(57)【要約】【課題】Ｘ線管のターゲットの温度上昇を低減することができるＸ線画像撮影装置およびＸ線管を提供する。【解決手段】実施形態に係るＸ線画像撮影装置は、フィラメントから照射される熱電子の衝突によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットを支持するとともに、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離を変動させる駆動部と、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、前記ターゲットに対する前記熱電子の照射角を調整する調整部と、を備えたものである。【選択図】  図２
2018206582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメントから照射される熱電子の衝突によりＸ線を発生するターゲットと、
前記ターゲットを支持するとともに、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離を変動させる駆動部と、
前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、前記ターゲットに対する前記熱電子の照射角を調整する調整部と、
を備えたＸ線画像撮影装置。
【請求項２】
前記Ｘ線の照射領域を制限するコリメータと、
前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記コリメータの開口幅を制御する絞り制御部と、
をさらに備えた請求項１記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項３】
前記ターゲットを回転駆動する回転制御部、
をさらに備え、
前記駆動部は、
前記ターゲットの回転軸に沿った方向を前記ターゲットの駆動方向として前記ターゲットを並進駆動することにより、前記ターゲットと前記フィラメントとの前記ターゲットの駆動方向の距離を変動させる、
請求項１または２に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項４】
前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、かつ、前記ターゲット上の前記熱電子の焦点位置の軌跡が螺旋を描くように、前記調整部と前記駆動部と前記回転制御部とを同期制御する同期制御部、
をさらに備えた請求項３記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項５】
前記同期制御部は、
前記ターゲット上の焦点サイズに応じて、実焦点が重ならないように前記螺旋の間隔を制御するよう、前記調整部と前記駆動部と前記回転制御部とを同期制御する、
請求項４記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項６】
前記熱電子は、
前記ターゲットの駆動方向に対して非平行な照射角で前記ターゲットに衝突する、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項７】
熱電子を放出するフィラメントと、
前記フィラメントから照射される前記熱電子の衝突によりＸ線を発生するターゲットと、
前記ターゲットを支持するとともに、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離を変動させる駆動部と、
前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、前記ターゲットに対する前記熱電子の照射角を調整する調整部と、
を備えたＸ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線画像撮影装置およびＸ線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体を通過したＸ線から画像を取得するＸ線画像撮影装置として、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＸ線ＴＶ寝台装置、Ｘ線循環器診断システムなどが知られている。この種のＸ線画像撮影装置に使用されるＸ線管は、たとえば、陰極と陽極間に直流高電圧を印加し、陰極をフィラメント電流で加熱して熱電子を放出させ、フィラメントから放出された熱電子を陽極のターゲット上に集束させることでＸ線を放射する。ターゲットは、たとえばタングステンを用いて構成される。フィラメントから放出された熱電子は、集束電極で集束され、高電圧により加速されてターゲットに衝突する。
【０００３】
陽極のターゲットは、熱電子ビームの衝突によって衝突箇所の１点が過熱されてしまう。そこで、この局所的な１点の過熱を防ぐために、Ｘ線管には、ターゲットを回転させる回転陽極を含むものがある。回転陽極は、陰極に対向して傘状のターゲットを有し、ターゲットを回転可能に支持する。熱電子は、ターゲットの傾斜面（陰極との対向面）に集束されてターゲット上に焦点を形成する。
【０００４】
回転陽極を含むＸ線管は、ターゲットを回転させることができるため、熱電子が局所的に集束するのを避けることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６３７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ターゲットを回転させるだけでは、ターゲット上の焦点の軌跡が常に同じ位置を辿るため、この軌跡の領域の温度が極端に上昇し過熱してしまう。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、Ｘ線管のターゲットの温度上昇を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態に係るＸ線画像撮影装置は、フィラメントから照射される熱電子の衝突によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットを支持するとともに、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離を変動させる駆動部と、前記ターゲットと前記フィラメントとの距離に基づいて、前記ターゲットの駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、前記ターゲットに対する前記熱電子の照射角を調整する調整部と、を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るＸ線管を含むＸ線ＣＴ装置の一例を示すブロック図。
