JPH0622947A - Ｃｔスキャナ - Google Patents
ＣｔスキャナInfo
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- JPH0622947A JPH0622947A JP5095456A JP9545693A JPH0622947A JP H0622947 A JPH0622947 A JP H0622947A JP 5095456 A JP5095456 A JP 5095456A JP 9545693 A JP9545693 A JP 9545693A JP H0622947 A JPH0622947 A JP H0622947A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】小型で高解像度のＣＴスキャナを提供するこ
と。 【構成】Ｘ線管はトロイダル状のハウジングＡと環状の
アノードＢと、環状アノードを中心に電子ビームを回転
させるカソードＣを含む。複数の並列に接続された電圧
源９０1、９０2 ．．．９０nはＸ線を発生するように
電子源とアノードとの間に充分に大きなバイアス電圧を
発生する。Ｘ線ビームは補償クリスタル６２と環状ウィ
ンド２０とコリメータ１３２とＸ線管の中心ボア２６内
に収容されている被検体を通過し、放射線検出器１３０
の弧状セグメントに衝突する。環状ウィンドの平面の外
にＸ線検出器が固定的に取り付けられており、Ｘ線ビー
ムの原点と反対側のウィンドの平面内に摂動するか、回
転する。
と。 【構成】Ｘ線管はトロイダル状のハウジングＡと環状の
アノードＢと、環状アノードを中心に電子ビームを回転
させるカソードＣを含む。複数の並列に接続された電圧
源９０1、９０2 ．．．９０nはＸ線を発生するように
電子源とアノードとの間に充分に大きなバイアス電圧を
発生する。Ｘ線ビームは補償クリスタル６２と環状ウィ
ンド２０とコリメータ１３２とＸ線管の中心ボア２６内
に収容されている被検体を通過し、放射線検出器１３０
の弧状セグメントに衝突する。環状ウィンドの平面の外
にＸ線検出器が固定的に取り付けられており、Ｘ線ビー
ムの原点と反対側のウィンドの平面内に摂動するか、回
転する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は診断用撮像技術に関す
る。本発明は、患者の内部領域の像を発生するためのＣ
Ｔスキャナと共に用いる特定の用途があるので、特にこ
れを参照して説明する。しかしながら本発明は、工業用
ＣＴ、品質保証用、およびその他のＸ線診断撮像、Ｘ線
発生用と共に用いる用途も有すると解すべきである。
る。本発明は、患者の内部領域の像を発生するためのＣ
Ｔスキャナと共に用いる特定の用途があるので、特にこ
れを参照して説明する。しかしながら本発明は、工業用
ＣＴ、品質保証用、およびその他のＸ線診断撮像、Ｘ線
発生用と共に用いる用途も有すると解すべきである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、患者はＣＴスキャナの中心ボア
内の水平コーチ上にうつ伏せ状態に位置しており、回転
自在なガントリー部分に取り付けられたＸ線管が高速で
患者の回りを回転する。より高速のスキャンをするに
は、Ｘ線管をより高速で回転させなければならない。し
かしながら、Ｘ線管をより速く回転すると、Ｘ線管の出
力を上げない限り像ごとの純放射線量が減少してしま
う。ＣＴスキャナが高速になるにつれて、単位時間当た
り、より多くの放射線を発生するより大きなＸ線管が必
要であった。当然ながらガントリーの回転速度が速くな
れば、回転中の慣性力も大きくなる。
内の水平コーチ上にうつ伏せ状態に位置しており、回転
自在なガントリー部分に取り付けられたＸ線管が高速で
患者の回りを回転する。より高速のスキャンをするに
は、Ｘ線管をより高速で回転させなければならない。し
かしながら、Ｘ線管をより速く回転すると、Ｘ線管の出
力を上げない限り像ごとの純放射線量が減少してしま
う。ＣＴスキャナが高速になるにつれて、単位時間当た
り、より多くの放射線を発生するより大きなＸ線管が必
要であった。当然ながらガントリーの回転速度が速くな
れば、回転中の慣性力も大きくなる。
【０００３】ＣＴスキャナ等用の高性能Ｘ線管は、固定
カソードと、回転するアノードディスクを一般に含み、
いずれも真空ハウジング内に収納される。強度のより強
いＸ線ビームを発生すると、アノードディスクの加熱が
強くなる。真空を介して周辺の流体に熱を放射すること
により充分な時間をかけてアノードディスクを冷却する
には、しだいに大きなアノードディスクを備えたＸ線管
を製造しなければならない。
カソードと、回転するアノードディスクを一般に含み、
いずれも真空ハウジング内に収納される。強度のより強
いＸ線ビームを発生すると、アノードディスクの加熱が
強くなる。真空を介して周辺の流体に熱を放射すること
により充分な時間をかけてアノードディスクを冷却する
には、しだいに大きなアノードディスクを備えたＸ線管
を製造しなければならない。
【０００４】アノードディスクが大きくなればなる程、
大きいＸ線管が必要となり、Ｘ線管は現在のＣＴスキャ
ナのガントリーの小さい閉空間に容易に嵌合できない。
第４世代のスキャナでは、より大きなＸ線管と頑丈な支
持構造体を組み込むには放射線検出器を大きな径で移動
させなければならない。Ｘ線の焦点スポットからコリメ
ータへの距離が短すぎるとＸ線の半影部およびビームの
発散により画質が低下する。より大きなＸ線管が必要と
なるだけでなく、発生する多量の熱量を除くのにより大
きな熱交換構造体が必要である。したがって、ＣＴスキ
ャナが高速になるにつれて、寸法が大きくなり、よって
移動および設置がより困難となる。
大きいＸ線管が必要となり、Ｘ線管は現在のＣＴスキャ
ナのガントリーの小さい閉空間に容易に嵌合できない。
第４世代のスキャナでは、より大きなＸ線管と頑丈な支
持構造体を組み込むには放射線検出器を大きな径で移動
させなければならない。Ｘ線の焦点スポットからコリメ
ータへの距離が短すぎるとＸ線の半影部およびビームの
発散により画質が低下する。より大きなＸ線管が必要と
なるだけでなく、発生する多量の熱量を除くのにより大
きな熱交換構造体が必要である。したがって、ＣＴスキ
ャナが高速になるにつれて、寸法が大きくなり、よって
移動および設置がより困難となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一本のＸ線管を被検体
のまわりに回転する代わりに、被検体のまわりにリング
状に配置したＸ線管のスイッチング可能なアレイ、例え
ば５つまたは６つのＸ線管を使用することが提案されて
いる。しかしながら、管が回転しなければ限られたデー
タしか発生せず、限られた解像度しか得られない。Ｘ線
管が回転すれば、管のすべてを移動させる上で同様な機
械上の問題が生じる。
のまわりに回転する代わりに、被検体のまわりにリング
状に配置したＸ線管のスイッチング可能なアレイ、例え
ば５つまたは６つのＸ線管を使用することが提案されて
いる。しかしながら、管が回転しなければ限られたデー
タしか発生せず、限られた解像度しか得られない。Ｘ線
管が回転すれば、管のすべてを移動させる上で同様な機
械上の問題が生じる。
【０００６】更にＸ線管のウェル部内に患者を収容でき
るよう充分大きなマウス部を備えたほぼベル状の真空Ｘ
線管エンベロープを製造することも提案されている。ベ
ルの頂点にＸ線ビーム源が配置され、マウスのアノード
リングに衝突する電子ビームをベルまで発生させるよう
になっている。真空ベル状のエンベロープのまわりにＸ
線ビームをスキャンするための電子回路が設けられる。
この設計の問題は、約２１０°のスキャニングしかでき
ないことである。別の問題点は、走査電子ビームを収容
するのに極めて大きな真空スペースは、真空状態を維持
することが困難であることである。手間がかかり、複雑
な真空ポンプが必要である。別の問題は、焦点からずれ
た放射線に対する対策がないことである。
るよう充分大きなマウス部を備えたほぼベル状の真空Ｘ
線管エンベロープを製造することも提案されている。ベ
ルの頂点にＸ線ビーム源が配置され、マウスのアノード
リングに衝突する電子ビームをベルまで発生させるよう
になっている。真空ベル状のエンベロープのまわりにＸ
線ビームをスキャンするための電子回路が設けられる。
この設計の問題は、約２１０°のスキャニングしかでき
ないことである。別の問題点は、走査電子ビームを収容
するのに極めて大きな真空スペースは、真空状態を維持
することが困難であることである。手間がかかり、複雑
な真空ポンプが必要である。別の問題は、焦点からずれ
た放射線に対する対策がないことである。
【０００７】核科学に関するＩＥＥＥトランザクション
「高速コンピュータ断層撮像のための新設計」１９７９
年４月、ＮＳ−２６巻、第２号において、マイデン・シ
ェップおよびチョー氏は、カソードを大径アノードリン
グのまわりに回転させることにより円錐の、すなわちベ
ル形状の上記管の寸法を小さくすることを提案してい
る。しかしながら、これらの設計はいくつかの工学上の
欠陥を有しているので、商業的に製造されていない。
「高速コンピュータ断層撮像のための新設計」１９７９
年４月、ＮＳ−２６巻、第２号において、マイデン・シ
ェップおよびチョー氏は、カソードを大径アノードリン
グのまわりに回転させることにより円錐の、すなわちベ
ル形状の上記管の寸法を小さくすることを提案してい
