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発明の名称 コンピュータ断層撮影装置における焦点調整方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−14783(P2007−14783A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2006−187594(P2006−187594)
出願日 平成18年7月7日(2006.7.7)
代理人 【識別番号】100075166
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 巖
発明者 ヘルベルト ブルーダー / マルチン ペータージルカ / カール シュティールシュトルファー
要約 課題
測定費用および時間的費用が最小限ですむようにする。

解決手段
システム軸線4の周りを回転しかつ跳躍焦点を有する少なくとも1つのX線管2と複数の検出素子を有する多列検出器3とを備え、焦点が、定められた焦点跳躍周波数で陽極上において位置を1次元または2次元で変化し、定められた検出器走査周波数で検出器3の検出素子の出力信号が積分され、焦点跳躍周波数が検出器走査周波数に等しく、焦点位置が撮影中に1次元で交替する場合には球形の吸収体の少なくとも3つのサイノグラムが、もしくは焦点位置が撮影中に2次元で交替する場合には球形の吸収体の少なくとも5つのサイノグラムが、焦点位置および検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相に関する異なるパラメータで取得され、取得されたサイノグラムから、焦点の移動方向に関して中心ビームの位置が算出され、検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相が定められかつ相応に予め与えられた値に調整される。
特許請求の範囲
【請求項1】
システム軸線(4)の周りを回転しかつ跳躍焦点を有する少なくとも1つのX線管(2)と、少なくとも1つのX線管(2)に対向しかつ複数の検出素子(3.x)を有する多列検出器(3)とを備えたコンピュータ断層撮影装置(1)における非反復式の焦点調整方法において、
焦点が、定められた焦点跳躍周波数(fF)で陽極上において位置(2.x)を1次元または2次元で変化し、
定められた検出器走査周波数(fD)で検出器(3)の検出素子(3.x)の出力信号が積分され、
焦点跳躍周波数(fF)が検出器走査周波数(fD)に等しく、
焦点位置(2.x)が撮影中に1次元で交替する場合には球形の吸収体(13)の少なくとも3つのサイノグラムが、もしくは焦点位置(2.x)が撮影中に2次元で交替する場合には球形の吸収体(13)の少なくとも5つのサイノグラムが、焦点位置(2.x)および検出器走査周波数(fD)と焦点跳躍周波数(fF)との間の位相(τ)に関する異なるパラメータで取得され、
取得されたサイノグラムから、焦点の移動方向に関して中心ビームの位置が算出され、検出器走査周波数(fD)と焦点跳躍周波数(fF)との間の位相が定められかつ相応に予め与えられた値に調整される
ことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置における焦点調整方法。
【請求項2】
焦点位置ごとに各パラメータセットにつき1つのサイノグラムが作成され、
サイノグラムからアライメント値Θが算出され、
パラメータごとに座標上の異なる焦点位置(2.x)についてのアライメント値の差(Θg−Θu)が定められ、
そのようにして得られた差値が、一定の位相または一定の焦点位置において線形スケーリングによって、異なる焦点位置(2.x)および位相(τ)のための別の差値に対して補足されることを特徴とする請求項1記載の方法。
【請求項3】
アライメント値のスケーリングのために次の式が使用されることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
【数1】


(但し、Θ1およびΘ2は第1および第2の焦点位置のアライメントであり、τiは検出器走査周波数(fD)と焦点跳躍周波数(fF)との間の位相に相当し、ρk,ρiは焦点変位に比例する値に相当する。
アライメント値Θ1,Θ2は、それぞれの焦点位置のサイノグラムから、次の式に従って算出される。
【数2】


