JP2018206582A - X-ray image capturing apparatus and X-ray tube - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、X線画像撮影装置およびX線管に関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray imaging apparatus and an X-ray tube.
被検体を通過したX線から画像を取得するX線画像撮影装置として、例えば、X線CT(Computed Tomography)装置やX線TV寝台装置、X線循環器診断システムなどが知られている。この種のX線画像撮影装置に使用されるX線管は、たとえば、陰極と陽極間に直流高電圧を印加し、陰極をフィラメント電流で加熱して熱電子を放出させ、フィラメントから放出された熱電子を陽極のターゲット上に集束させることでX線を放射する。ターゲットは、たとえばタングステンを用いて構成される。フィラメントから放出された熱電子は、集束電極で集束され、高電圧により加速されてターゲットに衝突する。 As an X-ray imaging apparatus that acquires an image from X-rays that have passed through a subject, for example, an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, an X-ray TV bed apparatus, an X-ray cardiovascular diagnostic system, and the like are known. An X-ray tube used in this type of X-ray imaging apparatus is emitted from a filament by, for example, applying a DC high voltage between the cathode and the anode and heating the cathode with a filament current to emit thermoelectrons. X-rays are emitted by focusing the hot electrons on the anode target. The target is configured using, for example, tungsten. The thermoelectrons emitted from the filament are focused by the focusing electrode, accelerated by a high voltage, and collide with the target.
陽極のターゲットは、熱電子ビームの衝突によって衝突箇所の1点が過熱されてしまう。そこで、この局所的な1点の過熱を防ぐために、X線管には、ターゲットを回転させる回転陽極を含むものがある。回転陽極は、陰極に対向して傘状のターゲットを有し、ターゲットを回転可能に支持する。熱電子は、ターゲットの傾斜面(陰極との対向面)に集束されてターゲット上に焦点を形成する。 The target of the anode is overheated at one point of collision by the collision of the thermionic beam. Therefore, in order to prevent this local overheating of one point, some X-ray tubes include a rotating anode that rotates a target. The rotating anode has an umbrella-shaped target facing the cathode, and supports the target rotatably. The thermoelectrons are focused on the inclined surface of the target (the surface facing the cathode) to form a focal point on the target.
回転陽極を含むX線管は、ターゲットを回転させることができるため、熱電子が局所的に集束するのを避けることができる。 Since the X-ray tube including the rotating anode can rotate the target, it is possible to avoid local focusing of the thermal electrons.
しかし、ターゲットを回転させるだけでは、ターゲット上の焦点の軌跡が常に同じ位置を辿るため、この軌跡の領域の温度が極端に上昇し過熱してしまう。 However, only by rotating the target, the locus of the focal point on the target always follows the same position, so that the temperature of the region of this locus is extremely increased and overheated.
本発明が解決しようとする課題は、X線管のターゲットの温度上昇を低減することである。 The problem to be solved by the present invention is to reduce the temperature rise of the target of the X-ray tube.
実施形態に係るX線画像撮影装置は、フィラメントから照射される熱電子の衝突によりX線を発生するターゲットと、前記ターゲットを支持するとともに、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離を変動させる駆動部と、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、前記ターゲットに対する前記熱電子の照射角を調整する調整部と、を備えたものである。 An X-ray imaging apparatus according to an embodiment includes a target that generates X-rays by the collision of thermoelectrons irradiated from a filament, a drive unit that supports the target and varies the distance between the target and the filament. And an adjusting unit that adjusts an irradiation angle of the thermoelectrons with respect to the target so that a focus position with respect to a driving direction of the target does not change based on a distance between the target and the filament.