る。しかしながら、これらの設計はいくつかの工学上の
欠陥を有しているので、商業的に製造されていない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決した新規でかつ改良されたＣＴスキャナを提供するも
のである。
決した新規でかつ改良されたＣＴスキャナを提供するも
のである。
【０００９】本発明によれば、ＣＴスキャナが提供され
る。全体がトロイダル状のＸ線管が被検体の像領域を通
すのに充分な径の内径を画定する。このトロイダル状の
Ｘ線管は、まわりの少なくとも多数の位置から全体がフ
ァン状のＸ線ビームを発生する。このビームはＸ線管内
のアペックス位置から中心ボアを横断するよう向けられ
る。取り付け手段は、トロイダル状のＸ線管を取り付け
る。放射線検出手段は、Ｘ線ビームがボア内の撮像被検
体領域を通過した後にＸ線ビームを検出するよう少なく
とも弧状に広がる。ビームアペックス位置測定手段は、
Ｘ線ビームアペックス位置の角度位置を測定する。Ｘ線
ビームアペックス位置測定手段の放射線検出手段に接続
された像再構成手段は、被検体の撮像領域の像を再構成
する。
る。全体がトロイダル状のＸ線管が被検体の像領域を通
すのに充分な径の内径を画定する。このトロイダル状の
Ｘ線管は、まわりの少なくとも多数の位置から全体がフ
ァン状のＸ線ビームを発生する。このビームはＸ線管内
のアペックス位置から中心ボアを横断するよう向けられ
る。取り付け手段は、トロイダル状のＸ線管を取り付け
る。放射線検出手段は、Ｘ線ビームがボア内の撮像被検
体領域を通過した後にＸ線ビームを検出するよう少なく
とも弧状に広がる。ビームアペックス位置測定手段は、
Ｘ線ビームアペックス位置の角度位置を測定する。Ｘ線
ビームアペックス位置測定手段の放射線検出手段に接続
された像再構成手段は、被検体の撮像領域の像を再構成
する。
【００１０】本発明の、より限られた特徴によれば、ト
ロイダル状のＸ線管は、真空の内部を有する全体がトロ
イダル状のハウジングを含む冷却用流体の通路と熱連通
したトロイダル状のハウジング内部には環状のアノード
表面が取り付けられ、この通路内を冷却用流体が循環
し、アノード表面から余分な熱を除くようになってい
る。このアノードが表面は単一の連続した環状体でもよ
いし、複数のセグメントから組み立ててもよい。トロイ
ダル状のハウジング内に配置されたカソードアセンブリ
は、アノード面に衝突する電子ビームを形成するよう電
子を放出する手段を含む。電子ビームをアノードのまわ
りの少なくとも多数の点まで移動する手段も設けられ
る。
ロイダル状のＸ線管は、真空の内部を有する全体がトロ
イダル状のハウジングを含む冷却用流体の通路と熱連通
したトロイダル状のハウジング内部には環状のアノード
表面が取り付けられ、この通路内を冷却用流体が循環
し、アノード表面から余分な熱を除くようになってい
る。このアノードが表面は単一の連続した環状体でもよ
いし、複数のセグメントから組み立ててもよい。トロイ
ダル状のハウジング内に配置されたカソードアセンブリ
は、アノード面に衝突する電子ビームを形成するよう電
子を放出する手段を含む。電子ビームをアノードのまわ
りの少なくとも多数の点まで移動する手段も設けられ
る。
【００１１】本発明の、より限られた特徴によれば、ト
ロイダル状ハウジング内にＸ線管のカソードアセンブリ
が回転自在に取り付けられる。電子ビームを移動するた
めの手段は、カソードアセンブリを回転するための手段
を含む。本発明の、より限られた特徴によれば、カソー
ドアセンブリおよびＸ線源と共に回転できるようにコン
ペンセータおよびコリメータが取り付けられる。
ロイダル状ハウジング内にＸ線管のカソードアセンブリ
が回転自在に取り付けられる。電子ビームを移動するた
めの手段は、カソードアセンブリを回転するための手段
を含む。本発明の、より限られた特徴によれば、カソー
ドアセンブリおよびＸ線源と共に回転できるようにコン
ペンセータおよびコリメータが取り付けられる。
【００１２】本発明の別のより限られた特徴によれば、
カソードアセンブリは、ハウジング内で所定角のリング
状に配置された多数の電子放出手段を含む。電子ビーム
移動手段は、アノード表面に衝突してＸ線ビームを発生
する電子ビームを電子放出手段の各々が放出するよう
に、選択的にさせるための手段を含む。
カソードアセンブリは、ハウジング内で所定角のリング
状に配置された多数の電子放出手段を含む。電子ビーム
移動手段は、アノード表面に衝突してＸ線ビームを発生
する電子ビームを電子放出手段の各々が放出するよう
に、選択的にさせるための手段を含む。
【００１３】本発明の別の特徴によればハウジングはボ
アの中心軸線に向いた環状のウィンドを画定する。ウィ
ンドからのＸ線の放出を阻止するためのウィンドを横断
するよう環状のシャッター部材を配置できる。シャッタ
ー移動手段はシャッター部材がウィンドに対してＸ線を
ブロックしたり、ブロックしないような関係にシャッタ
ー部材を選択的に移動する。
アの中心軸線に向いた環状のウィンドを画定する。ウィ
ンドからのＸ線の放出を阻止するためのウィンドを横断
するよう環状のシャッター部材を配置できる。シャッタ
ー移動手段はシャッター部材がウィンドに対してＸ線を
ブロックしたり、ブロックしないような関係にシャッタ
ー部材を選択的に移動する。
【００１４】本発明の別の限られた特徴によれば、放射
線検出手段は、環状ウィンドにより画定された平面に隣
接し、これよりずれて配置されたリング状のＸ線検出器
を含む。本発明の別の限られた特徴によれば、放射線検
出手段は、検出されたＸ線ビームのアペックス位置と反
対側の検出器リング部分をウィンドにより画定される平
面に摂動させる摂動手段とリング状の放射線検出器とを
含む。
線検出手段は、環状ウィンドにより画定された平面に隣
接し、これよりずれて配置されたリング状のＸ線検出器
を含む。本発明の別の限られた特徴によれば、放射線検
出手段は、検出されたＸ線ビームのアペックス位置と反
対側の検出器リング部分をウィンドにより画定される平
面に摂動させる摂動手段とリング状の放射線検出器とを
含む。
【００１５】本発明の別のより限られた特徴によれば、
放射線検出手段はＸ線管のボアのまわりに回転できるよ
う取り付けられた円弧状の放射線検出器から成る。検出
器の回転制御手段は、検出器の円弧が測定された放射線
ビームのアペックス位置と反対側に維持されるように検
出器の円弧の回転を制御する。本発明の別の限られた特
徴によれば、Ｘ線ビームアペックス位置測定手段は回転
自在なカソードアセンブリの角度位置位置をモニタする
ためのレーザジャイロを含む。
放射線検出手段はＸ線管のボアのまわりに回転できるよ
う取り付けられた円弧状の放射線検出器から成る。検出
器の回転制御手段は、検出器の円弧が測定された放射線
ビームのアペックス位置と反対側に維持されるように検
出器の円弧の回転を制御する。本発明の別の限られた特
徴によれば、Ｘ線ビームアペックス位置測定手段は回転
自在なカソードアセンブリの角度位置位置をモニタする
ためのレーザジャイロを含む。
【００１６】本発明の別のより限られた特徴によれば、
放射線検出手段は、複数のシンチレーションクリスタル
を含み、これらクリスタルは中心ボアのまわりを回転で
きるようトロイダル状Ｘ線管に回転自在に取り付けられ
る。これらシンチレーションクリスタルと光通信でるよ
うトロイダルハウジングに隣接してリング状の光電気ト
ランスジューサが固定的に取り付けられる。このように
光電気トランスジューサの対応する部分がシンチレーシ
ョンクリスタルの円弧と光通信するよう結合される。
放射線検出手段は、複数のシンチレーションクリスタル
を含み、これらクリスタルは中心ボアのまわりを回転で
きるようトロイダル状Ｘ線管に回転自在に取り付けられ
る。これらシンチレーションクリスタルと光通信でるよ
うトロイダルハウジングに隣接してリング状の光電気ト
ランスジューサが固定的に取り付けられる。このように
光電気トランスジューサの対応する部分がシンチレーシ
ョンクリスタルの円弧と光通信するよう結合される。
【００１７】本発明の別の限定された特徴によれば、Ｘ
線の発生ビームが少なくとも２つの選択自在な異なるエ
ネルギーのうちの一つを有するよう電子放出手段を制御
するための手段が設けられる。本発明の別の更に限定さ
れた特徴によれば、複数の電源が電子放出手段とアノー
ド表面との間の比較的高い電圧と並列に接続される。充
分に低い複数の電源が設けられ、弧のうちの一つの電源
が故障しても、他の電源が電子放出手段とアノード面と
の間で高電圧を発生し、有効なＸ線ビーム電流を発生し
続けることができるようになっている。
線の発生ビームが少なくとも２つの選択自在な異なるエ
ネルギーのうちの一つを有するよう電子放出手段を制御
するための手段が設けられる。本発明の別の更に限定さ
れた特徴によれば、複数の電源が電子放出手段とアノー
ド表面との間の比較的高い電圧と並列に接続される。充
分に低い複数の電源が設けられ、弧のうちの一つの電源
が故障しても、他の電源が電子放出手段とアノード面と
の間で高電圧を発生し、有効なＸ線ビーム電流を発生し
続けることができるようになっている。
【００１８】本発明の別の更に限定された特徴によれ
ば、Ｘ線管取付手段は水平軸線に対してトロイダル状Ｘ
線管を選択的に回転する手段とトロイダル状Ｘ線管を垂
直方向に選択的に並進させる手段を含む。このようにＣ
Ｔスキャナは、直立した被検体の像領域の表示像を再構
成するのに適す。本発明は、種々の部品およびそれらの
配列を変えることもできるし、種々の工程およびそれら
