JP2022549230A - コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

特に人間の頭部を検査するためのコンピュータ断層撮影装置は、固定的に配置された複数のＸ線管（３）を用いて動作し、該複数のＸ線管（３）は、共に放射器－検出器リング（１０）を形成する複数の放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）の構成要素であり、該放射器－検出器リング（１０）は、複数の放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）の少なくとも１つの変位によって開くことができる。Ｘ線管（３）は、それぞれ、電子を放出するために設けられた少なくとも１つのカソード（５）と、所属する少なくとも１つのアノード（６）を有するアノードアレイ（９）とを含み、ここで、各カソード（５）は、コンピュータ断層撮影装置の幾何学的中心軸線（ＭＡ）に対してアライメント角度（α）を有し、ここで、アノード（６）の焦点（ＢＦ－，ＢＦ，ＢＦ＋）に置かれる接線面（ＴＥ）は、中心軸線（ＭＡ）と共にアノード角度（β）を包含する面法線（ＦＮ）を有し、ここで、焦点（ＢＦ－，ＢＦ，ＢＦ＋）から放射されるＸ線放射（ＲＳ）は、中心放射角度（γ）でＸ線検出器（４）に配向され、該Ｘ線検出器（４）は、Ｘ線管（３）に対して軸方向でオフセットされている。アライメント角度（α）および放射角度（γ）からの和と、アノード角度（β）とから形成される商は、少なくとも９分の２、最大で２であり、ここで、各カソード（５，２５）は、Ｘ線管（３）の電極アレイ（２１）と相互作用してアノードアレイ（９）上の少なくとも３つの選択可能な位置の１つにおいて焦点（ＢＦ－，ＢＦ，ＢＦ＋）を生成するように構成されている。

Description

本発明は、コンピュータ断層撮影装置の動作中にそのＸ線放射器－検出器アレイが回転しないコンピュータ断層撮影装置に関する。

そのようなコンピュータ断層撮影装置は、例えば国際公開第２０１８／０８６７４４号から公知である。このコンピュータ断層撮影装置は、特に人間の頭部のコンピュータ断層撮影方式のＸ線撮像に適しており、このコンピュータ断層撮影装置は、コンピュータ断層撮影装置の幾何学的中心軸線周りで固定的に配置された複数のＸ線放射器とＸ線検出器とを有する相対回動不能のガントリーを含む。ここでは、Ｘ線エミッターと所属する検出器とが、中心軸線の方向で互いにオフセットされている。ガントリーは、全体としてコンピュータ断層撮影装置の長手方向に、すなわち中心軸線の方向に変位可能である。

ロシア国特許第２１６４０８１号明細書に記載されているＸ線技術方式の機器は、機器の中央に配置された電子源を備えており、この電子源は、検査すべき対象を環状に取り囲むＸ線源として設けられたアノードに配向される電子ビームを放出する。

さらなるコンピュータ断層撮影装置は、独国特許第１０２３７５４６号明細書に記載されている。この装置は、フィルタを有するＸ線コンピュータ断層撮影装置であり、ここでは、フィルタが、扇状のＸ線放射の方向依存性の強度分布に合わせて調整されている。したがって、特にＸ線管の傾斜したアノードで発生するヒール効果に対処すべきである。

本発明が基礎としている課題は、従来技術に対してさらに開発され、好適なＸ線技術方式の特性と同時に特に良好な空間利用の点で優れている、固定的なガントリーを備えたコンピュータ断層撮影装置を提供することである。

この課題は、本発明により、請求項１の特徴を有するコンピュータ断層撮影装置によって解決される。このコンピュータ断層撮影装置は、それ自体既知の基本的構想において、コンピュータ断層撮影装置の幾何学的中心軸線周りで固定的な角度位置に、すなわち回動不能に配置された複数のＸ線管を備える。これらのＸ線管は、共に放射器－検出器リングを形成する放射器－検出器要素の構成要素であり、この放射器－検出器リングは、放射器－検出器要素の少なくとも１つの変位によって開くことができる。

