JPH0515523A - X-ray computer tomography system - Google Patents
X-ray computer tomography systemInfo
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- JPH0515523A JPH0515523A JP3172252A JP17225291A JPH0515523A JP H0515523 A JPH0515523 A JP H0515523A JP 3172252 A JP3172252 A JP 3172252A JP 17225291 A JP17225291 A JP 17225291A JP H0515523 A JPH0515523 A JP H0515523A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、回転架台のデータ収集時の振動を十
分抑えることによって、シャワー状アーチファクトの発
生を抑えることができるX線CT装置を提供することを
目的とする。
【構成】本発明はX線管11、X線検出器12の少なく
とも一方を備えた回転架台1が被検体Pの回りを所定の
角速度で回転しながら被検体Pの多方向投影データを収
集しその多方向投影データに基づいて断層像を得るX線
コンピュータ断層撮影装置において、加速期間の前半期
間の前記回転架台の角加速度を時間経過と共に増加さ
せ、加速期間の後半期間の前記回転架台の角加速度を時
間経過と共に減少させるように前記回転架台の回転を制
御する制御信号を記憶しているメモリ3と、前記制御信
号に応じて回転架台1を回転させるサーボモータ7とを
具備することを特徴とする。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of suppressing the occurrence of shower-like artifacts by sufficiently suppressing the vibration of the rotating gantry during data collection. The present invention collects multi-directional projection data of a subject P while a rotary gantry 1 having at least one of an X-ray tube 11 and an X-ray detector 12 rotates around the subject P at a predetermined angular velocity. In an X-ray computed tomography apparatus that obtains a tomographic image based on the multidirectional projection data, the angular acceleration of the rotary gantry during the first half of the acceleration period is increased with time, and the angle of the rotary gantry during the second half of the acceleration period is increased. A memory 3 storing a control signal for controlling the rotation of the rotary gantry so as to reduce the acceleration with time, and a servo motor 7 for rotating the rotary gantry 1 according to the control signal. And
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、X線源とX線検出器も
両方、又はX線源とX線検出器の少なくとも一方が被検
体の回りを回転しながら該被検体の断層面の投影データ
を収集する形式のX線コンピュータ断層撮影装置(以下
「X線CT装置」と称する)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to both the X-ray source and the X-ray detector, or at least one of the X-ray source and the X-ray detector while rotating around the subject. The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as “X-ray CT apparatus”) of a type that collects projection data.
【0002】[0002]
【従来の技術】被検体の断層像を得る装置の一例として
X線CT装置がある。このX線CT装置はその走査型式
の違いにより分類されている。現在最も用いいられてい
るX線CT装置は、X線源とX線検出器とが一体となっ
て回転するいわゆる第3世代のX線CT装置と、X線源
のみが回転するいわゆる第4世代のX線CT装置であ
る。第3世代のX線CT装置は扇状のファンビームX線
を爆射するX線源と、このX線を検出する複数のX線検
出素子をファンビームX線の拡がり幅に合わせ並設して
成る多チャンネル型のX線検出器とを被検体を挟んで対
峙させ、且つこれらX線源とX線検出器とを一体として
被検体の位置を中心に所定方向に所定の角速度で回転さ
せながら、所定角度毎にX線爆射を行い被検体の多方向
のX線投影データを収集した後、この多方向のX線投影
データに基づいて再構成処理等の画像処理を行って断層
像を得ることができる。2. Description of the Related Art An X-ray CT apparatus is an example of an apparatus for obtaining a tomographic image of a subject. This X-ray CT apparatus is classified according to its scanning type. Currently used X-ray CT apparatuses are so-called third-generation X-ray CT apparatuses in which an X-ray source and an X-ray detector rotate together, and so-called fourth-generation X-ray CT apparatuses in which only the X-ray source rotates. This is a generation X-ray CT system. The X-ray CT apparatus of the third generation has an X-ray source for blasting fan-shaped fan beam X-rays and a plurality of X-ray detection elements for detecting the X-rays arranged in parallel according to the spread width of the fan beam X-rays. And a multi-channel type X-ray detector composed of the X-ray detector and the X-ray detector, and the X-ray source and the X-ray detector are integrated and rotated at a predetermined angular velocity in a predetermined direction around the position of the test object. After collecting the X-ray projection data of the subject in multiple directions by performing X-ray bombardment at predetermined angles, image processing such as reconstruction processing is performed based on the multi-direction X-ray projection data to obtain a tomographic image. Obtainable.