【図２】Ｘ線管の構成例と、架台装置のＸ線管制御装置の処理回路のプロセッサによる実現機能例とを示す概略的なブロック図。
【図３】（ａ）は従来の焦点位置の軌跡を説明するための回転陽極の側面図、（ｂ）は回転陽極１５１のターゲットの正面図。
【図４】（ａ）は本実施形態に係る焦点位置の軌跡を説明するための回転陽極の側面図、（ｂ）は回転陽極のターゲットの正面図。
【図５】ターゲットの駆動方向における焦点位置が変化しないように調整機構によって熱電子の照射角を調整する方法を説明するための図。
【図６】（ａ）はターゲット上で隣り合う螺旋状の軌跡と、焦点サイズとの関係を説明するためのターゲットの正面図、（ｂ）はターゲットの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態に係るＸ線画像撮影装置およびＸ線管について、添付図面を参照して説明する。
【００１１】
（Ｘ線ＣＴ装置の概略構成）
図１は、本実施形態に係るＸ線管１１を含むＸ線ＣＴ装置１の一例を示すブロック図である。なお、以下の説明では、実施形態に係るＸ線画像撮影装置の一例としてＸ線ＣＴ装置１を用いる場合の例について示す。また、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸または寝台装置３０の天板３３の長手方向をｚ軸方向、ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をｘ軸方向、ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をｙ軸方向とそれぞれ定義するものとする（図１参照）。
【００１２】
Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。また、図２は、Ｘ線管１１の構成例と、架台装置１０のＸ線管制御装置２０の処理回路２１のプロセッサによる実現機能例とを示す概略的なブロック図である。
【００１３】
Ｘ線ＣＴ装置１には、Ｘ線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ（第３世代ＣＴ）、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅ（第４世代ＣＴ）等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。以下の説明では、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１として第３世代のＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ−Ｔｙｐｅを採用する場合の例を示す。
【００１４】
架台装置１０は、Ｘ線管１１、Ｘ線検出器１２、撮像領域が内在する開口部１３ａを有する回転フレーム１３、Ｘ線高電圧装置１４、架台制御装置１５、ウェッジ１６、コリメータ１７、データ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）１８、および処理回路２１を有するＸ線管制御装置２０を備える。
【００１５】
図２に示すように、Ｘ線管１１は、回転陽極５１と、フィラメント（陰極）６１とを有する。
【００１６】
Ｘ線管１１は、たとえば、Ｘ線高電圧装置１４から高電圧の供給を受けて、フィラメント（陰極）６１から回転陽極５１のターゲット５２に向けて熱電子を照射する。なお、本実施形態においては、一管球型のＸ線ＣＴ装置にも適用可能であるし、Ｘ線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置にも適用可能である。
【００１７】
Ｘ線検出器１２は、たとえば、Ｘ線管１１の焦点を中心として１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列から構成される。Ｘ線検出器１２は、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向に複数配列された構造を有する。Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射され、被検体（たとえば患者など）Ｐを通過したＸ線を検出し、当該Ｘ線量に対応した電気信号をＤＡＳ１８へと出力する。
【００１８】
また、Ｘ線検出器１２は、たとえば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとから構成される間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータから構成され、シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶にて構成される。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収する機能を有するＸ線遮蔽板で構成される。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管等の光センサから構成される。
【００１９】
なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子から構成される直接変換型の検出器であっても構わない。
【００２０】
回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、後述する架台制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やＤＡＳ１８を更に備えて支持する。
【００２１】
なお、ＤＡＳ１８が生成した検出データは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する送信機から光通信によって架台装置１０の非回転部分、たとえば図示しない固定フレーム、に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。また、図示しない固定フレームは回転フレーム１３を回転可能に支持するフレームである。
【００２２】
Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）および整流器等の電気回路から構成され、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置から構成される。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１３に設けられてもよいし、架台装置１０の固定フレーム側に設けられても構わない。
【００２３】
架台制御装置１５は、プロセッサおよび記憶回路と、モータおよびアクチュエータ等の駆動機構とから構成される。架台制御装置１５は、コンソール装置４０または架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台装置１０の動作制御を行う機能を有する。たとえば、架台制御装置１５は、入力信号を受けて回転フレーム１３を回転させる制御や、架台装置１０をチルトさせる制御、ならびに寝台装置３０および天板３３を動作させる制御を行う。
【００２４】
なお、架台装置１０をチルトさせる制御は、架台装置１０に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度（チルト角度）情報により、架台制御装置１５がＸ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させることによって実現される。なお、架台制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。
【００２５】
ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線があらかじめ定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。たとえば、ウェッジ１６（ウェッジフィルタ（ｗｅｄｇｅ  ｆｉｌｔｅｒ）、ボウタイフィルタ（ｂｏｗ−ｔｉｅ  ｆｉｌｔｅｒ））は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。
【００２６】
コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。
【００２７】
ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とから少なくとも構成され、検出データを生成する。ＤＡＳ１８が生成した検出データは、コンソール装置４０へと転送される。
【００２８】
Ｘ線管制御装置２０は、処理回路２１およびメモリを少なくとも含む。Ｘ線管制御装置２０の処理回路２１は、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、Ｘ線管１１のターゲット５２の温度上昇を低減するための処理を実行するプロセッサである。また、Ｘ線管制御装置２０は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられても構わない。
【００２９】
寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを備えている。
【００３０】
基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向（ｙ方向）に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を天板３３の長軸方向（ｚ方向）に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。
【００３１】
なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向（ｚ方向）に移動してもよい。また、寝台駆動装置３２は、寝台装置３０の基台３１ごと移動させてもよい。本発明を立位ＣＴに応用可能な場合は、天板３３に相当する患者移動機構を移動する方式であってもよい。また、ヘリカルスキャンや位置決めスキャン等、架台装置１０の撮像系と天板３３の位置関係の相対的な変更を伴うスキャンを実行する場合は、当該位置関係の相対的な変更は天板３３の駆動によって行われてもよいし、架台の走行によって行われてもよく、またそれらの複合によって行われてもよい。
【００３２】
コンソール装置４０は、入力インターフェース４１と、ディスプレイ４２と、メモリ４３と、処理回路４４とを有する。
【００３３】
入力インターフェース４１は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。たとえば、入力インターフェース４１は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース４１は、たとえばマウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、テンキー等により実現される。
