專利名稱：X射線ct裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及X射線CT裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為進(jìn)行物質(zhì)分析的手段具有譬如把2種不同的管電壓施加給X射線管并利用從X射線管照射的X射線進(jìn)行攝影的雙能量(Dual energy) CT0當(dāng)利用使管電壓變化了的X射線進(jìn)行物質(zhì)攝影時，物質(zhì)就會示出固有的CT值的變化。根據(jù)該CT值的變化，能夠分析譬如血管的造影劑和鈣化了的組織等。作為雙能量CT的一個例子有以下情況使用2個X射線管，一邊從施加了高電壓的ー個X射線管及施加了低電壓的另ー個X射線管同時將X射線對被檢體進(jìn)行照射，ー邊進(jìn)行攝影。作為雙能量CT的其他的例子有使用I個X射線管，一邊通過在X射線管旋轉(zhuǎn)中使管電壓發(fā)生變化從而通過高電壓和低電壓2種管電壓把X射線交替地對被檢體進(jìn)行照射，ー邊進(jìn)行攝影。另外，X射線管和X射線檢測器被相對地設(shè)置并被固定于旋轉(zhuǎn)環(huán)，該旋轉(zhuǎn)環(huán)由支架支撐。在下面的說明中，所謂X射線管的旋轉(zhuǎn)是指旋轉(zhuǎn)環(huán)及設(shè)置于旋轉(zhuǎn)環(huán)的X射線檢測器等的整體旋轉(zhuǎn)。在對X射線管施加管電壓并產(chǎn)生X射線的X射線發(fā)生器中，在產(chǎn)生管電壓的時候，為了小型、重量輕而使用逆變器方式。在具有逆變器方式的管電壓發(fā)生器的X射線發(fā)生器中，一定會有在管電壓上殘留逆變器動作頻率分量的傾向。在這種情況下，從X射線管輸出 的X射線量也將受到該動作頻率分量的影響。因此，在X射線管旋轉(zhuǎn)中使管電壓發(fā)生變化的情況下，在進(jìn)行上述分析時，會受到把管電壓切換為高電壓和低電壓的定時(管電壓切換頻率)以及逆變器的動作頻率的限制。在逆變器動作頻率相對于管電壓切換頻率足夠高的情況下(譬如大于等于100倍)，即使對逆變器的動作與管電壓的切換定時以獨(dú)立的方式來進(jìn)行處理，也不怎么存在問題。然而，譬如在心臟診斷等中提高了管電壓切換頻率，當(dāng)在管電壓切換頻率接近于逆變器動作頻率的情況下，存在管電壓波形無論在哪個周期都以相同的振幅重復(fù)的波形的重復(fù)性降低的問題。總之，存在在每個管電壓切換周期中管電壓的變化幅度不同的問題。下面，具體地說明這個問題。管電壓切換頻率f s [Hz]可用下式表示，SP、fS = R/ (T * 2)(I)這里，R是X射線管每一旋轉(zhuǎn)所獲得的X射線圖像的數(shù)量即收集率[view/Vot]，T是X射線管每ー旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)時間[sec/rot]。
譬如在心臟診斷中，如果設(shè)R = 900、T = O. 35，那么根據(jù)式(I)，管電壓切換頻率fs為1285. 71 [Hz]。另外，管電壓切換周期Ts為777. 78 [ μ s]。另外，逆變器重復(fù)管電壓的上升和下降時的重復(fù)周期所需要的時鐘數(shù)Ne可用下式表不。Ne = Ts/Ti (2)這里，Ti是逆變器的動作周期[sec]。譬如在心臟診斷中，當(dāng)逆變器的基本頻率fr是25[kHz]時，逆變器的動作周期Ti為40 [μ S]。由上述式(2)計算出時鐘數(shù)Ne為19.44。
