JP2018049813A - 撮像システムのためのｘ線管デバイス及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線撮像システム内のＸ線管の制御、較正、及び／又はモニタに関連する実施形態を含むＸ線撮像システムを提供する。【解決手段】Ｘ線管は、ハウジングと、カソードと、アノードと、管補助ユニット又は認証モジュールとを含むことができる。カソード及びアノードは、ハウジング内に位置決めされる。カソード及びアノードは、アノードのターゲット面がカソードによって放出された電子を受け入れるように位置決めされるように離間される。管補助ユニットは、ハウジングに結合することができる。管補助ユニットは、Ｘ線管のパラメータに基づく管較正データを含むＸ線管データを含むことができる。認証モジュールは、Ｘ線管を管制御ユニットに対して認証するように構成することができる。【選択図】図１

Description

本発明の開示は、一般的に、Ｘ線撮像システム内のＸ線管の制御、較正、及び／又はモニタに関連する実施形態を含むＸ線撮像システムに関する。

コンピュータ断層撮像（ＣＴ）システム又はＸ線撮像システムは、典型的には、Ｘ線管と、検出器と、Ｘ線管及び検出器のためのガントリーのような支持構造体とを含む。作動時に、患者又は物体がその上に位置決めされた撮像台は、Ｘ線管と検出器の間に位置付けられる。Ｘ線管は、典型的には、Ｘ線のような放射線を物体に向けて放出する。放射線は、撮像台上の物体を通過して検出器上に入射する。放射線が物体を通過する時に、物体の内部構造は、検出器で受け入れられる放射線内の空間分散を引き起こす。検出器は、放射線を受け入れ、かつ受け入れた放射線を表すデータを送信する。システムは、放射線分散を物体の内部構造を評価するのに使用することができる画像に変換する。物体は、以下に限定されるものではないが、医療撮像手順における患者及びパッケージスキャナ内の無生物を含むことができる。

特許請求する主題は、いずれかの欠点を解消する又は上記で記述したような環境内でのみ作動する実施形態に限定されない。この「背景技術」は、本発明の開示を利用することができる状況の例を示すために提供したものに過ぎない。

本発明の開示は、与えられたＸ線管の作動を制御するために管制御ユニットによって使用されることになる較正ファイルの簡単かつ正確な更新を容易にするＸ線撮像システムに関する。実施形態はまた、不整合又は不適合な制御システム（管制御ユニット）とのＸ線管の併用を最小にするか又は防止する。与えられたＸ線管との正しい較正ファイルの併用は、特に管のかつ一般的には撮像システムの適正で信頼性が高く安全な作動を保証するように機能する。実施形態はまた、管診断を生成して予想し、それによって管及び対応する撮像システムの休止期間を短縮するのに使用することができるＸ線管作動データの収集に関する。

一例示的実施形態において、Ｘ線管は、ハウジングと、カソードと、アノードと、管補助ユニットとを含むことができる。管補助ユニットは、ハウジングに結合することができ、かつ管補助ユニットから遠隔である場合がある（撮像システム内のガントリーの別の部分のような）管制御ユニットと作動可能に接続される。Ｘ線管の作動は、管制御ユニットによって少なくとも部分的に制御することができる。管補助ユニットは、特定のＸ線管に少なくとも部分的に固有である予め決められた作動パラメータ又は特性を反映する管較正データを含むＸ線管データを格納するように構成されたメモリデバイス又は構成要素を含むことができる。例えば、そのようなデータは、作動電圧及び電流の様々な組合せに対する焦点サイズ及び焦点位置を含む場合があると考えられる。Ｘ線管データはまた、Ｘ線管に関する製造データを含むことができる。例えば、そのようなデータは、管製造番号、製造日付、較正表、バッチ又はロット番号、較正日付、及び部品番号などのうちの１又は２以上を含む場合があると考えられる。

別の実施形態において、管補助ユニットは、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は類似のデバイス又は回路のようなプログラマブルコントローラを含むことができる。プログラマブルコントローラは、以下に限定されるものではないが、管作動電流（ｍＡ）、管作動電圧（ｋＶ）、フィラメント電流、アノード速度及び加速度、ガントリー速度、Ｘ線露出時間／持続時間、構成要素の累積又はセッション作動時間、電子ビームステアリングパターン、冷却剤流量、温度、管振動、及び可聴ノイズなどを含む様々な管作動パラメータ及びデータを感知し、検出し、又は測定するためにＸ線管上又は内に位置決めされた１又は２以上のセンサと作動的に接続することができる。そのような作動パラメータは、次に、管自体に関する及び／又は軸受、エミッタ、又はアノードのような個々の構成要素に関する寿命終了予想のようなＸ線管に関する診断情報を生成するのに使用することができる。Ｘ線管又は構成要素寿命を予想する機能は、不経済なＸ線管休止期間及びユーザに対する収益の損失を防止することができる。これはまた、ユーザ又はサプライヤーが実際の故障の前にＸ線管又は構成要素を注文して交換することを可能にすることができる。

別の例において、方法は、管補助ユニットから管制御ユニットでＸ線管データを受信する段階を含むことができる。管補助ユニットは、Ｘ線管のハウジングに結合することができ、それは、次に、ガントリーに接続され、管制御ユニットは、システム内のガントリー又は類似の構造体に結合することができる。受信Ｘ線管データは、例えば上述の種類のＸ線管の固有な作動パラメータ／特性を反映することができる管較正データを含むことができる。本方法は、更に、受信Ｘ線管データを管制御ユニットで格納された管制御ユニットデータと、並びにいずれかの顧客調節データ／パラメータと結合する段階を含むことができる。管制御ユニットデータは、次に、例えば電子ビーム制御（例えば、作動中にＸ線管によって供給される電子ビーム及び得られる焦点の位置決め及びサイズを制御するための静電及び／又は磁気集束及び磁気ステアリングコイル設定）を含むＸ線管の少なくとも一部の態様を作動させるために管制御ユニットによって使用される較正ファイルを生成するか又は他に供給するために結合データを利用することができる。

別の例示的実施形態において、Ｘ線管は、ハウジングと、カソードと、アノードと、認証モジュールとを含むことができる。認証モジュールは、例えば、管と制御ユニットの間の適正な整合を保証するために同じく認証モジュールを装備することができる管制御ユニットに対してＸ線管を認証するように構成することができる。一部の実施形態において、認証モジュールは、それを「不正変更不能」し、それによって例えば認証モジュールの認証パラメータ又はアルゴリズムを変更又は変えることによって認証機能を回避する機能を防止又は少なくとも最小にする特徴を含む。Ｘ線管及び管制御ユニットを認証することにより、Ｘ線管の安全及び／又は適正な作動を容易にすることができる。

更に別の例では、方法は、Ｘ線管が管制御ユニットに適正に整合していることを確認して２つのデバイスが正しく相互作動することになることを確立する段階を含むことができる。本方法は、例えば、Ｘ線管から管制御ユニットへ、管制御ユニットからＸ線管へのいずれか。又は両方で（双方向認証）１又は２以上の認証コードを交換する段階を含むことができる。例えば、交換されたコードが予め決められた鍵に整合するか又は他に予め決められたセキュリティアルゴリズムに準拠する場合に、Ｘ線管と管制御ユニットは整合していると決定される。一部の実施形態において、与えられたＸ線管と管制御ユニットの間で整合が確認された状態でのみ、Ｘ線管は、あらゆるデータを管制御ユニットに放出することになる。一部の実施形態において、認証コードは、暗号化通信リンクを通じて交換される。更に別の実施形態において、認証コードは、コードの無認証検出を防止するために絶えず変更される。

本発明の開示のＸ線撮像システムは、管制御ユニットによって使用される較正ファイルが与えられたＸ線管に関して常に最新かつ正確であることを保証することができる。更に、処理は、自動でユーザに対して透明とすることができ、それによって新しい管に対する正しい較正ファイルを手動で取得する必要性を排除する。これは、較正ファイルの不整合を最小にして画像品質の低下、画像アーチファクト、間違った焦点サイズ及び／又は位置決め、磁気系の不良、Ｘ線管損傷（例えば、破壊、アノード溶解、開口過熱等）、放射線への患者の過剰露出に至る線量測定誤差、及び／又は保守及び修理のためのＸ線撮像システムの休止期間に関連付けられる問題、及び不正な較正ファイルの使用に関連付けられるあらゆる他の問題を低減する。これに加えて、本発明の開示のＸ線撮像システムは、不整合を回避するために機能的に互換性のある制御システム（例えば、管制御ユニット）に対してＸ線管を検証することができる。更に、実施形態は、取りわけ、Ｘ線管又は構成要素故障を予想し、それによって高価な休止期間を回避するのに使用することができる実質的にリアルタイムの診断情報を取得する機能を提供する。

この「発明の概要」は、「発明を実施するための形態」において下記で更に説明する概念の抜粋を簡略的な形式で導入するものである。この「発明の概要」は、特許請求する主題の重要な特徴又は本質的特性を識別するように意図せず、特許請求する主題の範囲を決定する際の補助として使用されるようにも意図していない。

Ｘ線撮像システムの一例の斜視図である。 図１に例示するＸ線撮像システムの概略図である。 図１に例示するＸ線撮像システムの一部分の概略図である。 図１に例示するＸ線撮像システムの一部分の別の概略図である。 例示的方法を示す流れ図である。 別の例示的方法を示す流れ図である。 別の例示的方法を示す流れ図である。 別の例示的方法を示す流れ図である。

本発明の開示の様々な態様を説明するのに以下で図面を参照し、特定の文言を使用する。このように図面及び説明を使用することは、その範囲を限定するものと解釈すべきではない。特許請求の範囲を含む本発明の開示を踏まえて追加の態様が明らかであろうし、又は実施によって習得することができる。

本発明の開示は、一般的にＸ線撮像システムに関する。

コンピュータ断層撮像（ＣＴ）システム又はＸ線撮像システムは、一般的にＸ線管と、検出器と、Ｘ線管及び検出器に対するガントリーのような支持構造体とを含む。作動時に、患者又は物体がその上に位置決めされた撮像台が、Ｘ線管と検出器の間に位置付けられる。一般的にＸ線管は、Ｘ線のような放射線を物体に向けて放出する。放射線は撮像台上の物体を通して検出器上に入射する。放射線が物体を通過するときに、物体の内部構造が検出器において感受される放射線内に空間変化をもたらす。検出器は放射線を感受し、感受した放射線を表すデータを送信する。システムは、放射線変化を物体の内部構造を評価するのに使用することができる画像に変換する。物体は、医療撮像処置中の患者及びパッケージスキャナ内の無生物物体を含むことができるが、これらに限定されない。

