JPH06125888A - コーンビームｃｔ用管球 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は装置全体を従来のものと同じ程度の
大きさに抑えるとともに、３６０度分の投影データを得
る場合でも、撮影領域の両端付近でアーチファクトがほ
とんど生じないようにする。 【構成】 外囲器２内に軸方向に沿って所定間隔で複数
のフィラメント８と複数のターゲット５とを交互に配置
して、各フィラメント８と、各ターゲット５によって複
数のＸ線源を構成し、これらの各Ｘ線源のいずれかを選
択してＸ線を発生させることにより、Ｘ線の出射点を切
り替えて撮像領域の両端付近での撮影データ不足を無く
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線ＣＴ装置等で使用さ
れるコーンビームＣＴ用管球に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線を使用して被検者の断面画像を作成
する装置として、従来、図９に示すＣＴ装置が知られて
いる。

【０００３】この図に示すＣＴ装置は固定部１０２と、
回転部１０３とを有する架台１０１を備えており、架台
１０１によってＸ線を発生して、これを架台中央に配置
された天板１０４上に載せられている被検者１０５に照
射しながら、この被検者１０５のＸ線データを収集して
Ｘ線断面画像を作成する。

【０００４】固定部１０２は外形が四角に、内形が円形
に構成された筐体１０６と、この筐体１０６内に設けら
れるモータ１０７と、このモータ１０７の駆動力によっ
て前記回転部１０３を回転させるベルト１０８とを備え
ており、制御装置（図示は省略する）から出力される回
転角度指示に応じてモータ１０７を動作させて前記回転
部１０３を回転駆動する。

【０００５】回転部１０３は前記固定部１０２の内側に
回転自在に填込まれる円筒状の筐体１１０と、この筐体
１１０の外周部分に設けられ、前記固定部１０２から電
力を取り込んだり、信号の授受を行なったりするスリッ
プリング１１１と、前記筐体１１０内に設けられ、制御
装置から出力されるＸ線発生指示に基づいてＸ線発生指
示信号等を生成するＸ線制御部１１２と、前記筐体１１
０内に設けられ、前記Ｘ線制御部１１２から出力される
Ｘ線発生指示信号等に基づいて高周波信号を生成する共
振インバータ１１３と、前記筐体１１０内に設けられ、
前記共振インバータ１１３から出力される高周波信号を
昇圧する高圧トランス１１４とを備えている。

【０００６】さらに、前記回転部１０３は前記筐体１１
０内に設けられ、前記高圧トランス１１４によって昇圧
された高周波信号によってＸ線を発生するＸ線発生部１
１５と、前記筐体１１０内に配置され、前記Ｘ線発生部
１１５から出射され、天板１０４に載せられている被検
者１０５を透過したＸ線を検出する二次元検出器１１６
と、前記筐体１１０内に設けられ、前記二次元検出器１
１６によって検出されたＸ線のデータを収集するデータ
収集部１１７とを備えている。

【０００７】そして、スリップリング１１１を介して前
記固定部１０２から出力されるＸ線発生指示信号等に基
づいて共振インバータ１１３を共振させてＸ線発生部１
１５からＸ線を出射させ、これを天板１０４上に載せら
れている被検者１０５に照射させるとともに、二次元検
出器１１６によって前記被検者１０５を透過したＸ線を
検出してデータ収集部１１７でこれを収集し、この収集
動作によって得られた情報を前記スリップリング１１１
を介して前記固定部１０２に供給してこの固定部１０２
に接続されている装置本体側のＣＲＴ上にＸ線断面画像
を表示させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＣＴ装置で使用されているＸ線発生部１１５は図１０
に示す如く高周波信号によってＸ線を発生するＸ線管１
２０と、このＸ線管１２０から出射されるＸ線を絞って
コーンビーム１２１にするコリメータ１２３とによって
構成されているため、回転部１０３を３６０度、回転さ
せても、Ｘ線管１２０から出射されるＸ線によって、図
１１に示すダブル斜線部分しか、３６０度分のＸ線デー
タを得ることができない。

【０００９】このため、このＣＴ装置によって被検者１
０５のＸ線断面画像を撮影するとき、図１２に示す斜線
部分に対する３６０度分の撮影データを得ることができ
ず、撮影領域の両端付近でのはみ出しに起因するアーチ
ファクトが生じてしまう。

【００１０】そこで、このような問題を無くすために、
Ｘ線発生部１１５から出射されるＸ線の角度を拡げ、こ
れに対応して、二次元検出器１１６を大きくしすること
も考えられるが、このようにすると、Ｘ線の拡りに比例
して再構成時の誤差が大きくなってしまうとともに、装
置全体が大型化してしまうという問題があった。