但し、β(α)はサイノグラムにおける吸収体の吸収の重心線であり、αは投影角に相当する。)
【請求項4】
焦点位置(2.x)および検出器走査周波数(fD)と焦点跳躍周波数(fF)との間の位相(τ)は、検出器チャンネルの等間隔のオーバーサンプリングが生じるように調整されることを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載の方法。
【請求項5】
焦点位置(2.x)および検出器走査周波数(fD)と焦点跳躍周波数(fF)との間の位相(τ)は(Θ1−Θ2)(τi,ρk)の補間によって定められることを特徴とする請求項3又は4記載の方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、システム軸線の周りを回転しかつ跳躍焦点を有する少なくとも1つのX線管と少なくとも1つのX線管に対向しかつ複数の検出素子を有する多列検出器とを備えたコンピュータ断層撮影装置(CT)における焦点調整方法において、焦点が、定められた焦点跳躍周波数で陽極上において1次元または2次元にて変化し、定められた検出器走査周波数で検出器の検出素子の出力信号が積分され、焦点跳躍周波数が検出器走査周波数に等しく、跳躍された焦点位置および焦点跳躍周波数と検出器走査周波数との間の位相ずれが調整される方法に関する。
【背景技術】
【0002】
CT装置の空間分解能を改善するために跳躍焦点メカニズムが使用可能であることは一般に知られている。X線管における磁気偏向システムによって、放射を発生する電子線が次のように、すなわち、定められた跳躍焦点周波数で陽極上の多数の位置が跳躍され、それにより各検出素子が相応に異なるX線方向から照射され、それにより投影ごとに多重照射されるように制御される。それに応じて、ガントリの1回転当たりの投影数、回転速度および異なる跳躍焦点位置の個数からもたらされる周波数にて検出器信号の走査が行なわれる。適切にずらされたX線焦点の重心による走査が行なわれるならば、有効な走査速度が何倍にも増やされ、それによりCT検査の分解能および質が改善される。
【0003】
焦点偏向は、軸方向(=Z方向=システム軸線方向)にもトランスアキシャル方向(=φ方向=周辺方向=方位角方向)にも、あるいは両方向の組み合わせ方向に行なうことができる。いずれの場合にも、焦点の偏向運動(=焦点跳躍周波数)とデータ取得周波数(=検出器走査周波数)との間の位相関係、跳躍焦点位置における偏向差および陽極上の絶対的な焦点位置(焦点オフセット)を決定することが必要である。
【0004】
例えば、2つの位置での方位角方向への跳躍焦点の変位(焦点オフセット)の正しい選択によって、ガントリの回転中心における焦点アライメントに応じて、方位角方向の跳躍焦点に関して検出器ピクセルの4倍走査および公知の検出素子の1/4のずれが達成される。それにより投影システム(=焦点−検出器システム)の4倍高い伝送周波数が可能になる。
【0005】
このためには、焦点跳躍周波数と検出器走査周波数との位相差と、跳躍焦点(ジャンプフォーカスとも呼ばれている)のアライメントとを綿密に合わせることが必要である。基本的にはこれらの量は円走査によるCTスキャンおよび跳躍焦点動作における適切なファントムから求められる。ファントムとしては、離心した強く減弱させる小さい球または(跳躍焦点が方位角方向にのみ跳躍する場合)小さい円筒が適している。現在のところ、前述の位相差と跳躍焦点のアライメントとを合わせることは、何回もの測定および中間評価による最適焦点偏向および最適位相を目指した反復法によって行なわれる。
【0006】
この種の反復法は非常に時間がかかって高コストとなり、従って簡略化されて短縮されることが望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従って本発明の課題は、測定費用および時間的費用を最小限ですませる、跳躍焦点を有するCT装置における焦点調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この課題は独立の請求項の特徴によって解決される。本方法の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【0009】
本発明者は、焦点位置および検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相に関する異なるパラメータでファントムの僅かの個数のサイノグラムを取得することにより、跳躍された焦点位置および位相調整のための正しい補正値を、直接に、反復法を用いることなく、求めることができることを認識した。
【0010】
従って、本発明者は、システム軸線の周りを回転しかつ跳躍焦点を有する少なくとも1つのX線管と、少なくとも1つのX線管に対向しかつ複数の検出素子を有する多列検出器とを備えたCTにおける非反復式の焦点調整方法において、焦点が、定められた焦点跳躍周波数で陽極上において1次元または2次元にて変化し、定められた検出器走査周波数で検出器の検出素子の出力信号が積分され、焦点跳躍周波数は検出器走査周波数に等しく、焦点位置が撮影中に1次元で交替する場合には球形または円筒形の吸収体の少なくとも3つのサイノグラムが、もしくは焦点位置が撮影中に2次元で交替する場合には球形または円筒形の吸収体の少なくとも5つのサイノグラムが、焦点位置および検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相に関する異なるパラメータで取得され、取得されたサイノグラムから、焦点の移動方向に関して中心ビームの位置が算出され、検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相が定められかつ相応に予め与えられた値に調整されることを提案する。
【0011】
これによって、反復ステップを放棄することができ、正しいもしくは最適な位相に調整することができる。測定されたサイノグラムの指定された最小値は数学的に必要な最小値であり、これは正確な計算のために必要であり、測定値の範囲内において線形関係が存在しなければならない。しかしながら、本発明の範囲内において正確性の改善を生じさせる多数の測定が実施される場合もあるが、しかし反復法は行なわれない。すなわち、全ての測定が同じ条件で、従って同じ焦点オフセットで行なわれ、測定間において焦点オフセットの調整および選択された位相への近似は行なわれない。
【0012】
焦点変位のスケーリングおよび補間により所望の焦点位置および位相を決定するために必要な焦点変位を求めることによって、測定結果を補足することが好ましい。
【0013】
1次元における焦点変位のスケーリングのために次の式が使用される。
【数3】


