(57)【要約】【課題】コーン・ビーム・アーティファクトの発生、画像の形成に寄与しないＸ線量の被検体への曝射、及び経費の著しい増大を防ぎつつ広範囲視野を提供する。【解決手段】Ｘ線管（１８）は、全体的に回転軸（４０）の周りを回転するように構成されたアノード・アセンブリ（２９）を含んでいる。アノード・アセンブリ（２９）は、回転軸（４０）に関して７０度よりも大きい第一の角度（α）を成して少なくとも部分的に配設された第一のターゲット表面（４２）と、回転軸（４０）に関して７０度よりも大きい第二の角度（β）を成して少なくとも部分的に配設された第二のターゲット表面（４６）とを含んでいる。第一のターゲット表面（４２）は第一のＸ線ビーム（５８）を放出するように構成され、第二のターゲット表面（４６）は第二のＸ線ビーム（６２）を放出するように構成されている。また、ＣＴシステムを開示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体的に回転軸（４０）の周りを回転するように構成されたアノード・アセンブリ（２９）であって、前記回転軸（４０）に関して７０度よりも大きい第一の角度（α）を成して少なくとも部分的に配設された第一のターゲット表面（４２）と、前記回転軸（４０）に関して７０度よりも大きい第二の角度（β）を成して少なくとも部分的に配設された第二のターゲット表面（４６）とを含んでいるアノード・アセンブリ（２９）を備えたＸ線管（１８）であって、
前記第一のターゲット表面（４２）は第一のＸ線ビーム（５８）を放出するように構成され、前記第二のターゲット表面（４６）は第二のＸ線ビーム（６２）を放出するように構成されている、Ｘ線管（１８）。
【請求項２】
前記アノード・アセンブリ（２９）は、前記第一のターゲット表面（４２）及び前記第二のターゲット表面（４６）の両方を画定する１個のアノードをさらに含んでいる、請求項１に記載のＸ線管（１８）。
【請求項３】
前記アノード・アセンブリ（２９）は、前記第一のターゲット表面（４２）を画定する第一のアノード（３６）と、前記第二のターゲット表面（４６）を画定する第二のアノード（３８）とをさらに含んでいる、請求項１に記載のＸ線管（１８）。
【請求項４】
前記第一のアノード（３６）及び前記第二のアノード（３８）はシャフト（４１）により接続されている、請求項３に記載のＸ線管（１８）。
【請求項５】
前記第二のターゲット表面（４６）は、前記第一のターゲット表面（４２）から２ｃｍよりも大きくｚ方向に変位している、請求項１に記載のＸ線管（１８）。
【請求項６】
前記第一のターゲット表面（４２）は、前記回転軸（４０）に関して全体的に一定の角度を成して配設されている、請求項１に記載のＸ線管（１８）。
【請求項７】
前記第一のターゲット表面（４２）は、前記回転軸（４０）に関して複数の角度を成して配設されている、請求項１に記載のＸ線管（１８）。
【請求項８】
前記第一のターゲット表面（４２）及び前記第二のターゲット表面（４６）の少なくとも一方に向けて電子ビーム（５４）を放出するように構成されている電子発生源（３０）をさらに含んでいる請求項１に記載のＸ線管（１８）。
【請求項９】
前記電子発生源（３０）と前記第一のターゲット表面（４２）との間に配置されており、前記電子ビーム（５４）を方向変更するように構成されている電磁石（３４）をさらに含んでいる請求項８に記載のＸ線管（１８）。
【請求項１０】
前記電磁石（３４）は、前記第一のターゲット表面（４２）への接触と前記第二のターゲット表面（４６）への接触との間で前記電子ビーム（５４）を交番させるようにさらに構成されている、請求項９に記載のＸ線管（１８）。
【請求項１１】
前記電磁石（３４）は、前記第一のターゲット表面（４２）の第一の位置（６３）と、該第一の位置（６３）からｚ方向に変位した当該第一のターゲット表面（４２）の第二の位置（６４）との間で前記電子ビーム（５４）を移動させるようにさらに構成されている、請求項９に記載のＸ線管（１８）。
【請求項１２】
前記第一のターゲット表面（４２）に向けて第一の複数の電子（９０）を放出するように構成されている第一の電子発生源（７０）と、前記第二のターゲット表面（４６）に向けて第二の複数の電子（９６）を放出するように構成されている第二の電子発生源（７２）とをさらに含んでいる請求項１に記載のＸ線管（１８）。
【請求項１３】
ガントリ（１４）と、
該ガントリ（１４）に装着された検出器アセンブリ（２０）と、
該検出器アセンブリ（２０）に全体的に正対して前記ガントリ（１４）に装着されたＸ線管（１８）と
を備えた計算機式断層写真法（ＣＴ）システム（１０）であって、前記Ｘ線管（１８）は、
