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Ct装置和ct装置的摄影方法

  • 专利名称

    Ct装置和ct装置的摄影方法

  • 发明者

    吉田雅也, 宇山喜一郎, 山本辉夫, 岩泽纯一, 藤井正司

  • 公开日

    2011年11月9日

  • 申请日期

    2011年4月22日

  • 优先权日

    2010年4月23日

  • 申请人

    东芝It·控制系统株式会社

  • 文档编号

    A61B6/03GK102232844SQ20111010139

  • 权利要求

    1.一种对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影的CT装置,其特征在于,具有放射线源,朝向被检体以沿着断层摄影面的放射线光轴为中心放射放射线,所述被检体以要摄影的层状构造的层面与上述断层摄影面交叉的方式载置于载物台上;放射线检测单元,对透过上述被检体的放射线进行检测并作为透射像输出;旋转单元,使上述载物台和上述放射线相对于与上述断层摄影面正交的旋转轴相对地旋转;扫描控制单元,控制上述旋转单元和上述放射线检测单元而实施这样的优先扫描一边进行上述旋转,一边在上述层面与上述放射线光轴接近于平行的旋转角度优先取入多个透射像作为扫描数据并存储;以及重建单元,根据上述扫描数据重建上述被检体的与上述断层摄影面平行的至少一张剖面像2.根据权利要求1所述的CT装置,其特征在于,作为上述优先的扫描,上述扫描控制单元实施这样的第一扫描在以上述层面与上述放射线光轴平行的第一旋转位置为中心的士60°内,一边在包括上述第一旋转位置的第一旋转角度范围内进行上述旋转,一边将检测到的多个透射像作为第一扫描数据取入并存储3.根据权利要求2所述的CT装置,其特征在于,作为上述优先的扫描,上述扫描控制单元还实施这样的第二扫描在以与上述第一旋转位置相差180°的第二旋转位置为中心的士60°内,一边在包括上述第二旋转位置的第二旋转角度范围内进行上述旋转,一边将检测到的多个透射像作为第二扫描数据取入并存储4.根据权利要求2所述的CT装置,其特征在于,上述扫描控制单元在上述第一扫描中按照每个第一旋转角度间隔检测多个透射像,作为上述优先的扫描,上述扫描控制单元还实施这样的第三扫描一边在包括上述第一旋转角度范围外的至少一部分的第三旋转角度范围内进行上述旋转,一边将按照每个比上述第一旋转角度间隔大的第三旋转角度间隔检测到的多个透射像作为第三扫描数据取入并存储5.根据权利要求3所述的CT装置,其特征在于,上述扫描控制单元在上述第一扫描中按照每个第一旋转角度间隔检测多个透射像,在上述第二扫描中按照每个第二旋转角度间隔检测多个透射像,作为上述优先扫描,上述扫描控制单元还实施这样的第三扫描一边在以包括上述第一旋转角度范围和上述第二旋转角度范围外的至少一部分的第三旋转角度范围内进行上述旋转,一边将按照每个比上述第一旋转角度间隔和上述第二旋转角度间隔中的任一个大的第三旋转角度间隔检测到的多个透射像作为第三扫描数据取入并存储6.一种CT装置的摄影方法,该CT装置对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影,其特征在于,该CT装置具有放射线源,朝向被检体以沿着断层摄影面的放射线光轴为中心放射放射线,所述被检体以要摄影的层状构造的层面与上述断层摄影面交叉的方式载置于载物台上;放射线检测单元,对透过上述被检体的放射线进行检测并作为透射像输出;旋转单元,使上述载物台和上述放射线相对于与上述断层摄影面正交的旋转轴相对地旋转;扫描控制单元,控制上述旋转单元和上述放射线检测单元而实施这样的扫描一边在预定的旋转角度范围内进行上述旋转,一边将检测到的多个透射像作为扫描数据取入并存储;以及重建单元,根据上述存储的扫描数据重建上述被检体的剖面像, 在上述CT装置中,具有如下过程确定上述层面与上述放射线光轴平行的第一旋转位置的过程; 实施优先扫描的过程,该优先扫描一边进行上述旋转一边在接近上述第一旋转位置的旋转角度优先地取入多个透射像作为扫描数据并存储;以及根据上述扫描数据重建上述被检体的与上述断层摄影面平行的至少一张剖面像的过程7.根据权利要求6所述的CT装置的摄影方法,其特征在于,上述优先扫描是施加了在以上述第一旋转位置为中心的士60°内包括上述第一旋转位置的第一旋转角度范围的扫描的扫描、或是还施加了在以与上述第一旋转位置相差 180°的第二旋转位置为中心的士60°内包括上述第二旋转位置的第二旋转角度范围的扫描的扫描

