[发明专利]X射线CT装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2008年8月20日提交的在先的日本专利申请 No.2008-211888并要求其为优先权，其全部内容通过引用结合在本申 请中。

技术领域

本发明涉及例如与患者等被检体的呼吸动作同步地取得被检体 的断层面的图像数据的X射线CT(computed tomography)装置， 特别涉及具备在被检体的体轴方向有宽度并检测从X射线源放射的 角锥形X射线束的2维检测器的X射线CT装置(锥束：cone-beam CT)。

背景技术

关于X射线CT装置，具有例如扇束(单层切片)X射线CT、 多层切片X射线CT以及锥束X射线CT扫描仪。X射线CT装置的 扫描方式有例如螺旋扫描以及呼吸同步扫描(Prospective-Gating)。 通过螺旋扫描所取得的投影数据的重建通过例如呼吸同步重建 (Retrospective-Gating)而被进行。

扇束X射线CT装置的动作如下。X射线源照射扇形X射线束。 多个检测器例如1000个通道接近扇形地排列成1列地形成。透过了 被检体的X射线量通过多个检测器被检测出。由多个检测器检测出的 X射线量通过数据收集电路进行数字转换并被收集。一边使X射线源 与多个检测器在被检体的周围旋转一边在1次旋转中进行1000次的 数据收集。根据所收集到的数据重建图像。

多层切片X射线CT具备放射圆锥形X射线束的X射线源以及 2维检测器。2维检测器以在Z轴方向(被检体的体轴方向)上将多 个M的扇束用检测列堆起N列的方式在圆筒面上排列形成多个检测 元件。2维检测器的通道(channel)数为M、段(segment)数为N，设焦 点-旋转中心间距离为FCD，有效视野直径为FOV。

锥束X射线CT扫描仪从X射线源向被检体的体轴方向上照射 更宽的X射线束。在锥束X射线CT扫描仪中，由2维检测器检测出 的来自1个方向的收集数据将成为2维投影数据。锥束X射线CT扫 描仪根据来自多个方向的2维投影数据进行3维图像重建。锥束X射 线CT扫描仪仅将X射线源以及2维检测器旋转1次而取得针对某种 程度的体积(volume)的体素数据。

锥束X射线CT扫描仪是以使用了图像增强器(X-ray image intensifier：以下称为I.I.)作为2维检测器的系统为主，从1980年 下半年开始被进行研发。例如文献(Volume CT of anthropomorphic phantoms using a radiation therapy simulator Mihael D.Silver， Yasuo Saito等；SPIE 1651 197-211 1992)中记载了有关利用将转盘与 I.I.组合而得的实验系统进行的胸部模型的扫描结果的讨论。使用了 I.I.的锥束X射线CT扫描仪作为捕获例如骨骼或造影了的血管等高对 比度物体的形状的扫描装置，一部分正被实用化。

还提出了锥束X射线CT扫描仪具备与多层切片CT一样的将闪 烁器以及光电二极管作为检测元件的2维检测器，并与能够连续旋转 的滑环(slip ring)座组合了的装置。相关锥束X射线CT扫描仪在例如 文献(Large are 2-dimensional detector for real-time 3-dimensional CT(4D-CT)″Yasuo Saito等；SPIE 4320 775-782 2001)等中被公开。

使用螺旋扫描的X射线CT扫描仪使X射线管球以及检测器在 被检体的周围连续旋转，并且使承载了被检体的床板在被检体的体轴 方向上移动。由此，X射线管球相对被检体的相对的轨迹变为螺旋状。

重建图像的时候，X射线CT扫描仪对由监视被检体呼吸动作的 装置所得到的呼吸运动以预先设定了的相位的定时进行扫描，收集与 X射线管球的轨迹中的某部分相对应的数据。监视被检体的呼吸运动 的监视器装置是例如安装在胸部的压力传感器、测定呼吸流量的气流 传感器、或通过软件解析由摄像机所拍摄的被检体的运动来求出呼吸 运动的装置等。

X射线CT扫描仪能够使用360°内插法或180°内插法。360°内插 法采用切片面的两侧180°，共计360°的数据。180°内插法采用使用相 对波束夹住了切片面而得到的共计180°的数据。