全体的に回転軸（４０）の周りを回転するように構成されたアノード・アセンブリ（２９）であって、前記回転軸（４０）に関して７０度〜８８度の間の第一の角度（α）を成して少なくとも部分的に配設された第一のターゲット表面（４２）と、前記回転軸（４０）に関して７０度〜８８度の間の第二の角度（β）を成して少なくとも部分的に配設された第二のターゲット表面（４６）とを含むアノード・アセンブリ（２９）
を含んでおり、
前記第一のターゲット表面（４２）は第一のＸ線ビーム（５８）を放出するように構成され、前記第二のターゲット表面（４６）は第二のＸ線ビーム（６２）を放出するように構成されている、計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項１４】
前記第一のターゲット表面（４２）は、全体的に前記第二のターゲット表面（４６）に向かって面している、請求項１３に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【請求項１５】
前記第一のターゲット表面（４２）は、全体的に前記第二のターゲット表面（４６）から離れる方向に面している、請求項１３に記載の計算機式断層写真法システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般的には、多数のターゲット表面を有するＸ線管及びＣＴシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、計算機式断層写真法システム又はＣＴシステムでは、Ｘ線管がファン形状（扇形）のＸ線ビーム又はコーン・ビーム形状（円錐形）のＸ線ビームを、テーブルに載置された被検者又は物体に向けて放出する。ビームは被検体によって減弱された後に、検出器アセンブリに入射する。検出器アセンブリにおいて受光される減弱後のＸ線ビームの強度は典型的には、被検体によるＸ線ビームの減弱に依存する。検出器アセンブリの各々の検出器素子が、受光された減弱後のＸ線ビームを示す別個の電気信号を発生する。
【０００３】
公知の第三世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源及び検出器アセンブリは、ファン形状又はコーン形状のＸ線ビームが撮像対象と交差するガントリ角度が定常的に変化するように、ガントリにおいて対象の周りを回転する。被検体を支持するテーブルは、ガントリが対象の周りを回転している間に前進することができる。検出器素子の各々において受光されるＸ線ビームの強度を表わすデータが一定範囲のガントリ角度にわたって収集される。これらのデータは最終的には、対象の画像を形成するように再構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００８１２２９７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第三世代ＣＴシステムの場合には、幾つかの手順について広範囲視野を有することが有利である。例えば、広範囲視野は、より少数のガントリ回転でのデータの収集を可能にし、これにより取得時間を高速化する。典型的には、ＣＴシステムの製造者は検出器アセンブリの幅を増大させることによりｚ方向での視野寸法を拡大している。しかしながら、単一のＸ線源及び幅広型検出器アセンブリを有する従来のＣＴシステムでは、幅広型検出器アセンブリのコーン・ビーム・アーティファクトに起因する制限を克服しなければならない場合がある。また、視野幅は典型的には、検出器アセンブリの幅よりもかなり狭く、画像の形成に寄与しないＸ線量を被検体に曝射することになる場合がある。加えて、幅広型検出器は、ＣＴシステムの経費の著しい増大となる。これらの理由及び他の理由から、ＣＴシステムにおいて相対的に広範囲の視野を提供する代替的な解が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本書では以上に述べた短所、欠点及び問題を扱い、これらのことについては以下の明細書を精読することにより理解されよう。
【０００７】
一実施形態では、Ｘ線管が、全体的に回転軸の周りを回転するように構成されたアノード・アセンブリを含んでいる。アノード・アセンブリは、回転軸に関して７０度よりも大きい第一の角度を成して少なくとも部分的に配設された第一のターゲット表面と、回転軸に関して７０度よりも大きい第二の角度を成して少なくとも部分的に配設された第二のターゲット表面とを含んでいる。第一のターゲット表面は第一のＸ線ビームを放出するように構成されており、第二のターゲット表面は第二のＸ線ビームを放出するように構成されている。
【０００８】
