射线照相设备的制作方法

专利名称：射线照相设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射线照相设备，具有以锥形波束来发射辐射的辐射发射装置和用于检测所传送的辐射图像的二维辐射检测装置。所述辐射发射装置和辐射检测装置可绕通过待检查的对象延伸的直线提供的旋转轴旋转，用于扫描对象的重要部位。使截面图像的像素数据输入重构处理，所述重构处理基于响应锥状波束中的辐射发射从辐射检测设备中输出的辐射图像检测数据、以及基于重构算法。更具体地，本发明涉及一种用于减少由于辐射发射装置和辐射检测装置的旋转轴和辐射发射轴之间出现机械位移而造成的数据处理负载的技术。
背景技术：
以上所提到的类型的传统射线照相设备包括用于驱动X射线射线照相设备的C状臂。如图1所示，已知的C状臂型X射线射线照相设备包括X射线管(辐射发射装置)51，用于以锥状波束来发射X射线；以及二维X射线检测器(二维辐射检测装置)52(例如，平板型检测器)，用于检测所传送的X射线图像。所述X射线管51和X射线检测器52安装在C状臂53的彼此相对的一端处和另一端处。当驱动C状臂53时，X射线管51和X射线检测器52绕位于病人M中的公共中心，沿两个相对的精确轨道移动。与精确轨道之一上的X射线管51的移动同步，X射线检测器52在另一精确轨道上移动，同时与X射线管51保持固定距离。按照该方式，执行射线照相，以实现用于创建病人M的重要区域的三维体数据的图像重构处理(此后，简称为“重构处理”)。
在图像重构处理中，驱动X射线管51和X射线检测器52以获取来自病人M的每一个扫描位置中的重要部位的数据。在过滤处理之后，将这些数据背投到实质上设置为病人M的重要区域的三维格的预定格点，从而产生重要区域的三维体数据(例如，见日本待审专利申请No.2002-267622，第7和8页，以及图9和图10)。
然而，传统X射线射线照相设备具有的问题在于由在X射线管51和X射线检测器52的旋转轴RA和辐射发射轴XA之间出现的机械位移所引起的过量数据处理负载。
在传统设备中，通过假定X射线发射轴XA总是存在于与旋转轴RA正交的单一平面上，来简化针对重构处理的算法。然而，在X射线辐射的轴XA和旋转轴RA之间可能会出现机械位移，由此，X射线发射轴XA与其应该存在于其上的平面偏离并相对于该平面倾斜。
假定X射线发射轴XA不相对于所述平面发生倾斜，如图2所示，则当从X射线管51来看，则仅设置为重要的部位的三维格点矩阵V的一个平面是可见的。另一方面，当X射线发射轴XA相对于所述平面倾斜时，如图3所示，所述三维格点矩阵V的两个表面是可见的。具体地，当执行重构处理时，假定图2所示的状态，尽管实际状态是图3所示的状态，则在格点矩阵V的每一个格点J和X射线检测器52的X射线检测平面上的相应检测点K之间将出现位移。根据在该位移状态下所获得的X射线图像像素数据来执行该重构处理将引起误差，这是由于X射线发射轴XA的倾斜。
结果，在最终的X射线截面图像中将出现假象。
为了执行适当的重构处理，即使当如上所述，X射线发射轴XA相对于旋转轴RA倾斜时，使用不同的高级的重构算法，其中包括复杂的计算步骤以对付X射线发射轴XA的倾斜。可选地，通过针对从X射线检测器52中输出的所有X射线图像检测数据，根据X射线发射轴XA的倾斜量来执行数据转换，实现重构处理。
然而，在这样的情况下，包括复杂的计算步骤的高级算法、或针对所有X射线图像检测数据提前执行的数据转换不可避免地引起了数据处理的负载的急剧增加。
在使用上述算法的情况下，利用由于如图3所示的格点J和X射线检测器上的检测点K之间的位移相对于布置方向倾斜的检测点K收集到的X射线图像检测数据未存储为从如图2所示的每一个格点J开始沿行或列连续的数据。作为替代，将该数据存储为间歇布置的数据，跳跃检测点K的行或列。因此，一点一点地间歇读取被间歇存储的X射线图像检测数据。这导致了以下不便不能够通过一次连续读取要使用的数据来执行有效的计算处理，并且将该数据临时存储在提供高速数据传送的高速缓冲存储器中。

发明内容
考虑以上所提到的现有技术的状态已经提出了本发明，本发明的目的是提出一种射线照相设备，用于减小作为辐射发射装置和三维辐射检测装置的旋转轴和辐射发射轴之间出现的机械位移的结果而添加的数据处理负载。
