CN1392402A

CN1392402A - X射线ct装置

Info

Publication number: CN1392402A
Application number: CN 01121648
Authority: CN
Inventors: 米田吉之; 桥本信彦
Original assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering and Services Co Ltd
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-01-22

Abstract

提供一种结构简单、能小型化、能提高断层图像的精度的X射线CT装置。沿着平行配置的规定长度的两条导轨1、2的纵向，将X射线发生器11和X射线检测器14相对地固定配置在一定的高度位置。将在放置了被检测体21的状态下被旋转驱动的转盘20配置在X射线发生器11和X射线检测器14之间。使该转盘20沿导轨的纵向、两条导轨1、2平行配置的宽度方向及上下方向移动。

Description

X射线CT装置

本发明涉及进行被检测体的非破坏性检查的X射线计算机断层摄影装置(X射线CT装置)。

一般说来，X射线CT装置不仅在医学领域已实用化，而且提出了在对小包裹或放射性废弃物等被检测体进行非破坏性检查时采用。X射线CT装置是将X射线从X射线发生器照射在被检测体上，由X射线检测器检测透过了被检测体的X射线，根据透过的X射线作成透视图像的一种装置。

透视图像(再生图像)的浓淡度值(亮度)随着施加在X射线发生器上的管电压的大小而不同。另外，有的X射线检测器将多个检测器并排设置成直线状和曲线状，从成本方面考虑，多半使用直线状的X射线检测器。

可是，在对被检测体进行X射线检查时，有时需要从被检测体的多个角度拍摄断层像。在这样的情况下，迄今是驱动包括X射线发生器和X射线检测器的从多个角度拍摄被检测体的透视像用的X射线装置(CT装置用X射线检查装置)。该情况作为小包裹的X射线检查的例，例如记载在日本专利特开平2000-235007号公报中。

现有的技术在从被检测体的多个角度拍摄断层像的情况下，驱动CT装置用X射线检查装置，所以存在结构不得不复杂且大型的问题。另外，如果被检测体的大小不同，则不能有效地使用构成X射线检测器的多个检测器，分辨率低，所以存在所拍摄的断层图像的精度不良的问题。

本发明的目的在于提供一种结构简单、能小型化、能提高断层图像的精度的X射线CT装置。

本发明的特征在于：沿着平行配置的规定长度的两条导轨的纵向，将X射线发生器和X射线检测器相对地固定配置在一定的高度位置，同时将在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘配置在X射线发生器和X射线检测器之间，使该转盘沿导轨的纵向、两条导轨平行配置的宽度方向、以及上下方向移动，利用X射线检测器检测的透视图像和转盘的旋转角度信号，求被检测体的断面形状。

另外，在本说明书中，将导轨纵向称为X方向，将两条导轨平行配置的宽度方向称为Y方向，将上下方向称为Z方向。

本发明由于使配置在X射线发生器和X射线检测器之间、在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘沿X方向、Y方向、Z方向这样的三维方向移动，驱动被检测体，所以能用简单的结构使从被检测体的多个角度拍摄断层像的CT装置用X射线检查装置小型化。

另外，根据被检测体的大小，使转盘沿X方向移动，用构成X射线检测器的多个检测器检测呈放射状传播并透过被检测体的X射线，分辨率变好，所以能提高所拍摄的断层图像的精度。

图1是表示本发明的CT装置用X射线检查装置之一例的结构图。

图2是表示本发明的一实施例的结构图。

图3是用来说明本发明的图。

图1中示出了本发明的一实施例。

在图1中，平行配置规定长度的两条导轨1、2，在导轨1、2上沿其纵向分别形成两条导槽1a、1b、2a、2b。导轨1、2呈长方体，其长度约为2m。

导轨1、2的一端(图中右端)利用长方体状的连接材料3连接固定，另外，在导轨1、2的内侧侧壁上固定着长方体状的保持构件4、5。在保持构件4、5的内侧侧壁上在沿着导轨1、2(保持构件4、5)的纵向的三个地方固定配置着固定构件6、7、8。固定构件8固定配置在保持构件4、5(导轨1、2)的另一端(图中左端)。

