JP2004357723A - X-ray computerized tomograph apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体を透過したX線の強度分布から被検体内の物理量分布を検出するX線コンピュータ断層撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、X線コンピュータ断層撮像装置(以下、「X線CT装置」と称する。)は、いわゆる第3世代と呼ばれるものが主流になっている。この第3世代のX線CT装置は、人体の周囲にX線源と検出器を対向して配置し、これらX線源と検出器を人体の周囲で回転させる構成となっている。
【0003】
また、人体の周囲に複数の検出器を環状に固定配置し、X線源だけを人体の周囲で回転させる、いわゆる第4世代と呼ばれるX線CT装置も開示されている(例えば特許文献1参照。)。
【0004】
さらに、最近ではX線源と検出器が共に回転しない、いわゆる第5世代と呼ばれるX線CT装置が開発されている。この第5世代のX線CT装置は、電子ビームを偏向器によって偏向し、人体の周囲に固定配置されたターゲット陽極に衝突させることでX線を発生させる構成となっている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−17420号公報。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の第3世代と第4世代のX線CT装置は、X線源や検出器という重量物を被験者の周囲で回転させるため、被験者に圧迫感を与えたり、大きな振動や騒音が発生するという問題がある。
【0007】
さらに、X線CT装置では、高い画質が求められるが、そのために必要なX線源や検出器の高速回転は、装置の強度や剛性にとって大きな問題となる。
【0008】
また、上述の第5世代のX線CT装置は、電子線の偏向調整が難しく、また画像分解能も十分ではない。
【0009】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、回転部のないX線コンピュータ断層撮像装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のX線コンピュータ断層撮像装置は次のように構成されている。
【0011】
(1)被検体にX線を照射し、上記被検体を透過したX線の強度分布に基づいて、上記被検体内の物理量分布を再生するX線コンピュータ断層撮像装置において、上記X線を発生させるX線発生手段と、このX線発生手段から発生したX線を一端で受け、上記被検体に向けて配置された先端部から照射する複数のX線ガイドチューブと、上記被検体を透過したX線の強度を検出する検出器とを具備することを特徴とする。
【0012】
(2)(1)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記複数のX線ガイドチューブの先端部は、上記被検体の周囲に環状に配置されていることを特徴とする。
【0013】
(3)(1)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記X線ガイドチューブの先端部と上記検出器は、上記被検体の軸心線方向にずらして配置されていることを特徴とする。
【0014】
(4)(1)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記検出器は、上記被検体の周囲に環状に配置された複数の検出部から構成されていることを特徴とする。
【0015】
(5)(1)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記各X線ガイドチューブは、上記X線を伝送する複数のX線ファイバを束ねて構成されていることを特徴とする。
【0016】
(6)(5)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記X線ガイドチューブの先端部は、上記被検体に向かって円錐状に広がっていることを特徴とする。
【0017】
(7)(5)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記X線ガイドチューブの一端は、上記X線発生手段から円錐状に放射されるX線の形状に合わせて円錐状に窄まっていることを特徴とする。
【0018】
(8)(1)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記各X線ガイドチューブの中途部には、上記X線の通過と遮断を切り替える切換スイッチが設けられていることを特徴とする。
【0019】
(9)(1)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記X線発生手段は、上記各X線ガイドチューブの一端にそれぞれ設けられた複数のX線源から構成されていることを特徴とする。
【0020】
(10)(9)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記X線源は、フィラメントと、このフィラメントに電流を供給して電子線を発生させる電子回路と、上記フィラメントから発生した電子線を受けてX線を発生させるターゲット陽極とを有することを特徴とする。
