JP5601832B2

JP5601832B2 - Rotating anode type X-ray apparatus and X-ray CT apparatus

Info

Publication number: JP5601832B2
Application number: JP2009294361A
Authority: JP
Inventors: 早苗原田; 英樹田島
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2029-12-25
Also published as: JP2011130954A

Description

本発明は、回転陽極型Ｘ線装置およびＸ線ＣＴ装置（Ｘ−ｒａｙＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙＡｐｐａｒａｔｕｓ）に関する。特に本発明は、回転陽極型Ｘ線装置やこれを用いたＸ線ＣＴ装置において、ターゲットベアリング部からの振動や騒音を抑制するための技術に関する。 The present invention relates to a rotary anode type X-ray apparatus and an X-ray computed tomography apparatus (X-ray Computed Tomography Apparatus). In particular, the present invention relates to a technique for suppressing vibration and noise from a target bearing portion in a rotary anode X-ray apparatus and an X-ray CT apparatus using the same.

回転陽極型Ｘ線装置は、熱電子を放出する陰極と、その熱電子を受け止めてＸ線を発生するターゲット（陽極）と、このターゲットの主軸（シャフト）を回転駆動するための回転磁界を発生するステータコイルなどを備える。Ｘ線の曝射は、ターゲットを所定の回転速度で回転させた状態で陰極とターゲットとの間に高電圧を印加し、陰極から熱電子を放出させることで行われる。 The rotary anode type X-ray apparatus generates a rotating magnetic field for rotating and driving a cathode (anode) that emits thermoelectrons, a target (anode) that receives the thermoelectrons to generate X-rays, and a main shaft (shaft) of the target. A stator coil is provided. The X-ray exposure is performed by applying a high voltage between the cathode and the target in a state where the target is rotated at a predetermined rotation speed, and emitting thermal electrons from the cathode.

Ｘ線ＣＴ装置用の回転陽極型Ｘ線装置は、臨床的なニーズからＸ線強度をさらに高出力化することが要望されており、これを実現するためには、ターゲットの回転速度をさらに高速化することが望まれる。しかしながら、ボールベアリングなどを用いた従来のターゲットベアリング部の構造においてターゲットをさらに高速で回転させる場合、ターゲットベアリング部の回転重心のブレ（偏心）の影響により低周波の振動や騒音が増幅され、この振動がＸ線ＣＴ装置の架台（寝台）まで伝播するおそれがある。 The rotary anode X-ray apparatus for X-ray CT apparatus is required to further increase the X-ray intensity due to clinical needs. To achieve this, the rotational speed of the target is further increased. It is hoped that However, when the target is rotated at a higher speed in the conventional target bearing structure using a ball bearing or the like, low-frequency vibrations and noise are amplified due to the influence of eccentricity of the rotational center of gravity of the target bearing. There is a possibility that the vibration propagates to the gantry (bed) of the X-ray CT apparatus.

そこで、特許文献１では、円筒状の回転陽極の軸受け内においてターゲットのシャフトを磁気力により浮遊させることで、シャフトの回転に伴う各部の振動や騒音を抑制する技術について記載している。 Therefore, Patent Document 1 describes a technique for suppressing vibration and noise of each part accompanying the rotation of the shaft by floating the shaft of the target with a magnetic force in the bearing of the cylindrical rotating anode.

特開平２−１２１２４５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-121245

ターゲットには陰極から放出された熱電子が衝突するため、ターゲットのシャフトはかなりの高温状態になる。このような高温の部分に対して磁気ベアリングを用いることは困難であるため、特許文献１に記載の技術は、実現が困難であると考えられる。このため、別の技術により、ターゲットのシャフトの回転に伴う各部の振動や騒音を抑制する技術が要望されていた。 Since the target is impacted by thermionic electrons emitted from the cathode, the target shaft becomes considerably hot. Since it is difficult to use a magnetic bearing for such a high-temperature part, it is considered difficult to realize the technique described in Patent Document 1. For this reason, the technique which suppresses the vibration and noise of each part accompanying rotation of the shaft of a target with another technique was requested | required.

本発明は、上記課題を鑑みてなされてものであり、回転陽極型Ｘ線装置やこれを用いたＸ線ＣＴ装置において、ターゲットベアリング部からの振動や騒音を抑制する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for suppressing vibration and noise from a target bearing portion in a rotary anode X-ray apparatus and an X-ray CT apparatus using the same. And

（１）一実施形態の回転陽極型Ｘ線装置は、熱電子を放出する陰極および熱電子を受けてＸ線を発生させる回転型の陽極を内部に有するインサート部と、インサート部を内部に収めるハウジング部とを備える。この回転陽極型Ｘ線装置は、インサート部の外壁の少なくとも一部が磁力を受ける材料を有する磁気作用部として構成され、磁気支持部をさらに備える。磁気支持部は、ハウジング部内に設けられ、磁気作用部に対して磁力をおよぼすことで、ハウジング部の内壁とインサート部の外壁とが互いに離れるようにインサート部をハウジング部内で浮上状態で支持する。磁気支持部は、供給される電流によって陽極の回転の軸方向に磁力を発生させることでインサート部を支持する誘導コイルを有する。
（２）別の一実施形態の回転陽極型Ｘ線装置は、熱電子を放出する陰極および熱電子を受けてＸ線を発生させる回転型の陽極を内部に有するインサート部と、インサート部を内部に収めるハウジング部とを備える。この回転陽極型Ｘ線装置では、インサート部の外壁の少なくとも一部であると共に外壁における互いに対向する位置には、磁力を受ける材料を有する第１突出部および第２突出部がそれぞれ形成されている。この回転陽極型Ｘ線装置は、ハウジング部内に設けられ、陽極の回転の軸方向に直交する方向の磁力を第１突出部および第２突出部におよぼすことで、ハウジング部の内壁とインサート部の外壁とが互いに離れるようにインサート部をハウジング部内で浮上状態で支持する磁気支持部さらにを備える。
（３）さらに別の一実施形態の回転陽極型Ｘ線装置は、熱電子を放出する陰極および熱電子を受けてＸ線を発生させる回転型の陽極を内部に有するインサート部と、インサート部を内部に収めるハウジング部とを備える。この回転陽極型Ｘ線装置では、インサート部の外壁の少なくとも一部が磁力を受ける材料を有する磁気作用部として構成される。また、ハウジング部は、Ｘ線を外部に放出させるための放射口を有する。この回転陽極型Ｘ線装置は、ハウジング部内に設けられ、磁気作用部に対して磁力をおよぼすことで、ハウジング部の内壁とインサート部の外壁とが互いに離れるようにインサート部をハウジング部内で浮上状態で支持する磁気支持部をさらに備える。磁気支持部は、供給される電流によって磁気作用部に対する磁力を発生させる誘導コイルを有し、誘導コイルに供給する電流の制御によって磁気作用部に対する磁力を制御し、これにより所望の方向にインサート部を移動させることで、放射口から放出されるＸ線のビーム方向を変える。 Internal (1) rotating anode X-ray device of one embodiment, an insert portion having a rotary anode for generating X-rays upon receiving a cathode and thermionic emitting thermal electrons therein, the insert portion And a housing part to be housed in the housing . The rotary anode type X-ray device is constructed as a magnetic working portion having a material which at least part of the outer wall of the insert part is subjected to force, further comprising a magnet support portion. The magnetic support unit is provided in the housing unit, that on the magnetic force to the magnetic action part, supports the insert portion such that the outer wall of the inner wall and the insert portion of the housing portion away from each other in a floating state in the housing unit. The magnetic support portion has an induction coil that supports the insert portion by generating a magnetic force in the axial direction of the rotation of the anode by the supplied current.
(2) A rotating anode type X-ray apparatus according to another embodiment includes an insert portion having a cathode that emits thermoelectrons and a rotating anode that generates X-rays by receiving thermoelectrons, and an insert portion inside And a housing part to be housed in the housing. In this rotary anode type X-ray apparatus, a first protrusion and a second protrusion having a material for receiving magnetic force are formed at positions that are at least a part of the outer wall of the insert portion and face each other on the outer wall. . This rotary anode type X-ray apparatus is provided in the housing part, and exerts a magnetic force in a direction orthogonal to the axial direction of the anode rotation on the first projecting part and the second projecting part, so that the inner wall of the housing part and the insert part A magnetic support portion is further provided for supporting the insert portion in a floating state in the housing portion so as to be separated from the outer wall.
(3) A rotating anode X-ray apparatus according to another embodiment includes an insert portion having a cathode that emits thermoelectrons and a rotating anode that generates X-rays by receiving thermoelectrons, and an insert portion. And a housing portion that is housed inside. In this rotary anode type X-ray apparatus, at least a part of the outer wall of the insert part is configured as a magnetic action part having a material that receives magnetic force. The housing part also has a radiation port for emitting X-rays to the outside. This rotary anode type X-ray device is provided in the housing part, and by applying a magnetic force to the magnetic action part, the insert part floats in the housing part so that the inner wall of the housing part and the outer wall of the insert part are separated from each other. And a magnetic support portion supported by The magnetic support part has an induction coil that generates a magnetic force for the magnetic action part by the supplied current, and controls the magnetic force for the magnetic action part by controlling the current supplied to the induction coil, thereby the insert part in a desired direction. Is moved to change the beam direction of X-rays emitted from the radiation port.

