專利名稱：X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種X射線CT(計(jì)算機(jī)斷層^^)設(shè)備，其圍繞作為，受檢
查的受檢者的患者輻射x射線，并m獲得的S^i^進(jìn)行^M以生成該受檢 者的斷層攝影圖象，更具體地，涉及一種改善臺架旋轉(zhuǎn)部分平衡的x射線計(jì)算
機(jī)斷層攝影術(shù)。
背景技術(shù)：
X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備包括位于臺架旋轉(zhuǎn)部分上的x射線管和多排
X射線探測器。臺架旋轉(zhuǎn)部分的不平衡可育被該臺架旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)的斑呈中導(dǎo) 致振動，這很大程度上影響了圖象的質(zhì)量。因此，在臺架制ita程和組件(例 如，X射線管或者多排X射線探測器)更換^f呈中對該臺架旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)平
衡謝預(yù)整。
需要該臺架旋轉(zhuǎn)部分以更高速度旋轉(zhuǎn)以減少要接受檢査的受檢者的檢查 時(shí)間。作用在該臺架旋轉(zhuǎn)部分上的離心力與該臺架旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)速度(角速
度)的平方成比例。例如，如果臺架旋轉(zhuǎn)部分的旋f!3I度變?yōu)閮杀?，離心力就 變?yōu)樗谋丁Ｒ虼?，為了將振動抑制到?dāng)前水平，需要使臺架旋轉(zhuǎn)部分的不平衡 變?yōu)樗姆种换蛘呤古_架旋轉(zhuǎn)部分的剛性為當(dāng)前臺架旋轉(zhuǎn)部分的四倍。
由于臺架旋轉(zhuǎn)部分剛性的增加使得該設(shè)備更大并增加其成本，優(yōu)選的是 使臺架旋轉(zhuǎn)部分的不平衡變小。例如，在美國專利No. 6,550,317和美國專利No. 6,748,806中描述的方法就被應(yīng)用至U調(diào)整臺架旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)平衡的方法中。
專利文件1的發(fā)明是用于調(diào)整臺架旋轉(zhuǎn)部分靜態(tài)旋轉(zhuǎn)平衡的方法。然而， 該專利文件1中揭示的方法要求重復(fù)布置小質(zhì)量±央體(mass body)(下文中可 能稱為質(zhì)量塊(mass))，這使得操作時(shí)間更長。此外，這種方法不能用于動態(tài) 旋轉(zhuǎn)平衡的變化。
專利文件2的發(fā)明是用于調(diào)整動態(tài)旋轉(zhuǎn)平衡的方法，其中將至少兩個塊 從臺架旋轉(zhuǎn)部分的中心向著半徑方向移動。該發(fā)明解決了專利文件1的問題。
然而，專利文件2中揭示的方法用兩個±央只能在小范圍內(nèi)調(diào)慰定轉(zhuǎn)平衡。為了 在大范圍內(nèi)調(diào)整旋轉(zhuǎn)平衡，就需要三個或者更多的塊，這同樣需要復(fù)雜的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使用簡單的控制就能在很寬范圍內(nèi)調(diào)整臺架旋轉(zhuǎn)部分旋
轉(zhuǎn)平衡的x射線計(jì)嶽幾斷層驗(yàn)設(shè)備。
該X射線計(jì)算機(jī)斷層 設(shè)備的第一方面包括旋轉(zhuǎn)部分，其具有X射
線管和用于檢測來自X射線管的X射線的X射線探測器；至少兩個質(zhì)ftt央體，
其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)部分，并可以在圓周方向上移動；驅(qū)動部分，用于移動至少兩個 質(zhì)量i央體；傳繊，用于測量該旋轉(zhuǎn)部分的振動；以及控制器，用于基于該傳 !惑器的輸出控制該驅(qū)動部分以移動至少兩個質(zhì)fii央體。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以移動質(zhì)量i央體從而使質(zhì)心的偏心度變小。在美國專利 No. 6,748,806中，±^質(zhì)量±姊從臺架旋轉(zhuǎn)部分中心向著半徑方向移動。將質(zhì) 量塊體向著半徑方向移動特定距離的瞎況與質(zhì)量i央體在圓周方向上移動特定距 離的情況相比，在布置在相同半徑處盼瞎況下，質(zhì)量i央體在圓周方向上移動的 情況育^^M心的偏心度達(dá)到1.41倍。這意味著，較小的質(zhì)量i央體也會,使得 質(zhì)心偏心。
