용하여 피사체를 스캐닝 함으로써 단층촬영 촬상을 실행할 때, 스캔을 시작하기 전에 X선 관의 온도와 현재 사용될 스캔 조건을 기반으로 하여 X선 관에서의 X선 초점 위치를 예측하는 단계와, X선 관에서 생성된 X선이 X선 검출기 상의 고정 위치에 충돌하도록, 예측된 위치에 따라 시준기의 위치 및/또는 X선 검출기의 위치를 조정하는 단계와, 조정 단계에 의해 위치 조정된 후 X선 방사/검출 장치를 사용하여 피사체를 스캐닝 함으로써 단층촬영 촬상을 실행하는 단계를 포함하는 X선 단층촬영 촬상 방법이 제공된다.According to the second aspect of the present invention, when performing a tomography imaging by scanning a subject using an X-ray radiation / detection device that radiates an X-ray generated in an X-ray tube to an X-ray detector through a collimator, scanning starts. Before the step of predicting the X-ray focus position in the X-ray tube based on the temperature of the X-ray tube and the scanning conditions to be used now, so that the X-ray generated in the X-ray tube collides with a fixed position on the X-ray detector, Adjusting the position of the collimator and / or the position of the X-ray detector in accordance with the predicted position, and performing tomography imaging by scanning the subject using an X-ray radiation / detection device after being adjusted by the adjustment step An X-ray tomography imaging method comprising a is provided.

본 발명의 제 3 측면에 따라서, X선 관에서 생성된 X선을 시준기를 통하여 X선 검출기에 방사하는 X선 방사/검출 장치를 사용하여 피사체를 스캐닝 함으로써 단층촬영 촬상을 실행하는 X선 단층촬영 촬상 장치로서, 스캔을 시작하기 전의 X선 관의 온도와 현재 사용될 스캔의 조건을 기반으로 하여 X선 관의 위치에서 X선 초점 위치를 예측하는 초점 위치 예측 수단과, X선 관에서 생성된 X선이 X선 검출기 상의 고정 위치에 충돌하도록, 예측된 X선 초점 위치에 따라 시준기의 위치 및/또는 X선 검출기의 위치를 조정하는 위치 조정 수단을 포함하는 X선 단층촬영 촬상 장치가 제공된다.According to a third aspect of the present invention, an X-ray tomography for performing tomography imaging by scanning a subject using an X-ray radiation / detection device that radiates an X-ray generated in an X-ray tube to an X-ray detector through a collimator. An imaging device comprising: focal position predicting means for predicting an X-ray focus position at an X-ray tube position based on a temperature of an X-ray tube before starting a scan and a condition of a scan to be used at present, and an X-ray tube generated at the X-ray tube An X-ray tomography imaging apparatus is provided that includes position adjusting means for adjusting the position of the collimator and / or the position of the X-ray detector in accordance with the predicted X-ray focal position so that the rays collide with the fixed position on the X-ray detector.

본 발명의 제 1 내지 제 3 측면 중 임의의 측면에서, X선 초점 위치가 축 스캔에서 적절히 예측될 수 있다는 점에서, 스캔 조건은 적어도 X선 방사/검출 장치의 경사각과 스캔 시간을 포함하는 것이 바람직하다.In any of the first to third aspects of the invention, in that the X-ray focal point position can be properly predicted in the axial scan, the scanning conditions comprise at least the tilt angle and the scan time of the X-ray radiation / detection apparatus. desirable.

본 발명의 제 1 내지 제 3 측면 중 임의의 측면에서, X선 초점 위치가 정지 스캔에서 적절히 예측될 수 있다는 점에서, 스캔 조건은 적어도 X선 방사/검출 장치의 경사각과 방위각을 포함하는 것이 바람직하다.In any of the first to third aspects of the present invention, in that the X-ray focal position can be properly predicted in the stationary scan, the scanning conditions preferably include at least the inclination angle and the azimuth angle of the X-ray radiation / detection device. Do.

상기 경우에, X선 초점 크기가 변할 때 X선 초점 위치가 적절히 예측될 수 있다는 점에서, 스캔 조건은 X선 초점 크기를 더 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the scanning condition preferably further includes the X-ray focus size in that the X-ray focus position can be properly predicted when the X-ray focus size changes.

본 발명의 제 1 내지 제 3 측면의 X선 충돌 위치 정렬 방법과 X선 단층촬영 촬상 방법 및 장치는 스캔을 시작하기 전에 예측된 X선 초점 위치에 따라 시준기 및/또는 X선 검출기의 위치를 조정하여, X선이 스캔의 바로 그 시작에서부터 X선 검출기의 고정 위치에 충돌하게 할 수 있다.The X-ray impingement position alignment method and X-ray tomography imaging method and apparatus of the first to third aspects of the present invention adjust the position of the collimator and / or the X-ray detector according to the predicted X-ray focus position before starting the scan. This allows the X-rays to collide with the fixed position of the X-ray detector from the very beginning of the scan.

따라서, 본 발명은 X선 충돌 위치가 스캔의 시작에서부터 고정 위치와 일치하는 X선 충돌 위치 정렬 방법과, 상기 X선 충돌 위치 정렬에 의거하여 촬상을 실행하는 X선 단층촬영 촬상 방법 및 장치를 구현할 수 있다.Therefore, the present invention can implement an X-ray collision position alignment method in which the X-ray collision position coincides with the fixed position from the start of scanning, and an X-ray tomography imaging method and apparatus for performing imaging based on the X-ray collision position alignment. Can be.

본 발명의 다른 목적 및 장점은 첨부 도면에서 예시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 설명에 의거하여 명백해질 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments of the invention illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 장치의 블록 다이어그램.1 is a block diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 장치에서 검출기 어레이를 도시하는 개략도.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a detector array in the apparatus shown in FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1에 도시된 장치에서 X선 방사/검출 장치를 도시하는 개략도.3 is a schematic diagram showing an X-ray radiation / detection device in the device shown in FIG.

도 4는 도 1에 도시된 장치에서 X선 방사/검출 장치를 도시하는 개략도.4 is a schematic diagram showing an X-ray radiation / detection device in the device shown in FIG.

도 5는 도 1에 도시된 장치에서 X선 방사/검출 장치를 도시하는 개략도.5 is a schematic diagram illustrating an X-ray radiation / detection device in the device shown in FIG. 1.

도 6은 도 1에 도시된 장치에서 X선 관의 주요 부분을 도시하는 개략도.FIG. 6 is a schematic diagram showing the main part of the X-ray tube in the device shown in FIG. 1; FIG.

도 7은 도 1에 도시된 장치에서 X선 관에서의 초점 이동과 이에 대응하는 시준기의 위치 조정을 도시하는 개략도.FIG. 7 is a schematic diagram illustrating focal shift in an X-ray tube and position adjustment of a corresponding collimator in the device shown in FIG. 1; FIG.

도 8은 도 1에 도시된 장치에서 X선 관에서의 초점 이동과 이에 대응하는 검출기 어레이의 위치 조정을 도시하는 개략도.8 is a schematic diagram illustrating focal shift in an X-ray tube and position adjustment of a corresponding detector array in the apparatus shown in FIG. 1;

도 9는 도 1에 도시된 장치를 교정할(calibrating) 때 스캔 조건을 도시하는 다이어그램.FIG. 9 is a diagram showing scan conditions when calibrating the apparatus shown in FIG. 1. FIG.

도 10은 도 1에 도시된 장치를 교정할 때 스캔 조건을 도시하는 다이어그램.FIG. 10 is a diagram illustrating scan conditions when calibrating the apparatus shown in FIG. 1. FIG.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