実施形態に係るX線画像撮影装置およびX線管について、添付図面を参照して説明する。 An X-ray imaging apparatus and an X-ray tube according to embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
(X線CT装置の概略構成)
図1は、本実施形態に係るX線管11を含むX線CT装置1の一例を示すブロック図である。なお、以下の説明では、実施形態に係るX線画像撮影装置の一例としてX線CT装置1を用いる場合の例について示す。また、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸または寝台装置30の天板33の長手方向をz軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をx軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をy軸方向とそれぞれ定義するものとする(図1参照)。
(Schematic configuration of X-ray CT system)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of an
X線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とを有する。また、図2は、X線管11の構成例と、架台装置10のX線管制御装置20の処理回路21のプロセッサによる実現機能例とを示す概略的なブロック図である。
The X-ray
X線CT装置1には、X線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate−Type(第3世代CT)、リング状にアレイされた多数のX線検出素子が固定され、X線管のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate−Type(第4世代CT)等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。以下の説明では、本実施形態に係るX線CT装置1として第3世代のRotate/Rotate−Typeを採用する場合の例を示す。
The
架台装置10は、X線管11、X線検出器12、撮像領域が内在する開口部13aを有する回転フレーム13、X線高電圧装置14、架台制御装置15、ウェッジ16、コリメータ17、データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)18、および処理回路21を有するX線管制御装置20を備える。
The
図2に示すように、X線管11は、回転陽極51と、フィラメント(陰極)61とを有する。
As shown in FIG. 2, the
X線管11は、たとえば、X線高電圧装置14から高電圧の供給を受けて、フィラメント(陰極)61から回転陽極51のターゲット52に向けて熱電子を照射する。なお、本実施形態においては、一管球型のX線CT装置にも適用可能であるし、X線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のX線CT装置にも適用可能である。
For example, the
X線検出器12は、たとえば、X線管11の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列から構成される。X線検出器12は、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向に複数配列された構造を有する。X線検出器12は、X線管11から照射され、被検体(たとえば患者など)Pを通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をDAS18へと出力する。
The
また、X線検出器12は、たとえば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとから構成される間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータから構成され、シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶にて構成される。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板で構成される。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管等の光センサから構成される。
Moreover, the
なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子から構成される直接変換型の検出器であっても構わない。
Note that the
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持し、後述する架台制御装置15によってX線管11とX線検出器12とを回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やDAS18を更に備えて支持する。
The rotating
なお、DAS18が生成した検出データは、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置10の非回転部分、たとえば図示しない固定フレーム、に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置40へと転送される。なお、回転フレーム13から架台装置10の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。また、図示しない固定フレームは回転フレーム13を回転可能に支持するフレームである。
Note that the detection data generated by the
X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)および整流器等の電気回路から構成され、X線管11に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置から構成される。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、X線高電圧装置14は、回転フレーム13に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム側に設けられても構わない。
The X-ray
架台制御装置15は、プロセッサおよび記憶回路と、モータおよびアクチュエータ等の駆動機構とから構成される。架台制御装置15は、コンソール装置40または架台装置10に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台装置10の動作制御を行う機能を有する。たとえば、架台制御装置15は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御、ならびに寝台装置30および天板33を動作させる制御を行う。
The
なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、架台制御装置15がX軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。なお、架台制御装置15は架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられても構わない。
Note that the tilt control of the