各Ｘ線管は、電子を放出するために設けられた少なくとも１つのカソード、典型的には複数のカソードと、所属する(zugehoerige)アノードとを含み、ここで、各カソードは、放射器－検出器リングの幾何学的中心軸線に対して測定するために電子の中心放出方向によって定められるアライメント角度αを有する。カソードから放出された電子は、焦点を形成しながら基本的に既知のやり方でアノードの表面に当接する。焦点における中央に置かれる接線面は、放射器－検出器リングの中心軸線、したがってコンピュータ断層撮影装置全体の中心軸線と共にアノード角度βを包含する面法線を有している。焦点から放射されるＸ線放射は、中心放射角度γで、焦点を通って延び中心軸線と直交する径方向線に対して測定するためにＸ線検出器に配向され、この場合、放射角度γは、焦点から放射されるＸ線束の中心放射線と径方向線との間で測定されるべきである。Ｘ線検出器は、Ｘ線管に対して軸方向でコンピュータ断層撮影装置の幾何学的中心軸線に関してオフセットされている。

請求項１によれば、角度α，β，γの間には以下の関係、
２／９≦（α＋γ）／β≦２
が与えられている。

この関係は、焦点からそれぞれ放射されるすべてのＸ線束に当てはまる。ここでは、電子エミッターとして機能する各カソードは、同じＸ線管に存在する電極アレイと相互作用して、Ｘ線管のアノードアレイ上の少なくとも３つの選択可能な位置の１つにおいて焦点を生成するように構成されている。１つの同じ電子エミッターで調整可能な焦点の様々な位置は、ここでは、特に、放射器－検出器リングの周面方向で相互に隣接して配置されており、すなわち、コンピュータ断層撮影装置の中心軸線周りで異なる角度位置に分布している。特に、単一の電子エミッターを用いて生成可能な焦点は、等距離で放射器－検出器リングの周面上に配置されている。個々の焦点間の角度間隔は、例えば数度、または極端な場合には数分の一度のみでもあり、いずれの場合も個々の焦点は互いに区別可能である。電極アレイの駆動制御を用いて行われる、様々な離散焦点位置間の切り替えは、ビームトグルとも称される。このビームトグルのおかげで、可能な焦点位置の総数は、コンピュータ断層撮影装置の電子エミッターの数の倍数に対応する。ビームトグルは、放射器－検出器リングを開く目的で変位可能な少なくとも１つの放射器－検出器要素のもとでも、残りの放射器－検出器要素のもとでも同じやり方で行うことができる。

本発明は、以下の考察から出発している。

コンピュータ断層撮影装置に組み込まれたＸ線管のカソードから放出される電子は、基本的にコンピュータ断層撮影装置の中心軸線に対して平行な主伝搬方向で放出することができ、この場合、電子放出に影響を与える手段が、特に集束電極の形態で設けられてもよい。電子がＸ線管のアノードに当接することにより、アノード表面上に焦点が形成される。典型的には、Ｘ線管は、電子が９０°以外の角度でアノード表面に当接するように設計されている。例えば、実質的に線形の電子源の場合、同様に細長い焦点形状が生じる。

焦点の細長い形状は、アノード表面から傾斜して放射されるＸ線束を絞りによって形成することにより光学的に短くすることができる。ただし、この場合は、アノードの表面近傍にあるＸ線束からの一部がヒール効果によって弱くなることを考慮する必要がある。この効果は、放射されたＸ線放射が、焦点が存在するコンピュータ断層撮影装置の中心軸線に対する法線面から離れるほど多く発生する。ただし、Ｘ線源と所属する検出器とが共通の平面内に存在しない場合には、前述の面からの放射が必要である。ヒール効果を軽減するために、Ｘ線管を全体としてコンピュータ断層撮影装置の中心面に対して傾斜させて設置すること、すなわち、ゼロよりも大きいアライメント角度αを選択することが可能である。もちろん、これにより、コンピュータ断層撮影装置の中心軸線に関して、径方向に要する構造空間も拡大する。

本発明によれば、Ｘ線管のアライメント角度αと放射角度γとの和を分子とし、アノード角度βを分母として形成される商が少なくとも９分の２、最大で２であることによって、説明した目的の競合が考慮される。特に、前述の商が少なくとも５分の２、最大で５分の８、例えば少なくとも１、最大で１．６である構成が実現可能である。すべての場合において商は無次元である。