  • 技术领域

    本发明涉及对被检体的剖面像进行摄影的计算机断层摄影装置(以下记载为 CT (Computed Tomography,计算机断层摄影术)装置)

  • 背景技术

  • 具体实施例方式

    〈实施例〉以下,作为本发明的实施例,参照图1 图6说明本发明的实施方式(本发明的第一实施方式的结构)以下,参照图1说明本发明的实施方式的结构图1是示出了本发明的第一实施方式的CT装置的结构的示意图((a)为俯视图,(b)为主视图)如图1所示,X射线管(放射线源)1和X射线检测器(放射线检测单元)3对置配置,该X射线检测器3以二维的分辨率对从X射线管1的X射线焦点F放射出的X射线的一部分即以光轴(放射线光轴)L 为中心的角锥状的X射线束(放射线)2进行检测,透过被检体5的X射线束2由X射线检测器3检测并作为透射像(透射数据)输出,所述被检体5以进入该X射线束2的方式载置于载物台4上载物台4配置于XY机构6上,XY机构6配置于旋转/升降机构(旋转单元)7上 载物台4通过旋转/升降机构7相对于与X射线束2垂直地交叉(与X射线束2交叉,且与光轴L的方向实质上垂直即可)的旋转轴RA旋转,并且,在与旋转轴RA平行的ζ方向上进行ζ方向移动(升降)XY机构6使载物台4相对于旋转轴RA和X射线束2在与旋转轴RA正交的XY面内进行XY方向移动断层摄影面TP被定义为通过X射线焦点F并与旋转轴RA垂直的面,光轴L位于断层摄影面TP上另外,能够通过移位机构(摄影倍率设定单元)8使旋转轴RA(和载物台4)以及X射线检测器3接近或远离X射线管1,能够改变X射线管1的X射线焦点F与旋转轴RA之间的摄影距离FCD (Focus to rotation Center Distance)、和X射线焦点F与 X射线检测器3的检测面3a之间的检测距离FDD Focus to DeterctorDistance)来进行设定这里,XY机构6用于进行位置调整以使被检体5的目标部位于旋转轴RA上,移位机构8用于根据目的来改变摄影倍率(=FDD/FCD),旋转/升降机构7的ζ方向移动用于使被检体5的目标部与X射线束2的高度对应并且,旋转/升降机构7的旋转用于在对剖面像进行摄影的情况下,使被检体5相对于X射线束2旋转,从而在多个方向获得透射像图1所示的剖面像视野(或称为扫描区域)10被定义为,在旋转一圈期间始终包含于被测定的X射线束2中的区域剖面像视野10是以旋转轴RA为轴的大致筒状的区域, 是能够不勉强地重建剖面像的区域作为其构成要素,还具有控制各机构(XY机构6、旋转 /升降机构7、移位机构8)且对来自X射线检测器3的透射数据进行处理的控制处理部9、 显示处理结果等的显示部9a、控制X射线管1的X射线控制部(未图示)等控制处理部9是通常的计算机,由CPU、存储器、磁盘(非易失性存储器)、显示部 9a、输入部(键盘和鼠标等)%、机构控制板、接口等构成控制处理部9通过机构控制板接收各机构部6、7、8的动作位置的信号(编码器脉冲等)来控制各机构部6、7、8,从而进行被检体的对位和扫描(断层摄影扫描)等,除此之外,将透射数据的收集指令脉冲等传送至X射线检测器3另外,在各机构部6、7、8安装有未图示的编码器,读取载物台4的基于XY机构6的XY方向移动位置X、Y、基于旋转/升降机构7的ζ方向移动位置ζ和旋转角度Φ、以及基于移位机构8的TOD、FDD,并将它们分别传送至控制处理部9并且,控制处理部9在断层摄影时收集并存储来自X射线检测器3的透射数据, 进行重建处理从而作成与断层摄影面平行的一张或多张被检体的剖面像,并显示于显示部 9a另外,控制处理部9向X射线控制部(未图示)发出指令,指定管电压、管电流,并且进行X射线的放射、停止的指示管电压、管电流能够与被检体对应地变化如图1所示,控制处理部9作为读入了软件而使CPU发挥功能的功能模块,具备扫描控制部(扫描控制单元)9c和使用扫描数据来作成剖面像的重建部(重建单元)9d等, 所述扫描控制部9c用于实施这样的扫描在预定范围内使载物台4旋转,同时将检测到的多个透射像作为扫描数据取入并存储(第一实施方式的作用)参照图7、图2至图4以对作为被检体5的电池90进行摄影的情况为例,说明具有如上所述的结构的第一实施方式的作用图7中示出作为被检体的电池90的示意图(剖面图)该图是示出锂电池、镍氢电池、镍铬电池等构造的概要的剖面图正极板92和负极板93隔着隔板(未图示)卷绕多重而收纳在壳体91内,在空隙中充满电解液94例如层的间距(正极板-正极板)为 0. 3mm左右,圈数为几十圈,作为剖面整体的尺寸为30mmX 120mm左右图2是第一实施方式的断层摄影的流程图,作为本实施例的断层摄影的工序,具备如下各工序(1)载置电池的步骤(2)设定摄影条件的步骤(3)进行扫描的步骤(4)进行重建的步骤下面,对各工序进行说明(1)载置电池的步骤如图2所示,在步骤Sl中,操作者以如下方式将电池90载置于载物台4图3是示出将电池载置于载物台上的载置状态的图(俯视图)首先,将载物台4的旋转角复位为 0° (第一旋转位置),接着,以如下方式载置电池90 使得电池90的要摄影的区域(R0I ; 目标区域)11中的层状构造的层面12与断层摄影面TP交叉(实质上正交)且层面12与光轴L平行(2)设定摄影条件的步骤接着,在步骤S2中设定摄影条件在该摄影条件中包括几何条件、X射线条件、扫描条件、重建条件等作为该几何条件的设定,从输入部%输入指令,控制XY机构6以使要摄影的区域11大概位于旋转轴向RA上,另外,以使要摄影的区域11与剖面像视野10 — 致的方式控制移位机构8来设定摄影倍率并且,从输入部9b控制旋转升降机构7从而使要摄影的区域11的高度与断层摄影面TP对应