【００３４】
ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。たとえば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された医用画像（ＣＴ画像）や、ユーザからの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。たとえば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等によって構成される。
【００３５】
メモリ４３は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等の、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。メモリ４３は、たとえば、投影データや再構成画像データを記憶する。なお、メモリ４３の記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部はネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。
【００３６】
コンソール装置４０の処理回路４４は、たとえば入力インターフェース４１から出力される入力操作の電気信号に応じてＸ線ＣＴ装置１の全体の動作を制御する。
【００３７】
たとえば、処理回路４４は、入力インターフェース４１を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。また、処理回路４４は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ（ＤＡＳ１８が出力する検出データ）および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。
【００３８】
また、処理回路４４は、生成した投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。また、処理回路４４は、入力インターフェース４１を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、生成したＣＴ画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。
【００３９】
（Ｘ線管１１の構成）
続いて、本実施形態に係るＸ線管１１の構成例および架台装置１０のＸ線管制御装置２０の処理回路２１の実現機能例について説明する。
【００４０】
図２に示すように、架台装置１０のＸ線管制御装置２０の処理回路２１のプロセッサは、回転制御機能２１１、駆動制御機能２１２、照射角制御機能２１３、絞り制御機能２１４、および同期制御機能２１５を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態でメモリ４３に記憶されている。
【００４１】
また、図２に示すように、Ｘ線管１１の回転陽極５１は、熱電子が衝突することでＸ線を発生する傘状のターゲット５２と、ロータ５３と、シャフト５４と、駆動機構５５とを有する。ロータ５３は、シャフト５４に取り付けられる。シャフト５４は、ロータ５３を回転自在に支える図示しないベアリングを含む。ロータ５３は、図示しないガラスバルブの外側に配置されたステータコイル７１とともに電動機を構成する。ロータ５３は、ターゲット５２と一体的に、ステータコイル７１からの回転磁界等によって回転軸（ｚ軸）に沿って高速で回転する。回転制御機能２１１は、ステータコイル７１を介してターゲット５２を回転駆動するとともに回転速度を制御する。
ここで、従来の回転陽極１５１の問題点について説明する。
【００４２】
図３（ａ）は、従来の焦点位置の軌跡１５６を説明するための回転陽極１５１の側面図であり、（ｂ）は回転陽極１５１のターゲット１５２の正面図である。
【００４３】
一般に、フィラメント１６１で発生した熱電子がターゲット１５２に衝突すると、エネルギーの大半は熱に変換され、ターゲット１５２の焦点において高熱が発生する。このため、ターゲット１５２をシャフトの回りに回転させることにより、焦点位置の軌跡１５６をリング状とすることができ、熱の１点集中を避けることができる。しかし、図３から明らかなように、焦点位置の軌跡１５６は、ターゲット１５２が１周するとふたたび元の場所に熱電子が衝突してしまう。このため、結局ターゲット１５２全体における発熱のピークは軌跡１５６に集中するため、この軌跡１５６のリングの長さによって、所定の管電流、管電圧におけるＸ線の連続出力時間が制限されてしまう。
【００４４】
そこで、本実施形態に係るＸ線管１１は、焦点位置の軌跡を長くすることによって、Ｘ線の連続出力時間を長くすることを可能にする。
【００４５】
図４（ａ）は、本実施形態に係る焦点位置の軌跡５６を説明するための回転陽極５１の側面図であり、（ｂ）は回転陽極５１のターゲット５２の正面図である。
【００４６】
駆動機構５５は、駆動支持部５５ａを介してシャフト５４を支持する。また、駆動機構５５は、駆動支持部５５ａを介して、シャフト５４、ロータ５３およびターゲット５２を一体的に、ターゲット５２の回転軸（ｚ軸）に沿って並進駆動させる。この結果、ターゲット５２とフィラメント６１とのｚ軸方向の距離が変動する。駆動制御機能２１２は、駆動機構５５の駆動支持部５５ａを介してターゲット５２のｚ軸に沿った並進移動量および並進移動速度を制御する。
【００４７】
駆動支持部５５ａは、シャフト５４を支持するとともにｚ軸に沿って並進駆動可能に構成されればよく、たとえば、ねじ機構やピニオンラックによって構成することができるほか、シャフト５４側の凹部に設けられた磁性体または電磁石とこの凹部に嵌合する駆動機構５５の凸部側に設けられた磁性体または電磁石との磁力を利用したリニアモータ方式の並進駆動機構によって構成されてもよい。
【００４８】