一実施形態では、ＣＴシステムが、ガントリと、ガントリに装着された検出器アセンブリと、検出器アセンブリに全体的に正対してガントリに装着されたＸ線管とを含んでいる。Ｘ線管は、全体的に回転軸の周りを回転するように構成されたアノード・アセンブリを含んでいる。アノード・アセンブリは、回転軸に関して７０度〜８８度の間の第一の角度を成して少なくとも部分的に配設された第一のターゲット表面と、回転軸に関して７０度〜８８度の間の第二の角度を成して少なくとも部分的に配設された第二のターゲット表面とを含んでいる。第一のターゲット表面は第一のＸ線ビームを放出するように構成されており、第二のターゲット表面は第二のＸ線ビームを放出するように構成されている。
【０００９】
本発明のその他様々な特徴、目的及び利点は、添付図面及びその詳細な説明から当業者には明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態による計算機式断層写真法システムを示す模式図である。
【図２】一実施形態によるＸ線管を示す模式図である。
【図３】一実施形態によるＸ線管を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、説明の一部を成しており実施され得る特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。これらの実施形態は当業者が当該実施形態を実施することを可能にするように十分に詳細に説明されており、他の実施形態を利用し得ること、並びに実施形態の範囲から逸脱することなく論理的変形、機械的変形、電気的変形及び他の変形を施し得ることを理解されたい。従って、以下の詳細な説明は、発明の範囲を限定する意味で解釈すべきでない。
【００１２】
図１には、一実施形態による計算機式断層写真法システム又はＣＴシステム１０の模式図が示されている。ＣＴシステム１０は、ガントリ支持体１２、ガントリ１４、テーブル１６、可動テーブル部分１７、Ｘ線管１８、検出器アセンブリ２０、及び制御器２２を含んでいる。ガントリ１４は、ガントリ支持体１２の内部で回転するように構成されている。ガントリ１４は、Ｘ線管１８及び検出器アセンブリ２０を保持するように構成されている。Ｘ線管１８は、第一のＸ線ビーム２４及び第二のＸ線ビーム２５を検出器アセンブリ２０に向けて放出するように構成されている。検出器アセンブリ２０は、複数の検出器素子（図示されていない）を含んでいる。これら複数の検出器素子の各々が、サンプリング区間に受光された第一又は第二のＸ線ビーム２４、２５の強度に基づいて変化する電気信号を発生する。テーブル１６は、走査されている被検者又は物体２６を支持するように構成されている。可動テーブル部分１７は、座標軸２８によって示すようにガントリ１４に関してｚ方向に被検体２６を並進させることが可能である。制御器２２は、ガントリ１４の回転、可動テーブル部分１７の並進、及びＸ線管１８の起動を制御するように構成されている。
【００１３】
図２は、一実施形態によるＸ線管１８の模式図である。図１の構成要素と全体的に同等の構成要素を示すために共通の参照番号を用いている。Ｘ線管１８は、アノード・アセンブリ２９、電子発生源３０、高電圧電源３２、及び電磁石３４を含んでいる。一実施形態によれば、アノード・アセンブリ２９は、第一のアノード３６及び第二のアノード３８を含んでいる。第一のアノード３６及び第二のアノード３８は両者とも、回転軸４０の周りに回転するように構成されている。一実施形態によれば、シャフト４１が第一のアノード３６を第二のアノード３８に堅固に接続している。もう一つの実施形態によれば、第一のアノード３６、第二のアノード３８、及びシャフト４１を単一の一体型構成要素によって全て置き換えてもよい。また、付加的な実施形態は、隔設されておりシャフトによって接続されていない複数の不連続のアノードを含んでいてもよいことを認められたい。
【００１４】
第一のアノード３６及び第二のアノード３８は、電子に衝突されるとＸ線を放出するように設計された材料で作製されている。一つのかかる材料はタングステンであるが、他の多くの材料を用いてよいことは当業者には周知である。第一のアノード３６は第一のターゲット表面４２を画定するように成形されており、第一のターゲット表面４２は、複数のＸ線を放出するために電子によって衝突されるように設計されている。一実施形態によれば、第一のアノード３６は、第一のターゲット表面４２が回転軸４０に関して第一の角度αを成すように成形されており、このことが第一のターゲット表面４２に接した第一の破線４４によって示されている。
【００１５】