の順序をかえることもできる。添付図面は単に実施例の
例示のためのものであり、本発明を限定するものではな
い。
ば、Ｘ線管取付手段は水平軸線に対してトロイダル状Ｘ
線管を選択的に回転する手段とトロイダル状Ｘ線管を垂
直方向に選択的に並進させる手段を含む。このようにＣ
Ｔスキャナは、直立した被検体の像領域の表示像を再構
成するのに適す。本発明は、種々の部品およびそれらの
配列を変えることもできるし、種々の工程およびそれら
の順序をかえることもできる。添付図面は単に実施例の
例示のためのものであり、本発明を限定するものではな
い。
【００１９】
【実施例】図１を参照すると、ＣＴスキャナは、取付手
段すなわちアセンブリIIに取り付けられたトロイダル状
リングＸ線管Iを含む。電子部IIIは、リング管および取
付アセンブリIIに作動電力および制御信号を供給し、こ
れからのデータを受けてデータを電子像に再構成するよ
うになっている。
段すなわちアセンブリIIに取り付けられたトロイダル状
リングＸ線管Iを含む。電子部IIIは、リング管および取
付アセンブリIIに作動電力および制御信号を供給し、こ
れからのデータを受けてデータを電子像に再構成するよ
うになっている。
【００２０】続けて図１および別の図２を参照する。リ
ング管は、トロイダル状ハウジングＡを含み、このハウ
ジングは大きくて全体がドーナツ状の内部空間を画定し
ている。トロイダル状ハウジングの内部空間内にはアノ
ードＢが取り付けられており、このアノードＢはこの空
間の円周方向に延びている。トロイダルハウジングの内
部空間Ｃ内には、少なくとも一本の電子ビームを発生す
るためのカソード手段Ｃが配置されている。手段Ｄは、
アノードＢを中心にして電子ビームを回転するためのも
のである。
ング管は、トロイダル状ハウジングＡを含み、このハウ
ジングは大きくて全体がドーナツ状の内部空間を画定し
ている。トロイダル状ハウジングの内部空間内にはアノ
ードＢが取り付けられており、このアノードＢはこの空
間の円周方向に延びている。トロイダルハウジングの内
部空間Ｃ内には、少なくとも一本の電子ビームを発生す
るためのカソード手段Ｃが配置されている。手段Ｄは、
アノードＢを中心にして電子ビームを回転するためのも
のである。
【００２１】より詳細に述べれば、アノードＢは、タン
グステン面１０を有するトロイド体であり、このタング
ステン面１０に電子ビームが衝突するようになってい
る。ハウジングおよびアノードは、環状の冷却流体路す
なわちチャンネル１２を画定し、このチャンネルはアノ
ード面、特にアノードの裏面に沿って密に熱連通する。
このアノードは、大きな連続した部材すなわち組み立て
られた形態の打数の部分で構成できる。またこのアノー
ドは、冷却流体との熱連通を促進するため、任意に内部
通路、フィン等を有してもよい。流体循環手段１４は、
固定されたアノードおよびハウジングを通して熱交換機
１６に流体を循環させ、ターゲットアノードを低温に保
持する。
グステン面１０を有するトロイド体であり、このタング
ステン面１０に電子ビームが衝突するようになってい
る。ハウジングおよびアノードは、環状の冷却流体路す
なわちチャンネル１２を画定し、このチャンネルはアノ
ード面、特にアノードの裏面に沿って密に熱連通する。
このアノードは、大きな連続した部材すなわち組み立て
られた形態の打数の部分で構成できる。またこのアノー
ドは、冷却流体との熱連通を促進するため、任意に内部
通路、フィン等を有してもよい。流体循環手段１４は、
固定されたアノードおよびハウジングを通して熱交換機
１６に流体を循環させ、ターゲットアノードを低温に保
持する。
【００２２】ハウジング内には、ターゲットアノードＢ
に密に隣接してウィンド２０が画定されている。このウ
ィンドは、電子ビームとタングステンターゲットアノー
ドとの相互作用により発生されるＸ線ビーム２２が中心
ボア２６を通ってトロイダル管の中心軸心２４を横断す
るような向きに進むよう位置している。このウィンド
は、トロイダル状ハウジングＡの好ましくはスチール製
の囲み部分に対し真空にシールされた状態でＴＩＧ溶接
されたステンレススチールのシートから構成されること
が好ましい。少なくともアノードに隣接するハウジング
部分は、焦点からずれた放射線の強度を減少するようベ
リリウムから構成することが好ましい。ハウジングには
真空手段、好ましくは一つ以上のポンプ２８が相互に接
続され、ハウジング内の真空を維持するようになってい
る。
に密に隣接してウィンド２０が画定されている。このウ
ィンドは、電子ビームとタングステンターゲットアノー
ドとの相互作用により発生されるＸ線ビーム２２が中心
ボア２６を通ってトロイダル管の中心軸心２４を横断す
るような向きに進むよう位置している。このウィンド
は、トロイダル状ハウジングＡの好ましくはスチール製
の囲み部分に対し真空にシールされた状態でＴＩＧ溶接
されたステンレススチールのシートから構成されること
が好ましい。少なくともアノードに隣接するハウジング
部分は、焦点からずれた放射線の強度を減少するようベ
リリウムから構成することが好ましい。ハウジングには
真空手段、好ましくは一つ以上のポンプ２８が相互に接
続され、ハウジング内の真空を維持するようになってい
る。
【００２３】図１および図２の実施例では、カソードア
センブリは、トロイダル状ハウジングの内部のまわりを
延びる環状リング３０を含む。カソードリングには一つ
以上のカソードカップ３２が取り付けられている。カソ
ードカップ３２の各々はカソードフィラメント３４を含
む。
センブリは、トロイダル状ハウジングの内部のまわりを
延びる環状リング３０を含む。カソードリングには一つ
以上のカソードカップ３２が取り付けられている。カソ
ードカップ３２の各々はカソードフィラメント３４を含
む。
【００２４】好ましい実施例では、カソードカップ３２
の各々は、所定のフォーカス特性を有する。このように
異なるカソードカップを選択することによりＸ線ビーム
の焦点の異なる大きさを選択できる。また第１のカソー
ドが焼損した場合にバックアップカソードカップとなる
ように最も一般的に使用される寸法で合焦されるカソー
ドカップを多数設けてもよい。
の各々は、所定のフォーカス特性を有する。このように
異なるカソードカップを選択することによりＸ線ビーム
の焦点の異なる大きさを選択できる。また第１のカソー
ドが焼損した場合にバックアップカソードカップとなる
ように最も一般的に使用される寸法で合焦されるカソー
ドカップを多数設けてもよい。
【００２５】ハウジング内にはベアリング手段４０によ
りカソードリング３０が回転自在に支持されている。好
ましい実施例では、ベアリング手段は磁気浮揚ベアリン
グである。真空中で絶縁状態となるよう適当に調製され
たケイ素鉄または他の材料の薄いリング４２が長手方向
に重ねられ、ベアリングのラジアル部分に対するシリン
ダを形成している。更に真空中で使用するよう適当に調
製したケイ素鉄または他の材料の薄いフープ体がベアリ
ングの軸方向部分に対する密な入れ子式のシリンダを形
成するよう組み立てられている。吸引力をバランスさせ
て、カソードリングをトロイダル真空空間の中心に正確
に吊り下げ、カソードリングを軸方向の中心に位置させ
るよう近接センサおよび適当なフィードバック回路によ
り受動機素および能動機素、例えば永久磁石４４および
電磁石４６が制御される。ブラシレスの大径の誘導モー
タ５０は、ハウジングに固定的に取り付けられたステー
タ５２とカソードリングに接続されたロータ５４から成
る。このモータは、ハウジングのトロイダル状真空内で
カソードアセンブリＣを所定速度で回転させる。磁気浮
揚システムが故障した場合、カソードリングを支持する
ための機械式ローラベアリング５６が設けられている。
この機械式ローラベアリングはカソードリングが固定ハ
ウジングおよび他の構造物と相互作用するのを防止す
る。レーザジャイロまたは他の角度位置モニタ手段５８
は、カソードアセンブリの角度位置すなわちアノード表
面上のＸ線ビームのアペックス位置をモニタする。
りカソードリング３０が回転自在に支持されている。好
ましい実施例では、ベアリング手段は磁気浮揚ベアリン
グである。真空中で絶縁状態となるよう適当に調製され
たケイ素鉄または他の材料の薄いリング４２が長手方向
に重ねられ、ベアリングのラジアル部分に対するシリン
ダを形成している。更に真空中で使用するよう適当に調
製したケイ素鉄または他の材料の薄いフープ体がベアリ
ングの軸方向部分に対する密な入れ子式のシリンダを形
成するよう組み立てられている。吸引力をバランスさせ
て、カソードリングをトロイダル真空空間の中心に正確
に吊り下げ、カソードリングを軸方向の中心に位置させ
るよう近接センサおよび適当なフィードバック回路によ
り受動機素および能動機素、例えば永久磁石４４および
電磁石４６が制御される。ブラシレスの大径の誘導モー
タ５０は、ハウジングに固定的に取り付けられたステー
タ５２とカソードリングに接続されたロータ５４から成
る。このモータは、ハウジングのトロイダル状真空内で
カソードアセンブリＣを所定速度で回転させる。磁気浮
揚システムが故障した場合、カソードリングを支持する
ための機械式ローラベアリング５６が設けられている。
この機械式ローラベアリングはカソードリングが固定ハ
ウジングおよび他の構造物と相互作用するのを防止す
る。レーザジャイロまたは他の角度位置モニタ手段５８
は、カソードアセンブリの角度位置すなわちアノード表
面上のＸ線ビームのアペックス位置をモニタする。
【００２６】カソードカップと共に回転する支持体６０