必ずしも円形の基本形状を有しているとは限らない放射器－検出器リングを開くことができる手段は、Ｘ線検査の準備段階においても、最初のＸ線技術方式の後でかつさらなるＸ線技術方式（すなわち本例ではコンピュータ断層撮影検査）の前に実施される活動、特に医学的介入操作においても、実用的な利点を提供する。特に、閉じられた放射器－検出器アレイが邪魔になる介入操作を実行するために、コンピュータ断層撮影記録の生成が中断される場合であっても、患者台の上の患者の姿勢は不変に維持することができる。そのような場合、放射器－検出器リングの可動部分を作業領域から取り外すことができ、この場合、放射器－検出器リングの残りの固定的な部分は、コンピュータ断層撮像に必要な自身の元の位置に残される。したがって、新たなコンピュータ断層撮影検査において、検査すべきボリュームの変更が望まれない限り、患者の位置や放射器－検出器リングの位置を再調整する必要はない。

放射器－検出器リングは、その形状に依存することなく、好適には、奇数個の放射器－検出器要素から構築される。奇数個の放射器－検出器要素を用いることにより、２つの放射器－検出器要素間の接合部がこの種のさらなる接合部と正反対にならないようにすることができる。焦点が放射器－検出器要素の縁部領域にある、すなわち放射器－検出器リングの２つのセグメント間の接合部の近傍にある場合、この焦点から放射されるＸ線は、周面方向で相互に隣接して配置された２つのＸ線検出器、例えばフォトンカウンティング検出器に当接する。同様にライン検出器の使用も考えられる。これに関連して、国際公開第２０１９／０５７３３９号が参照される。

個々の放射器－検出器要素の形状（例えば直線状、曲線状）に依存することなく、Ｘ線管全体の角度位置によって調整することができるカソードのアライメント角度αは、ゼロより大きく、特に、５°より大きくてもよい。このことは、カソードから放出される電子ビームが少なくともわずかに径方向外側に、つまり、コンピュータ断層撮影装置の中心軸線から離れるように配向されることを意味する。好適には、アライメント角度は、３０°を超えない。

アノード角度βは、例えば、少なくとも１０°、最大で６０°である。アノード角度βが１０°であり、任意の好適には正のアライメント角度αの場合、焦点においてアノードに置かれた平面、すなわち接線面の面法線は、コンピュータ断層撮影装置の中心軸線と共に１０°の角度を包含する。焦点からのＸ線の放射に関連する中心放出角度γは、例えば、少なくとも５°、最大で３０°である。

例えば、１２°のアライメント角度α、２０°のアノード角度β、および１０°の放射角度γが選択される場合、前述の商は、１．１である。同様に、例えば、アライメント角度α＝３０°、アノード角度β＝３０°、および放射角度γ＝１８°である構造形態が実現可能である。この場合は、１．６の商（α＋γ）／βが得られる。例えば、０°のアライメント角度α、３０°のアノード角度β、１２°の放射角度γを有する構造形態では、１未満の商、詳細には５分の２となる。（α＋γ）／βの同じ値は、６°のアライメント角度α、４５°のアノード角度β、および１２°の放射角度γを有する構造形態でも得られる。

コンピュータ断層撮影装置の第１の可能な構造形態によれば、放射器－検出器要素によって形成される放射器－検出器リングは、セグメント化された円形を描き、ここでは、少なくとも１つのセグメントとして構成された放射器－検出器要素は、残りの放射器－検出器要素に対して変位可能であり、特に揺動可能である。複数の揺動可能なセグメントが存在するならば、これらのセグメントは、例えば、相互に堅固に接続することができ、残りの放射器－検出器リングから全体として揺動可能であってもよい。代替的に、残りの放射器－検出器リングにおいてウィングドアタイプの複数の揺動可能なセグメントを支持することが可能である。