根据本发明，通过以下射线照相设备来实现上述目的，所述射线照相设备，包括辐射发射装置，用于以锥状波束将辐射发射到待检查对象的重要部位；二维辐射检测装置，用于检测根据锥状波束中发射的辐射得到的、所传送的对象的辐射图像；图像拾取系统扫描装置，用于通过绕通过所述对象延伸的直线所提供的旋转轴旋转所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置，同时保持所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置跨越所述对象彼此相对，扫描所述重要部位；以及重构处理装置，用于根据响应锥状波束中发射的辐射而从所述二维辐射检测装置中输出的辐射图像检测数据，以及根据重构算法，利用实质上针对重要部位设置的格点矩阵上的层析体图像数据的像素数据，执行图像重构处理，由所述重构处理装置所使用的重构算法的特征在于(A)假定辐射发射轴一直存在于与所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置的旋转轴正交的平面上；以及(B)由所述重构处理装置在所述重构处理时应用于所述重构算法的参数是校正参数，用于校正所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置的旋转轴和所述辐射发射轴之间的机械位移。
当执行射线照相时，根据本发明的射线照相设备通过使用于以锥状波束发射辐射的辐射发射装置和用于检测所传送的辐射图像的二维发射检测装置绕通过所述对象延伸的直线旋转，同时保持所述辐射发射装置和二维辐射检测装置跨越重要部位彼此相对，来扫描对象的重要部位。同时，所述重构处理装置根据响应锥状波束中所发射的辐射从二维辐射检测装置中输出的辐射图像检测数据，以及根据重构算法，利用实质上针对重要部位设置的格点矩阵上的层析体图像数据的像素数据，来执行图像重构处理。
在针对辐射层析体图像数据的像素数据的重构处理时，所述重构处理装置在假定辐射发射轴总是存在于与所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置的旋转轴正交的平面的情况下，使用所述重构算法。即，当所述重构处理装置执行重构处理时，将所述校正参数应用于所述重构算法，以便校正在辐射发射装置和二维辐射检测装置的旋转轴和辐射发射轴之间的机械位移。
因此，所述重构处理装置执行以下处理，作为用于处理针对辐射层析体(tomographic volume)图像数据的像素数据的重构处理。假定所述辐射发射轴总是存在于与辐射发射装置和二维辐射检测装置的旋转轴正交的平面上，使用简明重构算法(具有较轻的数据处理负载)。此时，在由重构处理装置来执行重构处理时，提供将校正参数应用于所述重构算法的构造，以便校正辐射发射装置和二维辐射检测装置的旋转轴和辐射发射轴之间出现的机械位移。因此，通过将校正参数应用于所述重构算法的简单数据处理，可以避免由于辐射发射装置和二维辐射检测装置的旋转轴和辐射发射轴之间出现的机械位移所引起的误差。即，实现了高速数据处理而不会削弱重构算法的数据处理负载的减轻程度(lightness)。
本发明提供了以下构造以便实现这样的目的。
根据本发明的射线照相设备还包括测量装置，用于测量所述辐射发射轴的机械位移；参数计算装置，用于计算根据由所述测量装置测量到的机械位移量来校正的校正参数；参数存储装置，用于存储由所述参数计算装置计算出的校正参数；
其中，所述重构处理装置利用由所述辐射发射装置、所述二维辐射检测装置和所述图像拾取系统扫描装置获得的所述对象的层析体图像数据、以及所述参数存储装置中所存储的校正参数，来执行重构处理。
利用该构造，所述设备自身能够通过测量辐射发射装置和二维辐射检测装置的旋转轴和辐射发射轴之间的机械位移以存储校正参数，来执行所述一系列的处理。
所述重构算法使用用于校正由于所述辐射发射轴相对于与旋转轴正交的平面倾斜引起的机械位移的平面相关的倾斜校正参数，作为由所述参数计算装置计算出的校正参数。