Ｘ線撮像システムは、Ｘ線管、検出器、ガントリー、撮像台、及び／又は他の構成要素のようなシステム内にある構成要素を作動させるように構成された１又は２以上の制御システムを含むことができる。時に「管制御ユニット」又は「ＴＣＵ」と呼ぶ一例示的制御システムが、例えば、焦点サイズ及び焦点位置を含むＸ線管の作動を正しいフォーカスを駆動し、Ｘ線管のコイルをステアリングすることによって制御することができる。各Ｘ線管は固有の作動特性を有する可能性があるので、一般的に管制御ユニットは、時に「較正ファイル」とも呼び、与えられたＸ線管に固有の制御パラメータデータを含む較正情報へのアクセスを必要とする。例えば、管作動電圧（ｋＶ）及び管エミッタ電流（ｍＡ）との様々な組合せに対する焦点サイズ及び焦点位置は各Ｘ線管に固有のものであり、従って、そのような固有較正データを与えられたＸ線に対して管制御ユニットが使用する較正ファイル内に含めなければならない。この場合に、管制御ユニットは、例えば、Ｘ線管内にある集束及びステアリング構成要素を制御するための制御ユニットのアルゴリズムに較正ファイルを適用することができる。

与えられたＸ線管に対して固有の較正ファイルの必要性は、様々な課題をもたらす可能性がある。例えば、Ｘ線撮像システム内のＸ線管が交換又は修理される場合に、新しいか又は修理されたＸ線管の固有作動特性を反映してこのＸ線管が管制御ユニットによって適正に制御されることを保証するために、制御ユニットによって使用される較正ファイルを更新又は完全に交換しなければならない可能性がある。一般的なＸ線撮像システムでは、使用すべきＸ線管の固有較正データに基づいて較正ファイルを手動で更新しなければならない。この手動更新は、保守時間を延ばし、一部の状況では与えられたＸ線管に対する較正情報が正しくないか又は正確ではない場合に誤差を導入する可能性がある。

更に、管制御ユニットが与えられた管に対して正しい較正情報を持たない場合（例えば、較正ファイルが更新されておらず、適正に更新されていないか、又は異なる管に対するものである場合）には、間違った情報によって管制御ユニットがＸ線管を不正に作動させるという結果をもたらす可能性がある。不正作動は、画像品質の低下、画像アーチファクト、間違った焦点サイズ及び／又は位置、磁気系の不良、Ｘ線管の損傷（例えば、破壊、アノード溶解、開口の過熱等）、安全性の問題（例えば、放射線への患者の過剰露出をもたらす線量測定誤差）、及び／又は保守及び修理に関するＸ線撮像システムの計画外の休止期間のようないくつかの問題をもたらす可能性がある。

一般的なＸ線撮像システムでは、Ｘ線管に対する適切な管較正データを含む較正ファイルが与えられ、管制御ユニット上又はＸ線管に付属の携帯ストレージ媒体上で顧客に出荷される。顧客は、撮像システム内にあるＸ線管を交換する際に、新しいＸ線管に一意的に対応する新しい較正ファイルを取得（又は既存ファイルを手動更新）しなければならない。多くの場合に、較正ファイル（又は更新）は、コンパクトディスク、メモリスティック、又は他のストレージ媒体のような携帯ストレージ媒体内で供給される。そのような携帯ストレージ媒体は容易に紛失され、置き違えられ、又は不用意に別の較正ファイル又は更新と入れ替えられ、誤差の導入又は較正情報を更新する際の他の課題が引き起こされる。

更に一部の状況では、Ｘ線管は、Ｘ線撮像システム内の与えられた管制御ユニットと完全には適合しない第三者Ｘ線管と交換される可能性がある。この不適合性は、上記で解説した構成ファイル内の不正な較正データに関するものと類似の問題をもたらす可能性がある。更に、不適合な第三者Ｘ線管を使用することにより、顧客又は製造業者に対する保証問題がもたらされる可能性がある。

本発明の開示のＸ線撮像システムは、与えられたＸ線管の作動を制御するために管制御ユニットによって使用されることになる較正ファイルの簡単かつ正確な更新を容易にすることができる。更に、実施形態は、不整合又は不適合な制御システム（管制御ユニット）を用いたＸ線管の使用を最小にするか又は防止する。与えられたＸ線管に対する正しい較正ファイルの使用は、特に管のかつ一般的には撮像システムの適正、確実、かつ安全な作動を保証にするように機能する。更に、実施形態は、管診断を生成して予想するのに使用することができ、それによって管及び対応する撮像システムの休止期間を短縮するＸ線管作動データの収集に関する。

本発明の開示のＸ線撮像システムは、管自体に関する及び／又は軸受、エミッタ、又はアノードのような個々の構成要素に関する寿命終了予想のようなＸ線管に関する診断情報を生成するために後に使用することができる作動パラメータを収集することができる。Ｘ線管又は構成要素の寿命を予想する機能は、不経済なＸ線管の休止期間及びユーザに対する収益の損失を防止することができる。この機能は、ユーザ又はサプライヤーが実際の故障の前にＸ線管又は構成要素を注文して交換することを可能にすることができる。

本発明の開示のＸ線撮像システムは、管制御ユニットによって使用される較正ファイルが常に最新のものであり、与えられたＸ線管に対して正確なものであることを保証することができる。更に、処理は、自動かつユーザに対して透明とすることができ、それによって新しい管に対する正しい較正ファイルを手動で取得する必要性が排除される。それによって較正ファイルの不整合が最小にされ、画像品質の低下、画像アーチファクト、間違った焦点サイズ及び／又は位置、磁気系の不良、Ｘ線管の損傷（例えば、破壊、アノード溶解、開口の過熱等）、放射線への患者の過剰露出をもたらす線量測定誤差、及び／又は保守及び修理に関するＸ線撮像システムの休止期間に関連付けられた問題、及び不正な較正ファイルの使用に関連付けられたあらゆる他の問題が軽減される。更に、本発明の開示のＸ線撮像システムは、不整合を回避するように機能的に互換性のある制御システム（例えば、管制御ユニット）に対してＸ線管を検証することができる。更に、実施形態は、取りわけ、Ｘ線管又は構成要素故障を予想し、それによって高価な休止期間を回避するのに使用することができる実質的にリアルタイムの診断情報を取得する機能を与える。

図１は、画像データを取得し、これらの画像データを処理、表示、及び／又は分析するのに使用することができるＸ線撮像システム１００を実施形態の斜視図である。一部の状況では、システム１００は、コンピュータ断層撮像（ＣＴ）又はＸ線撮像システムと呼ぶ場合がある。システム１００は、本発明の開示で説明する概念を実施することができる作動環境の例であるが、限定的ではない。説明する概念は、他のＸ線撮像システムにおいて実施することができる。

図１を参照して、システム１００は、Ｘ線源アセンブリ１１４を有してＸ線源アセンブリ１１４がガントリーの反対側にあるコリメータ又は検出器アセンブリ１１８に向けてＸ線を投影するガントリー１１２を含む。システム１００は、走査される患者１２２又は物体を受け入れ、位置決めするための起動台１４６を含むことができる。起動台１４６は、システム１００によって分析される患者１２２を位置決めするために移動することができる。具体的に起動台１４６は、Ｘ線源アセンブリ１１４からのＸ線が患者１２２を通過して、患者１２２に関する情報を取得するために検出器アセンブリ１１８によって感受されるように少なくとも部分的にガントリー１１２の開口部１４８を通して患者１２２を移動することができる。検出器アセンブリ１１８は、起動台１４６上に位置決めされた患者１２２を通過するＸ線を検出するための複数の検出器１２０を含むことができる。

Ｘ線源アセンブリ１１４は、管制御ユニット（「ＴＣＵ」）１２８と作動的に結合することができる。ＴＣＵ１２８は、走査制御ユニット１２６に通信的に結合することができ、その両方を下記でより詳細に説明する。一般的に、走査制御ユニット１２６は、システム１００の様々な構成要素と相互接続し、制御することができる。更に、ＴＣＵ１２８は、Ｘ線源アセンブリ１１４に例えば制御信号を供給するために、Ｘ線源アセンブリ１１４と相互接続することができる。一例として、ＴＣＵ１２８によって供給される制御信号は、例えば、下記でより詳しく説明するＸ線源アセンブリ１１４のＸ線管内の電子ステアリング磁気系及集束構成要素を制御するための信号を含むことができる。一部の構成では、発電機（図示せず）が、例えば、電力及び／又はタイミング信号をＸ線源アセンブリ１１４に供給することができる。

図示の構成では、ＴＣＵ１２８は、Ｘ線源アセンブリ１１４とは物理的に別個として構成される。他の構成では、ＴＣＵ１２８をＸ線源アセンブリ１１４と統合することができる。図１に示すように、ＴＣＵ１２８は、Ｘ線源アセンブリ１１４とは物理的に別個のガントリー１１２上に位置決めされ、それに結合することができる。図示していない他の構成では、ＴＣＵ１２８をシステム１００の他の部分に位置決めすることができ、又はＸ線源アセンブリ１１４と統合することができる。

図２は、図１に示すシステム１００の概略図である。検出器アセンブリ１１８の検出器１２０は、撮像Ｘ線ビーム１１６、従って、患者１２２を通過するときに減衰されたビームの強度を表すアナログ電気信号を生成することができる。図示のように、検出器アセンブリ１１８は、１１９の場所に示す適切なインタフェースを通してシステム制御ユニット１２６と作動的に結合することができる。検出器１２０からのアナログ電気信号は、デジタル信号に変換することができ、システム制御ユニット１２６に送信することができる。

システム１００は、ガントリーモータコントローラ１３０と台モータコントローラ１４４とを含むことができる。ガントリーモータコントローラ１３０は、例えば、インタフェース１３３を通してガントリー１１２の回転、速度、及び位置を制御することができ、台モータコントローラ１４４は、患者１２２を位置決めするためにインタフェース１４７を通して起動台１４６を制御することができる。図示の実施形態において、ガントリーモータコントローラ１３０と台モータコントローラ１４４の両方が、インタフェース１３１及び１４５それぞれの場所に示すようにシステム制御ユニット１２６と作動的に結合される。