一実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を放射する上記（１）〜（３）のいずれかの回転陽極型Ｘ線装置と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、Ｘ線検出部の検出信号に基づいてＸ線投影データを収集する投影データ収集部と、Ｘ線投影データに再構成処理を施して被検体の画像データを生成する画像データ生成部とを備えるものである。 An X-ray CT apparatus according to an embodiment includes a rotating anode X-ray apparatus according to any one of (1) to (3) that emits X-rays, an X-ray detection unit that detects X-rays that have passed through a subject, and comprises a projection data acquisition unit for acquiring X-ray projection data on the basis of the detection signal of the X-ray detection unit is subjected to a reconstruction process in the X-ray projection data and image data generating unit for generating image data of the object Is.

本発明によれば、回転陽極型Ｘ線装置やこれを用いたＸ線ＣＴ装置において、ターゲットベアリング部からの振動や騒音を抑制することができる。 According to the present invention, in a rotary anode X-ray apparatus and an X-ray CT apparatus using the same, vibration and noise from the target bearing portion can be suppressed.

本発明の第１の実施形態における回転陽極型Ｘ線装置の側断面模式図であり、Ｘ線の放射口側の面からその反対側の面に向けて、横断面が回転陽極の回転の軸線を含むように横断した場合の側断面模式図。FIG. 3 is a schematic side sectional view of the rotary anode X-ray apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which the cross section is an axis of rotation of the rotary anode from the X-ray radiation port side surface toward the opposite surface. The cross-sectional schematic diagram at the time of crossing so that it may contain. 図１のＡ１−Ａ１方向の平断面を示す平断面模式図。The plane cross-section schematic diagram which shows the plane cross section of the A1-A1 direction of FIG. 図１のＢ１−Ｂ１方向の横断面を示す横断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the cross section of the B1-B1 direction of FIG. 図１のＡ２−Ａ２方向の平断面を示す平断面模式図。The plane cross-section schematic diagram which shows the plane cross section of the A2-A2 direction of FIG. 図１のＢ２−Ｂ２方向の横断面を示す横断面模式図。The cross-sectional schematic diagram which shows the cross section of the B2-B2 direction of FIG. 本発明の第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the X-ray CT apparatus in the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

［第１の実施形態］
第１の実施形態は、本発明の回転陽極型Ｘ線装置１０に係るものである。 [First Embodiment]
The first embodiment relates to the rotary anode X-ray apparatus 10 of the present invention.

図１は、本実施形態の回転陽極型Ｘ線装置１０の側断面模式図であり、Ｘ線の放射口５２側の面からその反対側の面に向けて、横断面が回転陽極の回転の軸線を含むように横断した場合の側断面模式図である。図２は、図１のＡ１−Ａ１方向の平断面を示す平断面模式図である。 FIG. 1 is a schematic side sectional view of the rotary anode X-ray apparatus 10 of the present embodiment. The cross section of the rotary anode rotates from the surface on the X-ray emission port 52 side to the opposite surface. It is a side cross-sectional schematic diagram at the time of traversing so that an axis line may be included. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section in the A1-A1 direction of FIG.

図１に示すように、回転陽極型Ｘ線装置１０は、制御部１８と、太線で示すハウジング（Ｘ線管容器）２０と、ハウジング２０内に設けられたインサート（Ｘ線管）２４とを備える。 As shown in FIG. 1, the rotary anode X-ray apparatus 10 includes a control unit 18, a housing (X-ray tube container) 20 indicated by a thick line, and an insert (X-ray tube) 24 provided in the housing 20. Prepare.

インサート２４は、ハウジング２０の内壁とは乖離されるように、ハウジング２０内で磁気支持機構によって支持される。即ち、この磁気支持機構によりインサート２４の位置制御が行われ、インサート２４は、ハウジング２０内で浮遊した状態で支持される。ハウジング２０内は絶縁性の冷却液２８で満たされており、インサート２４の内部は真空に保たれている。図１および図２（および後述の図３〜図５）では、冷却液２８で満たされている部分を点で塗り潰したパターンで示した。 The insert 24 is supported in the housing 20 by a magnetic support mechanism so as to be separated from the inner wall of the housing 20. That is, the position of the insert 24 is controlled by this magnetic support mechanism, and the insert 24 is supported in a floating state in the housing 20. The housing 20 is filled with an insulating coolant 28, and the interior of the insert 24 is kept in a vacuum. In FIG. 1 and FIG. 2 (and FIGS. 3 to 5 described later), the portion filled with the cooling liquid 28 is shown as a pattern filled with dots.

インサート２４内には、陰極として熱電子を放出するフィラメント３２と、陽極として熱電子を受けてＸ線を発生させるターゲット３６と、ターゲット３６を回転自在に支持するベアリング機構４０とが設けられている。ターゲット３６は、回転電極としてディスク状に形成されている。ベアリング機構４０は、例えばボールベアリング（転がり軸受）やラジカル軸受或いはスラスト軸受によって、高速回転するターゲット３６の主軸であるシャフト（図示せず）を支える構造である。また、ハウジング２０内には、ターゲット３６のシャフトを高速回転させるための回転磁界を発生させるステータコイル４４が設けられている。 In the insert 24, a filament 32 that emits thermoelectrons as a cathode, a target 36 that receives thermoelectrons to generate X-rays as an anode, and a bearing mechanism 40 that rotatably supports the target 36 are provided. . The target 36 is formed in a disk shape as a rotating electrode. The bearing mechanism 40 has a structure that supports a shaft (not shown) that is a main shaft of the target 36 that rotates at a high speed by, for example, a ball bearing (rolling bearing), a radical bearing, or a thrust bearing. In addition, a stator coil 44 that generates a rotating magnetic field for rotating the shaft of the target 36 at a high speed is provided in the housing 20.

図１および図２に示すように、回転陽極型Ｘ線装置１０は、ハウジング２０およびインサート２４の外壁のケーブル挿入口（図示せず）を通る高圧ケーブル４８を備える。この高圧ケーブル４８は、その終端が端末部５０として形成され、フィラメント３２に接続されている。高圧ケーブル４８は、フィラメント３２とターゲット３６との間に所定の管電圧を印加するためのものである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary anode X-ray apparatus 10 includes a high voltage cable 48 that passes through a cable insertion opening (not shown) on the outer wall of the housing 20 and the insert 24. The high-voltage cable 48 has a terminal end 50 formed as a terminal portion 50 and is connected to the filament 32. The high voltage cable 48 is for applying a predetermined tube voltage between the filament 32 and the target 36.