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权利要求

说明书

法律状态

专利名称:Ct装置和ct装置的摄影方法近年来,因便携式电话等移动设备的发展和电动车的实用化,锂离子电池或镍氢电池等二次电池的需求扩大。随之,用于供给不会产生短路和起火的安全且可靠性高的电池的电池检查的重要度越来越高。作为该电池检查,公知有对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影来进行检查的方法。首先,图7示出作为被检体的电池90的示意图(剖面图)。该图是示出锂电池、镍氢电池、镍铬电池等的构造的概要的剖面图。正极板92和负极板93隔着隔板(未图示) 卷绕多重而收纳在壳体91内,在空隙中充满电解液94。例如层的间距(正极板-正极板) 为0. 3mm左右,圈数为几十圈,作为剖面整体的尺寸为30mmX 120mm左右。为了检查这种构造的电池,在使用了 CT装置的电池的检查中,对图7所示的剖面像进行摄影,能够确认电极板(正极板92和负极板93的总称)的层的褶皱和层间隔的错乱等,能够追踪使用电池时的经时变化来进行检查。对于在该电池检查中使用的以往的CT装置进行记载。在以往的CT装置中,只进行旋转的被称为所谓RR(Rotate Rotate)方式(第三代方式)的CT装置朝向被检体照射从放射线源产生的放射线(X射线),使被检体以与放射线的光轴方向交叉的旋转轴相对于放射线相对地旋转,利用具有一维或二维的多个检测信道的放射线检测器,按照每个检测的旋转一圈中的预定的旋转角度间隔对从被检体透射的放射线进行检测,根据该检测器输出获得(进行断层摄影)被检体的剖面像或三维数据。作为现有技术,图8中示出专利文献1记载的CT装置的结构。该图8的(a)是俯视图,(b)是主视图。在图中,X射线管101和以二维分辨率对从X射线管101产生的角锥状的X射线束102进行检测的X射线检测器103对置配置,获得以进入该X射线束102中的方式载置于载物台104上的被检体105的透射像(透射数据)。载物台104配置于XY机构106上,XY机构106配置于旋转/升降机构107上。在对被检体105的剖面像进行摄影的情况下,一边通过旋转/升降机构107使载物台104相对于旋转轴RA旋转一圈,一边在多个方向上获得(以下称为扫描)透射像。由控制处理部 108对通过该扫描获得的多个透射像进行处理从而能够获得被检体105的剖面像(一张或多张)。这里,XY机构106使载物台104相对于旋转轴RA在与旋转轴RA正交的面内移动, 用于进行位置调整以使被检体105的目标部10 位于旋转轴RA上。另外,旋转轴RA和检测器103能够通过移位机构109接近或远离X射线管101,能够根据目的改变摄影倍率(= FDD/FCD)。另一方面,对于重建处理的方法,通常在角锥状的X射线束的情况下使用非专利文献1记载的方法。该方法是滤波校正反投影法(FBP(Filtered Back Projection 滤波反投影)法)的一种,以三维方式进行反投影。图8所示的剖面像视野(或称为扫描区域)110 被定义为,载物台104相对于旋转轴RA旋转一圈期间始终包含在由检测器103检测的X射线束102中的区域。剖面像视野110是以旋转轴RA为轴的大致筒状的区域,是能够不勉强地重建剖面像的区域。另外,当提高摄影倍率时,剖面像视野110与之成反比,直径和高度变小。但是,如专利文献1中记载的那样,公知有放大被检体105的一部分来进行断层摄影的方法(以下称为ROI (Region of Interest 目标区域)扫描。在该断层摄影中,如图 8的(a)所示,以减小剖面像视野110、使得被检体105的目标部10 恰好收纳于该剖面像视野110的方式对移位机构109和XY机构104进行定位。