根據(jù)該x射線計(jì)算機(jī)斷層i^設(shè)備的第二方面，質(zhì)量i央體在圓周方向上
移動的半徑是第一半徑和與第一半徑不同的第二半徑。
在每個具有不同半徑的第一半徑和第二半徑上分別設(shè)置質(zhì)量塊體，以便 在精細(xì)調(diào)整的情況下，移動位于較小半徑處的質(zhì)影央體，而在粗調(diào)整盼瞎況下，
移動位于較大半徑處的質(zhì)影央體。從而，B,容易地執(zhí)行精細(xì)調(diào)整和粗調(diào)整。 根據(jù)該X射線計(jì)算機(jī)斷層皿設(shè)備的第三方面，當(dāng)X射線管和/或X射
線探測器安裝到旋轉(zhuǎn)部分上時(shí)，就確定了至少兩個質(zhì)量:t她的基石敝置。
當(dāng)X射線管或者其它組件安裝到旋轉(zhuǎn)部分上時(shí)，就通過計(jì)算X射線管
或其它組件的重量來確定質(zhì)量塊體的基5 置，從而使得質(zhì)心,旋轉(zhuǎn)中心。
此后，使旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)并用傳繊測量該旋轉(zhuǎn)部分的振動。因此，旋轉(zhuǎn)部分不
會共振從而該x射線計(jì)^m斷層,設(shè)備不會損壞。
根據(jù)該控制器的第四方面，當(dāng)基于傳繊的輸出確定該旋轉(zhuǎn)部分處于機(jī) 械共振狀況時(shí)，將質(zhì)量i，移動預(yù)定的距離而不需要計(jì)算質(zhì)St，的fi^量。
旋轉(zhuǎn)部分搟賣的鄉(xiāng)使得有可育樹包括該旋轉(zhuǎn)部分的X射線計(jì)對幾斷
層攝影設(shè)備造成損壞的可能性增大。因此，為了fflil地脫離共振，只要一確定 發(fā)生了共振就》31將質(zhì)量±央體移動預(yù)定的距離而不需要計(jì)算±央體的行進(jìn)量。因
此，該旋轉(zhuǎn)部分不會共m而該x射線計(jì)^t幾斷層,設(shè)備不會損壞。
根據(jù)該控制器的第五方面，基于傳感器的輸出計(jì)算質(zhì)影央體的^a量， 并由驅(qū)動部分將質(zhì)影央^S動戶Jfi十算的^iSft。
當(dāng)將質(zhì)量i^^動戶;H十算的fi^時(shí)，使得質(zhì)心的偏A箱近旋轉(zhuǎn)中心， 這是在可允許的范圍內(nèi)的。因此，盡管旋繊度變得更快，振動仍保持較低。
該X射線計(jì)算機(jī)斷層 設(shè)備的第六方面包括用于支撐旋轉(zhuǎn)部分的兩 個支撐物。傳繊包括用于檢測第一方向上的振動的第一傳繊和用于檢領(lǐng)棰 直于該第一方向的第二方向上的振動的第二傳感器。該第一傳 和第二傳感 器分別設(shè)置在兩個支撐物上。
對振動檢觀啲不同很大禾1^±^^于用于測量旋轉(zhuǎn)部分振動的傳離的 布置。在該方面，，一傳感器附連到一個支撐物上以檢測在第一方向上的振 動，同時(shí)i魏二傳麟附超U另一個支撐物上以檢測在第二方向上的振動。因 此，可以容易地計(jì)算出質(zhì)心的偏心度。
根據(jù)該X射線計(jì)算機(jī)斷層,設(shè)備的第七方面，質(zhì)量塊體作為線性電 機(jī)裝備的可移動f牛相對于定子移動。
該線性電*，備在響應(yīng)方面很優(yōu)秀，并且組成可移動i央體的永磁體或者 線圈可以用作所,量塊體。因此，所 量±姚適于減小質(zhì)心的偏心度。
根據(jù)該X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備的第八方面，至少質(zhì)量兩個塊體具 有不同的重量。
質(zhì)量i央體的重量不同，從而在精細(xì)調(diào)整的情況下，移動較輕的質(zhì)量塊， 而在粗調(diào)整的情況下，移動較重的質(zhì)量塊。從而，能夠容易地執(zhí)行精細(xì)調(diào)整和
粗調(diào)整。
本發(fā)明的X射線計(jì)算機(jī)斷層驟設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)為3!31在圓周方向上移 動質(zhì)量塊就能在寬范圍內(nèi)調(diào)整旋轉(zhuǎn)平衡，4頓簡單的控制就能j頓心的偏心度 減小。特別是，{ 量±央體在圓周方向上移動的半徑和多個質(zhì)量塊體的重量不 同，從而育辦容易地執(zhí)《亍精細(xì)調(diào)整和粗調(diào)整。


本發(fā)明的上述方面、其它優(yōu)點(diǎn)和更多的特征將從參考附圖對下列說明性 的、非限定性的實(shí)施方式的描述中變得更加明了，其中