【0021】
(11)(9)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記X線源は、X線管から構成されていることを特徴とする。
【0022】
(12)(1)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記X線発生手段が発生させるX線の強度を、上記X線ガイドチューブごとに異なる振動数で振動させることを特徴とする。
【0023】
(13)(10)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記各X線源が発生させるX線の強度を、上記フィラメントに供給する電流を振動させることで、それぞれ異なる振動数で振動させることを特徴とする。
【0024】
(14)(11)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記各X線源が発生させるX線の強度を、上記X線管に印加する電圧を振動させることで、それぞれ異なる振動数で振動させることを特徴とする。
【0025】
(15)(12)〜(14)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記複数のX線ガイドチューブの先端部からは、上記被検体に向けてX線が同時に照射されることを特徴とする。
【0026】
(16)(12)〜(14)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記複数のX線ガイドチューブの先端部からは、上記被検体に向けて時間差を有してX線が照射されることを特徴とする。
【0027】
(17)(15)又は(16)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記検出器には制御器が接続されており、この制御器は上記検出器が検出したX線強度を振動数ごとに分離することを特徴とする。
【0028】
(18)(17)に記載されたX線コンピュータ断層撮像装置であって、上記制御器は、X線強度の振動数に基づいて、そのX線を放射したX線ガイドチューブを特定することを特徴とする。
【0029】
(19)被検体にX線を照射し、上記被検体を透過したX線の強度分布に基づいて、上記被検体内の物理量分布を再生するX線コンピュータ断層撮像装置において、上記被検体の周囲に環状に配置され、上記被検体に向けてX線を照射する複数のX線源と、上記被検体の周囲に配置され、上記被検体を透過したX線の強度を検出する環状の検出器とを具備し、上記各X線源は、カーボンナノチューブを備えた電子線源と、この電子線源から発生した電子線を受けて上記X線を発生させるターゲット陽極とを有することを特徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図5を用いて本発明の第1の実施の形態を説明する。
【0031】
図1は本発明の第1の実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置の構成を示す正面図、図2は同実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置の要部の構成を示す横断面図、図3は同実施の形態に係るX線ガイドチューブの先端部の構成を示す概略図である。なお、図中Wは、被検体を示している。
【0032】
図1と図2に示すX線コンピュータ断層撮像装置は、X線発生手段10(図1にのみ図示)と、X線出射装置20と、X線検出装置30(検出器)を有する。
【0033】
X線出射装置20は、出射ベース21を有する。この出射ベース21は、環状に形成されており、その軸心線がほぼ水平となるよう配置されている。この出射ベース21には、複数のX線出射部22がその周方向に沿って所定の間隔で並設されている。これらX線出射部22からは、被検体Wに向けてX線が照射される。
【0034】
X線検出装置30は、検出ベース31を有する。この検出ベース31は、円筒状に形成されており、出射ベース21の軸心線方向にずれた位置に出射ベース21と同軸に配置されている。この検出ベース31には、複数のシンチレータ32がその周方向に沿って並設されている。各シンチレータ32が検出したX線の強度は、それぞれ光−電圧変換ユニット33によって電圧信号に変換される。ここで、シンチレータ32および光−電圧変換ユニット33から検出部34が構成される。
【0035】
X線発生手段10は、X線出射装置20及びX線検出装置30と別置されている。このX線発生手段10は、複数のX線源11(2つのみ図示)によって構成される。各X線源11は、電子発生装置12とターゲット陽極13を有する。
【0036】
電子発生装置12は、フィラメント14と電流振動回路15(電子回路)から構成される。各電流振動回路15は、それぞれのフィラメント14に固有の振動数で振動する電流を供給する。これによって、各フィラメント14は、電流の振動数に応じて強度が振動する電子線を発生させる。
【0037】
ターゲット陽極13は、タングステン材からなり、フィラメント14と対向して配置されている。このターゲット陽極13は、軸線lを中心に矢印A方向に回転している。
【0038】
各フィラメント14から発生した電子線は、正電荷を帯びたターゲット陽極14に向かって矢印B方向に進み、ターゲット陽極14の所定部位に照射される。これによって、ターゲット陽極14からは、図1中にΔで示すように、X線が円錐状に拡がりながら放射される。