但し、Θ1およびΘ2は第1および第2の焦点位置のアライメント(alignment)であり、τiは検出器走査周波数fDと焦点跳躍周波数fFとの間の位相に相当し、ρkは焦点変位に比例する値、特に偏向電流に相当する。
アライメントΘ1,Θ2は、それぞれの焦点位置のサイノグラムから、次の式に従って算出される。
【数4】


但し、β(α)はサイノグラムにおける吸収体の吸収の重心線であり、αは投影角に相当する。
【0014】
調整された検出器オフセットと調整された焦点位置との間の相互作用から検出器チャンネルの等距離のオーバーサンプリングが達成される。
【0015】
更に、焦点位置および検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相を、台形状時間関数を介する補間によって求めることが提案される。
【0016】
従って、本発明によれば、動的な焦点偏向の位相、振幅およびオフセットを決定するための非反復式の方法が提案される。それゆえ、焦点アライメント調整を著しく高速化することができる。従って、位相、偏向振幅および焦点オフセットのための種々の値の適切な決定によって、適切なファントムによる順次測定から最適値を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明の説明のために図面に基づいて跳躍焦点を有するCTによる対象の走査の状況を説明する。この場合に、一般性の制限なしに、まず、方位角方向における2つの異なる焦点位置を有する1つのみの跳躍焦点を示し、それに続いてシステム軸線方向への跳躍焦点の拡張を示す。図においては、本発明の理解のために必要な特徴のみが示されている。
図1はCTの概観図を示し、
図2は1/8のずれを有する垂直姿勢の検出器と共にCTの標準焦点を概略図で示し、
図3はシステム軸線の周りに180°回転後における図2の表示を示し、
図4は対向する投影方向からのビームの局部的分布と共に回転中心における仮想の検出素子の断面を示し、
図5は1/4のずれを有する垂直姿勢の検出器と共にCTの2つの焦点位置を有する跳躍焦点を概略図で示し、
図6はシステム軸線の周りに180°回転後における図5の表示を示し、
図7は対向する投影方向からでかつ方位角方向の2つの異なる焦点位置からのビームの局部的分布と共に回転中心における仮想の検出素子を断面図で示し、
図8は1/4のずれを有する垂直姿勢の検出器と共にCTの4つの焦点位置を有する跳躍焦点を概略図で示し、
図9はシステム軸線の周りに180°回転後における図8の表示を示し、
図10は対向する投影方向からでかつ方位角方向およびz方向のそれぞれ2つの異なる焦点位置からのビームの局部的分布と共に回転中心における仮想の検出素子を断面図で示し、
図11は4つの焦点位置の模範的な跳躍順序を示し、
図12はCTのサイノグラムにおける離心した測定点の軌道を示し、
図13は図8による跳躍焦点の焦点Z跳躍、焦点φ跳躍および検出器の積分タイミングを示し、
図14は焦点調整のための測定値および外挿値の表示を示す。
【0018】