由此,能够获得目标部10 的空间分辨率高的放大剖面像。另外,通过以往的CT装置,能够例如通过ROI扫描以高分辨率对电池90的层构造的目标部分进行剖面像摄影。现有技术文献专利文献1 日本特开2002-310943号非专利文献 1 :L. A. Feldkamp :L. C. Davis and J. W. Kress, Practicalcone-beam algorithm, J. Opt. Soc. Am. A/Vol. 1, No. 6/Junel984然而,当对电池等具有层状构造的被检体进行断层摄影时,需要减小旋转过程中检测透射像的旋转角度间隔(旋转方向的采样间距)。以图7的电池的情况为例进行说明。在剖面上,在电极层的直线部分中,各电极板和隔板的厚度大约为0. 1mm,长度为IOOmrn左右,非常细长。对于这种细长的电极板,若旋转角度间隔大则在沿着电极板的方向会产生直线状的假像从而有损厚度方向的分辨率(相对于层构造的分辨率),因此,为了确保分辨率而作成剖面像,在这种情况下,需要使旋转一圈的过程中检测透射像的旋转角度间隔细化至0.06°左右,360°的视图数(旋转一整圈的透射像摄影数)变大至6000。这样,在以往的CT装置中,为了确保层状构造的被检体的与层正交的方向的分辨率,需要增多视图数,存在断层摄影时间长的问题。
本发明就是鉴于上述情况完成的,其目的在于,提供以短的断层摄影时间获得具有层状构造的被检体的剖面像的CT装置。为了达成上述目的,本发明第一方面的CT装置对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影,其主旨在于,该CT装置具有放射线源,朝向被检体以沿着断层摄影面的放射线光轴为中心放射放射线,所述被检体以要摄影的层状构造的层面与上述断层摄影面交叉的方式载置于载物台上;放射线检测单元,对透过上述被检体的放射线进行检测并作为透射像输出;旋转单元,使上述载物台和上述放射线相对于与上述断层摄影面正交的旋转轴相对地旋转;扫描控制单元,其控制上述旋转单元和上述放射线检测单元而实施这样的优先扫描一边进行上述旋转,一边在上述层面与上述放射线光轴接近于平行的旋转角度优先取入多个透射像作为扫描数据并存储;以及重建单元,根据上述扫描数据重建上述被检体的与上述断层摄影面平行的至少一张剖面像。利用该结构,在被检体的要摄影的层状构造的层面与放射线光轴接近于平行的旋转角度优先地(高频或限定角度来进行透射像的检测)实施扫描,并根据该扫描数据重建被检体的剖面像,因此,与旋转一圈的扫描相比,使无助于剖面像上的层构造的分辨率的放射线光轴以大角度与层面交叉的旋转范围的透射像检测不优先,由此,能够在保证与层面正交的方向的分辨率的状态下缩短扫描所需的时间。并且,也能够缩短剖面像重建所需的时间。为了达成上述目的,本发明第二方面在第一方面记载的CT装置中,其主旨在于, 作为上述优先的扫描,上述扫描控制单元实施这样的第一扫描在以上述层面与上述放射线光轴平行的第一旋转位置为中心的士60°内,一边在包括上述第一旋转位置的第一旋转角度范围内进行上述旋转,一边将检测到的多个透射像作为第一扫描数据取入并存储。利用该结构,在包括被检体的要摄影的层状构造的层面与放射线光轴平行的旋转位置的被限制的第一旋转角度范围内实施第一扫描,根据在第一旋转角度范围内检测到的第一扫描数据重建被检体的剖面像,因此,与旋转一圈的扫描相比,省略无助于剖面像上的层构造的分辨率的放射线光轴以大角度与层面交叉的旋转范围的透射像检测,由此,能够在保证与层面正交的方向的分辨率的状态下缩短扫描所需的时间。并且,也能够缩短剖面像重建所需的时间。