专利名称：X射线ct装置的制作方法X射线CT装置是根据从多个方向拍摄到的被拍摄体的X射线透射像(以下，记为投影数据)来计算X射线吸收系数，得到被拍摄体的断层像(以下，记为重构图像)的装置。在医疗和非损伤检查的领域中被广泛应用，近年来，特别是在医疗现场，正推进旋转驱动的高速化、向旋转轴方向的X射线检测器的多级化。由此，能够不产生模糊地，拍摄心脏等运动的脏器整体。在这样的X射线CT装置中作为X射线源来使用的X射线管，例如如专利文献I所记载的那样，通过高电压对在热丝(filament)产生的热电子进行加速，并且使其收敛于焦点，冲击旋转阳极靶而产生X射线。此时，热电子的能量的一部分被转换为X射线，但是由于几乎全都转换为热，所以焦点处成为高温。由于这样的热，支撑X射线靶的旋转轴等温度上升而产生热延伸，从而焦点位置发生变化。之后，通过放射或冷却器，将所产生的热导向外部，X射线靶的旋转轴等温度下降而发生收缩，从而焦点的位置再次发生变化。在大多的X射线CT装置中，如图20所示，X射线靶400的旋转轴402的方向配置为与扫描架(gantry)旋转部101的旋转轴403的方向一致，进一步地，该方向与X射线检测器104的层方向107一致。因此，X射线靶旋转轴401等产生延伸和收缩，在层方向107上X射线照射场发生变化。这样的X射线照射场的变化有时会成为重构图像中的伪影(artifact)产生和定量性降低等画质劣化的原因。使用图21说明该现象。如图21所示，在通道方向108相邻的X射线检测元件228-1和228-2在层方向107上具有位置偏差。这样的偏差是由于下面的原因而产生的即，在构成X射线检测元件的闪烁体(scintillator)元件和光电二极管元件中，制作时和组装时产生的位置偏差和变形；由闪烁体元件和光电二极管元件构成的块基板的粘接和搭载时产生的位置偏差和变形；在X射线检测器由多个X射线检测模块构成的情况下，该排列模块间的位置偏差等。这样，位置偏差难以完全抵消。进一步地，在图21(a)和(b)中，X射线照射场404不同。在照射场从(a)向(b)这样在层方向107上发生了移动时，在X射线检测元件228-1中，在(a) (b)的任一个情况下，都由于X射线入射到X射线检测元件整体，从而使输出不发生变化。相对于此，X射线检测元件228-2，在(b)的情况下，X射线检测元件的一部分上将不会抵达X射线，输出会降低。因此，X射线检测元件228-1和228-2由于X射线照射场的变化而产生不同的输出变化，会导致产生重构图像中的伪影和定量性降低。为了防止这样的焦点移动所造成的X射线照射场的变动，例如在专利文献I中，公开了下述的X射线管装置，即，在进行扫描时使用由焦点位置检测器测量到的焦点位置和冷却特性数据，计算下一次X射线照射时的焦点位置，由此移动X射线准直仪。在先技术文献专利文献 专利文献I JP特开2000-51209号公报发明要解决的课题但是，如专利文献I所记载的那样，在X射线照射之前，根据由前一次X射线照射所判明的位置来计算焦点位置的情况下，在位置相比前一次进行了较大移动时，需要对X射线准直仪进行控制的时间，需要延迟开始拍摄。例如，在通过使用移动用电动机来移动X射线管从而实现焦点位置控制时，在移动用电动机的移动速度需要在200 μ m/秒下实现200 μ m的移动的情况下，至少从拍摄指示至拍摄开始为止，会产生I秒的延迟。这样的延迟，在心脏拍摄时等这样拍摄会运动的被拍摄体时会成为问题。为了减少延迟，虽然也能够使用可高速移动的移动用电动机，但是必然产生多少延迟，也会同时产生移动用电动机的位置精度降低和成本提高等这样的问题。进一步地，由于焦点位置的不同而延迟时间会发生变化，也会产生拍摄开始的定时不唯一确定这样的问题。进一步地，在热延伸具有时间常数而产生时，由于在X射线照射后也产生，所以在X射线照射中得到的焦点信息中，不包含该照射导致的热延伸量的一部分。由此，不能考虑得到的X射线照射所导致的热延伸量的全体来估计焦点，存在焦点位置的估计精度降低这样的问题。