ウェッジ16は、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線があらかじめ定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰するフィルタである。たとえば、ウェッジ16(ウェッジフィルタ(wedge filter)、ボウタイフィルタ(bow−tie filter))は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。
The
コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。
The
DAS18は、X線検出器12の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とから少なくとも構成され、検出データを生成する。DAS18が生成した検出データは、コンソール装置40へと転送される。
The
X線管制御装置20は、処理回路21およびメモリを少なくとも含む。X線管制御装置20の処理回路21は、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、X線管11のターゲット52の温度上昇を低減するための処理を実行するプロセッサである。また、X線管制御装置20は架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられても構わない。
The X-ray
寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを備えている。
The
基台31は、支持フレーム34を鉛直方向(y方向)に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を天板33の長軸方向(z方向)に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。
The
なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長軸方向(z方向)に移動してもよい。また、寝台駆動装置32は、寝台装置30の基台31ごと移動させてもよい。本発明を立位CTに応用可能な場合は、天板33に相当する患者移動機構を移動する方式であってもよい。また、ヘリカルスキャンや位置決めスキャン等、架台装置10の撮像系と天板33の位置関係の相対的な変更を伴うスキャンを実行する場合は、当該位置関係の相対的な変更は天板33の駆動によって行われてもよいし、架台の走行によって行われてもよく、またそれらの複合によって行われてもよい。
The couch driving device 32 may move the
コンソール装置40は、入力インターフェース41と、ディスプレイ42と、メモリ43と、処理回路44とを有する。
The
入力インターフェース41は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。たとえば、入力インターフェース41は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース41は、たとえばマウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、テンキー等により実現される。
The
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。たとえば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された医用画像(CT画像)や、ユーザからの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。たとえば、ディスプレイ42は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、OLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイ等によって構成される。
The
メモリ43は、たとえば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等の、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。メモリ43は、たとえば、投影データや再構成画像データを記憶する。なお、メモリ43の記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部はネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。
The
コンソール装置40の処理回路44は、たとえば入力インターフェース41から出力される入力操作の電気信号に応じてX線CT装置1の全体の動作を制御する。
The
たとえば、処理回路44は、入力インターフェース41を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各種機能を制御する。また、処理回路44は、DAS18から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ(DAS18が出力する検出データ)および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。
For example, the
また、処理回路44は、生成した投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってCT画像データを生成する。また、処理回路44は、入力インターフェース41を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、生成したCT画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや3次元画像データに変換する。
Further, the
(X線管11の構成)
続いて、本実施形態に係るX線管11の構成例および架台装置10のX線管制御装置20の処理回路21の実現機能例について説明する。
(Configuration of X-ray tube 11)
Next, a configuration example of the
図2に示すように、架台装置10のX線管制御装置20の処理回路21のプロセッサは、回転制御機能211、駆動制御機能212、照射角制御機能213、絞り制御機能214、および同期制御機能215を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態でメモリ43に記憶されている。
As shown in FIG. 2, the processor of the
また、図2に示すように、X線管11の回転陽極51は、熱電子が衝突することでX線を発生する傘状のターゲット52と、ロータ53と、シャフト54と、駆動機構55とを有する。ロータ53は、シャフト54に取り付けられる。シャフト54は、ロータ53を回転自在に支える図示しないベアリングを含む。ロータ53は、図示しないガラスバルブの外側に配置されたステータコイル71とともに電動機を構成する。ロータ53は、ターゲット52と一体的に、ステータコイル71からの回転磁界等によって回転軸(z軸)に沿って高速で回転する。回転制御機能211は、ステータコイル71を介してターゲット52を回転駆動するとともに回転速度を制御する。
ここで、従来の回転陽極151の問題点について説明する。
As shown in FIG. 2, the rotating
Here, problems of the conventional
図3(a)は、従来の焦点位置の軌跡156を説明するための回転陽極151の側面図であり、(b)は回転陽極151のターゲット152の正面図である。
3A is a side view of the
一般に、フィラメント161で発生した熱電子がターゲット152に衝突すると、エネルギーの大半は熱に変換され、ターゲット152の焦点において高熱が発生する。このため、ターゲット152をシャフトの回りに回転させることにより、焦点位置の軌跡156をリング状とすることができ、熱の1点集中を避けることができる。しかし、図3から明らかなように、焦点位置の軌跡156は、ターゲット152が1周するとふたたび元の場所に熱電子が衝突してしまう。このため、結局ターゲット152全体における発熱のピークは軌跡156に集中するため、この軌跡156のリングの長さによって、所定の管電流、管電圧におけるX線の連続出力時間が制限されてしまう。
