X射线ct装置的制造方法_3

文档序号:9421217阅读:来源:国知局
希望的X射线能谱的方式,根据理论或实验决定即可。
[0067]X射线滤波器61b由与造影物质Xa以及X射线滤波器61a不同的物质形成。典型地,X射线滤波器61b由原子序数高于造影物质Xa以及X射线滤波器61a的物质形成。但是,该记载并不否定X射线滤波器61b由原子序数低于造影物质Xa以及X射线滤波器61a的物质形成的可能性。
[0068]高管电压Vb以及X射线滤波器61b的厚度hb被设定为对X射线管5施加高管电压Vb时,向被检体P照射能谱的大部分分布于高于物质Xa的K吸收端的能量区域的X射线的值。另外,在此所谓的大部分的用语意味着例如高于K吸收端的能量区域中的该能谱的面积相对于能谱的全部面积的比例超过规定的比例(例如,9成左右)。高管电压Vb以及厚度hb的具体的值以在高于物质Xb的K吸收端的能带中能够得到所希望的X射线能谱的方式,根据理论或实验来决定即可。
[0069]针对与管电压Va,Vb、物质Xa,Xb以及厚度ha,hb相关的两个具体例进行说明。
[0070][具体例I]
[0071]作为具体例1,说明分别将低管电压Va设定为40kV、将高管电压Vb设定为50kV、将物质Xa设定为碘、将物质Xb设定为铟和锌、将厚度ha设定为250 μ m、将厚度hb设定为300 μ m(铟 150 μ m+锌 150 μ m)的情况。
[0072]图4是示出碘的吸收系数Cl、对X射线管5施加低管电压Va时从X射线滤波器61a射出的X射线的能谱Sa以及对X射线管5施加高管电压Vb时从X射线滤波器61b射出的X射线的能谱Sb的曲线图。横轴是能量(KeV),左纵轴是归一化后的光子数,右纵轴是吸收系数(Ι/cm)。
[0073]碘的K吸收端出现在约33keV。在该K吸收端的前后,吸收系数Cl变化接近一个数位。从而,从作为低管电压Va被施加40kV的X射线管5产生的X射线的大致33keV?40kV的区域相对于其它的区域较好地被X射线滤波器61a吸收。其结果,能谱Sa成为其大部分分布于低于碘的K吸收端的能量区域(约15?33keV)的形状。
[0074]另一方面,在本例中的高管电压Vb、物质Xb以及厚度hb的条件下,由图4可知,能谱Sb的大部分分布于高于碘的K吸收端的能量区域(约33?50keV)。
[0075]高电压发生部10产生低管电压Va。此时,滤波器切换机构62将滤波器61a配置于X射线束中。如上述那样,滤波器61a具有低能带的透过性高、高能带的透过性低的特性。从而,此时的能谱Sa集中于小于K吸收端的低能带。另一方面,高电压发生部10产生高管电压Vb时,滤波器切换机构62将滤波器61b配置于X射线束中。滤波器61b具有高能带的透过性高、低能带的透过性低的特性。从而,此时的能谱Sb集中于超过K吸收端的高能带。其结果,能谱Sa与能谱Sb的串扰能够极小化。
[0076][具体例2]
[0077]作为具体例2,说明分别将低管电压Va设定为60kV、将高管电压Vb设定为70kV、将物质Xa设定为钆、将物质Xb设定为碘和铅、将厚度ha设定为300 μ m、将厚度hb设定为800 μ m (碘 500 μ m+ 铅 300 μ m)的情况。
[0078]图5是表示钆的吸收系数CGdjf X射线管5施加低管电压Va时从X射线滤波器61a射出的X射线的能谱Sa、以及向X射线管5施加高管电压Vb时从X射线滤波器61b射出的X射线的能谱Sb的曲线图。横轴是能量(KeV),左纵轴是归一化后的光子数,右纵轴是吸收系数(1/cm) ο
[0079]钆的K吸收端出现在约50keV。在该K吸收端的前后,吸收系数CGd变化接近一个数位。因此,从作为低管电压Va被施加了 60kV的X射线管5产生的X射线的大致50keV?60kV的区域相对于其它的区域较好地被X射线滤波器61a吸收。其结果,能谱Sa成为其大部分分布于低于钆的K吸收端的能量区域(约25?50keV)的形状。