为了达成上述目的,本发明第三方面在本发明第二方面记载的CT装置中,其主旨在于,作为上述优先的扫描,上述扫描控制单元还实施这样的第二扫描在以与上述第一旋转位置相差180°的第二旋转位置为中心的士60°内,一边在包括上述第二旋转位置的第二旋转角度范围内进行上述旋转,一边将检测到的多个透射像作为第二扫描数据取入并存储。利用该结构,与本发明第二方面同样,与旋转一圈的扫描相比,省略无助于剖面像上的层构造的分辨率的放射线光轴以大角度与层面交叉的旋转范围的透射像检测,由此, 能够在保证与层面正交的方向的分辨率的状态下缩短扫描所需的时间。并且,也能够缩短剖面像重建所需的时间。为了达成上述目的,本发明第四方面在本发明第二方面记载的CT装置中,其主旨在于,上述扫描控制单元在上述第一扫描中按照每个第一旋转角度间隔检测多个透射像, 作为上述优先的扫描,上述扫描控制单元还实施这样的第三扫描一边在包括上述第一旋转角度范围外的至少一部分的第三旋转角度范围内进行上述旋转,一边将按照每个比上述第一旋转角度间隔大的第三旋转角度间隔检测到的多个透射像作为第三扫描数据取入并存储。为了达成上述目的,本发明第五方面在本发明第三方面记载的CT装置中,其主旨在于,上述扫描控制单元在上述第一扫描中按照每个第一旋转角度间隔检测多个透射像, 在上述第二扫描中按照每个第二旋转角度间隔检测多个透射像,作为上述优先扫描,上述扫描控制单元还实施这样的第三扫描一边在以包括上述第一旋转角度范围和上述第二旋转角度范围外的至少一部分的第三旋转角度范围内进行上述旋转,一边将按照每个比上述第一旋转角度间隔和上述第二旋转角度间隔中的任一个大的第三旋转角度间隔检测到的多个透射像作为第三扫描数据取入并存储。利用本发明第四方面和第五方面的结构,与通常的旋转一圈的扫描相比,以粗略的旋转角度间隔实施无助于剖面像上的层构造的分辨率的放射线光轴以大角度与层面交叉的旋转范围的透射像检测,由此,能够在保证与层面正交的方向的分辨率的状态下缩短扫描所需的时间和剖面像重建所需的时间,并且,在剖面像上能够在某种程度上良好地显现层状构造以外的构造。为了达成上述目的,本发明第六方面提供一种CT装置的摄影方法,该CT装置对具有层状构造的被检体的剖面像进行摄影,其主旨在于,该CT装置具有放射线源,朝向被检体以沿着断层摄影面的放射线光轴为中心放射放射线,所述被检体以要摄影的层状构造的层面与上述断层摄影面交叉的方式载置于载物台上;放射线检测单元,对透过上述被检体的放射线进行检测并作为透射像输出;旋转单元,使上述载物台和上述放射线相对于与上述断层摄影面正交的旋转轴相对地旋转;扫描控制单元,控制上述旋转单元和上述放射线检测单元而实施这样的扫描一边在预定的旋转角度范围内进行上述旋转,一边将检测到的多个透射像作为扫描数据取入并存储;以及重建单元,根据上述存储的扫描数据重建上述被检体的剖面像,在上述CT装置中,具有如下过程确定上述层面与上述放射线光轴平行的第一旋转位置的过程;实施优先扫描的过程,该优先扫描一边进行上述旋转一边在接近上述第一旋转位置的旋转角度优先地取入多个透射像作为扫描数据并存储;以及根据上述扫描数据重建上述被检体的与上述断层摄影面平行的至少一张剖面像的过程。在该方法中,能够得到与本发明第一方面的效果相同的效果。为了达成上述目的,本发明第七方面在本发明第六方面记载的CT装置的摄影方法中,其主旨在于,上述优先扫描是施加了在以上述第一旋转位置为中心的士60°内包括上述第一旋转位置的第一旋转角度范围的扫描的扫描、或是施加了在以与上述第一旋转位置相差180°的第二旋转位置为中心的士60°内包括上述第二旋转位置的第二旋转角度范围的扫描的扫描。在该方法中,能够得到与本发明第二方面、第三方面的效果相同的效果。根据本发明,能够提供以短的断层摄影时间获得具有层状构造的被检体的剖面像的CT装置。图1是示出了本发明的第一实施方式的CT装置的结构的示意图((a)为俯视图, (b)为主视图)。图2是本发明的第一实施方式的断层摄影的流程图。