さらなる可能な構造形態によれば、放射器－検出器要素によって形成される放射器－検出器リングは、多角形、特に矩形を描き、ここでは、残りの放射器－検出器リングに対して揺動可能である、複数の相互に堅固に接続された放射器－検出器要素が存在していてもよい。いずれの構造形態においても、すべての放射器－検出器要素が均一な設計の場合には、個々の放射器－検出器要素が開かれるように設けられた要素であるかどうかに依存することなく、これらの要素の駆動制御を均一な方式で行うことができる。

本発明の場合にも使用することができる駆動制御手段は、例えば、国際公開第２０１９／０４２５８７号に記載されている。電子を放出するように構成されたカソードを製造する場合、例えば、国際公開第２０１８／０８６７３７号および国際公開第２０１８／１４１４８５号の文献に記載されているいずれの解決手段も使用することが可能である。全体として、コンピュータ断層撮影装置のＸ線管は、様々なパラメータ、とりわけ個々のパルスの持続時間やＸ線線量、ならびにＸ線放射の周波数などに関して相互に異なっている一連のＸ線パルスを生成するように構成されていてもよい。

アノードは、好適には、固定的なアノード、すなわちアノードハウジング内で回転しないアノードである。このアノードは、液冷アノード(fluessigkeitsgekuehlte)として、すなわち冷却剤が通流するアノードとして、または冷却チャネルのないアノードとして構成されてもよい。後者の場合の非冷却アノード(ungekuehlte)については簡単に説明する。

例えば、このアノードは、独国特許出願公開第１０２０１７００８８１０号明細書で説明されているように使用することができる。コンピュータ断層撮影装置の電子エミッターとして使用可能なカソードの設計に関しては、例えば、前述の独国特許出願公開第１０２０１７００８８１０号明細書の優先権を主張する国際公開第２０１９／０５７３３８号において選択される手段を選択することができる。

カソードは、好適な構成では、電子を電界放出するように構成されている。特に、カソードは、ナノロッド、例えばカーボンナノチューブを含む。可能なカソード材料の例は、国際公開第２０１８／０８６７３７号に挙げられている。

可能な発展形態によれば、各放射器－検出器要素は、少なくとも１つの第１のタイプの電子エミッターならびに少なくとも１つの第２のタイプの電子エミッターを含み、ここで、放射器－検出器要素内の異なるタイプのエミッターは、それらの材料および／または幾何学的形状に関して互いに異なっている。

放射器－検出器アレイの寸法に応じて、コンピュータ断層撮影装置は、例えば、人間の頭部の検査、乳房の検査、または全身の検査に適している場合がある。

コンピュータ断層撮影装置の検出器は、例えば、半導体検出器として構築されている。特に高感度に関しては、フォトンカウンティング検出器がコンピュータ断層撮影装置の構成要素として有利である。これに関して、例として独国特許出願公開第１０２０１４２１５５４８号明細書が参照される。

以下では、本発明の複数の実施例を図面に基づきより詳細に説明する。

コンピュータ断層撮影装置の概略図である。 開かれた放射器－検出器リングを有する図１によるコンピュータ断層撮影装置の簡略化された正面図である。 閉じられた放射器－検出器リングを有する図２による配置構成を示した図である。 図２におよび図３に類似するコンピュータ断層撮影装置の変更された構造形態を示した図である。 図２におよび図３に類似するコンピュータ断層撮影装置の変更された構造形態を示した図である。 図２におよび図３に類似する矩形の放射器－検出器リングを有するコンピュータ断層撮影装置の構造形態を示したさらなる図である。 図２におよび図３に類似する矩形の放射器－検出器リングを有するコンピュータ断層撮影装置の構造形態を示したさらなる図である。 円形のセグメント化された放射器－検出器リングを有するコンピュータ断層撮影装置の詳細の概略図である。 円形のセグメント化された放射器－検出器リングを有するコンピュータ断層撮影装置の詳細の概略図である。

以下の説明は、特に明記しない限り、すべての実施例に関する。互いに対応している、または基本的に同じように作用する部品は、すべての図面において同じ参照符号で示されている。