但是，實際上，由于逆變器僅以時鐘單位進(jìn)行動作，所以，重復(fù)周期所需要的時鐘數(shù)Ne有時是19，有時是20。該時鐘數(shù)的偏差是管電壓波形的重復(fù)性降低的主要原因。圖16是逆變器的動作周期(時鐘周期)及管電壓切換定時的時間圖。如圖16所示，在上述例子中，當(dāng)管電壓切換周期Ts是777. 78 [ μ S]、逆變器的動作周期Ti是40 [ μ S]時，時鐘數(shù)Ne為19. 44。圖17是示出了管電壓波形的圖。如圖17所示，由于逆變器重復(fù)管電壓的上升和下降時的重復(fù)周期所需要的時鐘數(shù)Ne有時是19、有時是20，所以，管電壓的波形是零亂的。正如以上說明那樣，在心臟診斷等中管電壓切換頻率高，在接近逆變器動作頻率的情況下，存在管電壓波形的重復(fù)性降低的問題。另外，設(shè)置有X射線管、X射線檢測器及X射線發(fā)生裝置等的旋轉(zhuǎn)環(huán)雖設(shè)置了平衡裝置，但在旋轉(zhuǎn)中仍會產(chǎn)生搖動。因此，存在因這種搖動而無法獲得畫質(zhì)高的X射線圖像的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題是提供一種在雙能量CT中能夠生成重復(fù)性良好的管電壓波形，能夠獲得畫質(zhì)高的X射線圖像的X射線CT裝置。該實施例涉及的X射線CT裝置是將X射線管和X射線檢測器相對地設(shè)置，ー邊圍繞被檢體旋轉(zhuǎn)ー邊從所述X射線管照射X射線，根據(jù)透過被檢體由X射線檢測器檢測出的X射線取得X射線圖像的X射線CT裝置，所述X射線CT裝置具備高電壓發(fā)生部、頻率可變單元及定時發(fā)生単元。高電壓發(fā)生部含有通過在X射線管的旋轉(zhuǎn)中以預(yù)先確定的動作頻率進(jìn)行切換從而向X射線管提供電壓的逆變器。頻率可變單元能夠改變逆變器的動作頻率，以使得變?yōu)槭占实恼麛?shù)倍，該收集率是X射線管每一旋轉(zhuǎn)所取得的X射線圖像的數(shù)量。定時發(fā)生単元通過與逆變器的可變的動作頻率同步的定吋，使提供給所述X射線管的電壓能夠改變。


圖I是示出了第I實施方式涉及的X射線CT裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2是示出了第2實施方式涉及的X射線CT裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3是逆變器的動作說明圖，是逆變器的動作周期(時鐘周期)及管電壓切換定時的時間圖。圖4是示出了管電壓波形的圖。
圖5是把收集率與倍率對應(yīng)起來存儲的表的圖。圖6是把X射線管的旋轉(zhuǎn)周期與倍率對應(yīng)起來存儲的表的圖。圖7是X射線發(fā)生裝置的電路圖。圖8是杯的斜視圖。圖9是圖8的A-A線的截面圖。圖10是圖8的B-B線的截面圖。圖11是示出了燈絲的端部對杯具有正電位時的熱電子量的圖。圖12是示出了燈絲的端部對杯具有負(fù)電位時的熱電子量的圖。 圖13是燈絲電壓及管電流的圖。圖14是示出了杯電壓與管電流的關(guān)系的圖。圖15是示出了逆變器的動作周期、管電壓、管電流及數(shù)據(jù)收集的時間圖。圖16是逆變器的動作周期(時鐘周期)及管電壓切換定時的時間圖。圖17是示出了管電壓波形的圖。
具體實施例方式第I實施方式就X射線CT裝置的第I實施方式參照圖I進(jìn)行說明。圖I是示出了 X射線CT裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。X射線CT裝置具有用于使逆變器動作頻率f i與管電壓切換頻率fs同步的倍増器I ;具有主逆變器4及管電壓發(fā)生単元25的高電壓發(fā)生部4a ;具有計數(shù)器3，向主逆變器4輸出切換管電壓的指示的增減定時發(fā)生部5 ;將X射線管6及X射線檢測器8相對設(shè)置的旋轉(zhuǎn)環(huán)7 ;以規(guī)定的收集定時對由X射線檢測器8檢測出的X射線進(jìn)行收集的數(shù)據(jù)收集部11 ;具有計數(shù)器10，對數(shù)據(jù)收集部11輸出收集定時指示的收集定時發(fā)生部9 ;根據(jù)由數(shù)據(jù)收集部11收集到的X射線重建X射線圖像的圖像處理部12 ;根據(jù)X射線管6 (旋轉(zhuǎn)環(huán)7)的每ー旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)周期T使旋轉(zhuǎn)環(huán)7旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部27 ;和根據(jù)旋轉(zhuǎn)周期T及X射線管6的每ー旋轉(zhuǎn)收集X射線圖像時的收集率R，決定倍率，并輸出給倍增器I的倍率決定部26。作為倍增器1，利用譬如PLL(Phase Locked Loop,鎖相環(huán))進(jìn)行說明。另外,倍增器I相當(dāng)于“頻率變換電路”。這里，所謂的“同歩”具體是指把逆變器動作頻率fi設(shè)為管電壓切換頻率fs的整數(shù)倍。下面示出PLL的ー個例子。倍増器I具有比較2個信號間的相位差并產(chǎn)生差信號的相位比較器、去除交流分量的環(huán)路濾波器及振蕩器(OSC oscillator)。相位比較器進(jìn)行從外部輸入的目標(biāo)信號(頻率Fl)和由振蕩器的自行振蕩(頻率F2)所生成的比較信號之間的相位比較，把相位差信號輸出到環(huán)路濾波器中。環(huán)路濾波器根據(jù)相位差信號生成控制電壓并輸出給振蕩器。振蕩器根據(jù)所輸入的控制電壓，把使其相位與目標(biāo)信號同步的輸出信號輸出到外部。另外，作為結(jié)果，倍増器I還可使輸出信號的頻率與目標(biāo)信號同歩。圖I示出了具有相位比較器、振蕩器2及分頻器的倍増器I。分頻器把振蕩器2的輸出信號分頻為1/M。相位比較器將目標(biāo)信號的頻率Fl和被分頻了的信號的頻率(F2/M)進(jìn)行比較，把相位差信號輸出到環(huán)路濾波器中(圖示省略)，通過由環(huán)路濾波器得到的控制電壓，振蕩器2振蕩與目標(biāo)信號同步的頻率的信號。從而，倍増器I輸出與目標(biāo)信號的頻率Fl同步的頻率的輸出信號。接下來，就倍増器I的動作參照圖I進(jìn)行說明。倍率決定部26中輸入了基本頻率fr[kHz]、旋轉(zhuǎn)周期1'[86(3]、以及收集率1 [￥丨6￥/1'01:],其中，上述旋轉(zhuǎn)周期T是X射線管姆ー旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)時間，上述收集率R是X射線管每一旋轉(zhuǎn)所獲得的X射線圖像的數(shù)量。另外，基本頻率fr是由所述倍增器I的振蕩器生成的比較信號的頻率。倍率決定部26根據(jù)所輸入的fr、T、R，根據(jù)下式求出逆變器反復(fù)管電壓的上升和下降時的反復(fù)周期所需要的時鐘數(shù)Ne = 19. 44。Ne = (fr * T * 2) /R (3)這里，設(shè)fr = 25、T = O. 35、R = 900。倍率決定部26舍去Ne = 19. 44的小數(shù)點(diǎn)以后的位數(shù)得出Ne = 19。通過舍去小數(shù)點(diǎn)以后的位數(shù)把逆變器動作頻率fi設(shè)為管電壓切換頻率fs的19倍(整數(shù)倍)。如上所述，舍去小數(shù)點(diǎn)以后的位數(shù)的理由在于如果逆變器動作頻率fi不設(shè)為管電壓切換頻率fs的整數(shù)倍，則管電壓波形的重復(fù)性就會降低。根據(jù)求出的Ne = 19決定倍増器I的1/M。倍増器I對振蕩器的頻率F2進(jìn)行1/M倍的處理，并與目標(biāo)信號的頻率Fl進(jìn)行比較。使振蕩器的頻率F2與目標(biāo)信號的頻率Fl同