【００１１】本発明は上記の事情に鑑み、装置全体を従
来のものと同じ程度の大きさに抑えることができるとと
もに、３６０度分の投影データを得る場合でも、撮影領
域の両端付近でアーチファクトがほとんど生じないよう
にすることができるコーンビームＣＴ用管球を提供する
ことを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によるコーンビームＣＴ用管球は、被検者の
軸方向に沿って配置され、内部が真空状態にされた外囲
器と、この外囲器内に軸方向に沿って所定間隔で配置さ
れる複数のフィラメントと、前記外囲器内に軸方向に沿
って前記各フィラメントと対向するように配置される複
数のターゲットとを備え、各フィラメントと、各ターゲ
ットによって複数のＸ線源を構成し、これらの各Ｘ線源
のいずれかを選択してＸ線を発生させることを特徴とし
ている。

【００１３】

【作用】上記の構成において、外囲器内に軸方向に沿っ
て所定間隔で複数のフィラメントと複数のターゲットと
を交互に配置して、各フィラメントと、各ターゲットに
よって複数のＸ線源を構成し、これらの各Ｘ線源のいず
れかを選択してＸ線を発生させることにより、Ｘ線の出
射点を切り替えて撮像領域の両端付近での撮影データ不
足を無くす。

【００１４】

【実施例】図１は本発明によるコーンビームＣＴ用管球
の第１実施例を示す構成図である。

【００１５】この図に示すコーンビームＣＴ用管球１は
内部が真空にされる外囲器２と、この外囲器２内の一端
に配置され、正電圧が印加される回転陽極子３と、前記
外囲器２内に所定間隔で配置され、軸４を介して前記回
転陽極子３に接続される３枚のターゲット５と、前記外
囲器２内の一端に配置され、負電圧が印加される陰極ス
リーブ６と、前記外囲器２内の前記各ターゲット５と各
々、対応するように配置され、前記陰極スリーブ６を介
して負電圧が印加されたとき、電子を放出する３つのフ
ィラメント８とを備えている。

【００１６】そして、高電圧発生装置（図示は省略す
る）から出力される高電圧に基づいて各フィラメント８
のいずれか１つから電子を出射させてこれを各ターゲッ
ト５のうち、対応するターゲット５に衝突させてＸ線を
発生させ、これを出射する。そして、負電圧を印加する
フィラメント８を切り替えることにより、Ｘ線の出射位
置を切り替える。図２は本発明によるコーンビームＣＴ
用管球１を使用したＣＴ装置の回路構成例を示すブロッ
ク図である。

【００１７】この図に示すＣＴ装置は架台１０と、寝台
１１と、コンソール１２と、高電圧制御制御装置１３
と、高電圧発生装置１４とを備えており、コンソール１
２によって高電圧制御装置１３を制御して高電圧発生装
置１４から高電圧を出力させて架台１０に設けられたＸ
線管１５からＸ線を出射させ、これによって寝台１１上
に載せられている被検者のＸ線撮像データを収集して前
記被検者のＸ線断面画像を再構成して表示する。高電圧
制御制御装置１３は前記コンソール１２から出力される
制御信号に基づいて高電圧制御信号を生成し、これを高
電圧発生装置１４に供給する。高電圧発生装置１４は前
記高電圧制御装置１３から出力される高電圧制御信号に
基づいて高電圧を生成し、これを架台１０に供給する。

【００１８】架台１０は枠状に形成される固定部と、こ
の固定部に回転自在に取り付けられる回転部と、前記コ
ンソール１２から出力される角度指令信号に基づいて前
記回転部を回転させる架台駆動装置１６と、前記回転部
に設けられるコーンビームＣＴ用管球１によって構成さ
れるＸ線管１５と、図３に示す如く３つの穴を有し、前
記Ｘ線管１５の各点から出射されるＸ線を各々、絞って
Ｘ線ビーム１７にするコリメータ１８と、前記回転部の
前記Ｘ線管１５と対向する位置に設けられ、前記寝台１
１に載せられている被検者を透過したＸ線を検出する二
次元検出器１９と、この二次元検出器１９によって検出
されたＸ線撮像データを収集して前記コンソール１２に
供給するデータ収集装置２０とを備えている。

【００１９】そして、前記高電圧発生装置１４から高電
圧が出力されたとき、これをＸ線管１５を構成するコー
ンビームＣＴ用管球１に供給して各フィラメント８のい
ずかから電子を出射させて対応するターゲット５からＸ
線を出射させ、これを被検者に照射するとともに、二次
元検出器１９によって前記被検者を透過したＸ線を検出
してデータ収集装置２０でこの検出データを収集してこ
れをコンソール１２に供給する。また、前記コンソール
１２から角度指令信号が出力されたとき、架台駆動装置
１６によって回転部を回転させて被検者に照射されるＸ
線の方向を変更する。

