專利名稱：X射線攝像裝置以及x射線攝像裝置的x射線焦點位置控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及X射線攝像裝置，尤其涉及對X射線的焦點位置的變化進行校正的X射線攝像裝置以及X射線攝像裝置的X射線焦點位置控制方法。
背景技術：
X射線CT裝置是根據(jù)從多個方向拍攝到的被檢體的X射線透射像(以下，稱作投影數(shù)據(jù))來計算X射線吸收系數(shù)，獲得被檢體的斷層像(以下，稱作重構像)的裝置。在醫(yī)療、非破壞性檢查的領域被廣泛應用，尤其是近年來，在醫(yī)療現(xiàn)場，旋轉驅動的高速化、X射線檢測器向旋轉軸方向的多級化得到發(fā)展。由此，能夠不產生模糊地拍攝心臟等活動的臟器整體。
這些X射線CT裝置中作為X射線源來使用的X射線管，以高壓對燈絲所產生的熱電子進行加速，并且使其收斂于焦點后與旋轉陽極目標碰撞從而產生X射線。此時熱電子的一部分能量被變換為X射線，但大部分被變換為熱，焦點成為高溫。由于該熱，支撐X射線目標的旋轉軸等，溫度上升而產生伸縮(以后，稱作熱伸展)，焦點位置發(fā)生變化。然后，所產生的熱被放射或冷卻器導出到外部，因此X射線目標的旋轉軸等溫度下降從而產生收縮，焦點位置再次變化。在很多X射線CT裝置中，如圖19所示，X射線管100內的X射線目標400的旋轉軸402的方向，被配置為與臺架旋轉部101的旋轉軸403的方向一致，進而該方向與X射線檢測器104的層面方向107—致。因此，若產生了 X射線目標旋轉軸402等的熱伸展所導致的焦點位置移動，則X射線照射范圍在層面方向107上變化。
這樣的熱伸展有時成為重構像中的偽影(artifact)的產生、定量性的下降等畫質惡化的原因。關于該現(xiàn)象，利用圖20進行說明。圖20是表示X射線照射范圍的變化成為偽影的產生、定量性的下降等原因的說明圖，(a)表示X射線照射范圍的一例，(b)表示與(a)不同的X射線照射范圍的一例。在圖20中，X射線檢測元件228在層面方向107和通道方向108被二維地配置的X射線檢測器中，表示位于層面方向的端部、且與通道方向108相鄰的2個X射線檢測元件228。進而在(a)和(b)中X射線照射范圍404不同。
該圖20中記載的X射線檢測元件228-1和228_2在層面方向107具有位置偏差。這是由于構成X射線檢測元件 的閃爍器元件或光電二極管元件在制作時或組裝時產生的位置偏差或變形、由閃爍器元件或光電二極管元件構成的塊基板(block board)在粘接或搭載時所產生的位置偏差或變形、在X射線檢測器由多個X射線檢測模塊構成的情況下其排列模塊間的位置偏差等而產生。
如此，位置偏差難以完全去除。
這樣，當X射線檢測元件228在層面方向上具有位置偏差時，若照射范圍從(a)到(b)在層面方向107上移動，則X射線檢測元件228-1和228-2示出不同的變化。在X射線檢測元件228-1中，在(a)和(b)的任意一種情況下，由于在X射線檢測元件整體入射X射線，因此輸出不發(fā)生變化。另一方面，對于X射線檢測元件228-2，在(b)時X射線檢測元件的一部分照射不到X射線，輸出下降。這樣的根據(jù)X射線檢測元件228的不同而不同的輸出變化產生重構像中的偽影或定量性的下降。
為了防止這樣的焦點移動所導致的X射線照射范圍的變動，例如如專利文獻I中記載的那樣，通過利用在上次X照射時檢測出的焦點位置和冷卻特性數(shù)據(jù)來推定下次X射線照射時的焦點位置，從而對X射線準直器進行移動。
在先技術文獻
專利文獻
專利文獻I JP特開2000-51209號公報發(fā)明概要
發(fā)明要解決的課題
但是在專利文獻I的焦點位置的推定方法中，存在如下問題:在采用上次X照射時檢測出的焦點位置的情況下，存在溫度的傳導不同的熱伸展的多種原因，在上次以前被照射的X射線所導致的加熱產生影響等情況下，預測精度下降。這在如下情況下等產生:例如在X射線管中存在通過X射線照射而立即升溫的熱伸展部位、和需要時間來升溫的部位，各部位的冷卻特性不同。此時各部位的溫度依賴于上次以前的X射線照射的條件、X射線照射間隔等來決定，因此根據(jù)狀況不同整體的冷卻特性發(fā)生變化，預測精度下降。這導致照射野的決定精度的下降，有可能成為CT的畫質惡化的原因