図面においては次の符号および式上の記号が使用されている。1:CT(コンピュータ断層撮影装置)、2:X線管、2.x:焦点位置、3:検出器、3.x:検出素子、4:システム軸線/z軸、5:CTハウジング、6:患者用寝台、7:患者、8:ガントリ開口、9:計算および制御ユニット、10:データ/制御線、11:陽極、12.x.y:走査ビーム、13:吸収体、I−IV:跳躍焦点位置の順序、fD:検出器走査周波数、fF:焦点跳躍周波数、M:検出素子の中心、Prgx:コンピュータプログラム、Rd:回転中心に対する検出器の距離、Rf:回転中心に対する焦点の距離、S:回転中心における検出器チャンネルの物理的な大きさ、t:時間、z:z軸、α:投影角、β(α):吸収体の重心線、β:吸収体を通るビーム角、φ:周囲角、Θ:アライメント値、ρ:偏向電流の振幅、η:焦点のオフセット、τ:検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相、∫:積分タイミング。
【0019】
図1は、本発明による方法が適用される典型的なコンピュータ断層撮影装置(CT)を示す。CT1は、ハウジング5内において詳しくは図示されていないガントリに取付けられたX線管2を有する。X線管2においては、種々の焦点位置がz軸4の方向および/またはφ方向(=z軸4の周りの回転方向)に制御可能である。焦点位置の制御は、焦点を形成する電子線の偏向によって、かつX線管内における1つ又は複数の図示されていない電磁石の磁場によって行なわれる。電子線の偏向は、少なくとも限定された範囲内では偏向磁石システムの電流に対して線形である。
【0020】
X線管2に対向して多列検出器3が存在し、多列検出器3はX線管2と共にここではシステム軸線に相当するz軸の周りを円形移動させられる。X線管2から出る放射はビーム経路内にある対象を通過する際のX線吸収を測定される。対象として、ここでは、寝台6上でシステム軸線4の方向に移動可能に配置されている患者7が示されている。これによって公知のようにして患者7の全体または部分の走査が行なわれる。
【0021】
システム全体の制御は、データ/制御線10を介して計算および制御ユニット9から行なわれる。計算および制御ユニット9は、組み込まれたプログラムPrgxにより、受信した検出器出力データの評価も行なう。特に、これにより焦点位置の制御および検出器データの積分タイミングが実行される。
【0022】
位置固定の焦点の場合、検出器システムの走査分解能を改善するために、たいてい検出器のいわゆる1/4のずれが使用される。この1/4のずれの場合、検出器列はシステム軸線を通るX線管中心ビームに対して検出器幅の4分の1だけ方位角方向にずらされている。これによって、図2および図3に示されているように、180°ずらされた焦点−検出器システムにおいて陽極11上における位置固定の焦点2.1から出発する2つの異なる走査ビーム12.1.1および12.1.2が生じる。従って、焦点−検出器システムの一回転時に、対向する走査は走査ビームに関して少しずらされているので、重複した走査を回避することができ、一回転の各半回転が新たな走査情報を供給する。
【0023】
図4には、対向する投影方向からのビームの局部的分布と共に回転中心における仮想の検出エレメント3.nの断面が示されている。容易に分かるように、対向する焦点位置から発生された両ビームについて、それぞれ、検出素子の中心線Mから見て、検出器幅の1/4のずれが生じる。
【0024】
このような走査の場合、吸収データが多数の小さい角度増分にわたって積算され、角度増分のその都度の平均値がその都度の投影の理想の角度とみなされる。
【0025】
図5および図6に示されているように、このような単一焦点システムにおいて離心して存在するできるだけ点状の吸収体13が模範的に観察され、図12に示されているようにサイノグラムが取得される場合、焦点の位置は、サイノグラムデータとその中で認識することができる吸収推移とから、次の式により算出することができる。
【数5】