优选地，以下方式来获得所述平面相关的倾斜校正参数(C1)假定辐射发射轴总是存在于所述正交平面上，设置第一辐射发射轴；(C2)在实际测量时，事先确定包括相对于所述第一辐射发射轴的倾斜的第二辐射发射轴的倾斜量；(C3)进一步假定所述辐射发射装置存在于所述第一辐射发射轴上，并且考虑所确定的所述倾斜量来设置第三辐射发射轴；以及(C4)确定实质上针对重要部位设置的格点矩阵的设置位置和所述二维辐射检测装置的辐射检测平面的位置从所述第一辐射发射轴到所述第三辐射发射轴移位的距离。
该构造为重构算法设置了平面相关的倾斜校正参数，用于校正由于辐射发射轴相对于与旋转轴正交的平面倾斜所引起的机械位移。结果，适当地避免了由于所述辐射发射轴相对于矩形平面倾斜的机械位移而引起的数据处理结果的误差。
根据实质上针对重要部位设置的格点矩阵的设置位置和所述二维辐射检测装置的辐射检测平面的位置从所述第一辐射发射轴到所述第三辐射发射轴移位的距离，来获得平面相关的倾斜校正参数。结果，通过改变所述格点矩阵的设置位移和二维辐射检测装置的辐射检测平面的位置的简单处理来获得所述平面相关的倾斜校正参数。
优选地，所述重构算法的特征在于
(D)假定所述二维辐射检测装置的辐射检测平面总是与所述辐射发射轴正交；以及(E)与上述(D)同时，当获得平面相关的倾斜校正参数时，假定所述辐射检测平面与所述辐射发射轴正交，并且与所述辐射检测平面平行地设置向所述辐射检测平面的位置移位的方向。
利用该构造，所述重构算法基于所述二维辐射检测装置的辐射检测平面总是与辐射发射轴正交的进一步假定。这引起了重构算法的简明。结果，所述重构算法的数据处理负载变得更轻。
仅在与辐射检测平面平行地方向上移位二维辐射检测装置的辐射检测平面。这简化了在获得平面相关的倾斜校正参数时移位所述辐射检测平面的处理。因此，更为容易获得平面相关的倾斜校正参数。
在根据本发明的射线照相设备中，所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置安装在臂上彼此相反的一端和另一端处，所述图像拾取系统扫描装置驱动所述臂旋转所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置，从而扫描所述重要部位。例如，所述所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置安装在C状臂的彼此相反的相反端处。
另外，在根据本发明的射线照相设备中，设置所述图像拾取系统扫描装置来旋转所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置，从而所述辐射包括至少180°+锥状波束绕所述对象的扩展角。


为了说明本发明的目的，其中以附图的形式给出了本发明的几个优选实施例，但是可以理解的是本发明并不限于所示的确切设计和装置。
图1是示出了传统设备的X射线图像拾取系统的概况的示意图；图2是示出了传统设备中的X射线管和FPD的旋转轴和X射线发射轴之间无机械位移的状态的示意图；图3是示出了传统设备中的X射线管和FPD的旋转轴和X射线发射轴之间出现了机械位移的状态的示意图；图4是示出了根据本发明的X射线射线照相设备的整体结构的方框图；图5是透视地示出了在根据本发明的设备中的X射线图像拾取系统的机械布置的示意图；图6是示出了在根据本发明的设备中，在X射线管和FPD的旋转轴和X射线发射轴之间出现机械位移的状态的示意图；图7是示出了在根据本发明的设备中，获得校正参数时，格点矩阵和FPD的X射线检测平面的移动的示意图；以及图8是示出了由根据本发明的设备执行的X射线射线照相处理的流程图。
具体实施例方式
下面将参考附图来描述本发明的实施例。
在该实施例的设备是以锥状波束来发射X射线的类型的C状臂驱动X射线射线照相设备，用于诸如医院等医疗机构中。图4是示出了X射线射线照相设备(以下，简称为“射线照相设备”)的整体结构的方框图。图5是示出了根据本发明的设备中的X射线图像拾取系统的机械布置的示意图。所述X射线射线照相设备对应于本发明的射线照相设备。