2 : 스캔 받침대 4 : 촬상 테이블2: scanning support 4: imaging table

6 : 조작원 콘솔 20 : X선 관6: operator console 20: X-ray tube

22 : 시준기 24 : 검출기 어레이22 collimator 24 detector array

26 : 데이터 수집 섹션 28 : X선 제어기26: Data Acquisition Section 28: X-Ray Controller

30 : 시준기 제어기 32 : 회전 섹션30 collimator controller 32 rotating section

34 : 회전 제어기 36 : 경사 제어기34: rotation controller 36: tilt controller

60 : 중앙 처리 장치 62 : 제어 인터페이스60: central processing unit 62: control interface

64 : 데이터 수집 버퍼 66 : 저장 디바이스64: data acquisition buffer 66: storage device

68 : 디스플레이 디바이스 70 : 동작 디바이스68: display device 70: operation device

본 발명은 첨부 도면에 도시된 실시예를 참조하여 이제 보다 상세히 설명될 것이다. 도 1은 본 발명의 한 실시예인 X선 CT 장치의 블록 다이어그램이다. 장치의 구성은 본 발명에 따른 장치의 한 실시예를 나타내고, 상기 장치의 동작은 본발명에 따른 방법의 한 실시예를 나타낸다.The invention will now be described in more detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. 1 is a block diagram of an X-ray CT apparatus, which is one embodiment of the present invention. The configuration of the device represents one embodiment of the device according to the invention and the operation of the device represents one embodiment of the method according to the invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 스캔 받침대(scan gantry)(2)와, 촬상 테이블(4)과, 조작원 콘솔(operator consol)(6)을 포함한다. 스캔 받침대(2)는 X선 관(20)을 구비한다. X선 관(20)은 본 발명에 따른 X선 관의 한 실시예를 나타낸다. X선 관(20)에는 온도 검출기(도시되지 않음)가 제공된다. X선 관(20)에 방사된 X선(도시되지 않음)은 시준기(22)에 의해 예를 들면, 부채 모양의 X선 빔으로 형성되고, 검출기 어레이(24)에 충돌하도록 만들어진다. 시준기(22)는 본 발명에 따른 시준기의 한 실시예를 나타낸다. 또한, 검출기 어레이(24)는 본 발명에 따른 X선 검출기의 한 실시예를 나타낸다. 검출기 어레이(24)는 부채 모양의 X선 빔 스프레딩 방향으로 어레이에 배열되는 다수의 X선 검출기 구성 요소를 구비한다. 검출기 어레이(24)의 구성은 다음에 설명될 것이다.As shown in FIG. 1, the apparatus includes a scan gantry 2, an imaging table 4, and an operator console 6. The scan pedestal 2 has an X-ray tube 20. X-ray tube 20 represents one embodiment of an X-ray tube according to the present invention. The X-ray tube 20 is provided with a temperature detector (not shown). X-rays (not shown) radiated to the X-ray tube 20 are formed by, for example, a fan-shaped X-ray beam by the collimator 22 and made to impinge on the detector array 24. Collimator 22 represents one embodiment of a collimator in accordance with the present invention. In addition, detector array 24 represents one embodiment of an X-ray detector in accordance with the present invention. Detector array 24 has a number of X-ray detector components arranged in the array in a fan-shaped X-ray beam spreading direction. The configuration of the detector array 24 will be described next.

X선 관(20), 시준기(22) 및 검출기 어레이(24)는 함께 X선 방사/검출 장치를 구성한다. X선 방사/검출 장치는 본 발명에 따른 X선 방사/검출 장치의 한 실시예를 나타내다. X선 방사/검출 장치의 구성은 다음에 설명될 것이다. 검출기 어레이(24)는 검출기 어레이(24)에 있는 개별 X선 검출기 구성 요소에 의해 검출된 데이터를 수집하는 데이터 수집 섹션(26)과 접속된다. 데이터 수집 섹션(26)은 X선 관(20)의 온도 데이터도 수집한다.X-ray tube 20, collimator 22 and detector array 24 together constitute an X-ray radiation / detection device. An X-ray radiation / detection device represents one embodiment of an X-ray radiation / detection device according to the present invention. The configuration of the X-ray radiation / detection apparatus will be described next. Detector array 24 is connected with a data collection section 26 that collects data detected by individual X-ray detector components in detector array 24. The data collection section 26 also collects temperature data of the X-ray tube 20.

X선 관(20)에서 X선을 방사하는 것은 X선 제어기(28)에 의해 제어된다. X선 관(20)과 X선 제어기(28) 사이의 접속 관계는 도면에서 생략된다. 시준기(22)는 시준기 제어기(30)에 의해 제어된다. 시준기(22)와 시준기 제어기(30) 사이의 접속 관계는 도면에서 생략된다.Radiating X-rays from the X-ray tube 20 is controlled by the X-ray controller 28. The connection relationship between the X-ray tube 20 and the X-ray controller 28 is omitted in the drawing. The collimator 22 is controlled by the collimator controller 30. The connection relationship between the collimator 22 and the collimator controller 30 is omitted in the drawing.

X선 관(20)에서부터 시준기 제어기(30)까지의 상기 설명된 구성 요소는 스캔 받침대(2)의 회전 섹션(32) 상에 지지된다. 회전 섹션(32)의 회전은 회전 제어기(34)에 의해 제어된다. 회전 섹션(32)과 회전 제어기(34) 사이의 접속 관계는 도면에서 생략된다. 스캔 받침대(2)는 스캔 받침대(2)의 경사 동작을 제어하는 경사 제어기(36)도 구비한다.The above-described components from the X-ray tube 20 to the collimator controller 30 are supported on the rotating section 32 of the scan pedestal 2. Rotation of the rotation section 32 is controlled by the rotation controller 34. The connection relationship between the rotation section 32 and the rotation controller 34 is omitted in the figure. The scan pedestal 2 also includes a tilt controller 36 for controlling the tilting operation of the scan pedestal 2.

촬상 테이블(4)은 피사체(도 1에 도시되지 않음)를 스캔 받침대(2)에 있는 X선 방사 공간으로 또는 X선 방사 공간으로부터 운반하기 위한 것이다. 피사체와 X선 방사 공간 사이의 관계는 다음에 설명될 것이다.The imaging table 4 is for carrying the subject (not shown in FIG. 1) to or from the X-ray radiation space in the scanning pedestal 2. The relationship between the subject and the X-ray radiant space will be described next.

조작원 콘솔(6)은 예를 들면, 컴퓨터로 구성되는 중앙 처리 장치(60)를 구비한다. 중앙 처리 장치(60)는 제어 인터페이스(62)와 접속되고, 제어 인터페이스(62)는 차례로, 스캔 받침대(2) 및 촬상 테이블(4)과 접속된다.The operator console 6 is provided with the central processing unit 60 which consists of a computer, for example. The central processing unit 60 is connected to the control interface 62, and the control interface 62 is in turn connected to the scan pedestal 2 and the imaging table 4.

중앙 처리 장치(60)는 제어 인터페이스(62)를 경유하여 스캔 받침대(2) 및 촬상 테이블(4)을 제어한다. 스캔 받침대(2)에 있는 데이터 수집 섹션(26), X선 제어기(28), 시준기 제어기(30), 회전 제어기(34) 및 경사 제어기(36)는 제어 인터페이스(62)를 통하여 제어된다. 상기 섹션과 제어 인터페이스(62) 사이의 개별 접속은 도면에서 생략된다. 중앙 처리 장치(60)는 본 발명에 따른 초점 위치 예측 수단의 한 실시예를 나타낸다. 중앙 처리 장치(60), 제어 인터페이스(62) 및 시준기 제어기(30)로 구성되는 섹션은 본 발명에 따른 위치 조정 수단의 한 실시예를 나타낸다.The central processing unit 60 controls the scan pedestal 2 and the imaging table 4 via the control interface 62. The data collection section 26, the X-ray controller 28, the collimator controller 30, the rotation controller 34 and the tilt controller 36 in the scan pedestal 2 are controlled via the control interface 62. The individual connection between the section and the control interface 62 is omitted in the figure. The central processing unit 60 represents one embodiment of the focal position prediction means according to the invention. The section consisting of the central processing unit 60, the control interface 62 and the collimator controller 30 represents one embodiment of the position adjusting means according to the invention.

중앙 처리 장치(60)는 데이터 수집 버퍼(64)에 연결되며, 데이터 수집 버퍼(64)는 스캔 받침대(2)의 데이터 수집 섹션(26)에 연결된다. 데이터 수집 섹션(26)에서 수집된 데이터는 데이터 수집 버퍼(64)에 입력되고, 버퍼(64)는 입력 데이터를 일시적으로 저장한다.The central processing unit 60 is connected to the data collection buffer 64, which is connected to the data collection section 26 of the scan pedestal 2. The data collected in the data collection section 26 is input to the data collection buffer 64, which buffer 64 temporarily stores the input data.

중앙 처리 장치(60)는 여러 가지 데이터, 재현된 영상, 프로그램 등을 저장하는 저장 디바이스(66)와도 접속된다. 중앙 처리 장치(60)는 더욱이 중앙 처리 장치(60)로부터 출력된 재현된 영상 및 다른 정보를 표시하는 디스플레이 디바이스(68)와, 여러 가지 명령 및 정보를 중앙 처리 장치(60)에 입력하도록 조작원(human operator) 의해 동작되는 동작 디바이스(70)와 접속된다.The central processing unit 60 is also connected to a storage device 66 that stores various data, reproduced images, programs and the like. The central processing unit 60 furthermore comprises a display device 68 for displaying reproduced images and other information output from the central processing unit 60, and an operator to input various commands and information to the central processing unit 60. human operating device 70).

도 2는 검출기 어레이(24)의 구성을 개략적으로 예시한다. 검출기 어레이(24)는 다수(예를 들면, 1,000 정도)의 X선 검출기 구성 요소(24i)가 호 모양으로 배열되는 2행의 다중 채널 X선 검출기(242, 244)로 구성된다. 참조 기호 'i'는 채널 색인을 나타내며, 예를 들면, i=1-1,000 이다. X선 검출기(242, 244)는 평행하게 서로 인접 배치된다. 검출기 어레이(24)의 양 단부(end)에 있는 일정한 수의 채널은 각각의 행에 대한 기준 채널로 사용된다. 기준 채널은 피사체가 촬상할 때 투영되는 범위밖에 위치한다.2 schematically illustrates the configuration of the detector array 24. Detector array 24 is comprised of two rows of multi-channel X-ray detectors 242 and 244 in which a plurality of (eg, about 1,000) X-ray detector components 24i are arranged in an arc shape. The reference symbol 'i' represents the channel index, for example i = 1-1,000. X-ray detectors 242 and 244 are disposed adjacent to each other in parallel. A constant number of channels at both ends of the detector array 24 are used as reference channels for each row. The reference channel is located outside the projected range when the subject is imaging.