但し、αは投影角度、βは吸収体を通るビーム角、Θはアライメント(=焦点の変位[単位:ラジアン])に相当する。サイノグラムの表示において、破線の中心線β(α)は、サイノグラム上において吸収体に起因する吸収推移の重心線である。
【0026】
図5および図6には、方位角方向に2つの焦点位置を有する跳躍焦点がそれぞれ180°ずらされた撮影位置で示されている。この場合に、焦点シフトによって1/8のずれを有する検出器システムの場合、検出素子3.nごとに、異なる投影角を有する4つの異なる走査ビーム12.1.1,12.1.2,12.2.1,12.2.2が生じる。焦点の跳躍リズムと検出器の積分タイミングとを正確に合わせること、および焦点の正確な位置決めが必要である。
【0027】
さらに、図7には、図5および図6に対応した2つの異なる投影方向からでかつ方位角方向すなわちφ方向の2つの異なる焦点位置からのビーム12.x.yの局部的分布と共に、回転中心おける仮想の検出素子の断面が示されている。
【0028】
次に、例えば図8および図9に示されているように、4つの異なる位置を有する跳躍焦点について説明する。この場合に、焦点は方位角方向にもz軸方向にも跳躍するので、またもや図5および図6に対して2倍の数の走査ビームが得られる。
【0029】
図10には、対向する投影方向からでかつ方位角方向およびz方向のそれぞれ2つの異なる焦点位置からのビームの局部的分布と共に、回転中心における仮想の検出素子3.nの相応の平面図が示されている。ビームの付加的なzシフトのより良い表示のために、ここでは平面図が選ばれ、記号+により示された矢印はビームが紙面へ入る方向を、そして記号●により示された矢印はビームが紙面から出る方向を示す。
【0030】
図2〜10に関して指摘しておくに、これらは種々の焦点配置または跳躍焦点配置による走査状況を概略的に示しているだけである。実際には焦点−検出器システムの回転中に走査が行なわれ、同時に多数の微小角度区分に亘る検出器信号の積分が行なわれ、これらの(空間)角度区分の重心線は単純化して走査ビームと見なされる。
【0031】
図11には、焦点位置の跳躍順序の例が示されている。ここでは、4つの焦点位置I〜IVがそれらの跳躍順序に従って示されている。つまり、焦点位置が1つのz位置上で先ず位置Iから方位角の異なる位置IIへ跳躍し、続いて位置IIから位置IIIへz位置も方位角位置も変化する。その後位置IIIから位置IVへ方位角座標のみ変化する。その後z位置も方位角位置も変化することにより再び位置Iに戻る。
【0032】
図13には、上から下に向かって、図8による跳躍焦点の焦点Z跳躍z、焦点φ跳躍φおよび検出器の積分タイミング∫がそれぞれ時間軸tに対する推移にて互いに位相正しく示されている。
【0033】
走査ビームの常に細かい区分によって、同時に正しい積分タイミングに結び付けられた跳躍焦点位置の正しいアライメントが、従って位置変化と積分特性との間の正しい位相関係の調整が非常に重要になり、ここでは、正しい積分タイミングおよび正しい跳躍焦点アライメントの調整の簡単かつ高速の変形例が示されるべきである。特に、焦点位置のアライメントの反復法は焦点位置の個数増大にともなって過度に高コストとなる。
【0034】
本発明によれば、焦点位置および積分周波数と跳躍焦点の位置変化周波数との間の位相を決定および調整するために、表1によるパラメータ化による多数の測定が行なわれる。跳躍焦点が1つの座標のみで位置変化する場合には3つの測定が必要であり、跳躍焦点が2つの座標で位置変化する場合には5つの測定が必要である。
【表1】