如图4所示，该实施例中的射线照相设备包括X射线管1，用于以锥状波束来发射X射线；平板型X射线检测器2(此后，适当地被称为“FPD 2”)，用于检测所传送的X射线图像。X射线管1和X射线检测器2安装在彼此相对的C状臂3的一端处和另一端处。由X射线图像拾取系统扫描机构4来驱动C状臂3，以绕通过病人M的延伸的直线提供的旋转轴RA来旋转X射线管1和FPD 2，同时保持X射线管1和FPD 2跨越病人M的重要部位的彼此相对，从而扫描病人M的重要部位。所述设备还包括X射线图像检测数据存储单元5，用于存储当以锥状波束发射X射线时从FPD2中输出的X射线图像检测数据；重构处理单元6，用于根据检测数据存储单元5中所存储的X射线图像检测数据和重构算法，在实际上针对重要部位设置的格点矩阵上，执行针对层析体图像数据的像素数据的重构；X射线图像存储单元7，用于存储由重构处理单元6重构的层析体图像数据的像素数据；显示监视器8，用于显示所述层析体图像数据；以及操作单元9，用于输入射线照相所需的指令和数据。
X射线管1对应于本发明的辐射发射装置。平板型X射线检测器2对应于二维辐射检测装置。所述X射线图像拾取系统扫描机构4对应于图像拾取系统扫描装置。重构处理单元6对应于所述重构处理装置。
C状臂3容纳在以水平姿势附在支撑柱10的上部的圆柱构件11中，并由该圆柱构件11的前端支撑。安装圆柱构件11，以绕其中心轴可旋转。随着圆柱构件11的旋转，C状臂3可绕与圆柱构件11的中心轴一致的轴RA旋转。C状臂3由可旋转的圆柱构件11支撑，同时沿臂的纵向上的曲线滑动。支撑柱10可垂直移动地立在可移动基座12上。随着可移动基座12的移动或支撑柱10的垂直移动，X射线管1和FPD 2与C状臂3一起进行水平平移。
因此，在该实施例的射线照相设备的情况下，移动基座12的移动或支撑柱10的垂直移动可以改变通过病人M延伸并充当X射线管1和FPD2的旋转轴RA的直线的位置，因此，改变了射线照相位置。
X射线图像拾取系统扫描机构4在扫描控制单元13的控制下，选择性地引起通过C状臂3绕轴线RA的旋转的X射线图像拾取系统的扫描动作、以及通过C状臂3相对于圆柱构件11滑动的X射线图像拾取系统的扫描动作。在该实施例中的X射线图像拾取系统的扫描动作中，X射线管1和FPD 2绕病人M在大约半圆(180°+锥状波束的扩展角)的范围内旋转。然而，X射线管1和FPD 2可以绕病人M在一个整圆(360°或更大)的范围内旋转。
通过组合包括电动机和旋转齿轮的旋转机构和诸如齿轨和小齿轮(pinion)的移动机构，构造所述X射线图像拾取系统扫描机构4。
在该实施例中的所述设备执行以下的X射线射线照相。首先，如上所述，X射线管1和FPD 2绕病人M旋转，由此，X射线图像拾取系统扫描重要的部位。此时，X射线管1在发射控制单元14的控制下，以锥状波束向病人M的重要部位发射X射线。同时，将响应锥状波束的X射线发射而从FPD 2中输出的X射线图像检测数据存储在X射线图像检测数据存储单元5中。
重构处理单元6根据检测数据存储单元5中所存储的X射线图像检测数据和重构算法，在实质上针对重要部位设置的格点矩阵，执行层析体图像数据的像素数据的重构。将由重构处理单元6再生的层析体图像数据的像素数据存储在X射线图像数据存储单元7中。
在重构处理单元6的重构处理时针对重要部位设置的格点矩阵不仅包括三维格点矩阵，而且如果适当，可以包括二维格点矩阵。当设置三维格点矩阵时，获得三维体数据。当设置二维格点矩阵时，获得二维平面数据。由重构处理单元6使用的重构算法的特定示例为针对锥状波束的公知的Feldkamp重构算法。然而，由重构处理单元6使用的重构算法并不局限于针对锥状波束的Feldkamp重构算法。
可以在任何时候在显示监视器8的屏幕上显示X射线图像数据存储单元7中所存储的层析体图像数据的像素数据，作为重要部位的二维或三维层析体图像数据。可以输出数据，作为来自图像输出装置(未示出)的打印纸上所打印的X射线射线照相，或者作为在诸如光盘等存储介质上所存储的电子照片。
射线照相控制单元5包括CPU和操作程序，用于执行设备的整个控制。具体地，控制单元15根据射线照相的进行并响应到操作单元9的输入，向诸如扫描控制单元13和辐射控制单元14等各个组件传送命令信号和数据。
在该实施例中的射线照相设备构造用于减小由于在X射线管1和FPD 2的旋转轴和X射线辐射的轴之间出现的机械位移所添加的数据处理负载。下面将具体描述该方面。
在该实施例中，如图5所示，由重构处理单元6使用的重构算法假定X射线辐射轴XA总是存在于与X射线管1和FPD 2的旋转轴RA正交的单一平面(此后，适当地被称为“矩形平面”)上。在重构处理单元6执行重构处理时应用于重构算法的参数是校正参数，用于校正在X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线辐射轴XA之间出现的机械位移。