また、図１に示すように、ハウジング２０には、Ｘ線を放出するための放射口５２がターゲット３６の上方に設けられている。この放射口５２の位置に対応して、インサート２４の外壁には、ターゲット３６の上方にＸ線を放出するための放射窓５６が設けられている。 As shown in FIG. 1, the housing 20 is provided with a radiation port 52 for emitting X-rays above the target 36. Corresponding to the position of the radiation port 52, a radiation window 56 for emitting X-rays is provided above the target 36 on the outer wall of the insert 24.

ここで、図１、図２および後述する図３〜図５では一例として、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸について、ベアリング機構４０の回転軸（図示せず）に沿ってターゲット３６側からステータコイル４４側に向かう方向をＺ軸正方向とする。また、インサート２４の外壁の放射窓５６からハウジング２０外壁の放射口５２側に向かう方向をＹ軸正方向とする。 Here, as an example in FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 to 5 to be described later, the X axis, the Y axis, and the Z axis orthogonal to each other on the target 36 side along the rotation axis (not shown) of the bearing mechanism 40. The direction from the side toward the stator coil 44 is taken as the positive Z-axis direction. The direction from the radiation window 56 on the outer wall of the insert 24 toward the radiation port 52 side on the outer wall of the housing 20 is defined as the positive Y-axis direction.

ハウジング２０の内面において、Ｙ軸方向にステータコイル４４を挟んだ両側にはそれぞれ、Ｚ軸方向誘導コイル６０、６１が固定されており、その反対側の面上には（ベアリング機構４０の回転軸の延長線上に当たる部分に）、Ｚ軸方向誘導コイル６２が固定されている。Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２は、後述するＸ軸方向誘導コイルおよびＹ軸方向誘導コイルと共に、供給される電流によって磁界を発生させ、この磁界から生じる磁気的引力によりインサート２４を支持するものであり、電磁石として機能する。このため、インサート２４の外壁における、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２や後述のＸ軸方向誘導コイルおよびＹ軸方向誘導コイルに対向する位置には、例えば鉄やニッケルなどの磁気的引力を強く受ける金属が埋め込まれている。これにより、インサート２４は、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２等が生じさせる磁気的引力を受けるが、各部の引力を制御することで、インサート２４の位置は制御される。なお、磁気的引力を強く受ける金属の代わりに、ネオジウム磁石のような強力な永久磁石を埋め込んでおき、磁気的引力と磁気的斥力の双方によってインサート２４の位置を制御する構成としてもよい。 On the inner surface of the housing 20, Z-axis direction induction coils 60 and 61 are fixed on both sides of the stator coil 44 in the Y-axis direction, and on the opposite surface (the rotating shaft of the bearing mechanism 40). The Z-axis direction induction coil 62 is fixed to a portion of the Z-axis induction coil 62 that is in contact with the extension line. The Z-axis direction induction coils 60 to 62, together with the X-axis direction induction coil and the Y-axis direction induction coil described later, generate a magnetic field by supplied current and support the insert 24 by magnetic attraction generated from the magnetic field. Yes, it functions as an electromagnet. For this reason, at the position facing the Z-axis direction induction coils 60 to 62 and the later-described X-axis direction induction coil and Y-axis direction induction coil on the outer wall of the insert 24, a magnetic attractive force such as iron or nickel is strongly received. Metal is embedded. Accordingly, the insert 24 receives a magnetic attractive force generated by the Z-axis direction induction coils 60 to 62 and the like, but the position of the insert 24 is controlled by controlling the attractive force of each part. In addition, it is good also as a structure which embeds a strong permanent magnet like a neodymium magnet instead of the metal which receives a magnetic attractive force strongly, and controls the position of the insert 24 by both a magnetic attractive force and a magnetic repulsive force.

図１において、Ｚ軸方向誘導コイル６０とステータコイル４４との間、および、Ｚ軸方向誘導コイル６１とステータコイル４４との間にはそれぞれ、磁気遮断シールド６４、６６が（固定して）配置される。磁気遮断シールド６４、６６はそれぞれ、少なくともステータコイル４４のＹ軸方向における上面および下面の全体に対向するように配置される。磁気遮断シールド６４、６６は、Ｚ軸方向誘導コイル６０、６１により生じる磁界がステータコイル４４の回転磁界に影響することを防止する。磁気遮断シールド６４、６６は、例えばアモルファスなどの非磁性体で形成すればよい。 In FIG. 1, magnetic shielding shields 64 and 66 are disposed (fixed) between the Z-axis direction induction coil 60 and the stator coil 44 and between the Z-axis direction induction coil 61 and the stator coil 44, respectively. Is done. Each of the magnetic shielding shields 64 and 66 is disposed so as to face at least the entire upper and lower surfaces of the stator coil 44 in the Y-axis direction. The magnetic shielding shields 64 and 66 prevent the magnetic field generated by the Z-axis direction induction coils 60 and 61 from affecting the rotating magnetic field of the stator coil 44. The magnetic shield shields 64 and 66 may be formed of a nonmagnetic material such as amorphous.

図１において、インサート２４の外壁上には、（Ｚ軸方向誘導コイル６２の右下側の位置に）第１センサ７２が固定されている。また、ハウジング２０の内壁上には、Ｚ軸方向誘導コイル６２の下方の位置に第２センサ７６が固定されている。第１センサ７２は、インサート２４に対してどの方向に重力が働いているか（インサート２４のどの部分が鉛直方向に最も下にあるか）を検出し、これを例えば超音波や電波によって第２センサ７６に伝達する。重力方向の検出には、例えば、加速度検出手段によって第１センサ７２に加わる力を検出して加速度値を求め、この加速度値から第１センサ７２の鉛直方向に対する傾きを算出するといった従来技術を用いればよい。 In FIG. 1, the first sensor 72 is fixed on the outer wall of the insert 24 (at the lower right position of the Z-axis direction induction coil 62). Further, a second sensor 76 is fixed on the inner wall of the housing 20 at a position below the Z-axis direction induction coil 62. The first sensor 72 detects in which direction gravity is acting with respect to the insert 24 (which part of the insert 24 is at the lowest position in the vertical direction), and this is detected by, for example, ultrasonic waves or radio waves. 76. For detection of the direction of gravity, for example, a conventional technique is used in which an acceleration value is obtained by detecting a force applied to the first sensor 72 by an acceleration detection means, and the inclination of the first sensor 72 with respect to the vertical direction is calculated from the acceleration value. That's fine.

第２センサ７６は、音波等を用いて第１センサ７２と交信して、第１センサ７２との相対的な位置情報を検出し、これに基づいて、ハウジング２０（の内壁）とインサート２４（の外壁）との相対的な位置情報をする。第２センサ７６は、ハウジング２０とインサート２４との相対的な位置情報と、インサート２４に対してどの方向に重力が働いているかの情報を不図示の配線によって制御部１８に入力する。 The second sensor 76 communicates with the first sensor 72 using sound waves or the like to detect positional information relative to the first sensor 72, and based on this, the housing 20 (inner wall) and the insert 24 ( Position information relative to the outer wall. The second sensor 76 inputs relative positional information between the housing 20 and the insert 24 and information on which direction gravity is acting on the insert 24 to the control unit 18 by wiring (not shown).

なお、図１のインサート２４内で、ターゲット３６およびベアリング機構４０を含むように二点鎖線で示した領域は、陽極部７８としての領域であり、フィラメント３２を含むように破線で示した領域は、陰極部８０としての領域である。 In the insert 24 of FIG. 1, a region indicated by a two-dot chain line so as to include the target 36 and the bearing mechanism 40 is a region as the anode portion 78, and a region indicated by a broken line so as to include the filament 32 is This is a region as the cathode portion 80.