第二のアノード３８は第二のターゲット表面４６を画定するように成形されており、第二のターゲット表面４６もまた、複数のＸ線を放出するために電子によって衝突されるように設計されている。第二のアノード３８は、座標軸３１によって示すように第一のアノード３６からｚ方向に変位している。第一のアノード３６と同様の態様で、第二のアノード３８は、第二のターゲット表面４６が回転軸４０に関して第二の角度βを成すように成形されており、このことが第二のターゲット表面４６に接した第二の破線４８によって示されている。
【００１６】
他の実施形態によれば、第一のアノードは、第一のターゲット表面が回転軸に関して複数の角度を成して配設されるように成形されることができ、且つ／又は第二のアノードは、第二のターゲット表面が回転軸に関して複数の角度を成して配設されるように成形されることができる。第一のターゲット表面が回転軸に関して複数の角度を成して配設される実施形態では、第一のターゲット表面の少なくとも一部が回転軸に関して７０度よりも大きい第一の角度を成して配設されればよい。同様に、第二のターゲット表面が回転軸に関して複数の角度を成して配設される実施形態では、第二のターゲット表面の少なくとも一部が回転軸に関して７０度よりも大きい第一の角度を成して配設されればよい。他の実施形態によれば、第一のアノードは、全体的に線形の態様で、若しくは全体的に曲線型の態様及び全体的に線形の態様の両方でテーパを設けられて第一のターゲット表面を画定していてよく、且つ／又は第二のアノードは、全体的に線形の態様で、若しくは全体的に曲線型の態様及び全体的に線形の態様の両方でテーパを設けられていてよい。
【００１７】
図２に示す実施形態によれば、第一の角度α及び第二の角度βは両方とも約８０度である。他の実施形態によれば、第一の角度αは第二の角度βと異なっていてよい。例えば、第一のターゲット表面４２及び第二のターゲット表面４６が各々回転軸４０に関して７０度〜９０度の範囲で異なる角度を成して配設されていてよい。
【００１８】
続けて図２を参照して述べると、電子発生源３０は、フィラメント５１、電流供給源５２、及び集束電極５３を含んでいる。電子発生源３０は高電圧電源３２に接続されている。フィラメント５１は、電流供給源５２によって間接的に加熱され、これにより複数の電子を放出する。高圧の負電圧が高電圧電源３２から電子発生源３０に印加される。集束電極５３は、複数の電子を加速する電場を形成する。図２に示す実施形態によれば、これら複数の電子は、第一のターゲット表面４２又は第二のターゲット表面４６の何れかに向けられ得る電子ビーム５４を形成する。付加的な実施形態によれば、異なる設計の電子発生源を用いてもよいことを認められたい。
【００１９】
一実施形態によれば、電子発生源３０は、多数の運動エネルギ・レベルにある電子ビーム５４を放出するように構成され得る。例えば、電子発生源３０は、走査の一つの部分では第一の運動エネルギ・レベルにある電子ビーム５４を放出し、走査の異なる部分では第二の運動エネルギ・レベルにある電子ビーム５４を放出することができる。電子ビーム５４が第一のターゲット表面４２又は第二のターゲット表面４６の何れかに接触したときに発生されるＸ線のエネルギ・レベルは、電子ビーム５４の運動エネルギ・レベルに依存する。例えば、電子ビーム５４は、第一の運動エネルギ・レベルにあるときには第一のエネルギ・レベルのＸ線を発生する。同様に、電子ビーム５４は、第二の運動エネルギ・レベルにあるときには第二のエネルギ・レベルのＸ線を発生する。第一のＸ線エネルギ・レベル及び第二のＸ線エネルギ・レベルの両方にあるＸ線によってデータを取得することにより、走査されている対象２６（図１に示す）の諸物質についてのさらなる知見を得ることが可能になる。また、付加的な実施形態によれば、電子発生源３０は、２種よりも多い異なる運動エネルギ・レベルにある電子ビーム５４を発生するように構成されていてもよい。
【００２０】
電磁石３４は、電子発生源３０とターゲット表面４２、４６との間に配置されて、電流によって作動させられると電磁場を発生するように構成される。電子発生源３０によって発生される電子ビーム５４は、電磁石３４によって生成される電磁場を走行する。電磁石３４を流れる電流を調節することにより電子ビーム５４の経路を調節し得ることは、当業者には周知の通りである。例えば、電磁石３４は、電子ビーム５４が第一のターゲット表面４２に接触するように電子ビーム５４を方向変化させて第一の経路５６を辿らせるように構成される。電子ビーム５４の一定百分率の電子は第一のターゲット表面４２と相互作用して第一のＸ線ビーム５８を形成し、この第一のＸ線ビーム５８が検出器アセンブリ２０（図１に示す）に向けて放出される。一実施形態によれば、電磁石３４はまた、電子ビーム５４がより広い面積の第一のターゲット表面４２又はより広い面積の第二のターゲット表面４６に接触するように電子ビーム５４を拡散させるのに用いることもできる。