按照该方式，通过假定X射线辐射的轴XA总是存在于矩形平面PA上，简化了该算法。如图6中的单点划线所示，在X射线辐射轴XA和旋转轴RA之间可能会出现机械位移，由此，X射线辐射轴XA相对于矩形平面PA发生倾斜(图5所示)。在这种情况下，与格点矩阵V中的每一个格点Q相对应的FPD 2的X射线检测平面2A上的点从检测点H位移到检测点h。在该状态下执行的重构处理将由于X射线发射轴XA相对于矩形平面PA的倾斜而造成误差。即，该数据处理将造成以下不便在最终层析体图像数据中出现了假象。
为了避免这样的不便，在该实施例中的设备提前设置了针对重构算法的校正参数，用于在由重构处理单元6进行重构处理时，校正X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA之间出现的机械位移。
具体地，所述设备包括测量单元16，用于测量在X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA之间出现的机械位移；参数计算单元17，用于根据由测量单元16测量到的机械位移量来计算包括校正的校正参数；以及参数存储单元18，用于存储由参数计算单元17计算出的校正参数。
测量单元16对应于本发明的测量装置。所述参数计算单元17对应于参数计算装置。所述参数存储单元18对应于参数存储装置。
下面将参考图4的方框图和图8所示的流程图来具体描述每一个组件的结构。
测量单元16设置用于测量的人体模型(phantom)(模拟病人)(步骤S1)，收集X射线图像检测数据(步骤S2)，并且根据X射线图像检测数据，来确定X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA之间的机械位移(步骤S3)。
所述参数计算单元17根据测量单元16测量到的机械位移量，计算包括校正的校正参数(步骤S4)。具体地，所使用的校正参数是平面相关的倾斜校正参数，用于校正由相对于矩形平面PA倾斜的X射线发射轴XA所引起的机械位移。在获得该平面相关的倾斜校正参数时，与假定X射线发射轴XA(第一辐射发射轴)总是存在于矩形平面PA上，并且FPD2的X射线检测平面2A总是与X射线发射轴XA正交的将定相反，而是如图7所示假定实质上针对重要部位设置的格点矩阵V的位置和FPD 2的X射线检测平面2A的位置已经以与X射线发射轴XA”(第三辐射发射轴)的倾斜量相对应的距离(移位距离)L1和L2发生了移位。
即，在X射线发射轴XA’(第二辐射发射轴)相对于矩形平面PA倾斜的状态下，图6所示的X射线管1、FPD 2和格点矩阵V的位置在与X射线检测平面2A平行的方向上(在旋转轴RA延伸的方向上)平移，直到如图7所示对X射线管1的倾斜进行补偿为止。通过将格点矩阵V已经移动的距离L1看作格点矩阵V已经根据X射线发射轴XA’(第二辐射发射轴)的倾斜量移位的、离X射线发射轴XA”(第三辐射发射轴)的距离，以及将FPD 2已经移动的距离L2看作FPD 2已经根据X射线发射轴XA的倾斜量移位的距离，来确定平面相关的倾斜校正参数。
回到图4和8，参数存储单元18存储由参数计算单元计算出的校正参数(步骤S5)。
所述射线照相控制单元15根据射线照相的进程并响应对操作单元9的输入，还向机械位移测量单元16、参数计算单元17和参数存储单元18传送命令信号和数据。
在上述结构中，当完成了步骤S1到S5的处理时，将待检查的病人置于射线照相位置(步骤S6)。启动射线照相以收集和存储病人的X射线图像检测数据(步骤S7)。
当执行重构处理时，重构处理单元6将参数存储单元18中所存储的校正参数应用于重构算法(步骤S8)。根据该校正参数和重构算法集来执行该数据处理。由此，获得针对层析体图像数据的像素数据，并存储在X射线图像数据存储单元7中(步骤S9)。
当完成了针对层析体图像数据的像素数据的收集和重构处理时(步骤S10)，该处理序列将结束。
重构处理单元6、测量单元16、参数计算单元17和参数存储单元18由CPU、操作程序、存储器等形成。通过包括在CPU中并且能够进行高速数据传送的高速缓冲存储器(未示出)，在CPU和存储器之间传送数据。