도 3은 X선 방사/검출 장치에 있는 X선 관(20), 시준기(22) 및 검출기 어레이(24) 사이의 상호 관계를 예시한다. 도 3(a)은 정면도이고, 도 3(b)은 측면도이다. X선 방사/검출 장치에 의해 형성되는 기하학적 공간에서 3개의 상호 직교 좌표축은 x, y, z이라 한다. 상기 기호는 다음 도면에서도 마찬가지로 사용된다.도 3에 도시된 바와 같이, X선 관(20)에서 방사된 X선은 시준기(22)에 의해 부채 모양의 X선 빔(40)으로 형성되고, 검출기 어레이(24)와 충돌한다. 도 3(a)에서, 부채 모양의 X선 빔(40)의 범위 즉, X선 빔(40)의 폭이 예시된다. X선 빔(40)의 부채 표면은 x-y 평면과 평행하다. 도 3(b)에서, X선 빔(40)의 두께가 예시된다. X선 빔(40)은 두 행의 X선 검출기(242, 244)와 충돌하는데, 상기 X선 검출기(242, 244)의 두께는 동일하게 할당된다. X선 빔(40)의 두께 방향은 z 방향과 일치한다. z 방향은 또한 X선 방사/검출 장치의 회전축의 방향과도 일치한다.3 illustrates the interrelationship between X-ray tube 20, collimator 22 and detector array 24 in an X-ray radiation / detection device. Fig. 3 (a) is a front view and Fig. 3 (b) is a side view. Three mutually orthogonal coordinate axes in the geometric space formed by the X-ray radiation / detection device are referred to as x, y, z. The symbol is likewise used in the following figure. As shown in Fig. 3, the X-rays radiated from the X-ray tube 20 are formed into a fan-shaped X-ray beam 40 by the collimator 22, and the detector It collides with the array 24. In FIG. 3A, the range of the fan-shaped X-ray beam 40, that is, the width of the X-ray beam 40 is illustrated. The fan surface of the X-ray beam 40 is parallel to the x-y plane. In FIG. 3B, the thickness of the X-ray beam 40 is illustrated. The X-ray beam 40 collides with two rows of X-ray detectors 242 and 244, the thicknesses of which are equally assigned. The thickness direction of the X-ray beam 40 coincides with the z direction. The z direction also coincides with the direction of the axis of rotation of the X-ray radiation / detection device.

도 4에 예로 도시된 바와 같이, 촬상 테이블(4)에 배치된 피사체(8)는 X선 방사 공간으로 운반되는데, 피사체의 몸체 축은 X선 빔(40)의 부채 표면과 교차한다. 피사체(8)의 몸체 축은 z 방향과 일치한다. X선 빔(40)으로 분할되는 피사체(8)의 투영 영상은 검출기 어레이(24)에 투영된다. 피사체(8)의 동일 중심에서 X선 빔(40)의 두께의 1/2는 피사체(8)의 각각의 두 슬라이스 두께 'th'를 부여한다. 슬라이스 두께 'th'는 시준기(22)의 구경에 의해 결정된다.As shown by way of example in FIG. 4, the subject 8 arranged on the imaging table 4 is carried into the X-ray radiation space, the body axis of the subject intersecting with the fan surface of the X-ray beam 40. The body axis of the subject 8 coincides with the z direction. The projected image of the subject 8 divided into the X-ray beams 40 is projected onto the detector array 24. One half of the thickness of the X-ray beam 40 at the same center of the subject 8 gives each two slice thickness 'th' of the subject 8. The slice thickness 'th' is determined by the aperture of the collimator 22.

검출기 어레이(24) 상의 X선 빔의 충돌 상태를 예시하는 개략적 다이어그램은 도 5에서 보다 상세히 도시된다. 도시된 바와 같이, 구경이 좁아지도록 하는 방향으로 시준기(22)에 있는 시준기 블록(220, 222)을 이동시킴으로써, X선 검출기(242, 244)에서 투영 영상의 슬라이스 두께 'th'가 감소될 수 있다. 마찬가지로, 구경이 넓어지는 방향으로 시준기 블록(220, 222)이 이동되면, 투영 영상의 슬라이스 두께 'th'는 증가될 수 있다. 슬라이스 두께 'th'를 한정하는 시준기 블록(220, 220) 모두가 그들의 상대적 위치 관계가 유지되면서 z 방향으로 동시에 이동되면, 검출기 어레이(24)에 충돌하는 z 위치는 조정될 수 있다.A schematic diagram illustrating the collision state of the X-ray beam on the detector array 24 is shown in more detail in FIG. 5. As shown, by moving the collimator blocks 220 and 222 in the collimator 22 in the direction that the aperture is narrowed, the slice thickness 'th' of the projection image in the X-ray detectors 242 and 244 can be reduced. have. Similarly, when the collimator blocks 220 and 222 are moved in the direction in which the aperture is widened, the slice thickness 'th' of the projection image may be increased. If both collimator blocks 220, 220 defining slice thickness 'th' are moved simultaneously in the z direction while their relative positional relationship is maintained, the z position impinging on the detector array 24 can be adjusted.

상기 슬라이스 두께 조정 및 충돌 위치 조정은 시준기 제어기(30)에 의해 이루어진다. 충돌하는 z 위치는 검출기 어레이(24)에서 두 행의 각각의 기준 채널 사이의 출력 비를 기반으로 하여 검출되고, 시준기(22)의 위치는 슬라이스 두께가 두 행의 검출기 어레이 사이에서 동일하게 되도록, 검출된 신호를 기반으로 하여 조정된다. X선 관에서 초점의 이동에 의한 충돌 위치의 변화는 따라서 수정되고, X선 빔(40)은 고정 위치와 끊임없이 충돌하도록 만들어진다. 상기 기능은 이후부터 자동 시준기라 한다.The slice thickness adjustment and the collision position adjustment are made by the collimator controller 30. The colliding z position is detected based on the output ratio between each reference channel of two rows in the detector array 24, and the position of the collimator 22 is such that the slice thickness is equal between the two arrays of detector arrays, It is adjusted based on the detected signal. The change in the collision position due to the movement of the focus in the X-ray tube is thus corrected, and the X-ray beam 40 is made to constantly collide with the fixed position. This function is hereinafter referred to as automatic collimator.

충돌하는 z 위치는 시준기 블록(220, 222)을 이동시키는 대신, 도 5에 점선 화살표로 표시된 시준기(22)와 관련하여 z 방향으로 검출기 어레이(24)를 이동시킴으로써 조정될 수 있음의 유의해야 한다. 따라서, 슬라이스 두께를 조정하고 충돌 위치를 두께 방향으로 제어하는 두 메커니즘은 분리될 수 있고 따라서, 제어를 다양화시킨다. 다른 한편, 전체 제어가 위에서 설명된 시준기에 의해서만 실행되면, 제어 메커니즘은 모두 하나로 통합되어, 구성을 단순화할 필요성을 충족시킨다. 상기 두 수단이 충돌 위치 조정을 성취하도록 결합될 수 있음을 쉽게 인지할 것이다.Note that the colliding z position can be adjusted by moving the detector array 24 in the z direction relative to the collimator 22 indicated by the dashed arrows in FIG. 5, instead of moving the collimator blocks 220, 222. Thus, the two mechanisms for adjusting the slice thickness and controlling the collision location in the thickness direction can be separated, thus diversifying the control. On the other hand, if the entire control is executed only by the collimator described above, the control mechanisms are all integrated into one, meeting the need to simplify configuration. It will be readily appreciated that the two means can be combined to achieve collision position adjustment.

X선 관(20), 시준기(22) 및 검출기 어레이(24)로 구성되는 X선 방사/검출 장치는 그들의 방사가 유지되는 상태로, 피사체(8)의 몸체 축 주위를 회전한다(즉, 축 스캔). 피사체에 대한 투영 데이터는 매 스캔 회전에 대해 다수의(예를 들면, 1,000 정도의) 관찰 각도에서 수집된다. 투영 데이터의 수집은 검출기어레이(24), 데이터 수집 섹션(26) 및 데이터 수집 버퍼(64)로 구성되는 라인에 의해 실행된다.The X-ray radiation / detection device consisting of the X-ray tube 20, the collimator 22 and the detector array 24 rotates around the body axis of the subject 8, i.e., with their radiation maintained. scan). Projection data for the subject is collected at multiple (eg, about 1,000) viewing angles for every scan rotation. The collection of projection data is performed by a line consisting of a detector array 24, a data collection section 26 and a data collection buffer 64.