が各カソードカップアセンブリ３２の各々に隣接して設
けられている。この支持体６０は、フィルタまたはコン
ペンセータ６２を担持し、このコンペンセータはウィン
ドに隣接して支持体に取り付けられ、発生したＸ線ビー
ムをろ波し、ビームの硬度補正等を行う。フィルタは、
好ましくは酸化ベリリウム（ＢｅＯ）の有形ブロックで
あり、カソードカップと共に回転できるようファン状の
ビームアングルまたは幅を定める構造体をオプションと
して設けてもよい。
が各カソードカップアセンブリ３２の各々に隣接して設
けられている。この支持体６０は、フィルタまたはコン
ペンセータ６２を担持し、このコンペンセータはウィン
ドに隣接して支持体に取り付けられ、発生したＸ線ビー
ムをろ波し、ビームの硬度補正等を行う。フィルタは、
好ましくは酸化ベリリウム（ＢｅＯ）の有形ブロックで
あり、カソードカップと共に回転できるようファン状の
ビームアングルまたは幅を定める構造体をオプションと
して設けてもよい。
【００２７】電流源７０は、所定のカソードカップを作
動するためのＡＣ電流を発生する。このＡＣ電流は、ハ
ウジング内部に取り付けられた固定された環状のコンデ
ンサプレート７２に送られる。カソードリングにより支
持されたマッチング用回転コンデンサプレート７４が、
固定カソードプレートに密に隣接して取り付けられてい
る。この回転カソードプレートは、一連の磁気制御スイ
ッチ７６に電気的に接続されている。スイッチ７６の各
々は、アイソレーション用トランス７７によりカソード
カップのうちの一つまたはカソードカップ上のグリッド
にかかるバイアスを制御するための回路に接続されてい
る。ハウジングに沿って複数の環状電磁石７８が固定的
に取り付けられている。オペレータ制御装置８２上の電
気制御手段８０は、電磁石のうちの一つ以上を作動さ
せ、磁気制御スイッチを開閉し、カソードカップのうち
のいずれかとバイアス電位を選択できる。
動するためのＡＣ電流を発生する。このＡＣ電流は、ハ
ウジング内部に取り付けられた固定された環状のコンデ
ンサプレート７２に送られる。カソードリングにより支
持されたマッチング用回転コンデンサプレート７４が、
固定カソードプレートに密に隣接して取り付けられてい
る。この回転カソードプレートは、一連の磁気制御スイ
ッチ７６に電気的に接続されている。スイッチ７６の各
々は、アイソレーション用トランス７７によりカソード
カップのうちの一つまたはカソードカップ上のグリッド
にかかるバイアスを制御するための回路に接続されてい
る。ハウジングに沿って複数の環状電磁石７８が固定的
に取り付けられている。オペレータ制御装置８２上の電
気制御手段８０は、電磁石のうちの一つ以上を作動さ
せ、磁気制御スイッチを開閉し、カソードカップのうち
のいずれかとバイアス電位を選択できる。
【００２８】アイソレーション用トランス７７は、スイ
ッチ７６に接続された１次巻線８３および環状リング３
０を含む。２次巻線８４は、カソードフィラメント３４
の一端およびカソードカップに−１００〜−２００ｋＶ
のバイアスをかける高圧電源ライン８５に接続されてい
る。セラミックインシュレータ８６は、カソードカップ
および高圧電源ライン８５から環状リング３０を絶縁す
る。環状リング３０と電源７０との間に接続されたフィ
ラメント８７は、ハウジングに移動される電子を加熱し
て除く。これにより環状リング上に累積した電荷を転送
し、ハウジングと環状リングと同一電位に保持する。
ッチ７６に接続された１次巻線８３および環状リング３
０を含む。２次巻線８４は、カソードフィラメント３４
の一端およびカソードカップに−１００〜−２００ｋＶ
のバイアスをかける高圧電源ライン８５に接続されてい
る。セラミックインシュレータ８６は、カソードカップ
および高圧電源ライン８５から環状リング３０を絶縁す
る。環状リング３０と電源７０との間に接続されたフィ
ラメント８７は、ハウジングに移動される電子を加熱し
て除く。これにより環状リング上に累積した電荷を転送
し、ハウジングと環状リングと同一電位に保持する。
【００２９】これとは異なり、外部スイッチは複数の固
定コンデンサリングのうちの一つに電力を与える。複数
のマッチング用回転リングの各々は、異なるカソードカ
ップに接続してもよい。また更に別案として、容量性カ
ップリングを誘導性カップリング、例えば回転環状２次
巻線上に空隙を介して密に隣接し、空隙を横断するよう
に取り付けた固定環状１次巻線と置換してもよい。
定コンデンサリングのうちの一つに電力を与える。複数
のマッチング用回転リングの各々は、異なるカソードカ
ップに接続してもよい。また更に別案として、容量性カ
ップリングを誘導性カップリング、例えば回転環状２次
巻線上に空隙を介して密に隣接し、空隙を横断するよう
に取り付けた固定環状１次巻線と置換してもよい。
【００３０】アノードおよびカソードは、相対的に高い
電圧差、代表的には１３０ｋＶの大きさの電圧差に維持
される。好ましい実施例では、固定ハウジングおよびア
ノードはユーザーの安全のためアース電位に保持され
る。回転カソードアセンブリは、ハウジングに対して−
１３０ｋＶの大きさのバイアスがかけられる。この目的
のため、高電圧部９０は、真空ダイオードアセンブリの
高温カソード９２に印加される高電圧を発生する。高温
のカソードフィラメント９２は、仕事関数の低いタイプ
のものであることが好ましい。
電圧差、代表的には１３０ｋＶの大きさの電圧差に維持
される。好ましい実施例では、固定ハウジングおよびア
ノードはユーザーの安全のためアース電位に保持され
る。回転カソードアセンブリは、ハウジングに対して−
１３０ｋＶの大きさのバイアスがかけられる。この目的
のため、高電圧部９０は、真空ダイオードアセンブリの
高温カソード９２に印加される高電圧を発生する。高温
のカソードフィラメント９２は、仕事関数の低いタイプ
のものであることが好ましい。
【００３１】高電圧部９０は、並列電流分流出力端と接
続された多数のコンパクトな３相の高周波電圧発生器９
０1、９０2、．．．９０nであることが好ましい。この
ように、電源のうちの一つが故障した場合ＣＴスキャナ
が低エネルギーレベルで作動できるよう並列に作動する
他の電源が適当なＸ線電流装置を低ｍＡに維持する。各
電圧発生器は、アークが発生した場合、エネルギーの蓄
積を最小にし、損傷を減少するよう最小の出力キャパシ
タンスを有する。キャパシタンスが小さいことにより、
デュアルエネルギー用の高速のＫＶ級のスイッチングが
可能となる。医療設備の電気システムからのピークの電
力需要量を減少するため電圧発生器９０は、エネルギー
蓄積装置９３、例えば蓄電池またはコンデンサに接続さ
れている。このエネルギー蓄積装置は、比較的低いレー
トで電流を再充電し、Ｘ線照射中に比較的高レートで電
流を再充電し、Ｘ線照射中に比較的高レートで電流を供
給する。
続された多数のコンパクトな３相の高周波電圧発生器９
０1、９０2、．．．９０nであることが好ましい。この
ように、電源のうちの一つが故障した場合ＣＴスキャナ
が低エネルギーレベルで作動できるよう並列に作動する
他の電源が適当なＸ線電流装置を低ｍＡに維持する。各
電圧発生器は、アークが発生した場合、エネルギーの蓄
積を最小にし、損傷を減少するよう最小の出力キャパシ
タンスを有する。キャパシタンスが小さいことにより、
デュアルエネルギー用の高速のＫＶ級のスイッチングが
可能となる。医療設備の電気システムからのピークの電
力需要量を減少するため電圧発生器９０は、エネルギー
蓄積装置９３、例えば蓄電池またはコンデンサに接続さ
れている。このエネルギー蓄積装置は、比較的低いレー
トで電流を再充電し、Ｘ線照射中に比較的高レートで電
流を再充電し、Ｘ線照射中に比較的高レートで電流を供
給する。
【００３２】トロイダル状すなわちドーナツ形状のプレ
ート９４の円形チャンネルは、高温カソードフィラメン
トを部分的に囲む。このトロイダルプレートは、カソー
ドアセンブリと共に回転できるようカソードフィラメン
トに取り付けられる。セラミック製または他の材料製の
熱絶縁プレートまたは手段９６は、好ましくはトロイダ
ルプレートを回転環状リング３０からアイソレートす
る。高圧電源ライン８５によりトロイダルプレートから
カソードカップに電流が流れる電源ライン８５は、熱移
動を制限するよう薄いワイヤまたはフィルムであること
が好ましい。高温カソードのまわりにはフィルタ処理お
よび管電流制御のためのグリッド９９が取り付けられて
いる。
ート９４の円形チャンネルは、高温カソードフィラメン
トを部分的に囲む。このトロイダルプレートは、カソー
ドアセンブリと共に回転できるようカソードフィラメン
トに取り付けられる。セラミック製または他の材料製の
熱絶縁プレートまたは手段９６は、好ましくはトロイダ
ルプレートを回転環状リング３０からアイソレートす
る。高圧電源ライン８５によりトロイダルプレートから
カソードカップに電流が流れる電源ライン８５は、熱移
動を制限するよう薄いワイヤまたはフィルムであること
が好ましい。高温カソードのまわりにはフィルタ処理お
よび管電流制御のためのグリッド９９が取り付けられて
いる。
【００３３】図３、４および５の実施例において、ハウ
ジングＡもトロイダル状である。アノードＢも環状であ
り、ハウジングの一部と共に冷却路１２を画定してい
る。タングステンのアノード表面１０は、カソードから
の電子ビームにより励起されると、Ｘ線ビームを発生す
るようカソードアセンブリＣに向けて配置されている。
カソードアセンブリは、ハウジングの回りでリング状に