止/J/ O另夕卜，可從下式求出已同步的振蕩器的頻率F2、即逆變器動作頻率fi =24. 43[kHz]。另外，Ne = 19。fi = Ne * R/ (T * 2)(4)倍増器I將逆變器動作頻率f i = 24. 43 [kHz]的脈沖輸出給計數(shù)器3及主逆變器4。另外，增減定時發(fā)生部5將計數(shù)開始指示輸出給計數(shù)器3，并且將用于使管電壓上升的上升動作信號輸出給主逆變器4，以及在開始計數(shù)后，根據(jù)由計數(shù)器3得到的計數(shù)值(脈沖數(shù))，將用于切換管電壓的上升和下降的管電壓切換動作信號輸出給主逆變器4。接下來，就主逆變器4的動作參照圖3及圖4進(jìn)行說明。圖3是逆變器的動作說明圖，是逆變器的動作周期(時鐘周期)及管電壓切換定時的時間圖。如圖3所示，例如，接收由增減定時發(fā)生部5得到的上升動作信號，主逆變器4啟動進(jìn)行管電壓的上升動作，接收由計數(shù)器3得到的計數(shù)值“9”，增減定時發(fā)生部5將管電壓切換動作信號輸出給主逆變器4，主逆變器4停止，進(jìn)行管電壓的下降動作，接收由計數(shù)器3得到的計數(shù)值“19”，增減定時發(fā)生部5將管電壓切換動作信號輸出給主逆變器4，主逆變器4進(jìn)行管電壓的上升動作。S卩、每當(dāng)時鐘數(shù)Ne = 19時，增減定時發(fā)生部5沒有偏差地向主逆變器4輸出用于管電壓切換的指示。由此，逆變器動作頻率fi就變?yōu)榱斯茈妷呵袚Q頻率fs的19倍(整數(shù)倍)，能夠使逆變器動作頻率fi與管電壓切換頻率fs同歩。另外，增減定時發(fā)生部5相當(dāng)干“定時發(fā)生単元”。通過把逆變器動作頻率f i設(shè)為管電壓切換頻率f s的19倍(整數(shù)倍)，在雙能量CT中，能夠使得管電壓波形的重復(fù)性良好。 X射線管6接收重復(fù)性良好的管電壓波形，將基于規(guī)定的高壓的X射線和基于規(guī)定的低壓的X射線交替地對被檢體進(jìn)行照射。管電壓發(fā)生単元25在時鐘1-19中，將時鐘7-13之間的管電壓(高電壓Highkv)提供給高壓電源64 (參照圖7)，X射線管6在高壓下照射X射線。進(jìn)而，管電壓產(chǎn)生単元25在時鐘1-19中，把時鐘14-19及1-6之間的管電壓(低電壓low kv)提供給高壓電源64，X射線管6在低壓下照射X射線。收集定時發(fā)生部9根據(jù)收集率R及由計數(shù)器10計數(shù)的時鐘數(shù)將用于數(shù)據(jù)收集的指示輸出給數(shù)據(jù)收集部11。圖4是示出管電壓波形的圖。如圖4所示，收集在時鐘1-19中的時鐘7-13的高壓下照射的X射線，收集在時鐘1-19中的在時鐘14-6的低壓下照射的X射線。由此，數(shù)據(jù)收集部11就可以在時間上沒有偏移地收集高壓下及低壓下所照射的X射線，根據(jù)收集數(shù)據(jù)，圖像處理部12能夠獲得畫質(zhì)高的X射線圖像。另外，收集定時發(fā)生部9及數(shù)據(jù)收集部11相當(dāng)于“圖像數(shù)據(jù)獲得単元”。第2實施方式 在第I實施方式中，關(guān)于使逆變器動作頻率fi與管電壓切換頻率fs同步地獲得畫質(zhì)高的X射線圖像的X射線CT裝置進(jìn)行了說明。進(jìn)而，為了獲得畫質(zhì)高的X射線圖像，參照圖2關(guān)于具有倍増器20的第2實施方式涉及的X射線CT裝置進(jìn)行了說明，其中該倍增器20用于使逆變器動作頻率fi與在X射線管6旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的搖動同歩。另外，針對X射線裝置的結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同的結(jié)構(gòu)使用同一編號，略去其說明。圖2是示出了 X射線CT裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖2所示，倍増器20具有可變倍増器PLL1、PLL2及固定倍増器21。