【0039】
放射されたX線の強度は、電子線の強度に比例するため、電流振動回路15からフィラメント14に供給される電流の値に比例する。すなわち、X線の強度は、フィラメント14に供給した電流の振動数とほぼ同じ振動数で振動している。
【0040】
なお、ターゲット陽極14は、電子線の照射によって高温に加熱されるが、本実施の形態では、ターゲット陽極14を回転させることで、電子線が照射される部位を循環させているから、ターゲット陽極14が過加熱によって溶解することがない。
【0041】
ターゲット陽極14から発生したX線は、X線発生手段10とX線出射装置20を接続するX線ガイドチューブ40によって各X線出射部22に伝送される。
【0042】
このX線ガイドチューブ40は、複数のX線ファイバ41を束ねて構成されている。このX線ファイバ41は、細長い管状部材からなり、内腔を用いてX線を伝送することができる。
【0043】
X線源11側に配置されるX線ガイドチューブ40の一端42は、X線ファイバ41を湾曲させることによって、ターゲット陽極14側に向かって円錐状に窄むように形成されている。
【0044】
また、X線出射装置20側に配置されるX線ガイドチューブ40の先端部43は、X線ファイバ41を湾曲させることによって、被検体W側に向かって円錐状に広がるように形成されている。(図3を参照。)。
【0045】
各X線ガイドチューブ40の中途部には、それぞれ切換スイッチ44が設けられている。この切換スイッチ44は、X線の反射の性質を利用したものであり、内部に設けられた反射ミラー(不図示)の角度を調整することで、X線の通過と遮断を切り替える。
【0046】
なお、切換スイッチ44として、X線が透過し難いモリブデン製の板材をX線ガイドチューブ40に対して抜き差しするような構成を用いてもよい。
【0047】
上記光−電圧変換ユニット33と切換スイッチ44は、共に制御器50に接続されている。この制御器50は、光−電圧変換ユニット33から出力される電圧信号の処理、及び切換スイッチ44の切り換え等を行う。そして、制御器50によって処理された電圧信号は、画像としてモニタ60に映し出される。
【0048】
次に、上記構成のX線断層撮像装置の作用について説明する。
【0049】
このX線コンピュータ断層撮像装置を使用する場合、全てのX線源11を起動させておく。このとき、フィラメント14に供給する電流を制御することで、各X線源11から発生するX線の強度をそれぞれ固有の振動数で振動させておく。
【0050】
各X線源11から発生したX線は、それぞれX線ガイドチューブ40内に入射する。X線ガイドチューブ40内に入射したX線は、切換スイッチ44の制御によって、各X線出射部22から出射ベース22の周方向に沿って所定のインターバルで順次出射される。
【0051】
各X線出射部22から出射されたX線は、被検体Wを透過してX線出射部22の反対側に配置された複数の検出部34によって電圧信号として検出される。このとき、各検出部34が検出するX線強度には、被検体W内の物理量分布によって部分的に差が生じている。そして、制御器50は、検出部34によって検出されたX線強度の電圧信号に基づいて、被検体W内の物理量分布を構築する。
【0052】
図4は同実施の形態に係る検出部が検出したX線強度の電圧信号を示し、(a)は第1のシンチレータ32aが検出したX線強度の電圧信号を示すグラフ図、(b)は第2のシンチレータ32bが検出したX線強度の電圧信号を示すグラフ図、(c)は第3のシンチレータ32cが検出したX線強度の電圧信号を示すグラフ図である。
【0053】
一般に、検出部34は、光を電圧に変換する応答速度が非常に遅い。そのため、複数のX線出射部22から短いインターバルで順次X線を照射した場合、検出部34の応答が切換スイッチ44の切り替え速度に追従できず、被検体W内の物理量分布が鮮明に構築されないことがある。
【0054】
すなわち、各X線出射部22から出射されるX線のインターバルが短い場合、複数のX線出射部22から出射されたX線が重なり合った電圧信号が検出部34から出力されてしまう。
【0055】
そこで、本実施の形態では、各X線出射部22から出射するX線の強度をそれぞれ固有の振動数で振動させておき、各検出部34が検出したX線強度の電圧信号をフーリエ変換によって振動数ごとに分離することで、所望の振動数のX線のみを取り出せるようにしている。
【0056】
これによって、検出部34が検出したX線が、どのX線出射部22から出射されたX線であるかを知ることができるから、検出したX線の強度に基づいて、被検体W内の鮮明な物理量分布を構築することができる。
【0057】
なお、図4(a)中にDで示す山状の部分は、シンチレータ32aが検出した散乱光を示している。
【0058】
上記構成のX線断層撮像装置によれば、X線発生手段10をX線出射装置20と別置するとともに、各X線源11と各X線出射部22をX線ガイドチューブ40で接続し、X線源11で発生したX線をこのX線ガイドチューブ40によってX線出射部22に伝送している。
【0059】
そして、各X線ガイドチューブ40の中途部にX線の通過と遮断を切り替える切換スイッチ44を設け、この切換スイッチ44を制御器50によって制御できるようにしている。
【0060】