【0003】しかし断層像にはリング状、シャワー状等
の様々なアーチファクト(疑似画像)が発生することが
ある。これらのアーチファクトの内シャワー状のアーチ
ファクトを発生させる原因の一つは、“回転架台の振
動”である。この回転架台の振動の多くは回転架台の加
速期間と、減速期間で発生する。However, various artifacts (pseudo images) such as a ring shape and a shower shape may occur in the tomographic image. One of the causes of generating shower-like artifacts among these artifacts is "vibration of the rotary mount". Most of the vibration of the rotary gantry occurs during the acceleration period and the deceleration period of the rotary gantry.
【0004】ところで回転架台はそれだけでも十分に重
いが、X線源とX線検出器とを備えらているためかなり
な重量となり、その慣性モーメントも非常に大きい。そ
のため急激な加速を伴う加速時、又は急激な減速を伴う
減速時に振動が発生することになる。以下に回転架台の
加速時の角速度変化と振動レベル変化との関係に基づい
て回転架台の振動の発生について説明する。By the way, the rotary mount is sufficiently heavy by itself, but since it is equipped with an X-ray source and an X-ray detector, it is considerably heavy and its moment of inertia is very large. Therefore, vibration is generated during acceleration accompanied by abrupt acceleration or during deceleration accompanied by abrupt deceleration. Hereinafter, the generation of vibration of the rotary gantry will be described based on the relationship between the angular velocity change and the vibration level change during acceleration of the rotary gantry.
【0005】図5は回転架台が停止状態から回転開始し
所定の角速度に達するまでの期間における回転架台を回
転駆動するサーボモータに印加されるコントロール電圧
の変位を示した図である。このように該コントロール電
圧は時間経過に比例して直線的に増加される。図6は図
5に示したコントロール電圧が与えられたときの回転架
台の実際の角速度の変化を示した図である。ここで一点
鎖線は回転架台の実際の角速度の変化に伴って生じる回
転架台の振動のレベルの変化を示している。図6に示し
た通り回転架台の振動のレベルは回転架台の起動時と所
定の角速度に達する時に増大する。起動時と所定の角速
度に達する時に増大した振動レベルは、投影データの収
集期間に至っても多少の減衰は見られるものの十分小さ
くはならず、シャワー状アーチファクトを発生させてし
まう。FIG. 5 is a diagram showing a displacement of a control voltage applied to a servo motor for rotationally driving the rotary gantry during a period from when the rotary gantry starts to rotate to when a predetermined angular velocity is reached. Thus, the control voltage is linearly increased in proportion to the passage of time. FIG. 6 is a diagram showing a change in the actual angular velocity of the rotary mount when the control voltage shown in FIG. 5 is applied. Here, the alternate long and short dash line indicates the change in the vibration level of the rotary mount caused by the change in the actual angular velocity of the rotary mount. As shown in FIG. 6, the vibration level of the rotary gantry increases when the rotary gantry is started and when a predetermined angular velocity is reached. The vibration level increased at the time of start-up and when reaching a predetermined angular velocity is not sufficiently small, although it is slightly attenuated, until the projection data acquisition period, and shower-like artifacts are generated.
【0006】また回転架台の回転方向を所定回転回数毎
に変える必要がある場合には、所定の角速度から一旦停
止させるまでの期間と、その停止状態から他方向の回転
のために再度加速し所定の角速度に達するまでの期間と
で発生した振動が相乗的に強め合う場合があり、その場
合にはシャワー状アーチファクトを強く発生させてしま
う。When it is necessary to change the rotation direction of the rotary gantry for every predetermined number of rotations, the period from the predetermined angular velocity until the rotation is stopped once, and from the stopped state, the rotation is accelerated again for rotation in the other direction, and the rotation is fixed. In some cases, the vibrations generated during the period until reaching the angular velocity of ## EQU1 ## synergistically strengthen each other, and in that case, shower-like artifacts are strongly generated.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的は
回転架台のデータ収集時の振動を十分抑えることによっ
て、シャワー状アーチファクトの発生を抑えることがで
きるX線CT装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of suppressing the occurrence of shower-like artifacts by sufficiently suppressing the vibration of the rotary mount during data collection.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係るX線CT装
置は、X線管、X線検出器の少なくとも一方を備えた回
転架台が被検体の回りを所定の角速度で回転しながら前
記被検体の多方向投影データを収集し、その多方向投影
データに基づいて断層像を得るX線コンピュータ断層撮
影装置において、In an X-ray CT apparatus according to the present invention, a rotary mount equipped with at least one of an X-ray tube and an X-ray detector is rotated around a subject at a predetermined angular velocity, and In an X-ray computed tomography apparatus that collects multi-directional projection data of a specimen and obtains a tomographic image based on the multi-directional projection data,
【0009】起動時から第1所定時間までの前記回転架
台の角加速度を時間経過と共に増加させ、前記第1所定
時間より後の第2所定時間から前記所定の角速度に達す
る時までの前記回転架台の角加速度を時間経過と共に減
少させるように前記回転架台の回転を制御する制御信号
を記憶しているメモリと、前記制御信号に応じて前記回
転架台を回転させる手段とを具備することを特徴とす
る。The angular acceleration of the rotary mount increases from the time of start-up to the first predetermined time with the passage of time, and the rotary mount from the second predetermined time after the first predetermined time to the time when the predetermined angular velocity is reached. A memory for storing a control signal for controlling the rotation of the rotary mount so as to decrease the angular acceleration of the rotary mount over time, and a unit for rotating the rotary mount according to the control signal. To do.