図３は、図１のＢ１−Ｂ１方向の横断面を示す横断面模式図である。図３に示すように、インサート２４の内壁上には、上記の陰極部８０としての領域を覆うように磁気遮断シールド８４の層（図３の斜線部分）が形成されている。磁気遮断シールド８４は、フィラメント３２や放出される熱電子に対してＺ軸方向誘導コイル６０〜６２や後述のＸ−Ｙ方向誘導コイルからの磁気力が作用することを防止する。磁気遮断シールド８４は、例えばアモルファスなどの非磁性体で形成すればよい。同様に、インサート２４の内壁上には、上記の陽極部７８としての領域（図１の二点鎖線部分）におけるターゲット３６の近傍部分のみを覆うように磁気遮断シールドの層が形成されている（図示せず）。これは、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２の磁気力が熱電子の放出軌道やステータコイル４４の回転磁界に影響しないようにするためのものである。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section in the B1-B1 direction of FIG. As shown in FIG. 3, on the inner wall of the insert 24, a layer of a magnetic shielding shield 84 (shaded portion in FIG. 3) is formed so as to cover the region as the cathode portion 80 described above. The magnetic shielding shield 84 prevents the magnetic force from the Z-axis direction induction coils 60 to 62 and the later-described XY direction induction coil from acting on the filament 32 and emitted thermoelectrons. The magnetic shielding shield 84 may be formed of a nonmagnetic material such as amorphous. Similarly, a magnetic shielding shield layer is formed on the inner wall of the insert 24 so as to cover only the vicinity of the target 36 in the region as the anode portion 78 (the two-dot chain line portion in FIG. 1) ( Not shown). This is to prevent the magnetic force of the Z-axis direction induction coils 60 to 62 from affecting the thermionic emission trajectory and the rotating magnetic field of the stator coil 44.

図４は、図１のＡ２−Ａ２方向の平断面を示す平断面模式図である。図４に示すように、インサート２４におけるＸ軸方向の両端は耳部９０としてそれぞれ突出している。インサート２４は、これら耳部９０を介してＸ軸方向およびＹ軸方向の磁気的引力を受けて支持される。従って、これら耳部９０には、鉄やニッケルなどの磁気的引力を強く受ける金属が埋め込まれている。 4 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section in the A2-A2 direction of FIG. As shown in FIG. 4, both ends of the insert 24 in the X-axis direction protrude as ear portions 90. The insert 24 is supported by receiving magnetic attractive forces in the X-axis direction and the Y-axis direction through the ears 90. Therefore, these ears 90 are embedded with a metal that receives a strong magnetic attraction such as iron or nickel.

図５は、図１のＢ２−Ｂ２方向の横断面を示す横断面模式図であり、特に上記の耳部９０近傍の詳細構造を示す。左右の耳部９０の先端は、それぞれ平板状の突起部１００として形成されている。ハウジング２０の内壁上には、図５の左側の耳部９０の突起１００に対して両側から対向する位置に、Ｘ軸方向誘導コイル１１０、１１１、１１２、１１３がそれぞれ固定されている。同様に、ハウジング２０の内壁上には、図５の右側の耳部９０の突起１００に対して両側から対向する位置に、Ｘ軸方向誘導コイル１１４、１１５、１１６、１１７がそれぞれ固定されている。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section in the B2-B2 direction of FIG. 1, and particularly shows a detailed structure in the vicinity of the ear portion 90. The tips of the left and right ears 90 are each formed as a flat projection 100. On the inner wall of the housing 20, X-axis direction induction coils 110, 111, 112, and 113 are respectively fixed at positions facing the protrusion 100 of the left ear portion 90 in FIG. 5 from both sides. Similarly, X-axis direction induction coils 114, 115, 116, and 117 are fixed on the inner wall of the housing 20 at positions facing the protrusion 100 of the right ear 90 in FIG. 5 from both sides. .

また、ハウジング２０の内壁上には、左側の耳部９０の中央近傍に両側から対向する位置にＹ軸方向誘導コイル１３０、１３１が固定されており、右側の耳部９０の中央近傍に両側から対向する位置にＹ軸方向誘導コイル１３２、１３３が固定されている。 Further, on the inner wall of the housing 20, Y-axis direction induction coils 130 and 131 are fixed in positions near the center of the left ear 90 from both sides, and near the center of the right ear 90 from both sides. Y-axis direction induction coils 132 and 133 are fixed at opposing positions.

さらに、ハウジング２０の内壁上には、双方の耳部９０の根元側に対向する位置に（合計４つの）台座１５０がそれぞれ固定されている。これらの台座１５０上には、例えばゴムやスポンジなどで構成された緩衝材１５２がそれぞれ固定されている。台座１５０および緩衝材１５２は、ハウジング２０の内壁上において、Ｙ軸方向の両端の面上（図５の上側の面上と、下側の面上）にもさらに４つずつ設けられている。これら８つずつの台座１５０および緩衝材１５２は、回転陽極型Ｘ線装置１０の電源オフ等によって磁気支持機構の制御が停止した場合に、重力によってハウジング２０の内壁にインサート２４が直接衝突しないよう、クッションとして作用する。 Further, on the inner wall of the housing 20 (a total of four) pedestals 150 are fixed at positions facing the root sides of the two ear portions 90, respectively. On these pedestals 150, buffer materials 152 made of, for example, rubber or sponge are fixed. Four pedestals 150 and four cushioning materials 152 are also provided on the inner wall of the housing 20 on both surfaces in the Y-axis direction (on the upper surface and the lower surface in FIG. 5). These eight pedestals 150 and cushioning materials 152 prevent the insert 24 from directly colliding with the inner wall of the housing 20 due to gravity when the control of the magnetic support mechanism is stopped by turning off the power of the rotary anode X-ray apparatus 10 or the like. Acts as a cushion.

以上が第１の実施形態の回転陽極型Ｘ線装置１０の構造に関する説明であり、以下、磁気支持機構によるインサート２４の位置制御、Ｘ線の照射動作、フライングフォーカス機能、の順に回転陽極型Ｘ線装置１０の機能について説明する。 The above is the description regarding the structure of the rotary anode X-ray apparatus 10 of the first embodiment. Hereinafter, the position control of the insert 24 by the magnetic support mechanism, the X-ray irradiation operation, and the flying focus function are performed in this order. The function of the line device 10 will be described.

まず、磁気支持機構によるインサート２４の位置制御について説明する。 First, the position control of the insert 24 by the magnetic support mechanism will be described.

制御部１８は、インサート２４に対する重力と同じ大きさの力が重力とは反対方向にインサート２４に働くようなＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向の磁気的引力をそれぞれ算出する。この算出の際、制御部１８は、第２センサ７６から入力されるハウジング２０とインサート２４との相対的な位置情報と、インサート２４に対してどの方向に重力が働いているかの情報とを用いる。 The control unit 18 calculates magnetic attractive forces in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions such that a force having the same magnitude as the gravity on the insert 24 acts on the insert 24 in a direction opposite to the gravity. At the time of this calculation, the control unit 18 uses the relative position information of the housing 20 and the insert 24 input from the second sensor 76 and information on the direction in which gravity is acting with respect to the insert 24. .

制御部１８は、上記のように算出したＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向の磁気的引力がインサートに対して働くように、Ｘ軸方向誘導コイル１１０〜１１７、Ｙ軸方向誘導コイル１３０〜１３３、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２に供給する電流を不図示の配線によって制御する。このようにして制御部１８は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の磁気的引力によって、重力に対してインサート２４を支持しつつ、ハウジング２０の内壁とインサート２４との外壁とが接触しないようにインサート２４の位置を制御する。 The control unit 18 controls the X-axis direction induction coils 110 to 117 and the Y-axis direction induction coils 130 to 133 so that the magnetic attraction in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions calculated as described above acts on the insert. The current supplied to the Z-axis direction induction coils 60 to 62 is controlled by wiring (not shown). In this way, the control unit 18 supports the insert 24 against gravity by the magnetic attraction in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and the inner wall of the housing 20 and the outer wall of the insert 24 come into contact with each other. The position of the insert 24 is controlled so as not to occur.