全体として符号１で示されるコンピュータ断層撮影装置は、人間の頭部の検査用に特化して設計されており、すなわち頭部ＣＴとして構成されている。コンピュータ断層撮影装置１の基本的な構造に関しては、冒頭で引用した文献の国際公開第２０１８／０８６７４４号が参照される。

コンピュータ断層撮影装置１は、図１では大まかな概略的断面図で示され、この場合、符号ＭＡで示されるコンピュータ断層撮影装置１の中心軸線が画像平面内に存在する。この中心軸線ＭＡにより、デカルト座標系のｚ方向が与えられる。座標系のｘ軸およびｙ軸は、画像平面に対して直交する平面に広がっている。全体として符号２で示されるコンピュータ断層撮影装置のガントリーは、ｘ－ｙ平面内に存在するリングの基本形状を有している。このことは、ガントリー２が存在する平面が中心軸線ＭＡに対して垂直に位置合わせされていることを意味する。

本実施例では、Ｘ線管３は、図１から明らかなように、断面が楕円で非円形の形状を有している。代替的に、例えばその断面形状が円形または多角形、例えば正方形、六角形もしくは八角形であるＸ線管を使用することも可能である。

ガントリー２は、コンピュータ断層撮影装置１の動作中に中心軸線ＭＡ周りで固定的な角度位置に分布される複数のＸ線管３を含む。所属のＸ線検出器４、詳細には半導体検出器も同様に中心軸線ＭＡ周りの環状空間内に配置されている。Ｘ線管３とＸ線検出器４とからなるアレイ全体は回動不能ではなく、ｚ方向のみ、すなわち中心軸線ＭＡの長手方向にのみ変位可能である。この目的のために、ガントリー２は、可動フレーム７上に取り付けられている。Ｘ線管３が存在している平面は、Ｘ線検出器４が存在している平面に対して、軸方向、すなわちｚ方向にシフトされている。

各Ｘ線管３は、電子エミッターとして複数のカソード５を有する。所属するアノードは、符号６で示され、対応するＸ線管３のアノードアレイ９に割り当てられる。符号ＥＳで示される電子ビームに作用するための装置、特に集束電極は、見易くする理由から図１には示されていない。電子ビームＥＳは、ビーム中心に関して、中心軸線ＭＡと共に角度を包含し、この角度は、カソード５のアライメント角度度αと称される。本実施例では、アライメント角度αは、ゼロより大きい。このことは、カソード５から放出された電子が、中心軸線ＭＡに関して径方向外側への運動成分を有することを意味する。

カソード５から放出された電子は、アノード６上の一般的に符号ＢＦで示される焦点に当接する。本実施例では、アノード６は、回動不能であり、すなわち、静的アノードとして構成されている。代替的に、ターンテーブルアノードが使用されてもよい。そのような場合には、電子ビームＥＳは、好適には、ターンテーブルアノードの回転軸線に対して平行に位置合わせされるであろう。したがって、アライメント角度αは、中心軸線ＭＡに対するターンテーブルアノードの回転軸線の傾斜角度に対応するであろう。

アノード６に置かれ、焦点ＢＦ内に存在する接線面ＴＥの面法線ＦＮは、中心軸線ＭＡと共にアノード角度βを含有する。このアノード角度βは、図面に示されているすべての実施例において、少なくとも１０°であり、４５°を超えない。

焦点ＢＦからはＸ線放射ＲＳが放射され、Ｘ線束の中心ビームのみが図１に描かれている。撮像に使用すべきＸ線放射ＲＳの位置合わせは、それ自体既知のやり方で絞りによって決定される。Ｘ線放射ＲＳの出口のために、Ｘ線管３はＸ線窓８を有する。

Ｘ線放射ＲＳは、中心放射角度γで径方向線ＲＬに対して測定するためにＸ線管３から出射する。径方向線ＲＬは、中心軸線ＭＡに対して直交して位置合わせされ、中心軸線ＭＡならびに焦点ＢＦの中心と交差する。つまり、０度の放射角度γとは、Ｘ線放射ＲＳが正確に径方向で、すなわち中心軸線ＭＡに対して直交して位置合わせされることを意味するであろう。中心軸線ＭＡに関して軸方向でＸ線管３に対してＸ線検出器４をオフセットさせることに基づいて、放射角度γはゼロより大きくなければならない。本実施例では、放射角度γは、少なくとも５°であるが３０°を超えない。

