(57)【要約】【課題】  複数組のＸ線管とＸ線検出器とを利用した高速なスキャンを、複数の高電圧装置を使用することなしに、かつ鮮明な画像を得られるように行うことを可能とする。【解決手段】  複数のＸ線管２ａ〜２ｃと、Ｘ線検出器３ａ〜３ｃとを対向配置する。Ｘ線管２ａ〜２ｃへは、高電圧装置４が発生する高電圧を、高圧ケーブルＣＡにより送る。グリッド制御回路６ａ〜６ｃは、Ｘ線管２ａ〜２ｃに備えられたグリッドの電位をそれぞれに変化させる。制御部９は、Ｘ線管２ａ〜２ｃが被検体の周囲を回転中に、Ｘ線の発生および停止がパルス状に変化させるようにグリッド制御回路６ａ〜６ｃを制御する。ゲート８ａ〜８ｃは、Ｘ線を放射しているＸ線管２ａ〜２ｃに対向するＸ線検出器３ａ〜３ｃからの出力信号を有効とし、Ｘ線を停止しているＸ線管２ａ〜２ｃに対向するＸ線検出器３ａ〜３ｃからの出力信号を無効とする。【選択図】      図１
2006314772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体のＸ線投影データを収集し、その投影データから前記被検体内部の画像を生成するＣＴスキャナであって、
Ｘ線を放射するものであり、前記Ｘ線の発生および停止を切り替えるためのグリッドを備えた複数のＸ線管と、
前記Ｘ線管に供給する高電圧を発生する高電圧発生ユニットと、
前記高電圧を前記複数のＸ線管のそれぞれに送る高圧ケーブルと、
前記複数のＸ線管に備えられたグリッドの電位をそれぞれに変化させる複数のグリッド制御回路と、
前記Ｘ線管が前記被検体の周囲を回転中に、前記Ｘ線の発生および停止がパルス状に変化させるように前記グリッド制御回路を制御する制御ユニットと、
前記複数のＸ線管のそれぞれに対向して配置された複数のＸ線検出器と、
前記Ｘ線を放射している前記Ｘ線管に対向する前記Ｘ線検出器からの出力信号を有効とし、前記Ｘ線を停止している前記Ｘ線管に対向する前記Ｘ線検出器からの出力信号を無効とするユニットとを具備する。
【請求項２】
前記制御ユニットは、少なくとも２つの前記Ｘ線管が同時にＸ線を発生しないように前記グリッド制御回路を制御することを特徴とする請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項３】
前記高圧ケーブルは、前記高電圧発生ユニットの出力部に対して、前記複数のＸ線管の高電圧入力部を並列に接続する請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項４】
前記複数のＸ線管には、第１乃至第３のＸ線管を含み、
さらに前記高圧ケーブルは、
前記高電圧発生ユニットと前記第１のＸ線管とを接続する第１のケーブル部と、
前記第１のＸ線管と前記第２のＸ線管とを接続する第２のケーブル部と、
前記第２のＸ線管と前記第３のＸ線管とを接続する第３のケーブル部とを具備する請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項５】
前記複数のグリッド制御回路は、前記複数のＸ線管のそれぞれの内部または近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項６】
前記高圧ケーブルに対して前記複数のＸ線管をそれぞれ接続するための複数の高圧コネクタをさらに備え、
かつ前記複数のグリッド制御回路は、前記複数の高圧コネクタにそれぞれ内蔵される請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項７】
前記Ｘ線管は、そのカソードを加熱するフィラメントトランスを内蔵する請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項８】
前記高圧ケーブルは、前記高電圧を送電するための芯線を１本有し、前記複数のＸ線管はいずれも前記芯線に電気的に接続される請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項９】
前記高圧ケーブルに沿って前記複数のＸ線管が順に並ぶように前記高圧ケーブルが配置される請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項１０】
前記Ｘ線管は、そのカソードに交流電圧を印加するトランスを内蔵する請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項１１】
前記Ｘ線管の数をｎと表すとき、
前記複数のＸ線管がｎ／３６０度の間隔で配置され、
前記制御ユニットは、前記Ｘ線管がｎ／３６０度回転する間に順次的に同回数ずつ前記複数のＸ線管にＸ線を発生させる請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項１２】
前記Ｘ線管は、そのカソードへの異常電流の流入を遮断するユニットを備える請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項１３】
前記制御ユニットは、前記複数のＸ線管のそれぞれの異常を検出し、異常であるＸ線管を常時停止させつつ、その他のＸ線管における前記Ｘ線の発生および停止がパルス状に変化させるとともに、少なくとも２つの前記Ｘ線管が同時にＸ線を発生しないように前記グリッド制御回路を制御する請求項１に記載のＣＴスキャナ。