圖1 ^出X射線CT設(shè)備100的結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖2是臺架101內(nèi)部的放誠面圖。
圖3是在X—Y平面中示出X射線CT設(shè)備100的臺架旋轉(zhuǎn)部分130的
第一實(shí)施方式的示意圖。
圖4是示出調(diào)整臺架旋轉(zhuǎn)部分130的旋轉(zhuǎn)平衡的方法的說明圖。 圖5示出平 ^作概要的流程。
圖6是在X—Y平面中示出X射線CT設(shè)備100的臺架旋轉(zhuǎn)部分130的 第二實(shí)施方式的示意圖。
圖7是在X—Y平面中示出X射線CT設(shè)備100的臺架旋轉(zhuǎn)部分130的
第三實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式
<X射線CT設(shè)備的一般布置>
圖1 ^出X射線CT設(shè)備100的一般布置的透視圖。該設(shè)備通常包括 托架lll，受M的身體躺在其上；臺架IOI，向受M的身體輻射X射線并 采集鄉(xiāng)穿過該受綠身體的X射線；以鵬作控制臺50，適于根據(jù)從臺架101 發(fā)送的數(shù)據(jù)顯示X射線照相圖象。
臺架101可通信地與CT控制單元140和各種后面將要描述的其它錢耦 接，并配置鵬CT控制單元140的控制下操作。
在臺架101內(nèi)部設(shè)有X射線管102，用于產(chǎn)生X射線；X射線管控制 器103，其與X射線管102相連接；準(zhǔn)直器120，具有用于P艮制X射線輻照范 圍的開口；開口控制電機(jī)121，用于調(diào)節(jié)準(zhǔn)直器120的開口 (狹縫或孔)的尺 寸;以及用于驅(qū)動開口控制電機(jī)121的開口控制電機(jī)驅(qū)動器122。穿過準(zhǔn)直器120 的X射線形鵬臺架101旋轉(zhuǎn)方向并在X射線輻照范圍限制內(nèi)的X射線錐形 束(稱作"錐束")。由托架電機(jī)112向身體的軸向，也就是Z軸方向，移動臥 位躺在托架111上的受檢者的身體。該托架電機(jī)112由托架電機(jī)驅(qū)動器113驅(qū) 動。
在臺架101內(nèi)部還設(shè)有多排X射線探測單元104，其包括多排探測通道， fiHSI道都具有多個探測器。每個探測器的長度取決于扇形角(通常是60°左 右)。探測通道在沿Z軸方向的方向(元件方向)上布置。多排X射線探測單 元104是，例如，由組合{頓的閃爍體和光電二極管構(gòu)成的。
臺架101包括至少一個i^采集單元或者DAS " 采集系統(tǒng))105， 其從探測M的輸出采集，數(shù)據(jù)。 采集單元105的數(shù)量可以是一個或者 多個(例如，四個，八個，十六個或者三十二個)，并且#^數(shù)據(jù)采集單元105 都與X射線探測單元104連接。例如，包括四個翻采集單元105的臺架101 ， 通常被稱為"4DAS"，包括在元件方向上布置成四排的探觀嗵道，并能在X 射線管102的一個旋轉(zhuǎn)周期中獲得四個切片圖象。X射線管102和X射線探測 單元104設(shè)置在臺架101中相對的位置處，從而在X射線管102和X射線探 測單元104之間留出用于容納受檢者身體的中空空間。
X射線管102和X射線探測單元104附超怡架旋轉(zhuǎn)部分130上，從而X 射線管102和X射線探測單元104圍繞受檢者身體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)保持相對于彼此 的相對位置。臺架旋轉(zhuǎn)電機(jī)131和臺架旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動器132與臺架旋轉(zhuǎn)部分130 連接，并且臺架旋轉(zhuǎn)部分130由臺架旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動器132來調(diào)節(jié)以在大約0.3 秒到大約1.0秒旋轉(zhuǎn)一次。傳麟S附超幅繞臺架旋轉(zhuǎn)部分130的區(qū)域，它 們檢觀怡架旋轉(zhuǎn)部分130的振動。致動器M體在臺架旋轉(zhuǎn)部分130中，并 由致動器控制器137啟動。
CT控制單元140可ia信ifei^接到操作控制臺50。響應(yīng)于來自操作控制臺 50的指令，各種控制信號被發(fā)超UX射線管控制器103、托架電機(jī)驅(qū)動器113、 開口控制電機(jī)驅(qū)動器122、旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動器132、致動器控制器137和DAS 105。由翻采集單元135采集的翻發(fā)超幌作控制臺50，在該操作控制臺 中重建圖象并顯示,皿面圖象。
X射線CT設(shè)備100提f，作模式的用戶可選擇選項(xiàng)全掃描式，其中從 360°的投影 重建圖象，以及半掃描式，其中從180。加一個單位扇角的投影 數(shù)據(jù)重建圖象。
操作控制臺50通常具體表現(xiàn)為工作站，如圖1所示，其主要包括存儲引 導(dǎo)程序等的ROM 52，用作主存儲器的RAM 53和執(zhí)行控制齡設(shè)備的指令的 CPU 54。
在操作控制臺50中提f^5，驅(qū)動或者HDD 51 ，不僅用于存儲操作系統(tǒng)， 也用于存儲給臺架101提供各種指令和用于根據(jù)從臺架101接收的數(shù)據(jù)重建和 顯示X射線橫截面圖象的圖象處理禾，。VRAM 55是在其中展開(deploy) 要顯示的圖象數(shù)據(jù)的存儲器，也就是，圖象數(shù)據(jù)等能夠在VRMM 55中展開并 從而員視器56中顯示。操作者{頓鍵盤57和鼠標(biāo)58來執(zhí)行各種操作和處 理。
<臺架101內(nèi)部的結(jié)fr
圖2是臺架101內(nèi)部的放，面圖。在放置于地板上的基座81上設(shè)有旋 轉(zhuǎn)球82。在旋轉(zhuǎn)球82上設(shè)有待前后(foreandaft)傾斜的子基座83。在臺架101 中設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)131 (參見圖1)，并且臺架旋轉(zhuǎn)部分130可以在軸承90上旋 轉(zhuǎn)。將旋轉(zhuǎn)電機(jī)131的旋轉(zhuǎn)艦圖中沒有示出的皮帶傳超抬架旋轉(zhuǎn)部分130， 由此臺架旋轉(zhuǎn)部分130旋轉(zhuǎn)。臺架旋轉(zhuǎn)部分130包括軌道(rail) 72，其是線 性電WM備的定子；自動皿的計(jì)數(shù)器負(fù)載(counterload) M (如圖3所示)， 其是作為質(zhì)量塊體的線性電機(jī)裝備的可移動件；X射線管102;準(zhǔn)直器120以 及其中的X射線探測單元104。
臺架旋轉(zhuǎn)部分130進(jìn)一步具有附超棋上的滑環(huán)135，該滑環(huán)用作旋轉(zhuǎn)電 極?；h(huán)135是環(huán)形的電導(dǎo)體，其中共中心地固定多個環(huán)，，其中^環(huán)具有不 同的直徑。由于用作靜止電極的片簧(其為電導(dǎo)體)的彈性,滑環(huán)135受壓以與 片簧的刷子相接觸，。因此，纟織性電+腺備、X射線管102、開口控制電機(jī)m 或者包括在臺架旋轉(zhuǎn)部分130中的其它組件供電。此外，將來自X射線探測單 元104的X射線探測信號經(jīng)過滑環(huán)135傳想U(xiǎn) CT控制單元140。 <臺架旋轉(zhuǎn)部分130的平衡調(diào)整> 《第一實(shí)施方&〉
圖3是在X—Y平面示出X射線CT設(shè)備100的臺架旋轉(zhuǎn)部分130的第一 實(shí)施方式的示意圖。圖3中沒有示出X射線管102和其它組件。具有判5 rl 且其中心為臺架旋轉(zhuǎn)部分130旋轉(zhuǎn)中心O的圓環(huán)形軌道72附連到臺架旋轉(zhuǎn)部 分130。自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載M1、 M2、 M3、 M4沿環(huán)形軌道72附連。
環(huán)形軌道72和自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4構(gòu)成統(tǒng)性電fl^備。多個能隨 著電流在N極和S ^t間切換的線圈g環(huán)形軌道72的圓周，，也就是， 環(huán)形軌道72是線性電豐腺備的定子。對于自動tia計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4， N極
朝向線圈的7乂磁體和S極朝向線圈的永磁體交替設(shè)置，也就是，自動推進(jìn)計(jì)數(shù)
器負(fù)載Ml-M4是線性電機(jī)裝備的可移動部分。然后，切換線圈的電流產(chǎn)生磁 場(N極和S極)，從而由于自動^t計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4的永磁體的a^斥和 磁吸引使自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4以預(yù)定的速度在預(yù)定的方向上移動。不 需要對自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4提供，塊，而僅需要永磁體的自重。
N極朝向自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4的永磁體和S極朝向自動推進(jìn)計(jì)數(shù) 器負(fù)載Ml-M4的7乂磁體可以在環(huán)形軌道72上交替方爐，并且多個肖,在N 極禾口 S極之間切換的線圈可以設(shè)置到自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4。在這種情 況下，向線圈供電的布線變得復(fù)雜。不需要對自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M1-M4提 供重量,而僅需要線圈的自重。
都用于檢測臺架旋轉(zhuǎn)部分130的振動的加TO傳麟Sl和加鵬傳 S2安裝到支撐臺架旋轉(zhuǎn)部分130的支撐物139上。力口速度傳感器Sl檢測例如 在X軸方向上的位移，而加M傳感器S2檢測例如在Y軸方向上的位移。靜 態(tài)或者回轉(zhuǎn)傳感器(gyro sensor)可以用于加速度傳感器Sl或S2。加皿傳 感器可以由位移傳麟替換，例如非接觸鄉(xiāng)的位移計(jì)，如激光位移計(jì)，或者 由用于測 脹和收縮的形變傳^1替換。
圖4是示出調(diào)整臺架旋轉(zhuǎn)部分130的旋轉(zhuǎn)平衡的方法的說明圖。如圖4所 示，首先，將自動M計(jì)數(shù)器負(fù)載M3和M4移動到關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心0與X射 線管對稱的位置。這是因?yàn)?，通常由刊寺別重的重量作用在X射線管102和準(zhǔn) 直器120放置的部分上，臺架旋轉(zhuǎn)部分130的質(zhì)心向著X射線管102偏心。另 外，自動lliS計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml和M2分別布置鄉(xiāng)巨X射線管102的健+90度 的位置和距X射線管102的位置-90度的位置。在圖4中，根據(jù)該設(shè)計(jì)，當(dāng)將 自動 負(fù)載M3和M4移動到關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心O與X射線管對稱的^g時(shí)， 由于X射線管102和準(zhǔn)直器120造成的質(zhì)心的偏心得至啦正。如果在設(shè)計(jì)中能 獲得質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)中心O的方向和距離，可以根據(jù)該設(shè)計(jì)移動自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器 負(fù)載M1-M4。
加il^傳S^ Sl檢測X軸方向的力口3M，而加3I^傳,S2檢測Y軸 方向的加鵬。然后，獲得下列方程式
Acc(S1 )-Kre^jo"cos(a。+e) Acc(S2)=K2*e*w2*sin(a0+e)
其中，！^和K2是小于1的傳遞系數(shù)(transfer coefficient),其為未知值且其是
由旋轉(zhuǎn)件、傾斜件、軸承等的重量比來決定的。
e是MJ定轉(zhuǎn)中心O到質(zhì)心CM的距離，其是未知值。 ao是由臺架旋轉(zhuǎn)部分130的位置和質(zhì)心CM構(gòu)成的角度，其是未知值。 e是由連接力口皿傳自Sl， S2的軸(在圖4中，是X軸)和臺架旋轉(zhuǎn)
部分130構(gòu)成的角度，其是已知的。 a)是角速度，其是已知的。
加3IE傳SIS1、 S2的輸出在采樣時(shí)間Tp TV..i;讀出，并應(yīng)用到， 方程式以獲得上絲知值。從每錯樣時(shí)間的加速度傳麟Sl、 S2的輸出獲 得e和oc。的平均值。因此，可以確定臺架旋轉(zhuǎn)部分103的質(zhì)心CM的偏'lMil。
<平衡調(diào)整的操0
下面，將f頓如圖5所示的流禾I^說明平衡調(diào)整的操作。
在步驟C31中，首先，檢查加速度傳感器Sl和加速度傳感器S2是否有 故障。此外，檢查自動Hit計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml到M4是否會,移動。
在步驟C32中，將自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M1到M4移動至頓始位置。如圖 4所示，初始位置是自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載M3和M4放置成關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心0與 X射線管102X^爾的位置。