Ｘ線投影データを取得するための患者１２２の走査中に、起動台１４６は、作動中にガントリー１１２の開口部１４８を少なくとも部分的に通るように分析される患者１２２の一部分を位置決めすることができ（例えば、図１を参照されたい）、ガントリー１１２及びその上に装着される構成要素は、回転中心１２４の周りに回転することができ、Ｘ線源アセンブリ１１４は、患者１２２を通過して検出器アセンブリ１１８に至る１１６の場所に示すＸ線を放出することができる。

上述のように、ガントリーモータコントローラ１３０及び台モータコントローラ１４４は、システム制御ユニット１２６と作動的に結合することができる（１３１及び１４５の場所に示す）。このようにして、ガントリー１１２の回転及び起動台１４６の起動は、システム制御ユニット１２６が少なくとも部分的に制御することができる。

システム制御ユニット１２６は、検出器アセンブリ１１８において感受された放射線を表すデジタル信号を受信することができ、これらのデジタル信号は、処理するか又はメモリに格納することができる。システム制御ユニット１２６は、ディスプレイ、キーボード、マウス、又はあらゆる他の適切なインタフェース構成要素のようないずれかの形態のオペレータインタフェースを有するコンソール（図示せず）を通してオペレータから指令及び走査パラメータを受信することができる。付属のディスプレイ（図示せず）は、オペレータが画像及び他のシステム制御ユニット１２６からのデータを観察することを可能にすることができる。システム制御ユニット１２６は、適切なインタフェースを通してＴＣＵ１２８と作動的に接続することができ（１２９の場所に示す）、それによってオペレータは、例えば、ＴＣＵ１２８に制御信号を供給するためにシステム制御ユニット１２６を通して指令及びパラメータを入力することができる。類似の方式で、オペレータは、１３５の場所に示すようにＸ線アセンブリ１１４と作動可能に相互接続したＴＣＵ１２８を通してＸ線アセンブリ１１４の作動に調節を加えることができる。例えば、オペレータは、ＴＣＵ１２８に制御パラメータを供給することによって指定パラメータの範囲でＸ線アセンブリ１１４の集束及びビームステアリングを修正することができる。一部の構成では、オペレータは、例えば、Ｘ線源アセンブリ１１４に電力及び／又はタイミング信号を供給するための発電機（図示せず）の作動に調節を加えることができる。

図示のシステム１００は、患者１２２を分析するように構成されるが、別の構成では、システム１００は、患者以外の試料又は検体を分析するように構成することができる。そのような状況では、起動台１４６及び／又はガントリー１１２は、分析される試料のサイズ及び形状に基づいて適応させることができる。

図３は、Ｘ線源アセンブリ１１４の一例を示す例示的システム１００の一部分の概略図である。Ｘ線源アセンブリ１１４はＸ線管１５２を含む。図示の構成では、Ｘ線管１５２は、外側ハウジング２１２内に位置決めされた真空筐体２０２を含む。真空筐体２０２内には、カソード２０４と、この実施形態では回転アノード２０８を含むアノードアセンブリ２００とが位置決めされる。他の構成では、Ｘ線管１５２は、固定アノードのような他のアノード構成を含むことができる。

アノード２０８とカソード２０４は互いから分離され、これらの間への高電圧電位の印加を可能にする電気回路内で接続される。カソード２０４は、適切な電源（例えば、図示していない発電機）に接続された電子エミッタ２２０を含む。

ハウジング２１２は、真空筐体２０２を部分的又は全体的に取り囲むことができる。ハウジング２１２は、Ｘ線管１５２の温度を管理するための冷却剤を受け入れるように構成された冷却管又は冷却チャンバ（図示せず）を定めるか又は含むことができる。

例示的Ｘ線管１５２の作動中に、カソードの電子エミッタ２２０（一般的にフィラメントとして成形された）に電流が供給される。この電流供給は、熱電子放出によってエミッタ２２０上に電子「ｅ」を形成させる。次いで、アノード２０８とカソード２０４の間への高電圧差の印加は、電子「ｅ」を電子エミッタ２２０から回転アノード２０８上に位置決めされた焦点軌道２１０に向けて加速させる。焦点軌道２１０は、例えば、タングステン、レニウム、又は高い原子番号（「高Ｚ」）を有する他の材料を含むことができる。電子「ｅ」は、加速するときに相当量の運動エネルギを獲得し、回転焦点軌道２１０に衝突するときにこの運動エネルギの一部がＸ線「ｘ」に変換される。

焦点軌道２１０は、放出されたＸ線「ｘ」が真空筐体２０２内に形成された窓２０６を通過することができるように向けられる。窓２０６は、焦点軌道２１０から放出されたＸ線「ｘ」がＸ線管窓２０６を通して患者又は物体に進行するようにＸ線透過材料を含むことができる。窓２０６は、Ｘ線管１５２の真空筐体２０２の真空をＸ線管１５２の外部の大気圧から密封するのに寄与することができ、一方、アノード２０８によって生成されたＸ線「ｘ」がＸ線管１５２を射出するのを可能にする。

上述のように、Ｘ線管１５２は、回転アノード２０８を有する回転アノードタイプＸ線管とすることができる。アノード２０８は、それが回転することを可能にする軸受アセンブリ２１４によって支持することができる。軸受アセンブリ２１４は、回転子と軸受（図示せず）とを含むことができる。回転子は、アノード２０８に機械的に結合することができ、軸受は、回転子が回転することを可能にすることができる。固定子（図示せず）は、電磁誘導によって回転子の回転を誘導することができる。固定子は、真空筐体２０２内に位置決めされた回転子の近くの真空筐体２０２の外側に公知の方式で位置決めすることができる。

図２及び図３を参照して、ＴＣＵ１２８は、取りわけ、電子ステアリング磁気系２３０及び集束構成要素２３２を制御するための（すなわち、電子焦点の位置及び／又はサイズを制御するための）情報を与える較正ファイル４０２に基づいてＸ線管１５２の作動を制御する。一部の構成では、ＴＣＵ１２８は、電子ステアリング磁気系２３０及び／又は集束構成要素２３２を制御するためにＴＣＵ１２８上に格納されたアルゴリズムに較正ファイル４０２を適用することができる。較正ファイル４０２の少なくとも一部分は、Ｘ線管１５２の固有作動特性に基づくＸ線管１５２に固有のデータを含む。例えば、較正ファイル４０２は、Ｘ線管１５２に固有の管作動電圧（ｋＶ）と管エミッタ電流（ｍＡ）との様々な組合せに対する焦点サイズ及び焦点位置を含むことができる。別の例では、較正ファイル４０２は、ステアリング磁気系２３０に対する電流強度と、Ｘ線管１５２の焦点の対応するオフセットとを含む。一部の構成では、ＴＣＵ１２８は、Ｘ線管１５２に固有のデータに基づいて較正ファイル４０２を自動的に更新する。較正ファイル４０２の例に対しては、下記でより詳細に説明する。

図３に示すように、システム１００は、管補助ユニット（「ＴＡＵ」）１５０を含むことができる。ＴＡＵ１５０は、それとＴＣＵ１２８とが互いの間で信号を送信及び／又は受信することができるようにＴＣＵ１２８に通信的に結合することができる。ＴＣＵ１２８は、システム制御ユニット１２６に通信的に結合することができる。従って、ＴＡＵ１５０とＴＣＵ１２８とシステム制御ユニット１２６との間で信号又はデータを送信することができる。下記でより詳細に解説するように、ＴＡＵ１５０は、管製造データ、較正データ、及び／又は較正ファイル４０２に対する管作動データのようなＸ線管１５２に固有のデータをＴＣＵ１２８に供給することができる。

引き続き図３を参照して、ＴＡＵ１５０は、それがＸ線管１５２の作動中（例えば、患者が走査されている間）に作動可能であるような方式でＸ線管１５２のハウジング２１２に機械的に結合することができる。ＴＡＵ１５０は、ハウジング２１２に恒久的又は半恒久的に（例えば、保守、交換等に向けて取り外しを可能にする方式で）結合することができる。他の構成では、ＴＡＵ１５０は、Ｘ線管１５２又はシステム１００の他の部分に位置決めすることができる。

一部の実施形態において、ＴＡＵ１５０は、Ｘ線管１５２の一体部分として含めることができる。他の構成では、ＴＡＵ１５０は、Ｘ線管１５２とは別個の構成要素とすることができる。更に別の構成では、ＴＡＵ１５０は、ＴＣＵ１２８内に含めることができ、又はその逆も同様である。

図４は、ＴＡＵ１５０及びＴＣＵ１２８の例示的機能態様を示すシステム１００の一部分の概略図である。図示のように、ＴＡＵ１５０は、メモリ３３０に格納されたＸ線管データ３０２を含むことができる。Ｘ線管データ３０２は、Ｘ線管１５２に固有の情報を含むことができる。Ｘ線管データ３０２は、例えば、製造データ３０４、管較正データ３０６、及び／又は管作動データ３０８を含むことができる。ＴＣＵ１２８は、メモリ４３０に格納された較正ファイル４０２のような管制御ユニットデータを含むことができる。較正ファイル４０２上の管制御ユニットデータは、例えば、Ｘ線管１５２内にあり、下記でより詳細に説明する電子ステアリング構成要素（電子ステアリング磁気系２３０等）及び電子集束構成要素（集束構成要素２３２等）を制御するための同じく下記でより詳細に説明する集束及びステアリングの較正データ及び／又は関連のアルゴリズムを含むことができる。ＴＣＵ１２８は、Ｘ線管１５２の電子ステアリング磁気系２３０及び電子集束構成要素２３２を制御するためのＴＣＵ１２８のアルゴリズムに較正ファイル４０２を適用することができる。

１３５の場所に示すように、ＴＡＵ１５０とＴＣＵ１２８は互いに通信的に結合することができる。例えば、ＴＡＵ１５０とＴＣＵ１２８は、アナログ信号、デジタル信号、及び／又は無線信号を送るために結合することができる。一部の構成では、ＴＡＵ１５０とＴＣＵ１２８は、暗号化リンク１３５又は他の適切なセキュア接続を通して通信的に結合することができる。他の構成では、ＴＣＵ１２８は、ガントリー１１２に通信的に結合することができる。