In general, when thermoelectrons generated in the
そこで、本実施形態に係るX線管11は、焦点位置の軌跡を長くすることによって、X線の連続出力時間を長くすることを可能にする。
Thus, the
図4(a)は、本実施形態に係る焦点位置の軌跡56を説明するための回転陽極51の側面図であり、(b)は回転陽極51のターゲット52の正面図である。
FIG. 4A is a side view of the rotating
駆動機構55は、駆動支持部55aを介してシャフト54を支持する。また、駆動機構55は、駆動支持部55aを介して、シャフト54、ロータ53およびターゲット52を一体的に、ターゲット52の回転軸(z軸)に沿って並進駆動させる。この結果、ターゲット52とフィラメント61とのz軸方向の距離が変動する。駆動制御機能212は、駆動機構55の駆動支持部55aを介してターゲット52のz軸に沿った並進移動量および並進移動速度を制御する。
The
駆動支持部55aは、シャフト54を支持するとともにz軸に沿って並進駆動可能に構成されればよく、たとえば、ねじ機構やピニオンラックによって構成することができるほか、シャフト54側の凹部に設けられた磁性体または電磁石とこの凹部に嵌合する駆動機構55の凸部側に設けられた磁性体または電磁石との磁力を利用したリニアモータ方式の並進駆動機構によって構成されてもよい。
The
また、X線管11は、フィラメント61から発生した熱電子をターゲット52上に集束させるとともにターゲット52に対する熱電子の照射角度を調整する調整機構62を含む。調整機構62は、たとえば4分割型の集束電極により構成され、各電極要素に印加する電圧を個別に制御することでターゲット52に対する熱電子の照射角を制御することができるとともに焦点サイズを変更することができる。照射角制御機能213は、調整機構62を介してターゲット52に対する熱電子の照射角を調整する。
The
X線管11のフィラメント61で発生した熱電子は、高電圧によって加速され、電子線として調整機構62によって集束され、ターゲット52上に衝突することにより、ターゲット52の焦点においてX線が発生する。
The thermoelectrons generated in the
また、調整機構62は、照射角調整の基準角がターゲット52の回転軸(z軸)に対して非平行な角度となるように設計される。この基準角は、X線検出器12の大きさ(z方向の幅)や、ターゲット52からX線検出器12までの距離、ターゲット52の傘状部分の傾斜角度などから逆算して決定される。
The
ターゲット52の並進駆動方向(z軸方向)に非平行に熱電子がターゲット52に照射されつつ、ターゲット52が並進駆動されてターゲット52とフィラメント61とのz軸方向の距離が変動することにより、ターゲット52上の熱電子の焦点位置の軌跡56が螺旋を描く(図4(b)参照)。この結果、本実施形態に係る焦点位置の軌跡56は、従来の焦点位置の軌跡156に比べて大幅に長くすることができ、ターゲット52上の過熱部分の集中を防ぐことができる。
By irradiating the
図5は、ターゲット52の駆動方向における焦点位置が変化しないように調整機構62によって熱電子の照射角を調整する方法を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method for adjusting the irradiation angle of the thermal electrons by the adjusting
図5に示すように、ターゲット52が回転軸(z軸)に沿って並進すると、焦点位置81は焦点位置82に変化する。焦点位置81と焦点位置82とでは、ターゲット52の駆動方向(z軸方向)における位置が異なり、したがってX線検出器12が見込む焦点位置が異なってしまう。そこで、図5に示すように、調整機構62は、ターゲット52とフィラメント61との駆動方向の距離にもとづいて、ターゲット52の駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、すなわち焦点位置83に熱電子が衝突するように、熱電子の照射角を調整する。
As shown in FIG. 5, when the
より具体的には、同期制御機能215は、ターゲット52の駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、かつ、ターゲット52上の熱電子の焦点位置の軌跡56が螺旋を描くように、回転制御機能211によるターゲット52の回転速度制御、駆動制御機能212によるターゲット52の並進速度制御、照射角制御機能213による熱電子の照射角制御、および絞り制御機能214によるコリメータ17の開口72の開口幅制御を同期制御するとよい。
More specifically, the
また、絞り制御機能214は、ターゲット52とフィラメント61との駆動方向の距離にもとづいて、コリメータ17の開口72の開口幅を制御するとよい。
The
図6(a)は、ターゲット52上で隣り合う螺旋状の軌跡56nと56n+1と、焦点サイズ91nと91n+1との関係を説明するためのターゲット52の正面図であり、(b)はターゲット52の側面図である。
FIG. 6A is a front view of the
ターゲット52上における実焦点は軌跡56の位置56nに応じた焦点サイズ91nを有する。このため、同期制御機能215は、ターゲット52上の焦点サイズ91nに応じて、実焦点が所定の割合(たとえば半分)以上重ならないように螺旋56nと56n+1の間隔を制御するよう、回転制御機能211、駆動制御機能212、照射角制御機能213、および絞り制御機能214を同期制御するとよい。図6(a)および(b)には、実焦点が全く重ならないように同期制御する場合の例を示した。
The actual focus on the
隣接する螺旋状の軌跡56どうしで実焦点の重なりが少なければ少ないほど、熱の集中をより防ぐことができ、X線の連続出力時間をよい長くすることができる。
The smaller the overlap of the real focal points between
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、X線管11のターゲット52の温度上昇を低減することができる。
According to at least one embodiment described above, the temperature rise of the
なお、本実施形態における駆動機構55および調整機構62は、それぞれ特許請求の範囲における駆動部および調整部の一例である。また、本実施形態に係る処理回路21の回転制御機能211、絞り制御機能214および同期制御機能215は、それぞれ特許請求の範囲における回転制御部、絞り制御部および同期制御部の一例である。
Note that the
なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。 In the above embodiment, the term “processor” means, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC). It shall mean a circuit such as a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and an FPGA). The processor implements various functions by reading and executing a program stored in the storage medium.