例えばＸ軸負方向に重力が働いている場合、図５に示すＸ軸方向誘導コイル１１１、１１３、１１４、１１６が突起１００に対して重力と同等の大きさのＸ軸正方向の磁気的引力をおよぼすことで、インサート２４を支持する。また、Ｙ軸負方向に重力が働いている場合、図５に示すＹ軸方向誘導コイル１３１、１３３が耳部９０に対して重力と同等の大きさのＹ軸正方向の磁気的引力をおよぼすことで、インサート２４を支持する。また、Ｚ軸負方向に重力が働いている場合、図１に示すＺ軸方向誘導コイル６０、６１がインサート２４に対して重力と同等の大きさのＺ軸正方向の磁気的引力をおよぼすことで、インサート２４を支持する。 For example, when gravity acts in the negative X-axis direction, the X-axis positive induction magnetic coils 111, 113, 114, 116 shown in FIG. The insert 24 is supported by exerting. Further, when gravity is acting in the negative Y-axis direction, the Y-axis direction induction coils 131 and 133 shown in FIG. 5 exert a magnetic attractive force in the positive Y-axis direction that is equivalent to gravity on the ear portion 90. Thus, the insert 24 is supported. In addition, when gravity is acting in the negative Z-axis direction, the Z-axis induction coils 60 and 61 shown in FIG. 1 exert a magnetic attractive force in the positive Z-axis direction that is equivalent to the gravity on the insert 24. Then, the insert 24 is supported.

これらの制御の際、ハウジング２０とインサート２４との相対的な位置情報が第２センサ７６から制御部１８に所定の短い時間間隔で入力されており、制御部１８は、最新のインサート２４の位置情報に基づいて、ハウジング２０の内壁とインサート２４との外壁とが接触しないように上記の磁気支持機構の制御を行う。 During these controls, relative position information between the housing 20 and the insert 24 is input from the second sensor 76 to the control unit 18 at a predetermined short time interval, and the control unit 18 determines the position of the latest insert 24. Based on the information, the magnetic support mechanism is controlled so that the inner wall of the housing 20 and the outer wall of the insert 24 do not contact each other.

次に、Ｘ線の照射動作について説明する。制御部１８は、不図示の配線によりステータコイル４４に所定の電力を供給させ、ベアリング機構４０内のシャフト（図示せず）を回転駆動するための回転磁界を発生させる。これにより、ターゲット３６が所定の回転速度で回転した状態において、制御部１８は、高電圧ケーブル４８等によってフィラメント３２とターゲット３６との間に所定の管電圧を印加し、フィラメント３２から熱電子を放出させる。この熱電子がターゲット３６に衝突してＸ線が発生し、このＸ線が放射窓５６および放射口５２を介して装置外の被検体等に照射される。Ｘ線の発生原理については、従来技術と同様であるので、さらなる説明を省略する。 Next, an X-ray irradiation operation will be described. The control unit 18 supplies a predetermined electric power to the stator coil 44 through a wiring (not shown), and generates a rotating magnetic field for rotationally driving a shaft (not shown) in the bearing mechanism 40. As a result, in a state where the target 36 is rotated at a predetermined rotational speed, the control unit 18 applies a predetermined tube voltage between the filament 32 and the target 36 by the high voltage cable 48 or the like, and emits thermoelectrons from the filament 32. Release. The thermoelectrons collide with the target 36 to generate X-rays, and the X-rays are irradiated onto a subject or the like outside the apparatus via the radiation window 56 and the radiation port 52. Since the principle of X-ray generation is the same as in the prior art, further explanation is omitted.

次に、フライングフォーカス機能について説明する。制御部１８は、Ｘ線のビーム方向を変えるための操作ボタン群（図示せず）を備える。制御部１８は、放射口５２とインサート２４との相対的位置関係がどのようになれば、入力により指定されたビーム方向を与えるかを算出する。なお、入力により指定可能なビーム方向が、ハウジング２０の内壁とインサート２４とが接触しない範囲に相当するビーム方向のみとなるように、制御部１８の操作ボタン群の入力機能は構成されている。 Next, the flying focus function will be described. The control unit 18 includes a group of operation buttons (not shown) for changing the X-ray beam direction. The control unit 18 calculates how the beam direction specified by the input is given when the relative positional relationship between the radiation port 52 and the insert 24 is changed. The input function of the operation button group of the control unit 18 is configured so that the beam direction that can be specified by input is only the beam direction corresponding to the range in which the inner wall of the housing 20 and the insert 24 do not contact each other.

次に、制御部１８は、算出した放射口５２とインサート２４との相対的位置関係を与えるためには、インサート２４の位置をどの方向にどれだけ幅で移動させればよいかを算出する。そして、制御部１８は、Ｘ軸方向誘導コイル１１０〜１１７、Ｙ軸方向誘導コイル１３０〜１３６、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２に供給する電流を制御することでＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の磁気的引力を制御し、算出した移動方向と移動幅でインサート２４を移動させ、その状態でインサート２４が静止するように制御する。 Next, the control unit 18 calculates in which direction and how wide the position of the insert 24 should be moved in order to give the calculated relative positional relationship between the radiation port 52 and the insert 24. And the control part 18 controls the electric current supplied to the X-axis direction induction coils 110-117, the Y-axis direction induction coils 130-136, and the Z-axis direction induction coils 60-62, so that the X-axis direction, the Y-axis direction, The magnetic attraction in the Z-axis direction is controlled, the insert 24 is moved with the calculated movement direction and movement width, and the insert 24 is controlled to be stationary in that state.

例えば重力がＹ軸負方向に働いており、各部の制御によりインサート２４が静止している状態において、インサート２４をＸ軸負方向に動かす場合、図５においてＸ軸方向誘導コイル１１０、１１２、１１５、１１７に流れる電流をＸ軸方向誘導コイル１１１、１１３、１１４、１１６に流れる電流よりも大きくして、Ｘ軸負方向への磁気的引力を大きくすることで、インサート２４をＸ軸負方向に移動させる。 For example, when the insert 24 is moved in the X-axis negative direction in a state where gravity is acting in the Y-axis negative direction and the insert 24 is stationary by controlling each part, the X-axis direction induction coils 110, 112, 115 in FIG. 117, the current flowing in the X-axis direction induction coils 111, 113, 114, 116 is made larger than the current flowing in the X-axis direction induction coils 111, 113, 114, 116, and the magnetic attractive force in the X-axis negative direction is increased. Move.

ここで、磁気的引力は両物体の距離の二乗の逆数に比例して大きくなるので、各部の電流値をそのままにしたのでは、インサート２４がＸ軸負方向に移動するに従ってＸ軸負方向の磁気的引力が大きくなり、突起１００がＸ軸方向誘導コイル１１０等に衝突してしまう。従って、制御部１８は、第２センサ７６から所定の短い時間間隔で入力されるハウジング２０とインサート２４との最新の相対的位置情報に基づいて、インサート２４の移動幅が算出した値になった時点でインサート２４が静止するように、磁気支持機構による制御を行う。 Here, since the magnetic attractive force increases in proportion to the reciprocal of the square of the distance between the two objects, if the current value of each part is left as it is, the insert 24 moves in the negative direction of the X axis as the insert 24 moves in the negative direction of the X axis. The magnetic attractive force increases, and the protrusion 100 collides with the X-axis direction induction coil 110 or the like. Therefore, the control unit 18 has the calculated movement width of the insert 24 based on the latest relative position information of the housing 20 and the insert 24 input from the second sensor 76 at a predetermined short time interval. Control by the magnetic support mechanism is performed so that the insert 24 stops at the time.