互いに密に隣接して配置された多数のカソードカップを
含む。各カソードカップは、カソードフィラメント１０
２を含み、このフィラメントは、励起流により加熱され
て熱電子放出を行う。グリッドアセンブリは発生された
電子ビームをアノードに対して円周方向に合焦する一対
のグリッド１０４と、電子ビームを径方向に合焦するた
めの一対のグリッド１０６から成る。ゲート電極１０８
は、電子ビームがアノードに到達するのを選択的に可能
としたり、阻止したりする。好ましい実施例では、スイ
ッチング手段１１０は、ゲートグリッド１０８の各々を
電子ビームを通過できるように逐次スイッチングする。
このように電子ビームは、アノードのまわりでステップ
操作または他の所定パターンで移動される。
ジングＡもトロイダル状である。アノードＢも環状であ
り、ハウジングの一部と共に冷却路１２を画定してい
る。タングステンのアノード表面１０は、カソードから
の電子ビームにより励起されると、Ｘ線ビームを発生す
るようカソードアセンブリＣに向けて配置されている。
カソードアセンブリは、ハウジングの回りでリング状に
互いに密に隣接して配置された多数のカソードカップを
含む。各カソードカップは、カソードフィラメント１０
２を含み、このフィラメントは、励起流により加熱され
て熱電子放出を行う。グリッドアセンブリは発生された
電子ビームをアノードに対して円周方向に合焦する一対
のグリッド１０４と、電子ビームを径方向に合焦するた
めの一対のグリッド１０６から成る。ゲート電極１０８
は、電子ビームがアノードに到達するのを選択的に可能
としたり、阻止したりする。好ましい実施例では、スイ
ッチング手段１１０は、ゲートグリッド１０８の各々を
電子ビームを通過できるように逐次スイッチングする。
このように電子ビームは、アノードのまわりでステップ
操作または他の所定パターンで移動される。
【００３４】バイアス合焦制御回路１１２は、グリッド
ペア１０４、１０６に適当なバイアス電圧をかけて、カ
ソードカップにたいするアノード上の所定の点で所定の
ビーム寸法に電子ビームを合焦する。バイアス合焦制御
回路１１２は、グリッド１０４、１０６間のバイアス電
圧を徐々にまたは増分的にシフトし、カソードカップの
円周長さに一致するアノードの円弧セグメントに沿って
電子ビームを連続的にまたは複数の位置に複数のステッ
プで電子ビームをスウィープすなわちスキャンする。ス
イッチング手段１１０が次のカソードカップをスイッチ
ングするごとにビームスキャニング手段１１４が所定の
円周ビーム位置の各々に沿って電子ビームをスウィープ
するようにさせる。
ペア１０４、１０６に適当なバイアス電圧をかけて、カ
ソードカップにたいするアノード上の所定の点で所定の
ビーム寸法に電子ビームを合焦する。バイアス合焦制御
回路１１２は、グリッド１０４、１０６間のバイアス電
圧を徐々にまたは増分的にシフトし、カソードカップの
円周長さに一致するアノードの円弧セグメントに沿って
電子ビームを連続的にまたは複数の位置に複数のステッ
プで電子ビームをスウィープすなわちスキャンする。ス
イッチング手段１１０が次のカソードカップをスイッチ
ングするごとにビームスキャニング手段１１４が所定の
円周ビーム位置の各々に沿って電子ビームをスウィープ
するようにさせる。
【００３５】高電圧手段１２０は、ハウジングに対する
高電圧のバイアスをカソードアセンブリＣにかける。セ
ラミック絶縁層１２２は、カソードカップをハウジング
に対して−１３０ｋＶの大きさの電位に維持できるよう
ハウジングからカソードカップを絶縁する。オペレータ
の安全のため、ハウジングはアース電位に保持し、カソ
ードカップはハウジングおよびアノードに対し−１３０
ｋＶの大きさのバイアスをかけることが好ましい。これ
とは異なり、アノードをハウジングから電気的に絶縁
し、ハウジングに対し正の電圧のバイアスをかけてもよ
い。かかる実施例では、冷却流体がアノードとハウジン
グをショートさせないように冷却流体を誘電体にするこ
とが必要である。
高電圧のバイアスをカソードアセンブリＣにかける。セ
ラミック絶縁層１２２は、カソードカップをハウジング
に対して−１３０ｋＶの大きさの電位に維持できるよう
ハウジングからカソードカップを絶縁する。オペレータ
の安全のため、ハウジングはアース電位に保持し、カソ
ードカップはハウジングおよびアノードに対し−１３０
ｋＶの大きさのバイアスをかけることが好ましい。これ
とは異なり、アノードをハウジングから電気的に絶縁
し、ハウジングに対し正の電圧のバイアスをかけてもよ
い。かかる実施例では、冷却流体がアノードとハウジン
グをショートさせないように冷却流体を誘電体にするこ
とが必要である。
【００３６】カソードカップのすべてのフィラメント
は、同時にドライブすることが好ましい。更にスイッチ
ング手段１１０は、高圧電源１２０をカソードカップ１
００の各々に逐次スイッチングする。このように一時期
には、カソードカップのうちの一つまたは小グループし
かＸ線ビームおよびＸ線を発生するのに充分な高電圧に
アノードに対し維持されない。当然ながら、グリッド１
０８または個々のカソードカップに別々にバイアスをか
けることにより電子ビームおよびＸ線ビームを制御して
もよい。Ｘ線ビームのアペックス探査手段１２４は、ス
イッチング手段１１０の出力端からアノード上の電子ビ
ームの位置、すなわちＸ線ビームの原点を測定する。
は、同時にドライブすることが好ましい。更にスイッチ
ング手段１１０は、高圧電源１２０をカソードカップ１
００の各々に逐次スイッチングする。このように一時期
には、カソードカップのうちの一つまたは小グループし
かＸ線ビームおよびＸ線を発生するのに充分な高電圧に
アノードに対し維持されない。当然ながら、グリッド１
０８または個々のカソードカップに別々にバイアスをか
けることにより電子ビームおよびＸ線ビームを制御して
もよい。Ｘ線ビームのアペックス探査手段１２４は、ス
イッチング手段１１０の出力端からアノード上の電子ビ
ームの位置、すなわちＸ線ビームの原点を測定する。
【００３７】各々のカソードセグメントまたはカップ
は、スロットごとにフィラメントが直列または並列接続
されたラジアルスロットをもうけることが好ましい。か
かるスロットおよびフィラメント部分は所望のセグメン
トからグリッド電圧を除いた時ターゲットローディング
に好ましいラインフォーカス電子ビームを自然に発生す
る。このラジアル方向にスロットの設けられた部分は、
アノードトラックを横断させる焦点スポットのスイープ
を容易にするよう半分に分割され、適当に絶縁される。
これらの半分割体は、焦点スポットの大きさを変えるの
にも使用できる。
は、スロットごとにフィラメントが直列または並列接続
されたラジアルスロットをもうけることが好ましい。か
かるスロットおよびフィラメント部分は所望のセグメン
トからグリッド電圧を除いた時ターゲットローディング
に好ましいラインフォーカス電子ビームを自然に発生す
る。このラジアル方向にスロットの設けられた部分は、
アノードトラックを横断させる焦点スポットのスイープ
を容易にするよう半分に分割され、適当に絶縁される。
これらの半分割体は、焦点スポットの大きさを変えるの
にも使用できる。
【００３８】主カソード構造体と同じようにエミッタの
後方にあり、よりゆるやかな電位および局部的に制御さ
れるグリッドにより加速される第２カソード構造体によ
り、フィラメント、より一般的には電子エミッタを加熱
するよう更に変更することも可能である。このような構
造体により得られる利点の一つは、低温の、仕事関数の
低いフィラメントを使用できる点にある。これにより加
熱電流の要件がかなり低くなる。電子エミッタは極めて
均一に加熱できるので、極めて均一な焦点スポッとが得
られる。これらエミッタは、タングステンリボンまたは
低い有効熱質量の他の適当な形状と材料から製造できる
ので、エミッタは極めて短時間に作動温度まで昇温で
き、第２フィラメントのグリッド制御だけでよいので、
電子エミッタへの加熱エネルギーは著しく低くなり、信
頼性も高まる。
後方にあり、よりゆるやかな電位および局部的に制御さ
れるグリッドにより加速される第２カソード構造体によ
り、フィラメント、より一般的には電子エミッタを加熱
するよう更に変更することも可能である。このような構
造体により得られる利点の一つは、低温の、仕事関数の
低いフィラメントを使用できる点にある。これにより加
熱電流の要件がかなり低くなる。電子エミッタは極めて
均一に加熱できるので、極めて均一な焦点スポッとが得
られる。これらエミッタは、タングステンリボンまたは
低い有効熱質量の他の適当な形状と材料から製造できる
ので、エミッタは極めて短時間に作動温度まで昇温で
き、第２フィラメントのグリッド制御だけでよいので、
電子エミッタへの加熱エネルギーは著しく低くなり、信
頼性も高まる。
【００３９】図１及び図２を再度参照すると、カソード
アセンブリＣが回転する際に検出器１３０が静止したま
まであるようにハウジングによりリング状の検出器１３
０が支持されている。電子ビームがアノードに衝突する
点に対しコリメータまたは他の焦点ずれ放射線制限手段
１３２が位置しており、これの結果生じるコリメート化
された放射線ビーム２２が検出器に入射する。リング管
の中心軸線２４にファン状の放射線ビームができるだけ
直交するように検出器はコリメータにできるだけ接近し
て位置する。人体の胴およびmmオーダの厚みのＸ線ビー
ムを受けるのに充分大きい内側ボアを有するリング管に
対し、中心軸線に対する直交角から0.5度以内のコリメ
