DE19925456B4

DE19925456B4 - X-ray tube and catheter with such an X-ray tube

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Publication number: DE19925456B4
Application number: DE1999125456
Authority: DE
Inventors: Erich Dr. Hell; Mathias Dipl.-Phys. Hörnig; Manfred Dr.-Ing. Pfeiler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-06-03
Also published as: WO2000074105A1; DE19925456A1

Abstract

Röntgenröhre (1) mit einem Vakuumgehäuse (2), in dem eine langgestreckte Kathode (3) und eine diese umgebende Anode (4) aufgenommen sind, wobei die Anode (4) wenigstens im Wesentlichen linienförmige Abschnitte (20-21; 22-27) aufweist die im Abstand zueinander angeordnet sind.X-ray tube (1) with a vacuum housing (2), in which an elongated cathode (3) and a surrounding Anode (4) are accommodated, the anode (4) at least essentially linear Sections (20-21; 22-27) are arranged at a distance from one another are.

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit einer Anode und einer Kathode. Die Erfindung betrifft außerdem einen zur Einführung in das menschliche Gefäßsystem vorgesehenen Katheter mit einer solchen Röntgenröhre.The Invention relates to an x-ray tube with a Anode and a cathode. The invention also relates to a for the introduction into the human vascular system provided catheter with such an x-ray tube.

Die PTCA (perkutane transluminale Coronar-Angioplastie) hat sich als Verfahren der Wahl zur Therapie von Stenosen durchgesetzt. Ein Problem dieses auch als Ballondilatation bekannten Verfahrens, das insbesondere im Bereich der Herzkranzgefäße zum Einsatz kommt, liegt darin, daß es nach etwa einem halben Jahr in bis zu 50% aller Fälle zu einer Restenosebildung durch Proliferation oder gar zu Lumenverschlüssen kommt. Durch den Einsatz von Stents kann zwar die Anzahl der Fälle, in denen sich Restenosen bilden, etwas reduziert werden, dennoch wäre durch ein Behandlungsverfahren, das eine deutliche weitere Reduzierung der Bildung von Restenosen gestatten würde, ein erheblicher Nutzen für den Patienten zu erreichen, nämlich neben der Vermeidung von interventionellen und chirurgischen Folgeeingriffen auch bei schwieriger Ausgangslage ein verlängertes stenosefreies Intervall und damit eine verbesserte Lebensqualität.The PTCA (percutaneous transluminal coronary angioplasty) has proven to be Method of choice for the treatment of stenoses prevailed. A problem with this also known as balloon dilation, which in particular in the area of the coronary arteries is that it is after about half a year in up to 50% of all cases Restenosis is caused by proliferation or even lumen occlusion. The use of stents can reduce the number of cases in those who develop restenoses are somewhat reduced, but would still be through a treatment procedure that is a significant further reduction the formation of restenoses would be of considerable benefit to the patient to achieve, namely in addition to avoiding interventional and surgical interventions an extended stenosis-free interval even in difficult starting conditions and thus an improved quality of life.

Von den bisher untersuchten Verfahren führte nur die Behandlung des mittels PTCA therapierten Bereichs mit Gammastrahlung zu einer effektiven Reduktion der Bildung von Restenosen. Allerdings ist diese Behandlung aufgrund der hohen Reichweite der dabei verwendeten hochenergetischen radioaktiven Strahlungsquellen nicht in der gleichen klinischen Umgebung durchzuführen, in der die PTCA stattfindet.Of The procedures examined so far have only resulted in the treatment of area treated with PTCA with gamma radiation for an effective reduction the formation of restenoses. However, this treatment is due the high range of the high-energy radioactive used Radiation sources do not perform in the same clinical setting in which the PTCA takes place.