【0010】[0010]
【作用】本発明によれば、起動時から第1所定時間まで
の回転架台の角加速度を時間経過と共に増加させ、前記
第1所定時間より後の第2所定時間から前記所定の角速
度に達する時までの回転架台の角加速度を時間経過と共
に減少させるように回転架台の回転を制御することによ
って、回転架台の角速度変化時に発生する振動を十分抑
えることができ、その結果回転架台のデータ収集時の振
動を十分抑えることができる。According to the present invention, when the angular acceleration of the rotary gantry increases from the start up to the first predetermined time with the passage of time, and the predetermined angular velocity is reached from the second predetermined time after the first predetermined time. By controlling the rotation of the rotary gantry so that the angular acceleration of the rotary gantry decreases with time, it is possible to sufficiently suppress the vibration that occurs when the angular velocity of the rotary gantry changes. Vibration can be suppressed sufficiently.
【0011】[0011]
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。Embodiments will be described below with reference to the drawings.
【0012】図1は一実施例に係るX線CT装置におけ
る本発明が適用される要部の構成を示す図である。X線
源11は図示しない高圧発生器から印加された高電圧に
より扇状のファンビームX線FXを被検体Pに対して爆
射する。この爆射は連続爆射、あるいは間欠爆射であ
り、この爆射タイミングは図示しないシステム全体の制
御を司るシステム制御部により制御される。複数のX線
検出素子を有する多チャンネル型のX線検出器12はX
線源11から爆射され被検体Pを透過したX線を検出
し、電気信号である投影データに変換して図示しない再
構成部へ出力する。X線源11とX線検出器12とは回
転架台1に互いに対峙して設けられていて、一体で被検
体Pの位置を中心に矢印aの方向に回転する。ここでX
線源11とX線検出器12とは回転架台1に固定して設
けられている場合と、X線源11とX線検出器12とが
互いに所定の距離を保ちながら被検体Pに対する遠近的
な相対位置を変更する場合とがある。後者は一般的にシ
フト機構と呼ばれていて、被検体Pより小さい被検体P
´を撮影する場合にX線が拡がり過ぎて投影データを検
出しないX線検出素子が存在することとなり、その分解
能を最大限活用することができない。その解決策として
X線源11とX線検出器12を矢印cの方向にシフト
し、その位置を点線で示したX線源11´とX線検出器
12´に変更する。そしてX線源11´から放射したフ
ァンビームX線FXの拡がり幅を被検体P´の大きさに
一致させ、全X線を被検体P´に爆射することができ、
その結果小さい撮影対象に対してもその分解能を最大限
活用して鮮明な断層像を得ることができるものである。
しかしこのシフト機構によってシフト位置を変更した場
合には回転架台の重量バランスは変化してしまい、その
重量バランスと回転中心とが一致しなくなり、回転架台
の振動を増大させてしまうことになる。図1においてX
線源11とX線検出器12のシフトの位置をシフトA
と、X線源11´とX線検出器12´のシフトの位置を
シフトBとする。サーボモータ7は印加されたコントロ
ール電圧に応じた回転数で回転し、ベルト8を動力伝達
媒体として回転架台1を回転駆動する。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part to which the present invention is applied in an X-ray CT apparatus according to an embodiment. The X-ray source 11 bombards the subject P with a fan-shaped fan beam X-ray FX by a high voltage applied from a high-voltage generator (not shown). This bombardment is continuous bombardment or intermittent bombardment, and the timing of this bombardment is controlled by a system control unit (not shown) that controls the entire system. The multi-channel type X-ray detector 12 having a plurality of X-ray detection elements is
X-rays that have been bombarded from the radiation source 11 and transmitted through the subject P are detected, converted into projection data that is an electrical signal, and output to a reconstruction unit (not shown). The X-ray source 11 and the X-ray detector 12 are provided opposite to each other on the rotary mount 1, and integrally rotate in the direction of arrow a around the position of the subject P. Where X
The case where the radiation source 11 and the X-ray detector 12 are fixedly provided on the rotary gantry 1 and the case where the X-ray source 11 and the X-ray detector 12 maintain a predetermined distance from each other There are cases where the relative position is changed. The latter is generally called a shift mechanism and is smaller than the subject P.