另外，還設(shè)置有編碼器22及頻率檢測器24。在此，由于可變倍増器PLL1、PLL2的基本動作與上述倍増器I相同，所以略去其說明。另外，倍増器20相當(dāng)于“頻率變換電路”。此外,脈沖信號檢測電路23相當(dāng)于“頻率檢測單元”。接下來就X射線CT裝置的動作參照圖2-6進(jìn)行說明。圖5是把收集率與倍率對應(yīng)起來存儲的表A的圖。編碼器22與旋轉(zhuǎn)環(huán)7 —體地設(shè)置，編碼器22具有在四周等間距地開通通孔的圓板(圖示省略)和接收透過該通孔的檢測光并輸出脈沖信號的脈沖信號檢測電路23。當(dāng)接收基于操作部(圖示省略)的操作的指示(每ー旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)周期)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部27使旋轉(zhuǎn)環(huán)7旋轉(zhuǎn)，X射線管6以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)吋，圓板與旋轉(zhuǎn)環(huán)7 —體地旋轉(zhuǎn)，脈沖信號檢測電路23譬如在X射線管6每旋轉(zhuǎn)I. 2度時向可變倍增器PLLl輸出I個脈沖信號(旋轉(zhuǎn)360度時300個脈沖信號)。倍率決定部28具有圖5所示的表A，根據(jù)X射線管6每ー旋轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)Np及X射線管6每ー旋轉(zhuǎn)的收集率R，參照表A求出倍率。可變倍增器PLLl根據(jù)已決定的倍率倍增檢測信號并發(fā)送給PLL2。譬如倍率決定部28在Np = 300、R = 900時，參照表A讀出倍率3，可變倍增器PLLl把對檢測信號進(jìn)行倍增(3倍)后的信號輸出給PLL2。接下來，倍率決定部29根據(jù)X射線管6的旋轉(zhuǎn)周期T [sec]及收集率R，利用式(I)求出管電壓切換頻率fs [Hz]。fs = RバT * 2)(I)譬如倍率決定部29在T = O. 5、R = 900時，利用式(I)求出管電壓切換頻率fs=900。另外，倍率決定部29計算下式求出倍率μ。μ = INT (fr/ (fs+0. 5)) (5)利用舍去已求出的數(shù)值的小數(shù)點(diǎn)以后的位數(shù)的符號即INT，倍率μ成為整數(shù)。
圖6是示出了將X射線管6的旋轉(zhuǎn)周期T與倍率關(guān)聯(lián)起來存儲的表B的圖。如圖6所示，當(dāng)管電壓切換頻率fs = 900吋，X射線管6的旋轉(zhuǎn)周期T與倍率的對應(yīng)關(guān)系為T = O. 35[sec] 時，倍率 μ = 19 ；Τ = O. 5[sec]時，倍率 μ = 28 ；Τ = I [sec]時，倍率 μ=56。在該實施方式中，倍率決定部29具有表B，在fs = 900.fr = 25[kHz]時，參照表B得出μ = 28。可變倍增器PLL2把來自PLLl的信號進(jìn)行倍増(28倍)后的信號輸出給頻率檢測器24。輸入到頻率檢測器24的信號頻率為逆變器動作頻率fi [kHz]。當(dāng)μ =28、fs =900 吋，fi = 25. 2。固定倍増器21在主逆變器4為他激式橋型的情況下，把逆變器動作頻率fi的2倍(50.4[kHz])的頻率信號輸出給頻率檢測器24。頻率檢測器24對振蕩器2的振蕩頻率fo與從固定倍増器21輸出的逆變器動作頻率fi的2倍的頻率進(jìn)行比較，并進(jìn)行控制使得振蕩頻率fo成為逆變器動作頻率fi的2倍的頻率。振蕩器2把逆變器動作頻率fi的2倍的頻率的脈沖輸出給主逆變器4。