そのため、X線発生手段を被検体Wの周囲で回転させることなく、被検体Wに向けて複数の方向からX線を照射することができるから、被検体Wに与える圧迫感、或いは振動や騒音を低減することができる。
【0061】
また、各X線出射部22から出射されるX線の強度をそれぞれX線ガイドチューブ40に固有の振動数で振動させている。
【0062】
そのため、各検出部34の出力において、複数のX線出射部22から出射されたX線の強度が重なり合っていても、所望の周波数のX線のみを分離して取り出すことができる。
【0063】
また、各X線出射部22から出射されるX線の強度を振動させるために、フィラメント14に供給する電流を振動させている。
【0064】
そのため、装置の構成を複雑にすることなく、各X線出射部22から出射されるX線の強度を固有の振動数で振動させることができる。
【0065】
また、X線出射部22とシンチレータ32をその軸心線の方向にずらして配置している。
【0066】
そのため、本実施の形態のように、X線出射部22とシンチレータ32を被検体Wの周囲に環状に配置しても、X線出射部22から出射されたX線をシンチレータ32で検出する際に、このX線出射部22の反対側に位置するX線出射部22によって邪魔されることがない。
【0067】
また、X線ガイドチューブ40の一端42をターゲット陽極14側に向かって円錐状に窄むよう形成している。
【0068】
そのため、X線源11から円錐状に広がりながら放射されるX線を効率よくX線ガイドチューブ40内に入射させることができる。
【0069】
さらに、X線ガイドチューブ40の先端部を被検体W側に向かって円錐状に広がるよう形成している。
【0070】
そのため、本実施の形態のように、細径のX線ファイバー41の先端からX線を出射する構成であっても、被検体W全体にX線を満遍なく照射することができる。
【0071】
なお、本実施の形態では、X線源11として電子発生装置12とターゲット陽極13を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、図5に示すように、X線管90を用いることもできる。この場合、X線管90に印加する管電圧を振動させることで、各X線出射部22から出射されるX線の強度を振動させればよい。
【0072】
また、本実施の形態では、各X線出射部22から出射されるX線の強度をそれぞれ固有の振動数で振動させている。そのため、被検体Wの周囲に配置された全てのX線出射部22から同時にX線を出射しても、検出したX線を振動数ごとに分離することができるから、被検体W内の物理量分布を構成することができる。
【0073】
すなわち、複数のX線出射部22から順々にX線を照射してゆく必要がなくなるから、撮像に要する時間を短縮することができる。
【0074】
次に、図6を用いて本発明の第2の実施の形態を説明する。
【0075】
なお、第1の実施の形態と同じ構成、動作、作用については、その説明を省略する。
【0076】
図6は本発明の第2の実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置の構成を示す正面図である。
【0077】
第1の実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置が、各X線ガイドチューブ40に対応する数のX線源11を備えていたのに対し、本実施の形態では、図6に示すように、1つのX線源11しか備えていない。
【0078】
そのため、本実施の形態では、X線源11で発生したX線を各X線ガイドチューブ40に振り分けるためのチューブ切換器70を備えている。
【0079】
このチューブ切換器70は、X線源11に接続されたX線ガイドチューブ40aと、各X線出射部22に接続された複数のX線ガイドチューブ40の間に設けられ、機械的機構によってX線を供給するX線ガイドチューブ40の切換を行う。
【0080】
このような構成にすることで、X線源11の数を減らせるから、X線コンピュータ断層撮像装置の構成を大幅に小型化することができる。
【0081】
次に、図7と図8を用いて本発明の第3の実施の形態を説明する。
【0082】
なお、第1の実施の形態、或いは第2の実施の形態と同じ構成、動作、作用については、その説明を省略する。
【0083】
図7は本発明の第3の実施の形態に係るX線断層撮像装置の構成を示す正面図、図8は同実施の形態に係るX線源の構成を示す概略図である。
【0084】
本実施の形態では、X線源11bに用いられる電子発生装置12b(電子線源)として、カーボンナノチューブ80を用いている。このカーボンナノチューブ80は、電圧の印加によって電子を発生するという性質を持っている。本実施の形態は、この性質を利用したもので、カーボンナノチューブ80から発生した電子線をターゲット陽極13に照射している。
【0085】
このように電子発生装置12bとしてカーボンナノチューブ80を用いると、電子発生装置12bをかなり小さくすることができ、これによって、X線源11bの構成を大幅に小型化することができる。
【0086】
そのため、本実施の形態のように、複数のX線源11bを出射ベース21に直接設けることができるから、従来と比較してX線コンピュータ断層撮像装置の構成をかなり小型化することができる。
【0087】
また、このように複数のX線源11bを被検体Wの周囲に配置することができるから、被検体Wの周囲でX線発生手段を回転させる必要がない。