图3是示出本发明的第一实施方式的电池的载置于载物台上的载置状态的图(俯视图)。图4是本发明的第一实施方式的扫描的旋转角度范围的一例。图5是本发明的第一实施方式的变形例3的扫描的旋转角度范围的一例。图6是本发明的第一实施方式的变形例5的扫描的旋转角度范围的示例。图7是作为被检体的电池90的示意图(剖面图)。图8是示出了以往的CT装置的结构的示意图((a)是俯视图,(b)是主视图)。标号说明1 :X射线管;2 :X射线束;3 :X射线检测器;4 载物台;5 被检体;6 :XY机构;7 旋转/升降机构;8 移位机构;9 控制处理部;9a 显示部;9b 输入部;9c 扫描控制部;9d 重建部;10 剖面像视野;11 要摄影的区域;12 层面;90 电池;91 壳体;92 正极板;93 负极板;94 电解液;101 :X射线管;102 :X射线束;103 :X射线检测器;104 :载物台;105 被检体;105a 目标部;106 =XY机构;107 旋转/升降机构;108 控制处理部;109 移位机构;110:剖面像视野。作为X射线条件设定,设定适合于被检体的管电压、管电流。作为扫描条件设定, 以层面12接近与光轴L平行的旋转角度优先地(高频或限定角度)进行透射像的检测。具体而言,作为扫描条件设定,在以0° (第一旋转位置)为中心的士60°内,将包括0°的连续范围(120°以下)的旋转角度范围(第一旋转角度范围)作为扫描范围进行输入设定。 例如图4是扫描的旋转角度范围的一例,这里将以0°为中心的45°的范围设定为旋转角度范围。作为扫描设定条件,还设定检测透射像的旋转角度间隔(例如0. 075° )、1透射像的积分帧数(例如5)等。并且,作为重建条件,设定剖面像张数和其旋转轴方向的间隔 (相对于断层摄影面TP的剖面位置)等。(3)进行扫描的步骤在步骤S2之后,在步骤S3中进行扫描。当操作者输入扫描开始时,扫描控制部9c 控制旋转升降机构7和X射线检测器3,在设定的旋转角度范围内使载物台4 (连续或阶段) 旋转,同时将按照每个设定的(第一)旋转角度间隔检测到的多个透射像作为(第一)扫描数据取入并存储。(4)进行重建的步骤在步骤S3之后,在步骤S4中,重建部9d根据扫描数据对电池90的剖面像10内的剖面像重建与剖面摄影面TP平行的(设定的剖面位置的)至少一张剖面像,并进行显示和存储。重建利用通常的滤波校正反投影法进行,但不同的只有,相对于通常进行360°的量的滤波校正反投影,此处仅对扫描的角度范围的数据进行滤波校正反投影(即与对未扫描的角度范围不进行反投影是等价的)。至此,图2的流程结束。(第一实施方式的效果)根据第一实施方式,在以电池90的要摄影的区域11中的层状构造的层面12与光轴L平行的旋转位置为中心的的)扫描的旋转角度范围内实施扫描,根据在该旋转角度范围内检测到的扫描数据重建电池90的剖面像,因此,与旋转一圈的扫描相比,省略无助于剖面像上的层构造的分辨率的光轴L以大角度与层面12交叉的旋转范围的透射像检测,由此,能够在保证与层面正交的方向的分辨率的状态下缩短扫描所需的时间。并且,也能够缩短剖面像重建所需的时间。具体而言,通常以360°进行的扫描利用45°的扫描就能完成,因此,扫描时间和重建时间变成大约1/8。实际上,比较{图像1 在第一实施方式的条件的扫描)下进行断层摄影得到的剖面像}和{图像2 在相同条件下以360°的扫描进行摄影得到的剖面像},图像1的图像尺寸稍大,但与层面12正交的方向的分辨率相同。图像1的尺寸大是因为光轴L沿着层面的方向的数据量为图像2的一半。因此,使图像1的摄影条件的积分帧数为两倍而对图像1’进行摄影来比较的话,图像1’和图像2成为看不出区别的图像。另外,根据第一实施方式,作为次要的效果,具有难以产生环状假象的效果。