【請求項１４】
被検体のＸ線投影データを収集し、その投影データから前記被検体内部の画像を生成するＣＴスキャナであって、
Ｘ線を放射するものであり、前記Ｘ線の発生および停止を切り替えるためのグリッドを備えた複数のＸ線管と、
前記Ｘ線管に供給する高電圧を発生する高電圧発生ユニットと、
前記高電圧を前記複数のＸ線管のそれぞれに送る高圧ケーブルと、
前記複数のＸ線管に備えられたグリッドの電位をそれぞれに変化させる複数のグリッド制御回路と、
前記Ｘ線管が前記被検体の周囲を回転中に、前記Ｘ線の発生および停止がパルス状に変化させるように前記グリッド制御回路を制御する制御ユニットとを具備する。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、少なくとも２つの前記Ｘ線管が同時にＸ線を発生しないように前記グリッド制御回路を制御することを特徴とする請求項１４に記載のＣＴスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数組のＸ線管およびＸ線検出器を備えたＣＴスキャナに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｒ−Ｒ（Rotate/Rotate）方式のＣＴスキャナは、回転架台に一組のＸ線管とＸ線検出器とが互いに対向して配置される。そしてこのＣＴスキャナは、Ｘ線管とＸ線検出器とが被検体の周りを回転しながら投影データを得て、その投影データから被検体内部の画像を再構成する。
【０００３】
心臓のように動きの激しい臓器の診断では、鮮明な画像を得るために短時間でスキャンを終える必要がある。このようなスキャンをＲ−Ｒ方式にて可能にするためには、架台の回転速度を上昇することが有効である。しかしながら、架台の回転速度を上げると、遠心力が回転速度の２乗に比例して上昇するため、一般的には０．３秒／回転程度が限界となる。
【０００４】
このようなことから、複数組のＸ線管とＸ線検出器とを搭載し、これらが同時に投影データを収集することで回転速度を上昇せずにスキャン時間を短縮する技術が特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平２−５２６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のＸ線管のためにそれぞれ高電圧装置を搭載すると、架台の重量が増加し、架台の回転を開始してから回転が安定するまでに要する時間が長くなってしまう。また、複数の高電圧装置を同時に動作させるために、架台の回転部に供給する電力が大きくなり、スリップリングの寿命が短くなる。また、複数の高電圧装置の出力電圧のばらつきのために、複数のＸ線管の管電圧に差が生じ、アーチファクトを生じさせる恐れがある。
【０００６】
さらには、複数のＸ線管がそれぞれ異なる方向から同時にＸ線を照射することになるため、散乱線の影響で画像がぼやける。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、複数組のＸ線管とＸ線検出器とを利用した高速なスキャンを、複数の高電圧装置を使用することなしに、かつ鮮明な画像を得られるように行うことが可能なＣＴスキャナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するために本発明は、Ｘ線管及びＸ線検出器を回転させて被検体のＸ線投影データを収集し、その投影データから前記被検体内部の画像を生成するＣＴスキャナに、Ｘ線を放射するものであり、前記Ｘ線の発生および停止を切り替えるためのグリッドを備えた複数のＸ線管と、前記Ｘ線管に供給する高電圧を発生する高電圧発生ユニットと、前記高電圧を前記複数のＸ線管のそれぞれに送る高圧ケーブルと、前記複数のＸ線管に備えられたグリッドの電位をそれぞれに変化させる複数のグリッド制御回路と、前記Ｘ線管が前記被検体の周囲を回転中に、前記Ｘ線の発生および停止がパルス状に変化させるように前記グリッド制御回路を制御する制御ユニットとを備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数組のＸ線管とＸ線検出器とを利用した高速なスキャンを、複数の高電圧装置を使用することなしに、かつ鮮明な画像を得られるように行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係るＣＴスキャナにおけるＸ線管およびＸ線検出器の配置を示す図である。図２はＣＴスキャナにおける電気的な構成を示すブロック図である。
【００１２】
本実施形態のＣＴスキャナは、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃ、Ｘ線検出器３ａ，３ｂ，３ｃ、高電圧装置４、高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃ、グリッド制御回路（ＧＣＣ）６ａ，６ｂ，６ｃ、フィラメント加熱回路（ＦＨＣ）７ａ，７ｂ，７ｃ、ゲート８ａ，８ｂ，８ｃおよび制御部９を備える。
【００１３】
Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃ、Ｘ線検出器３ａ，３ｂ，３ｃ、高電圧装置４および高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃは、いずれも回転架台に搭載される。Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃは、図１中に一点鎖線で示す円周状の回転軌道１０１上に１２０度の間隔で配置される。Ｘ線検出器３ａ，３ｂ，３ｃは、回転軌道１０１の中央の空間１０２を挟んでＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃにそれぞれ対向するように回転軌道１０１上に配置される。なお、上記の空間１０２には、被検体が配置される。
【００１４】
高電圧装置４は、一本の高圧ケーブルＣＡによって高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃに接続されている。高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃには、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃがそれぞれ取り付けられている。高電圧装置４は、高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃを介してＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃに高電圧を供給する。グリッド制御回路６ａ，６ｂ，６ｃは、高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃに内蔵されている。グリッド制御回路６ａ，６ｂ，６ｃは、高電圧装置４から高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃに供給される高電圧を利用してＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃのグリッド電位をそれぞれ制御する。
【００１５】
ゲート８ａ，８ｂ，８ｃは、Ｘ線検出器３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれの出力信号を通過または遮断する。
【００１６】
制御部９は、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃが時分割に動作するようにグリッド制御回路５ａ，５ｂ，５ｃを制御する。制御部９は、Ｘ線を放射しているＸ線管に対向しているＸ線検出器の出力信号のみを通過するようにゲート８ａ，８ｂ，８ｃを制御する。さらに制御部９は、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれに流入する電流をモニタし、障害のあるＸ線管を使用しないように制御する。
【００１７】
図３はＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃおよび高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃの外観を一部破断して示す図である。図４はＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃおよびグリッド制御回路５ａ，５ｂ，５ｃの構成を示す回路図である。なお、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃは、いずれも同一の構成であり、高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃはいずれも同一の構成であり、グリッド制御回路６ａ，６ｂ，６ｃはいずれも同一の構成であるので、図３および図４では１対のＸ線管、高圧コネクタおよびグリッド制御回路の構成のみを示す。そしてＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃ、高圧コネクタ５ａ，５ｂ，５ｃおよびグリッド制御回路６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれは、Ｘ線管２、高圧コネクタ５およびグリッド制御回路６と記す。
【００１８】
Ｘ線管２は、グリッド２１、アノード２２、カソード２３、インサートチューブ２４、フィラメントトランス２５、高圧ヒューズ２６、管容器２７を備える。
【００１９】
グリッド２１、アノード２２、カソード２３は、インサートチューブ２４に収容されている。インサートチューブ２４、フィラメントトランス２５および高圧ヒューズ２６は、管容器２７に収容されている。
【００２０】
高圧ケーブルＣＡを介して高圧コネクタ５に供給された高電圧は、高圧コネクタ５の内部を通ってＸ線管２に導かれる。Ｘ線管２において高電圧は、フィラメントトランス２５の二次巻き線におけるセンタタップに、高圧ヒューズ２６を介して印加される。これによってカソード２３に電流が生じる。アノード２２は接地されており、カソード２３からアノード２２に向けて加速した電子が放出される。そして電子がアノード２２に衝突することにより、アノード２２からＸ線が放射される。Ｘ線は、管容器２７に形成された出射口２８から管容器２７の外部に出射される。アノード２２を接地電位とし、カソード２３に負の高電圧を印加しているのは、アノード２２の冷却効率を高めるためである。