ーションによりＸ線ビームを定めることができる。検出
された放射線データが患者を横断するほぼ螺旋のパター
ンを表わすように、患者とＸ線源は互いに中心軸線２４
に沿うよう移動する。従来のボリューム撮像手段１３４
はビームアペックス位置情報を使用して検出器からのス
パイラルデータを３次元の像に再構成し、この３次元像
をボリューム像メモリー１３６に格納する。スパイラル
撮像技術では連続的に軸方向へ移動することにより、検
出器の各サンプリングが異なる軸方向位置、すなわち異
なる平面で行われる。スパイラルデータを平行な平面デ
ータに補間して再構成するため、従来のボリューム撮像
手段により行われる調節により軸線とＸ線ビームとの間
の各度のずれも適当に調節される。またデータの補間法
と共に円錐ビームアルゴリズムをオプションとして使用
できる。単一スライス撮像法では類似補正法を使用でき
る。これとは異なり、角度は小さいのでスライス幅の有
効増加量を補償することなく従来の平面像再構成アルゴ
リズムを用いて像を再構成することもできる。
アセンブリＣが回転する際に検出器１３０が静止したま
まであるようにハウジングによりリング状の検出器１３
０が支持されている。電子ビームがアノードに衝突する
点に対しコリメータまたは他の焦点ずれ放射線制限手段
１３２が位置しており、これの結果生じるコリメート化
された放射線ビーム２２が検出器に入射する。リング管
の中心軸線２４にファン状の放射線ビームができるだけ
直交するように検出器はコリメータにできるだけ接近し
て位置する。人体の胴およびmmオーダの厚みのＸ線ビー
ムを受けるのに充分大きい内側ボアを有するリング管に
対し、中心軸線に対する直交角から0.5度以内のコリメ
ーションによりＸ線ビームを定めることができる。検出
された放射線データが患者を横断するほぼ螺旋のパター
ンを表わすように、患者とＸ線源は互いに中心軸線２４
に沿うよう移動する。従来のボリューム撮像手段１３４
はビームアペックス位置情報を使用して検出器からのス
パイラルデータを３次元の像に再構成し、この３次元像
をボリューム像メモリー１３６に格納する。スパイラル
撮像技術では連続的に軸方向へ移動することにより、検
出器の各サンプリングが異なる軸方向位置、すなわち異
なる平面で行われる。スパイラルデータを平行な平面デ
ータに補間して再構成するため、従来のボリューム撮像
手段により行われる調節により軸線とＸ線ビームとの間
の各度のずれも適当に調節される。またデータの補間法
と共に円錐ビームアルゴリズムをオプションとして使用
できる。単一スライス撮像法では類似補正法を使用でき
る。これとは異なり、角度は小さいのでスライス幅の有
効増加量を補償することなく従来の平面像再構成アルゴ
リズムを用いて像を再構成することもできる。
【００４０】オペレータ用コンソール８２は、ボリュー
ムメモリー１３６からボリューム像の所定部分を抜き出
し、これをビデオモニタ１３８または他の適当なディス
プレイに表示するための適当な制御装置を含む。当技術
で慣用されているように、オペレータの制御手段８４は
ボリューム像データを通る直交軸に沿った平面、直交軸
に対する斜めの平面、適当な表面に陰影をつけた３次元
タイプの像を選択して２次元のディスプレイに３次元の
外観等を付与することができる。
ムメモリー１３６からボリューム像の所定部分を抜き出
し、これをビデオモニタ１３８または他の適当なディス
プレイに表示するための適当な制御装置を含む。当技術
で慣用されているように、オペレータの制御手段８４は
ボリューム像データを通る直交軸に沿った平面、直交軸
に対する斜めの平面、適当な表面に陰影をつけた３次元
タイプの像を選択して２次元のディスプレイに３次元の
外観等を付与することができる。
【００４１】ウィンドをカバーする閉位置とＸ線がウィ
ンドを透過して検出リングまで到達できる開位置との間
で選択的に移動できるようにシャッター１４０が取り付
けられている。このシャッターリングがシャッターが閉
じられているとき、放射線が透過できないよう放射線ブ
ロック材料から製造されている。シャッター制御手段１
４０に、例えば複数のリニアモータがシャッターリング
を開位置と閉位置の間で選択的にスライドさせる。
ンドを透過して検出リングまで到達できる開位置との間
で選択的に移動できるようにシャッター１４０が取り付
けられている。このシャッターリングがシャッターが閉
じられているとき、放射線が透過できないよう放射線ブ
ロック材料から製造されている。シャッター制御手段１
４０に、例えば複数のリニアモータがシャッターリング
を開位置と閉位置の間で選択的にスライドさせる。
【００４２】図６の実施例では、コリメータすなわち焦
点ずれ放射線制限手段１３２は中心軸線２４に垂直なＸ
線ビーム２２を画定する。放射線検出器１３０のリング
は回転しないように固定されている。検出器が放射線ビ
ームのアペックス位置と逆のウィンド２０の前方に位置
するように摂動手段１４４が放射線検出器部分を中心軸
線２４に対しほぼ平行に移動させる。Ｘ線が発生してい
る点に隣接する検出器リング部分はＸ線ビームの平面か
らずれているので、Ｘ線ビームはこれら検出器を通過し
ない。
点ずれ放射線制限手段１３２は中心軸線２４に垂直なＸ
線ビーム２２を画定する。放射線検出器１３０のリング
は回転しないように固定されている。検出器が放射線ビ
ームのアペックス位置と逆のウィンド２０の前方に位置
するように摂動手段１４４が放射線検出器部分を中心軸
線２４に対しほぼ平行に移動させる。Ｘ線が発生してい
る点に隣接する検出器リング部分はＸ線ビームの平面か
らずれているので、Ｘ線ビームはこれら検出器を通過し
ない。
【００４３】図示した実施例では、摂動手段は斜板タイ
プの構造体を含む。より詳細に説明すれば、環状モータ
ー１４６は中心軸線２４に対し所定の角度で取り付けら
れた環状カム表面１４８を回転する。傾斜プレートすな
わちカム表面が回転すると、このカム表面はカム係合し
ている検出器リング部分を回転させてＸ線ビームに整合
させる。検出器リングを摂動させるのに別の装置を設け
てもよい。例えば、検出器リングをセグメントから製造
し、これらセグメントがＸ線ビームの平面の内外に移動
するよう中心軸線２４に平行に移動させてもよい。別の
例としては、磁気カムを使用して摂動を生じさせてもよ
い。
プの構造体を含む。より詳細に説明すれば、環状モータ
ー１４６は中心軸線２４に対し所定の角度で取り付けら
れた環状カム表面１４８を回転する。傾斜プレートすな
わちカム表面が回転すると、このカム表面はカム係合し
ている検出器リング部分を回転させてＸ線ビームに整合
させる。検出器リングを摂動させるのに別の装置を設け
てもよい。例えば、検出器リングをセグメントから製造
し、これらセグメントがＸ線ビームの平面の内外に移動
するよう中心軸線２４に平行に移動させてもよい。別の
例としては、磁気カムを使用して摂動を生じさせてもよ
い。
【００４４】図７の別の実施例では、Ｘ線ビームはリン
グ管の外径近くに位置する検出リングに入射するように
中心軸線２４に対し若干の角度をもって向けられてコリ
メート化される。複数のカソードカップ３２ａおよび３
２ｂが設けられる。グリッド３６は放出された電子ビー
ムをフィルタ処理し、ゲート操作し、かつ制御する。カ
ソードアセンブリはケイ素鉄のフープ内で誘導された磁
界による吸引作用でなく、永久磁石４２’による反発作
用により吊り下げられるように示されている。
グ管の外径近くに位置する検出リングに入射するように
中心軸線２４に対し若干の角度をもって向けられてコリ
メート化される。複数のカソードカップ３２ａおよび３
２ｂが設けられる。グリッド３６は放出された電子ビー
ムをフィルタ処理し、ゲート操作し、かつ制御する。カ
ソードアセンブリはケイ素鉄のフープ内で誘導された磁
界による吸引作用でなく、永久磁石４２’による反発作
用により吊り下げられるように示されている。
【００４５】図８の実施例では、大径の環状モータ１５
０は一部リング状のＸ線検出器１３０’を回転させる。
オプションとして検出器の円弧を逆に回転するのに、コ
リメータ、フィルタ、または補償手段１５２を取り付け
てもよい。第１角度位置検出手段５８、好ましくはレー
ザージャイロはカソードアセンブリＢの角度位置を検出
し、第２角度位置検出手段１５４は検出器円弧の角度位
置を検出する。回転コントローラ１５６は検出器の円弧
がＸ線ビームと同じ速度で正確に回転するよう２つの位
置検出器からの入力信号に従ってモータ１５０の作動を
制御する。
０は一部リング状のＸ線検出器１３０’を回転させる。
オプションとして検出器の円弧を逆に回転するのに、コ
リメータ、フィルタ、または補償手段１５２を取り付け
てもよい。第１角度位置検出手段５８、好ましくはレー
ザージャイロはカソードアセンブリＢの角度位置を検出
し、第２角度位置検出手段１５４は検出器円弧の角度位
置を検出する。回転コントローラ１５６は検出器の円弧
がＸ線ビームと同じ速度で正確に回転するよう２つの位
置検出器からの入力信号に従ってモータ１５０の作動を
制御する。
【００４６】図９の実施例では、Ｘ線検出器手段１３０
は円弧状のシンチレーションクリスタル１６０とリング
状の光電気トランスジューサ、例えばフォトダイオード
１６２から成る。一つ以上のカソードフィラメントに対
向してカソードアセンブリＣには円弧セグメントに沿っ
て少なくともシンチレーションクリスタルまたは他のＸ
線−光トランスジューサ手段が取り付けられている。カ
ソードアセンブリが回転する際、シンチレーションクリ
スタルの円弧もこれとともに回転する。ハウジングの外