在步驟C33中，操作數(shù)初始化到。=1以檢查自動繊計(jì)數(shù)器負(fù)載M1-M4 的行進(jìn)量的操作數(shù)。
在步驟C34中，臺架旋轉(zhuǎn)部分130由旋轉(zhuǎn)電機(jī)131以預(yù)^iM旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋 車繊變得更快時(shí)，能夠容易艦加鵬傳感器Sl禾咖鵬傳麟S2進(jìn)行檢 測。然而，這并不需要以臺架旋轉(zhuǎn)部分130突然鄉(xiāng)的最大鵬旋轉(zhuǎn)，所述共 振可能導(dǎo)致?lián)p害。
在步驟C35中，加 傳離Sl和S2的輸出 樣時(shí)間Tp 丁2...1;讀
tl」。
在步驟C36中，當(dāng)力口繊傳麟Sl和S2在特定循環(huán)翻倒強(qiáng)烈振動時(shí)， 立刻確定其處于機(jī),振狀態(tài)。在沒有機(jī)m振的情況下，進(jìn)行步驟C38，而
在機(jī)械共振盼瞎況下，進(jìn)行步驟C37。
在步驟C37中，為了脫離機(jī)械共振，至少將自動職計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4 中的一個移動特定的距離。該特定的距離不是，作中獲得的值，而是預(yù)定的 距離，例如，10cm。在步驟C37之后，返回至陟驟C35以脫離機(jī)TOI。
在步驟C38中，如圖4所示，從加被傳麟Sl和S2的輸出計(jì)算臺架 旋轉(zhuǎn)部分130的質(zhì)心CM的偏心量。
在步驟C39中，確定質(zhì)心CM的偏心量是否小于閾值。閾值^lii考慮CT 掃描操作中臺架旋轉(zhuǎn)部分130的最大旋^M獲得的。如果質(zhì)心CM的偏心量 小于閾值，，M，涉驟C42。如果質(zhì)心CM的偏心量不小于閾值，，艦，涉驟 C40。
在步驟C40中，確定對于自動Hit計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml的行進(jìn)量和自動推進(jìn)計(jì) 數(shù)器負(fù)載M4的行iftfi的操作數(shù)C是否大于預(yù)定數(shù)P。如果操作數(shù)C大于預(yù)定 數(shù)P，那么進(jìn)行步驟C44。如果操作數(shù)C不大于預(yù)定數(shù)P，那么進(jìn)，，驟C41。
在步驟C41中，計(jì)算齡自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M的行進(jìn)量，并以由致動 鵬制器137獲得的行體移動自動繊計(jì)數(shù)器負(fù)載M。理論上，自動繊計(jì) 數(shù)器負(fù)載Ml和自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M4的4于進(jìn)使得質(zhì)心CM的偏心量小于閾 值。因此，操作可以結(jié)束，但是為了確認(rèn)，進(jìn)4涉驟C35,并讀出加雖傳感 器Sl和S2的輸出以確認(rèn)臺架旋轉(zhuǎn)部分130的實(shí)P示旋轉(zhuǎn)狀況。
在步驟C42中，質(zhì)心CM的偏心量小于閾值，自動ffiiS計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml到 自動 計(jì)數(shù)器負(fù)載M4鎖定。具體來說，將都朝向彼此的可移動件的極性和 線性電機(jī)裝備的定子的極性不同地設(shè)置。
在步驟C43中，將臺架旋轉(zhuǎn)部分130的狀況發(fā)送到操作控制臺50以用于 圖象再現(xiàn)。當(dāng)從麟數(shù)據(jù)再現(xiàn)圖象時(shí)，X射線管102的焦點(diǎn)位稱艮重要。因此，
盡管質(zhì)心CM的偏心量小于閾值，仍將從該傳jitl獲得的振動狀況發(fā)憩蝶作
控制臺50，以便肖,在考慮X射線管102的焦點(diǎn)位移盼瞎況下再現(xiàn)圖象。
在步驟C44中，由于操作數(shù)C大于預(yù)定數(shù)P，臺架旋轉(zhuǎn)部分130的旋轉(zhuǎn)停 止。然后，將出錯記錄發(fā)送到操作控制臺50。即使將自動Ha計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml 和自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M4移動預(yù)定次數(shù)P，臺架旋轉(zhuǎn)部分130的質(zhì)心CM的 偏心量也不可能減小。這是因?yàn)檩S承90可能損壞或者臺架旋轉(zhuǎn)部分130內(nèi)的 組件可能損壞。