基于以上內(nèi)容，由于使主逆變器4的逆變器動作頻率fi與X射線管6旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的搖動同步，進(jìn)而能夠獲得畫質(zhì)高的X射線圖像。另外，各個表A、B的倍率被以如下述方式所決定。通常，當(dāng)輸出逆變器適當(dāng)?shù)貏幼鞫鞒龅闹绷麟妷簳r，逆變器的頻率大體被決定了，所以在本實施方式的情況下，把其基本頻率fr設(shè)為25[kHz]。因此，為了獲得同步，而使逆變器動作頻率fi可變，但被限制在25 [kHz]左右的頻率。反之，換句話說各個A、B表中的倍率被設(shè)為成為能夠在25 [kHz]左右獲得同步的那樣的頻率的倍率。另外，也可以是拆下頻率檢測器24及振蕩器2，直接把倍増器20的輸出輸入給高電壓發(fā)生部4a的結(jié)構(gòu)。另外，在上述說明中，雖然有吸收旋轉(zhuǎn)不均勻的結(jié)構(gòu)，但如果是不吸收旋轉(zhuǎn)不均勻而僅僅是獲取同步的話，則也可以代替脈沖信號檢測電路23的輸出而輸入相當(dāng)于依照旋轉(zhuǎn)速度而變更的脈沖數(shù)(譬如300脈沖數(shù)/rot)的脈沖的結(jié)構(gòu)。第3實施方式接下來，就第3實施方式涉及的X射線CT裝置參照圖7-15進(jìn)行說明。圖7是X射線發(fā)生裝置的電路圖。如圖7所示，X射線管6的陽極(anode)61與高壓電源64的正端子連接，陰極(cathode)62與高壓電源64的負(fù)端子連接。設(shè)置有用于使陰極62產(chǎn)生熱電子的燈絲電源65。圖8是杯的斜視圖，圖9是圖8的A-A線的截面圖，圖10是圖8的B-B線的截面圖。如圖8-10所示，陰極62設(shè)置在杯63的溝槽內(nèi)。陰極62的一個觸點(diǎn)與杯63連接、另一個觸點(diǎn)相對于杯63具有電位。另外，陰極62有時候也稱為燈絲。在通過燈絲電源65的交流電點(diǎn)亮X射線管6的陰極62時，利用X射線管6的陰極62和杯63的電位差，對熱電子放射進(jìn)行調(diào)制，X射線輸出發(fā)生變動。圖11是示出燈絲的端部對于杯具有正電位時的熱電子量的圖，圖12是表示燈絲的端部對杯具有負(fù)電位時的熱電子量的圖。如圖11所示，當(dāng)燈絲的另ー個觸點(diǎn)對杯63具有正電位時，熱電子難以出來。如圖12所示，當(dāng)燈絲的另ー個觸點(diǎn)對杯63具有負(fù)電位吋，熱電子易于出來。圖13是燈絲電壓及管電流的圖。如圖13所示，當(dāng)燈絲電壓為正時，由于熱電子難以出來，所以管電流減少。當(dāng)燈絲電壓為負(fù)吋，由于熱電子易于出來，所以管電流增加。X射線輸出的變動是因為由于把陰極62的一個觸點(diǎn)與杯63連接、另ー個觸點(diǎn)相對于杯63具有電位、并且以燈絲加熱頻率fc進(jìn)行變化，從而進(jìn)行與以下動作相同的動作的緣故，即相對于直熱型真空管的陰極62對進(jìn)行柵極功能的杯63施加與燈絲電壓相反極性的電壓的動作。圖14是表示杯電壓與管電流關(guān)系的圖。如圖14所示，位于X射線管6的陰極62一側(cè)的杯63由于進(jìn)行三極真空管的控制柵極的功能，所以當(dāng)對燈絲(三極管的陰極)具有 電位時，就會使管電流變化。杯電壓變成了與燈絲電壓相反的極性。為了防止基于燈絲加熱的X射線輸出的變動，雖然也有以直流方式點(diǎn)亮燈絲的方法，但在直流點(diǎn)亮中存在因下陷(Notching)減少而導(dǎo)致的壽命降低的問題。接下來，參照圖15對用于防止基于燈絲加熱的X射線輸出的變動的第3實施方式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在高電壓發(fā)生部4a中設(shè)置有用于使燈絲電源65動作的燈絲電壓發(fā)生單元25a。利用根據(jù)X射線管6的旋轉(zhuǎn)周期T、收集率R使燈絲電壓發(fā)生單元25a的逆變器動作頻率fg可變的方法。