在导轨1、2的一端侧，安装板9横跨保持构件4、5和固定构件6而固定配置在保持构件4、5、固定构件6的表面上。将X射线发生器11支撑在比导轨1、2高出一定高度的位置的长方体状的支柱(第一支柱)10固定在安装板9上。支柱10固定在安装板9上靠近导轨2的一侧。圆筒状的X射线发生器11安装在支柱10的上端。

在安装板9上还固定配置着利用激光使X射线发生器11等的位置对齐、进行调整的位置调整装置12。

在导轨1、2的另一端侧，将X射线检测器14支撑在比导轨1、2高出一定高度的位置的长方体状的支柱13(第二支柱)固定在固定构件8上。X射线检测器14由将多个检测器排列成一条直线构成。

导板15横跨两条导轨1、2配置，沿着导轨1、2的纵向(X方向)滑动。导板15配合在导轨1的导槽1a和导轨2的导槽2a、2b中，在导轨1、2上滑动。在导板15上沿着纵向(导轨1、2平行配置的宽度方向)形成两条导槽15a、15b。

导板16配合在导板15的导槽15a、15b中，在导板15上沿着两条导轨1、2平行配置的宽度方向(Y方向)滑动。将被检查物(被检测体)21保持在比导轨1、2高的设定高度的位置的长方体状的支柱17(第三支柱)固定在导板16上。在支柱17上沿上下方向(高度方向)形成配合槽18。

臂19配合在支柱17的配合槽18中，沿上下方向移动。在放置了被检测体21的状态下被旋转驱动的转盘20安装在臂19的前端。利用图中未示出的旋转驱动装置对转盘20进行旋转控制，利用位置检测器22检测旋转位置。

图2中示出了用图1所示构成的CT装置用X射线检查装置拍摄被检测体的断层像并进行显示的X射线CT装置的总体结构图。

在图2中，X射线发生器11如果从电压发生装置31被施加了高电压(管电压)，便将X射线照射在被检测体21上。被检测体21被放置在转盘20上。如图1所示，X射线检测器14配置在与X射线发生器11相对的位置，两者将被检测体21夹在中间，检测透过了被检测体21的X射线。

电压发生装置31根据从操作盘(操作装置)30供给的控制信号，控制加在X射线发生器11上的管电压的发生和大小。旋转驱动装置32根据从操作盘30供给的控制信号，旋转驱动转盘20。转盘20的旋转位置信号从位置检测器22输入旋转驱动装置32中。

由X射线检测器14检测的透过X射线数据(透过数据)被输入检测电路33后，用A/D变换器34变换成数字信号，并被取入计算机(CPU)35中。作为CPU35使用个人计算机，根据透过数据(透视图像)计算并求得断层像的断层图像的再构成运算装置必须进行重积分等特定的运算，作为专用的硬件安装在CPU35中。由CPU35求得的被检测体21的断层图像被显示在CPU35的显示部36上。

下面，说明工作情况。

在将被检测体21放置在转盘20上的状态下，使导板15(支柱17)沿X方向移动。根据被检测体21的大小，确定导板15沿X方向的移动。如图3所示，X射线发生器11的X射线照射区域假定为放射状区域40，如果被检测体21的大小为21A，则向X射线发生器11一侧移动，另外，如果被检测体21的大小为21B，则向X射线检测器14一侧移动。如果这样进行，则透过被检测体21的X射线能被构成X射线检测器14的全部检测器检测到，能具有良好的分辨率。

X方向的定位结束后，使导板16在导板15上移动，进行Y方向的定位，以便使被检测体21位于X射线的放射状区域40的中心位置。其次根据被检测体21的高度和取得断层像的被检测体位置，使转盘沿Z方向移动。

这样在转盘20即被检测体21的位置调整结束后，通过操作盘30进行操作，将控制信号供给电压发生装置31。在控制信号中包含管电压的发生指令和大小指令的管电压信号。根据被检测体21的大小设定管电压的大小。如果增大管电压，则能使断层图像的浓淡度值(亮度)明亮。