また、例えば重力がＹ軸負方向に働いており、各部の制御によりインサート２４が静止している状態において、インサート２４をＺ軸負方向に動かす場合、図１においてＺ軸方向誘導コイル６２に流れる電流を一時的に大きくする等の制御を行って、インサート２４に対してＺ軸負方向の磁気的引力を一時的に大きくして移動させる。 Further, for example, when the insert 24 is moved in the negative Z-axis direction in a state where gravity is acting in the negative Y-axis direction and the insert 24 is stationary by the control of each part, it flows in the Z-axis induction coil 62 in FIG. Control such as temporarily increasing the current is performed to move the insert 24 while temporarily increasing the magnetic attractive force in the negative Z-axis direction.

以上が回転陽極型Ｘ線装置１０の機能に関する説明である。 This completes the description of the function of the rotary anode X-ray apparatus 10.

このように第１の実施形態では、ハウジング２０の内壁と、インサート２４とを磁気支持機構により乖離する。このため、インサート２４内におけるターゲット３６およびそのシャフトの高速回転に伴う振動がハウジング２０に伝播することはない。従って、本実施形態の回転陽極型Ｘ線装置１０をＸ線ＣＴ装置に用いると共にターゲットを従来よりも高速で回転させても、架台が振動するといった従来懸念されていた不具合が生じることはない。この結果、ターゲット３６の回転速度を従来よりも高速化して、Ｘ線強度を従来よりも高出力にすることができる。 Thus, in the first embodiment, the inner wall of the housing 20 and the insert 24 are separated by the magnetic support mechanism. For this reason, the vibration accompanying the high speed rotation of the target 36 and its shaft in the insert 24 does not propagate to the housing 20. Therefore, even if the rotary anode X-ray apparatus 10 of the present embodiment is used in an X-ray CT apparatus and the target is rotated at a higher speed than before, there has been no problem that has been concerned about the oscillating platform. As a result, the rotational speed of the target 36 can be made higher than before, and the X-ray intensity can be made higher than before.

また、騒音源となるインサート２４内のベアリング機構４０と、ハウジング２０とが物理的に乖離されるため、従来よりも格段に騒音を低減できる。 In addition, since the bearing mechanism 40 in the insert 24 serving as a noise source and the housing 20 are physically separated from each other, noise can be significantly reduced as compared with the conventional case.

また、図５に示すように台座１５０およびクッション１５２をハウジング２０の内壁上に設けている。このため、例えば輸送時など、電源オフにより磁気支持機構による制御が働かない状態において回転陽極型Ｘ線装置１０のどちらの面が鉛直方向下向きに置かれても、インサート２４を保護することができる。 Further, as shown in FIG. 5, a pedestal 150 and a cushion 152 are provided on the inner wall of the housing 20. For this reason, the insert 24 can be protected regardless of which surface of the rotary anode X-ray apparatus 10 is placed downward in the vertical direction in a state where the control by the magnetic support mechanism does not work when the power is turned off, for example, during transportation. .

また、インサート２４の内壁上には、陰極部８０としての領域を覆うように磁気遮断シールド８４の層を形成している。このため、Ｘ軸方向誘導コイル１１０〜１１７、Ｙ軸方向誘導コイル１３０〜１３３、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２により生じる磁界が、フィラメント３２や放出される熱電子に対して磁気力が作用することは防止される。 Further, a magnetic shielding shield 84 layer is formed on the inner wall of the insert 24 so as to cover a region as the cathode portion 80. Therefore, the magnetic field generated by the X-axis direction induction coils 110 to 117, the Y-axis direction induction coils 130 to 133, and the Z-axis direction induction coils 60 to 62 causes a magnetic force to act on the filament 32 and emitted thermoelectrons. This is prevented.

さらに、放射口５２とインサート２４との相対的位置関係を磁気支持機構によって制御することで、放射口５２から放出されるＸ線のビーム方向を制御することができる。即ち、本実施形態の回転陽極型Ｘ線装置１０を例えばＸ線ＣＴ装置などに用いれば、フライングフォーカス機能（Ｘ線管の焦点位置を少しずつシフトさせながらスキャンを行う機能）を容易に実現することができる。 Furthermore, the beam direction of the X-rays emitted from the radiation port 52 can be controlled by controlling the relative positional relationship between the radiation port 52 and the insert 24 by the magnetic support mechanism. That is, if the rotary anode X-ray apparatus 10 of this embodiment is used in, for example, an X-ray CT apparatus, a flying focus function (a function of performing scanning while gradually shifting the focal position of the X-ray tube) is easily realized. be able to.

［第２の実施形態］
第２の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に係るものであり、第１の実施形態の回転陽極型Ｘ線装置１０を搭載していることが主な特徴である。 [Second Embodiment]
The second embodiment relates to an X-ray CT apparatus, and is mainly characterized by mounting the rotary anode X-ray apparatus 10 of the first embodiment.

図６は、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置２００の構成を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the X-ray CT apparatus 200 in the second embodiment.

図６に示すように、Ｘ線ＣＴ装置２００は、回転陽極型Ｘ線装置１０と、回転部２１２と、架台２１６と、Ｘ線検出器２２０と、高電圧発生器２２４と、回転駆動部２２８と、架台制御部２３２と、データ収集システム（ＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ：以下、ＤＡＳという）２３６と、画像データ生成記憶部２４０と、システム制御部２４４と、入力部２４８と、表示部２５２とを備える。 As shown in FIG. 6, the X-ray CT apparatus 200 includes a rotary anode X-ray apparatus 10, a rotation unit 212, a gantry 216, an X-ray detector 220, a high voltage generator 224, and a rotation drive unit 228. A gantry control unit 232, a data acquisition system (hereinafter referred to as DAS) 236, an image data generation / storage unit 240, a system control unit 244, an input unit 248, and a display unit 252.

入力部２４８は、表示パネルや選択ボタン等の入力デバイスを備え、操作者は、投影データの収集に先立ち、この入力部２４８において被検体Ｐの情報の入力や投影データの収集条件、再構成条件、画像表示条件等の設定を行なう。これにより設定された条件は、システム制御部２４４に入力される。 The input unit 248 includes an input device such as a display panel and a selection button, and the operator inputs information on the subject P, projection data collection conditions, and reconstruction conditions in the input unit 248 prior to collection of projection data. The image display conditions are set. The condition set in this way is input to the system control unit 244.

システム制御部２４４は、入力部２４８から入力される各種設定条件等に従って、Ｘ線ＣＴ装置２００の各部を制御する。また、システム制御部２４４は、回転陽極型Ｘ線装置１０の制御部１８に接続され、回転陽極型Ｘ線装置１０によるＸ線の照射やフライングフォーカス機構に基づく撮影を制御する。 The system control unit 244 controls each unit of the X-ray CT apparatus 200 according to various setting conditions input from the input unit 248. The system control unit 244 is connected to the control unit 18 of the rotary anode X-ray apparatus 10 and controls X-ray irradiation by the rotary anode X-ray apparatus 10 and imaging based on the flying focus mechanism.

架台２１６は、回転部２１２の中央部に設けられた開口部（図示せず）に挿入され、架台２１６上には被検体Ｐが乗せられる。 The gantry 216 is inserted into an opening (not shown) provided at the center of the rotating unit 212, and the subject P is placed on the gantry 216.

回転部２１２内では、回転陽極型Ｘ線装置１０の放射口５２（図１参照）と、Ｘ線検出器２２０とが被検体Ｐを間にして対向するように配置される。 In the rotation unit 212, the radiation port 52 (see FIG. 1) of the rotary anode X-ray apparatus 10 and the X-ray detector 220 are arranged to face each other with the subject P in between.

Ｘ線検出器２２０は、多チャンネルの検出素子を円弧状に配列した構成であり、回転陽極型Ｘ線装置１０から照射されて被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。 The X-ray detector 220 has a configuration in which multi-channel detection elements are arranged in an arc shape, and detects X-rays irradiated from the rotary anode X-ray apparatus 10 and transmitted through the subject P.

