[发明专利]X射线计算机断层摄影设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种X射线CT(计算机断层摄影)设备，其围绕作为要接受检查的受检者的患者辐射X射线，并且对获得的投影数据进行处理以生成该受检者的断层摄影图象，更具体地，涉及一种改善台架旋转部分平衡的X射线计算机断层摄影术。

背景技术

X射线计算机断层摄影设备包括位于台架旋转部分上的X射线管和多排X射线探测器。台架旋转部分的不平衡可能在该台架旋转部分旋转的过程中导致振动，这很大程度上影响了图象的质量。因此，在台架制造过程和组件(例如，X射线管或者多排X射线探测器)更换过程中对该台架旋转部分的旋转平衡进行调整。

需要该台架旋转部分以更高速度旋转以减少要接受检查的受检者的检查时间。作用在该台架旋转部分上的离心力与该台架旋转部分的旋转速度(角速度)的平方成比例。例如，如果台架旋转部分的旋转速度变为两倍，离心力就变为四倍。因此，为了将振动抑制到当前水平，需要使台架旋转部分的不平衡变为四分之一或者使台架旋转部分的刚性为当前台架旋转部分的四倍。

由于台架旋转部分刚性的增加使得该设备更大并增加其成本，优选的是使台架旋转部分的不平衡变小。例如，在美国专利No.6,550,317和美国专利No.6,748,806中描述的方法就被应用到调整台架旋转部分的旋转平衡的方法中。

专利文件1的发明是用于调整台架旋转部分静态旋转平衡的方法。然而，该专利文件1中揭示的方法要求重复布置小质量块体(mass body)(下文中可能称为质量块(mass))，这使得操作时间更长。此外，这种方法不能用于动态旋转平衡的变化。

专利文件2的发明是用于调整动态旋转平衡的方法，其中将至少两个块从台架旋转部分的中心向着半径方向移动。该发明解决了专利文件1的问题。然而，专利文件2中揭示的方法用两个块只能在小范围内调整旋转平衡。为了在大范围内调整旋转平衡，就需要三个或者更多的块，这同样需要复杂的控制。

发明内容

本发明提供一种使用简单的控制就能在很宽范围内调整台架旋转部分旋转平衡的X射线计算机断层摄影设备。

该X射线计算机断层摄影设备的第一方面包括：旋转部分，其具有X射线管和用于检测来自X射线管的X射线的X射线探测器；至少两个质量块体，其设置在旋转部分，并可以在圆周方向上移动；驱动部分，用于移动至少两个质量块体；传感器，用于测量该旋转部分的振动；以及控制器，用于基于该传感器的输出控制该驱动部分以移动至少两个质量块体。

根据该结构，可以移动质量块体从而使质心的偏心度变小。在美国专利No.6,748,806中，上述质量块体从台架旋转部分中心向着半径方向移动。将质量块体向着半径方向移动特定距离的情况与质量块体在圆周方向上移动特定距离的情况相比，在布置在相同半径处的情况下，质量块体在圆周方向上移动的情况能够使质心的偏心度达到1.41倍。这意味着，较小的质量块体也能够使得质心偏心。

根据该X射线计算机断层摄影设备的第二方面，质量块体在圆周方向上移动的半径是第一半径和与第一半径不同的第二半径。

在每个具有不同半径的第一半径和第二半径上分别设置质量块体，以便在精细调整的情况下，移动位于较小半径处的质量块体，而在粗调整的情况下，移动位于较大半径处的质量块体。从而，能够容易地执行精细调整和粗调整。

根据该X射线计算机断层摄影设备的第三方面，当X射线管和/或X射线探测器安装到旋转部分上时，就确定了至少两个质量块体的基础位置。

当X射线管或者其它组件安装到旋转部分上时，就通过计算X射线管或其它组件的重量来确定质量块体的基础位置，从而使得质心靠近旋转中心。此后，使旋转部分旋转并用传感器测量该旋转部分的振动。因此，旋转部分不会共振从而该X射线计算机断层摄影设备不会损坏。

根据该控制器的第四方面，当基于传感器的输出确定该旋转部分处于机械共振状况时，将质量块体移动预定的距离而不需要计算质量块体的行进量。

旋转部分持续的共振使得有可能对包括该旋转部分的X射线计算机断层摄影设备造成损坏的可能性增大。因此，为了迅速地脱离共振，只要一确定发生了共振就迅速将质量块体移动预定的距离而不需要计算块体的行进量。因此，该旋转部分不会共振从而该X射线计算机断层摄影设备不会损坏。

根据该控制器的第五方面，基于传感器的输出计算质量块体的行进量，并由驱动部分将质量块体移动所计算的行进量。