【0088】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0089】
【発明の効果】
本発明によれば、回転部のないX線コンピュータ断層撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置の構成を示す正面図。
【図2】同実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置の要部の構成を示す横断面図。
【図3】同実施の形態に係るX線ガイドチューブの先端部の構成を示す概略図。
【図4】同実施の形態に係る検出部が検出したX線強度の電圧信号を示し、(a)は第1のシンチレータが検出したX線強度の電圧信号を示すグラフ図、(b)は第2のシンチレータが検出したX線強度の電圧信号を示すグラフ図、(c)は第3のシンチレータが検出したX線強度の電圧信号を示すグラフ図。
【図5】同実施の形態に係るX線源の変形例の構成を示す概略図。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置の構成を示す正面図。
【図7】本発明の第3の実施の形態に係るX線コンピュータ断層撮像装置の構成を示す正面図。
【図8】同実施の形態に係るX線源の構成を示す概略図。
【符号の説明】
10…X線発生手段、11、11b…X線源、12b…電子発生装置(電子線源)、13…ターゲット陽極、14…フィラメント、15…電流振動回路(電子回路)、30…X線検出装置(検出器)、34…検出部、40…X線ガイドチューブ、41…X線ファイバ、42…一端、43…先端部、44…切換スイッチ、50…制御器、80…カーボンナノチューブ、W…被検体。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus that detects a physical quantity distribution in an object from an intensity distribution of X-rays transmitted through the object.
[0002]
[Prior art]
At present, the so-called third-generation X-ray computed tomography apparatus (hereinafter, referred to as “X-ray CT apparatus”) has become mainstream. This third-generation X-ray CT apparatus has a configuration in which an X-ray source and a detector are arranged around a human body so as to face each other, and these X-ray sources and the detector are rotated around the human body.
[0003]
Further, an X-ray CT apparatus called a fourth generation, in which a plurality of detectors are fixedly arranged in a ring around a human body and only the X-ray source is rotated around the human body, is disclosed (for example, see Patent Document 1). .).
[0004]
Further, recently, a so-called fifth generation X-ray CT apparatus in which the X-ray source and the detector do not rotate together has been developed. This fifth-generation X-ray CT apparatus is configured to deflect an electron beam by a deflector and generate an X-ray by colliding with a target anode fixedly arranged around a human body.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-17420A.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned third-generation and fourth-generation X-ray CT apparatuses rotate a heavy object such as an X-ray source and a detector around the subject, giving the subject a feeling of oppression and generating large vibrations and noises. There is a problem of doing.