放射角度γとアライメント角度αとの和は、少なくとも１２分の１、最大でアノード角度βの２倍である。

カソード５は、本実施例では、電界放出カソードとして構成されている。ここでは、個々のＸ線管３内においてそれぞれ複数のカソード５が、共通のアノード６に割り当てられる。その際、個々のＸ線管３は、それぞれ、均一もしくは異なる設計の複数のカソード５，２５を電子エミッターとして有することができる。

各Ｘ線管３は、それぞれＸ線検出器４も割り当てられている放射器－検出器要素１１，１２，１３，１４の一部である。放射器－検出器要素１１，１２，１３，１４の全体は、ガントリー２を表し、図１～図５ならびに図８および図９による実施例では円形の形状を有する非回転放射器－検出器リング１０を形成する。それに対して、図６および図７による実施例では、放射器－検出器リング１０は、正方形の基本形状を有し、このことは、Ｘ線技術方式の観点においても、取り扱いの観点のもとでも、その実質的な基本機能に影響を及ぼすことはない。ガントリー２を取り囲むハウジングは設けられていない。すべての場合において、放射器－検出器リング１０の配置構成を記述する「固定的」という用語の先には、Ｘ線技術方式の撮影を得る際にガントリー２の中心軸線ＭＡ周りの放射器－検出器ユニットの回転が生じないという示唆があることを理解されたい。むしろ、ガントリー２の周面全体に分布するＸ線管３および所属するＸ線検出器４を用いて、それぞれがＸ線管３のアノード６上の焦点ＢＦから放射されるＸ線放射ＲＳの扇状束が生成可能である。

図１～図５による実施例では、放射器－検出器リング１０は、全部で３つの放射器－検出器要素１１，１２，１３から構築され、この場合、放射器－検出器要素１１は、フレーム７に取り付けられ、したがって固定的な放射器－検出器要素とみなされる。それに対して、放射器－検出器要素１２，１３は、例えば、放射器－検出器リング１０を、例えば、患者台１５の上方で側方からスライド可能にするために、放射器－検出器リング１０を開くことを可能にさせる。

放射器－検出器リング１０を開くために、図１～図３の場合、唯一のヒンジ１６が設けられ、このヒンジ１６は、放射器－検出器要素の間、すなわちセグメント１１，１３の間に配置されている。放射器－検出器リング１０の周面において全部で約２４０°にわたって延在するセグメント１２，１３は、この場合、相互に堅固に接続されており、リング１０の開閉の際には一緒に旋回する。

図４および図５による実施例は、図１～図３による構造形態とは、２つのヒンジ１６，１７が設けられ、それらにセグメント１３もしくはセグメント１２が旋回可能に枢着されている点で異なる。したがって、放射器－検出器要素１２，１３は、両開きドアのように開くことができる。

図４および図５による実施例は、この場合一緒にＵ字形を描く複数の放射器－検出器要素１２，１３，１４が一緒に旋回可能であるという点で、図１～図３による構造形態との類似性を有している。固定的なセグメント１１も含むすべてのセグメントの平坦な形状によって、検査領域は、放射器－検出器リング１０が開いている場合のアクセス性が特に良好である。

図８および図９は、説明されたすべての実施例に適用可能なＸ線管３およびさらなるＸ線技術方式の構成要素の詳細を示している。Ｘ線管３の放射器アレイは、符号１８で示されている。

各Ｘ線管３には、アノードアレイ９に当接し、ひいては焦点ＢＦを生成する電子ビームＥＳを生成するためのエミッターアセンブリ１９が存在している。焦点ＢＦは、必ずしもほぼ点状の形状を有するとは限らない。むしろ、基本的に既知のやり方で、例えば細長い焦点ＢＦも生成することができ、この場合、焦点ＢＦの位置は、いずれの場合もその中心点の位置として理解されるべきである。