Ein weiterer vielversprechender Ansatz besteht in der Verwendung eines eine miniaturisierte Röntgenröhre enthaltenden Katheters zur Durchführung einer Strahlentherapie von Gefäß wänden mit Röntgenstrahlung, wie dies in der WO 97/07740 A1 beschrieben ist. Bei den hier beschriebenen Röntgenröhren werden die Röntgenquanten im Bereich der Mittelachse mit Hilfe von Elektronen ausgelöst, die durch Feldemission oder die Polarisation von Ferroelektrika erzeugt werden. Bei der Feldemission besteht die Gefahr, daß der Feldemissionsstrom in einer Mikrospitze auf der Kathode beim Überschreiten einer kritischen Stromdichte zu Verdampfungserscheinungen und Durchschlägen im Vakuum führt. Die beschriebenen Röntgenröhren haben außerdem den Nachteil, daß die Röntgenstrahlung quasi von einer auf der Mittelachse der Röntgenröhre liegenden Punktquelle ausgeht, womit ein Abfall der Röntgendosis entlang der Längsachse der Röntgenröhre verbunden ist. Es kommt hinzu, daß ein Teil der Röntgenstrahlung in den im Katheter befindlichen Materialien absorbiert wird. Außerdem verliert die Röntgenstrahlung bis zum Auftreffen auf das Gefäßgewebe an Intensität, da ihr Entstehungsort relativ weit von dem Gefäßgewebe entfernt ist und die Intensität der Röntgenstrahlung dem Abstand zwischen Gefäßgewebe und Entstehungsort der Röntgenstrahlung umgekehrt proportional ist.On Another promising approach is to use a containing a miniaturized x-ray tube Catheter to carry out radiation therapy of vessel walls with X-rays, as described in WO 97/07740 A1. With those described here X-ray tubes will be the X-ray quanta triggered in the area of the central axis with the help of electrons that generated by field emission or the polarization of ferroelectrics become. With field emission there is a risk that the field emission current in a micro tip on the cathode when a critical one is exceeded Current density for evaporation phenomena and breakdowns in a vacuum leads. The X-ray tubes described also the Disadvantage that the X-rays quasi starts from a point source lying on the central axis of the x-ray tube, with a drop in the x-ray dose along the longitudinal axis connected to the x-ray tube is. In addition, a Part of x-rays is absorbed in the materials in the catheter. Also loses the x-rays until it hits the vascular tissue Intensity, because their place of origin is relatively far from the vascular tissue and the intensity the x-rays the distance between vascular tissue and place of origin of the X-rays is inversely proportional.

In der US Re. 34 421 E ist eine Röntgenröhre für onkologische Anwendungen beschrieben, bei der die Röntgenquanten an der Innenseite eines röhrenförmigen Glasgehäuses erzeugt werden. Als Elektronenquelle wird eine im Bereich der Mittelachse der Anordnung angebrachte langgestreckte Wendel verwendet, durch die ein Heizstrom fließt. Derartige Röntgenröhren lassen sich nur mit einem relativ großen Durchmesser realisieren, der den Einsatz solcher Röntgenröhren in kleineren Herzkranzgefäßen (Durchmesser z.B. 1,5 mm) praktisch ausschließt.In the US Re. 34 421 E is an X-ray tube for oncological Applications described in which the X-ray quanta on the inside of a tubular glass housing become. The electron source is one in the area of the central axis the elongated filament attached to the assembly is used by which a heating current flows. Leave such X-ray tubes deal only with a relatively large Realize the diameter of the use of such X-ray tubes in smaller coronary arteries (diameter e.g. 1.5 mm) practically excludes.

Aus der US Re. 34 421 E ist es auch bekannt, eine langgestreckte Kathode isozentrisch innerhalb eines Vakuumgehäuses anzuordnen, dessen Wandung als Durchstrahlanode ausgebildet ist. Infolge dieser Ausbildung der Anode kann die Röntgenstrahlung in ihrer Intensität in unerwünschter Weise geschwächt werden.Out the US Re. 34 421 E, it is also known to be an elongated cathode to be arranged isocentrically within a vacuum housing, the wall of which is designed as a transmission anode. As a result of this training the anode can use x-rays in their intensity in unwanted Way weakened become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenröhre der eingangs genannten Art so auszubilden, daß günstige Voraussetzungen für den Einsatz der Röntgenröhre im menschlichen Gefäßsystem gegeben sind. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, einen Katheter der eingangs genannten Art anzugeben, der die Voraussetzungen dafür bietet, mit einem besonders geringen Durchmesser realisiert zu werden.The The invention has for its object an X-ray tube of the aforementioned Kind in such a way that favorable conditions for use the x-ray tube in human vascular system given are. The invention is also based on the object to specify a catheter of the type mentioned at the beginning, which offers the conditions for to be realized with a particularly small diameter.