周には光ダイオードが固定的に取り付けられている。光
カプリング１６４はカソードアセンブリが回転する際に
回転中のシンチレーションクリスタルからの光を固定フ
ォトダイオードに転送する。シンチレーションクリスタ
ルとフォトダイオードとの間に光アンプを設けると有利
である。好ましい実施例では、放射線が患者に入射する
前にシンチレーションクリスタルを透過しなくてもよい
ように、シンチレーションクリスタルは円弧セグメント
の一部に沿ってのみ延びる。シンチレーションクリスタ
ルの円弧を超えた領域では、光または他の入射放射線を
受けるための光転送手段１６４をシールドするためのシ
ールド手段すなわちリング１６６が設けられている。
は円弧状のシンチレーションクリスタル１６０とリング
状の光電気トランスジューサ、例えばフォトダイオード
１６２から成る。一つ以上のカソードフィラメントに対
向してカソードアセンブリＣには円弧セグメントに沿っ
て少なくともシンチレーションクリスタルまたは他のＸ
線−光トランスジューサ手段が取り付けられている。カ
ソードアセンブリが回転する際、シンチレーションクリ
スタルの円弧もこれとともに回転する。ハウジングの外
周には光ダイオードが固定的に取り付けられている。光
カプリング１６４はカソードアセンブリが回転する際に
回転中のシンチレーションクリスタルからの光を固定フ
ォトダイオードに転送する。シンチレーションクリスタ
ルとフォトダイオードとの間に光アンプを設けると有利
である。好ましい実施例では、放射線が患者に入射する
前にシンチレーションクリスタルを透過しなくてもよい
ように、シンチレーションクリスタルは円弧セグメント
の一部に沿ってのみ延びる。シンチレーションクリスタ
ルの円弧を超えた領域では、光または他の入射放射線を
受けるための光転送手段１６４をシールドするためのシ
ールド手段すなわちリング１６６が設けられている。
【００４７】再度図１を参照する。取付手段 は水平軸
を中心にリング管 を選択的に回転するための回転手段
１７０を含む。垂直並進手段１７２は垂直軸に沿ってリ
ング管を選択的に並進させる。回転手段は垂直並進手段
１７２が直立している患者に沿ってリング管を並進させ
るようリング管を水平に位置決めできると解すべきであ
る。これにより患者の体に対する重力の自然な影響を示
すよう、直立状態の患者の撮像を可能にする。
を中心にリング管 を選択的に回転するための回転手段
１７０を含む。垂直並進手段１７２は垂直軸に沿ってリ
ング管を選択的に並進させる。回転手段は垂直並進手段
１７２が直立している患者に沿ってリング管を並進させ
るようリング管を水平に位置決めできると解すべきであ
る。これにより患者の体に対する重力の自然な影響を示
すよう、直立状態の患者の撮像を可能にする。
【００４８】水平並進手段１７４はリング管を水平方向
に選択的に並進させる。回転１７０がリング管を垂直位
置に位置決めすると、水平並進手段はうつ伏せ状態の、
例えば患者用コーチ１７６に支持されている静止した患
者に沿ってリング管を並進できる。またこのコーチ１７
６はキャリヤの頂部を、すなわち患者を水平軸に沿って
移動するための水平並進手段１７８をオプションとして
含む。
に選択的に並進させる。回転１７０がリング管を垂直位
置に位置決めすると、水平並進手段はうつ伏せ状態の、
例えば患者用コーチ１７６に支持されている静止した患
者に沿ってリング管を並進できる。またこのコーチ１７
６はキャリヤの頂部を、すなわち患者を水平軸に沿って
移動するための水平並進手段１７８をオプションとして
含む。
【００４９】電子部 は、二重またはそれ以上のエネル
ギーのＸ線ビームをリング管が発生するようにさせるた
めの手段をさらに含む。図５の実施例では、二重または
それ以上のエネルギー手段は能動的電子源のゲーティン
ググリッドに印加される電圧を振動させるためのグリッ
ド電圧変調手段１８０、例えば振動電源を含む。ゲート
電圧を変調させることにより、電子流すなわち電子ビー
ムのエネルギーを選択的に変調する。
ギーのＸ線ビームをリング管が発生するようにさせるた
めの手段をさらに含む。図５の実施例では、二重または
それ以上のエネルギー手段は能動的電子源のゲーティン
ググリッドに印加される電圧を振動させるためのグリッ
ド電圧変調手段１８０、例えば振動電源を含む。ゲート
電圧を変調させることにより、電子流すなわち電子ビー
ムのエネルギーを選択的に変調する。
【００５０】図２の実施例では、二重エネルギー手段は
カソードリングの回りに交互に配置した高エネルギー電
子源と低エネルギー電子源を含むことができる。更に別
の実施例では、各カソードカップ１００は第２の低エネ
ルギーのフィラメントを含むことができる。更に別の実
施例では、カソードへのエネルギーを制御するため高温
カソード９２の回りにグリッドが配置される。
カソードリングの回りに交互に配置した高エネルギー電
子源と低エネルギー電子源を含むことができる。更に別
の実施例では、各カソードカップ１００は第２の低エネ
ルギーのフィラメントを含むことができる。更に別の実
施例では、カソードへのエネルギーを制御するため高温
カソード９２の回りにグリッドが配置される。
【００５１】パイロットスキャン手段１８４はアノード
上の所定点、例えば頂部デッドセンターを通過する際に
電子ビームを放出する電子源の各々を選択的にゲート操
作する。これによりパイロットスキャンに使用される固
定された配列のＸ線ビームが発生される。患者キャリヤ
並進手段１７８はアノード上の所定点からの電子ビーム
の各ゲート操作が患者に沿って所定のステップで行われ
るような可変水平並進速度を有する。
上の所定点、例えば頂部デッドセンターを通過する際に
電子ビームを放出する電子源の各々を選択的にゲート操
作する。これによりパイロットスキャンに使用される固
定された配列のＸ線ビームが発生される。患者キャリヤ
並進手段１７８はアノード上の所定点からの電子ビーム
の各ゲート操作が患者に沿って所定のステップで行われ
るような可変水平並進速度を有する。
【００５２】再度図２を参照すると、シャッターには複
数のレーザー１８６が取り付けられている。これらレー
ザーはウィンド２０の平面内で光学的に見ることのでき
る光のビームを放出し、スライスのどの部分を取るかを
オペレータに視覚的に表示する。
数のレーザー１８６が取り付けられている。これらレー
ザーはウィンド２０の平面内で光学的に見ることのでき
る光のビームを放出し、スライスのどの部分を取るかを
オペレータに視覚的に表示する。
【００５３】
【効果】本発明の効果の一つは、Ｘ線パワー密度が大き
いことにある。本発明の別の効果は、重量が軽く、製造
が簡単であることにある。本発明の別の効果は、走査速
度が速いことにある。本発明の別の効果は、Ｘ線管が容
易に現場で修理できるので、管の寿命が長いことにあ
る。以上で好ましい実施例を参照して本発明について説
明したが、上記の詳細な説明を読めば変形例および変更
例は明らかとなろう。本発明は添付した特許請求の範囲
またはその均等物の範囲内でこれら変形例、変更例のす
べてを含むものと解される。
いことにある。本発明の別の効果は、重量が軽く、製造
が簡単であることにある。本発明の別の効果は、走査速
度が速いことにある。本発明の別の効果は、Ｘ線管が容
易に現場で修理できるので、管の寿命が長いことにあ
る。以上で好ましい実施例を参照して本発明について説
明したが、上記の詳細な説明を読めば変形例および変更
例は明らかとなろう。本発明は添付した特許請求の範囲
またはその均等物の範囲内でこれら変形例、変更例のす
べてを含むものと解される。
【図１】本発明に係わるＣＴスキャナシステムの斜視図
である。
である。
【図２】図１のＣＴスキャナのＸ線源および放射線検出
器部分の横方向横断面図である。
器部分の横方向横断面図である。
【図３】固定カソードアセンブリを備えたＸ線リング管
の別の実施例の横方向断面図。
の別の実施例の横方向断面図。
【図４】図３のリング管の関連電子回路を備えた部分の
正面図である。
正面図である。
【図５】関連した電子回路を備えた図３及び図４のカソ
ードカップのうちの一つの斜視図である。
ードカップのうちの一つの斜視図である。
【図６】非回転Ｘ線検出器のリングがＸ線ビームの平面
内に摂動する本発明に係わるＣＴスキャナ管の横方向断
面図である。
内に摂動する本発明に係わるＣＴスキャナ管の横方向断
面図である。
【図７】本発明に係わるＣＴスキャナの別の実施例を示
す図である。
す図である。
【図８】本発明に係わる第３世代のＣＴスキャナのＸ線
発生および検出部分の別の実施例の横方向断面図であ
る。
発生および検出部分の別の実施例の横方向断面図であ
る。
【図９】本発明に係わる第３世代のＣＴスキャナの更に
別の実施例の横方向断面図である。
別の実施例の横方向断面図である。
Ａ ハウジング Ｂ アノード Ｃ カソード ２０ 環状ウィンド ２６ 中心ボア ５８、１５４ 角度位置モニタ ６２ 補償クリスタル １３０ 放射線検出器 １３２ コリメータ １７０ 水平軸 １７２ 垂直軸 １７４ 水平軸 ９０1、９０2 ．．．９０n 電圧源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ イー．バーク アメリカ合衆国 イリノイ州 60191，ヴ ィラ パーク，エス．ウィスコンシン 933 (72)発明者 ロドニ エイ．マトスン アメリカ合衆国 オハイオ州 44060，メ ントー，メルショー ドライヴ 6532 (72)発明者 レスター ミラ− アメリカ合衆国 イリノイ州 60563，ネ イパーヴィル，エヌ．メイン ストリート 1022 (72)発明者 スィオドー エイ．レズニック アメリカ合衆国 オハイオ州 44122，ビ ーチウッド，シーダ ロード 23908