[0007]
In addition, high image quality is required for the X-ray CT apparatus, and the high-speed rotation of the X-ray source and the detector required for that is a serious problem for the strength and rigidity of the apparatus.
[0008]
In the fifth-generation X-ray CT apparatus described above, it is difficult to adjust the deflection of an electron beam, and the image resolution is not sufficient.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an X-ray computed tomography apparatus without a rotating unit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, an X-ray computed tomography apparatus of the present invention is configured as follows.
[0011]
(1) An X-ray computed tomography apparatus that irradiates an object with X-rays and reproduces a physical quantity distribution in the object based on an intensity distribution of the X-rays transmitted through the object generates the X-rays. X-ray generating means for causing, X-rays generated from the X-ray generating means at one end, a plurality of X-ray guide tubes for irradiating from an end arranged toward the subject, and transmitted through the subject A detector for detecting the intensity of X-rays.
[0012]
(2) The X-ray computed tomography apparatus described in (1), wherein the distal ends of the plurality of X-ray guide tubes are annularly arranged around the subject.
[0013]
(3) The X-ray computed tomography apparatus according to (1), wherein the tip of the X-ray guide tube and the detector are displaced from each other in an axial direction of the subject. It is characterized.
[0014]
(4) The X-ray computed tomographic imaging apparatus according to (1), wherein the detector includes a plurality of detectors arranged in a ring around the subject. .
[0015]
(5) The X-ray computed tomography apparatus according to (1), wherein each of the X-ray guide tubes is configured by bundling a plurality of X-ray fibers transmitting the X-rays. I do.
[0016]
(6) The X-ray computed tomography apparatus described in (5), wherein a tip portion of the X-ray guide tube is conically spread toward the subject.
[0017]
(7) The X-ray computed tomography apparatus described in (5), wherein one end of the X-ray guide tube has a conical shape according to the shape of the X-ray radiated conically from the X-ray generating means. It is characterized by being constricted.
[0018]
(8) The X-ray computed tomography apparatus described in (1), wherein a switch for switching between passage and cutoff of the X-ray is provided in a middle portion of each of the X-ray guide tubes. Features.
[0019]
(9) In the X-ray computed tomography apparatus described in (1), the X-ray generating means is composed of a plurality of X-ray sources provided at one end of each of the X-ray guide tubes. It is characterized by the following.
[0020]
(10) The X-ray computed tomographic imaging apparatus according to (9), wherein the X-ray source is a filament, an electronic circuit that supplies an electric current to the filament to generate an electron beam, and is generated from the filament. And a target anode for receiving the electron beam and generating X-rays.
[0021]
(11) The X-ray computed tomographic imaging apparatus according to (9), wherein the X-ray source comprises an X-ray tube.
[0022]
(12) The X-ray computed tomography apparatus according to (1), wherein the intensity of the X-rays generated by the X-ray generating means is vibrated at a different frequency for each of the X-ray guide tubes. And
[0023]
(13) The X-ray computed tomography apparatus according to (10), wherein the intensity of the X-ray generated by each of the X-ray sources is changed by changing the current supplied to the filament to a different frequency. It is characterized by vibrating with.
[0024]
(14) The X-ray computed tomography apparatus according to (11), wherein the intensity of the X-ray generated by each of the X-ray sources is varied by vibrating a voltage applied to the X-ray tube. It is characterized by vibrating at a frequency.
[0025]
(15) The X-ray computed tomographic imaging apparatus according to any one of (12) to (14), wherein X-rays are simultaneously emitted toward the subject from distal ends of the plurality of X-ray guide tubes. It is characterized by the following.
[0026]
(16) The X-ray computed tomography apparatus according to any one of (12) to (14), wherein the X-rays have a time lag from the distal ends of the plurality of X-ray guide tubes toward the subject. Is irradiated.
[0027]
(17) The X-ray computed tomography apparatus according to (15) or (16), wherein a controller is connected to the detector, and the controller is configured to control an X-ray intensity detected by the detector. Are separated for each frequency.