【００２１】
続けて図２を参照して述べると、電磁石３４はまた、電子ビーム５４が第二のアノード３８の第二のターゲット表面４６に接触するように電子ビーム５４を方向変化させて第二の経路６０を辿らせるように構成される。上述と同様の態様で、電子ビーム５４の一定百分率の電子は第二のターゲット表面４６と相互作用して第二のＸ線ビーム６２を形成し、この第二のＸ線ビーム６２が検出器アセンブリ２０（図１に示す）に向けて放出される。一実施形態によれば、電流が電磁石３４を流れる方向を、電子ビーム５４が第一のターゲット表面４２と第二のターゲット表面４６との間を移行するように高速で切り換える。例えば、一実施形態によれば、電磁石３４は、電子ビーム５４が約１００μＳを掛けて第一の経路５６を辿り第一のターゲット表面４２に接触するように構成され得る。次いで、電磁石３４は、電子ビーム５４を第一の経路５６から第二の経路６０まで移行させるのに約５μＳを費やし得る。そして、電磁石３４は、電子ビーム５４が第二の経路６０を辿り第二のターゲット表面４６に接触するのに約１００μＳを費やすようにさせることができる。
【００２２】
電子ビーム５４が第一の経路５６を辿るときに、第一のＸ線ビーム５８が発生される。電子ビーム５４が第二の経路６０を辿るときに、第二のＸ線ビーム６２が発生される。電磁石３４は、電子ビーム５４が単一の走査時に第一のターゲット表面４２と第二のターゲット表面４６との間を数百回又は数千回振動するようにすることができる。第一のＸ線ビーム５８によるデータの取得と第二のＸ線ビーム６２によるデータの取得との間で交番させることにより、ｚ方向に相対的に拡大した視野に対応するデータを取得することが可能になる。電磁石３４は、異なる制御方式に従って電子ビーム５４を第一のターゲット表面４２から第二のターゲット表面４６へ移行させてもよいことを認められたい。例えば、一実施形態によれば、電子ビーム５４は、第一のターゲット表面４２又は第二のターゲット表面４６の何れかにおいて異なる時間量を費やしてよい。加えて、電子ビーム５４は、５μＳを超える又は５μＳに満たない時間に第一のターゲット表面４２と第二のターゲット表面４６との間を移行してもよい。
【００２３】
もう一つの実施形態によれば、電磁石３４は、第一のターゲット表面４２の第一の位置６３への接触と第二の位置６４への接触との間で振動するように電子ビーム５４を移動させるように構成されることもできる。第一のＸ線ビーム５８は、電子ビーム５４が第一のターゲット表面４２に接触する位置から発する。第一の位置６３は第二の位置６４からｚ方向に変位されているので、電子ビーム５４が第一のターゲット表面４２の第一の位置６３と第二の位置６４との間で振動するようにすることにより、ＣＴデータの取得をｚ方向にさらに高い分解能で行なうことができる。この手法はｚ揺動（z-wobbling）とも呼ばれる。付加的な実施形態によれば、電子ビーム５４が第一のターゲット表面４２に接触している場合について上述したものと同様の態様で、電子ビーム５４が第二のアノード３８の第二のターゲット表面４６に接触しているときにｚ揺動を実行することが可能である。
【００２４】
続けて図２を参照して述べると、第一のターゲット表面４２の第一の角度α、第二のターゲット表面４６の第二の角度β、及び第一のターゲット表面４２と第二のターゲット表面４６との間の間隔を、多数のパラメータを最適化するために選択することができる。考えられ得るパラメータとしては、第一及び第二のターゲット表面４２、４６の電子ビーム５４による接触量、並びにヒール効果等がある。
【００２５】
第一のアノード３６の過熱を回避するために、電子ビーム５４を第一のターゲット表面４２の相対的に広い部分に接触させることが望まれる。第一のターゲット表面４２は回転軸４０に関して第一の角度αを成して配設されているので、電子ビーム５４をＸ線ビーム５８のｚ方向での焦点スポット幅よりも長い第一のターゲット表面４２の区域に接触させることが可能である。但し、第一の角度αが９０度に過度に近接することは望ましくない場合がある。というのは、ヒール効果のため第一のＸ線ビーム５８の強度がｚ方向においてばらつく場合があるからである。この段落では第一の角度αについて述べているが、同じ論理が第二のターゲット表面４６の第二の角度βにも当てはまることを認められたい。
【００２６】