また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 In the above embodiment, an example in which a single processor of a processing circuit realizes each function has been described. However, a processing circuit is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. Also good. Further, when a plurality of processors are provided, the storage medium for storing the program may be provided for each processor individually, or one storage medium stores the programs corresponding to the functions of all the processors in a lump. Also good.
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…X線CT装置
11…X線管
17…コリメータ
52…ターゲット
56、56n…軌跡
61…フィラメント
72…開口
81、83…焦点位置
91n…焦点サイズ
211…回転制御機能
212…駆動制御機能
213…照射角制御機能
214…絞り制御機能
215…同期制御機能
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ターゲットを支持するとともに、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離を変動させる駆動部と、
前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、前記ターゲットに対する前記熱電子の照射角を調整する調整部と、
を備えたX線画像撮影装置。 A target that generates X-rays by collision of thermal electrons irradiated from a filament;
A drive unit that supports the target and varies a distance between the target and the filament;
An adjustment unit that adjusts the irradiation angle of the thermoelectrons with respect to the target based on the distance between the target and the filament so that the focal position with respect to the driving direction of the target does not change;
An X-ray imaging apparatus comprising:
前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記コリメータの開口幅を制御する絞り制御部と、
をさらに備えた請求項1記載のX線画像撮影装置。 A collimator for limiting the X-ray irradiation area;
A diaphragm controller that controls the opening width of the collimator based on the distance between the target and the filament;
The X-ray imaging apparatus according to claim 1, further comprising:
をさらに備え、
前記駆動部は、
前記ターゲットの回転軸に沿った方向を前記ターゲットの駆動方向として前記ターゲットを並進駆動することにより、前記ターゲットと前記フィラメントとの前記ターゲットの駆動方向の距離を変動させる、
請求項1または2に記載のX線画像撮影装置。 A rotation controller for rotating the target;
Further comprising
The drive unit is
By changing the distance of the target and the filament in the driving direction of the target by translationally driving the target with the direction along the rotation axis of the target as the driving direction of the target,
The X-ray imaging apparatus according to claim 1 or 2.
をさらに備えた請求項3記載のX線画像撮影装置。 The adjustment unit, the drive unit, and the rotation control unit are synchronized so that the focal position with respect to the drive direction of the target does not change and the locus of the focal position of the thermoelectrons on the target draws a spiral. A synchronous control unit to control,
The X-ray imaging apparatus according to claim 3, further comprising:
前記ターゲット上の焦点サイズに応じて、実焦点が重ならないように前記螺旋の間隔を制御するよう、前記調整部と前記駆動部と前記回転制御部とを同期制御する、
請求項4記載のX線画像撮影装置。 The synchronization control unit
According to the focus size on the target, the adjustment unit, the drive unit, and the rotation control unit are synchronously controlled so as to control the space between the spirals so that the actual focus does not overlap.
The X-ray imaging apparatus according to claim 4.
前記ターゲットの駆動方向に対して非平行な照射角で前記ターゲットに衝突する、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載のX線画像撮影装置。 The thermoelectrons are
Colliding with the target at an irradiation angle non-parallel to the driving direction of the target,
The X-ray imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記フィラメントから照射される前記熱電子の衝突によりX線を発生するターゲットと、
前記ターゲットを支持するとともに、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離を変動させる駆動部と、
前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、前記ターゲットに対する前記熱電子の照射角を調整する調整部と、
を備えたX線管。 A filament that emits thermal electrons;
A target that generates X-rays by the collision of the thermoelectrons irradiated from the filament;
A drive unit that supports the target and varies a distance between the target and the filament;
An adjustment unit that adjusts the irradiation angle of the thermoelectrons with respect to the target based on the distance between the target and the filament so that the focal position with respect to the driving direction of the target does not change;
X-ray tube with
Priority Applications (1)
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JP2017109946A JP2018206582A (en) | 2017-06-02 | 2017-06-02 | X-ray image capturing apparatus and X-ray tube |
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2017
- 2017-06-02 JP JP2017109946A patent/JP2018206582A/en active Pending
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