システム１００は、下記でより詳細に説明するように、ＴＡＵ１５０とＴＣＵ１２８が機能的に適合することを保証するために、これらを認証するように構成することができる。認証は、機能的に適合しないＸ線管と管制御ユニットの間のデータ交換を防止することができる。更に、説明するように、Ｘ線管１５２とＴＣＵ１２８が最初に互いに認証し合わない限り、Ｘ線管１５２とＴＣＵ１２８の間でデータを伝達することができない。それによって管とコントローラの間の不用意な不整合を防止することができる。

管製造データ３０４は、Ｘ線管１５２の製造に対応する情報を含むことができる。管製造データ３０４の少なくとも一部は、部分的又は全体的のいずれかでＸ線管１５２に固有とすることができる。限定ではなく例として、管製造データ３０４は、Ｘ線管１５２の固有製造番号、Ｘ線管１５２の部品番号、Ｘ線管１５２の型番、Ｘ線管１５２の製造日付、Ｘ線管１５２の製造場所、Ｘ線管１５２の原産国、Ｘ線管１５２のアプリケーションコードバージョン、Ｘ線管１５２のブートローダーバージョン、及び／又はＸ線管１５２の製造に関する他の情報を含むことができる。

管較正データ３０６は、Ｘ線管１５２の試験又は較正のパラメータを基づいて、Ｘ線管１５２の固有作動特性を反映することができる情報を含むことができる。具体的には、管較正データ３０６は、製造及び構成の処理の一部としてＸ線管１５２の試験中に得られた情報を含むことができる。次いで、そのような管較正データ３０６は、Ｘ線管１５２がエンドユーザによる使用に向けて製造及び構成された後にＴＡＵ１５０内に含めることができる。管較正データ３０６の少なくとも一部は、部分的又は全体的のいずれかでＸ線管１５２に固有とすることができる。

一例として、管較正データ３０６は、管作動電圧（ｋＶ）と管エミッタ電流（ｍＡ）との様々な組合せに対する焦点サイズ及び焦点位置を有する表を含むことができる。管較正データ３０６は、ステアリング磁気系に対する電流強度と、対応するＸ線管１５２の焦点のオフセットとを含むことができる。管較正データ３０６内に含めることができるそのようなデータ表の柄を表１に示している。

（表１）

表１では、焦点サイズを数値又は相対焦点サイズに対応する文字のいずれかで表すことができる。例えば、０が比較的小さい焦点サイズを表すことができ、１が比較的広い焦点サイズを表すことができる。中程度、特大、又は特小の焦点サイズのような他の焦点サイズを表すために他の数字を使用することができる。別の例では、文字「Ｓ」が比較的小さい焦点サイズを表すことができ、文字「Ｌ」が比較的大きい焦点サイズを表すことができる。中程度、特大、又は特小の焦点サイズのような他の焦点サイズを表すために他の文字を使用することができる。集束又はステアリングに対する電流値を数値で表すことができる。例えば、表１は、様々な作動条件に必要とされる電流に関する数値を含む。必要電流量は、作動ｋＶ、ｍＡ、及び／又は焦点サイズに依存する可能性がある。従って、作動ｋＶ、ｍＡ、及び焦点サイズとの各組合せは、電流に対する２つの値を含むことができる。電流値の一方は、Ｘ方向に対応することができ、他方の電流値は、Ｙ方向に対応することができる。

一部の構成では、管較正データ３０６は、様々なｋＶ及び／又はＭＡの作動設定に対する異なる電流強度を有する複数の表を含むことができる。

更に、ＴＣＵ１２８の集束及びステアリングの較正データ及び／又は較正ファイル４０２のアルゴリズムは、ステアリングドライバ較正データ、フォーカスドライバ較正データ、ステアリング位置較正データ、オフセット値、微調節値（又はユーザ調節値）、及び他の管較正データを含むことができる。ステアリングドライバ較正データは、Ｘ線管内に位置決めされて放出電子（図３の「ｅ」）に磁場を印加するのに使用されるステアリング磁気系２３０（図３を参照されたい）を制御するのに使用されるステアリングドライバ回路（例えば、ステアリングドライバ基板）に基づいて調節を与えることができる。ステアリング位置較正データは、偏向又はステアリングパターンに関する位置データを含むことができる。磁場は、電子が進行する方向を修正し、従って、アノード２０８の焦点軌道２１０上の望ましい位置に電子を「ステアリング」するのに使用することができる。フォーカスドライバ較正データは、Ｘ線管内に位置決めされたステアリング構成要素２３２（図３を参照されたい）を用いて電子ビーム（及び焦点軌道２１０上に得られる電子焦点）の相対サイズ及び／又は形状（集束）を制御するのに使用されるフォーカスドライバ回路又は集束ドライバ回路（例えば、フォーカスドライバ基板）に基づいて調節を与えることができる。

ＴＣＵ１２８は、電子中心Ｘ線ビーム位置合わせ又は焦点位置合わせ中に生成される計算値のようなオフセットデータを含むことができる。微調節値（又はユーザ調節値）は、ステアリングにおける追加調節値又はユーザ調節値（例えば、位置補正値）又は集束における追加調節値又はユーザ調節値（例えば、サイズ補正値）を含むことができる。ユーザ調節値は、ユーザ制御がアクセス又は変更することができるデータセクションとすることができる。ユーザ調節値への変更は、小さいか又は軽微なものとすることができ、Ｘ線管１５２の安全性パラメータの範囲にあるとすることができる。一部の構成では、較正ファイル４０２（管制御ユニットデータ）は、集束及びステアリングの較正データをＴＣＵ１２８内のＸ線管データ３０２との組合せで含むことができる。

一部の構成では、ＴＣＵ１２８は、その上に格納された情報に関する別個の表を含むことができる。例えば、ＴＣＵ１２８は、フォーカス較正表、ステアリング較正表、ステアリングパターン表、及び／又はカスタム調節表のような別個の表を含むことができる。ＴＣＵ１２８が起動されると、様々な表からの情報を較正ファイル４０２内の管較正データ３０６と結合することができる。一部の実施形態において、較正ファイル４０２は、結合データを有する表を含むことができる。較正ファイル４０２内に含めることができるそのようなデータ表の例を表２に示している。

（表２）

較正ファイル４０２の表は、フォーカス較正表からのフォーカス較正に関する数値、ステアリング較正表からのステアリング較正に関する数値、ステアリングパターン表からのステアリングパターンに関する数値、及び／又はカスタム調節表からのカスタム調節に関する数値を含むことができる。

ＴＡＵ１５０は、管作動データ３０８を記録するように構成することができる。管作動データ３０８は、Ｘ線管１５２、ＴＣＵ１２８、又はＸ線管１５２に付属の１又は２以上のセンサから取得することができる。管作動データ３０８は、Ｘ線管１５２の作動中に部分的又は全体的のいずれかで取得することができる。

管作動データ３０８は、Ｘ線管１５２の電流、Ｘ線管１５２の電圧、電子エミッタ２２０の電流、モータ又は固定子の電流、冷却剤の流量、露出持続時間、アノード２０８の回転速度、アノード２０８の加速率、ガントリー１１２の振動、Ｘ線管１５２の振動、ガントリー１１２の速度、ガントリー１１２の負荷量、真空筐体２０２の圧力、及びＸ線管１５２の少なくとも一部分の温度を含むことができる。

システム１００は、１又は２以上のセンサ３５０ａ、３５０ｂ、．．．３５０ｎを含むことができる。センサ３５０ａ〜３５０ｎのうちの少なくとも１つは、タイマー、速度センサ、加速度計、位置センサ、温度センサ、電流センサ、電圧センサ、圧力センサ、及び流量センサ、又はこれらのあらゆる組合せを含むことができる。

センサ３５０ａ〜３５０ｎは、システム１００内の様々な場所に位置決めすることができる。センサ３５０ａ〜３５０ｎのうちの少なくとも１つは、ＴＡＵ１５０、Ｘ線管１５２、又はシステム１００の他の構成要素の一部とすることができる。センサ３５０ａ〜３５０ｎのうちの少なくとも１つは、Ｘ線管１５２に機械的に結合することができる。センサ３５０ａ〜３５０ｎのうちの少なくとも１つは、Ｘ線管１５２のハウジング２１２に機械的に結合するか又は少なくとも部分的にハウジング２１２内に位置決めすることができる。センサ３５０ａ〜３５０ｎのうちの少なくとも１つは、少なくとも部分的に真空筐体２０２内に位置決めすることができる。一部の構成では、真空筐体２０２は、それが真空密封を維持することを可能にし、一方、センサが情報を取得してシステム１００の構成要素と通信するインタフェースを含むことができる。更に、センサ３５０ａ〜３５０ｎのうちの少なくとも１つが真空筐体２０２内に位置決めされる構成では、センサは、システム１００の構成要素と無線通信することができる。

例えば、Ｘ線管１５２の電圧又は電圧電位を電圧センサが測定することができる。電子エミッタ２２０の電流を電流センサが測定することができる。モータ又は固定子の電流を電流センサが測定することができる。冷却剤の流量を流量センサが測定することができる。露出持続時間をタイマーが測定することができる。アノード２０８の回転速度を速度センサが測定することができる。アノード２０８の加速率を加速度センサが測定することができる。アノード２０８の相対位置を位置センサが測定することができる。アノード２０８の加速率を加速度センサが測定することができる。ガントリー１１２の振動を速度センサ又は加速度センサが測定することができる。Ｘ線管１５２の振動を速度センサ又は加速度センサが測定することができる。ガントリー１１２の速度を速度センサが測定することができる。ガントリー１１２の負荷量を位置決めされた加速度計又は荷重センサが測定することができる。真空筐体２０２の圧力を圧力センサが測定することができる。Ｘ線管１５２の少なくとも一部分の温度を温度センサが測定することができる。温度センサは、Ｘ線管１５２の予め決められた領域又は部分の温度を測定するのに適するどこかに位置決めすることができる。

一部の構成では、センサ３５０ａ〜３５０ｎは、信号及び／又は管作動データ３０８を送るために、センサ３５０ａ〜３５０ｎの場所に示すあらゆる適切な結合機構を通してＴＡＵ１５０に結合することができる。例えば、センサ３５０ａ〜３５０ｎは、アナログ信号、デジタル信号、及び／又は無線信号を送るためにＴＡＵ１５０に結合することができる。これに加えて又はこれに代えて、センサ３５０ａ〜３５０ｎは、ＴＣＵ１２８又は他のコンピュータシステムのようなシステム１００の他の適切な部分に通信的に結合することができる。