【００２１】
グリッド２１は、アノード２２とカソード２３との間に配置されている。グリッド２１は、グリッド制御回路６による負電圧の印加がオン／オフされる。グリッド２１は、負電圧が印加されているときに、カソード２３から放出された電子がアノード２２に到達するのを阻止し、これによりＸ線の放射をオフする。
【００２２】
フィラメントトランス２５は、フィラメント加熱回路７が出力する交流電圧によって加熱されて、カソード２３に流れる電流、すなわち管電流を制御する。高圧ヒューズ２６は、過大な電流により溶断し、カソード２３への電流を遮断する。高圧ヒューズ２６は、螺旋形の絶縁容器にエレメントを納めることで、少ないスペースで十分な遮断電圧を得るようにしてある。
【００２３】
グリッド制御回路６は、高圧電源６１、コンデンサ６２および半導体スイッチ６３，６４を含む。
【００２４】
高圧電源６１は、Ｘ線管２のグリッド２１に印加するための高圧な負電圧を発生する。負電圧は、例えば-1,000〜-3,000V程度である。コンデンサ６２は、高圧電源６１に並列に接続され、Ｘ線をオフする時に流れるピーク電流により高圧電源６１に加わる負荷を軽減する。半導体スイッチ６３は、Ｘ線放射をオフする期間にオンし、高圧電源６１の出力電圧をグリッド２１に印加する。半導体スイッチ６４は、Ｘ線管２からのＸ線放射をオンする期間にオンし、グリッド２１の電圧をゼロにする。半導体スイッチ６３，６４は、制御部９から出力される制御信号によりオン／オフされる。半導体スイッチ６３，６４として利用可能なデバイスは、パワーＭＯＳ−ＦＥＴが代表的である。しかし半導体スイッチ６３，６４としては、ＩＧＢＴやバイポーラトランジスタなどのような別の種類のデバイスを適用することも可能である。
【００２５】
次に以上のように構成されたＣＴスキャナの動作について説明する。
【００２６】
このＣＴスキャナがスキャンするとき、回転架台が回転することによってＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃおよびＸ線検出器３ａ，３ｂ，３ｃが、回転軌道１０１上を同時に回転する。Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃおよびＸ線検出器３ａ，３ｂ，３ｃの回転速度は、例えば０．４秒／１回転程度である。
【００２７】
Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃが回転しているときに制御部９は、図５に示すようにＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃが一定期間ずつ順次的に動作するようにグリッド制御回路６ａ，６ｂ，６ｃを制御する。グリッド制御回路６ａ，６ｂ，６ｃは、通常はＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃのグリッド２１に負電圧を印加して、Ｘ線の放射を抑止している。そして制御部９から図５に示すようなシーケンスでオンが指示される一定期間にのみグリッド電圧をゼロにしてＸ線を放射させる。
【００２８】
Ｘ線管２ａから放射されたＸ線は、このＸ線管２ａに対向しているＸ線検出器３ａに主として入射する。しかしながら、空間１０２に載置された被検体で乱反射した一部のＸ線（散乱線）が他のＸ線検出器３ｂ，３ｃにも入射する。このことは、Ｘ線管２ｂやＸ線管２ｃがＸ線を放射しているときも同様である。これら散乱線は再構成画像の鮮明さを著しく損なわせる原因となる。そこで制御部９は、動作させているＸ線管に対向したＸ線検出器の出力のみを通過させるようにゲート８ａ，８ｂ，８ｃを制御する。すなわち図５に示すように、例えばＸ線管２ａが動作しているときには、ゲート８ａを開き、ゲート８ｂ，８ｃは閉じておく。
【００２９】
Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれへ制御部９から与えられる制御信号のパルスレート、すなわちＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれをオン／オフする周期は、３６０度当りで収集すべき投影データの数（ビュー数）に応じて定まる。例えば、３６０度当りのビュー数が９００ビューであるとするならば、図５に示すように回転架台が１／３回転する間にＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃをそれぞれ３００回ずつオンすれば良い。
【００３０】
さて、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃは、寿命末期には放電が持続するようになる。Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃの１つがこのような異常状態となった場合には、上記の動作では再構成に必要な投影データを正しく収集することができなくなってしまう。そこで、異常状態となったＸ線管を交換する必要がある。
【００３１】
本実施形態のＣＴスキャナは、このような状況で異常状態となったＸ線管が交換されるまでの間に、残りの２つのＸ線管を使用して動作を継続する機能を持つ。以下、この機能による動作について説明する。