<第二實(shí)施方^>
圖6是在X—Y平面示出X射線CT設(shè)備100的臺架旋轉(zhuǎn)部分130的第二 實(shí)施方式的示意圖。在圖6中未示出X射線管102和其它組件。圓環(huán)形軌道72 具有半徑rl且圓環(huán)形軌道74具有半徑r2，它們的中心是臺架旋轉(zhuǎn)部分130的 旋轉(zhuǎn)中心0，這些圓環(huán)形軌道都附連到臺架旋轉(zhuǎn)部分130。然后，自動推進(jìn)計(jì) 數(shù)器負(fù)載M1、 M2沿環(huán)形軌道72附連。此外，自動概計(jì)數(shù)器負(fù)載M3、 M4 沿環(huán)形軌道74附連。
當(dāng)自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml-M4具有相同的重量，具有更小半徑的一個可 以精細(xì)地控制。因此，這里提供具有判5 rl的圓環(huán)形軌道72和具有不同于半 徑rl的半徑r2的圓環(huán)形軌道74。對于質(zhì)心CM的偏心量大的情況，移動自動 推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M1和M2，而對于質(zhì)心CM的偏心量小的情況，移動自動推 進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M3和M4，從而使得質(zhì)心CM的偏心量小于閾值，并能容易地 且精細(xì)地控制。 <第三實(shí)施方^>
圖7是在X—Y平面示出X射線CT設(shè)備100的臺架旋轉(zhuǎn)部分130的第三 實(shí)施方式的示意圖。中心是臺架旋轉(zhuǎn)部分130的旋轉(zhuǎn)中心O的兩個具有半徑rl 的圓弧環(huán)形軌道76和具有^^ rl的圓弧環(huán)形軌道77，附蹈咍架旋轉(zhuǎn)部分 130。然后，自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml、 M2沿環(huán)形軌道76附連。財(cái)卜，自動 推J4計(jì)數(shù)器負(fù)載M3、 M4沿環(huán)形軌道77附連。
從圖7中可以理解，自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載M3的重量是自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù) 載M1或M2的1.5到兩倍。j頓圓弧環(huán)形軌道76、 77是因?yàn)椋绻谠O(shè)計(jì)中 將質(zhì)心CM設(shè)計(jì)得MJ定轉(zhuǎn)中心O，自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載M不必要移動很長 距離。此外，通常，由于很大重量作用在設(shè)有X射線管102和準(zhǔn)直器120的部 分，臺架旋轉(zhuǎn)部分130的質(zhì)心向著X射線管102偏心。因此，將自動概計(jì)數(shù) 器負(fù)載3的質(zhì)心CM誕旋轉(zhuǎn)中心0放置。此外，自動^it計(jì)數(shù)器負(fù)載Ml和 M2具有較自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M3輕的重量，其能容易地且精細(xì)地?cái)?shù)啦制。
第三實(shí)施方式中的圓弧環(huán)形軌道能夠應(yīng)用至咖在第二實(shí)施方式中的具有不 同半徑的環(huán)形軌道。例如，制備具有相同重量的自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載M1和M3， 具有比半徑rl短的半徑r2的兩個圓弧環(huán)形軌道76，以及具有半徑rl的環(huán)形軌 道77。自動推進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M2和M3設(shè)置在兩個環(huán)形軌道76上，而自動推
進(jìn)計(jì)數(shù)器負(fù)載M1 ^g在具有判5rl的環(huán)形軌道77上。從而，自動推進(jìn)計(jì)數(shù) 器負(fù)載Ml可以用于粗調(diào)整，而自動,計(jì)數(shù)器負(fù)載M2和M3可以用于精細(xì)調(diào)整。