發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述問題而作出，目的在于提供一種即使在存在多種原因導致的熱伸展的情況下，也能夠提高焦點位置的預測精度的X射線攝像裝置及其控制方法。
解決課題的手段
為了解決所述課題，本發(fā)明所涉及的X射線攝像裝置的特征在于，具備:X射線產生單元，其從焦點照射X射線，具有第I部位和第2部位，所述第I部位具有第I變化分量，由于所述X射線產生單元所產生的熱而變化，所述第2部位具有與第I變化分量不同的第2變化分量，由于所述X射線產生單元所產生的熱而變化；X射線檢測單元，其對所述X射線進行檢測并變換為電信號；焦點位置檢測單元，其對照射了所述X射線時的焦點位置進行檢測；焦點位置變化量推定單元，其利用具有所述第I變化分量而變化的第I變化量、和具有所述第2變化分量而變化的第2變化量來對所述焦點位置相對于所述焦點的基準位置的變化量進行推定；和校 正單元，其按照將所述焦點位置變化量推定單元所推定出的所述焦點位置的變化量抵消的方式，來對所述X射線的照射區(qū)域與所述X射線檢測單元之間的相對位置進行校正。
此外，本發(fā)明所涉及的X射線攝像裝置的X射線焦點位置控制方法，所述X射線攝像裝置具備:x射線產生單元，其從焦點照射X射線，具有第I部位和第2部位，所述第I部位具有第I變化分量，由于X射線產生單元所產生的熱而變化，所述第2部位具有與所述第I變化分量不同的第2變化分量，由于X射線產生單元所產生的熱而變化；和X射線檢測單元，其檢測所述X射線并變換為電信號，所述X射線焦點位置控制方法的特征在于，具備如下步驟:對照射了所述X射線時的焦點位置進行檢測的步驟；利用具有所述第I變化分量而變化的第I變化量、和具有所述第2變化分量而變化的第2變化量來對所述焦點位置相對于所述焦點的基準位置的變化量進行推定的步驟；和按照將所推定出的所述焦點位置的變化量抵消的方式，來對所述X射線的照射區(qū)域與所述X射線檢測單元之間的相對位置進行校正的步驟。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，在由于溫度的傳遞不同的多個部位的熱伸展的原因而產生X射線焦點移動的情況下，即使在之前不進行用于焦點位置檢測的X射線照射，通過高精度地決定并變更X射線照射范圍，也能夠使攝影定時不延遲地除去、抑制焦點移動所引起的畫質惡化。


圖1是第I實施方式所涉及的X射線CT裝置的示意圖。
圖2是表示X射線源100與X射線管移動單元301的位置關系的說明圖。
圖3是表示本實施方式所涉及的焦點控制處理的流程的流程圖。
圖4是焦點位置測量用檢測器的示意圖。
圖5是用于檢測焦點位置的焦點位置測量用狹縫的示意圖。
圖6是表示由焦點位置檢測單元檢測焦點位置的方法的說明圖。
圖7是表示根據(jù)焦點檢測用X射線檢測元件的輸出的差分值，來檢測焦點位置的方法的說明圖。
圖8是表示通過事先測量而得到的熱伸展特性的一例的說明圖。
圖9是表示焦點移動量的推定方法的一例的說明圖。
圖10是表示焦點移動量的推定方法的一例的說明圖。
圖11是表示X射線管的冷卻時的焦點位置的評價結果的一例的曲線圖。
圖12是表示第3實施方式的推定函數(shù)的決定方法的說明圖。
圖13是第4實施方式所涉及的X射線CT裝置的示意圖。
圖14是表示X射線準直器303的移動方法的說明圖，(a)表示焦點移動前，(b)表示由于X射線照射所產生的熱而產生了焦點移動，但沒有進行焦點移動控制的情況
圖15是第5實施方式所涉及的X射線CT裝置的示意圖。
圖16是表示X射線檢測器104的移動方法的說明圖，(a)表示焦點移動前，(b)表示由于X射線照射所產生的熱而產生了焦點移動，但沒有進行焦點移動控制的情況。