Nach der Erfindung wird der eine Röntgenröhre betreffende Teil der Aufgabe gelöst durch eine Röntgenröhre mit einem Vakuumgehäuse, in dem eine langgestreckte Kathode und eine diese umgebende Anode aufgenommen sind, wobei die Anode wenigstens im Wesentlichen linienförmige Abschnitte aufweist, die im Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die linienförmigen Abschnitte der Anode vorzugsweise nach Art eines Netzes, nach Art eines Käfigs oder nach Art einer Wendel und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dicht bei der Wandung des Vakuumgehäuses, d.h. zumindest näher bei der Wandung des Vakuumgehäuses als bei der Kathode, angeordnet sind.To The invention relates to an X-ray tube Part of the task solved through an x-ray tube with a vacuum housing, in which an elongated cathode and an anode surrounding it are recorded, the anode having at least essentially linear sections, which are arranged at a distance from one another, the linear sections the anode preferably in the manner of a network, in the manner of a cage or in the manner of a spiral and according to a preferred one embodiment close to the wall of the vacuum housing, i.e. at least closer to the wall of the vacuum housing than the cathode.

Die Anode, die aus einem Material hoher Kernladungszahl hergestellt ist, stellt also ein die Kathode umgebendes, nicht geschlossenes Hüllsystem dar, das es gestattet, die Röntgenstrahlung nahe am zu behandelnden Gefäßgewebe zu erzeugen, so daß die Röntgenstrahlung auf ihrem Weg zu dem zu behandelnden Gefäßgewebe nur wenig an Intensität verliert. In diesem Zusammenhang ist auch von Bedeutung, daß es sich bei der Anode im Falle der erfindungsgemäßen Röntgenröhre nicht um eine Durchstrahlanode handelt, sondern um eine aus linienförmigen Abschnitten zusammengesetzte Anode. Hierunter soll verstanden werden, daß die linienförmigen Abschnitte eine so geringe Breite aufweisen, daß nur der geringere Teil der Hüllfläche der Anode durch die linienförmigen Abschnitte gebildet ist. Daß heißt, daß die linienförmigen Abschnitte weniger als 50%, vorzugsweise aber maximal 10% der Hüllfläche der Anode ausmachen.The anode, which is made from a material with a high atomic number, thus represents a non-closed envelope system surrounding the cathode, which allows the X-ray radiation to be close to to produce vascular tissue to be treated so that the X-ray radiation loses little intensity on its way to the vascular tissue to be treated. In this context it is also important that the anode in the case of the X-ray tube according to the invention is not a transmission anode, but an anode composed of linear sections. This is to be understood to mean that the linear sections have such a small width that only the smaller part of the envelope surface of the anode is formed by the linear sections. This means that the linear sections make up less than 50%, but preferably at most 10%, of the envelope area of the anode.

Der einen Katheter betreffende Teil der Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch einen Katheter zur Einführung in das menschliche Gefäßsystem, welcher zur Behandlung von Gefäßwänden mit Röntgenstrahlung an seinem distalen Ende einer Röntgenröhre der vorstehend beschriebenen Art enthält und welcher vorzugsweise zur leichteren Applikation flexibel ausgeführt ist.The part of the task concerning a catheter is according to the invention solved through an insertion catheter into the human vascular system, which is used to treat vessel walls with X-rays at its distal end an X-ray tube contains the type described above and which preferably is flexibly designed for easier application.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Katheter im Bereich der Röntgenröhre, jedoch außerhalb des Hauptausbreitungsweges der von der Anode ausgehenden Röntgenstrahlung mit mehreren in Winkelabständen versetzt zueinander angeordneten aufblasbaren Ballons versehen, welche derart bemessen sind, daß bei in ein Gefäß eingeführtem Katheter zwischen benachbarten aufgeblasenen Ballons ein Strömungsweg für Blut frei bleibt. Auf diese Weise ist einerseits eine Zentrierung des Katheters im Gefäßlumen möglich. Andererseits wird verhindert, daß das Eiweiß des Blutes wegen der nicht unbeträchtlichen Außentemperatur des Katheters gerinnt, da zumindest ein reduzierter Blutfluß durch die zwischen benachbarten aufgeblasenen Ballons befindlichen Strömungswege erfolgt.According to one preferred embodiment of the The invention is the catheter in the area of the X-ray tube, but outside it the main propagation path of the X-rays emanating from the anode with several at angular intervals staggered inflatable balloons, which are dimensioned such that at catheter inserted into a vessel a flow path between adjacent inflated balloons for blood remains free. In this way, the centering of the Catheters in the vessel lumen possible. on the other hand prevents that Protein of the blood because of the not inconsiderable outside temperature of the catheter curdles because at least a reduced blood flow through the flow paths between adjacent inflated balloons he follows.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:embodiments of the invention are in the accompanying Drawings shown. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Röntgenröhre in schematischer, teilweise blockschaltbildartiger Darstellung im Längsschnitt als Bestandteil eines erfindungsgemäßen Katheters, 1 an x-ray tube according to the invention in a schematic, partially block diagram-like representation in longitudinal section as part of a catheter according to the invention,

2 einen Querschnitt durch den Katheter gemäß 1, 2 a cross section through the catheter 1 .