従って、第一のターゲット表面４２及び第二のターゲット表面４６を各々、回転軸に関して７０度〜８８度、又はさらに明確に述べると７５度〜８５度の角度を成して少なくとも部分的に配設すると、ターゲット表面の相対的に広い部分にわたって電子ビームを拡散させる必要性と、ヒール効果を最小限にする必要性との間で実効的に折り合いを付けることができるものと決定された。一実施形態は、回転軸に関して７０度よりも大きい角度を成して各々配設された第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面を含む。一実施形態は、回転軸に関して７５度よりも大きい角度を成して各々配設された第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面を含む。一実施形態は、回転軸に関して８０度よりも大きい角度を成して各々配設された第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面を含む。一実施形態は、回転軸に関して７０度〜８８度の間の角度を成して各々配設された第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面を含む。一実施形態は、回転軸に関して７５度〜８５度の間の角度を成して各々配設された第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面を含む。
【００２７】
図２を参照して述べると、第一のターゲット表面４２と第二のターゲット表面４６との間の間隔は、検出器（図示されていない）に関するＸ線管１８の幾何学的配置に基づいて変化してよい。第一のターゲット表面４２を第二のターゲット表面４６から検出器のｚ方向幅の約５０％〜１００％の範囲の距離だけ離隔すると、ｚ方向の視野幅と画質との間の良好な均衡を与えることができるものと判明した。現状の検出器は、２ｃｍ〜１６ｃｍの検出器ｚ方向幅を有し得る。しかしながら、今後の検出器は３０ｃｍ幅にも達し得るものと予測される。従って、第一のターゲット表面を、検出器に関するＸ線管の幾何学的配置に依存して１ｃｍ〜３０ｃｍ又はこれよりも大きく第二のターゲット表面から離隔させると有利となる場合がある。ｚ方向に１７ｃｍの検出器幅であるような一実施形態によれば、第一のターゲット表面と第二のターゲット表面との間隔を約９ｃｍとすると最適であり得ることが実証された。一実施形態によれば、第一のターゲット表面は第二のターゲット表面からｚ方向に少なくとも２ｃｍだけ隔設され得る。一実施形態によれば、第一のターゲット表面は第二のターゲット表面からｚ方向に２ｃｍ〜３０ｃｍだけ隔設され得る。もう一つの実施形態によれば、第一のターゲット表面は第二のターゲット表面からｚ方向に少なくとも６ｃｍだけ隔設され得る。もう一つの実施形態によれば、第一のターゲット表面は第二のターゲット表面からｚ方向に６ｃｍ〜１２ｃｍだけ変位し得る。
【００２８】
図２は、第一のターゲット表面４２が全体的に第二のターゲット表面４６に向かって面していることを示している。但し、付加的な実施形態は、全体的に第二のターゲット表面から離れる方向に面した第一のターゲット表面を含み得る。第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面は一実施形態では、全体的に凹面であってよい。第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面はもう一つの実施形態では、全体的に凸面であってもよい。
【００２９】
図３は、もう一つの実施形態によるＸ線管６８の模式図である。Ｘ線管６８は、図１及び図２に示すＸ線管１８の異なる実施形態を表わす。Ｘ線管６８は、アノード・アセンブリ６９、第一の電子発生源７０、第二の電子発生源７２、第一の高電圧電源７４、及び第二の高電圧電源７６を含んでいる。アノード・アセンブリ６９は、第一のアノード７８及び第二のアノード８０を含んでいる。第一のアノード７８は、座標軸８２によって示すように第二のアノード８０からｚ方向に隔設されている。第一のアノード７８は、回転軸８４の周りを回転するように構成されている。第一のアノード７８は第一のターゲット表面８６を画定するように全体的に曲線型の態様でテーパを設けられており、第一のターゲット表面８６は、第一の電子発生源７０からの第一の複数の電子９０によって衝突されると第一のＸ線ビーム８８を放出するように設計されている。第一の破線９２が第一のターゲット表面８６に接している。第一の破線９２は、回転軸８４に関して第一の角度γを成す。回転軸８４に関する第一のターゲット表面８６の第一の角度γは、ｚ方向位置に基づいて変化する。例えば、図３に示す実施形態によれば、第一のターゲット表面８６の第一の角度γは正のｚ方向において減少する。一実施形態によれば、第一の角度γは、第一のターゲット表面８６の少なくとも一つの位置では７０度よりも大きい。他の実施形態によれば、第一のアノードが、第一のターゲット表面を画定するように全体的に線形の態様でテーパを設けられていてもよいし、全体的に曲線型の態様及び全体的に線形の態様の両方でテーパを設けられていてもよい。