When X'is imaged, X-rays spread too much, and there is an X-ray detection element that does not detect projection data, and the resolution cannot be utilized to the maximum extent. As a solution to this, the X-ray source 11 and the X-ray detector 12 are shifted in the direction of arrow c, and their positions are changed to the X-ray source 11 'and the X-ray detector 12' shown by the dotted lines. Then, the spread width of the fan beam X-rays FX radiated from the X-ray source 11 'can be matched with the size of the subject P', and all X-rays can be bombarded on the subject P ',
As a result, it is possible to obtain a clear tomographic image by making full use of the resolution of a small object to be imaged.
However, when the shift position is changed by this shift mechanism, the weight balance of the rotary gantry changes, the weight balance and the center of rotation do not match, and the vibration of the rotary gantry increases. X in FIG.
The shift position of the radiation source 11 and the X-ray detector 12 is shifted to A
Then, the shift position of the X-ray source 11 'and the X-ray detector 12' is referred to as shift B. The servomotor 7 rotates at a rotation speed according to the applied control voltage, and rotationally drives the rotary mount 1 using the belt 8 as a power transmission medium.
【0013】コンソール5は撮影開始前にシフト位置、
スライス厚、スキャン時間、データ収集時の角速度(但
し、スキャン時間の設定によってデータ収集時の角速度
が自動的に設定される場合もある)等の撮影条件を設定
する各種操作スイッチを有していて、シフト位置情報を
シフト制御部6へ、シフト位置情報と角速度情報を回転
制御部2へ、スライス厚情報を図示しない寝台駆動部へ
出力する。シフト制御部6はコンソール5から入力した
シフト位置情報に基づいてX線源11とX線検出器12
を移動する。ここでシフト位置は予め幾つかのプリセッ
ト値を記憶しておきその中から所望のプリセット値を選
択することにより設定してもよいし、オペレータが任意
に移動させシフト位置を設定してもよいが、通常は前者
の場合が多い。また角速度も予め設定された幾つかのプ
リセット値から選択して、設定する。The console 5 has a shift position before the start of photographing.
It has various operation switches to set imaging conditions such as slice thickness, scan time, and angular velocity during data collection (however, the angular velocity during data collection may be automatically set depending on the scan time setting). The shift position information is output to the shift control unit 6, the shift position information and the angular velocity information are output to the rotation control unit 2, and the slice thickness information is output to a bed driving unit (not shown). The shift control unit 6 uses the X-ray source 11 and the X-ray detector 12 based on the shift position information input from the console 5.
To move. Here, the shift position may be set by previously storing some preset values and selecting a desired preset value from the preset values, or the operator may arbitrarily move the shift position to set the shift position. , Usually the former is often the case. The angular velocity is also set by selecting it from some preset values set in advance.
【0014】メモリ3は回転架台1が起動時からデータ
収集時の角速度に達するまでの加速期間において最も振
動が発生しないような起動時から微小時間経過毎の角速
度と、前記データ収集時の角速度から停止時までの減速
期間において最も振動が発生しないような減速開始時か
ら微小時間経過毎の角速度とを記憶している。例えば図
2において起動時からt1 時間経過時の角速度はS1 で
あって、起動時からt2 時間経過時の角速度はS2 であ
るように、起動時からの微小時間経過毎の角速度を記憶
している。減速期間も同様である。図2は回転架台1が
起動時からデータ収集時の角速度に達するまでの加速期
間において最も振動が発生しないような微小時間経過毎
の角速度を示している。この微小時間経過毎の角速度
(以下「加速曲線」と称する)は、起動時から回転架台
の角速度が所定の角速度に達するまでの加速期間の前半
期間は回転架台1の角速度の変化率、すなわち角加速度
を時間経過と共に序々に増加させ、さらに加速期間の後
半期間は回転架台1の角加速度を時間経過と共に序々に
減少させるような変位である。また加速曲線はシフト位
置、データ収集時の角速度によって異なるので、シフト
位置とデータ収集時の角速度毎に予め設定し記憶してい
る。この加速曲線はデータ収集時の角速度が同じであっ
てもシフト位置をシフトAからシフトBに変更した場
合、すなわち回転架台の回転中心位置とその重心位置と
が大きくずれた場合には図2に示したように前記前半期
間と前記後半期間との角速度の変化をより緩やかにす
る。The memory 3 is composed of the angular velocity at every minute time from the time of starting and the angular velocity at the time of collecting the data so that the most vibration does not occur in the acceleration period from the time when the rotary gantry 1 is started to the time when the angular velocity at the time of data collection is reached. The angular velocity at each minute time elapsed from the start of deceleration is stored so that the most vibration is not generated during the deceleration period up to the stop. For example, in FIG. 2, the angular velocity after the lapse of t1 time from the start is S1 and the angular velocity after the lapse of t2 time from the start is S2. . The same applies to the deceleration period. FIG. 2 shows the angular velocities for each minute time such that the most vibration does