図８によれば、エミッターアセンブリ１９は、異なる線量および／または波長のＸ線放射を生成するために、異なるカソード５，２５を含む。いずれの場合も、電子は、抽出グリッド２０を用いてカソード５，２５から抽出され、この場合、電子ビームＥＳは、複数の電極２２，２３を含む電極アレイ２１を用いて、所定のやり方で偏向可能である。複数のカソード５，２５は、回路基板２４上に一緒に配置されている。

Ｘ線管３のエミッターアセンブリ１９と相互作用するアノードアレイ９全体は、放射器－検出器リング１０の周面において、放射器－検出器要素１１，１２，１３，１４の数、すなわち放射器－検出器リング１０のセグメントの数から生じる角度α’にわたって延在し、この場合、図８に描かれた配置構成では、同じ大きさの拡がりの５つのセグメント、すなわち１２０°のセグメントが存在する。

放射器－検出器リング１０の周面方向へのアノードアレイ９の延在を示す角度α’は、図８の場合、１２０°よりもやや小さい。放射器－検出器リングの周面におけるＸ線検出器４の延在を示す角度β’は、さらに明らかに７２°に近い。換言すれば、放射器－検出器リング１０の周面において、個々のＸ線検出器４の間に形成される間隙は、放射器アレイ１８の間に形成される間隙よりも著しく狭い。複数の可能な焦点位置は、角度α’よりも小さい角度γ’にわたってＸ線管３内に延在している。

電極アレイ２１は、電子ビームＥＳを選択的に焦点ＢＦに、またはこれに比べて放射器－検出器リング１０の周面方向でオフセットされた焦点ＢＦ^＋，ＢＦ^－に配向するように構成されている。図８および図９による配置構成に関連して、焦点ＢＦ^＋は、焦点ＢＦに対して時計回りに偏向し、焦点ＢＦ^－は反時計回りに偏向している。電子ビームＥＳの偏向は、焦点ＢＦのオフセットを意味し、ビームトグリングとも称され、放射器－検出器リング１０の周面における焦点ＢＦ^－，ＢＦ，ＢＦ^＋の特に密に段階付けられる配置を可能にさせる。ここでは、数百個の焦点位置の総数を達成することができ、これは、電子エミッター５，２５の数の倍数に相当し、それと共に、コンピュータ断層撮影装置１の質量軽減構造と同時に高品質な撮像も両立させる上で有利である。

１ コンピュータ断層撮影装置
２ ガントリー
３ Ｘ線管
４ Ｘ線検出器
５ カソード、電子エミッター
６ アノード
７ フレーム
８ Ｘ線窓
９ アノードアレイ
１０ 放射器－検出器リング
１１ 放射器－検出器要素
１２ 放射器－検出器要素
１３ 放射器－検出器要素
１４ 放射器－検出器要素
１５ 患者台
１６ ヒンジ
１７ ヒンジ
１８ 放射器アレイ
１９ エミッターアセンブリ
２０ 抽出グリッド
２１ 電極アレイ
２２ 電極
２３ 電極
２４ 回路基板
２５ 第２のタイプのカソード、電子エミッター
α アライメント角度
β アノード角度
γ 放射角度
α’ 放射器－検出器要素のアノードアレイが延在する角度
β’ 放射器－検出器要素の検出器が延在する角度
γ’ アノードアレイの可能な焦点が存在する角度範囲
ＢＦ 焦点（一般）
ＢＦ^＋，ＢＦ^－ 電子エミッターによって生成される焦点（中央位置、ならびに放射器－検出器リングの周面方向の２つのオフセット位置）
ＥＳ 電子ビーム
ＦＮ 面法線
ＭＡ 中心軸線
ＲＬ 径方向線
ＲＳ Ｘ線放射
ＴＥ 接線面

Claims (15)