本发明鉴于上述问题而形成，其目的在于，提供一种不产生拍摄定时的延迟，能够去除并抑制因焦点移动而导致的伪影产生和定量性降低等画质劣化的X射线CT装置。为了解决上述课题，具备X射线产生部件，其从焦点照射X射线；X射线检测部件，其将上述X射线转换为电信号；χ射线准直部件，其限定上述X射线的照射场；重构处理部件，其对从上述X射线检测部件得到的上述电信号进行重构处理，制成重构图像；照射场变更驱动部件，其对上述X射线产生部件、上述X射线检测部件、和上述X射线准直部件中的至少一个进行控制移动；和移动量计算部件，其对估计时刻的上述X射线产生部件的焦点位置进行估计，并使用上述估计结果，来计算为了将上述X射线检测部件中的X射线入射位置保持为固定而所需的上述照射场变更驱动部件的移动量；按照预先设定的规定的定时，上述移动量计算部件进行上述移动量的计算，并且上述照射场变更驱动部件进行与上述移动量相应的上述控制移动。由此，能够按照预先设定的定时来变更X射线照射场，即使在不照射X射线时也能够变更照射场。在并不是即将照射X射线之前的事前，估计焦点位置，对X射线管、X射线准直仪、X射线检测器等进行移动控制，预先控制焦点位置，由此在X射线照射时，即使需要从前一次的估计位置移动较大距离，也不会延迟照射定时，能够立即按照适当的X射线照射场来开始拍摄。进一步地，照射之前的时间能够不发生变化地开始目标定时下的拍摄。此外，还可以是，上述移动量计算部件使用以下信息焦点位置估计用参数，其用来规定与关于X射线照射的拍摄条件以及经过时间相对应的上述X射线产生部件的焦点位置的变化量；从过去估计上述焦点位置的时刻即过去估计实施时刻开始至上述估计时刻为止的经过时间；估计用拍摄条件，其表示上述过去估计实施时刻的上述拍摄条件；和估计用焦点位置信息，其表示上述过去估计实施时刻的上述焦点位置；上述移动量计算部件使用上述信息来估计以上述过去估计实施时刻的上述焦点位置为基准的上述估计时刻的焦点位置的变化量，并使用该焦点位置的变化量，来计算为了抵消由于上述焦点位置的变化而产生的上述X射线检测部件的X射线入射位置的变化所需的照射场变更驱动部件的移动量。通过这样的构成，由于以估计用焦点位置信息、估计用拍摄条件、和经过时间为基准来估计热延伸和收缩导致的焦点移动量，所以能够提高精度。此时，通过将估计用焦点位置信息和估计用拍摄条件作为基础，能够估计与焦点位置发生变化之前的状况相应的热延伸和收缩的变化量，通过将经过时间作为基础，能够估计热延伸和收缩的时间上的变化。此夕卜，特别地，由于热延伸量较强地依赖于估计用拍摄条件，所以利用本方法，通过按照估计用拍摄条件来估计热延伸量，能够提高精度。 此外，还可以是，还具备焦点位置检测部件，该焦点位置检测部件使用从上述X射线产生部件照射的X射线来检测上述焦点位置；上述移动量计算部件在上述过去估计实施时刻照射了 X射线的情况下，选择表示上述焦点位置检测部件检测到的焦点位置的信息，来作为上述估计用焦点位置信息，在上述过去估计实施时刻未照射X射线的情况下，选择表示上述移动量计算部件估计出的焦点位置的信息，来作为上述估计用焦点位置信息。由此，在使用照射X射线而得到的焦点位置时，由于能够以在最近过去检测到的焦点位置为基准来估计焦点，所以与使用过去的估计值进行估计的情况相比，能够得到其中不含有这以前的估计误差的估计值。特别地，由于在照射X射线时的热延伸量的估计中，在与实际的估计中，虽然易于产生误差，但是能够在每次X射线照射时检测焦点位置，所以能够防止估计误差的积蓄并提高估计精度。进一步地，由于也能够包含有拍摄焦点时的X射线照射的焦点移动量在内进行估计，所以能够以高精度进行估计。此外，还可以是，本X射线CT装置还具备存储部件，该存储部件非易失性地存储以下信息在上述估计时刻之前的最近的上述过去估计实施时刻的信息；该时刻的焦点位置的变化量即第一变化量；和该时刻的上述热延伸量的收敛值；上述移动量计算部件基于从上述过去估计实施时刻开始至上述估计时刻为止的经过时间、上述过去估计实施时刻的第一变化量、上述过去估计实施时刻的上述热延伸量的收敛值，来计算上述估计时刻的第一变化量。