【0035】
焦点を方位角方向に調整する際にオフセットが定められなければならないのに対して、焦点をシステム軸線方向に調整する際にはオフセットは重要性を持たない。
【0036】
焦点位相τは検出器積分時間の単位で指定されている。振幅値ρは異ならせて選ぶべきであり、例えば焦点変位のための偏向電流の動的範囲内に等間隔に分布しているとよい。オフセットηは所望の重心からの焦点位置の重心の偏差である。
【0037】
次に、方位角方向の跳躍焦点の例にてN個の測定の評価を説明する。各測定から偶数および奇数の投影の焦点アライメントΘg,Θuが求められる。焦点アライメント値の差がパラメータτ,ρの関数として得られる。線形関係の前提のもとに、ρ=一定について、Θ(τ,ρ)の平均がスケーリングによって決定され、この際に、
【数6】


が当てはまる。各ρkについて補間によって、最大に属する位相τ*kを決定することができる。その後最適位相が平均値としてもたらされる。
【数7】


【0038】
最適な偏向振幅は、2つの位置を有する跳躍焦点の場合、
(Θg−Θu)(τ*k,ρopt)=0.5
について達成される。相応の値は関数(Θg−Θu)(τ*k,ρ)の補間によって決定される。
【0039】
例えば、位相τ1,τ1+1/2による両測定から、陽極板におけるオフセット偏向η1に割り当てられた焦点オフセットΘintを次式により求めることができる。
【数8】


【0040】
オフセット値Θintは、ΘuintおよびΘgintの平均値として算出される。最適なオフセット値Θoptを得ようと努める場合に、例えば1/8のずれについては、ビームセットから、陽極板においてそのために必要な焦点偏向ηoptが求まる。
【数9】


この場合にRfは焦点−回転中心間距離、Rdは回転中心−検出器間距離、Sは回転中心における検出器チャンネルの物理的な大きさである。
【0041】
同様に、Z跳躍焦点の最適な位相および最適な振幅が求められる。オフセット決定はこの場合画像再構成にとって重要でない。Θg−Θuは、球形ファントムによる測定において、サイノグラムにおける相応のz重心線座標の差計算によって求められる。
【0042】
図14はこの計算の具体例を示す。質点は離心して焦点−検出器システムの測定範囲内に持ち込まれ、焦点変位に比例すると見なされる偏向電流ρの異なる値において検出器システムの積分周波数と焦点跳躍周波数との間の位相差τがサイノグラムによって作成される。この場合に測定データは、焦点位置ごとに各パラメータセットにつき1つのサイノグラムが作成されるにように区分される。これらのサイノグラムから次の式
【数10】


によりアライメント値Θが算出され、パラメータセットごとに、座標上の異なる焦点位置の差Θg−Θuが求められる。ここでは、インデックスg,uは2つの異なる位置を表す。
【0043】
このようにして得られた差値(Θg−Θu)(τi,ρk)は、一定の位相または一定の偏向電流における線形スケーリングによって異なる偏向電流または位相のための別の差値に対して次の式で補足される。
【数11】