利用上述结构，即使当在X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA之间出现机械位移时，通过将校正参数应用于重构算法的简单处理，可以避免数据处理结果中的误差，而不会削弱重构算法的数据处理负载的减轻程度。
在该实施例中的X射线射线照相设备是C状臂驱动型的，特别趋向于在X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA之间发生机械位移。然而，所述结构有效地减小了由于X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA之间的机械位移而添加的数据处理负载。
在该实施例的设备中，重构算法基于以下假定如图5所示，FPD2的X射线检测平面2A总是与X射线发射轴XA正交(即，与旋转轴RA平行)。这引起了重构算法的简明和数据处理负载的减轻。即使当FPD 2的X射线检测平面2A稍微偏离与X射线发射轴XA正交的状态时，重构处理的数据处理结果几乎不会变化。即，输出显示监视器的图像实质上与基于复杂算法的数据处理所得到的图像相同，即，没有假象的清楚图像。
利用基于FPD 2的X射线检测平面2A总是与X射线发射轴XA正交的假定的重构算法，在与FPD 2上的检测点持续对准的状态下收集X射线图像检测数据。结果，可以每次将连续数据存储在高速缓冲存储器中。在执行高速缓冲存储器和CPU之间的高速数据传送的同时，可以执行高效的处理。
通过将格点矩阵V的设置位置和FPD 2的X射线检测器平面2A的位置看作已经移位了与X射线发射轴XA相对于矩形平面PA的倾斜相对应的距离，获得了平面相关的倾斜校正参数。因此，通过改变格点矩阵V的设置位置和FPD 2的X射线检测器平面2A的位置的简单处理，可以容易地获得平面相关的倾斜校正参数。该实施例中的设备仅需要格点矩阵V的设置位置和X射线检测器平面2A的位置沿X射线检测器平面2A(在旋转轴RA延伸的方向上)移动。位置移位的处理较为简单，并且几乎不涉及任何附加处理负载。
在该实施例的设备中，如图5所示，设置格点矩阵V，从而使矩阵的中心VA与X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA的交点OA一致。结果，在X射线管1和FPD 2的扫描操作期间，保持X射线管1和FPD 2的旋转轴RA和X射线发射轴XA通过格点矩阵V的中心VA延伸。该特征进一步引起了重构算法的简明和数据处理负载的减轻。
X射线发射轴XA在矩形平面PA上的机械位移等效于已经以与X射线发射轴XA的机械位移相对应的程度进行的X射线管1和FPD 2的扫描操作。可以按照实质上与无校正参数相同的方式获得与X射线发射轴XA在矩形平面PA上的机械位移相对应的、包括校正的校正参数。
本发明并不局限于上述实施例，而可以按照以下方式进行修改(1)将上述设备构造利用FPD 2来检测所传送的X射线图像。在一个修改实例中，所述设备可以具有与所述实施例相同的结构，除了作为FPD 2的替代，使用图像增强器来检测所传送的X射线图像。
(2)在所述实施例的设备中，将C状臂3安装在移动基座12上，以使其可随基座12移动。本发明还可应用于可移动地附加到天花板和地板安装的C状臂上的C状臂。
(3)所述设备是C状臂驱动型的。本发明还可应用于用于驱动除了C状臂之外的其他臂的类型的设备、以及不将X射线管1和FPD 2安装在单一臂上的无臂驱动型设备。
(4)尽管所述设备是医疗设备，但是本发明还可应用于在工业中使用的设备或用于原子能的设备。
(5)尽管所述设备使用X射线作为辐射，但是本发明还可应用于利用除了X射线之外的其他辐射的设备。
在不脱离其精神或必要属性的情况下，可以按照其他特定的形式来具体实现本发明，因此，应该参考所附权利要求，指示本发明的范围，而非前述说明书。
权利要求