此外，也可以非易失性地存储冷却导致的收缩量。由此，在由于停电或X射线CT装置发生异常而电源暂时断开时，在重新启动后，能够根据从该时间经过起这以前的X射线照射和冷却来估计焦点移动量，进行精度良好的估计。此外，通过也预先存储冷却导致的收缩量，能够使用该收缩量来进行焦点位置的估计。由此，能够避免下述问题即，如果不根据这以前的X射线照射和冷却来进行估计，则在这以前的X射线照射以后具有时间常数而焦点进行移动时，由于电源断开前的影响而导致实际的焦点位置与估计值有偏差。此外，还可以是，在本X射线CT装置中，上述焦点位置估计部件在等间隔的多个时刻估计焦点位置。由此，能够使用前一个的估计下的延伸量的结果，通过级数计算来计算热延伸量。由此，没有必要一个一个地存储过去的X射线照射，并计算各个估计时刻的影响来相加，能够使计算量和存储部件减少并实现处理高速化。进一步地，还可以是，在本X射线CT装置中，上述移动量计算部件集中在估计时刻进行多次上述焦点位置估计。由此，能够在事前预测预定的未来的焦点位置，并基于该结果来变更X射线照射场，从而能够不产生用于变更X射线照射场的等待时间而开始拍摄。发明效果根据本发明，能够提供一种不进行用于检测焦点位置的X射线照射，而是通过精度良好地估计焦点位置的移动量，并变更X射线照射场，就能够不产生拍摄定时的延迟，去除并抑制了起因于焦点移动的伪影产生和定量性降低等画质劣化的X射线CT装置。 图I是表示本发明的X射线CT装置的第一实施方式的实施方式的概略图。图2是用于说明第一实施方式的X射线CT装置中的焦点位置的控制方法的一例的处理流程图。图3是用于说明在X射线管具有抑制延伸的机构的情况下的X射线靶的支撑方法的一例的概略图。图4是用于说明在X射线管具有抑制延伸的机构的情况下的X射线靶的支撑方法的一例的概略图。图5是用于说明第一实施方式的X射线CT装置中的焦点位置的随时间变化的一例的说明用图表。图6是用于说明在第一实施方式的X射线CT装置中，在改变管电流时得到的焦点位置的随时间变化的一例的说明用图表。图7是用于说明决定第一实施方式的X射线CT装置中的函数的系数的方法的说明用图表。图8是用于说明决定第一实施方式的X射线CT装置中的函数的系数的方法的说明用图表。图9是用于说明第一实施方式的X射线CT装置的焦点位置测量用缝隙的一例的说明图。图10是用于说明第一实施方式的X射线CT装置的焦点位置测量用检测器的一例的说明图。图11是用于说明第一实施方式的X射线CT装置的焦点位置检测部件检测焦点位置的方法的说明图。图12是用于说明在第一实施方式的X射线CT装置中，根据焦点位置测量用检测器的检测信号来计算焦点位置的方法的说明图。图13是用于说明焦点位置的变化的一例的说明图，图13(a)表示数据点320测量到的减弱特性，图13(b)表示相对于焦点位置的焦点位置的变化量。图14是用于说明不使用计算模型来计算焦点的收缩量的方法的说明图，图14(a)表示延伸和收缩的方法未反转的情况，图14(b)表示反转的情况。图15是表示本发明的X射线CT装置的第二实施方式的概略图。图16是用于说明第二实施方式的X射线CT装置中的X射线准直仪303的移动方法的说明图，图16(a)表示焦点移动前，图16(b)表示焦点移动后。图17是表示本发明的X射线CT装置的第三实施方式的实施方式的概略图。
图18是用于说明第三实施方式的X射线CT装置中的X射线检测器104的移动方法的说明图，图18(a)表示焦点移动前，图18(b)表示焦点移动后。
图19是用于说明第三实施方式的X射线CT装置中的X射线准直仪303和X射线检测器104的移动方法的说明图，图19(a)表示焦点移动前，图19(b)表示焦点移动后。图20是用于说明现有的X射线CT装置的旋转轴402的方向的说明图。图21是用于说明在现有的X射线CT装置中，X射线照射场的变化成为伪影的产生和定量性的降低等的主要原因的说明图，图21 (a)表示照射场移动前，图21 (b)表示照射场移动后。