3次元座標系における差値(Θg−Θu)(τi,ρk)は図11に従ってほぼ放物線状に推移するので、それぞれ3つの値セットから、一定の偏向電流ρ(より正確に言うならば時間的に交番する偏向電流の振幅)を有する放物線関数がこの曲線について算出され、それにより最大値が決定される。この放物線は、ほぼ、一定の位相τにおける差値Θg−Θuの推移に相当する。ここでは差値Θg−Θuが本発明に従って最高値を有するので、ここでも位相τが最適に置かれる。基本的には、その推移は他の関数、例えば2乗関数によっても近似することができる。自明のごとく、3つよりも多い測定値もしくは補間値が存在する場合、それによって事情によっては存在し得る測定誤差が補償されるので有利である。
【0044】
関数のこの最大値が偏向電流ρの種々の値について算出される場合、最大値の推移を決定することができ、最大値において0.5の値を生じる関数推移を有する偏向電流を求めることができる。2つの焦点位置を有する跳躍焦点の場合に最適な偏向電流、従って最適な変位が見いだされる。
【0045】
図11に示されているように方位角方向およびシステム軸線方向に4つの位置を有する跳躍焦点のための測定を実施しようとする場合、先ず方位角方向への調整によって位相τ、振幅ρおよびオフセットηを第1のz位置に決定することができる。続いて跳躍焦点のz振幅を0.5の最大値において求めることができる。最後にz方向への跳躍焦点の所望の変位にて第2の位置で、既に求められたτのほかに、さらに振幅ρおよびオフセットηが決定される。
【0046】
図14には、探索される放物線、つまり差値Θg−Θuのこのような推移が検出素子の幅の単位で位相τおよび偏向電流ρの関数として示されている。円で囲まれた+印は実際に測定された値を示し、単純な+印を付けられた位置は、スケーリングによって偏向電流のその都度の比により計算された値により求められる値を示す。
【0047】
正しい位相τが少なくとも3つの測定により算出される場合、これに類似して、正しい位相により補間によって球形ファントムのZ重心の差が値0.5に定められることによって、2つの更なる測定を用いて他の座標方向への最適な変位が算出される。
【0048】
上述の算出により位相および偏向電流のための正しい値が知られている場合、これらの最適値を更なる反復ステップなしに直接に調整することができる。
【0049】
本発明による上述の特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、その都度述べた組み合わせのみならず他の組み合わせまたは単独にて使用可能である。
【0050】
以上のとおり、本発明により、CTにおける非反復式の焦点調整方法が提案される。この方法においては最小限の個数のサイノグラム取得によって焦点の移動方向に対する中心ビームの位置が算出され、検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の正しい位相が算出され、そしてこれに応じて予め与えられた値が反復ステップなしに調整される。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】CTを示す概観図
【図2】1/8のずれを有する垂直姿勢の検出器と共にCTの標準焦点を示す概略図
【図3】システム軸線の周りに180°回転後における図2からの表示を示す概略図
【図4】対向する投影方向からのビームの局部的分布と共に回転中心における仮想の検出素子を示す断面図
【図5】1/4のずれを有する垂直姿勢の検出器と共にCTの2つの焦点位置を有する跳躍焦点を示す概略図
【図6】システム軸線の周りに180°回転後における図5の表示を示す概略図
【図7】対向する投影方向からでかつ方位角方向の2つの異なる焦点位置からのビームの局部的分布と共に回転中心における仮想の検出素子を示す断面図
【図8】1/4のずれを有する垂直姿勢の検出器と共にCTの4つの焦点位置を有する跳躍焦点を示す概略図
【図9】システム軸線の周りに180°回転後における図8からの表示を示す概略図
【図10】対向する投影方向からでかつ方位角方向およびz方向のそれぞれ2つの異なる焦点位置からのビームの局部的分布と共に回転中心における仮想の検出素子を示す断面図
【図11】4つの焦点位置の模範的な跳躍順序を示すダイアグラム、
【図12】CTのサイノグラムにおける離心した測定点の軌道を示すダイアグラム
【図13】図8による跳躍焦点の焦点Z跳躍、焦点φ跳躍および検出器の積分タイミングを示すタイムチャート
【図14】焦点調整のための測定値および外挿値を説明するダイアグラム
【符号の説明】
【0052】
1 CT(コンピュータ断層撮影装置)
2 X線管
2.x 焦点位置
3 検出器
3.x 検出素子
4 システム軸線/z軸
5 CTハウジング
6 患者用寝台
7 患者
8 ガントリ開口
9 計算および制御ユニット
10 データ/制御線
11 陽極
12.x.y 走査ビーム
13 吸収体
I−IV 跳躍焦点位置の順序
D 検出器走査周波数
F 焦点跳躍周波数
M 検出素子の中心
Prgx コンピュータプログラム
d 回転中心に対する検出器の距離
f 回転中心に対する焦点の距離
S 回転中心における検出器チャンネルの物理的な大きさ
t 時間
z z軸
α 投影角
β(α) 吸収体の重心線
β 吸収体を通るビーム角
φ 周囲角
Θ アライメント値
ρ 偏向電流の振幅
η 焦点のオフセット
τ 検出器走査周波数と焦点跳躍周波数との間の位相
∫ 積分タイミング




 

 


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