圖17是表示X射 線準直器303和X射線檢測器104的移動方法的說明圖，(a)表示焦點移動前，(b)表示由于X射線照射所產生的熱而產生了焦點移動，但沒有進行焦點移動控制的情況。
圖18是第6實施方式所涉及的X射線CT裝置的示意圖。
圖19是表示現(xiàn)有的X射線CT裝置的旋轉軸402的方向的說明圖。
圖20是表示在現(xiàn)有技術的X射線CT裝置中，X射線照射范圍的變化成為偽影的產生、定量性的下降等的原因的說明圖，(a)表示X射線照射范圍的一例，(b)表示與(a)不同的X射線照射范圍的一例。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳述。在以下的說明中，對具有相同功能的部分附加相同的符號，省略重復的說明。
<第I實施方式>
本實施方式是在醫(yī)療中使用的一例的X射線CT裝置，以下，利用圖1至圖9來進行說明。
圖1是本實施方式所涉及的X射線CT裝置的示意圖，圖2是表示X射線源100與X射線管移動單元301的位置關系的說明圖，圖3是表示本實施方式所涉及的焦點控制處理的流程的流程圖，圖4是焦點位置測量用檢測器的示意圖，圖5是用于檢測焦點位置的焦點位置測量用狹縫的示意圖，圖6是表示焦點位置檢測單元檢測焦點位置的方法的說明圖，圖7是表示根據(jù)焦點檢測用X射線檢測元件的輸出的差分值，來檢測焦點位置的方法的說明圖，圖8是表示通過事先測量而得到的熱伸展特性的一例的說明圖，圖9是表示焦點移動量的推定方法的一例的說明圖。
利用圖1，對本實施方式所涉及的X射線CT裝置的概要進行說明。本實施方式所涉及的X射線CT裝置由如下部分構成:X射線源100 ;X射線管移動單元301 ;x射線準直器303 ；由焦點位置測量用狹縫304和焦點位置測量用檢測器300構成的焦點位置檢測單元306 ；X射線檢測器104 ;信號收集單元118 ;中央處理裝置105 ;顯示裝置106 ;輸入單元119 ;控制單元117 ;臺架旋轉部101 ;臥臺載板103。
X射線檢測器104以X射線源100大致為中心的圓弧狀地配置了多個，與X射線源100 一起搭載于臺架旋轉部101。
在此，在圖1中，為了使說明簡單，示出了 X射線檢測器104為8個的情況，但在實際的裝置中，例如為40個左右。此外，在X射線檢測器104的前面(與X射線源100對置的面)設置有X射線柵格(圖1中未圖示)，防止從X射線源100照射的X射線中、由被檢體102等散射的X射線入射到X射線檢測器104。
接下來，為了說明X射線源100與X射線管移動單元301的位置關系、以及X射線源100的移動方法，在圖2中示出旋轉軸方向107的剖面圖。X射線管移動單元301被安裝于臺架旋轉部101，通過支撐棒305對X射線源100進行支撐。通過這種構造，X射線管移動單元301通過移動支撐棒305，從而能夠將X射線源100在旋轉軸方向107上移動。另一方面，在X射線源100內 具備可旋轉地對目標400進行支撐的X射線目標旋轉軸402。被加速的電子在目標上發(fā)生碰撞的部位成為X射線405的焦點333。由于X射線405的產生所伴隨的發(fā)熱，X射線目標旋轉軸402等熱伸展，焦點位置在X射線源100內移動，并且由于支撐棒305升溫而產生熱膨脹，X射線源100在旋轉軸方向107上移動，焦點位置發(fā)生變化。
接著，利用圖1，對取得剖面像(重構像)的攝影方法(以后，稱作實際攝影)和處理的方法進行說明。首先在X射線CT裝置的電源接通后，開始焦點位置的控制。關于該控制方法，以下詳細地記述。接著，若從輸入單元119輸入了實際攝影的開始，則從X射線源100將扇狀的X射線向著載置于臥臺載板103的被檢體102進行照射，用X射線檢測器104來檢測透射了被檢體102的X射線，并將其變換為電信號。在X射線源100的X射線輸出口配置有X射線準直器303，對照射范圍進行了限定。
一邊通過將臺架旋轉部101在旋轉方向108上進行旋轉，來改變X射線相對于被檢體102的照射角度，一邊反復進行該攝影，取得360度的投影數(shù)據(jù)。攝影例如每隔0.4度在多個視圖間進行。在此期間還進行X射線焦點的位置控制。