电压发生装置31如果输入了操作盘(操作装置)1的控制信号，便将所指示大小的管电压施加在X射线发生器11上。X射线发生器11如果被施加了管电压，便将X射线照射在被检测体21上。由X射线检测器14检测从X射线发生器11照射并透过了被检测体21的X射线。

用X射线检测器14检测的透过X射线数据(透过数据)被输入检测电路33后，用A/D变换器变换成数字信号，被取入计算机(CPU)35中。

被输入CPU35中的数字信号中的透过数据由CPU35内的再构成运算装置22进行重积分或逆投影等的运算，求断层像。用CPU35求得的被检测体21的断层图像被显示在显示部36上。

如果这样从被检测体21的某一角度拍摄了断层像，则从操作盘30将角度指令信号供给旋转驱动装置32，使转盘20旋转规定角度。来自操作盘30的角度指令信号(旋转角度信号)还供给CPU35。旋转驱动装置32输入位置检测器22的位置信号，根据来自操作盘30的角度指令信号，使转盘20旋转规定角度。规定角度为5度左右。

如果使转盘20旋转了规定角度，则通过操作盘30进行操作，将控制信号供给电压发生装置31，与上述相同，拍摄被检测体21的断层像。以后，同样使转盘20旋转360度，拍摄被检测体21的断层像。

这样从多个角度拍摄被检测体21的断层像。在拍摄被检测体21的高度不同的位置的断层像的情况下，使臂19上升(或下降)，与上述相同，从多个角度拍摄被检测体21的断层像。

虽然是这样拍摄被检测体的断层像，但由于使配置在X射线发生器和X射线检测器之间、在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘沿X方向、Y方向、Z方向这样三个方向移动，驱动被检测体，所以能用简单的结构使从多个角度拍摄被检测体的断层像的CT装置用X射线检查装置小型化。

另外，由于根据被检测体的大小沿X方向移动转盘，用构成X射线检测器的全部检测器检测呈放射状传播并透过被检测体的X射线，分辨率变好，所以能提高所拍摄的再生图像的精度。

另外，由于能使CT装置用X射线检查装置小型化，所以在输送CT装置用X射线检查装置的情况下，不需要特殊的车辆，具有能容易地进行输送的效果。

另外，上述的实施例虽然是断续地驱动转盘，但当然也能连续地驱动、拍摄被检测体的断层像。

如上所述，本发明由于使配置在X射线发生器和X射线检测器之间、在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘沿X方向、Y方向、Z方向这样三个方向移动，驱动被检测体，所以能用简单的结构使从多个角度拍摄被检测体的透视像的CT装置用X射线检查装置小型化。

另外，由于根据被检测体的大小沿X方向移动转盘，用构成X射线检测器的全部检测器检测呈放射状传播并透过被检测体的X射线，分辨率变好，所以能提高所拍摄的断层图像的精度。

Claims

1.一种X射线CT装置，其特征在于备有：平行配置的规定长度的两条导轨；在上述导轨的纵向的一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线发生器；在上述导轨的纵向的另一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线检测器；被配置在上述x射线发生器和上述X射线检测器之间，在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘；使上述转盘沿上述导轨的纵向、上述两条导轨平行配置的宽度方向及上下方向移动的位置调整构件；以及利用由上述X射线检测器检测的透视图像和上述转盘的旋转角度信号，求上述被检测体的断面形状的计算机。

2.一种X射线CT装置，其特征在于备有：平行配置的规定长度的两条导轨；在上述导轨的纵向的一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线发生器；在上述导轨的纵向的另一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线检测器；在上述X射线发生器和上述X射线检测器之间，在比上述导轨高的位置沿上下方向能移动自如地被支撑着，在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘；使上述转盘沿上述导轨的纵向和上述两条导轨平行配置的宽度方向移动的位置调整构件；以及利用由上述X射线检测器检测的透视X射线产生的透视图像和上述转盘的旋转角度信号，求上述被检测体的断面形状的计算机。