當(dāng)前實(shí)施方式的圖象重建方法可以是使用傳統(tǒng)公知Fddkamp方法的三維 圖象重建方法。在當(dāng)前實(shí)施方式中，并不將掃描限制到特定的掃描方法。換句 話說，傳統(tǒng)掃描(軸掃描)、螺旋掃描、變節(jié)距螺旋掃描、螺旋穿梭掃描(helical shuttle canning) 以帶來相同的^^。財(cái)卜，不限制臺架101的慨斜，也就 是，被稱為傾斜掃描的傾斜臺架101也可以帶來相同的 媒。此外，當(dāng)前實(shí)施 方式可以應(yīng)用到，例如，與心博信號同步的心博圖象重建。
在當(dāng)前實(shí)施方式中，描述了醫(yī)學(xué)X射線CT設(shè)備100，但是當(dāng)前實(shí)施方式 可以應(yīng)用到X射線CT—PET設(shè)備、X射線CT—SPECT設(shè)備以及其它利用工 業(yè)X射線CT設(shè)備的設(shè)備或者其它設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)部分，其具有X射線管和用于探測來自所述X射線管的X射線的X射線探測器；至少兩個質(zhì)量塊體，設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部分上，并可以在圓周方向上移動；驅(qū)動部分，用于移動所述的至少兩個質(zhì)量塊體；傳感器，用于測量所述旋轉(zhuǎn)部分的振動；以及控制器，用于基于所述傳感器的輸出控制所述驅(qū)動部分移動所述質(zhì)量塊體。
2. 如纟又利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層M^設(shè)備，其中所述質(zhì)Mi央體在圓周方 向上移動的半徑是第一半徑和與所述第一半徑不同的第二半徑。
3. 如權(quán)利要求i或者2所述的計(jì)im斷層驟設(shè)備，其中當(dāng)所述X射線管和所述X射線探測器中的至少一個設(shè)置^^f^M轉(zhuǎn)部分時(shí)，就確定了所避 少兩個質(zhì)量塊體的基礎(chǔ)位置。
4. 如權(quán)利要求1—3之一所述的計(jì)算機(jī)斷層,設(shè)備，其中當(dāng)所述控制器 基于所述傳感器的輸出確定所述旋轉(zhuǎn)部分處于機(jī)械共振狀況時(shí)，將所,量塊 體移動預(yù)定的距離而不需要計(jì)算所述質(zhì)影央體的行進(jìn)量。
5. 如權(quán)利要求1—3之一所述的計(jì)算機(jī)斷層,設(shè)備，其中所，制器基于所述傳感器的輸出計(jì)算所述質(zhì)量塊體的行進(jìn)量，并由所述驅(qū)動部分將所述質(zhì) 量塊術(shù)多動所計(jì)算的行進(jìn)量。
6. 如豐又利要求l一3之一所述的計(jì)算機(jī)斷層職設(shè)備，迸一步包括兩個用 于支撐所述旋轉(zhuǎn)部分的支撐物，所述傳S^包括用于檢測第一方向上的振動的 第一傳感器和用于檢測垂直于所述第一方向的第二方向上的振動的第二傳感 器；所述第一傳繊和所述第二傳離分別設(shè)置在所述兩個支撐物上。
7. 如權(quán)利要求l一6之一所述的計(jì)算機(jī)斷層m設(shè)備，其中所,量決體 相對于定子作為線性電機(jī)裝備的可移動件移動。
8. 如權(quán)利要求1所述的計(jì)對幾斷層^設(shè)備，其中所述的至少兩個質(zhì)影央 體具有不同的重量。
全文摘要
一種用簡單的控制就能在很寬范圍內(nèi)調(diào)整臺架旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)平衡的計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備。計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備(100)包括旋轉(zhuǎn)部分(130)，其具有X射線管(102)，旋轉(zhuǎn)部分(130)具有用于檢測來自X射線管的X射線的X射線探測器；至少兩個質(zhì)量塊體(M1，M2)，它們放置在該旋轉(zhuǎn)部分上，可以在圓周方向上移動；驅(qū)動部分(72)，其用于移動該至少兩個質(zhì)量塊體；傳感器(S)，其用于測量該旋轉(zhuǎn)部分的振動；以及控制器(137)，其用于基于傳感器的輸出控制驅(qū)動部分來驅(qū)動上述質(zhì)量塊體。
文檔編號A61B6/03GK101112317SQ200610121230
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者李慶雷 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司