1. コンピュータ断層撮影装置であって、幾何学的中心軸線（ＭＡ）周りで固定的な角度位置に配置された複数のＸ線管（３）を備え、前記複数のＸ線管（３）は、共に放射器－検出器リング（１０）を形成する複数の放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）の構成要素であり、前記放射器－検出器リング（１０）は、前記複数の放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）の少なくとも１つの変位によって開くことができ、
   前記Ｘ線管（３）のそれぞれは、電子を放出するために設けられた少なくとも１つのカソード（５，２５）と、所属する少なくとも１つのアノード（６）を有するアノードアレイ（９）とを含み、
   前記カソード（５，２５）のそれぞれは、電子の放出方向に関連して前記幾何学的中心軸線（ＭＡ）に対してアライメント角度（α）を有し、
   前記アノード（６）の焦点（ＢＦ^－，ＢＦ，ＢＦ^＋）に置かれる接線面（ＴＥ）は、前記中心軸線（ＭＡ）と共にアノード角度（β）を包含する面法線（ＦＮ）を有し、
   前記焦点（ＢＦ^－，ＢＦ，ＢＦ^＋）から放射されるＸ線放射（ＲＳ）は、中心放射角度（γ）で、前記焦点（ＢＦ）を通って延びる径方向線（ＲＬ）に対して測定するためにＸ線検出器（４）に配向され、前記Ｘ線検出器（４）は、前記Ｘ線管（３）に対して軸方向で前記幾何学的中心軸線（ＭＡ）に関してオフセットされて配置され、
   前記アライメント角度（α）および前記放射角度（γ）の和と、前記アノード角度（β）とから形成される商は、少なくとも９分の２、最大で２であり、
   前記カソード（５，２５）のそれぞれは、前記Ｘ線管（３）の電極アレイ（２１）と相互作用して、前記アノードアレイ（９）上の少なくとも３つの選択可能な位置の１つにおいて焦点（ＢＦ^－，ＢＦ，ＢＦ^＋）を生成するように構成されている、
   コンピュータ断層撮影装置。
2. 前記アライメント角度（α）は、ゼロよりも大きく、最大で３０°である、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
3. 前記アノード角度（β）は、少なくとも１０°、最大で６０°である、請求項１または２記載のコンピュータ断層撮影装置。
4. 前記中心放射角度（γ）は、少なくとも５°、最大で３０°である、請求項１から３までのいずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。
5. 前記アノード（６）は、固定的なアノードとして構成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。
6. 前記アノード（６）は、非冷却アノードとして構成されている、請求項５記載のコンピュータ断層撮影装置。
7. 前記アノード（６）は、液冷アノードとして構成されている、請求項５記載のコンピュータ断層撮影装置。
8. 前記アライメント角度（α）と前記放射角度（γ）との和を分子とし、前記アノード角度（β）を分母として形成される商は、少なくとも２／５、最大で８／５である、請求項１から７までのいずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。
9. 前記カソード（５）は、電子を電界放出するように構成され、ナノロッド、特にカーボンナノチューブを含む、請求項１から８までのいずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。
10. 前記放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）のそれぞれは、少なくとも１つの第１のタイプのエミッター（５）と、少なくとも１つの第２のタイプのエミッター（２５）とを含み、前記放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）内の前記異なるタイプのエミッター（５，２５）は、それらの材料および／または幾何学的形状に関して互いに異なっている、請求項９記載のコンピュータ断層撮影装置。
11. 前記放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）のそれぞれは、様々なＸ線周波数および／またはＸ線線量を切り替えるように構成されており、前記焦点（ＢＦ^－，ＢＦ，ＢＦ^＋）のそれぞれは、すべての調整可能なＸ線周波数およびＸ線線量のソースとして均等に選択可能である、請求項９または１０記載のコンピュータ断層撮影装置。
12. 前記放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）によって形成される放射器－検出器リング（１０）は、セグメント化された円形を描き、少なくとも１つのセグメントとして構成された放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）は、残りの放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）に対して変位可能であり、特に揺動可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。
13. 開くべき前記放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）のそれぞれは、個別に揺動可能である、請求項１２記載のコンピュータ断層撮影装置。
14. 前記放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）によって形成される前記放射器－検出器リング（１０）は、多角形を描き、複数の相互に堅固に接続された前記放射器－検出器要素（１２，１３，１４）は、残りの前記放射器－検出器リング（１０）に対して揺動可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。
15. 全ての前記放射器－検出器要素（１１，１２，１３，１４）は、均一の形状を有する、請求項１から１４までのいずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。

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