由信號收集單元118來對如此獲得的電信號進行收集并變換為數(shù)字信號，制作原始數(shù)據(jù)(raw data)。接著，針對原始數(shù)據(jù)，由中央處理裝置105進行圖像處理，制作投影數(shù)據(jù)。該圖像處理，例如是X射線檢測器104的靈敏度、偏移量的偏差的校正。接著，對投影數(shù)據(jù)進行重構，制作被檢體102的X射線吸收系數(shù)分布的重構像。將結果顯示于顯示裝置106。
接著，利用圖3來對之前記述的由中央處理裝置105進行的焦點位置的控制方法進行說明。
(步驟SI)
進行X射線CT裝置的電源接通(SI)。
(步驟S2)
X射線管移動單元301將X射線管100移動至初始位置(S2)。該初始位置是指，當X射線管100升溫之前沒有熱伸展時，實現(xiàn)X射線向規(guī)定的X射線照射范圍的照射的焦點位置(以后，稱作初始焦點位置)。該初始焦點位置通過實際測量來事先進行測量，并預先存儲在中央處理單元105的存儲單元中。然后，在本步驟中，X射線管移動單元301從上述存儲單元讀出初始焦點位置，使X射線源100移動至該位置。此外，上述規(guī)定照射范圍是指，例如層面方向的照射X射線的本影的中心與X射線檢測器104的層面方向的中心一致的照射范圍。
(步驟S3)·
接著，中央處理單元105進行之前是否存在X射線照射的判定(S3)。在此，之前是指，例如，從進行上次的判定處理(S3的處理)開始，到進行本次的判定處理(S3的處理)為止的期間的時間。此外，步驟S3的判定處理，例如也可以按照I秒間隔等每隔規(guī)定的時間來進行。由此，能夠每隔規(guī)定的時間進行判定，能夠進行實時性好的控制。
在步驟S3中，在判定為進行了 X射線照射的情況下，進入步驟S4，在判定為沒有進行X射線照射的情況下進入步驟S7。
(步驟S4)
由焦點位置檢測單元306進行焦點位置的檢測。此時，在步驟S3的判定中判定為“有”的之前的X射線照射期間內的開始的期間(以后，稱作初期)和結束的期間(以后，稱作末期)這兩個期間對焦點位置進行檢測。在此，初期是指例如X射線照射時間的前半段以內，末期是指例如X射線照射時間的后半段以內。焦點位置檢測單元306，若進行了實際攝影中的X射線照射，則利用焦點位置測量用檢測器300所檢測出的值對此時被照射的X射線進行焦點位置的檢測。因此，在本步驟S4中，利用了在之前的X射線照射中獲得的檢測值的焦點位置的實測值將會被算出。這些被檢測出的初期和末期的焦點位置以及對它們進行了測量的時刻，被存儲在中央處理單元105的存儲單元中。本步驟中的焦點位置的檢測方法的詳細內容在后面敘述。
(步驟S5)
中央處理單元105基于檢測出的焦點位置結果，進行X射線管100的移動量的計算(S5)。本步驟中的X射線管100的移動量的計算方法的詳細內容在后面敘述。
(步驟S6)
控制單元117對X射線管移動單元301進行控制，將X射線管100移動在步驟S5中算出的量(S6)。該移動例如通過X射線管移動單元301具有由步進電動機對X射線管100進行移動的機構，并由控制單元117將控制信號發(fā)送給步進電動機來實現(xiàn)。
(步驟S7)
在步驟S3的判定處理中，在判定為沒有進行X射線照射的情況下，推定焦點從初始焦點位置移動了怎樣的程度(S7)。本步驟中的焦點位置的推定方法的詳細內容在后面敘述。
(步驟S8)
中央處理單元105基于在步驟S7中推定出的焦點位置，來進行X射線管100的移動量的計算(S8)。本步驟中的X射線管100的移動量的計算方法的詳細情況在后面敘述。
(步驟S9)
控制單元117對X射線管移動單元301進行控制，使X射線管100移動在步驟S8中算出的量(S9)。該移動例如通過X射線管移動單元301具有由步進電動機對X射線管100進行移動的機構，并由控 制單元117將控制信號發(fā)送給步進電動機來實現(xiàn)。