3.一种X射线CT装置，其特征在于备有：平行配置的规定长度的两条导轨；在上述导轨的纵向的一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线发生器；在上述导轨的纵向的另一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线检测器；被配置在上述X射线发生器和上述X射线检测器之间，在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘；将上述转盘沿上下方向移动自如地支撑在比上述导轨高的位置的支撑构件；使上述支撑构件沿上述导轨的纵向和上述两条导轨平行配置的宽度方向移动的位置调整构件；以及利用由上述X射线检测器检测的透视X射线产生的透视图像和上述转盘的旋转角度信号，求上述被检测体的断面形状的计算机。

4.一种X射线CT装置，其特征在于备有：平行配置的规定长度的两条导轨；在上述导轨的纵向的一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线发生器；在上述导轨的纵向的另一端侧且在上述两条导轨之间被支撑在比上述导轨高的一定高度位置的X射线检测器；被配置在上述X射线发生器和上述X射线检测器之间，在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘；横跨上述两条导轨配置、沿上述两条导轨的纵向滑动的导板；将上述转盘沿上下方向移动自如地支撑在比上述导轨高的位置，使上述导板沿上述两条导轨平行配置的宽度方向滑动的支撑构件；以及利用由上述X射线检测器检测的透视X射线产生的透视图像和上述转盘的旋转角度信号，求上述被检测体的断面形状的计算机。

5.一种X射线CT装置，其特征在于备有：平行配置的规定长度的两条导轨；被固定配置在上述导轨的纵向的一端侧且在上述两条导轨之间，将上述X射线发生器支撑在比上述导轨高的一定高度位置的第一支柱；被固定配置在上述导轨的纵向的另一端侧且在上述两条导轨之间，将上述X射线检测器支撑在比上述导轨高的一定高度位置的第二支柱；横跨上述两条导轨配置、沿上述两条导轨的纵向滑动的导板；在上述导板上沿上述两条导轨平行配置的宽度方向滑动，沿高度方向形成了配合槽的第三支柱；配合在上述第三支柱的上述配合槽中，沿上下方向移动的臂；安装在上述臂上，在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘；以及利用由上述X射线检测器检测的透视上述被检测体的X射线产生的透视图像和上述转盘的旋转角度信号，求上述被检测体的断面形状的计算机。

6.一种X射线CT装置，其特征在于备有：沿纵向形成了导向槽，平行配置的规定长度的两条导轨；被固定配置在上述导轨的纵向的一端侧且在上述两条导轨之间，将呈放射状照射X射线的X射线发生器支撑在比上述导轨高的一定高度位置的第一支柱；被固定配置在上述导轨的纵向的另一端侧且在上述两条导轨之间，将由多个检测器构成的X射线检测器支撑在比上述导轨高的一定高度位置的第二支柱；横跨上述两条导轨配置、沿上述两条导轨的纵向滑动的导板；在上述导板上沿上述两条导轨平行配置的宽度方向滑动，沿高度方向形成了配合槽的第三支柱；配合在上述第三支柱的上述配合槽中，沿上下方向移动的臂；安装在上述臂上，在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘；发出上述转盘的旋转角度的指令的操作装置；以及利用由上述X射线检测器检测的透视上述被检测体的X射线产生的透视图像和从上述操作装置供给的上述转盘的旋转角度信号，求上述被检测体的断面形状的计算机。

7.一种CT装置用X射线检查装置，其特征在于备有：沿纵向形成了导向槽，平行配置的规定长度的两条导轨；被固定配置在上述导轨的纵向的一端侧且在上述两条导轨之间，将呈放射状照射X射线的X射线发生器支撑在比上述导轨高的一定高度位置的第一支柱；被固定配置在上述导轨的纵向的另一端侧且在上述两条导轨之间，将由多个检测器被排列成直线状构成的X射线检测器支撑在比上述导轨高的一定高度位置的第二支柱；横跨上述两条导轨配置、沿上述两条导轨的纵向滑动的第一导板；在上述第一导板上沿上述两条导轨平行配置的宽度方向滑动的第二导板；固定在上述第二导板上，沿高度方向形成了配合槽的第三支柱；配合在上述第三支柱的上述配合槽中，沿上下方向移动的臂；以及安装在上述臂上，在放置了被检测体的状态下被旋转驱动的转盘。