데이터 수집 버퍼(64)에 수집된 두 슬라이스에 대한 투영 데이터를 기반으로 하여, 중앙 처리 장치(60)는 단층촬영 영상을 생성하는데 즉, 두 슬라이스에 대해 영상 재현을 실행한다. 영상 재현은 예를 들면, 여파된 후방 투영 기술을 사용하여, 한 회전 동안 한 스캔에서 얻어지는 예를 들면, 1,000 관찰에 대한 투영 데이터를 처리함으로써 실행된다.Based on the projection data for the two slices collected in the data collection buffer 64, the central processing unit 60 generates a tomography image, i.e., performs image reproduction for the two slices. Image reproduction is performed by processing projection data for, for example, 1,000 observations obtained in one scan during one rotation, for example using a filtered rear projection technique.

스캔 받침대(2)가 경사 제어기(36)에 의해 경사질 경우, X선 방사/검출 장치의 회전 축(즉, z 축)은 피사체(8)의 몸체 축에 대하여 기울어진다. 이는 도 4의 도면에서 반 시계 방향 또는 시계 방향으로 경사진 슬라이스 면의 스캐닝을 허용한다.When the scanning pedestal 2 is inclined by the tilt controller 36, the axis of rotation (i.e., the z axis) of the X-ray radiation / detection device is inclined with respect to the body axis of the subject 8. This allows scanning of the slice face inclined counterclockwise or clockwise in the figure of FIG. 4.

더욱이, 피사체(8)의 투시 영상은 X선 방사/검출 장치의 회전이 정지된 채 X선을 방사하고, 피사체(8)의 몸체 축의 방향으로 촬상 테이블(4)을 이동시키는 동안 투영 데이터를 수집함으로써 얻어진다. 상기 투시 영상은 때로는 정지 스캔이라고도 한다. 투시 영상은 회전 궤도에서 X선 관(20)의 위치에 대응하는 임의의 각에서 정면 영상, 측면 영상 또는 경사진 측면 영상으로 얻어질 수 있다. 투시 영상에서 회전 궤도상의 X선 관(20)의 위치는 y 방향과 관련한 각도(즉, 방위각)로 표시된다.Moreover, the perspective image of the subject 8 collects projection data while radiating X-rays while the rotation of the X-ray radiation / detecting device is stopped and moving the imaging table 4 in the direction of the body axis of the subject 8. It is obtained by. The perspective image is sometimes referred to as still scan. The perspective image can be obtained as a front image, a side image or an inclined side image at any angle corresponding to the position of the X-ray tube 20 in the rotational trajectory. In the perspective image, the position of the X-ray tube 20 on the rotational track is represented by an angle (ie, azimuth) with respect to the y direction.

도 6은 X선 관(20)의 주요 부분에 대한 구성을 개략적으로 도시하며, 도 6(a)은 정면도이고, 도 6(b)은 측면도이다. 도시된 바와 같이, 빈 관(도시되지 않음) 내에 서로 마주보는 회전 애노드(200) 및 캐소드(202)가 제공된다. 회전 애노드(200)와 캐소드(202)는 사전 결정된 고압을 인가 받는다. 회전 애노드(200)는 구동 섹션(도시되지 않음)에 의해 구동되어, 고속으로 회전한다. 회전 애노드(200)는 캐소드(202)와 마주하는 경사면을 구비하며, 상기 경사면에는 전자빔이 캐소드(202)에서 방사되어, 전자빔의 충돌 에너지에 의해 X선 빔(40)을 생성한다.FIG. 6 schematically shows the configuration of the main part of the X-ray tube 20, where FIG. 6 (a) is a front view and FIG. 6 (b) is a side view. As shown, there are provided rotating anodes 200 and cathodes 202 facing each other in an empty tube (not shown). Rotating anode 200 and cathode 202 are subjected to a predetermined high pressure. The rotary anode 200 is driven by a drive section (not shown), which rotates at high speed. The rotating anode 200 has an inclined surface facing the cathode 202, in which an electron beam is emitted from the cathode 202 to generate the X-ray beam 40 by the collision energy of the electron beam.

애노드(200)의 면 위의 전자 빔 충돌 영역은 예를 들면, 캐소드(202)를 전환 시킴으로써 두 영역 사이 즉, 작은 영역(204)과 큰 영역(204') 사이에서 전환 될 수 있다. 작은 영역(204)은 X선 빔(40)을 생성하기 위해 작은 X선 초점을 형성하고, 큰 영역(204')은 X선 빔(40')을 생성하기 위해 큰 X선 초점을 형성한다. X선 초점은 다음에 단순히 초점이라고도 할 것이다.The electron beam impingement area on the face of the anode 200 can be switched between two areas, ie, between the small area 204 and the large area 204 ′, for example by switching the cathode 202. The small area 204 forms a small X-ray focus to produce the X-ray beam 40, and the large area 204 'forms a large X-ray focus to produce the X-ray beam 40'. X-ray focus will also be referred to simply as focus next.

전자빔의 충돌 에너지는 회전 애노드(200)의 온도를 상승시키고 따라서 X선 관(20)의 온도를 상승시킨다. X선 관(20)의 온도는 X선 방사의 지속 시간에 대응하게 상승한다. 온도 상승은 열 팽창을 수반하며, 열 팽창은 초점 z 위치가 변위 되게 한다. 변위의 방향은 회전 애노드(200)의 회전축이 팽창하는 방향과 일치하고, 상기 변위 방향은 "+(플러스) 방향"이라 하고, 반대 방향은 "-(마이너스) 방향"이라 한다.The collision energy of the electron beam raises the temperature of the rotating anode 200 and thus raises the temperature of the X-ray tube 20. The temperature of the X-ray tube 20 rises corresponding to the duration of X-ray radiation. The rise in temperature involves thermal expansion, which causes the focal z position to be displaced. The direction of displacement coincides with the direction in which the axis of rotation of the rotary anode 200 expands, the displacement direction is referred to as the "+ (plus) direction", and the opposite direction is referred to as the "-(minus) direction".

변위의 절대 크기가 작다할 지라도, 변위가 시준기 구경의 지레 받침(fulcrum)에 의거하여 광학 지레 작용(optical leverage)에 의해 확대되기 때문에 검출기 어레이(24)의 X선 충돌 표면상에서 상당히 큰 이동 거리로 나타난다.동일한 원리가 아래에 설명되는 바와 같이 다른 요인으로 인해 초점 이동에 적용된다.Although the absolute magnitude of the displacement is small, with a significantly larger travel distance on the X-ray impact surface of the detector array 24, the displacement is magnified by optical leverage based on the fulcrum of the collimator aperture. The same principle applies to focus shift due to other factors as described below.

초점 z 이동은 스캔 받침대(2)의 경사로 인한 것이다. 특히, 스캔 받침대(2)가 도 4에서 반 시계 방향{즉, (+) 방향}으로 경사지면, 초점은 예를 들면, (+) 방향으로 이동되고, 스캔 받침대(2)가 시계 방향{즉, (-) 방향}으로 경사지면, 초점은 예를 들면, (-) 방향으로 이동된다. 더욱이 초점 z 방향은 스캔하는 동안 스캔 받침대(2)의 회전 속도에 의해 영향을 받는다. 특히, 스캔 받침대(2)의 회전으로 인해 중앙 초점이 X선 관(20)에 작용하고 초점은 회전 속도에 따라 변하기 때문에, 회전 속도가 높고 즉, 스캔 시간이 짧을 때 초점은 예를 들면, (+) 방향으로 이동한다.The focal z movement is due to the inclination of the scan pedestal 2. In particular, when the scanning pedestal 2 is inclined counterclockwise (i.e. (+) direction) in FIG. 4, the focus is moved, for example, in the (+) direction, and the scanning pedestal 2 is clockwise { If inclined in the (-) direction}, the focus is moved in the (-) direction, for example. Moreover, the focal z direction is affected by the rotational speed of the scanning pedestal 2 during scanning. In particular, since the central focal point acts on the X-ray tube 20 due to the rotation of the scanning pedestal 2 and the focal point changes with the rotational speed, the focal point is for example, when the rotational speed is high, that is, the scan time is short ( Move in the +) direction.

더욱이, 초점이 도 6에 도시된 바와 같이 회전 애노드(200) 상의 전자 빔 충돌 영역을 변화시킴으로써 큰 것과 작은 것 사이에서 전환 될 때, 초점 z 위치는 회전 애노드(200)의 전자 빔 충돌 표면의 경사 때문에 이동한다. 그 외에, 정지 스캔이 실행될 때, 초점 z 위치는 스캔 시간에 의해서가 아니라 할 지라도, X선 관(20)의 방위각에 의해 영향을 받는다. 특히, 방위각이 0°일 때, 최대 변위는 예를 들면 (+) 방향으로 발생하고, 방위각이 180°일 때 최대 변위는 예를 들면, (-) 방향으로 발생한다. 마찬가지로, 0°와 180° 사이의 방위각은 중간 변위를 초래한다.Moreover, when the focus is switched between large and small by changing the electron beam impact area on the rotating anode 200 as shown in FIG. 6, the focal z position is tilted of the electron beam impact surface of the rotating anode 200. Because of you go. In addition, when the stationary scan is performed, the focal z position is affected by the azimuth angle of the X-ray tube 20, although not by the scan time. In particular, when the azimuth angle is 0 °, the maximum displacement occurs in the (+) direction, for example, and when the azimuth angle is 180 °, the maximum displacement occurs in the (-) direction, for example. Likewise, an azimuth between 0 ° and 180 ° results in an intermediate displacement.