Claims (21)
- 【請求項１】 被検体の撮像領域を通過できるよう充分
な径の中心ボアを画定し、周辺の多数の位置から全体が
ファン形状のＸ線ビームを発生し、このＸ線ビームをＸ
線管内のアペックス位置から中心ボアを横断させる全体
がトロイダル形状のＸ線管と、 該トロイダル形状のＸ線管を取り付けるためのＸ線管取
付手段と、 Ｘ線ビームがボア内の被検体の撮像領域を通過した後
に、Ｘ線ビームを検出するための少なくとも弧状に広が
った放射線検出手段と、 Ｘ線ビームのアペックス位置の角度位置を測定するため
のＸ線ビームアペックス位置測定手段と、 放射線検出手段およびＸ線ビームアペックス位置測定手
段に作動的に接続され、被検体の撮像領域の像を再構成
するための像再構成手段とから成るＣＴスキャナ。 - 【請求項２】 Ｘ線管は、 真空にされた内部を有する全体がトロイダル状のハウジ
ングと、 トロイダル状ハウジングの内部に取り付けられ、熱を除
くようアノード表面に隣接する冷却流体を循環させるた
めの冷却流体通路と熱連通する環状アノード表面と、 アノード表面に衝突する電子ビームを形成する電子を放
出するための手段を含むトロイダル状ハウジング内に配
置されたカソードアセンブリと、 アノード表面のまわりの少なくとも多数の点に電子ビー
ムを移動させるための手段とから成る請求項１に記載の
ＣＴスキャナ。 - 【請求項３】 Ｘ線管は更に、 トロイダル状ハウジング内にカソードアセンブリを回転
自在に取り付けるための回転自在な取付手段を含み、 電子ビーム移動手段はカソードアセンブリを回転するた
めの手段を含む請求項２に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項４】 Ｘ線管は更に、 発生されたＸ線ビームが通過するよう、Ｘ線源に隣接し
たカソードアセンブリに取り付けられた補償器を含む請
求項３に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項５】 コンペンセータは酸化ベリリウムを含む
請求項４に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項６】 カソードアセンブリはアノード表面と反
対側でハウジング内に環状リング状に配置された多数の
電子放出手段を含み、電子ビーム移動手段はアノード表
面に衝突してＸ線ビームを発生する電子ビームを電子放
出手段の各々が放出するように選択的にさせるための手
段を含む請求項２に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項７】 ハウジングはＸ線ビームの通過するトロ
イダル状ハウジングボアの中心軸線に向いた環状ウィン
ドを画定し、更に、 ウィンドからの放射線の放出をブロックするよう、ウィ
ンドを横断するよう配置できる環状シャッター部材と、 ウィンドに対して放射線をブロックしたり、しなかった
りするようシャッター部材を選択的に移動するための手
段を含む請求項２に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項８】 ウィンドはハウジングにＴＩＧ溶接され
ている請求項７に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項９】 放射線検出手段は環状ウィンドにより画
定された平面に隣接すると共に、これよりずれて配置さ
れた放射線検出器のリングを含む請求項７に記載のＣＴ
スキャナ。 - 【請求項１０】 放射線検出手段は、 放射線検出器のリングと、 Ｘ線ビームの検出されたアペックス位置と反対側の検出
器のリング部分をＸ線管ウィンドにより画定された平面
に選択的に摂動するための摂動手段とを含む請求項７記
載のＣＴスキャナ。 - 【請求項１１】 放射線検出手段は、 放射線検出器の円弧と、 トロイダルＸ線管のボアのまわりに回転できるよう、放
射線検出器の円弧を取り付けるための回転自在な取付手
段と、 ボアのまわりに検出器の円弧を回転させるための検出器
円弧回転手段と、 少なくともＸ線ビームアペックス位置測定手段に作動的
に接続されており、検出器の円弧が測定されたアペック
ス位置にほぼ対向して維持されるよう、検出器円弧回転
手段を制御するための検出器回転制御手段とを含む請求
項２に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項１２】 Ｘ線ビームアペックス位置測定手段は
カソードアセンブリの角度位置をモニタするためのレー
ザージャイロを含む請求項３に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項１３】 放射線検出手段は、 トロイダル状Ｘ線管の中心ボアのまわりで回転するよ
う、トロイダルＸ線管に回転自在に取り付けられてお
り、受信した放射線を光に変換するための複数のシンチ
レーションクリスタル手段と、 受信した光を対応する電気信号に変換するための光電気
トランスジューサのリングとを含み、 光電気トランスジューサは光電気トランスジューサの対
応する一部がシンチレーションクリスタル手段の円弧と
光通信するようシンチレーションクリスタル手段と光通
信する状態にトロイダル状ハウジング内に固定的に取り
付けられており、更にこの光電気トランスジューサは像
再構成手段に作動的に接続されている請求項１に記載の
ＣＴスキャナ。 - 【請求項１４】 アノード表面に衝突した電子ビームに
より発生されるＸ線ビームが、少なくとも２つの異なる
エネルギーを有するよう、電子放出手段を制御するため
の手段を更に含む請求項２に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項１５】 電子放出手段はアノード表面に衝突
し、高エネルギーのＸ線ビームを発生する電子のビーム
を放出するための少なくとも一つの高エネルギー電子ビ
ーム放出手段と、アノード表面に衝突し、より低いエネ
ルギーのＸ線ビームを発生する一つの低エネルギー電子
ビーム放出手段を含む請求項２に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項１６】 電子ビーム放出手段とアノード表面と
の間に比較的高い電圧を印加するよう並列に接続された
複数の電圧源を含み、この電圧源の数は電圧源の内の一
つが故障しても残りの電圧源が充分な電気エネルギーを
発生し、低パワーでＸ線ビームを発生し続けることがで
きる程度に充分である請求項１に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項１７】 Ｘ線ビームの発生中は比較的大きい電
流を発生し、再充電のために比較的小さい電流が供給さ
れる再充電可能な電源に電圧源が接続されている請求項
１６に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項１８】 トロイダル状Ｘ線管取付手段は、 水平軸線のまわりにトロイダル状Ｘ線管を選択的に回転
させるための手段と、トロイダル状Ｘ線管を垂直方向に
選択的に並進させるための手段とを含み、よって直立し
た被検体の像を再構成するのに適した請求項１に記載の
ＣＴスキャナ。 - 【請求項１９】 Ｘ線管取付手段は、トロイダル状Ｘ線
管を水平方向に並進するための手段を更に含む請求項１
８に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項２０】 像再構成手段は、被検体の検査領域の
３次元像を再構成するためのボリュームイメージ手段
と、３次元像の内の一部の２次元像の検索およびディス
プレイを選択的に制御するためのオペレータ制御パネル
を含む請求項１に記載のＣＴスキャナ。 - 【請求項２１】 中心ボアのまわりに延び、真空にされ
た内部を有する、全体がトロイダル状のＸ線管ハウジン
グと、 トロイダル状ハウジングの内部に取り付けられた環状ア
ノード表面とトロイダル状ハウジング内部の環状リング
に取り付けられており、アノード表面に衝突するビーム
を形成するよう電子を放出するためのカソード手段と、 中心ボアを中心としてトロイダル状ハウジングの内部で
環状リングを回転させるための回転手段と、 電子ビームがＸ線ビームを発生するのに充分なエネルギ
ーでアノード表面に衝突するよう、カソード手段とアノ
ード表面の間に充分な電圧を印加するための少なくとも
一つの電源と、 環状リングと共に回転するよう環状リングに取り付けら
れ、Ｘ線ビームが通過するようカソード手段に隣接する
コンペンセータおよびコリメータのうちの少なくとも一
つと、 Ｘ線ビームがハウジングから出てボアの中心軸線に向か
う際通過するトロイダル状ハウジングに画定された環状
ウィンドと、 ウィンドに対しＸ線をブロックしたりしなかったりする
関係になるよう、選択的に移動できるシャッター部材
と、 少なくとも一つの円弧セグメントに沿って取り付けられ
ており、中心ボアを横断した後のＸ線ビームを受けるた
めの複数の放射線検出器と、 環状リングの回転をモニタするための手段と、 放射線検出器および回転モニタ手段に作動的に接続さ
れ、中心ボア内に配置された被検体の一部の領域の像を
再構成するための像再構成手段とから成るＣＴスキャ
ナ。
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