【００３２】
上記のような異常状態となったＸ線管では、高圧ヒューズ２６が溶断する。これにより、異常状態となったＸ線管では管電流が流れなくなり、異常なＸ線放射が生じることが防止される。
【００３３】
一方、高圧ヒューズ２６が溶断したＸ線管へは、高電圧装置４が発生した高電圧による電流の流入が無くなる。制御部９は、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれに流入する電流をモニタしており、上記のように電流が流入しなくなったことに基づいて、異常状態となったのがＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃのいずれであるかを判定する。
【００３４】
そして制御部９は、異常状態となったＸ線管と、このＸ線管と対となるゲートとを常時オフとし、他の２つのＸ線管およびゲートをオン／オフする。このときに制御部９は、正常な２つのＸ線管およびゲートをオン／オフするタイミングを、図６に示すように正常時と同じとする。なお図６は、Ｘ線管２ｃが異常状態になっているときにおけるＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃの動作タイミングを示している。この場合、正常な２つのＸ線管およびゲートに関する制御は正常時と何ら変わらないから、制御部９の処理は容易となる。ただし、Ｘ線放射の間隔ｔ１，ｔ２が異なってしまうために、投影データの収集間隔にムラが生じ、解像度が低下する恐れがある。
【００３５】
そこで制御部９は、正常な２つのＸ線管およびゲートをオン／オフするタイミングを、図７に示すように、Ｘ線放射の間隔ｔ３，ｔ４が互いに等しくなるように正常時とは異ならせても良い。この場合、制御部９の処理は複雑となる。しかし、投影データの収集間隔が均一になるため、解像度の低下は起こらない。
【００３６】
ところで、回転架台が１／３回転する期間においては、正常な２つのＸ線管のそれぞれによって収集される投影データは３００ビューずつのままであり、スキャン角度も１２０度ずつのままである。従って当該期間には、２４０度分、６００ビューの投影データしか収集できない。具体的には、ある時点におけるＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃの位置に対して図８に示すように第１セクタ、第２セクタおよび第３セクタを定義し、Ｘ線管２ｃが異常状態にあるとする。このときには図９に示すように、次に回転架台が１／３回転する期間ＰＡには、Ｘ線管２ａ，２ｂによって第１セクタおよび第２セクタがそれぞれスキャンされるが、第３セクタに関するスキャンは行われない。
【００３７】
しかし、期間ＰＡの次に回転架台が１／３回転する期間ＰＢでは、Ｘ線管２ｂによって第３セクタのスキャンが行われるから、期間ＰＡにおけるＸ線検出器３ａの出力信号と、期間ＰＡおよび期間ＰＢにおけるＸ線検出器３ｂの出力信号とを１セットとすることで、３６０度分の投影データを得ることができる。期間ＰＢの次に回転架台が１／３回転する期間ＰＣでは、Ｘ線管２ａ，２ｂによって第３セクタおよび第１セクタがそれぞれスキャンされるが、第２セクタに関するスキャンは行われない。しかしながら、期間ＰＢにおいてＸ線管２ａによって第２セクタがスキャンされているので、期間ＰＢおよび期間ＰＣにおけるＸ線検出器３ａの出力信号と、期間ＰＣにおけるＸ線検出器３ｂの出力信号とを１セットとすることで、３６０度分の投影データを得ることができる。
【００３８】
かくして、正常時のように、回転架台が１／３回転する間に３６０度分の投影データを収集することはできないが、回転架台が１回転する間に３６０度分の投影データを２度収集することができる。
【００３９】
Ｘ線管２ｂ，２ｃのいずれかが異常状態になっているときにおいても、上記と同様な考え方によって、再構成に必要な投影データを収集することが可能である。
【００４０】
このように本実施形態によれば、回転架台が１／３回転する時間内に３６０度の範囲、すなわち１回転分についての投影データを取得することができる。従って、スキャン時間を架台回転時間の１／３に短縮して、高速なスキャンを行うことができる。
【００４１】
本実施形態では、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃを時分割に動作させているので、１台の高電圧装置４から出力される高電圧によりＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃをそれぞれ動作させることができる。このため、高電圧装置を複数設けることに伴う様々な不具合を回避することができる。
【００４２】
本実施形態では、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃを時分割に動作させているので、散乱線の影響を軽減することができ、鮮明な画像を得るために有効な投影データを取得することができる。本実施形態ではさらに、休止しているＸ線管に対向するＸ線検出器の出力をゲートにより遮断しているから、散乱線の影響をほとんどなくすことができ、更なる画像の高精細化に寄与する。
【００４３】