由此，即使產生了熱伸展，也能夠使實際的焦點位于初始焦點位置。若沒有用X射線管移動單元301對X射線管100進行移動控制的情況下，實際的焦點將會從初始焦點位置偏離通過推定而得到的焦點移動量。
(步驟S10，S11)
中央處理單元105進行是否將電源斷開(OFF)的判定167 (SlO)。在判定為“否”的情況下，回到步驟S2的X射線照射的有無的判定處理。在“是”的情況下將X射線CT裝置的電源斷開(Sll)。
接著，針對前面記載的焦點位置的檢測(S4)和X射線管100的移動量的計算(S5)的方法，詳細進行描述。
焦點位置的檢測，由焦點位置檢測單元306利用實際攝影的X射線來進行。焦點位置檢測單元306由例如圖4所示那樣的焦點位置測量用檢測器300、和例如圖5那樣的焦點位置測量用狹縫304構成。焦點位置測量用檢測器300具有例如2個焦點檢測用X射線檢測元件310-1、310-2，將其輸出從連接器311進行輸出，由此中央處理單元105獲得數(shù)據(jù)。焦點位置測量用狹縫304由例如鎢、鑰、鉛、黃銅之類的X射線吸收較大的金屬構成。焦點位置檢測單元306形成例如在從焦點位置測量用檢測器300的X射線入射面稍微離開的位置，設置了焦點位置測量用狹縫304的構造，當照射了 X射線時，在焦點位置測量用檢測器300上，制作圖6所示那樣的影312。
該影312在X射線焦點在層面方向107上移動時，在方向110的方向上移動，影312與焦點檢測用X射線檢測元件310-1和310-2的重復區(qū)域的大小改變。例如，當焦點位置測量用狹縫304向方向110的正側移動時，影312也同樣地移動，焦點檢測用X射線檢測元件310-1的X射線入射面積依賴于移動量，焦點檢測用X射線檢測元件310-2反而變小。當狹縫304向方向110的負側移動時，與之相反。因此，例如焦點檢測用X射線檢測元件310-1與310-2的輸出的差分值反映X射線焦點位置的移動量。
在圖7中示出該差分值與移動量的關系的一例。函數(shù)122是在實際攝影之前，一邊移動X射線管100等來改變X射線焦點位置121，一邊對焦點檢測用X射線檢測元件310-1和310-2的輸出進行測量而得到的結果的一例，將該差分值120預先存儲在中央處理單元105的存儲單元中。橫軸表示X射線焦點的移動量121，縱軸表示輸出的差分值120。此外，點A是實現(xiàn)規(guī)定照射范圍時，此時的差分值為Sa。
在實際攝影中，中央處理單元105根據(jù)焦點檢測用X射線檢測元件310-1與310_2的差分值120、和預先存儲的函數(shù)122，來算出應將X射線管100移動多少。例如，對于在實際攝影中使用的X射線，假設由焦點檢測用X射線檢測元件310-1和310-2輸出的差分值為Sb。中央處理單元105取得該差分值Sb，并將其代入到圖7所示的函數(shù)122中，由此算出函數(shù)122上的表示差分值Sb的點B。該點B上的焦點位置Fb成為當前的焦點位置。中央處理單元105可知當前的焦點位置位于從初始焦點位置(點A)偏離了 Fb的位置。因此，中央處理單元105算出用于對從初始焦點位置到當前的焦點位置為止的焦點位置的移動量進行校正的X射線管100的移動量為-Fb。
接著，針對 在圖3的步驟S7中記述的焦點移動量的推定、和用于對在步驟S8中推定出的焦點移動量進行校正的X射線管的移動量的計算方法進行說明。
為了推定焦點移動量，在實際攝影之前，在X射線管移動單元301沒有進行X射線管100的移動控制的狀態(tài)下，對冷卻時的焦點位置的變化進行評價。
在該事先的測量中，對在X射線照射所導致的加熱后產生的X射線管101內的焦點移動、和支撐棒305的收縮所導致的焦點移動這兩者進行評價，決定X射線管101內的焦點移動的時間常數(shù)τ i和支撐棒305的變化的時間常數(shù)τ 2，并預先存儲在中央處理單元105的存儲單元中。在此，X射線管101內的焦點移動,如前面所述,是X射線目標旋轉軸402等的熱伸展所導致的焦點移動，加熱后立即熱伸展，之后由于冷卻而立即收縮。另一方面，對于支撐棒305的收縮，來自X射線管101的熱緩慢地傳導而產生伸展，然后緩慢地釋放到熱浴中而產生收縮。因此，一般來說，時間常數(shù)T2比時間常數(shù)T1大。而且，支撐棒305的變化，在由X射線進行了大量的過熱時產生。