초점 z 위치는 따라서 적어도 X선 관(20)의 온도, 스캔 받침대(2)의 경사각, 스캔 시간, 초점 크기(크거나 작음) 및 방위각으로 구성되는 요인에 의해 변화된다. 따라서, 중앙 처리 장치(60)는 스캔을 시작할 때 상기 요인을 기반으로 하여 초점 이동을 예측하며, x선 빔(40)의 충돌 위치가 검출기 어레이(24) 상의 고정 위치와 일치하게 하도록 시준기(22)의 z 오프셋 거리를 계산한다. 대안적으로, 검출기 어레이(24)의 위치를 조정하는 메커니즘이 제공되면, 검출기 어레이(24)의 z 오프셋 거리는 x선 빔(40)의 충돌 위치가 검출기 어레이(24)의 고정 위치와 일치하게 하도록 계산될 수 있다. 시준기(22)의 위치 {및/또는 검출기 어레이(24)의 위치}는 계산된 값에 따라 조정되고, 스캔이 시작된다.The focal z position is thus varied by at least a factor consisting of the temperature of the X-ray tube 20, the inclination angle of the scan pedestal 2, the scan time, the focal size (large or small) and the azimuth angle. Thus, the central processing unit 60 predicts the focal shift based on the above factors at the start of the scan, and the collimator 22 to ensure that the collision position of the x-ray beam 40 coincides with the fixed position on the detector array 24. Calculate the z offset distance Alternatively, if a mechanism is provided to adjust the position of the detector array 24, the z offset distance of the detector array 24 allows the collision position of the x-ray beam 40 to match the fixed position of the detector array 24. Can be calculated. The position of the collimator 22 (and / or the position of the detector array 24) is adjusted in accordance with the calculated value and the scan starts.

도 7은 시준기의 초점 이동과 그 대응 위치 조정의 개념을 나타내는 다이어그램을 도시한다. 도 7을 참조하면, 표준 상태는 초점이 검출기 어레이(24)의 z 중심에서 연장되는 정상 라인상의 위치(206)에 위치할 때의 상태로 정의되고, 표준 시준기 위치는 x선 빔(40)이 표준 상태에서 시준기(22)를 통하여 검출기 어레이(24)의 중심에 충돌하는 시준기(22)의 위치(230)로 정의된다.7 shows a diagram illustrating the concept of focal shift of the collimator and its corresponding position adjustment. Referring to FIG. 7, the standard state is defined as the state when the focal point is located at position 206 on the normal line extending from the z center of the detector array 24, and the standard collimator position is defined by the x-ray beam 40. It is defined as the location 230 of the collimator 22 impinging on the center of the detector array 24 through the collimator 22 in a standard state.

초점이 표준 상태에서 위치(206')로 도면에서 좌측(+) 방향으로 이동할 때, 위치(206')에서 방사하는 x선 빔(40')이 검출기 어레이(24)의 중심에 충돌하도록 하기 위하여, 시준기(22)는 표준 위치(230)에서 위치(230')로 (+) 방향으로 오프셋 되어야 한다. 마찬가지로, 초점이 표준 상태에서 위치(206")로 도면에서 우측(-) 방향으로 이동될 때, 위치(206")에서 방사하는 x선 빔(40")이 위치(206")에서 방사하는 x선 빔(40")이 검출기 어레이(24)의 중심에 충돌하도록 하기 위하여, 시준기(22)는 표준 위치(230)에서 위치(230")로 (-) 방향으로 오프셋 되어야 한다. 시준기(22)의 오프셋 방향 Z는 초점 이동 방향 z에 비례하며, 다음 수학식으로 표시된다.In order to cause the x-ray beam 40 'radiating at position 206' to collide with the center of the detector array 24 when the focal point moves from the standard state to position 206 'in the left (+) direction in the figure. The collimator 22 should be offset in the positive direction from the standard position 230 to the position 230 '. Likewise, when the focal point is moved from the standard state to the position 206 "in the right (-) direction in the figure, the x-ray beam 40" radiating at position 206 "radiates at position 206". In order for the sun beam 40 "to collide with the center of the detector array 24, the collimator 22 must be offset in the negative direction from the standard position 230 to the position 230". The offset direction Z of the collimator 22 is proportional to the focus movement direction z, and is represented by the following equation.

여기서, 비례 상수 G1(이득)은 1보다 작은 양의 값이다.Here, the proportional constant G1 (gain) is a positive value less than one.

도 8은 검출기 어레이의 초점 이동과 그 대응하는 위치 조정에 대한 개념을 나타내는 다이어그램을 도시한다. 초점이 표준 상태에서 위치(206')로 도면에서 우측(+) 방향으로 이동할 때, 위치(206')에서 방사하는 x선 빔(40')이 검출기 어레이(24)의 중심에 충돌하도록 하기 위하여, 검출기 어레이(24)는 표준 위치(240)에서 위치(240')로 (-) 방향으로 오프셋 되어야 한다. 마찬가지로, 초점이 표준 상태에서 위치(240')로 도면에서 우측(-) 방향으로 이동할 때, 위치(206")에서 방사하는 x선 빔(40")이 검출기 어레이(24)의 중심에 충돌하도록 하기 위하여, 검출기 어레이(24)는 표준 위치(240)에서 위치(240")로 (+) 방향으로 오프셋 되어야 한다. 검출기 어레이(24)의 오프셋 방향 Z는 초점 이동 거리 z에 비례하며, 다음 수학식으로 표시된다.8 shows a diagram illustrating the concept of focal shift of a detector array and its corresponding position adjustment. When the focal point moves from the standard state to the position 206 'in the right (+) direction in the figure, to cause the x-ray beam 40' radiating at the position 206 'to collide with the center of the detector array 24 The detector array 24 should be offset in the negative direction from the standard position 240 to the position 240 '. Similarly, when the focal point moves from the standard state to position 240 'in the right (-) direction in the figure, the x-ray beam 40 "radiating at position 206" collides with the center of the detector array 24. In order to do this, the detector array 24 must be offset in the positive direction from the standard position 240 to the position 240 ". The offset direction Z of the detector array 24 is proportional to the focal shift distance z, It is represented by an expression.

여기서, 비례 상수 G2(이득)는 절대치가 1보다 큰 음의 값이다.Here, the proportional constant G2 (gain) is a negative value whose absolute value is greater than one.

본 발명자는 축 스캔에서, 초점 이동 거리와 상기 요인이 다음과 같은 관계를 갖는다는 것을 발견하였다.In the axis scan, the inventors have found that the focal shift distance and the above factors have the following relationship.

여기서,here,

T는 동작 온도 범위에 대한 X선 관의 온도의 퍼센트이고,T is the percentage of the temperature of the X-ray tube over the operating temperature range,

T1은 온도 범위의 상한 예를 들면, 90%이며,T 1 is the upper limit of the temperature range, for example, 90%,

T2는 온도 범위의 하한 예를 들면, 10%이며,T 2 is a lower limit of the temperature range, for example, 10%,

U는 경사각이고,U is the angle of inclination,

U1은 (+) 방향으로의 경사각의 상한 예를 들면, 30°이며,U 1 is an upper limit of the inclination angle in the (+) direction, for example, 30 °,

U2는 (-) 방향으로의 경사각의 상한 예를 들면, 30°이며,U 2 is an upper limit of the inclination angle in the negative direction, for example, 30 °,

V는 스캔 시간이고,V is the scan time,

V1은 최장 스캔 시간 예를 들면, 3초이며,V 1 is the longest scan time, for example 3 seconds,

V2는 최단 스캔 시간 예를 들면, 0.8초이며,V 2 is the shortest scan time, for example 0.8 seconds,

W는 초점 크기 즉, '큰 초점' = 1이고 '작은 초점'=2이며,W is the focal size, i.e. 'big focus' = 1 and 'small focus' = 2.

a, b, c, d, k는 상수이다.a, b, c, d and k are constants.

본 발명자는 또한, 정지 스캔, 초점 이동 거리 및 상기 요인들이 다음 수학식과 같은 관계를 갖는 것을 발견하였다.The inventor has also found that the still scan, the focal shift distance and the above factors have a relationship as in the following equation.