さて、循環器用のＸ線診断装置では、本実施形態と同様にＸ線管のグリッドを制御する方法でパルスＸ線を発生させることがこれまでにも行われているが、そのパルスレートは７．５〜３０パルス／秒程度である。これに対して本実施形態で必要とされるパルスレートは、数千パルス／秒程度となる。グリッド制御回路６からＸ線管２までの配線距離が長いと、配線の浮遊容量のためにグリッド電圧波形が鈍ってしまい、上記のような高いパルスレートを実現することが困難である。しかしながら本実施形態によれば、高圧コネクタ５の内部にグリッド制御回路５を組み込んでいるので、上記のような不具合を回避し、高いパルスレートを実現することができる。グリッド制御回路５を管容器２４内に配置しても同様の効果を得ることができる。ただし、管容器２４内は高温になるのに対して、半導体スイッチ６３，６４は一般的に熱に弱いため、信頼性は劣ることになる。そこで、上記の実施形態のように、高圧コネクタ５の内部にグリッド制御回路５を組み込むことが最適である。
【００４４】
一方、典型的なＸ線管は、フィラメントトランスを内蔵していない。そこで、Ｘ線管の外部に備えたフィラメントトランスで生じた高電圧を高圧ケーブルによってＸ線管に供給していた。このような構造を本実施形態に適用すると、フィラメントトランスとＸ線管とは３対が設けられるから、高圧ケーブルには少なくとも３本の芯線を持つ必要がある。しかしながら本実施形態によれば、フィラメントトランス２５をＸ線管２に内蔵しているので、高圧ケーブルには３つのＸ線管２ａ，２ｂ，２ｃに共通の１本の芯線を持っていれば良い。本実施形態によればさらに、多芯の高圧ケーブルを利用する場合に比べて、高圧ケーブルＣＡの細径化が可能であるとともに、高圧コネクタ５の構造の簡素化が可能である。
【００４５】
さて、典型的なＸ線管は、フィラメントトランスの片方のノードに高電圧が印加されるため、もう一方のノードがグリッドに対してフィラメント電圧分の電位を持つことになり、グリッドにフィラメントと逆極性の電圧を印加したのと同じ作用が起こる。このため、フィラメント電圧により管電流が変化し、Ｘ線強度がゆらぐ原因になる。このＸ線強度のゆらぎは、Ｘ線診断装置で写真を撮影するときや、一本のＸ線管から連続してＸ線を発生させるデータ収集速度が比較的遅いＣＴスキャナの場合には、平均化されるために問題にならない。しかしながら、本実施形態のようにパルスＸ線を使用し、かつそのレートが高くなってくると、Ｘ線強度のゆらぎは無視できなくなる。本実施形態では、フィラメントトランス２５の二次巻き線に設けたセンタタップに高電圧を印加するので、フィラメント加熱回路７が出力する交流電圧の影響によるＸ線強度のゆらぎを少なくすることができる。
【００４６】
さらに本実施形態によれば、Ｘ線管２ａ，２ｂ，２ｃのうちの１つが異常状態となっても、動作を継続することができる。
【００４７】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【００４８】
Ｘ線管およびＸ線検出器は、２組または４組以上設けるようにしても良い。
【００４９】
休止しているＸ線管に対向するＸ線検出器の出力を画像再構成処理あるいはその前処理において利用しないようにするならば、ゲート８ａ，８ｂ，８ｃを省略することもできる。  
複数のＸ線管は、均等な間隔で配置しなくても良い。ただし、上記実施形態のように、ｎ個のＸ線管をｎ／３６０度の間隔で等間隔に配置することが効率的なスキャンのためには望ましい。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＣＴスキャナにおけるＸ線管およびＸ線検出器の配置を示す図。
【図２】ＣＴスキャナにおける電気的な構成を示すブロック図。
【図３】図１中のＸ線管およびグリッド制御回路の外観を一部破断して示す図。
【図４】図１中のＸ線管およびグリッド制御回路の構成を示す回路図。
【図５】図１中のＸ線管の動作タイミングを示す図。
【図６】図１中のＸ線管の１つが異常状態になったときにおける図１中のＸ線管の動作タイミングの第１例を示す図。
【図７】図１中のＸ線管の１つが異常状態になったときにおける図１中のＸ線管の動作タイミングの第２例を示す図。
【図８】第１セクタ、第２セクタおよび第３セクタの定義を示す図。
【図９】図１中のＸ線管の１つが異常状態になったときにおける図１中のＸ線管のスキャン範囲の変化を示す図。
【符号の説明】
【００５２】
２，２ａ，２ｂ，２ｃ…Ｘ線管、３，３ａ，３ｂ，３ｃ…Ｘ線検出器、４…高電圧装置、５，５ａ，５ｂ，５ｃ…高圧コネクタ、６，６ａ，６ｂ，６ｃ…グリッド制御回路、７，７ａ，７ｂ，７ｃ…フィラメント加熱回路、８ａ，８ｂ，８ｃ…ゲート、９…制御部、２１…グリッド、２２…アノード、２３…カソード、２４…インサートチューブ、２４…管容器、２５…フィラメントトランス、２６…高圧ヒューズ、２７…管容器、２８…出射口、６１…高圧電源、６２…コンデンサ、６３，６４…半導体スイッチ。
【図１】
2006314772.tif 000003
【図２】
2006314772.tif 000004
【図３】
2006314772.tif 000005
【図４】
2006314772.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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