ＴＡＵ１５０は、認証モジュール３１２又はＴＣＵ１２８と作動的に接続されたデバイスを含むことができる。認証モジュール３１２は、ＴＣＵ１２８に対してＸ線管１５２を認証するように構成することができる。認証モジュール３１２は、ＴＡＵ１５０又はＸ線管１５２がＴＣＵ１２８と機能的に整合しているか否かを示すデータを含むことができる。一部の構成では、認証モジュール３１２は、Ａｔｍｅｌによって生産されているＡＴＳＨＡ２０４Ａ認証チップ又は別の適切な認証チップ又は認証モジュールを含むことができる。他の構成では、認証モジュール３１２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又はソフトウエアモジュールとして実施することができる。一部の構成では、認証モジュール３１２は、Ｘ線管１５２の作動条件に耐えるように構成することができる。例えば、認証モジュール３１２は、Ｘ線管１５２の作動温度、圧力、回転力、及び／又は他の条件に耐えるように構成することができる。一例では、認証モジュール３１２は、少なくとも４０℃、７５℃、及び／又は８５℃の作動温度に耐えるように構成することができる。別の例では、認証モジュール３１２は、少なくとも２２ｇ又は４４ｇのｇ−力に耐えるように構成することができる。更に別の例では、認証モジュール３１２は、少なくとも７０ｋＰａ又は１０６ｋＰａの圧力に耐えるように構成することができる。

Ｘ線管１５２のＴＡＵ１５０は、ＴＣＵ１２８がＴＡＵ１５０に対して認証される前にある一定のデータを伝達しないように構成することができる。これに加えて又はこれに代えて、ＴＣＵ１２８は、ＴＡＵ１５０がＴＣＵ１２８に対して認証される前にある一定のデータを伝達しないように構成することができる。例えば、ＴＡＵ１５０は、ＴＣＵ１２８の正当性が確認された後に初めて管製造データ３０４、管較正データ３０６、及び／又は管作動データ３０８をＴＣＵ１２８に放出又は送信するように構成することができる。従って、Ｘ線管１５２は、ＴＣＵ１２８とＴＡＵ１５０が互いに対して認証し合わない限り作動可能にすることができない。それによってＸ線管が機能的に不適合な管制御ユニットを用いて作動され、Ｘ線管の不備のある作動又は潜在的に危険な作動をもたらすのを防止することができる。一部の構成では、システム１００は、ＴＣＵ１２８とＴＡＵ１５０が互いに認証し合った後に初めて作動させることができる。

Ｘ線管１５２は、認証モジュール３１２に関連付けられた不正変更回避デバイスを含むことができる。不正変更回避デバイスは、認証モジュール３１２の操作を阻止するか又は無認証操作を防止するように構成することができる。

一部の構成では、認証モジュール３１２は、高度暗号化規格（ＡＥＳ）又はトリプルデータ暗号化アルゴリズム（３ＤＥＳ）認証規格に準拠する認証プロトコルを実施することができる。他の構成では、認証モジュール３１２は、他の適切な認証プロトコルを実施することができる。認証モジュール３１２は、Ｘ線管１５２がＴＣＵ１２８と機能的に整合しているか否かを示す第１の認証データに基づいてＴＣＵ１２８を認証するように構成することができる。認証モジュール３１２は、ＴＣＵ１２８がＸ線管１５２と機能的に整合しているか否かを示す第２の認証データに基づいてＴＣＵ１２８によって認証されるように構成することができる。

ＴＣＵ１２８は、認証モジュール４１２又は認証モジュール３１２に対応するデバイスを含むことができる。認証モジュール４１２は、ＴＡＵ１５０の認証モジュール３１２と作動的に結合することができる。認証モジュール４１２は、ＴＣＵ１２８をＴＡＵ１５０に対して認証するように構成することができる。認証モジュール４１２は、ＴＣＵ１２８がＴＡＵ１５０又はＸ線管１５２と機能的に整合しているか否かを示すデータを含むことができる。一部の構成では、認証モジュール４１２は、Ａｔｍｅｌによって生産されているＡＴＳＨＡ２０４Ａ認証チップ又は別の適切な認証チップ又は認証モジュールを含むことができる。他の構成では、認証モジュール４１２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又はソフトウエアモジュールとして実施することができる。一部の構成では、認証モジュール４１２は、Ｘ線管１５２の作動条件に耐えるように構成することができる。例えば、認証モジュール４１２は、Ｘ線管１５２及び／又はガントリー１１２の近くの作動温度、圧力、回転力、及び／又は他の条件に耐えるように構成することができる。一例では、認証モジュール４１２は、少なくとも４０℃、７５℃、及び／又は８５℃の作動温度に耐えるように構成することができる。別の例では、認証モジュール４１２は、少なくとも２２ｇ又は４４ｇのｇ−力に耐えるように構成することができる。更に別の例では、認証モジュール４１２は、少なくとも７０ｋＰａ又は１０６ｋＰａの圧力に耐えるように構成することができる。

認証モジュール３１２と認証モジュール４１２は、互いの間で信号を送信するために、３１３の場所に示すあらゆる適切な結合機構を通して互いに通信的に結合することができる。例えば、認証モジュール３１２と認証モジュール４１２は、アナログ信号、デジタル信号、及び／又は無線信号を送るために結合することができる。一部の構成では、認証モジュール３１２と認証モジュール４１２は、暗号化リンク３１３又は他の適切なセキュア接続を通して通信的に結合することができる。セキュア接続は、認証モジュール３１２と認証モジュール４１２とによって与えられる認証機構の回避を実質的に防止するように構成することができる。

ＴＣＵ１２８は、認証モジュール４１２に関連付けられた不正変更回避デバイスを含むことができる。不正変更回避デバイスは、認証モジュール４１２の操作を阻止するか又は無認証操作を防止するように構成することができる。

一部の構成では、ＴＡＵ１５０に対する電力は、Ｘ線管１５２が供給することができる。

一部の構成では、認証モジュール４１２は、高度暗号化規格（ＡＥＳ）又はトリプルデータ暗号化アルゴリズム（３ＤＥＳ）認証規格に準拠する認証プロトコルを実施することができる。他の構成では、認証モジュール４１２は、他の適切な認証プロトコルを実施することができる。認証モジュール４１２は、Ｘ線管１５２がＴＣＵ１２８と機能的に整合しているか否かを示す第１の認証データに基づいてＴＡＵ１５０を認証するように構成することができる。認証モジュール４１２は、Ｘ線管１５２がＴＣＵ１２８と機能的に整合しているか否かを示す第２の認証データに基づいてＴＣＵ１２８によって認証されるように構成することができる。

ＴＡＵ１５０は、メモリ３３０及び／又はプロセッサ３２０を含むことができる。メモリ３３０は、製造データ３０４、管較正データ３０６、及び／又は管作動データ３０８を含むＸ線管データ３０２を記録又は格納することができる。プロセッサ３２０は、センサ３５０ａ〜３５０ｎによって得られたＸ線管１５２に関する管作動データ３０８に少なくとも部分的に基づいて１又は２以上の管診断メトリック３１０を生成するように構成することができる。管診断メトリック３１０は、残りの軸受寿命、残りのアノード寿命、残りのエミッタ寿命、及び真空不良表示を含むことができる。一部の構成では、プロセッサ３２０は、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は類似のデバイス又は回路とすることができる。一部の構成では、プロセッサ３２０は、Ａｍｔｅｌによって生産されているＳＡＭ４Ｅ１６Ｅ、ＳＡＭ４Ｅ８Ｅ、ＳＡＭ４Ｅ１６Ｃ、又はＳＡＭ４Ｅ８Ｃ ＡＲＭベースのＦｌａｓｈ ＭＣＵ、又は別の適切なプロセッサとすることができる。一部の構成では、プロセッサ３２０及び／又はメモリ３３０は、Ｘ線管１５２の作動条件に耐えるように構成することができる。例えば、プロセッサ３２０及び／又はメモリ３３０は、Ｘ線管１５２及び／又はガントリー１１２の作動温度、圧力、回転力、及び／又は他の条件に耐えるように構成することができる。一例では、プロセッサ３２０及び／又はメモリ３３０は、少なくとも４０℃、７５℃、及び／又は８５℃の作動温度に耐えるように構成することができる。別の例では、プロセッサ３２０及び／又はメモリ３３０は、少なくとも２２ｇ又は４４ｇのｇ−力に耐えるように構成することができる。更に別の例では、プロセッサ３２０及び／又はメモリ３３０は、少なくとも７０ｋＰａ又は１０６ｋＰａの圧力に耐えるように構成することができる。

ＴＡＵ１５０は、ＴＡＵ１５０とＴＣＵ１２８の間で通信リンク３１５を通して情報を送信するための通信モジュール３１４を含むことができる。これに加えて又はこれに代えて、通信モジュール３１４は、ＴＡＵ１５０とＸ線管１５２から遠隔のコンピュータシステムとの間で情報を送信することができる。一部の構成では、通信リンク３１５は、電気ケーブル、光ケーブル、ローカルエリアネットワーク接続、ワイドエリアネットワーク接続、ＷｉＦｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続、セルラー接続、又はその組合せのうちの１又は２以上とすることができる。他の構成では、通信リンク３１５は、ＴＡＵ１５０とＸ線管１５２から遠隔のコンピュータシステムとを通信的に結合するためのあらゆる適切なリンクとすることができる。

一部の構成では、ＴＡＵ１５０の回路は、Ｘ線管１５２の作動によって発生する電圧スパイクからの電気保護を含むことができる。例えば、回路は、電力線と信号線と接地の間に過渡電圧抑制（ＴＶＳ）ダイオードを含むことができる。ＴＶＳは、誘導電圧がアバランシェ降伏電圧を超過した時に過剰電流を短絡させ、それによって予め決められた電圧（例えば、降伏電圧）よりも大きい過電圧を抑止することによって作動する抑制デバイスとすることができる。一部の構成では、ＴＡＵ１５０の回路は、１４０ｋＶまで又はそれよりも高い電圧からＴＡＵ１５０を保護することができる。