实际上,比较上述图像1和图像2,在图像2中,能够看到以旋转轴RA为中心的模糊的环状假象, 但在图像1中完全看不到。(第一实施方式的变形)除此之外,本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变形来实施。(变形例1)在第一实施方式中,以层状构造的层面12与光轴L平行的旋转位置为中心设定 45°的扫描的旋转角度范围,但旋转角度范围未必一定是45°。电池90的层状构造因卷绕不均或褶皱而局部地从层面12倾斜。只要能够得到来自该倾斜范围内的方向的透射像即可,因此,以包括估计的倾斜角度范围α的方式设定旋转角度范围即可。准确来说,电池的层构造在视野内具有厚度,因此,需要使旋转角度范围增大角度 β,该角度β是从X射线与厚度的上端层平行透过的旋转位置到X射线与厚度的下端层平行透过的旋转位置的角度。因此,作为旋转角度范围,增大β而超过α+β来设定即可。 该角度β相当于大概从X射线焦点F看到的该厚度的张开角度,作为β的值,在最大厚度 (=剖面像视野10的直径)时为最大,此时,β与扇形角θ ^ —致(参照图1)。在通常的电池中,该α+β不超过120°,因此,旋转角度范围设定为在士60° (全宽120°以下)内且包括0°即可,但与被检体对应,尽量设定得窄,由此,能够高速化。旋转角度范围的宽度在被检体的平面性良好的情况下,有时例如是20°或10°这样的小范围即可。(实施例2)在第一实施方式中,以层状构造的层面12与光轴L平行的旋转位置为中心对称地设定45°的扫描的旋转角度范围(通常优选对称),但不准确地对称也可以,只要大概对称即可。(变形例3)在第一实施方式中,进而,在与载置电池90的(第一)旋转位置(0° )相差180° 的第二旋转位置(180° )为中心的士60°内,设定包含第二旋转位置的连续的范围即第二旋转角度范围(120°以下),实施这样的第二扫描在该第二旋转角度范围内使载物台4旋转,同时,将按照每个第二旋转角度间隔检测到的多个透射像作为第二扫描数据取入并存储,此外也可以根据最初进行的(第一)扫描数据和第二扫描数据重建电池90的与断层摄影面TP平行的至少一张剖面像。图5是变形例3的扫描的旋转角度范围的一例,作为第二旋转角度范围是以180° 为中心的45°的范围。这种情况下的重建如第一实施方式中描述的那样重建第一扫描数据,同样地重建第二扫描数据,并将两个剖面像相加即可。并且,也可以接着将第一扫描数据滤波校正反投影后得到的剖面像对第二扫描数据进行滤波校正反投影。另外,第二旋转角度范围也可以与第一旋转角度范围同样不是以180°为中心的 45°的范围而是在以180°为中心的士60°内,包括第二旋转位置(180° )的旋转角度范围。并且,第二旋转角度间隔通常与第一旋转角度间隔相同,但也可以不同。根据变形例3, 能够得到与第一实施方式同样的效果。具体而言,通常以360°进行的扫描以45°与45°的扫描进行即可,因此,扫描时间和重建时间变成大约1/4。实际上,比较{图像3 在变形例3的条件和45°的扫描)下进行断层摄影得到的剖面像}和{图像2 在相同条件下以360°的扫描进行摄影得到的剖面像},图像3和图像2成为看不出区别的图像。并且,在图像2中能够看到以旋转轴RA为中心的模糊的环状假象,但在图像3中完全看不到。(变形例4)