作為評價方法，例如通過改變加熱量來取得僅產生X射線管101內的焦點移動時、和產生X射線管101內的焦點移動以及支撐棒305所引起的焦點移動這兩者的焦點移動時的焦點移動特性，獲得各時間常數(shù)。例如，在加熱量少的情況下，支撐棒305由于遠離產生熱的X射線焦點而不怎么升溫，可以僅產生大致在X射線管101內的焦點移動。另一方面，在加熱量多的情況下，雙方都升溫而產生焦點移動。
在圖8中示出這樣得到的結果的一例。橫軸是停止加熱用的X射線照射起的經過時間123，縱軸是所獲得的焦點位置121，零表示初始焦點位置。曲線127表示照射了少量的加熱用X射線的情況下的結果的一例，曲線128表示照射了大量的加熱用X射線的情況下的一例。在該例中，在期間帶124，曲線127和曲全128以同樣的時間常數(shù)進行衰減，而在期間帶125，僅曲線128能看到不同的分量的衰減。該期間帶125的變化可以視為支撐棒305的變化，另一方面，期間帶124的變化可以視為X射線管101內的焦點移動。
在此，即使是記述為少量的加熱用X射線，也需要產生X射線管101內的焦點移動。因此，例如用500mA那樣的較大的管電流，短時間照射、例如照射數(shù)秒鐘。此外，對于記述為大量的加熱用X射線，例如用500mA的管電流，照射比較長時間，例如將數(shù)秒鐘的照射斷續(xù)地進行多次、30分程度。另一方面，在X射線進行加熱后，為了測量焦點位置，還需要照射X射線。此時，為了高精度地決定時間常數(shù)，需要減小X射線所進行的加熱。因此，例如將IOmA這樣的較小的管電流，照射例如0.5秒這樣的較短的時間，來獲得焦點。此外，測量間隔也需要相對于照射時間設置得足夠大。
接著，根據(jù)測量結果來決定各分量的時間常數(shù)，并將結果存儲在中央處理單元105的存儲單元中。時間常數(shù)的決定，例如對所獲得的曲線進行擬合(fitting)來進行。在圖8的結果的情況下，例如針對曲線127的結果用式(I)的函數(shù)進行擬合，決定X射線管101內的焦點移動的時間常數(shù)T1，進而針對曲線128的結果用式(2)的函數(shù)進行擬合，決定支撐棒305的變化的時間常數(shù)τ2。所決定的這些時間常數(shù)預先存儲在中央處理單元105的存儲單元中。在此，y是焦點位置121，t是X射線照射起的經過時間，A、B、C是表示振幅的大小的常數(shù)。
式(I)
式(2)
權利要求
1.一種X射線攝像裝置，其特征在于，具備: X射線產生單元，其從焦點照射X射線，具有第I部位和第2部位，所述第I部位具有第I變化分量，由于所述X射線產生單元所產生的熱而變化，所述第2部位具有與第I變化分量不同的第2變化分量，由于所述X射線產生單元所產生的熱而變化； X射線檢測單元，其對所述X射線進行檢測并變換為電信號； 焦點位置檢測單元，其對照射了所述X射線時的焦點位置進行檢測； 焦點位置變化量推定單元，其利用具有所述第I變化分量而變化的第I變化量、和具有所述第2變化分量而變化的第2變化量來對所述焦點位置相對于所述焦點的基準位置的變化量進行推定；和 校正單元，其按照將所述焦點位置變化量推定單元所推定出的所述焦點位置的變化量抵消的方式，來對所述X射線的照射區(qū)域與所述X射線檢測單元之間的相對位置進行校正。
2.根據(jù)權利要求1所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述焦點位置變化量推定單元，利用推定函數(shù)來推定所述焦點位置的變化量，其中所述推定函數(shù)由用于計算所述第I變化量的第I項、和用于計算所述第2變化量的第2項的總和構成。
3.根據(jù)權利要求2所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述第I項通過利用了第I振幅項和所述第I變化分量的I個以上的衰減項來定義，所述第2項通過利用了第2振幅項和所述第2變化分量的I個以上的衰減項來定義。
4.根據(jù)權利要求3所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述焦點位置變化量推定單元，利用由所述焦點位置檢測單元在相當于比緊挨在進行焦點位置的推定之前更靠前的X射線照射期間檢測出的I個以上的焦點位置來決定所述第2振幅項。
5.根據(jù)權利要求4所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述焦點位置變化量推定單元，利用由所述焦點位置檢測單元在相當于比緊挨在進行焦點位置的推定之前更靠前的第η次X射線照射期間的末期檢測出的焦點位置、和在第(η+1)次X射線照射期間的初期檢測出的焦點位置，來決定所述第2振幅項。
6.根據(jù)權利要求3所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述焦點位置變化量推 定單元，利用所述第2變化分量和在之前的X射線照射期間的末期檢測出的焦點位置來決定所述第I振幅項。
7.根據(jù)權利要求5所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 是在使所述X射線產生單元和所述X射線檢測器對置的狀態(tài)下，使所述X射線產生單元和所述X射線檢測器在被檢體的周圍至少旋轉移動I圈以上來檢測X射線的X射線CT裝置，所述X射線照射期間的初期以及末期是所述旋轉移動中的I圈中的前半所包含的時間點以及后半所包含的時間點，或者是連續(xù)進行多次旋轉的旋轉移動中的前半所包含的時間點以及后半所包含的時間點。
8.根據(jù)權利要求6所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 是在使所述X射線產生單元和所述X射線檢測器對置的狀態(tài)下，使所述X射線產生單元和所述X射線檢測器在被檢體的周圍至少旋轉移動I圈以上來檢測X射線的X射線CT裝置，所述X射線照射期間的初期以及末期，是所述旋轉移動中的I圈中的前半所包含的時間點以及后半所包含的時間點，或者是連續(xù)進行多次旋轉的旋轉移動中的前半所包含的時間點以及后半所包含的時間點。
9.根據(jù)權利要求3所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述焦點位置變化量推定單元，將所述推定函數(shù)的第I振幅項以及所述第2振幅項中的任意一方設為O，求出另一方的第I振幅項或所述第2振幅。
10.根據(jù)權利要求9所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述焦點位置變化量推定單元，將所述推定函數(shù)的所述第2項設為0，將由所述焦點位置檢測單元在緊挨在進行焦點位置推定之前的X射線照射期間檢測出的焦點位置應用于所述推定函數(shù)，來求出所述第I振幅項，或者將所述推定函數(shù)的所述第I項設為0，將由所述焦點位置檢測單元在比所述緊挨在進行焦點位置推定之前更靠前的X射線照射期間檢測出的焦點位置應用于所述推定函數(shù)來決定所述第2振幅項。
11.根據(jù)權利要求10所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述焦點位置變化量推定單元，在隔開了僅將所述第I變化量視為O的X射線照射時間的間隔的時間點，利用所述焦點位置檢測單元所檢測出的焦點位置來決定所述第2振幅項。
12.根據(jù)權利要求2所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 在所述第2變化量被視為固定的有限的時間內， 所述第I項通過利用了第I振幅項和所述第I變化分量的衰減項來定義， 所述第2項定義為利用了第2振幅項的常數(shù)。
13.根據(jù)權利要求3所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 在所述第I變化分量的移動方向和第2變化分量的移動方向為相反方向的情況下， 所述焦點位置變化量推定單元，利用在所述第2變化分量的移動方向上最大地進行了移動的焦點位置來決定所述第2振幅項。
14.根據(jù)權利要求1所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述第I變化分量以及所述第2變化分量，通過所述焦點位置的移動的時間常數(shù)、或者所述焦點位置的移動速度的至少一個來定義。
15.根據(jù)權利要求1所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述第2變化量，是所述焦點位置的移動量、所述焦點位置以規(guī)定的移動速度進行移動的移動時間、以及所述焦點位置的移動界限位置的至少一個。
16.根據(jù)權利要求1所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 所述校正單元，按照將所述焦點位置的變化量抵消的方式，具備如下單元中的至少一個單元:使所述X射線產生單元具備的X射線管移動的單元；使對所述X射線的照射區(qū)域進行限制的準直器的位置移動的單元；或者使所述X射線檢測單元移動的單元。
17.根據(jù)權利要求1所述的X射線攝像裝置，其特征在于， 還具備決定所述X射線產生單元的溫度的溫度決定單元， 所述焦點位置變化量推定單元根據(jù)所述溫度決定單元的檢測結果來決定所述第2變化分量。
18.—種X射線攝像裝置的X射線焦點位置控制方法，所述X射線攝像裝置具備: X射線產生單元，其從焦點照射X射線，具有第I部位和第2部位，所述第I部位具有第I變化分量，由于所述X射線產生單元所產生的熱而變化，所述第2部位具有與所述第I變化分量不同的第2變化分量，由于所述X射線產生單元所產生的熱而變化；和X射線檢測單元，其檢測所述X射線并變換為電信號， 所述X射線焦點位置控制方法的特征在于，具備如下步驟: 對照射了所述X射線時的焦點位置進行檢測的步驟； 利用具有所述第I變化分量而變化的第I變化量、和具有所述第2變化分量而變化的第2變化量來對所述焦點位置相對于所述焦點的基準位置的變化量進行推定的步驟；和按照將所推定出的所述焦點位置的變化量抵消的方式，來對所述X射線的照射區(qū)域與所述X射線檢測單元之間的相 對位置進行校正的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種X射線攝像裝置，即使在由于溫度的傳遞不同的多個熱伸展的原因而產生X射線焦點移動的情況下，也能除去、抑制焦點移動所引起的畫質惡化，該X射線攝像裝置具備X射線產生單元(100)，其從焦點照射X射線，具有當多次X射線照射后，所述X射線產生單元冷卻時，具有第1變化分量而變化的第1部位、和具有與第1變化分量不同的第2變化分量而變化的第2部位；X射線檢測單元(104)；對照射了X射線時的焦點位置進行檢測的焦點位置檢測單元(300、304)；利用具有第1變化分量而變化的第1變化量、和具有第2變化分量而變化的第2變化量來對任意時間點的焦點位置相對于焦點基準位置的變化量進行推定的焦點位置變化量推定單元(105)；和按照將焦點位置變化量推定單元所推定出的焦點位置的變化量抵消的方式，對X射線的照射區(qū)域與X射線檢測單元之間的相對位置進行校正的校正單元(301)。
文檔編號A61B6/03GK103140172SQ201180047240
公開日2013年6月5日 申請日期2011年9月11日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者昆野康隆, 石川卓 申請人:株式會社日立醫(yī)療器械