[0080]另一方面,在本例子中的高管电压Vb、物质Xb以及厚度hb的条件下,由图5可知,能谱Sb的大部分分布于比钆的K吸收端高的能量区域(约50?70keV)。
[0081]在该例子中,能谱Sa与能谱Sb的串扰也同样能够极小化。
[0082]在以上说明的两个具体例子的任一个例子中,向被检体P照射能谱的大部分分布于低于构成X射线滤波器61a的物质Xa的K吸收端的能量区域的X射线和能谱的大部分分布于高于该K吸收端的能量区域的X射线。在这样的X射线中,如由图4以及图5可知的那样,能够大幅度地降低能量串扰。
[0083]低于造影剂的物质的K吸收端的能量的X射线不被造影剂吸收而易于到达X射线检测器8。另一方面,高于造影剂的物质的K吸收端的能量的X射线较好地被造影剂吸收,因此难以到达X射线检测器8。从而,例如,通过由图像处理部44按照规定的比率对重建使用这两种X射线收集到的投影数据而得到的图像进行加权相加,从而能够得到清晰地描绘出被检体P的造影区域的高对比度的X射线CT图像。
[0084]另外,当这样得到着眼于特定的物质的X射线CT图像时,减少了相当于无益于物质分离的能量串扰的部分的X射线,因此,能够将被检体P的被辐射量抑制得更低。
[0085]此外,根据本实施方式所公开的结构,能够能够得到各种合适的效果。通过使用基于本实施方式的X射线滤波器以及管电压控制部,在没有安装该X射线滤波器以及管电压控制部的现有CT装置中,也能够容易地进行K边缘成像。
[0086](变形例)
[0087]针对几个变形例进行说明。
[0088]在上述实施方式中,例示出作为构成X射线滤波器61a的物质Xa而使用碘和钆的情况。然而,物质Xa根据造影剂或被检体P的特定的组织等所关注的对象物质来适当地选择即可。另外,不需要一定使物质Xa与对象物质一致。例如,当设对象物质的原子序数为ZO时,也可以设物质Xa为与Z = Z0+1或2 = Z0+2的原子序数Z对应的物质。物质的K吸收端随着原子序数的增加而向高能量方向迀移。从而,在将物质Xa设为与从对象物质的原子序数稍微偏离的原子序数对应的物质的情况下,也能够得到以比较高的对比度捕捉到对象物质的图像。
[0089]在上述实施方式中,例示出每当使X射线管5旋转一次时,将施加给X射线管5的管电压在低管电压Va与高管电压Vb之间切换的X射线CT装置I。然而,对已经描述过的双球管CT系统、快速切换CT系统或者双层CT系统等也能够应用上述实施方式所公开的技术思想。
[0090]作为一个例子,使用图6对应用该技术思想的双球管CT系统进行说明。
[0091]该双球管CT系统具备两个X射线管5a,5b和两个X射线检测器8a,Sb。X射线管5a以及X射线检测器8a以对置的状态设置于架台装置的旋转部。同样地,X射线管5b以及X射线检测器Sb以对置的状态设置于架台装置的旋转部。X射线管5a接受低管电压Va,产生能谱分布于低能量区域的X射线。X射线检测器8a检测由X射线管5a产生并透过被检体P的X射线。X射线管5b接受高管电压Vb,产生能谱分布于高能量区域的X射线。X射线检测器Sb检测由X射线管5b产生并透过被检体P的X射线。
[0092]另外,在该双球管CT系统中,将X射线滤波器61a设置为介于X射线管5a与被检体P之间,将X射线滤波器61b设置为介于X射线管5b与被检体P之间。X射线滤波器61a例如安装在用于调整X射线管5a所产生的X射线的线质的楔形滤波器上。X射线滤波器61b例如安装于用于调整X射线管5b所产生的X射线的线质的楔形滤波器上。构成X射线滤波器61a,61b的物质Xa,Xb和厚度ha,hb如在上述实施方式中说明的那样。当执行扫描时,该系统一边使X射线管5a,5b同时产生X射线,即,一边同时执行第I扫描和第2扫描一边收集投影数据。
[0093]在构筑了这样的双球管CT系统的情况下,也能够得到与上述实施方式相同的效果O
[0094]在上述中,说明了切换两种管电压Va,Vb和线质调整特性不同的两种X射线滤波器61a,61b的情况。但是,如图10所示,即
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