【００３０】
第二のアノード８０は第二のターゲット表面９４を画定するように全体的に曲線型の態様でテーパを設けられており、第二のターゲット表面９４は、第二の電子発生源７２からの第二の複数の電子９６によって衝突されると第二のＸ線ビーム９５を放出するように設計されている。第二のアノード８０は、回転軸８４の周りを回転するように構成されている。第二の破線９７が第二のターゲット表面９４に接している。第二の破線９７は、回転軸８４に関して第二の角度δを成す。回転軸８４に関する第二のターゲット表面９４の第二の角度δは、ｚ方向位置に基づいて変化する。例えば、図３に示す実施形態によれば、第二のターゲット表面９４の第二の角度δは正のｚ方向において増大する。一実施形態によれば、第二の角度δは、第二のターゲット表面の少なくとも一つの位置では７０度よりも大きい。他の実施形態によれば、第二のアノードが、第二のターゲット表面を画定するように全体的に線形の態様でテーパを設けられていてもよいし、全体的に曲線型の態様及び全体的に線形の態様の両方でテーパを設けられていてもよい。
【００３１】
一実施形態によれば、第一の電子発生源７０は、第一のフィラメント９８、第一の電流供給源１００、及び第一の制御格子１０２を含んでいる。第一のフィラメント９８は、第一の電流供給源１００によって間接的に加熱され、これにより第一の複数の電子９０を放出する。第一の高電圧電源７４は第一のフィラメント９８と第一のターゲット表面８６との間に電位差を生成して、第一の複数の電子９０を第一のターゲット表面８６に向けて加速させる。第一の制御格子１０２は第一のフィラメント９８を部分的に包囲して、第一の高電圧電源７４に接続されている。第一の制御格子１０２を用いて、第一のフィラメント９８からの第一の複数の電子９０の流れを制御し又は制限する。例えば、第一の制御格子１０２が十分に高い負電位に保たれている場合には、第一の複数の電子９０の全てが第一のターゲット表面８６に向けて加速されなくなる。一実施形態によれば、第一の複数の電子が１本の電子ビームを形成し得る。
【００３２】
一実施形態によれば、第二の電子発生源７２は、第二のフィラメント１０４、第二の電流供給源１０６、及び第二の制御格子１０８を含んでいる。第二の電子発生源７２は第二の高電圧電源７６に接続されて、上述した第一の電子発生源７０と同様の態様で作用する。
【００３３】
第一の電子発生源７０及び第二の電子発生源７２は、交互に起動されるように構成されていてもよい。例えば、第一の複数の電子９０が第一のターゲット表面８６に接触することを第一の制御格子１０２が許しているときには、第二の制御格子１０８は、第二の複数の電子９６の何れも第二のターゲット表面９４に接触するのを許さないような電位に保たれる。同様に、第二の複数の電子９６が第二のターゲット表面９４に接触することを第二の制御格子１０８が許しているときには、第一の制御格子１０２は、第一の複数の電子９０の何れも第一のターゲット表面８６に接触するのを許さないような電位に保たれる。一実施形態によれば、第一のＸ線ビーム８８と第二のＸ線ビーム９５との間の高速切り換えを容易にするために制御格子１０２、１０８の電位を正確に制御するために、別個の回路（図示されていない）を第一の制御格子１０２及び第二の制御格子１０８に取り付けてもよい。例えば、一実施形態によれば、別個の回路は、秒当たり１０００回よりも多く第一のＸ線ビーム８８の起動と第二のＸ線ビーム９５の起動との間を往復して切り換わるように構成され得る。
【００３４】
図３は、第一のターゲット表面８６が全体的に第二のターゲット表面９４から離れる方向に面していることを示している。しかしながら、付加的な実施形態は、全体的に第二のターゲット表面に向かって面している第一のターゲット表面を含み得る。第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面は一実施形態では、全体的に凹面であってよい。第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面はもう一つの実施形態では、全体的に凸面であってもよい。
【００３５】