在第一实施方式中,作为电池90的要摄影的区域11,选择平面状的层的部分,但层也可以是曲面。在该情况下,若考虑要观察的层部分的切线方向作为层面12而设定条件的话,则该层面12与大概平行的层部分能够作为良好的剖面像而获得。(变形例5)在第一实施方式中,在电池90包括层状构造以外的构造的情况下,有时也想以在对层状构造进行摄影得到的剖面像上在某种程度上良好地显现其他构造的方式进行摄影。 在这种情况下,除了第一实施方式的第一扫描(和变形例3的第二扫描)之外,施加增大旋转角度间隔的粗略的第三扫描,并能够根据第一扫描(和第二扫描)以及第三扫描的扫描数据重建电池90的剖面像。第三扫描以包括第一旋转角度范围(和第二旋转角度范围)以外的至少一部分的第三旋转角度范围而旋转,同时将按照每个比第一旋转角度间隔(和上述第二旋转角度间隔中的任一个)大的第三旋转角度间隔检测到的多个透射像作为第三扫描数据取入并存储。图6是变形例5的扫描的旋转角度范围的示例。作为第三扫描,可以是旋转角度范围是360°的全扫描,或是180° +扇角Θ。以上、360°以下的半扫描,还可以是对第一旋转角度范围(和第二旋转角度范围)以外的部分进行补充的扫描。作为该补充的扫描的旋转角度范围可以是以外的所有部分,也可以是以外的部分的一部分,并且也可以与第一旋转角度范围(和第二旋转角度范围)重复。重建部9d根据第一扫描数据、第二扫描数据和第三扫描数据重建上述被检体的与上述断层摄影面平行的至少一张剖面像。重建以第一至第三扫描数据分别重建剖面像, 并将这些剖面像相加而得到(包含加权相加)。并且,也可以接着第一至第三扫描数据进行滤波校正反投影(包含加权反投影)。根据变形例5,与通常的旋转一圈的扫描相比,以粗略的旋转角度间隔实施无助于剖面像上的层构造的分辨率的光轴L以大角度与层面12交叉的旋转范围的透射像检测,由此,能够在保证与层面12正交的方向的分辨率的状态下缩短扫描所需的时间和剖面像重建所需的时间,而且,剖面像上层状构造以外的构造也能够在某种程度上良好地显现。(变形例6)在第一实施方式中,检测透射像的旋转角度间隔恒定,但也可以作为旋转角度的函数而变化。例如连续地或阶段性地越接近0° (第一旋转位置)越小。另外,在使旋转角度间隔作为旋转角度的函数变化的情况下,扫描的旋转角度范围无需限制在120°以下。即,作为旋转角度间隔,以使旋转位置越接近0°和180°越小、 越接近90°和270°越大的方式连续地或阶段性地变化即可。(变形例7)在第一实施方式中,使载物台4(电池90)相对于X射线束2旋转,但旋转可以是相对的。例如也可以不使载物台4旋转,而使X射线管1和X射线检测器3相对于旋转轴 RA旋转。并且,在第一实施方式中,使载物台4相对于旋转轴RA和X射线束2进行XY方向移动,但XY方向移动也可以是相对的。例如不使载物台4进行XY方向移动,而使旋转轴RA 和X射线束2 (X射线管1和X射线检测器3)进行XY方向移动。
并且,在第一实施方式中,使载物台4相对于X射线束2进行ζ方向移动,但ζ方向移动也可以是相对的。例如不使载物台4进行ζ方向移动,而使X射线束2(X射线管1 和X射线检测器幻进行ζ方向移动。(变形例8)在第一实施方式中,作为被检体以电池90为例进行说明,但本发明的被检体不限于电池,也可以有效应用于其他的具有层状构造的被检体、例如电容器、线圈、多层基板等。(变形例9)在第一实施方式中,作为放射线使用X射线,但不限于X射线,只要是透射性的放射线即可。例如作为放射线,也可以是 线和微波等。


本发明提供以短的断层摄影时间获得具有层状构造的被检体的剖面像的CT装置和CT装置的摄影方法。该CT装置具有放射线源(1),朝向被检体(5)以沿着断层摄影面的放射线光轴为中心放射放射线,被检体以要摄影的层状构造的层面与断层摄影面交叉的方式载置于载物台(4)上;放射线检测器(3),对透过被检体的放射线(2)进行检测并作为透射像输出;旋转单元(7),使载物台和放射线相对地旋转;扫描控制单元(9c),控制旋转单元和放射线检测器而实施这样的扫描在被检体的层面接近与放射线的光轴平行的旋转角度优先取入多个透射像作为扫描数据并存储;以及重建单元(9d),根据该扫描数据重建被检体的与断层摄影面平行的至少一张剖面像。



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