not occur in the acceleration period from the start of the rotary gantry 1 to the angular velocity at the time of data collection. The angular velocity for each minute time (hereinafter referred to as "acceleration curve") is the rate of change of the angular velocity of the rotary gantry 1, that is, the angular velocity during the first half of the acceleration period from the time of startup until the angular velocity of the rotary gantry reaches a predetermined angular velocity. The displacement is such that the acceleration gradually increases with time, and further, the angular acceleration of the rotary gantry 1 gradually decreases with time during the latter half of the acceleration period. Further, since the acceleration curve differs depending on the shift position and the angular velocity at the time of data collection, it is preset and stored for each shift position and the angular velocity at the time of data collection. This acceleration curve is shown in FIG. 2 when the shift position is changed from shift A to shift B even if the angular velocity at the time of data collection is the same, that is, when the rotation center position of the rotary gantry and its center of gravity position are significantly deviated. As shown, the change in the angular velocity between the first half period and the second half period is made more gradual.
【0015】振動センサ4は回転架台1の一部、又はガ
ントリー部のハウジングの一部に配置されていて、回転
架台1の回転により発生した振動のレベルに応じた電気
信号を検出し、その電気信号を回転制御部2へ出力す
る。The vibration sensor 4 is arranged in a part of the rotary gantry 1 or a part of the housing of the gantry unit, detects an electric signal according to the level of vibration generated by the rotation of the rotary gantry 1, and detects the electric signal. The signal is output to the rotation control unit 2.
【0016】図3はメモリ3から読み出した加速曲線に
応じて回転制御部2からサーボモータ7に印加されるコ
ントロール電圧の変位を示している。回転制御部2はコ
ンソール5から入力したシフト位置情報と角速度情報と
に応じた加速曲線をメモリ3から読みだし、その加速曲
線に応じたコントロール電圧をサーボモータ7に対して
印加することによって、サーボモータ7の回転数を制御
する。ここで、振動センサ4から入力した電気信号に基
づいたコントロール電圧の補正について説明する。図4
はメモリ3に記憶されている加速曲線に応じた角速度変
化(実線)と、振動レベルの変化(一点鎖線)と、コン
トロール電圧を補正した後の角速度変化(点線)とを示
している。回転制御部2はサーボモータ7にコントロー
ル電圧を変化させながら印加している最中(加速期間、
減速期間)に振動センサ4から振動のレベルを示す電気
信号を入力すると、メモリ3の加速曲線に応じて設定し
たコントロール電圧を該振動のレベルに応じて補正し、
その補正されたコントロール電圧をサーボモータ7に印
加することになる。その補正後のコントロール電圧(図
4の点線部)は補正前のコントロール電圧(図4の実線
部)より小さくされる。そのために回転架台1の実際の
角速度の変化は加速曲線に応じた角速度の変化より緩や
かになり振動のレベルは減少することとなる。そして、
その振動のレベルの減少に応じて、コントロール電圧の
補正量も減少していき、コントロール電圧は加速曲線に
近似することとなる。FIG. 3 shows the displacement of the control voltage applied from the rotation control unit 2 to the servo motor 7 according to the acceleration curve read from the memory 3. The rotation control unit 2 reads an acceleration curve corresponding to the shift position information and the angular velocity information input from the console 5 from the memory 3, and applies a control voltage according to the acceleration curve to the servo motor 7, thereby performing servo control. The number of rotations of the motor 7 is controlled. Here, the correction of the control voltage based on the electric signal input from the vibration sensor 4 will be described. Figure 4
Shows the change in angular velocity (solid line) according to the acceleration curve stored in the memory 3, the change in vibration level (dashed line), and the change in angular velocity after correction of the control voltage (dotted line). The rotation control unit 2 is applying the control voltage to the servo motor 7 while changing the control voltage (acceleration period,
When an electric signal indicating the vibration level is input from the vibration sensor 4 during the deceleration period), the control voltage set according to the acceleration curve of the memory 3 is corrected according to the vibration level,
The corrected control voltage is applied to the servo motor 7. The corrected control voltage (dotted line part in FIG. 4) is made smaller than the uncorrected control voltage (solid line part in FIG. 4). Therefore, the change in the actual angular velocity of the rotary gantry 1 is slower than the change in the angular velocity according to the acceleration curve, and the vibration level is reduced. And
The correction amount of the control voltage also decreases as the vibration level decreases, and the control voltage approximates the acceleration curve.