[0028]
(18) The X-ray computed tomography apparatus according to (17), wherein the controller specifies the X-ray guide tube that has emitted the X-ray based on the frequency of the X-ray intensity. Features.
[0029]
(19) An X-ray computed tomography apparatus that irradiates an X-ray to the subject and reproduces a physical quantity distribution in the subject based on an intensity distribution of the X-ray transmitted through the subject. A plurality of X-ray sources arranged annularly to irradiate the subject with X-rays, and an annular detector arranged around the subject and detecting the intensity of X-rays transmitted through the subject Wherein each of the X-ray sources has an electron beam source having a carbon nanotube, and a target anode which receives the electron beam generated from the electron beam source and generates the X-ray. .
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0031]
FIG. 1 is a front view showing a configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of the X-ray computed tomography apparatus according to the embodiment. FIG. 3 is a schematic view showing a configuration of a distal end portion of the X-ray guide tube according to the embodiment. In the drawing, W indicates a subject.
[0032]
The X-ray computed tomography apparatus shown in FIGS. 1 and 2 includes an X-ray generation unit 10 (only shown in FIG. 1), an
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The X-ray generation means 10 is provided separately from the
[0036]
The
[0037]
The
[0038]
The electron beam generated from each
[0039]
Since the intensity of the emitted X-ray is proportional to the intensity of the electron beam, it is proportional to the value of the current supplied from the
[0040]
Although the
[0041]
The X-rays generated from the
[0042]
The
[0043]
One
[0044]
Further, the
[0045]
A
[0046]
Note that, as the
[0047]
The light-
[0048]
Next, the operation of the X-ray tomographic imaging apparatus having the above configuration will be described.
[0049]
When using this X-ray computed tomography apparatus, all
[0050]
The X-rays generated from each
[0051]
The X-rays emitted from each
[0052]
4A and 4B show X-ray intensity voltage signals detected by the detection unit according to the embodiment, FIG. 4A is a graph showing X-ray intensity voltage signals detected by the
[0053]
In general, the
[0054]
That is, when the interval between the X-rays emitted from each of the
[0055]
Therefore, in the present embodiment, the intensity of the X-ray emitted from each
[0056]
This makes it possible to know from which
[0057]
Note that a mountain-shaped portion indicated by D in FIG. 4A indicates scattered light detected by the
[0058]
According to the X-ray tomographic imaging apparatus having the above configuration, the
[0059]
A
[0060]
Therefore, X-rays can be emitted toward the subject W from a plurality of directions without rotating the X-ray generating means around the subject W, so that the subject W has a feeling of pressure, vibration, or noise. Can be reduced.
[0061]
Further, the intensity of the X-ray emitted from each
[0062]
Therefore, even if the intensities of the X-rays emitted from the plurality of
[0063]
Further, in order to oscillate the intensity of the X-ray emitted from each
[0064]
Therefore, the intensity of the X-ray emitted from each
[0065]
Further, the
[0066]
Therefore, even when the
[0067]
Further, one
[0068]
Therefore, the X-ray radiated from the
[0069]
Further, the distal end of the
[0070]
Therefore, even in a configuration in which the X-ray is emitted from the tip of the small-
[0071]
In the present embodiment, the
[0072]
Further, in the present embodiment, the intensity of the X-ray emitted from each
[0073]
That is, since it is not necessary to sequentially irradiate X-rays from the plurality of
[0074]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0075]
The description of the same configuration, operation, and action as those of the first embodiment will be omitted.
[0076]
FIG. 6 is a front view showing the configuration of the X-ray computed tomography apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0077]
The X-ray computed tomography apparatus according to the first embodiment includes the number of
[0078]
Therefore, in the present embodiment, a
[0079]
The
[0080]
With such a configuration, the number of
[0081]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0082]
The description of the same configuration, operation, and action as those of the first embodiment or the second embodiment will be omitted.
[0083]
FIG. 7 is a front view showing a configuration of an X-ray tomographic imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of an X-ray source according to the third embodiment.