【００２０】また、寝台１１は被検者が載せられる寝台
本体２１と、前記コンソール１２から出力される寝台駆
動指令信号に基づいて前記寝台本体２１を駆動して前記
架台１０に挿通させたり、高さを調整したりする寝台駆
動装置２２とを備えており、前記コンソール１２から出
力される寝台駆動指令信号に基づいて前記寝台本体２１
を駆動して寝台本体２１の位置や高さ等を調整する。

【００２１】また、コンソール１２はＣＴ装置全体の動
作を制御する主制御装置２３と、この主制御装置２３の
制御の下に前記架台１０を構成する架台駆動装置１６を
制御する架台制御装置２４と、前記主制御装置２３の制
御の下に前記寝台１１を構成する寝台駆動装置２２を制
御する寝台制御装置２５と、前記架台１０のデータ収集
装置２０から出力される撮像データに基づいて前記被検
者のＸ線断面画像を生成する画像再構成装置２６と、こ
の画像再構成装置２６によって生成されたＸ線断面画像
を記憶する画像データ記憶装置２７と、前記画像再構成
装置２６によって生成されたＸ線断面画像等を表示する
画像表示装置２８とを備えている。

【００２２】そして、主制御装置２３の制御の下に架台
制御装置２４によって前記架台１０を制御したり、寝台
制御装置２５によって前記寝台１１を制御したりしなが
ら、高電圧制御装置１３によって高電圧発生装置１４を
制御させて図４に示す如くＸ線管１５を構成するコーン
ビームＣＴ用管球１の各フィラメント８から順次、電子
を出射させて対応するターゲット５からＸ線を出射させ
るとともに、二次元検出器１９によって得られたＸ線の
データをデータ収集装置２０によって収集させて、画像
再構成装置２６によって前記データ収集装置２０で収集
されたＸ線のデータに基づいて被検者のＸ線断面画像を
再構成させ、これを画像データ記憶装置２７に記憶させ
るとともに、画像表示装置２８によって表示させる。

【００２３】このようにこの実施例においては、外囲器
２内に３つのフィラメント８を設けるとともに、これら
の各フィラメント８と対応する位置に３つのターゲット
５を設け、各フィラメント８のいずれか１つを選択し
て、電子を放出させるようにしているので、各フィラメ
ント８を順次、選択しながら、架台１０の回転部を３６
０度回転させることにより、図５のダブル斜線部に示す
如く撮像領域の両端付近での撮像データ不足に起因する
アークファクトを極めて少なくすることができる。

【００２４】さらに、この実施例においては、外囲器２
内に３つのフィラメント８と、３つのターゲット５とを
配置し、各フィラメント８を順次、選択して各ターゲッ
ト５からＸ線を出射させるようにしたので、装置全体を
従来のものと同じ程度の大きさに抑えながら、撮影領域
の両端付近でアーチファクトがほとんど生じないように
することができる。

【００２５】図６は本発明によるコーンビームＣＴ用管
球の第２実施例を示す構成図である。なお、この図にお
いて、図１の各部と同じ部分には、同じ符号が付してあ
る。この図に示すコーンビームＣＴ用管球１ｂは内部が
真空にされる外囲器２と、この外囲器２内の一端に配置
され、正電圧が印加される回転陽極子３と、前記外囲器
２内に所定間隔で配置され、軸４を介して前記回転陽極
子３に接続される３枚のターゲット５と、前記外囲器２
内の一端に配置され、負電圧が印加される陰極スリーブ
６と、前記外囲器２内の前記各ターゲット５と各々、対
応するように配置され、前記陰極スリーブ６を介して負
電圧が印加されたとき、電子を放出する３つのフィラメ
ント８と、各フィラメント８と各ターゲット５との間に
各々、配置される３つのグリッド３０とを備えている。

【００２６】そして、高電圧発生装置１４から出力され
る高電圧に基づいて各フィラメント８から電子を出射さ
せるとともに、各グリッド３０のうち、カットオフバイ
アス以上の電圧が印加されているグリッド３０によっ
て、対応するフィラメント８から出射された電子を通過
させて対応するターゲット５に衝突させてＸ線を発生さ
せる。そして、制御回路（図示は省略する）によって各
グリッド３０に印加する印加するバイアス電圧を切り替
えることにより、Ｘ線の出射位置を切り替える。このよ
うにこの実施例においては、各フィラメント８と、各タ
ーゲット５との間にグリッド３０を設け、これらの各グ
リッド３０に印加する電圧を制御して各ターゲット５の
いずれか１つから選択的にＸ線を出射させるようにして
いるので、上述した第１実施例と同様に、装置全体を従
来のものと同じ程度の大きさに抑えることができ、さら
に３６０度分の投影データを得る場合でも、撮影領域の
両端付近でアークファクトがほとんど生じないようにす
ることができる。