【0017】次に以上のように構成されたX線CT装置
の動作について説明する。まず撮影開始前にオペレータ
がコンソール5を操作してシフト位置、スライス厚、ス
キャン時間、データ収集時の角速度等の撮影条件を設定
する。例えばシフト位置を図1に示したシフトAに、デ
ータ収集時の角速度をSa に設定したとする。その後撮
影開始の指示操作をすると、回転制御部2はコンソール
5から供給されたシフトA、角速度Sa の情報に応じた
加速曲線を読みだし、その加速曲線に示された起動後か
ら微小時間経過時点t1 の角速度S1を発生させるコン
トロール電圧V1 をt1 時にサーボモータ7に印加す
る。前記微小時間経過時点t1 からさらに次の微小時間
経過時点t2 の角速度S2 を発生させるコントロール電
圧V2 をt2 時にサーボモータ7に印加する。このよう
に起動時から微小時間経過毎にコントロール電圧を変位
させることによりメモリ3に記憶されている速度曲線と
同じように実際の回転架台1の角速度を緩やかに変化さ
せ、急激な加速によって発生する振動を抑えることがで
きる。さらに、サーボモータの出力特性のばらつき等予
想し得ない理由によりメモリ3の速度曲線によっても振
動が発生してしまう場合には前記コントロール電圧を振
動センサで得た振動レベルに応じて小さくすることがで
き、すなわち回転架台1の角速度をさらに緩やかに変化
させることによって、振動を抑えることができる。上述
の説明は回転架台の加速期間についての説明に終始した
が、もちろんデータ収集時の角速度から停止するまでの
減速期間についても加速曲線と同様に、すなわちその減
速期間の前半期間において回転架台の角加速度を時間経
過と共に増加させ、また減速期間の後半期間において回
転架台の角加速度を時間経過と共に減少させるような減
速曲線がメモリ3に記憶されていて、減速期間にはその
減速曲線に基づいて回転架台の振動の発生を抑えながら
減速させることができる。Next, the operation of the X-ray CT apparatus configured as described above will be described. First, before the start of imaging, the operator operates the console 5 to set imaging conditions such as shift position, slice thickness, scan time, and angular velocity at the time of data acquisition. For example, assume that the shift position is set to shift A shown in FIG. 1 and the angular velocity at the time of data collection is set to Sa. After that, when an instruction operation for starting the photographing is given, the rotation control unit 2 reads an acceleration curve corresponding to the information of the shift A and the angular velocity Sa supplied from the console 5, and a minute time elapses after the start shown by the acceleration curve. A control voltage V1 for generating an angular velocity S1 of t1 is applied to the servo motor 7 at t1. The control voltage V2 for generating the angular velocity S2 at the time point t2 after the minute time has elapsed is applied to the servo motor 7 at the time point t2. In this way, by displacing the control voltage every minute time from the start-up, the actual angular velocity of the rotary gantry 1 is gently changed in the same manner as the velocity curve stored in the memory 3 and is generated by the rapid acceleration. Vibration can be suppressed. Further, when vibrations are generated due to the speed curve of the memory 3 due to unpredictable reasons such as variations in the output characteristics of the servo motor, the control voltage may be reduced according to the vibration level obtained by the vibration sensor. The vibration can be suppressed by changing the angular velocity of the rotary mount 1 more gently. The above explanation has been focused on the acceleration period of the rotary gantry, but of course the deceleration period from the angular velocity at the time of data collection to the stop is the same as the acceleration curve, that is, the angle of the rotary gantry in the first half of the deceleration period. A deceleration curve is stored in the memory 3 so that the acceleration increases with time and the angular acceleration of the rotating platform decreases with time in the latter half of the deceleration period. The deceleration curve is rotated based on the deceleration curve during the deceleration period. It is possible to decelerate while suppressing the occurrence of frame vibration.
【0018】次に他の実施例について説明する。図5は
本実施例装置の加速期間のコントロール電圧の変化(実
線)、速度変化(点線)、振動レベルの変化(一点鎖
線)を示している。本実施例装置の構成は図1に示した
先の実施例の構成と同様であるので説明は省略する。た
だしメモリ3に記憶されている速度曲線は図5に示した
ようなコントロール電圧の変化をもたらすような速度曲
線である。すなわちコントロール電圧はメモリ3から供
給された速度曲線に応じた回転制御部2の制御を受け
て、起動時から所定時間経過(時刻tm )までは急激に
変化し、時刻tm から所望の角速度に達する(時刻ti
)までは緩やかに変化する。このコントロール電圧を
受けて回転架台1の角速度は加速期間の初期(時刻t0
から時刻tm まで)には急激に上昇し、加速期間の後期
(時刻tm から時刻ti まで)には緩やかに変化し、所
望の角速度Sa に達する。Next, another embodiment will be described. FIG. 5 shows a change in control voltage (solid line), a change in speed (dotted line), and a change in vibration level (dashed line) of the apparatus of this embodiment. The configuration of the apparatus of this embodiment is similar to that of the previous embodiment shown in FIG. However, the speed curve stored in the memory 3 is a speed curve that causes a change in the control voltage as shown in FIG. That is, the control voltage is controlled by the rotation control unit 2 according to the speed curve supplied from the memory 3, and rapidly changes from the time of startup until a predetermined time elapses (time tm) and reaches a desired angular speed from time tm. (Time ti
) Changes slowly. In response to this control voltage, the angular velocity of the rotary gantry 1 is at the beginning of the acceleration period (time t0
From time to tm), and then gradually changes in the latter half of the acceleration period (from time tm to time ti) to reach the desired angular velocity Sa.
【0019】次にこのような回転架台の角速度変化に伴
う振動のレベルの変化について説明する。回転架台1は
急激に加速される加速期間の初期にはその急激な加速に
よって振動が強く発生する。もちろんこの加速期間の初
期に発生する振動のレベルは、先の実施例における加速
期間の初期に発生する振動のレベルより強くなる。しか
しこの強く発生した振動レベルは、十分長い加速期間の
後期の間に、データ収集開始時にアーチファクトを発生
させない程度まで十分弱くなるまで減衰する。前記加速
期間の後期を十分長い期間にすることができる理由は、
加速期間の初期における角加速度を急激にすればするほ
ど加速期間の後期に充当することができる期間をより長
くすることができるためである。Next, the change of the vibration level due to the change of the angular velocity of the rotary mount will be described. In the initial stage of the acceleration period in which the rotary gantry 1 is rapidly accelerated, strong vibration causes strong vibration. Of course, the level of vibration generated at the beginning of this acceleration period is stronger than the level of vibration generated at the beginning of the acceleration period in the previous embodiment. However, this strongly generated vibration level decays during the latter part of a sufficiently long acceleration period until it becomes weak enough to not generate artifacts at the start of data collection. The reason why the latter half of the acceleration period can be made sufficiently long is as follows.
This is because the steeper the angular acceleration at the beginning of the acceleration period, the longer the period that can be applied to the latter part of the acceleration period.
【0020】このように本実施例によれば、先の実施例
と同様にデータ収集開始時の回転架台の振動レベルをア
ーチファクトを発生させない程度まで十分弱くすること
ができる。As described above, according to this embodiment, similarly to the previous embodiments, the vibration level of the rotary gantry at the start of data collection can be sufficiently weakened to the extent that no artifact is generated.
【0021】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。上記実施例に係るX線CT装置は、X線管とX線
検出器とが一体となって被検体の回りを回転する型式の
いわゆる第3世代のX線CT装置であるが、X線管のみ
が被検体の回りを回転する型式のいわゆる第4世代のX
線CT装置であってもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. The X-ray CT apparatus according to the above-described embodiment is a so-called third generation X-ray CT apparatus of a type in which the X-ray tube and the X-ray detector are integrally rotated around the subject. The so-called fourth generation X of the type that only rotates around the subject
It may be a line CT device.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転架台の角速度変化時に発生する振動を十分抑えること
ができ、シャワー状のアーチファクトの発生を抑えるこ
とができるX線CT装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, there is provided an X-ray CT apparatus capable of sufficiently suppressing the vibration generated when the angular velocity of the rotary mount changes, and suppressing the occurrence of shower-like artifacts. be able to.
【図1】本発明の一実施例に係るX線CT装置の構成を
示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示したX線CT装置の回転架台の角速度
変化を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a change in angular velocity of a rotary mount of the X-ray CT apparatus shown in FIG.
【図3】図1に示したサーボモータに印加するコントロ
ール電圧の変化を示す図。FIG. 3 is a diagram showing changes in control voltage applied to the servo motor shown in FIG.
【図4】図1に示したX線CT装置の回転架台の角速度
変化と、振動レベルの変化と、前記角速度変化を振動の
レベルに応じて補正した場合の角速度変化とを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a change in angular velocity of the rotary mount of the X-ray CT apparatus shown in FIG. 1, a change in vibration level, and a change in angular velocity when the change in angular velocity is corrected according to the level of vibration.