另外，燈絲電壓發(fā)生單元25a有時候也被稱為燈絲逆變器。接下來，就燈絲電壓發(fā)生單元25a的動作進(jìn)行說明。為了防止基于燈絲加熱的X射線輸出的變動，雖然有以直流點(diǎn)亮燈絲的辦法，但在直流點(diǎn)亮中有因下陷(Notching)減少而導(dǎo)致壽命降低的問題。該實施方式的方法是以交流點(diǎn)亮來抑制X射線輸出變動的影響的方法。基本上與主逆變器4的動作相同，利用根據(jù)X射線管6的旋轉(zhuǎn)周期T[sec]、收集率R[View/rοt]使燈絲逆變器的動作可變的方法。對應(yīng)X射線管6的旋轉(zhuǎn)搖動(旋轉(zhuǎn)不均勻)也使用可變倍增器(PLL)，使燈絲逆變器跟著變動。這與逆變器動作頻率fi是ー樣的。例如，就T = O. 35,R = 900、逆變器動作頻率fi = 24. 43 [kHz](管電壓切換頻率fs的19倍)、燈絲逆變器的動作頻率fg = 24. 43 [kHz](管電壓切換頻率fs的19倍)參照圖15進(jìn)行說明。圖15是示出了逆變器的動作周期、管電壓、管電流及數(shù)據(jù)收集的時間圖。如圖15所示，在時鐘I的時候，接收增減指示，主逆變器4開啟，主逆變器4使管電壓上升(時鐘1-9)。在時鐘10的時候，接收增減指示，主逆變器4停止，使管電壓下降(時鐘10-19)。把時鐘7-13的期間作為高電壓(High kV)下的X射線收集期間，把時鐘1-6及時鐘14-19的期間作為低電壓(Low kV)下的X射線收集期間。管電壓在上升時(時鐘1-9)有波動。但在下降時(時鐘10-19)沒有波動。與此相對，管電流在上升時及下降時均有波動。管電壓波動的頻率是48. 86 ( = 24. 43X2) [kHz],管電流波動的頻率是24. 43[kHz]。因此，為了消除由管電流波動所引起的X射線輸出變動的影響，以24. 43[kHz]的頻率使燈絲逆變器動作。另外，在上述實施方式中，雖然使基本頻率fr輸入給了倍率決定部29，但是倍増器20也可以是產(chǎn)生譬如是基本頻率fr的倍増器。
另外，雖然利用PLLl及PLL2等作出了逆變器動作頻率fi，但由于與收集率R、X射線管6每ー旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)周期T的組合種類相對應(yīng)地，預(yù)先求出應(yīng)同步的逆變器動作頻率fi，所以也可以根據(jù)收集率R、旋轉(zhuǎn)周期T切換并使用輸出這些逆變器動作頻率fi的時鐘的振蕩器。雖然已經(jīng)說明了本發(fā)明的若干個實施方式，但這些實施方式是作為例子進(jìn)行提示的，并不意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實施方式可以用其他的各種方式來實施，在沒有脫離發(fā)明要g的范圍下，可以進(jìn)行各種省略、改寫及變更。這些實施方式及其變形均包含在發(fā)明的范圍和要g中，并且包含在權(quán)利 要求書所記載的發(fā)明及其等同的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種X射線CT裝置，所述X射線CT裝置將X射線管和X射線檢測器相對地設(shè)置，一邊圍繞被檢體旋轉(zhuǎn)一邊從所述X射線管照射X射線，根據(jù)透過被檢體由所述X射線檢測器檢測到的X射線，取得X射線圖像，該X射線CT裝置的特征在于，具備 高電壓發(fā)生部，具有通過在所述X射線管的旋轉(zhuǎn)中以預(yù)先確定的動作頻率進(jìn)行切換從而向所述X射線管提供電壓的逆變器； 頻率可變單元，能夠使所述逆變器的所述動作頻率改變，以使所述動作頻率變?yōu)槭占实恼麛?shù)倍，所述收集率是所述X射線管每一旋轉(zhuǎn)所取得的所述X射線圖像的數(shù)量；以及 定時發(fā)生單元，以與所述逆變器的所述動作頻率同步的定時，能夠使提供給所述X射線管的電壓改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述定時發(fā)生單元產(chǎn)生使提供給所述X射線管的電壓交替地反復(fù)單調(diào)增加和單調(diào)減少的定時， 所述X射線CT裝置具有圖像數(shù)據(jù)取得單元，該圖像數(shù)據(jù)取得單元以能夠使提供給所述X射線管的電壓改變的周期的1/2的、并且包含所述單調(diào)增加和所述單調(diào)減少的周期來取得所述X射線圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的X射線CT裝置，其特征在于，具備 振蕩器，以預(yù)先決定的基本頻率附近的所述動作頻率進(jìn)行振蕩，并提供給所述逆變器， 進(jìn)而，所述頻率可變單元接收所述X射線管每一旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)時間及所述收集率的數(shù)量的指示，把所述振蕩器的動作頻率設(shè)定為所述基本頻率附近的、并且是所述收集率的整數(shù)倍的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述頻率可變單元具有通過按照每個規(guī)定角度檢測所述X射線管的旋轉(zhuǎn)而計算出所述X射線管的旋轉(zhuǎn)頻率的頻率檢測單元， 所述頻率可變單元根據(jù)所述收集率及所述X射線管的旋轉(zhuǎn)周期由倍增器對所述計算出的所述旋轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行倍增并變換成頻率，然后與所述動作頻率進(jìn)行比較，并控制振蕩器以使所述倍增后的頻率與所述動作頻率一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述頻率可變單元具有頻率變換電路，所述頻率變換電路產(chǎn)生規(guī)定的頻率，根據(jù)所述收集率及所述X射線管的旋轉(zhuǎn)周期由倍增器對所述規(guī)定的頻率進(jìn)行倍增，并把該倍增了的頻率變換為所述逆變器的所述動作頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述X射線管具有陰極和陽極， 所述X射線管還具有杯，所述杯連接有所述陰極的一個觸點(diǎn)，并在與所述陰極的另一個觸點(diǎn)之間具有電位， 所述高電壓發(fā)生部進(jìn)一步在所述X射線管的旋轉(zhuǎn)中在所述陰極和所述陽極之間以與預(yù)先確定的所述動作頻率同步的加熱頻率施加燈絲電壓。
全文摘要
本發(fā)明的實施方式涉及X射線CT裝置。一種X射線CT裝置，將X射線管和X射線檢測器相對地設(shè)置，一邊圍繞被檢體旋轉(zhuǎn)一邊從所述X射線管照射X射線，根據(jù)透過被檢體由X射線檢測器檢測到的X射線取得X射線圖像，該X射線CT裝置具備高電壓發(fā)生部、頻率可變單元及定時發(fā)生單元。高電壓發(fā)生部具有通過在X射線管的旋轉(zhuǎn)中以預(yù)先確定的動作頻率進(jìn)行切換，向X射線管提供電壓的逆變器。頻率可變單元能夠使逆變器的動作頻率可變，以使得變?yōu)閄射線管每一旋轉(zhuǎn)所獲得的X射線圖像的數(shù)量即收集率的整數(shù)倍。定時發(fā)生單元以與逆變器的動作頻率同步的定時，使提供給所述X射線管的電壓可變。
文檔編號A61B6/03GK102686002SQ20121006164
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者石山文雄 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社, 株式會社東芝