回転駆動部２２８は、システム制御部２４４から入力される駆動制御信号に基づいて回転部２１２を駆動し、回転部２１２に支持された回転陽極型Ｘ線装置１０およびＸ線検出器２２０を被検体Ｐの周りで連続回転させる。 The rotation drive unit 228 drives the rotation unit 212 based on the drive control signal input from the system control unit 244, and the rotation anode type X-ray apparatus 10 and the X-ray detector 220 supported by the rotation unit 212 are examined. Rotate continuously around P.

架台制御部２３２は、システム制御部２４４から入力される架台制御信号に基づいて、架台２１６の位置を制御する。 The gantry control unit 232 controls the position of the gantry 216 based on the gantry control signal input from the system control unit 244.

高電圧発生器２２４は、不図示のスリップリングを介して回転陽極型Ｘ線装置１０の高電圧ケーブル４８に接続されている。高電圧発生器２２４は、システム制御部２４４から供給されるＸ線制御信号に基づいて、所定の管電流および管電圧を回転陽極型Ｘ線装置１０に供給する。 The high voltage generator 224 is connected to the high voltage cable 48 of the rotary anode X-ray apparatus 10 through a slip ring (not shown). The high voltage generator 224 supplies a predetermined tube current and tube voltage to the rotary anode X-ray apparatus 10 based on the X-ray control signal supplied from the system control unit 244.

ＤＡＳ２３６は、Ｘ線検出器２２０の各検出素子からの出力を時間積分する積分器と、積分器の出力をチャンネル単位で高速かつシリアルに取り込むマルチプレクサと、マルチプレクサの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータなどから構成されている。ＤＡＳ２３６は、システム制御部２４４から入力されるデータ収集制御信号に基づいて、Ｘ線検出器２２０により検出されるＸ線パス毎のＸ線透過率を反映した投影データを収集し、これを画像データ生成記憶部２４０に入力する。 The DAS 236 is an integrator that integrates the output from each detection element of the X-ray detector 220 with time, a multiplexer that captures the output of the integrator in a high-speed and serial manner in units of channels, and an A that converts the output signal of the multiplexer into a digital signal. / D converter etc. The DAS 236 collects projection data reflecting the X-ray transmittance for each X-ray path detected by the X-ray detector 220 based on the data acquisition control signal input from the system control unit 244, and this is collected as image data. Input to the generation storage unit 240.

画像データ生成記憶部２４０は、被検体Ｐの複数のスライス面に対して収集された投影データを保存する。また、画像データ生成記憶部２４０は、複数のスライス面における投影データに再構成処理を施してボリュームデータを生成し、このボリュームデータにレンダリング処理を施して３次元画像データを生成し、これを保存する。そして、画像データ生成記憶部２４０は、システム制御部２４４の指令に従って、上記３次元画像データを表示部２５２に入力する。 The image data generation storage unit 240 stores projection data collected for a plurality of slice planes of the subject P. Further, the image data generation storage unit 240 generates volume data by performing reconstruction processing on the projection data on a plurality of slice planes, and performs rendering processing on the volume data to generate three-dimensional image data, which is stored. To do. Then, the image data generation storage unit 240 inputs the three-dimensional image data to the display unit 252 in accordance with a command from the system control unit 244.

表示部２５２は、上記３次元画像データに患者情報等の付帯情報を付加して表示データを生成し、これによりＸ線ＣＴ画像を不図示のモニタに表示する。 The display unit 252 adds display information such as patient information to the three-dimensional image data to generate display data, thereby displaying an X-ray CT image on a monitor (not shown).

以上、第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置２００では、第１の実施形態の回転陽極型Ｘ線装置１０をＸ線源として用いるため、ターゲット３６の回転速度を上げても振動が架台２１６に伝播することはなく、騒音も従来技術より格段に低減される。従って、患者に不快な思いをさせずに、高出力のＸ線撮影を行うことができる。また、第１の実施形態の回転陽極型Ｘ線装置１０を用いるため、フライングフォーカス機能を容易に実現することができる。 As described above, in the X-ray CT apparatus 200 of the second embodiment, since the rotary anode X-ray apparatus 10 of the first embodiment is used as an X-ray source, vibration is applied to the gantry 216 even if the rotation speed of the target 36 is increased. It does not propagate and noise is significantly reduced compared to the prior art. Therefore, high-power X-ray imaging can be performed without making the patient feel uncomfortable. Further, since the rotary anode X-ray apparatus 10 of the first embodiment is used, the flying focus function can be easily realized.

［本発明の補足事項］
第１の実施形態では、インサート２４の外壁（の鉄やニッケルが埋め込まれた部分）に磁気的引力をおよぼし、インサート２４の位置を制御する例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、インサート２４の外壁上と、ハウジング２０の内壁上の双方に電磁石として機能する誘導コイルを配置し、磁気的引力と磁気的斥力の双方によってインサート２４の位置を制御する構成としてもよい。 [Additional matters of the present invention]
In the first embodiment, the example in which the magnetic attracting force is applied to the outer wall of the insert 24 (the portion in which iron or nickel is embedded) to control the position of the insert 24 has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, an induction coil that functions as an electromagnet may be disposed on both the outer wall of the insert 24 and the inner wall of the housing 20, and the position of the insert 24 may be controlled by both magnetic attraction and magnetic repulsion.

最後に、請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。 Finally, the correspondence between the terms of the claims and the embodiments will be described. In addition, the correspondence shown below is one interpretation shown for reference, and does not limit the present invention.

インサート２４の外壁におけるＸ軸方向誘導コイル１１０〜１１７、Ｙ軸方向誘導コイル１３０〜１３３、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２に対向する部分、即ち、鉄やニッケルなどの磁力を強く受ける金属が埋め込まれている部分は、請求項記載の磁気作用部の一例である。 A portion facing the X-axis direction induction coils 110 to 117, the Y-axis direction induction coils 130 to 133, and the Z-axis direction induction coils 60 to 62 on the outer wall of the insert 24, that is, a metal that strongly receives magnetic force such as iron or nickel is embedded. This part is an example of the magnetic action part described in the claims.

Ｘ軸方向誘導コイル１１０〜１１７、Ｙ軸方向誘導コイル１３０〜１３３、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２と、これらに対する供給電流を制御してハウジング２０の内壁とインサート２４とが互いに離れるようにインサート２４を支持する制御部１８の機能は、請求項記載の磁気支持部の一例である。 An X-axis direction induction coil 110-117, a Y-axis direction induction coil 130-133, a Z-axis direction induction coil 60-62, and an insert so that the inner wall of the housing 20 and the insert 24 are separated from each other by controlling the current supplied thereto. The function of the control unit 18 that supports 24 is an example of the magnetic support unit described in the claims.

Ｘ軸方向誘導コイル１１０〜１１７、Ｙ軸方向誘導コイル１３０〜１３３、Ｚ軸方向誘導コイル６０〜６２に供給する電流の制御によりＸ軸方向、Ｙ軸方向またはＺ軸方向にインサート２４を移動させることで、放射口５２から放出されるＸ線のビーム方向を変える制御部１８の機能も、請求項記載の磁気支持部の一例である。 The insert 24 is moved in the X axis direction, the Y axis direction, or the Z axis direction by controlling the current supplied to the X axis direction induction coils 110 to 117, the Y axis direction induction coils 130 to 133, and the Z axis direction induction coils 60 to 62. Thus, the function of the control unit 18 that changes the beam direction of the X-rays emitted from the radiation port 52 is also an example of the magnetic support unit.

双方の耳部１００（図５参照）は、請求項記載の第１突出部および第２突出部の一例である。
ＤＡＳ２３６は、請求項記載の投影データ収集部の一例である。
画像データ生成記憶部２４０は、請求項記載の画像データ生成部の一例である。 Both the ear | edge parts 100 (refer FIG. 5) are examples of the 1st protrusion part and the 2nd protrusion part of a claim.
The DAS 236 is an example of a projection data collection unit described in the claims.
The image data generation storage unit 240 is an example of an image data generation unit described in claims.