1.一种射线照相设备，包括辐射发射装置，用于以锥状波束将辐射发射到待检查对象的重要部位；二维辐射检测装置，用于检测根据锥状波束中发射的辐射得到的、所传送的对象的辐射图像；图像拾取系统扫描装置，用于通过围绕通过所述对象延伸的直线所提供的旋转轴旋转所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置，同时保持所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置跨越所述对象彼此相对，扫描所述重要部位；以及重构处理装置，用于根据响应锥状波束中发射的辐射而从所述二维辐射检测装置中输出的辐射图像检测数据，以及根据重构算法，利用实质上针对重要部位设置的格点矩阵上的层析体图像数据的像素数据，执行图像重构处理，由所述重构处理装置所使用的重构算法的特征在于(A)假定辐射发射轴一直存在于与所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置的旋转轴正交的平面上；以及(B)由所述重构处理装置在所述重构处理时应用于所述重构算法的参数是校正参数，用于校正所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置的旋转轴和所述辐射发射轴之间的机械位移。
2.根据权利要求1所述的射线照相设备，其特征在于还包括测量装置，用于测量所述辐射发射轴的机械位移；参数计算装置，用于计算根据由所述测量装置测量到的机械位移量来校正的校正参数；参数存储装置，用于存储由所述参数计算装置计算出的校正参数；其中，所述重构处理装置利用由所述辐射发射装置、所述二维辐射检测装置和所述图像拾取系统扫描装置获得的所述对象的层析体图像数据、以及所述参数存储装置中所存储的校正参数，来执行重构处理。
3.根据权利要求2所述的射线照相设备，其特征在于所述重构算法使用用于校正由于所述辐射发射轴相对于与旋转轴正交的平面倾斜引起的机械位移的平面相关的倾斜校正参数，作为由所述参数计算装置计算出的校正参数。
4.根据权利要求3所述的射线照相设备，其特征在于所述参数计算装置根据以下方式来获得所述平面相关的倾斜校正参数(C1)假定辐射发射轴总是存在于所述正交平面上，设置第一辐射发射轴；(C2)在实际测量时，事先确定包括相对于所述第一辐射发射轴倾斜的第二辐射发射轴的倾斜量；(C3)进一步假定所述辐射发射装置存在于所述第一辐射发射轴上，并且考虑所确定的所述倾斜量来设置第三辐射发射轴；以及(C4)确定实质上针对重要部位设置的格点矩阵的设置位置和所述二维辐射检测装置的辐射检测平面的位置从所述第一辐射发射轴到所述第三辐射发射轴移位的距离。
5.根据权利要求1所述的射线照相设备，其特征在于所述重构算法的特征在于(D)假定所述二维辐射检测装置的辐射检测平面总是与所述辐射发射轴正交；以及(E)与上述(D)同时，当获得平面相关的倾斜校正参数时，假定所述辐射检测平面与所述辐射发射轴正交，并且与所述辐射检测平面平行地设置向所述辐射检测平面的位置移位的方向。
6.根据权利要求1所述的射线照相设备，其特征在于所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置安装在臂上彼此相反的一端和另一端处，所述图像拾取系统扫描装置驱动所述臂旋转所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置，从而扫描所述重要部位。
7.根据权利要求5所述的射线照相设备，其特征在于设置所述图像拾取系统扫描装置来旋转所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置，从而所述辐射包括至少180°+锥状波束绕所述对象的扩展角。
8.根据权利要求1所述的射线照相设备，其特征在于所述辐射发射装置和所述二维辐射检测装置安装在C状臂的彼此相反的相反端处。
全文摘要
用于处理层析体图像数据的像素数据的重构处理使用简明的重构算法，所述重构算法基于X射线发射轴的轴线总是存在于与X射线管和FPD的旋转轴正交的平面上。在重构处理时，将校正参数应用于所述重构算法，用于校正X射线管的旋转轴和X射线发射轴之间出现的机械位移。因此，通过针对重构算法设置校正参数的简单数据处理，可以避免由于机械位移所引起的误差，而不会削弱在重构算法上的数据处理负载的减轻程度。
文档编号A61B6/03GK1628610SQ20041010114
公开日2005年6月22日 申请日期2004年12月16日 优先权日2003年12月16日
发明者森田尚孝 申请人:株式会社岛津制作所