【００２７】また、この第２実施例においては、各グリ
ッド３０に印加される電圧をオン／オフするだけで、Ｘ
線を出射するターゲット５を切り替えることができるの
で、Ｘ線ビームの切替をスムーズに行なうことができ
る。

【００２８】図７は本発明によるコーンビームＣＴ用管
球の第３実施例を示す構成図である。なお、この図にお
いて、図１の各部と同じ部分には、同じ符号が付してあ
る。この図に示すコーンビームＣＴ用管球１ｃは内部が
真空にされる外囲器２と、この外囲器２内の一端に配置
され、正電圧が印加される回転陽極子３と、前記外囲器
２内に所定間隔で配置され、軸４を介して前記回転陽極
子３に接続される３枚のターゲット５と、前記外囲器２
内の一端に配置され、負電圧が印加される陰極スリーブ
６と、前記外囲器２内に配置され、その一端が前記陰極
スリーブ６に接続され、予め決められた部分にフレキシ
ブル伸縮部３１が配置されたフィラメント支持部３２
と、前記外囲器２内で、前記各ターゲット５と各々、対
応する位置において、図８に示す如く前記フィラメント
支持部３２に支持され、前記陰極スリーブ６を介して負
電圧が印加されたとき、電子を放出する３つのフィラメ
ント８とを備えている。

【００２９】そして、高電圧発生装置１４から出力され
る高電圧に基づいて各フィラメント８のいずれか１つか
ら電子を出射させてこれを各ターゲット５のうち、対応
するターゲット５に衝突させてＸ線を発生させ、これを
出射する。そして、負電圧を印加するフィラメント８を
切り替えることにより、Ｘ線の出射位置を切り替える。

【００３０】また、このとき、長さ制御部（図示は省略
する）からの制御信号等に基づいてフィラメント支持部
３２に設けられた各フレキシブル伸縮部３１を伸縮させ
て各ターゲット５と、各フィラメント８との位置を調整
することにより、Ｘ線の照射範囲を調整する。

【００３１】このようにこの実施例においては、３つの
フィラメント８と、３つのターゲット５とを設け、各タ
ーゲット５のいずれか１つからＸ線を出射させるように
しているので、上述した第１、第２実施例と同様に、装
置全体を従来のものと同じ程度の大きさに抑えることが
でき、さらに３６０度分の投影データを得る場合でも、
撮影領域の両端付近でアークファクトがほとんど生じな
いようにすることができる。

【００３２】また、この実施例においては、各ターゲッ
ト５および各フィラメント８を左右に移動自在にしてい
るので、Ｘ線の照射範囲を変更することができ、これに
よってコーンビームＣＴ用管球１ｃの取付け誤差が発生
しても、フレキシブル伸縮部３１を調整することによっ
てこのような誤差を補償することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、装
置全体を従来のものと同じ程度の大きさに抑えることが
できるとともに、３６０度分の投影データを得る場合で
も、撮影領域の両端付近でアーチファクトがほとんど生
じないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコーンビームＣＴ用管球の第１実
施例を示す構成図である。

【図２】図１に示すコーンビームＣＴ用管球を使用した
ＣＴ装置の回路構成例を示すブロック図である。

【図３】図２に示すＣＴ装置によるＸ線照射例を示す模
式図である。

【図４】図２に示すＣＴ装置によるＸ線照射例を示す模
式図である。

【図５】図２に示すＣＴ装置によるＸ線照射範囲例を示
す模式図である。

【図６】本発明によるコーンビームＣＴ用管球の第２実
施例を示す構成図である。

【図７】本発明によるコーンビームＣＴ用管球の第３実
施例を示す構成図である。

【図８】図７に示す各フィラメントと、各ターゲットと
の関係例を示す一部側面図である。

【図９】従来から知られているＣＴ装置で使用されてい
る架台部分の一例を示す構成図である。

【図１０】図９に示すＸ線発生部の詳細な構成例を示す
構成図である。

【図１１】図９に示す架台の撮像領域の一例を示す模式
図である。

【図１２】図９に示す架台の撮像領域と被検者との位置
関係例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ コーンビームＣＴ用管球 ２ 外囲器 ３ 回転陽極子 ４ 軸 ５ ターゲット ６ 陰極スリーブ ８ フィラメント

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検者の軸方向に沿って配置され、内部
   が真空状態にされた外囲器と、 この外囲器内に軸方向に沿って所定間隔で配置される複
   数のフィラメントと、 前記外囲器内に軸方向に沿って前記各フィラメントと対
   向するように配置される複数のターゲットと、 を備え、 各フィラメントと、各ターゲットによって複数のＸ線源
   を構成し、これらの各Ｘ線源のいずれかを選択してＸ線
   を発生させる、 ことを特徴とするコーンビームＣＴ用管球。