여기서,here,

T는 동작 온도 범위에 대한 X선 관의 온도의 퍼센트이고,T is the percentage of the temperature of the X-ray tube over the operating temperature range,

T1은 온도 범위의 상한 예를 들면, 90%이며,T 1 is the upper limit of the temperature range, for example, 90%,

T2는 온도 범위의 하한 예를 들면, 10%이며,T 2 is a lower limit of the temperature range, for example, 10%,

U는 경사각이고,U is the angle of inclination,

U1은 (+) 방향으로의 경사각의 상한 예를 들면, 30°이며,U 1 is an upper limit of the inclination angle in the (+) direction, for example, 30 °,

U2는 (-) 방향으로의 경사각의 상한 예를 들면, 30°이며,U 2 is an upper limit of the inclination angle in the negative direction, for example, 30 °,

X는 방위각이고,X is azimuth,

W는 초점 크기 즉, '큰 초점' = 1이고 '작은 초점'=2이며,W is the focal size, i.e. 'big focus' = 1 and 'small focus' = 2.

a', b', c', d', k'는 상수이다.a ', b', c ', d', k 'are constants.

중앙 처리 장치(60)는 축 스캔에서 (수학식 3)에 따라 그리고 정지 스캔에서 (수학식 4)에 따라 초점 이동 거리 z를 예측하고, 예측된 값을 사용하여 (수학식 1)에 따라 시준기(22)가 이동될 거리 Z를 계산하며, 계산된 거리 Z를 기반으로 하여 시준기 제어기(30)를 통하여 위치 조정을 실행한다. 거리 Z는 검출기 어레이(24)의 위치가 조정될 때 (수학식 2)에 따라 계산된다.The central processing unit 60 predicts the focal shift distance z according to (Equation 3) in the axis scan and (Equation 4) in the stationary scan, and the collimator according to (Equation 1) using the predicted value. (22) calculates the distance Z to be moved, and performs position adjustment via the collimator controller 30 based on the calculated distance Z. The distance Z is calculated according to equation (2) when the position of the detector array 24 is adjusted.

그러나 (수학식 1)이 시준기(22)의 초기 위치가 표준 위치와 일치하는 경우를 나타내기 때문에, 시준기(22)의 오프셋 거리 Z'는 대개 표준 위치에서 시준기(22)의 현재 위치의 이동 z0을 포함하는 아래의 (수학식 5)를 사용하여 계산된다. 시준기(22)의 현재 위치는 중앙 처리 장치(60)에 의해 항상 감시된다는 것을 알아야 한다. 시준기(22)의 위치가 조정되는 경우에도 동일하다.However, since (Equation 1) represents the case where the initial position of the collimator 22 coincides with the standard position, the offset distance Z 'of the collimator 22 is usually the movement z0 of the current position of the collimator 22 from the standard position. It is calculated using Equation 5 below. It should be noted that the current position of the collimator 22 is always monitored by the central processing unit 60. The same applies when the position of the collimator 22 is adjusted.

본 발명자는 아래와 같이, 상기 언급된 요인을 기반으로 하여 시준기(22)의 오프셋 거리를 직접 계산하는 식을 더 발견하였다. 아래의 수학식에서 특별히 식별되지 않는다 할 지라도, 초점 이동의 예측이 포함된다는 것은 명백하다.The inventors further found an equation for directly calculating the offset distance of the collimator 22 based on the above-mentioned factors as follows. Although not specifically identified in the equation below, it is obvious that prediction of the focus shift is included.

축 스캔에 관하여는,Regarding axis scan,

이고, 여기서, Where

A, B, C, D, K는 상수이다.A, B, C, D, and K are constants.

정지 스캔에 관하여는,About still scan,

이고, 여기서, Where

A, B, C, D, K는 상수이다.A, B, C, D, and K are constants.

상수 A-K는 본 장치를 교정함으로써 얻어질 수 있다. 교정은 스캔 조건이 하나씩 변이 되는(differentiated) 상태에서, 스캔에 의해 실행된다. 교정 스캔은 피사체(8)를 지지하지 않고서 실행된다는 것을 쉽게 인지할 것이다.The constant A-K can be obtained by calibrating the apparatus. Calibration is performed by scanning, with the scan conditions varying one by one. It will be readily appreciated that the calibration scan is performed without supporting the subject 8.

축 스캔을 위한 스캔 순서 및 그 각각의 조건은 도 9에 도시된 테이블에 예시적으로 도시된다. 먼저, 시준기(22)는 표준 위치와 정렬되고, 제 1 스캔 1은 이 상태로 실행된다. 테이블에 도시된 바와 같이, 스캔 조건은 다음과 같다. 즉, X선 관의 온도는 동작 온도 범위의 10% 이하이고, 경사각은 -30°이며, 스캔 시간은 3초이며, 초점 크기는 '작다'. 스캔은 자동 시준기 기능에 의해 실행된다. 따라서, 시준기(22)의 위치는 자동으로 조정되어, x선 빔(40)의 충돌 위치가 고정 위치에 있게 된다. 그 다음에, 시준기 위치 Z1은 자동 조정된 후에 얻어진다. Z1은 스캔 1에 대한 스캔 조건에 의해 영향을 받는 초점 위치를 반영한다.The scan order for the axis scan and its respective conditions are exemplarily shown in the table shown in FIG. First, the collimator 22 is aligned with the standard position, and the first scan 1 is executed in this state. As shown in the table, the scan conditions are as follows. That is, the temperature of the X-ray tube is less than 10% of the operating temperature range, the inclination angle is -30 °, the scan time is 3 seconds, and the focal size is 'small'. Scanning is performed by the autocollimator function. Thus, the position of the collimator 22 is automatically adjusted so that the collision position of the x-ray beam 40 is in a fixed position. Then, the collimator position Z1 is obtained after automatic adjustment. Z1 reflects the focal position affected by the scan condition for scan 1.

다음에, 스캔 2가 실행된다. 스캔 조건은 경사각이 +30°인 것을 제외하면 스캔 1에서의 스캔 조건과 동일하다. 이 스캔에서부터, 시준기(22)의 위치 Z2는 자동 시준기에 의해 자동 조정된 후 얻어진다. Z2는 스캔 2에 대한 스캔 조건에 의해 영향을 받는 초점 위치를 반영하며, 경사각의 영향에 있어서만 Z1과 상이하다.Next, scan 2 is executed. The scan condition is the same as the scan condition in scan 1 except that the tilt angle is + 30 °. From this scan, the position Z2 of the collimator 22 is obtained after being automatically adjusted by the automatic collimator. Z2 reflects the focal position affected by the scan condition for scan 2, and differs from Z1 only in the effect of the tilt angle.

그 다음에, 스캔 3이 실행된다. 스캔 조건은 초점 크기가 '큰' 것을 제외하면 스캔 2에서의 스캔 조건과 동일하다. 이 스캔에서, 시준기(22)의 위치 Z3은 자동 시준기에 의해 자동으로 조정된 후 얻어진다. Z3은 스캔 3에 대한 스캔 조건에 의해 영향을 받은 초점 위치를 반영하고, 초점 크기의 영향에 있어서만 Z2와 상이하다.Then, scan 3 is executed. The scan condition is the same as the scan condition in scan 2 except that the focal size is 'large'. In this scan, the position Z3 of the collimator 22 is obtained after it is automatically adjusted by the automatic collimator. Z3 reflects the focal position affected by the scan condition for scan 3, and differs from Z2 only in the effect of the focus size.

그 다음에, 스캔 4가 실행된다. 스캔 조건은 스캔 시간이 0.8초인 것을 제외하면 스캔 3에서의 스캔 조건과 동일하다. 이 스캔에서, 시준기(22)의 위치 Z4는 자동 시준기에 의해 자동으로 조정될 후 얻어진다. Z4는 스캔 4에 대한 스캔 조건에 의해 영향을 받은 초점 위치를 방영하고, 스캔 시간의 영향에 있어서만 Z3과 상이하다.Then, scan 4 is executed. The scan condition is the same as the scan condition in scan 3 except that the scan time is 0.8 seconds. In this scan, the position Z4 of the collimator 22 is obtained after being adjusted automatically by the automatic collimator. Z4 broadcasts the focus position affected by the scan condition for scan 4 and differs from Z3 only in the effect of scan time.

상기 스캔 후에, 아이들 스캔(idle scan)은 X선 관의 온도를 상승시키도록 연속으로 실행된다. 아이들 스캔 동안, 자동 시준기 기능이 사용되지 않는다. X선 관의 온도가 동작 온도 범위의 90% 이상에 이를 때, 스캔 5가 실행된다. 스캔 조건은 X선 관의 온도가 동작 온도 범위의 90%보다 크다는 것을 제외하면 스캔 4에서의 스캔 조건과 동일하다. 이 스캔에서, 시준기(22)의 위치 Z5는 자동 시준기에 의해 자동으로 조정된 후에 얻어진다. Z5는 스캔 5에 대한 스캔 조건에 의해 영향을 받는 초점 위치를 반영하고, X선 관(20)의 온도의 영향에 있어서만 Z4와 상이하다.After the scan, an idle scan is performed continuously to raise the temperature of the X-ray tube. During the idle scan, the auto-collimator function is not used. When the temperature of the X-ray tube reaches 90% or more of the operating temperature range, scan 5 is executed. The scan conditions are the same as in scan 4 except that the temperature of the X-ray tube is greater than 90% of the operating temperature range. In this scan, the position Z5 of the collimator 22 is obtained after it is automatically adjusted by the automatic collimator. Z5 reflects the focal position affected by the scan condition for scan 5 and differs from Z4 only in the influence of the temperature of the X-ray tube 20.