一部の構成では、ＴＡＵ１５０は、Ｘ線管１５２の作動条件に耐えるように構成することができる。例えば、プロセッサ３２０及び／又はメモリ３３０は、Ｘ線管１５２及び／又はガントリー１１２の作動温度、圧力、回転力、及び／又は他の条件に耐えるように構成することができる。一部の構成では、ＴＡＵ１５０は、Ｘ線管１５２の作動温度に耐える耐熱性とすることができる。一例では、ＴＡＵ１５０は、少なくとも４０℃、７５℃、及び／又は８５℃の作動温度に耐えるように構成することができる。別の例では、ＴＡＵ１５０は、少なくとも２２ｇ又は４４ｇのｇ−力に耐えるように構成することができる。更に別の例では、ＴＡＵ１５０は、少なくとも７０ｋＰａ又は１０６ｋＰａの圧力に耐えるように構成することができる。

ＴＣＵ１２８は、メモリ４３０及び／又はプロセッサ４２０を含むことができる。メモリ４３０は、ＴＡＵ１５０及び／又はセンサ３５０ａ〜３５０ｎから受信したＸ線管データ３０２’を格納又は記録することができる。受信Ｘ線管データ３０２’は、ＴＣＵ１２８上のＸ線管データ３０２に対応するか又は同一とすることができる。Ｘ線管データ３０２’は、例えば、ＴＡＵ１５０上の管製造データ３０４、管較正データ３０６、及び／又は管作動データ３０８それぞれに対応するか又は同一の管製造データ３０４’、管較正データ３０６’、及び／又は管作動データ３０８’を含むことができる。メモリ４３０はまた、較正ファイル４０２（管制御ユニットデータ）と、ＴＡＵ１５０から受信したＸ線管データ３０２’とを含むことができる。一部の構成では、較正ファイル４０２（管制御ユニットデータ）は、メモリ４３０内で組み合わされたＸ線管データ３０２’を含むことができる。

プロセッサ４２０は、Ｘ線管１５２に関する管作動データ３０８に少なくとも部分的に基づいて管診断メトリック３１０のうちの１又は２以上を生成するように構成することができる。管診断メトリック３１０は、残りの軸受寿命、残りのアノード寿命、残りのエミッタ寿命、真空不良表示のような寿命終了の予想又は予測、及び／又は他の寿命終了予想を含むことができる。一部の構成では、プロセッサ４２０は、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は類似のデバイス又は回路とすることができる。一部の構成では、プロセッサ３２０は、Ａｍｔｅｌによって生産されているＳＡＭ４Ｅ１６Ｅ、ＳＡＭ４Ｅ８Ｅ、ＳＡＭ４Ｅ１６Ｃ、又はＳＡＭ４Ｅ８Ｃ ＡＲＭベースのＦｌａｓｈ ＭＣＵ、又は別の適切なプロセッサとすることができる。一部の構成では、プロセッサ４２０及び／又はメモリ４３０は、ガントリー１１２の作動条件及び／又はＸ線管１５２の近くの作動条件に耐えるように構成することができる。例えば、プロセッサ４２０及び／又はメモリ４３０は、Ｘ線管１５２及び／又はガントリー１１２の近くの作動温度、圧力、回転力、及び／又は他の条件に耐えるように構成することができる。一例では、プロセッサ４２０及び／又はメモリ４３０は、少なくとも４０℃、７５℃、及び／又は８５℃の作動温度に耐えるように構成することができる。別の例では、プロセッサ４２０及び／又はメモリ４３０は、少なくとも２２ｇ又は４４ｇのｇ−力に耐えるように構成することができる。更に別の例では、プロセッサ４２０及び／又はメモリ４３０は、少なくとも７０ｋＰａ又は１０６ｋＰａの圧力に耐えるように構成することができる。

ＴＣＵ１２８は、ＴＡＵ１５０、システム制御ユニット１２６、及び／又はＸ線管１５２から遠隔のコンピュータシステムの間で通信リンク３１５を通して情報を送信するための通信モジュール４１４を含むことができる。一部の構成では、通信モジュール４１４は、電気ケーブル、光ケーブル、ローカルエリアネットワーク接続、ワイドエリアネットワーク接続、ＷｉＦｉ接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、セルラー接続、又はその組合せを含むことができる。他の構成では、通信モジュール４１４は、ＴＣＵ１２８とそれから遠隔のコンピュータシステムとを通信的に結合するためのあらゆる適切なリンクを含むことができる。

ＴＡＵ１５０は、通信リンク１３５を通して製造データ３０４、管較正データ３０６、管作動データ３０８、及び／又は管診断メトリック３１０をＴＣＵ１２８及び／又はＸ線管１５２から遠隔のコンピュータシステムに送信することができる。一方、ＴＣＵ１２８は、通信リンク１３５を通して製造データ３０４’、管較正データ３０６’、管作動データ３０８’、及び／又は管診断メトリック３１０’をシステム制御ユニット１２６、及び／又はＸ線管１５２及び／又はＴＣＵ１２８から遠隔のコンピュータシステムに送信することができる。

通信モジュール３１４と通信モジュール４１４は、互いの間で信号を送信するのに適切ないずれかの結合機構を通して互いに通信的に結合することができる。例えば、通信モジュール３１４と通信モジュール４１４は、アナログ信号、デジタル信号、及び／又は無線信号を送るために通信リンク３１５によって結合することができる。一部の構成では、通信モジュール３１４と通信モジュール４１４は、暗号化リンク３１５又は他の適切なセキュア接続を通して通信的に結合することができる。一部の構成では、通信リンク１３５、３１３、及び／又は３１５は、単一暗号化リンクのような単一接続部とすることができる。一部の構成では、通信リンク１３５、３１３、及び／又は３１５は、同じ物理的リンクの別個のソフトウエア層又は通信リンクとすることができる。

図示していない構成では、システム１００は、ＴＣＵ１２８を含まない場合があり、ＴＡＵ１５０は、システム制御ユニット１２６に通信的に結合することができる。そのような構成では、Ｘ線管１５２をシステム制御ユニット１２６によって直接制御することができ、Ｘ線管１５２は、電子ステアリング磁気系及集束構成要素を含まない場合がある。そのような構成では、ＴＡＵ１５０とシステム制御ユニット１２６は、例えば暗号化リンク１３５に関して本明細書で説明するように暗号化リンク又は他の適切なセキュア接続を通して通信的に結合することができる。更に、ＴＡＵ１５０とシステム制御ユニット１２６は、ＴＡＵ１５０及びＴＣＵ１２８に関して本明細書で説明するように認証、正当性確認、及び／又は暗号化を実施することができる。システム１００は、ＴＡＵ１５０とシステム制御ユニット１２６とをこれらが機能的に適合することを保証するために認証するように構成することができる。認証は、機能的に適合しないＸ線管とシステム制御ユニットの間のデータ交換を防止することができる。最初にＸ線管１５２とシステム制御ユニット１２６とが互いに認証し合わない限り、Ｘ線管１５２とシステム制御ユニット１２６との間でデータを伝達することができない。それによって管とシステム制御ユニットの間の不用意な不整合を防止することができる。

図５は、例えば、システム１００に実施することができる例示的方法５００の流れ図である。方法５００は、管補助ユニットから管制御ユニットでＸ線管データを受信することができるブロック５０２において開始することができる。受信Ｘ線管データは、Ｘ線管の固有の作動パラメータ／特性を反映することができる管較正データを含むことができる。一部の実施では、ＴＣＵ１２８においてＴＡＵ１５０からＸ線管データ３０２’が受信される。

ブロック５０４において、Ｘ線管データは、管制御ユニットデータと較正ファイル内で結合することができる。結合データは、例えば、電子ビーム制御（例えば、作動中にＸ線管によって供給される電子ビーム及び得られる焦点の位置決め及びサイズを制御するための静電及び／又は磁気集束、並びに磁気ステアリングコイル設定）を含むＸ線管の少なくとも一部の態様を作動させるために管制御ユニットによって使用される較正ファイルを生成又は他に供給するのに使用することができる。更に、本方法は、受信Ｘ線管データを管制御ユニットに格納されている管制御ユニットデータ、並びにいずれかの顧客調節データ／パラメータと結合する段階を含むことができる。

較正ファイルは、管制御ユニットに格納することができる。較正ファイルは、Ｘ線管の集束及びステアリング構成要素を制御するための集束及びステアリング較正データを含むことができる。一部の実施では、Ｘ線管データ３０２’をＴＣＵ１２８のメモリ４３０上に格納された較正ファイル４０２（管制御ユニットデータ）と結合することができる。

一部の構成では、Ｘ線管データは、暗号化することができるか又は暗号化されたデータを含むことができる。方法５００は、Ｘ線管データを復号及び暗号化する段階を含むことができる。暗号化されたＸ線管データは、管制御ユニットで復号することができる。一部の実施では、Ｘ線管データ３０２は、ＴＡＵ１５０の認証モジュール３１２において暗号化することができる。ＴＣＵ１２８では、暗号化されたＸ線管データ３０２’を受信することができる。ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２は、暗号化されたＸ線管データ３０２’を復号することができる。復号されたＸ線管データ３０２’は、ＴＣＵ１２８のメモリ４３０に格納することができる。

一部の構成では、Ｘ線管データは、Ｘ線管の作動中に取得された管作動データを含むことができる。ブロック５０６において、管作動データに基づいて管診断メトリックを生成することができる。一部の実施では、管作動データ３０８に基づいてＴＡＵ１５０のプロセッサ３２０又はＴＣＵ１２８のプロセッサ４２０が管診断メトリック３１０を生成することができる。

ブロック５０８において、管診断メトリック又はＸ線管データをコンピュータシステムに送信することができる。管診断メトリック又はＸ線管データは、通信リンクを通じて送信することができる。コンピュータシステムは、管制御ユニットから遠隔である場合がある。一部の実施では、管診断メトリック３１０又はＸ線管データ３０２は、ＴＣＵ１２８から遠隔のコンピュータシステムに通信リンク３１５を通して送信することができる。

図６は、例えば、システム１００に実施することができる例示的方法６００の流れ図である。方法６００は、Ｘ線管に関して管作動データが得られるブロック６０２で開始することができる。管作動データは、Ｘ線管と作動的に結合された１又は２以上のセンサが取得することができる。一部の実施では、Ｘ線管１５２と作動的に結合されたセンサ３５０ａ〜３５０ｎのうちの１又は２以上は、Ｘ線管１５２に関する管作動データ３０８を取得することができる。

ブロック６０４において、管作動データを格納することができる。管作動データは、管補助ユニットのメモリに格納することができる。一部の実施では、管作動データ３０８は、ＴＣＵ１２８のメモリ４３０に格納することができる。