一実施形態によれば、第一の電子発生源７０は、２種以上の運動エネルギ・レベルにある第一の複数の電子９０を放出するように構成され得る。第一の複数の電子９０が相対的に低い運動エネルギ・レベルにある電子を含む場合には、第一のＸ線ビーム８８は相対的に低エネルギのＸ線を含むものとなる。同様に、第一の複数の電子９０が相対的に高い運動エネルギ・レベルにある電子を含む場合には、第一のＸ線ビーム８８は相対的に高エネルギのＸ線を含むものとなる。２種以上のエネルギ・レベルにあるＸ線によってデータを取得することにより、走査されている対象についてのさらなる知見を得ることが可能になる。第一の電子発生源７０は、１回のガントリ回転の間に多数回にわたり相対的に低い運動エネルギ・レベルにある第一の複数の電子９０の放出と相対的に高い運動エネルギ・レベルにある第一の複数の電子９０の放出との間で高速に切り換わるように構成され得る。もう一つの実施形態によれば、第一の電子発生源７０は、一つのデータセットが取得されている間には相対的に低い運動エネルギ・レベルにある第一の複数の電子９０を放出し、次いでもう一つのデータセットが取得されている間には相対的に高い運動エネルギ・レベルにある第一の複数の電子９０を放出するように構成されていてもよい。第二のＸ線源７２もまた、第一の電子発生源７０について述べたものと同様の態様で２種以上の運動エネルギ・レベルにある第二の複数の電子９６を放出するように構成され得ることを認められよう。
【００３６】
第一のターゲット表面と第二のターゲット表面との間の間隔は、特定のＣＴシステムの幾何学的構成に依存し得る。例えば、一実施形態は、第二のターゲット表面からｚ方向に３ｃｍよりも離隔して変位した第一のターゲット表面を有し得る。一実施形態は、第二のターゲット表面からｚ方向に６ｃｍよりも離隔して変位した第一のターゲット表面を有し得る。一実施形態は、第二のターゲット表面からｚ方向に４ｃｍ〜３０ｃｍの間で変位した第一のターゲット表面を有し得る。一実施形態は、第二のターゲット表面からｚ方向に６ｃｍ〜１２ｃｍの間で変位した第一のターゲット表面を有し得る。
【００３７】
他の実施形態によれば、１個のアノードが第一のターゲット表面及び第二のターゲット表面の両方を画定するように成形されていてもよい。このアノードは回転軸の周りで回転自在とされ、第一及び第二のターゲット表面はｚ方向に隔設される。各々のターゲット表面が回転軸に関して全体的に一定の角度を成して配設されていてもよいし、各々のターゲット表面が回転軸に関して複数の角度を成して配設されていてもよい。
【００３８】
本書の記載は、実例を用いて、最良の態様を含めて発明を開示すると共に、任意の当業者が、任意の装置又はシステムを作製して利用すること、及び任意の組み込まれた方法を実行することを含めて発明を実施することを可能にしている。特許付与可能な発明の範囲は特許請求の範囲によって画定されており、当業者に想到される他の実例を含み得る。かかる他の実例は、特許請求の範囲の書記言語と異ならない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の書記言語と僅かな差しかないような等価の構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３９】
１０  計算機式断層写真法（ＣＴ）システム
１２  ガントリ支持体
１４  ガントリ
１６  テーブル
１７  可動テーブル部分
１８  Ｘ線管
２０  検出器アセンブリ
２２  制御器
２４  第一のＸ線ビーム
２５  第二のＸ線ビーム
２６  被検者又は物体
２８  座標軸
１８  Ｘ線管
２９  アノード・アセンブリ
３０  電子発生源
３１  座標軸
３２  高電圧電源
３４  電磁石
３６  第一のアノード
３８  第二のアノード
４０  回転軸
４１  シャフト
４２  第一のターゲット表面
４４  第一の破線
４６  第二のターゲット表面
４８  第二の破線
α  第一の角度
β  第二の角度
５１  フィラメント
５２  電流供給源
５３  集束電極
５４  電子ビーム
５６  第一の経路
５８  第一のＸ線ビーム
６０  第二の経路
６２  第二のＸ線ビーム
６３  第一の位置
６４  第二の位置
６８  Ｘ線管
６９  アノード・アセンブリ
７０  第一の電子発生源
７２  第二の電子発生源
７４  第一の高電圧電源
７６  第二の高電圧電源
７８  第一のアノード
８０  第二のアノード
８２  座標軸
８４  回転軸
８６  第一のターゲット表面
８８  第一のＸ線ビーム
９０  第一の複数の電子
９２  第一の破線
９４  第二のターゲット表面
９５  第二のＸ線ビーム
９６  第二の複数の電子
９７  第二の破線
９８  第一のフィラメント
１００  第一の電流供給源
１０２  第一の制御格子
１０４  第二のフィラメント
１０６  第二の電流供給源
１０８  第二の制御格子
γ  第一の角度
δ  第二の角度
【図１】
2010086960.tif 000003
【図２】
2010086960.tif 000004
【図３】
2010086960.tif 000005