이와 같이 얻어진 데이터 Z1-Z5는 다음 수학식에 따라 상수 A-K를 계산하는데 사용된다.The data Z1-Z5 thus obtained are used to calculate the constant A-K according to the following equation.

이고,ego,

여기서 T1, T2, U1, U2, V1, V2는 (수학식 3)과 동일하다.Where T 1 , T 2 , U 1 , U 2 , V 1 , V 2 are the same as (Equation 3).

정지 스캔에 대한 스캔의 순서 및 그 각각의 조건은 도 10의 테이블에 예시적으로 도시된다. 먼저, 시준기(22)는 표준 위치로 정렬되고, 제 1 스캔은 이 상태에서 실행된다. 테이블에 도시된 바와 같이, 스캔 조건은 다음과 같다. 즉, X선 관의 온도는 동작 온도 범위의 10% 이하이고, 경사각은 -30 °이며, 방위각은 0°이며, 초점 크기는 '작다'. 스캔은 자동 시준기 기능에 의거하여 실행된다. 따라서, 시준기(22)의 위치는 x선 빔(40)의 충돌 위치가 고정 위치에 있도록 자동으로 조정된다. 시준기 위치 Z1은 자동으로 조정된 후에 얻어진다.The order of scans and their respective conditions for a still scan is shown by way of example in the table of FIG. 10. First, the collimator 22 is aligned to the standard position, and the first scan is performed in this state. As shown in the table, the scan conditions are as follows. That is, the temperature of the X-ray tube is 10% or less of the operating temperature range, the inclination angle is -30 °, the azimuth angle is 0 °, and the focal size is 'small'. Scanning is performed based on the autocollimator function. Therefore, the position of the collimator 22 is automatically adjusted so that the collision position of the x-ray beam 40 is in a fixed position. The collimator position Z1 is obtained after automatically adjusting.

그 다음에, 스캔 2가 실행된다. 스캔 조건은 경사각이 30°인 것을 제외하면 스캔 2에서의 스캔 조건과 동일하다. 이 스캔에서부터, 시준기(22)의 위치 Z3은 자동 시준기에 의해 자동으로 조정된 후에 얻어진다.Then, scan 2 is executed. The scanning conditions are the same as those of scan 2 except that the inclination angle is 30 degrees. From this scan, the position Z3 of the collimator 22 is obtained after it is automatically adjusted by the automatic collimator.

그 다음에, 스캔 4가 실행된다. 스캔 조건은 방위각이 180°인 것을 제외하면 스캔 3에서의 스캔 조건과 동일하다. 이 스캔에서부터, 시준기(22)의 위치 Z4는 자동 시준기에 의해 자동으로 조정된 후에 얻어진다.Then, scan 4 is executed. The scan conditions are the same as those in scan 3 except that the azimuth angle is 180 °. From this scan, the position Z4 of the collimator 22 is obtained after it is automatically adjusted by the automatic collimator.

상기 스캔 후에, X선 방사는 X선 관의 온도를 상승시키도록 연속으로 실행된다. 이 시간 동안, 자동 시준기 기능이 사용되지 않는다. X선 관의 온도가 동작 온도 범위의 90%보다 높게 이를 때, 스캔 5가 실행된다. 스캔 조건은 X선 관의 온도가 동작 온도 범위의 90%보다 크다는 것을 제외하면 스캔 4에서의 스캔 조건과 동일하다. 이 스캔에서부터, 시준기(22)의 위치 Z5는 자동 시준기에 의해 자동으로 조정된 후에 얻어진다.After the scan, X-ray radiation is carried out continuously to raise the temperature of the X-ray tube. During this time, the autocollimator function is not used. When the temperature of the X-ray tube reaches 90% of the operating temperature range, scan 5 is executed. The scan conditions are the same as in scan 4 except that the temperature of the X-ray tube is greater than 90% of the operating temperature range. From this scan, the position Z5 of the collimator 22 is obtained after it is automatically adjusted by the automatic collimator.

이와 같이 얻어진 데이터 Z1-Z5는 다음 식에 따라 상수 A-K를 계산하는데 사용된다.The data Z1-Z5 thus obtained are used to calculate the constant A-K according to the following equation.

이고,ego,

여기서 T1, T2, U1, U2는 (수학식 4)와 동일하다.Where T 1 , T 2 , U 1 , U 2 are the same as (Equation 4).

(수학식 5), (수학식 6) 및 (수학식 7)은 각각 두 검출기 행의 슬라이스 두께가 같아지도록 X선 빔(40)이 방사되지만, 두 검출기 행의 슬라이스 두께 비가 대개 1:n(n≥1)일 경우 다음 수학식으로 표시되는 거리 'zn'만큼 큰 슬라이스 두께를갖는 측면으로 시준기(22)의 위치를 변위 시키기 위해 교정이 이루어질 수 있다.Equations (5), (6) and (7) show that the X-ray beam 40 is radiated such that the slice thicknesses of the two detector rows are the same, but the slice thickness ratio of the two detector rows is usually 1: n ( In the case of n≥1), calibration may be performed to displace the position of the collimator 22 to the side having a slice thickness as large as the distance 'zn' represented by the following equation.

이고,ego,

여기서,here,

M은 시준기 구경의 전체 폭이다.M is the overall width of the collimator bore.

이제 본 장치의 동작이 설명될 것이다. 본 장치는 조작원에 의해 발생된 명령을 기반으로 하여 중앙 처리 장치(60)의 제어 하에서 진행된다. 조작원은 촬상 조건을 동작 디바이스(70)를 통하여 입력한다. 촬상 조건은 관 전압, 관 전류, 슬라이스 두께, 슬라이스 위치, 경사각, 스캔 시간, 초점 크기 등을 포함한다. 정지 스캔에서, 방위각은 스캔 시간 대신 포함된다. 설명이 이후에 축 스캔을 참조하여 이루어진다 할 지라도, 정지 스캔에도 마찬가지이다. 더욱이, 설명이 시준기(22)의 위치가 조정되는 경우를 참조하여 이루어진다 할 지라도, 검출기 어레이(24)의 위치를 조정하는 경우 또는 시준기(22) 및 검출기 어레이(24)의 위치를 조정하는 경우에도 마찬가지이다.The operation of the device will now be described. The apparatus proceeds under the control of the central processing unit 60 based on the instruction generated by the operator. The operator inputs the imaging condition via the operation device 70. Imaging conditions include tube voltage, tube current, slice thickness, slice position, tilt angle, scan time, focus size, and the like. In stationary scan, the azimuth is included instead of the scan time. Although the description will be made later with reference to the axis scan, the same is true for the stop scan. Moreover, although the description is made with reference to the case where the position of the collimator 22 is adjusted, even when adjusting the position of the detector array 24 or when adjusting the positions of the collimator 22 and the detector array 24. It is the same.

중앙 처리 장치(60)는 스캔 조건과 (수학식 3)을 기반으로 하여 X선 관(20)의 온도 측정에 의거하여 스캔의 초기에 X선 관(20)의 초점 z 위치를 예측하고, (수학식 5)에 의해 시준기(22)의 z 위치 Z'를 계산한다. 대안적으로 시준기(22)의 z 위치 Z'는 (수학식 6)을 기반으로 하여 직접 계산된다.The central processing unit 60 predicts the focal z position of the X-ray tube 20 at the beginning of the scan based on the measurement of the temperature of the X-ray tube 20 based on the scan condition and (Equation 3), ( The z position Z 'of the collimator 22 is calculated by equation (5). Alternatively, the z position Z 'of the collimator 22 is calculated directly based on (Equation 6).

그 다음에, 조작원에 의해 발생된 명령을 기반으로 하여, 피사체(8)를 지지하는 촬상 테이블(4)이 배치되고, 이어서 스캔 받침대(2)의 회전 섹션(32)이 회전되며, X선은 축 스캔을 시작하도록 방사된다. 스캔의 시작에서 X선 관(20)의 초점 위치에 대응하는 시준기(22)의 z 위치 Z'이 조정되었기 때문에, X선 빔(40)은 스캔의 시작에서 검출기 어레이(24) 상의 고정 위치에 충돌한다. 그 외에, 스캔의 시작에서 발생하는 X선 관의 온도 상승으로 인한 초점 이동에 대하여, 충돌 위치는 자동 시준기 기능에 의해 안정화된다.Then, based on the command generated by the operator, the imaging table 4 supporting the subject 8 is arranged, and then the rotating section 32 of the scanning pedestal 2 is rotated, and the X-rays are Emitted to start the axis scan. Since the z position Z 'of the collimator 22 corresponding to the focal position of the X-ray tube 20 at the start of the scan has been adjusted, the X-ray beam 40 is in a fixed position on the detector array 24 at the start of the scan. Crash. In addition, for the focal shift due to the temperature rise of the X-ray tube occurring at the start of the scan, the collision position is stabilized by the autocollimator function.

중앙 처리 장치(60)는 스캔하는 동안 수집된 관찰 데이터(view data)를 기반으로 영상 재현을 실행한다. 영상 재현은 여파된 후방 투영(filtered back projection)과 같은 기술에 의해 관찰 데이터를 처리하여 실행된다. 피사체(8)의 단층촬영 영상은 영상 재현에 의해 얻어진다. X선이 시작에서부터 검출기 어레이(24) 상의 고정 위치에 충돌하기 때문에, 재현된 영상은 시작에서부터 바람직한 품질로 얻어질 수 있다.The central processing unit 60 performs image reproduction based on the observation data collected during the scan. Image reproduction is performed by processing the observation data by techniques such as filtered back projection. A tomography image of the subject 8 is obtained by image reproduction. Since the X-rays impinge on a fixed position on the detector array 24 from the start, the reproduced image can be obtained at the desired quality from the start.

검출기 어레이(24)가 두 평행한 행의 X선 검출기를 구비하기 때문에, 인접한 두 슬라이스에 대한 단층촬영 영상은 한 스캔에서 동시에 얻어질 수 있다. 이는 다중 슬라이스 스캔 또는 나선형 스캔을 실행할 때 효율적이다. 재구성된 영상은 디스플레이 디바이스(68)에 표시되고, 저장 디바이스(66)에 저장된다.Since the detector array 24 has two parallel rows of X-ray detectors, tomographic images of two adjacent slices can be obtained simultaneously in one scan. This is efficient when performing a multi-slice scan or a spiral scan. The reconstructed image is displayed on the display device 68 and stored in the storage device 66.

따라서, 스캔을 시작하기 전에, X선 관(20)의 초점 위치가 예측되고, 시준기(22) 등의 초기 위치는 조정되어, X선 빔이 검출기 어레이 상의 고정 위치와 충돌하게 된다. 상기 위치 조정은 스캔 휴지 시간(scan dwell time)이 예를 들면,양호한 품질을 갖는 영상을 얻기 위하여 1시간을 초과할 때마다 실행되는 것이 바람직하다. 휴지 시간이 1시간을 초과하지 않을 때조차도 X선 관의 온도가 동작 온도 범위의 10% 이하로 떨어지면 위치 조정이 실행되어야 한다.Thus, before starting the scan, the focal position of the X-ray tube 20 is predicted, and the initial position of the collimator 22 or the like is adjusted so that the X-ray beam collides with the fixed position on the detector array. The position adjustment is preferably performed whenever the scan dwell time exceeds, for example, one hour in order to obtain an image with good quality. Even when the idle time does not exceed 1 hour, a position adjustment should be performed when the temperature of the X-ray tube drops below 10% of the operating temperature range.

더욱이, 다른 경우에, 현재 사용될 스캔 조건으로부터 얻어지는 예측된 오프셋 크기와 이미 사용된 스캔 조건에서 얻어지는 예측된 오프셋 사이의 차가 일정한 한계를 초과할 때 위치 조정이 실행되는 것이 바람직하다. 더욱이, 양호한 품질을 항상 갖는 영상을 얻기 위하여 촬상 시리즈 또는 검사가 변할 때마다 위치 조정이 실행되는 것이 바람직하다.Moreover, in other cases, it is preferable that the position adjustment be performed when the difference between the predicted offset magnitude obtained from the scan condition to be used currently and the predicted offset obtained from the scan condition already used exceeds a certain limit. Moreover, it is preferable that the position adjustment is performed every time the imaging series or inspection changes in order to obtain an image always having good quality.

앞의 설명에서 X선 검출기의 두 행으로 구성되는 검출기 어레이가 참조된다할 지라도, 검출기 어레이는 다중 행 즉, 3 이상의 행으로 구성될 수 있고, 명백히 검출기 어레이는 단일 행의 검출기 어레이일 수 있다.Although reference is made to a detector array consisting of two rows of X-ray detectors in the foregoing description, the detector array may consist of multiple rows, ie three or more rows, and obviously the detector array may be a single array of detector arrays.

본 발명의 매우 상이한 실시예가 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않고서 구성될 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구 범위에서 정의되는 것 외에는 명세서에서 설명된 특정 실시예에 한정되지는 않는다.Very different embodiments of the invention may be constructed without departing from the spirit and scope of the invention. The invention is not limited to the specific embodiments described in the specification, except as defined in the appended claims.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, X선 충돌 위치가 스캔의 초기부터 고정 위치와 일치하게 하는 X선 충돌 위치 정렬 방법과, 상기 X선 충돌 위치 정렬에 의거하여 촬상을 실행하는 X선 단층촬영 촬상 방법 및 장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, an X-ray colliding position alignment method in which an X-ray colliding position coincides with a fixed position from the beginning of scanning, and X-rays for performing imaging based on the X-ray colliding position alignment A tomography imaging method and apparatus are provided.

Claims (3)

X선 관에서 생성된 X선을 시준기를 통하여 X선 검출기에 방사하는 X선 방사/검출 장치를 사용하여 피사체를 주사하여 단층촬영 촬상을 실행할 때, X선 충돌 위치 정렬 방법에 있어서,In the method of aligning the X-ray collision position when performing tomography imaging by scanning a subject using an X-ray radiation / detecting device that emits X-rays generated by the X-ray tube to the X-ray detector through a collimator, 스캔을 시작하기 전에 상기 X선 관의 온도와 현재 사용될 스캔 조건을 기반으로 하여 상기 X선관에서 X선 초점 위치를 예측하는 단계와,Estimating an X-ray focal position in the X-ray tube based on the temperature of the X-ray tube and the scan conditions to be used before starting the scan 상기 X선 관에서 생성된 X선이 상기 X선 검출기 상의 고정 위치에 충돌하도록, 상기 예측된 위치에 따라 상기 시준기의 위치 및/또는 상기 X선 검출기의 위치를 조정하는 단계Adjusting the position of the collimator and / or the position of the X-ray detector according to the predicted position such that the X-rays generated in the X-ray tube collide with a fixed position on the X-ray detector 를 포함하는 X선 충돌 위치 정렬 방법.X-ray collision location alignment method comprising a. X선 관에서 생성된 X선을 시준기를 통하여 X선 검출기에 방사하는 X선 방사/검출 장치를 사용하여 피사체를 주사하여 단층촬영 촬상을 실행할 때, X선 단층촬영 촬상 방법에 있어서,In the X-ray tomography imaging method, when tomography imaging is performed by scanning a subject using an X-ray radiation / detection device that radiates X-rays generated from an X-ray tube to an X-ray detector through a collimator, 스캔을 시작하기 전에 상기 X선 관의 온도와 현재 사용될 스캔 조건을 기반으로 하여 상기 X선관에서 X선 초점 위치를 예측하는 단계와,Estimating an X-ray focal position in the X-ray tube based on the temperature of the X-ray tube and the scan conditions to be used before starting the scan 상기 X선 관에서 생성된 X선이 상기 X선 검출기 상의 고정 위치에 충돌하도록, 상기 예측된 위치에 따라 상기 시준기의 위치 및/또는 상기 X선 검출기의 위치를 조정하는 단계와,Adjusting the position of the collimator and / or the position of the X-ray detector in accordance with the predicted position such that the X-rays generated in the X-ray tube collide with a fixed position on the X-ray detector; 상기 조정 단계에 의해 위치 조정된 후, 상기 X선 방사/검출 장치를 사용하여 상기 피사체를 주사함으로써 단층촬영 촬상을 실행하는 단계Performing position tomography imaging by scanning the subject using the X-ray radiation / detection device after the position adjustment by the adjusting step 를 포함하는 X선 단층촬영 촬상 방법.X-ray tomography imaging method comprising a. X선 관에서 생성된 X선을 시준기를 통하여 X선 검출기에 방사하는 X선 방사/검출 장치를 사용하여 피사체를 주사하여 단층촬영 촬상을 실행하는 X선 단층촬영 촬상 장치에 있어서,An X-ray tomography imaging apparatus for performing tomography imaging by scanning a subject using an X-ray radiation / detection apparatus that radiates X-rays generated from an X-ray tube to an X-ray detector through a collimator, 스캔을 시작하기 전에 상기 X선 관의 온도와 현재 사용될 스캔 조건을 기반으로 하여 상기 X선관에서 X선 초점 위치를 예측하는 초점 위치 예측 수단과,Focal position predicting means for predicting the X-ray focal position in the X-ray tube based on the temperature of the X-ray tube and the scanning conditions to be used before starting the scan; 상기 X선 관에서 생성된 X선이 상기 X선 검출기 상의 고정 위치에 충돌하도록, 상기 예측된 X선 초점 위치에 따라 상기 시준기의 위치 및/또는 상기 X선 검출기의 위치를 조정하는 위치 조정 수단Position adjusting means for adjusting the position of the collimator and / or the position of the X-ray detector according to the predicted X-ray focal position such that the X-rays generated in the X-ray tube collide with a fixed position on the X-ray detector 을 포함하는 X선 단층촬영 촬상 장치.X-ray tomography imaging apparatus comprising a.
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