また、Ｘ線管１１は、フィラメント６１から発生した熱電子をターゲット５２上に集束させるとともにターゲット５２に対する熱電子の照射角度を調整する調整機構６２を含む。調整機構６２は、たとえば４分割型の集束電極により構成され、各電極要素に印加する電圧を個別に制御することでターゲット５２に対する熱電子の照射角を制御することができるとともに焦点サイズを変更することができる。照射角制御機能２１３は、調整機構６２を介してターゲット５２に対する熱電子の照射角を調整する。
【００４９】
Ｘ線管１１のフィラメント６１で発生した熱電子は、高電圧によって加速され、電子線として調整機構６２によって集束され、ターゲット５２上に衝突することにより、ターゲット５２の焦点においてＸ線が発生する。
【００５０】
また、調整機構６２は、照射角調整の基準角がターゲット５２の回転軸（ｚ軸）に対して非平行な角度となるように設計される。この基準角は、Ｘ線検出器１２の大きさ（ｚ方向の幅）や、ターゲット５２からＸ線検出器１２までの距離、ターゲット５２の傘状部分の傾斜角度などから逆算して決定される。
【００５１】
ターゲット５２の並進駆動方向（ｚ軸方向）に非平行に熱電子がターゲット５２に照射されつつ、ターゲット５２が並進駆動されてターゲット５２とフィラメント６１とのｚ軸方向の距離が変動することにより、ターゲット５２上の熱電子の焦点位置の軌跡５６が螺旋を描く（図４（ｂ）参照）。この結果、本実施形態に係る焦点位置の軌跡５６は、従来の焦点位置の軌跡１５６に比べて大幅に長くすることができ、ターゲット５２上の過熱部分の集中を防ぐことができる。
【００５２】
図５は、ターゲット５２の駆動方向における焦点位置が変化しないように調整機構６２によって熱電子の照射角を調整する方法を説明するための図である。
【００５３】
図５に示すように、ターゲット５２が回転軸（ｚ軸）に沿って並進すると、焦点位置８１は焦点位置８２に変化する。焦点位置８１と焦点位置８２とでは、ターゲット５２の駆動方向（ｚ軸方向）における位置が異なり、したがってＸ線検出器１２が見込む焦点位置が異なってしまう。そこで、図５に示すように、調整機構６２は、ターゲット５２とフィラメント６１との駆動方向の距離にもとづいて、ターゲット５２の駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、すなわち焦点位置８３に熱電子が衝突するように、熱電子の照射角を調整する。
【００５４】
より具体的には、同期制御機能２１５は、ターゲット５２の駆動方向に対する焦点位置が変化しないように、かつ、ターゲット５２上の熱電子の焦点位置の軌跡５６が螺旋を描くように、回転制御機能２１１によるターゲット５２の回転速度制御、駆動制御機能２１２によるターゲット５２の並進速度制御、照射角制御機能２１３による熱電子の照射角制御、および絞り制御機能２１４によるコリメータ１７の開口７２の開口幅制御を同期制御するとよい。
【００５５】
また、絞り制御機能２１４は、ターゲット５２とフィラメント６１との駆動方向の距離にもとづいて、コリメータ１７の開口７２の開口幅を制御するとよい。
【００５６】
図６（ａ）は、ターゲット５２上で隣り合う螺旋状の軌跡５６ｎと５６ｎ＋１と、焦点サイズ９１ｎと９１ｎ＋１との関係を説明するためのターゲット５２の正面図であり、（ｂ）はターゲット５２の側面図である。
【００５７】
ターゲット５２上における実焦点は軌跡５６の位置５６ｎに応じた焦点サイズ９１ｎを有する。このため、同期制御機能２１５は、ターゲット５２上の焦点サイズ９１ｎに応じて、実焦点が所定の割合（たとえば半分）以上重ならないように螺旋５６ｎと５６ｎ＋１の間隔を制御するよう、回転制御機能２１１、駆動制御機能２１２、照射角制御機能２１３、および絞り制御機能２１４を同期制御するとよい。図６（ａ）および（ｂ）には、実焦点が全く重ならないように同期制御する場合の例を示した。
【００５８】
隣接する螺旋状の軌跡５６どうしで実焦点の重なりが少なければ少ないほど、熱の集中をより防ぐことができ、Ｘ線の連続出力時間をよい長くすることができる。
【００５９】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、Ｘ線管１１のターゲット５２の温度上昇を低減することができる。
【００６０】
なお、本実施形態における駆動機構５５および調整機構６２は、それぞれ特許請求の範囲における駆動部および調整部の一例である。また、本実施形態に係る処理回路２１の回転制御機能２１１、絞り制御機能２１４および同期制御機能２１５は、それぞれ特許請求の範囲における回転制御部、絞り制御部および同期制御部の一例である。
【００６１】
なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（たとえば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびＦＰＧＡ）等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。
【００６２】
また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。
【００６３】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６４】
１…Ｘ線ＣＴ装置
１１…Ｘ線管
１７…コリメータ
５２…ターゲット
５６、５６ｎ…軌跡
６１…フィラメント
７２…開口
８１、８３…焦点位置
９１ｎ…焦点サイズ
２１１…回転制御機能
２１２…駆動制御機能
２１３…照射角制御機能
２１４…絞り制御機能
２１５…同期制御機能
【図１】
2018206582.tif 000003
【図２】
2018206582.tif 000004
【図３】
2018206582.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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