算处理。在步骤S5中，中央处理部件105选择前一次的焦点位置估计处理的结果即焦点位置。这里选择的焦点位置不是基于在X射线照射中得到的信号，而是根据通过焦点位置的估计处理得到的值，所以相当于焦点位置的估计值。在步骤S6中，使用选择出的焦点位置，估计从前一次估计时或X射线照射时至本次估计时的焦点位置的移动量。在焦点位置的移动中存在X射线照射导致的变化(以下记为延伸)和X射线管的冷却导致的变化(以下记为收缩)，在本步骤中分别进行计算。以下另外详细说明这些计算方法。根据求出的延伸量和收缩量能够计算移动量。在步骤S7中，进行焦点位置的估计处理。在本步骤中，在由步骤S6的焦点位置移动量估计处理所使用的焦点位置处添加在步骤S6中计算出的移动量，估计焦点位置。其中，该估计可以在下一次的焦点位置估计时进行。进一步地，在下一次的焦点位置估计时，在使用根据检测照射的X 射线而得到的信号来计算出的焦点位置的值(实际测量值)的情况下，也可以不进行本步骤的处理。估计出的焦点位置保存在存储部件中。在步骤S8中，为了将对X射线检测部件的X射线入射位置保持为固定，计算为了抵消由于焦点位置的变化而产生的X射线入射位置的变化时所需的X射线管的移动量。移动量例如是计算出的焦点位置的移动量的数量，并决定为与焦点移动方向相反的方向。在步骤S9中，在下一次照射X射线之前，基于步骤S8的移动量，对控制部件117进行控制来进行X射线照射场移动。X射线照射场移动例如通过由X射线移动部件301移动X射线管100从而来实现。在步骤SI为“肯定”即由于经过规定时间而进行了焦点位置的估计等一系列的处理的情况下，返回步骤SI，继续进行经过时间的测量。在步骤S2为“肯定”即由于输入拍摄开始指示而进行了焦点位置的估计等一系列的处理的情况下，进入步骤S10，照射X射线。然后，再次返回步骤SI，继续进行经过时间的测量。接着，说明步骤S4中记载的、对焦点位置计算处理中的延伸量和收缩量进行计算的方法的一个例子。延伸例如是由于在由X射线加热X射线靶后旋转轴等变热，进行热延伸而产生的。因此，延伸量是依赖于X射线照射条件的量，被认为是在某延伸量中按照具有时间常数的方式进行收敛而产生的(以下，将该延伸量的收敛值记为最终延伸量)。设该时间常数为一个，是Tu，并设最终延伸量为Ag，则X射线照射后相对于X射线照射前的延伸量AG能够如式(I)记述。这里，At是从X射线照射开始的经过时间，收敛值Ag为X射线管电压、管电流、X射线照射时间等的X射线照射条件的函数。
( AG - Ag I —exp--. · (I)
V V τ JJ进一步地，大多的X射线管具有抑制延伸的功能。关于这一点存在有以下情况即，例如如图3所示，通过为了抑制由于焦点位置的变化所导致的照射场的变化而有意设置的构造来实现的情况；和例如如图4所示，通过X射线靶旋转轴等的构造自然产生的情况。图3是，支撑X射线靶旋转轴401的支撑部409通过基于温度的热延伸较大的支撑部件405而固定在X射线管的外壁408上。在该构造中，在照射X射线时，伴随X射线靶400的温度上升，X射线靶旋转轴401的温度上升，并且经由支撑台409，支撑部件405的温度也上升。此时，支撑部件405也进行热延伸，其延伸方向与X射线靶旋转轴401的热延伸方向相反，从而抑制焦点位置的变化。图4是，X射线靶400由2个X射线靶旋转轴401-1和401-2支撑，这些由滚珠轴承407支撑。在这样的构造的X射线管照射X射线时，设X射线靶旋转轴401-1和401-2在与X射线靶400相反的方向上进行延伸。但是，X射线靶旋转轴401和设置在X射线管的外壁上的支撑部409中存在沟406，在该沟间设置有滚珠轴承407，因此，在焦点移动的相反方向上有较强的恢复力进行作用。
这些情况下，最终延伸量Ag依赖于焦点位置。因此，此时，通过使收敛值Ag依赖于焦点位置来决定，就能够提高延伸量AG的估计精度。进一步地，考虑过去的多次X射线照射，设第η次(η:自然数)的最终延伸量为Agn，焦点位置为Xn，时刻为tn，则第(η-I)次和第η次间的延伸量Λ Gn为由过去的X射线照射而产生的影响的总和，根据式(I)，能够如式(2)所记述。