ブロック６０６において、管作動データを管制御データと結合することによって較正ファイルを生成するか又は更新することができる。管作動データは、管制御ユニット上で管制御データと較正ファイル内で結合することができる。例えば、一部の実施では、Ｘ線管データ３０２の管作動データ３０８をＴＣＵ１２８のメモリ４３０上にある較正ファイル４０２（制御ユニットデータ）と結合することができる。

ブロック６０８において、管作動データをコンピュータシステムに送信することができる。コンピュータシステムは、Ｘ線管から遠隔である場合がある。一部の実施では、管作動データ３０８は、Ｘ線管１５２又はＴＡＵ１５０からＴＣＵ１２８及び／又はＸ線管１５２から遠隔のコンピュータシステムに送信することができる。

一部の構成では、管作動データは、ＴＣＵ１２８がＴＡＵ１５０に対して認証される前ではＴＣＵ１２８に送信することができない。例えば、ＴＡＵ１５０は、ＴＣＵ１２８の正当性が確認された後に初めてある一定のデータを放出又は送信するように構成することができる。

図７は、例えば、システム１００に実施することができる例示的方法７００の流れ図である。方法７００は、Ｘ線管が管制御ユニットに適正に整合していることを確認してこれら２つのデバイスが正しく相互作動することになることを確立するのに使用される。方法７００は、例えば、Ｘ線管から管制御ユニットへ、又は管制御ユニットからＸ線管へのいずれか又はこれらの両方で（双方向認証）１又は２以上の認証コードを交換する段階を含むことができる。例えば、交換されたコードが予め決められた鍵に整合した場合に、Ｘ線管と管制御ユニットとが意図する整合を提供すると決定される。一部の実施形態において、与えられた管と管制御ユニットとの間で整合が確認された後に初めてＸ線管はその較正データを管制御ユニットに放出することになる。一部の実施形態において、認証コードは、暗号化通信リンクを通じて交換される。更に別の実施形態において、認証コードは、その無認証検出を防止するために絶えず変更される。

方法７００は、Ｘ線管に照会を行うことができるブロック７０２において開始することができる。Ｘ線管は、管制御ユニットに通信的に結合することができる。Ｘ線管には、管制御ユニットが照会を行うことができる。一部の実施では、Ｘ線管１５２に対して、ＴＣＵ１２８が照会を行うことができる。例えば、Ｘ線管１５２の認証モジュール３１２に対して、ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２が照会を行うことができる。

ブロック７０４において、照会に対する応答を受信することができる。応答は、管制御ユニットでＸ線管から受信することができる。一部の実施では、ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２が、ＴＡＵ１５０の認証モジュール３１２から照会に対する応答を受信することができる。

ブロック７０６において、受信応答を認証鍵に対して比較することができる。認証鍵は、管制御ユニットに付属とすることができる。管制御ユニットは、受信応答を認証鍵に対して比較することができる。一部の実施では、ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２が、受信応答を認証鍵に対して比較する。

ブロック７０８において、管制御ユニットをＸ線管に対して認証することができる。管制御ユニットは、認証鍵がＸ線管から受信した応答に整合した場合にＸ線管に対して認証することができる。管制御ユニットは、受信応答が認証鍵に整合するのに応答してＸ線管に対して認証することができる。一部の実施では、認証鍵がＸ線管１５２のＴＡＵ１５０から受信した応答に整合する場合に、ＴＣＵ１２８をＸ線管１５２に対して認証することができる。

ブロック７１０において、管制御ユニットでＸ線管からＸ線管データを受信することができる。Ｘ線管データは、Ｘ線管の認証の後にＸ線管から受信することができる。一部の実施では、ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２によるＸ線管１５２の認証の後にＴＣＵ１２８がＸ線管データ３０２を受信することができる。一部の構成では、Ｘ線管データ３０２は、ＴＡＵの認証モジュール３１２によって暗号化することができる。ＴＣＵ１２８では、暗号化されたＸ線管データ３０２を受信することができる。方法７００は、暗号化されたＸ線管データ３０２を復号する段階を含むことができる。一部の構成では、ＴＣＵ１２８がＴＡＵ１５０に対して認証されるか又はＴＡＵ１５０がＴＣＵ１２８に対して認証されるまでＸ線管１５２からＸ線管データ３０２を受信することができない。

更に、方法７００は、Ｘ線管から認証照会を受信する段階と、認証照会に対する応答を生成する段階と、第２の識別鍵が応答に整合した場合に管制御ユニットをＸ線管に対して認証する段階とを含むことができる。方法７００は、Ｘ線管が管制御ユニットを認証するのに応答して、Ｘ線管のパラメータに基づくＸ線管データをＸ線管から受信する段階を含むことができる。

方法７００の一部の構成では、認証は、Ｘ線管が管制御ユニットと機能的に整合しているか否かを示す第１の認証データに基づいて実施される。方法７００の一部の構成では、認証は、管制御ユニットがＸ線管と機能的に整合しているか否かを示す第２の認証データに基づいて実施される。

一部の構成では、ＴＣＵ１２８がＴＡＵ１５０に対して認証されるまで、又はＴＡＵ１５０がＴＣＵ１２８に対して認証されるまで、管制御ユニットでＸ線管からＸ線管データを受信することができない。

図８は、例えば、システム１００に実施することができる例示的方法８００の流れ図である。方法８００は、管制御ユニットがＸ線管に適正に整合していることを確認してこれら２つのデバイスが正しく相互作動することになることを確立するのに使用される。方法８００は、例えば、Ｘ線管から管制御ユニットへ、又は管制御ユニットからＸ線管へのいずれか、又はこれらの両方（双方向認証）で１又は２以上の認証コードを交換する段階を含むことができる。例えば、交換されたコードが予め決められた鍵に整合した場合に、Ｘ線管と管制御ユニットは意図する整合を提供すると決定される。一部の実施形態において、与えられたＸ線管と管制御ユニットの間で整合が確認された後に初めてＸ線管はその較正データを管制御ユニットに放出することになる。一部の実施形態において、認証コードは、暗号化通信リンクを通じて交換される。更に別の実施形態において、認証コードは、その無認証検出を防止するために絶えず変更される。

方法８００は、管制御ユニットに照会を行うことができるブロック８０２において開始することができる。管制御ユニットは、Ｘ線管に通信的に結合することができる。管制御ユニットには、Ｘ線管の管補助ユニットが照会を行うことができる。一部の実施では、ＴＣＵ１２８には、Ｘ線管１５２のＴＡＵ１５０が照会を行うことができる。例えば、ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２に対してＸ線管１５２の認証モジュール３１２が照会を行うことができる。

ブロック８０４において、照会に対する応答を受信することができる。応答は、Ｘ線管の管補助ユニットで管制御ユニットから受信することができる。一部の実施では、ＴＡＵ１５０の認証モジュール３１２は、ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２から照会に対する応答を受信することができる。

ブロック８０６において、受信応答を認証鍵に対して比較することができる。認証鍵は、Ｘ線管の管補助ユニットに付属とすることができる。Ｘ線管の管補助ユニットは、受信応答を認証鍵に対して比較することができる。一部の実施では、ＴＡＵ１５０の認証モジュール３１２が、受信応答を認証鍵に対して比較する。

ブロック８０８において、管制御ユニットをＸ線管に対して認証することができる。管制御ユニットは、認証鍵が管制御ユニットから受信した応答に整合した場合にＸ線管に対して認証することができる。管制御ユニットは、受信応答が認証鍵に整合するのに応答してＸ線管に対して認証することができる。一部の実施では、認証鍵がＴＣＵ１２８から受信した応答に整合する場合にＴＣＵ１２８をＸ線管１５２に対して認証することができる。

ブロック８１０において、Ｘ線管データは、Ｘ線管から管制御ユニットに送信することができる。Ｘ線管データは、Ｘ線管の認証の後にＸ線管から送信することができる。一部の実施では、ＴＡＵ１５０の認証モジュール３１２がＴＣＵ１２８をＴＡＵ１５０に対して認証した後に、Ｘ線管データ３０２をＴＡＵ１５０からＴＣＵ１２８に送信することができる。一部の構成では、ＴＣＵ１２８がＴＡＵ１５０に対して認証されるまで、又はＴＡＵ１５０がＴＣＵ１２８に対して認証されるまで、Ｘ線管データ３０２をＸ線管１５２からＴＣＵ１２８に送信することができない。一部の構成では、Ｘ線管データ３０２は、ＴＡＵの認証モジュール３１２によって暗号化することができる。ＴＣＵ１２８では、暗号化されたＸ線管データ３０２を受信することができる。ＴＣＵ１２８の認証モジュール４１２は、暗号化されたＸ線管データ３０２を復号することができる。

更に、方法８００は、管制御ユニットから認証照会を受信する段階と、認証照会に対する応答を生成する段階と、第２の認証鍵が応答に整合した場合にＸ線管を管制御ユニットに対して認証する段階とを含むことができる。更に、方法８００は、管作動データを暗号化する段階と、管作動データを管制御ユニットに送信する段階と、暗号化された管作動データを管制御ユニットで復号する段階とを含むことができる。

方法８００の一部の構成では、認証は、Ｘ線管が管制御ユニットと機能的に整合しているか否かを示す第１の認証データに基づいて実施される。方法８００の一部の構成では、認証は、管制御ユニットがＸ線管と機能的に整合しているか否かを示す第２の認証データに基づいて実施される。

一部の構成では、方法５００、６００、７００、８００は、Ｘ線管を較正する段階を含むことができる。Ｘ線管を較正する段階は、Ｘ線管に固有の較正情報を取得する段階を含むことができる。較正情報は、Ｘ線管上に格納されたものとすることができる。これに加えて又はこれに代えて、較正情報は、デバイス履歴ファイル（ＤＨＦ）に格納されたものとすることができる。方法５００、６００、７００、８００は、例えば、管制御ユニットでＸ線管から較正情報を検索して取得する段階を含むことができる。較正情報は、管制御ユニットを較正するのに使用することができる。管制御ユニット較正データは、例えば、ＤＨＦに格納することができる。方法５００、６００、７００、８００は、Ｘ線管と管制御ユニットとを互いに認証し合うために双方向暗号認証を実施する段階を含むことができる。方法５００、６００、７００、８００は、管較正を管制御ユニットにアップロードする段階を含むことができる。方法５００、６００、７００、８００は、Ｘ線管の較正表と管制御ユニットの較正表とを結合する段階を含むことができる。

個別のブロックとして示すが、方法５００、６００、７００、８００の様々なブロックは、望ましい実施に依存して追加ブロックに分割され、より少ないブロックに組み合わされ、又は削除することができる。

一例示的実施形態において、Ｘ線管は、ハウジングと、カソードと、少なくとも部分的にハウジング内に位置決めされたアノードとを含むことができる。カソードとアノードは、アノードのターゲット面がカソードによって放出された電子を受け入れるように位置決めされるように分離することができる。Ｘ線管は、Ｘ線管と作動的に接続されるように構成されてＸ線管のステアリング及び集束構成要素を制御するように構成された管制御ユニットに対してＸ線管を認証するように構成された認証モジュールを含むことができる。

Ｘ線管は、認証モジュールの無認証操作を防止するように構成された不正変更回避デバイスを含むことができる。認証モジュールは、高度暗号化規格（ＡＥＳ）又はトリプルデータ暗号化アルゴリズム（３ＤＥＳ）認証規格のうちの少なくとも一方に準拠する認証プロトコルを実施することができる。認証モジュールは、Ｘ線管が管制御ユニットと機能的に整合しているか否かを示す第１の認証データに基づいて管制御ユニットを認証するように構成することができる。認証モジュールは、管制御ユニットがＸ線管と機能的に整合しているか否かを示す第２の認証データに基づいて管制御ユニットによって認証されるように構成することができる。

Ｘ線管は、Ｘ線管に対する管作動データを取得するために１又は２以上のセンサを含むか又はそれらと作動的に結合することができる。Ｘ線管は、Ｘ線管に対する管作動データに少なくとも部分的に基づいて管診断メトリックを生成するように構成されたプロセッサを含むことができる。Ｘ線管は、Ｘ線管に対する作動データをＸ線管から遠隔のコンピュータシステムに送信するように構成された通信リンクを含むことができる。Ｘ線管は、作動データを格納するように構成されたメモリを含むことができる。

別の例示的実施形態において、方法は、管制御ユニットからＸ線管に照会を行う段階と、受信応答を管制御ユニットに関連付けられた認証鍵に対して比較する段階と、認証鍵が応答に整合した場合に管制御ユニットをＸ線管に対して認証する段階とを含むことができる。本方法は、Ｘ線管の認証の後にＸ線管からＸ線管データを受信する段階を含むことができる。一部の態様において、Ｘ線管データは、Ｘ線管の試験されたパラメータに基づく管較正データを含むことができる。

本方法は、Ｘ線管データを管制御ユニット上に格納された管制御ユニットデータと結合する段階を含むことができる。本方法は、Ｘ線管データを復号する段階を含むことができる。本方法は、Ｘ線管から認証照会を受信する段階、認証照会に対する応答を生成する段階、及び／又は第２の識別鍵が応答に整合した場合に管制御ユニットをＸ線管に対して認証する段階を含むことができる。本方法は、Ｘ線管が管制御ユニットを認証するのに応答してＸ線管のパラメータに基づくＸ線管データをＸ線管から受信する段階を含むことができる。

以上の説明及び以下の特許請求の範囲に対して用いる用語及び言葉は、書誌学的な意味に限定されず、本発明の開示の明瞭で一貫した理解を可能にするためにのみ使用するものである。単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、別途明確に指定しない限り、１つ又は複数の参照物を含むことは理解されるものとする。従って、例えば、「構成要素面」への参照は、そのような面のうちの１又は２以上への参照を含む。

本発明の開示で説明する実施形態は、下記でより詳細に解説する様々なコンピュータハードウエアモジュール又はコンピュータソフトウエアモジュールを含む専用又は汎用コンピュータの使用を含むことができる。

本発明の開示の範囲内の実施形態はまた、コンピュータ実行可能命令又はデータ構造を担持するための又はそれを格納したコンピュータ可読媒体を更に含む。そのようなコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用コンピュータがアクセス可能であるあらゆる利用可能媒体とすることができる。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、又は他の磁気ストレージデバイス、又はコンピュータ実行可能命令又はデータ構造の形態で望ましいプログラムコード手段を担持又は格納するのに使用することができ、汎用又は専用コンピュータがアクセス可能であるあらゆる他の媒体を含むことができる。情報が、ネットワーク又は別の通信接続（ハードウエア、無線、又はハードウエア又は無線の組合せのいずれか）を通してコンピュータに伝達又は供給される時に、コンピュータは、相応にこの接続をコンピュータ可読媒体と見なす。従って、あらゆるそのような接続は、相応にコンピュータ可読媒体と呼ばれる。上述の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。

コンピュータ実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、又は専用処理デバイスにある一定の機能又は機能群を実施させる命令及びデータを含む。

本明細書に使用する「モジュール」又は「構成要素」は、コンピュータシステム上で実行されるソフトウエアオブジェクト又はソフトウエアルーチンを指すことができる。本明細書で説明する様々な構成要素及びモジュールは、コンピュータシステム上で実行される（別個のスレッドとして）オブジェクト又は処理として実施することができる。本明細書で説明するシステム及び方法は、ソフトウエアに実施することができるが、ハードウエア又はソフトウエアとハードウエアの組合せにおける実施も可能であり、かつ企図している。本明細書では、「コンピュータ」又は「コンピュータシステム」は、本明細書でこれまでに定めたあらゆる適切なコンピュータシステム又はコンピュータシステム上で作動するあらゆるモジュール又はモジュールの組合せとすることができる。

開示した処理及び／又は方法に関して、これらの処理及び方法に実施される機能は、状況が示すことができるものとは異なる順序に実施することができる。更に、概説した段階及び作動は、単なる例として提供したものであり、これらの段階及び作動のうちの一部は、任意的であり、より少ない段階及び作動に組み合わされ、又は追加の段階及び作動に拡張することができる。

本発明の開示は、異なる他の構成要素内に含まれるか又は関連する様々な構成要素を時として例示することができる。例示するそのようなアーキテクチャは、例示的なものに過ぎず、同じか又は類似の機能を達成する多くの他のアーキテクチャを実施することができる。

本発明の開示の態様は、その精神又は本質的特性から逸脱することなく他の形態に具現化することができる。説明した態様は、全ての点で例示的であり、限定的ではないと考えるものとする。特許請求する主題は、以上の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示している。特許請求の範囲の意味及びその均等物の範囲に収まる全ての変更は、それらの範囲内に包含されるものとする。

１００ Ｘ線撮像システム
１１２ ガントリー
１１４ Ｘ線源アセンブリ
１２２ 患者
１４６ 起動台

Claims (20)

1. Ｘ線管であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に位置決めされたカソード及びアノードであって、該アノードのターゲット面が該カソードによって放出された電子を受け入れるように位置決めされるように離間された前記カソード及びアノードと、
   前記ハウジングに結合された管補助ユニットであって、Ｘ線管のパラメータに基づく管較正データを含むＸ線管データを含む前記管補助ユニットと、
   を含むことを特徴とするＸ線管。
2. 前記管補助ユニットは、前記ハウジングに恒久的に結合されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
3. 前記Ｘ線管データは、製造番号、部品番号、型番、製造日付、製造場所、原産国、アプリケーションコードバージョン、及びブートローダーバージョンのうちの少なくとも１つを含む管製造データを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
4. 前記管較正データは、Ｘ線管の製造中に試験されたパラメータに基づいていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
5. 前記管補助ユニットは、管作動データを記録するように構成され、
   前記管作動データの少なくとも一部分が、Ｘ線管の作動中に取得される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
6. 前記管作動データは、Ｘ線管電流、Ｘ線管電圧、エミッタ電流、固定子電流、冷却剤流量、露出持続時間、アノード回転速度、アノード加速率、ガントリー振動、Ｘ線管振動、ガントリー速度、ガントリー負荷量、真空筐体圧力及び温度のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載のＸ線管。
7. 前記管補助ユニットは、Ｘ線管の電子ビームステアリング及び集束構成要素を制御するように構成された管制御ユニットと作動的に接続された認証モジュールを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
8. 前記認証モジュールは、Ｘ線管を前記管制御ユニットに対して認証するように構成されることを特徴とする請求項７に記載のＸ線管。
9. 前記認証モジュールは、認証データを含み、
   前記認証データは、Ｘ線管又は前記管補助ユニットが前記管制御ユニットと機能的に整合するか否かを示す、
   ことを特徴とする請求項７に記載のＸ線管。
10. 前記管補助ユニットは、タイマー、速度センサ、加速度計、位置センサ、温度センサ、電流センサ、電圧センサ、圧力センサ、及び流量センサのうちの１又は２以上と作動的に接続されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
11. 前記管補助ユニットとＸ線管から遠隔のコンピュータシステムとの間で情報を送信するための通信リンクを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
12. Ｘ線管のハウジングに結合された管補助ユニットからＸ線管データを管制御ユニットで受信する段階であって、該受信したＸ線管データが管較正データを含む前記受信する段階と、
    前記Ｘ線管データを前記管制御ユニット上に格納された管制御ユニットデータと結合する段階であって、該管制御ユニットデータが、前記Ｘ線管の集束及びステアリング構成要素を制御するための集束及びステアリング較正データを含む前記結合する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
13. 前記受信したＸ線管データは、暗号化されたデータを含み、
    方法が、
    前記暗号化されたデータを前記管制御ユニットで復号する段階、
    を更に含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記Ｘ線管を前記管制御ユニットで認証する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
15. 前記管制御ユニットを前記管補助ユニットで認証する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
16. 前記受信したＸ線管データは、前記Ｘ線管の作動中に取得された管作動データを更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
17. 前記管作動データは、前記管補助ユニットと作動的に結合された１又は２以上のセンサによって取得され、
    前記管作動データを前記管補助ユニットのメモリに記録する段階、
    を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
18. 前記管作動データは、Ｘ線管電流、Ｘ線管電圧、エミッタ電流、固定子電流、冷却剤流量、露出持続時間、アノード回転速度、アノード加速率、ガントリー振動、Ｘ線管振動、ガントリー速度、ガントリー負荷量、真空筐体圧力及び温度のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記受信した管作動データに基づいて管診断メトリックを前記管制御ユニットで生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
20. 前記管診断メトリックは、残りの軸受寿命、残りのアノード寿命、残りのエミッタ寿命、及び真空不良表示のうちの１又は２以上を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。

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