【図5】本発明の他の実施例によるX線CT装置のサー
ボモータに印加されるのコントロール電圧の変化と、回
転架台のの角速度変化と、振動レベルの変化とを示す
図。FIG. 5 is a diagram showing changes in the control voltage applied to the servo motor of the X-ray CT apparatus according to another embodiment of the present invention, changes in the angular velocity of the rotary mount, and changes in the vibration level.
【図6】従来のX線CT装置におけるサーボモータに印
加するコントロール電圧の変化を示す図。FIG. 6 is a diagram showing changes in control voltage applied to a servomotor in a conventional X-ray CT apparatus.
【図7】従来のX線CT装置の回転架台の角速度変化と
振動の変化とを示す図。FIG. 7 is a diagram showing a change in angular velocity and a change in vibration of a rotary mount of a conventional X-ray CT apparatus.
1…回転架台、2…回転制御部、3…メモリ、4…振動
センサ、5…コンソール、6…シフト制御部、7…サー
ボモータ、8…ベルト、11a…X線管、12a…X線
検出器。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary mount, 2 ... Rotation control part, 3 ... Memory, 4 ... Vibration sensor, 5 ... Console, 6 ... Shift control part, 7 ... Servo motor, 8 ... Belt, 11a ... X-ray tube, 12a ... X-ray detection vessel.
Claims (2)
備えた回転架台が被検体の回りを所定の角速度で回転し
ながら前記被検体の多方向投影データを収集し、その多
方向投影データに基づいて断層像を得るX線コンピュー
タ断層撮影装置において、 起動時から第1所定時間までの前記回転架台の角加速度
を時間経過と共に増加させ、前記第1所定時間より後の
第2所定時間から前記所定の角速度に達する時までの前
記回転架台の角加速度を時間経過と共に減少させるよう
に前記回転架台の回転を制御する制御信号を記憶してい
るメモリと、 前記制御信号に応じて前記回転架台を回転させる手段と
を具備することを特徴とするX線コンピュータ断層撮影
装置。1. A multi-directional projection data collection system for collecting multi-directional projection data of a subject while a rotary gantry equipped with at least one of an X-ray tube and an X-ray detector rotates around the subject at a predetermined angular velocity. In an X-ray computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image based on data, the angular acceleration of the rotary mount from the time of start-up to a first predetermined time is increased with time, and a second predetermined time after the first predetermined time is increased. To a predetermined angular velocity, the memory stores a control signal for controlling the rotation of the rotary gantry so as to decrease the angular acceleration of the rotary gantry with time, and the rotation according to the control signal. An X-ray computed tomography apparatus, comprising: a means for rotating a gantry.
備えた回転架台が被検体の回りを所定の角速度で回転し
ながら前記被検体の多方向投影データを収集し、その多
方向投影データに基づいて断層像を得るX線コンピュー
タ断層撮影装置において、 前記所定の角速度に達している時から第1所定時間まで
の前記回転架台の角加速度を時間経過と共に増加させ、
前記第1所定時間より後の第2所定時間から停止時まで
の前記回転架台の角加速度を時間経過と共に減少させる
ように前記回転架台の回転を制御する制御信号を記憶し
ているメモリと、 前記制御信号に応じて前記回転架台を回転させる手段と
を具備することを特徴とするX線コンピュータ断層撮影
装置。2. A multi-directional projection data of the subject is collected while a rotary mount equipped with at least one of an X-ray tube and an X-ray detector is rotated around the subject at a predetermined angular velocity, and the multi-directional projection is performed. In an X-ray computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image based on data, the angular acceleration of the rotary mount from the time when the predetermined angular velocity is reached to a first predetermined time is increased with time,
A memory that stores a control signal for controlling rotation of the rotary gantry so as to decrease the angular acceleration of the rotary gantry from a second predetermined time after the first predetermined time to a stop time with time; An X-ray computed tomography apparatus, comprising: means for rotating the rotary mount according to a control signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172252A JPH0515523A (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | X-ray computer tomography system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3172252A JPH0515523A (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | X-ray computer tomography system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515523A true JPH0515523A (en) | 1993-01-26 |
Family
ID=15938448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3172252A Pending JPH0515523A (en) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | X-ray computer tomography system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0515523A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000287963A (en) * | 1999-04-02 | 2000-10-17 | Toshiba Corp | X-ray computed tomography apparatus |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3172252A patent/JPH0515523A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000287963A (en) * | 1999-04-02 | 2000-10-17 | Toshiba Corp | X-ray computed tomography apparatus |
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