3 in zu der 1 analoger Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel, 3 in to the 1 analog representation another embodiment,

4 die Anode der Röntgenröhre gemäß 3 in perspektivischer Darstellung, und 4 the anode according to the x-ray tube 3 in perspective, and

5 in Form einer teilweisen Abwicklung die Anode einer weiteren Variante einer erfindungsgemäßen Röntgenröhre. 5 in the form of a partial development, the anode of a further variant of an X-ray tube according to the invention.

Die in 1 insgesamt mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Röntgenröhre weist gemäß 1 ein vorzugsweise wenigstens im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildetes Vakuumgehäuse 2 von hülsenförmiger Gestalt auf, das einen Außendurchmesser von beispielsweise 4 mm hat und aus einem röntgentransparenten Werkstoff geringer Kernladungszahl, beispielsweise Bornitrit oder Titan, hergestellt ist. In das Vakuumgehäuse 2 ist eine insgesamt mit 3 bezeichnete langgestreckte thermische Kathode eingesetzt, die eine Länge von z.B. 1 bis 10 mm aufweist und deren Längsachse zumindest annähernd mit der Längsachse des Vakuumgehäuses 2 und damit der Längsachse der Röntgenröhre übereinstimmt. Die beiden Anschlüsse der Kathode 3 sind vakuumdicht durch Isolatoren aus dem Vakuumgehäuse 2 nach außen geführt.In the 1 overall with 1 X-ray tube according to the invention designated according to 1 a preferably at least substantially rotationally symmetrical vacuum housing 2 of sleeve-like shape, which has an outer diameter of, for example, 4 mm and is made of an X-ray-transparent material with a low atomic number, for example boron nitride or titanium. In the vacuum housing 2 is a total with 3 designated elongated thermal cathode used, which has a length of, for example, 1 to 10 mm and whose longitudinal axis at least approximately with the longitudinal axis of the vacuum housing 2 and thus the longitudinal axis of the X-ray tube coincides. The two connections of the cathode 3 are vacuum-tight thanks to insulators from the vacuum housing 2 led to the outside.

Als Kathode 3 ist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels ein gerader, beispielsweise aus Wolfram, hergestellter Glühdraht vorgesehen. Anstelle eines geraden Glühdrahtes kann im Rahmen der Erfindung jedoch auch eine aus Draht wendelartig gewundene langgestreckte Glühkathode vorgesehen sein.As a cathode 3 In the case of the illustrated embodiment, a straight filament, for example made of tungsten, is provided. Instead of a straight glow wire, however, an elongated glow cathode made of wire and wound in a helical manner can also be provided within the scope of the invention.

Innerhalb des Vakuumgehäuses 2 ist eine Anode 4 aus einem röntgenemissiven Anodenmaterial hoher Kernladungszahl vorgesehen, die die Kathode 3 allseits umgibt und dadurch gehaltert ist, daß sie an der Innenseite des Vakuumgehäuses 2 anliegt, wodurch das Vakuumgehäuse 2 das gleiche Potential wie die Anode 4 annimmt.Inside the vacuum housing 2 is an anode 4 made of an X-ray emissive anode material with a high atomic number, which the cathode 3 surrounds on all sides and is supported by the fact that it is on the inside of the vacuum housing 2 is applied, causing the vacuum housing 2 the same potential as the anode 4 accepts.

Die Anode 4 weist wenigstens im Wesentlichen linienförmige Abschnitte auf, die im Abstand zueinander angeordnet sind, bei denen es sich im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß 1 um die einzelnen Windungen einer aus Draht vorzugsweise kreisförmigen Querschnitts gewundene, im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels zylindrische Wendel handelt. Da der Durchmesser des Drahtes klein gegen den Abstand benachbarter Windungen der Wendel ist, z.B. Verhältnis 1:3, ist der überwiegende Teil der Hüllfläche der Anode 4 frei von Anodenmaterial. Der Abstand, den die Windungen der Wendel von der Innenseite des Vakuumgehäuses aufweisen ist wesentlich geringer als ihr Abstand von der Kathode 3.The anode 4 has at least substantially line-shaped sections which are arranged at a distance from one another, which, in the case of the exemplary embodiment, are in accordance with FIG 1 is about the individual turns of a wire, preferably a circular cross-section, which is cylindrical in the case of the exemplary embodiment described. Since the diameter of the wire is small compared to the distance between adjacent turns of the coil, for example a ratio of 1: 3, the major part of the envelope surface is the anode 4 free of anode material. The distance between the turns of the coil from the inside of the vacuum housing is significantly less than their distance from the cathode 3 ,

Um die Röntgenröhre 1 mit den zu deren Betrieb erforderlichen Spannungen und Strömen versorgen zu können, ist ein Hochspannungsgenerator 5 vorgesehen, der mit der Röntgenröhre 1 über ein Triaxialkabel 6 verbunden ist. Das Triaxialkabel 6 weist einen monofilaren Innenleiter 7 auf, der von einer Hochspannungsisolation 8 umgeben ist, die ihn von einem in an sich bekannter Weise als Drahtgeflecht oder schraubenförmig aufgewickeltes Folienband ausgeführten Mittelleiter 9 trennt. Auch der Mittelleiter 9 ist von einer Hochspannungsisolation 10 umgeben, die ihn von einem Außenleiter 11 trennt, der ebenfalls in an sich bekannter Weise als Drahtgeflecht oder schraubenförmig aufgewickeltes Folienband ausgeführt ist.Around the x-ray tube 1 To be able to supply the voltages and currents required for their operation is a high voltage generator 5 provided the one with the x-ray tube 1 about a triaxial 6 connected is. The triaxial cable 6 has a monofilar inner conductor 7 on that of high voltage insulation 8th it is surrounded by a central conductor designed in a manner known per se as wire mesh or helically wound foil strip 9 separates. The middle conductor too 9 is of high voltage insulation 10 that surround him by an outer conductor 11 separates, which is also carried out in a conventional manner as a wire mesh or helically wound foil tape.

Die Röntgenröhre 2 ist in einen der Hochspannungs-Isolierung dienenden, röntgentransparenten Isolierstoffkörper 12 eingebettet, der aus einem geeigneten röntgentransparenten Material gebildet ist.The X-ray tube 2 is in a high-voltage insulation, X-ray transparent insulating material body 12 embedded, which is formed from a suitable X-ray transparent material.

Es wird also deutlich, daß die Röntgenröhre 1 mit dem Triaxialkabel 6 und dem Isolierstoffkörper 12 einen Katheter K bildet, der mit einer flexiblen, elektrisch isolierenden Außenhaut 13 aus einem biokompatiblen, d.h. physiologisch gut verträglichen Material, z.B. Silikon, überzogen ist.So it becomes clear that the x-ray tube 1 with the triaxial cable 6 and the insulating body 12 forms a catheter K with a flexible, electrically insulating outer skin 13 is coated from a biocompatible, ie physiologically well tolerated material, for example silicone.

Der Isolierstoffkörper 12 ist übrigens von dem Außenleiter 11 des Triaxialkabels 6 vollständig umgeben, der zur Sicherheit des Patienten mit einem Schutzpotential 9 verbunden ist, da die Röhrenspannung in der Größenordnung von 20 kV, entsprechend einer mittleren Energie der Röntgenquanten von 10 keV, liegt und der Katheter unter Umständen im Herzen des Patienten endet.The insulating body 12 is by the way from the outer conductor 11 of the triaxial cable 6 completely surrounded, for the safety of the patient with a protective potential 9 is connected, since the tube voltage is of the order of 20 kV, corresponding to an average energy of the X-ray quanta of 10 keV, and the catheter may end up in the patient's heart.

Im einzelnen wird die Röntgenröhre 1 dadurch mit Hochspannung, d.h. mit der Röhrenspannung, beaufschlagt, daß ein Pol des Hochspannungsgenerators 5 über den Innenleiter 7 des Triaxialkabels 6 mit dem einen Anschluß der Kathode 3 und der andere Pol des Hochspannungsgenerators 5 über den Mittelleiter 9 des Triaxialkabels 6 mit der Anode 4 verbunden, die zu diesem Zweck einen vakuumdicht durch einen der Isolatoren aus dem Vakuumgehäuse 2 herausgeführten Anschluß aufweist.In detail, the X-ray tube 1 thereby charged with high voltage, ie with the tube voltage, that one pole of the high voltage generator 5 via the inner conductor 7 of the triaxial cable 6 with one connection of the cathode 3 and the other pole of the high voltage generator 5 over the middle conductor 9 of the triaxial cable 6 with the anode 4 connected, for this purpose a vacuum-tight through one of the insulators from the vacuum housing 2 has led out connection.

Der zum Betrieb der Röntgenröhre 1 außerdem erforderliche Heizstrom für die Kathode 3 ist der Röhrenspannung, bei der es sich um eine Gleichspannung handelt, als vorzugsweise hochfrequente Wechselspannung überlagert. Dazu ist an den Hochspannungsgenerator 5 ein Modulator 14 angeschlossen. Um den Fluß des Heizstromes durch die Kathode 3 zu ermöglichen, ist die Anode 4 über einen Kondensator 15 mit dem zweiten Anschluß der Kathode 3 verbunden. Der Kondensator 15 verhindert zwar, daß über ihn ein Gleichstrom zwischen der Anode 4 und der Kathode 3 fließt, ist aber andererseits unter Berücksichtigung der Frequenz, mit der der Modulator 14 arbeitet, derart bemessen, daß er den Fluß des Heizstroms durch die Kathode 3 gestattet.The one for operating the X-ray tube 1 also required heating current for the cathode 3 is the tube voltage, which is a DC voltage, superimposed as a preferably high-frequency AC voltage. This is connected to the high voltage generator 5 a modulator 14 connected. The flow of heating current through the cathode 3 is to enable the anode 4 through a capacitor 15 with the second connection of the cathode 3 connected. The condenser 15 prevents a direct current between the anode through it 4 and the cathode 3 flows, but is on the other hand taking into account the frequency with which the modulator 14 works such that it measures the flow of heating current through the cathode 3 allowed.

Die Kathode 3 emittiert somit im Betrieb der Röntgenröhre 1 über ihre gesamte Länge Elektronen, die infolge des zwischen der Anode 4 und der Kathode 3 vorhandenen elektrischen Feldes in allen Richtungen radial nach außen beschleunigt werden und dort auf die linienförmigen Abschnitte der Anode 4 treffen und Röntgenstrahlung (Bremsstrahlung) auslösen, die aus dem Vakuumgehäuse 2 der Röntgenröhre 1 nach außen tritt. Infolge der Verwendung einer langgestreckten Kathode 3, die auf ihrer gesamten Länge von der Anode 4 umgeben ist, ergibt sich über die Länge der Kathode 3 und damit die Längsachse der Röntgenröhre 1 eine wenigstens im Wesentlichen gleichmäßige Intensitätsverteilung der Röntgenstrahlung, was für die Behandlung von Gefäßwänden günstig ist. Infolge des Umstandes, daß sich die Windungen der Wendel der Kathode 3 dicht bei der Innenseite des Vakuumgehäuses 2 befinden, verliert die von der Anode 4 ausgehende Röntgenstrahlung auf ihrem Weg zu dem jeweils zu behandelnden Gefäßgewebe nur wenig an Intensität. Auch infolge der Anwesenheit der Anode 4 tritt keine wesentliche Schwächung der Intensität der Röntgenstrahlung auf, da infolge des Umstandes, daß die Anode 4 aus linienförmigen Abschnitten besteht, anders als im Falle einer Durchstrahlanode praktisch keine Schwächung der emittierten Röntgenstrahlung durch die Anode 4 selbst erfolgt.The cathode 3 thus emits during operation of the X-ray tube 1 over their entire length electrons, which are due to the between the anode 4 and the cathode 3 existing electric field are accelerated radially outwards in all directions and there to the linear sections of the anode 4 meet and trigger x-rays (bremsstrahlung) coming from the vacuum housing 2 the x-ray tube 1 comes out. As a result of using an elongated cathode 3 that are along their entire length from the anode 4 is surrounded, results from the length of the cathode 3 and thus the longitudinal axis of the x-ray tube 1 an at least substantially uniform intensity distribution of the X-rays, which is favorable for the treatment of vessel walls. Due to the fact that the turns of the filament of the cathode 3 close to the inside of the vacuum housing 2 loses the from the anode 4 outgoing X-rays on their way to the vascular tissue to be treated only little intensity. Also due to the presence of the anode 4 there is no significant weakening of the intensity of the X-rays, as a result of the fact that the anode 4 unlike in the case of a transmission anode, there is practically no attenuation of the emitted X-rays by the anode from linear sections 4 done itself.

Um eine Zentrierung des Katheters im Lumen eines zu behandelnden Gefäßes zu ermöglichen und der Eiweißgerinnung des Blutes vorzubeugen, weist der Katheter in aus der 1 ersichtlicher Weise mehrere, beispielsweise drei, aufblasbare Ballons 16 auf, die dicht vor der Röntgenröhre 1, bei Bedarf zusätzlich auch kurz hinter der Röntgenröhre 1, außerhalb der Hauptausbreitungsrichtung der von der Röntgenröhre 1 ausgehenden Röntgenstrahlung an der Mantelfläche des Katheters in Winkelabständen versetzt angeordnet sind. Die Ballons 16 können über in den Figuren nicht dargestellte Kanäle aufgeblasen werden und sind bei einer Länge von beispielsweise 2 bis 4 mm in ihrem Querschnitt in aus der 2 ersichtlicher Weise so bemessen, daß bei in ein Gefäß 17 eingeführtem Katheter K zwischen benachbarten aufgeblasenen Ballons 16 ein Strömungsweg für Blut frei bleibt. Dabei ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in der aus 2 ersichtlichen Weise die Anordnung so getroffen, daß jeder der Ballons 16 sich über einen Winkelbereich von ca. 60° erstreckt, so daß zwischen benachbarten Ballons 16 jeweils ein Strömungsweg frei bleibt, der sich ebenfalls über einen Winkelbereich von ca. 60° erstreckt.In order to allow the catheter to be centered in the lumen of a vessel to be treated and to prevent protein clotting of the blood, the catheter points out of the 1 obviously several, for example three, inflatable balloons 16 on that just in front of the x-ray tube 1 , if necessary also just behind the X-ray tube 1 , outside the main direction of propagation of that of the x-ray tube 1 outgoing X-rays are offset at angular intervals on the lateral surface of the catheter. The balloons 16 can be inflated via channels not shown in the figures and are of a length of, for example, 2 to 4 mm in their cross section in from 2 Obviously dimensioned so that when in a vessel 17 inserted catheter K between adjacent inflated balloons 16 a flow path for blood remains free. It is in the case of the present embodiment in the 2 Obviously the arrangement is made so that each of the balloons 16 extends over an angular range of approximately 60 °, so that between adjacent balloons 16 one flow path remains free, which also extends over an angular range of approx. 60 °.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen zunächst dadurch, daß das Triaxialkabel einen bifilaren Innenleiter mit den beiden Leitern 18a und 18b aufweist, die mit den beiden Anschlüssen der Kathode 3 verbunden sind, die im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß den 3 und 4 als U-förmig gekrümmter Glühdraht ausgeführt ist. Mit den anderen Enden der Leiter 18a und 18b ist in herkömmlicher Weise ein zusätzlich zu dem Hochspannungsgenerator 5 vorgesehener Heizspannungsgenerator 19 verbunden. An den Leiter 18a ist außerdem der negative Pol des Hochspannungsgenerators 5 angeschlossen.The embodiment according to the 3 and 4 differs from the previously described first in that the triaxial cable has a bifilar inner conductor with the two conductors 18a and 18b has that with the two connections of cathode 3 are connected, which in the case of the embodiment according to the 3 and 4 is designed as a U-shaped filament. With the other ends of the ladder 18a and 18b is a conventional one in addition to the high voltage generator 5 provided heating voltage generator 19 connected. To the leader 18a is also the negative pole of the high voltage generator 5 connected.

Als weiterer Unterschied des Ausführungsbeispiels gemäß den 3 und 4 gegenüber dem zuvor beschriebenen ist zu nennen, daß die die Kathode 3 umgebende Anode 4 in insbesondere aus der 4 ersichtlichen Weise als Käfig ausgebildet ist, der aus einer Anzahl von kreisringförmigen linienförmigen Abschnitten 20 und aus geradlinigen linienförmigen Abschnitten 21 beispielsweise durch Schweißen zusammengesetzt ist, wobei die Abschnitte 20 und 21 aus Draht, vorzugsweise kreisförmigen Querschnitts, gebildet sind, wobei in den 3 und 4 nur jeweils ein kreisringförmiger Abschnitt und ein geradliniger Abschnitt mit der entsprechenden Bezugsziffer versehen ist.As a further difference of the embodiment according to the 3 and 4 compared to that described above, it should be mentioned that the cathode 3 surrounding anode 4 in particular from the 4 evident way is designed as a cage, which consists of a number of annular linear sections 20 and straight line sections 21 is composed, for example, by welding, the sections 20 and 21 are made of wire, preferably circular cross-section, wherein in the 3 and 4 only one circular section and one straight section is provided with the corresponding reference number.

Die 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von dem zuvor beschriebenen dadurch unterscheidet, daß es sich bei den linienförmigen Abschnitten der Anode 4 um nach Art eines Netzes miteinander verknüpfte Drähte von vorzugsweise kreisförmigen Querschnittes handelt, von denen die in der 5 sichtbaren mit den Bezugszeichen 22 bis 27 bezeichnet sind.The 5 shows a further embodiment, which differs from the previously described in that it is in the linear sections of the anode 4 wires connected to one another in the manner of a network, preferably of circular cross section, of which those in the 5 visible with the reference numerals 22 to 27 are designated.

Die Röntgenröhre muß nicht wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele in einem Isolierstoffkörper 12 aufgenommen sein, der von dem Außenleiter 11 und einer Außenhaut 13 umgeben ist. Vielmehr kann das Vakuumgehäuse der Röntgenröhre aus einem biokompatiblen Material, beispielsweise glasartigem Kohlenstoff, wie er unter der Bezeichnung Sigradur^® vertrieben wird, gebildet sein. Um die Röntgenröhre 1 mit dem Triaxialkabel 6 mehrfach verwenden zu können, kann die Außenhaut 13 abnehmbar ausgeführt sein. Es ist dann möglich, nach Gebrauch des Katheters die Außenhaut 13 abzunehmen und durch eine frische, sterile Außenhaut 13 zu ersetzen, wodurch der Katheter wieder gebrauchsfertig wird.The X-ray tube does not have to be in an insulating body as in the case of the exemplary embodiments described above 12 be recorded by the outer conductor 11 and an outer skin 13 is surrounded. Rather, the vacuum housing of the X-ray tube of a biocompatible material such as glassy carbon, such as is sold under the name ^® Sigradur be formed. Around the x-ray tube 1 with the triaxial cable 6 The outer skin can be used several times 13 be made removable. It is then possible to use the outer skin after using the catheter 13 and a fresh, sterile outer skin 13 to replace, making the catheter ready for use again.

Um die Spannungsfestigkeit der Röntgenröhre 1 zu gewährleisten, kann es im Hinblick auf „High Voltage Vacuum Insulation", R.V. Latham, Academic Press, 1981, Seiten 130 bis 132, zweckmäßig sein, die Röntgenröhre 1 gepulst zu betreiben, wobei die erforderlichen Pulslängen im Bereich von einigen Nanosekunden liegen.To the dielectric strength of the X-ray tube 1 To ensure it, with regard to "High Voltage Vacuum Insulation", RV Latham, Academic Press, 1981, pages 130 to 132, the x-ray tube can be expedient 1 to operate in pulsed mode, the required pulse lengths being in the range of a few nanoseconds.

Claims

X-ray tube ( 1 ) with a vacuum housing ( 2 ) in which an elongated cathode ( 3 ) and an anode surrounding it ( 4 ) are included, the anode ( 4 ) at least substantially linear sections ( 20 - 21 ; 22 - 27 ) which are arranged at a distance from each other.

X-ray tube ( 1 ) according to claim 1, the linear sections ( 22 - 27 ) are arranged in the manner of a network.

X-ray tube ( 1 ) according to claim 1, the linear sections ( 20 - 21 ) are arranged in the manner of a cage.

X-ray tube ( 1 ) according to claim 1, whose linear sections are arranged in the manner of a spiral.

X-ray tube ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, the linear sections ( 20 - 21 ; 22 - 27 ) close to the wall of the vacuum housing ( 2 ) are arranged.

Catheter (K) for introduction into the human vascular system, which has an X-ray tube (X-ray tube at its distal end for the treatment of vascular walls) 1 ) according to one of claims 1 to 4.

Catheter (K) according to claim 6, which in the region of the X-ray tube ( 1 ), but outside the main path of propagation from the anode ( 4 ) outgoing X-rays with several inflatable balloons arranged at angular intervals ( 16 ) is provided, which are dimensioned such that when in a vessel ( 17 ) inserted catheter (K) between adjacent inflated balloons ( 16 ) a flow path for blood remains free.

Catheter (K) according to claim 6 or 7, which is flexible is.