[0084]
In the present embodiment, a
[0085]
When the
[0086]
Therefore, as in the present embodiment, a plurality of
[0087]
Further, since the plurality of
[0088]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Further, components of different embodiments may be appropriately combined.
[0089]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an X-ray computed tomography apparatus without a rotating unit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing the configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a main part of the X-ray computed tomography apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a distal end portion of the X-ray guide tube according to the embodiment.
FIG. 4 shows a voltage signal of X-ray intensity detected by the detection unit according to the embodiment, (a) is a graph showing a voltage signal of X-ray intensity detected by a first scintillator, and (b) is a graph. FIG. 7 is a graph showing a voltage signal of X-ray intensity detected by a second scintillator, and FIG. 7C is a graph showing a voltage signal of X-ray intensity detected by a third scintillator.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a modification of the X-ray source according to the embodiment.
FIG. 6 is a front view showing the configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view showing the configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of an X-ray source according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
Claims (10)
上記X線を発生させるX線発生手段と、
このX線発生手段から発生したX線を一端で受け、上記被検体に向けて配置された先端部から照射する複数のX線ガイドチューブと、
上記被検体を透過したX線の強度を検出する検出器と、
を具備することを特徴とするX線コンピュータ断層撮像装置。An X-ray computed tomography apparatus for irradiating a subject with X-rays and reproducing a physical quantity distribution in the subject based on an intensity distribution of the X-rays transmitted through the subject,
X-ray generation means for generating the X-ray,
A plurality of X-ray guide tubes that receive X-rays generated from the X-ray generation means at one end and irradiate the X-rays from a distal end arranged toward the subject;
A detector for detecting the intensity of the X-ray transmitted through the subject;
An X-ray computed tomographic imaging apparatus comprising:
フィラメントと、
このフィラメントに電流を供給して電子線を発生させる電子回路と、
上記フィラメントから発生した電子線を受けてX線を発生させるターゲット陽極と、
を有することを特徴とする請求項1記載のX線コンピュータ断層撮像装置。The X-ray generation means includes:
Filament and
An electronic circuit that supplies an electric current to the filament to generate an electron beam;
A target anode that receives an electron beam generated from the filament and generates X-rays;
2. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, further comprising:
上記被検体の周囲に環状に配置され、上記被検体に向けてX線を照射する複数のX線源と、
上記被検体の周囲に配置され、上記被検体を透過したX線の強度を検出する環状の検出器と、
を具備し、
上記各X線源は、
カーボンナノチューブを備えた電子線源と、
この電子線源から発生した電子線を受けて上記X線を発生させるターゲット陽極と、
を有することを特徴とするX線コンピュータ断層撮像装置。An X-ray computed tomography apparatus for irradiating a subject with X-rays and reproducing a physical quantity distribution in the subject based on an intensity distribution of the X-rays transmitted through the subject,
A plurality of X-ray sources arranged annularly around the subject and irradiating the subject with X-rays;
An annular detector arranged around the subject and detecting the intensity of X-rays transmitted through the subject;
With
Each of the above X-ray sources is
An electron beam source having carbon nanotubes;
A target anode for receiving the electron beam generated from the electron beam source and generating the X-ray,
An X-ray computed tomography apparatus characterized by having:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003155925A JP2004357723A (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | X-ray computerized tomograph apparatus |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=34050189
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JP (1) | JP2004357723A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009021015A2 (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-12 | Ge Homeland Protection, Inc. | Highly collimated and temporally variable x-ray beams |
JP2013523257A (en) * | 2010-03-29 | 2013-06-17 | ザ・ボーイング・カンパニー | Small diameter X-ray tube |
JP2015039530A (en) * | 2013-08-22 | 2015-03-02 | 株式会社東芝 | Device for x-ray computerized tomography |
-
2003
- 2003-05-30 JP JP2003155925A patent/JP2004357723A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2009021015A3 (en) * | 2007-08-07 | 2009-10-15 | Ge Homeland Protection, Inc. | Highly collimated and temporally variable x-ray beams |
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