１０回転陽極型Ｘ線装置
１８制御部
２０ハウジング
２４インサート
２８冷却液
３２フィラメント
３６ターゲット
４０ベアリング機構
４４ステータコイル
４８高電圧ケーブル
５０端末部
５２放射口
５６放射窓
６０、６１、６２Ｚ軸方向誘導コイル
６４、６６磁気遮断シールド
７２第１センサ
７６第２センサ
７８陽極部
８０陰極部
８４磁気遮断シールド
９０耳部
１００突起
１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７Ｘ軸方向誘導コイル
１３０、１３１、１３２、１３３Ｙ軸方向誘導コイル
１５０台座
１５２緩衝材
２００Ｘ線ＣＴ装置
２１２回転部
２１６架台
２２０Ｘ線検出器
２２４高電圧発生器
２２８回転駆動部
２３２架台制御部
２３６ＤＡＳ
２４０画像データ生成記憶部
２４４システム制御部
２４８入力部
２５２表示部
Ｐ被検体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating anode type X-ray apparatus 18 Control part 20 Housing 24 Insert 28 Coolant 32 Filament 36 Target 40 Bearing mechanism 44 Stator coil 48 High voltage cable 50 Terminal part 52 Radiation port 56 Radiation window 60, 61, 62 Z-axis direction induction coil 64, 66 Magnetic shield shield 72 First sensor 76 Second sensor 78 Anode portion 80 Cathode portion 84 Magnetic shield shield 90 Ear portion 100 Protrusions 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 X-axis direction induction coil 130 131, 132, 133 Y-axis direction induction coil 150 Pedestal 152 Buffer material 200 X-ray CT apparatus 212 Rotating unit 216 Mounting unit 220 X-ray detector 224 High voltage generator 228 Rotating drive unit 232 Mounting control unit 236 DAS
240 Image data generation storage unit 244 System control unit 248 Input unit 252 Display unit P Subject

Claims

熱電子を放出する陰極および前記熱電子を受けてＸ線を発生させる回転型の陽極を内部に有するインサート部と、前記インサート部を内部に収めるハウジング部とを備えた回転陽極型Ｘ線装置であって、
前記インサート部の外壁の少なくとも一部は、磁力を受ける材料を有する磁気作用部として構成され、
前記ハウジング部内に設けられ、前記磁気作用部に対して磁力をおよぼすことで、前記ハウジング部の内壁と前記インサート部の前記外壁とが互いに離れるように前記インサート部を前記ハウジング部内で浮上状態で支持する磁気支持部をさらに備え、
前記磁気支持部は、供給される電流によって前記陽極の回転の軸方向に磁力を発生させることで前記インサート部を支持する誘導コイルを有する
ことを特徴とする回転陽極型Ｘ線装置。 A rotary anode type X-ray apparatus comprising: a cathode portion that emits thermoelectrons; an insert portion that includes a rotary anode that receives the thermoelectrons to generate X-rays; and a housing portion that houses the insert portion. There,
At least a part of the outer wall of the insert part is configured as a magnetic action part having a material that receives a magnetic force,
The insert portion is provided in the housing portion, and supports the insert portion in a floating state in the housing portion so that the inner wall of the housing portion and the outer wall of the insert portion are separated from each other by exerting a magnetic force on the magnetic action portion. further comprising a magnet support portion which,
The rotary anode type X-ray apparatus , wherein the magnetic support portion has an induction coil that supports the insert portion by generating a magnetic force in the axial direction of rotation of the anode by a supplied current .

熱電子を放出する陰極および前記熱電子を受けてＸ線を発生させる回転型の陽極を内部に有するインサート部と、前記インサート部を内部に収めるハウジング部とを備えた回転陽極型Ｘ線装置であって、
前記インサート部の外壁の少なくとも一部であって前記外壁における互いに対向する位置には、磁力を受ける材料を有する第１突出部および第２突出部がそれぞれ形成されており、
前記ハウジング部内に設けられ、前記陽極の回転の軸方向に直交する方向の磁力を前記第１突出部および前記第２突出部におよぼすことで、前記ハウジング部の内壁と前記インサート部の前記外壁とが互いに離れるように前記インサート部を前記ハウジング部内で浮上状態で支持する磁気支持部をさらに備える
ことを特徴とする回転陽極型Ｘ線装置。 A rotary anode type X-ray apparatus comprising: a cathode portion that emits thermoelectrons; an insert portion that includes a rotary anode that receives the thermoelectrons to generate X-rays; and a housing portion that houses the insert portion. There,
A first protrusion and a second protrusion having a material that receives magnetic force are formed at positions that are at least a part of the outer wall of the insert portion and face each other on the outer wall,
The inner wall of the housing part and the outer wall of the insert part are provided in the housing part and exert a magnetic force in a direction orthogonal to the axial direction of rotation of the anode on the first protrusion part and the second protrusion part. Further comprising a magnetic support portion that supports the insert portion in a floating state in the housing portion so as to be separated from each other
A rotary anode X-ray apparatus characterized by the above .

熱電子を放出する陰極および前記熱電子を受けてＸ線を発生させる回転型の陽極を内部に有するインサート部と、前記インサート部を内部に収めるハウジング部とを備えた回転陽極型Ｘ線装置であって、
前記ハウジング部は、前記Ｘ線を外部に放出させるための放射口を有し、
前記インサート部の外壁の少なくとも一部は、磁力を受ける材料を有する磁気作用部として構成され、
前記ハウジング部内に設けられ、前記磁気作用部に対して磁力をおよぼすことで、前記ハウジング部の内壁と前記インサート部の前記外壁とが互いに離れるように前記インサート部を前記ハウジング部内で浮上状態で支持する磁気支持部をさらに備え、
前記磁気支持部は、供給される電流によって前記磁気作用部に対する磁力を発生させる誘導コイルを有し、前記誘導コイルに供給する電流の制御によって前記磁気作用部に対する磁力を制御し、これにより所望の方向に前記インサート部を移動させることで、前記放射口から放出される前記Ｘ線のビーム方向を変える
ことを特徴とする回転陽極型Ｘ線装置。 A rotary anode type X-ray apparatus comprising: a cathode portion that emits thermoelectrons; an insert portion that includes a rotary anode that receives the thermoelectrons to generate X-rays; and a housing portion that houses the insert portion. There,
The housing part has a radiation port for emitting the X-ray to the outside,
At least a part of the outer wall of the insert part is configured as a magnetic action part having a material that receives a magnetic force,
The insert portion is provided in the housing portion, and supports the insert portion in a floating state in the housing portion so that the inner wall of the housing portion and the outer wall of the insert portion are separated from each other by exerting a magnetic force on the magnetic action portion. A magnetic support that
The magnetic support portion has an induction coil that generates a magnetic force for the magnetic action portion by a supplied current, and controls the magnetic force for the magnetic action portion by controlling the current supplied to the induction coil, thereby The beam direction of the X-rays emitted from the radiation port is changed by moving the insert portion in the direction.
A rotary anode X-ray apparatus characterized by the above .

Ｘ線を放射する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回転陽極型Ｘ線装置と、
被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部の検出信号に基づいてＸ線投影データを収集する投影データ収集部と、
前記Ｘ線投影データに再構成処理を施して、前記被検体の画像データを生成する画像データ生成部と
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 The rotary anode X-ray apparatus according to any one of claims 1 to 3, which emits X-rays;
An X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject;
A projection data collection unit that collects X-ray projection data based on a detection signal of the X-ray detection unit;
An image data generation unit that performs reconstruction processing on the X-ray projection data and generates image data of the subject;
An X-ray CT apparatus comprising: