(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管であって、
陰極と、
陽極とを有し、
前記陰極が、前記陽極上に第１の焦点スポットを生成する第１の電子ビームを放出するよう構成される第１の電子エミッタと、前記陽極上に第２の焦点スポットを生成する第２の電子ビームを放出するよう構成される第２の電子エミッタとを備え、
各電子エミッタは、前記個別の放出された電子ビームをブロックする関連付けられる切り替え可能なグリッドを備え、
前記第１及び第２の電子エミッタがそれぞれ、前記陽極の方へｙ方向において個別の電子ビームを放出するよう構成され、
前記陽極は、前記電子ビームの１つの入射の際、前記ｙ方向に垂直なｚ方向にＸ線を放出するＸ線放出面を持ち、前記Ｘ線放出面が、前記ｙ方向に対して角度をなして傾斜され、
前記第１及び第２の電子エミッタは、前記ｚ方向において互いに対して変位される、Ｘ線管。
【請求項２】
前記第１及び第２の焦点スポットが前記ｙ方向及び前記ｚ方向に垂直なｘ方向において揃えられるよう、前記第１及び第２の電子エミッタが構成される、請求項１に記載のＸ線管。
【請求項３】
前記第１及び第２の焦点スポットが前記ｚ方向に沿って重複するよう、前記第１及び第２の電子エミッタが構成される、請求項２に記載のＸ線管。
【請求項４】
前記陽極が、ディスク形状を持ち、前記ｙ方向の周りで回転するよう構成される、請求項１乃至３の一項に記載のＸ線管。
【請求項５】
前記第１及び第２の電子エミッタが、互いに平行に構成される第１及び第２の加熱可能なフィラメントを有する、請求項１乃至４の一項に記載のＸ線管。
【請求項６】
前記第１及び第２の電子エミッタに関連付けられる前記切り替え可能なグリッドが、互いに独立して作動されるよう構成される、請求項１乃至５の一項に記載のＸ線管。
【請求項７】
前記第１及び第２の電子エミッタの１つに関連付けられる切り替え可能なグリッドの各々が、前記陽極及び前記陰極の間の電場が前記個別の電子エミッタに達することから局所的に保護するべく、静電的に充電されるよう構成される、請求項１乃至６の一項に記載のＸ線管。
【請求項８】
前記第１及び第２の電子エミッタの１つに関連付けられる切り替え可能なグリッドの各々が、前記個別の電子エミッタの対向側に構成される２つの静電的に充電可能なグリッド板を有する、請求項１乃至７の一項に記載のＸ線管。
【請求項９】
前記第１の電子エミッタに関連付けられる前記切り替え可能なグリッドが、前記第２の電子エミッタに関連付けられる前記切り替え可能なグリッドに対して角度をなして構成される、請求項１乃至８の一項に記載のＸ線管。
【請求項１０】
前記第１及び第２の電子エミッタの前記切り替え可能なグリッドの少なくとも１つに対してブロック電圧を印加するよう構成される制御部を更に有する、請求項１乃至９の一項に記載のＸ線管。
【請求項１１】
前記制御部が、前記第１の電子エミッタの前記切り替え可能なグリッドに対して、及び前記第２の電子エミッタの前記切り替え可能なグリッドに対してブロック電圧を周期的に交互に印加するよう構成される、請求項１０に記載のＸ線管。
【請求項１２】
前記制御部が、４ｋＨＺ以上の切り替え周波数で前記第１及び第２の電子エミッタの前記切り替え可能なグリッドに対してブロック電圧を周期的に交互に印加するよう構成される、請求項１１に記載のＸ線管。
【請求項１３】
前記制御部が、前記切り替え可能なグリッドに特有の電圧を印加し、関連付けられる焦点スポットのｘ屈折及び幅の少なくとも１つを制御するよう構成される、請求項１乃至１２の一項に記載のＸ線管。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の一項に記載のＸ線管を有する医療デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極上に２つの焦点スポットを生成するＸ線管に関する。更に、本発明は、斯かるＸ線管を有する医療デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明及びその技術的な背景は本書において、高品質ＣＴスキャナ等と共に用いる高出力Ｘ線管と組み合わせて説明されることになる。しかしながら、本発明が、医学及び非医学的な検査に関する従来のＸ線診断システム及び他の貫通Ｘ線照射システムと組み合わせて用いられることができる点も理解されたい。
【０００３】
通常、高出力Ｘ線管は、電子の熱イオン放出のための電子エミッタとして機能するよう、加熱電流又はフィラメント電流が通過する陰極フィラメントを保持する真空エンベロープ又は筐体を含む。通常１００〜２００ｋＶのオーダーの高い電位が、真空エンベロープ内に配置される陰極及び陽極の間に印加される。この電位は、管電流又は電子ビームが、真空エンベロープの内部における真空領域を通り陰極から陽極へと流れることをもたらす。電子ビームは、Ｘ線を生成するのに充分なエネルギーで陽極の焦点スポットの小さな領域に当たる。Ｘ線は、患者といった観察される対象物を通して送信されることができる。Ｘ線の一部は対象物内で吸収されるが、送信されたＸ線は、対象物の反対側に配置されるＸ線検出器により検出されることができる。
【０００４】
ＣＴスキャナの解像度を増加させるため、２つ又はこれ以上の位置の間で焦点スポットの位置を変調することが望ましい場合がある。これにより、２つの局所的に異なったＸ線の点源が作成される。高品質ＣＴスキャナは、撮像システムの解像度を２倍にするため、焦点スポットの移動を使用することができる。
【０００５】
従来のＸ線管設計において、焦点スポットが陽極の傾斜Ｘ線放出面上に生成されるよう、陰極は、回転ディスク形陽極の方へ電子ビームを放出するべく与えられる。生成されたＸ線は、衝突する電子ビームの方向に実質的に垂直な方向において放出される。
【０００６】
斯かるＸ線管において、２つの異なった焦点スポットを生成することができるよう、陽極の回転軸の方向に移動されることができる焦点スポットを与えることが有利である。この方向は通常、衝突する電子ビームの方向に一致し、ｙ方向と通常呼ばれる。ｙ方向に垂直な方向、即ち、陽極から放出されたＸ線がＸ線管のＸ線ウインドウに向かう、及び患者に向かう典型的な方向は通常、ｚ方向と呼ばれる。ｙ方向及びｚ方向の両方に垂直な方向、即ち、回転陽極ディスクに対する接線の方向は通常、ｘ方向と呼ばれる。
【０００７】
斯かる典型的なＸ線管設計において、焦点スポットの、及びｙ方向における放出Ｘ線ビームの所望の移動は、ｚ方向、即ち検出器に向かう方向における電子ビームの移動により得られることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｘ線管の焦点スポットの位置及び／又は幅を制御及び移動するのに、従来は２つの異なる方法が使用されてきた。
【０００９】
焦点スポット制御の１つの方法は、陰極の単一の電子放出フィラメントに関連付けられる静電格子又はバイアス電極を使用する。２つの静電格子上の電圧は、回転陽極の焦点軌道に当たる電子ビームの幅だけでなく位置を変化させるために変化されることができる。しかしながら、焦点スポットの位置及び幅の両方を制御する斯かる静電格子は、特に複雑で高価な格子設計を必要とする場合がある。
【００１０】
焦点スポット制御の別の方法は、陽極から放出される電子ビームの経路に影響を及ぼす磁場を作成するため、磁気ヨークを使用することができる。しかしながら、Ｘ線管の筐体内に磁気ヨークを与えることは、Ｘ線管全体の特別に高価な設計を必要とする。例えば、磁気ヨーク管は、Ｘ線管筐体を通過する２つの追加的な接続を必要とする。これは、多くのＣＴシステムとの互換性をなくす。更に、電子ビームを偏向及び焦束させるのに使用される磁場は、２つの焦点スポット位置の間で矩形波態様で移動されることができない。これにより、収集されたＸ線検出データにおけるすきまが生成される可能性がある。
【００１１】
従って、従来技術の手法における上記欠点の少なくともいくつかを克服することを可能にする改良されたＸ線管設計への必要性が存在する。特に、２つの異なった焦点スポットを生成することを可能にしつつ、単純な構造デザインを持つＸ線管への必要性が存在する。更に、多くの従来のＸ線システムと互換性を持ち、従って、小さな変更だけで斯かるＸ線システムに一体化されることができる斯かる改善されたＸ線管設計への必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の側面によれば、陰極及び陽極を有するＸ線管が提案される。上記陰極が、上記陽極上に第１の焦点スポットを生成する第１の電子ビームを放出するよう構成される第１の電子エミッタと、上記陽極上に第２の焦点スポットを生成する第２の電子ビームを放出するよう構成される第２の電子エミッタとを備える。更に、各電子エミッタは、上記個別の放出された電子ビームをブロックする関連付けられる切り替え可能なグリッドを備える。
【００１３】
本発明のこの第１の側面は、以下のアイデアに基づかれると見ることができる。
【００１４】
陰極から陽極へと単一の電子ビームを放出する単一の電子エミッタを提供し、磁気又は静電偏向手段によりこの単一の電子ビームを異なる焦点スポット位置へと一時的に偏向させる代わりに、本発明は、異なる焦点スポットで陽極に当たる２つの別々の電子ビームの生成を可能にする２つの別々の電子エミッタを提供することを提案する。
【００１５】
異なる焦点スポットからのＸ線ビームは通常、同時には放出されず、焦点スポットの１つから生じる１つのＸ線ビームだけが、ある時点で放出されるべきであるので、陰極の電子エミッタの各々は、その関連付けられる切り替え可能なグリッドを有する。グリッドスイッチと呼ばれることもあるこの切り替え可能なグリッドは、個別の電子エミッタから放出される電子が陽極に達することをブロックするよう構成される。例えば、グリッドを静電的に充電するとき、そうしなければ陰極及び陽極の間に存在する加速電場が局所的にブロックされる、即ち、個別の電子エミッタに達することが防止されるべく、電場が確立されるよう、各切り替え可能なグリッドは構成されることができる。従って、切り替え可能なグリッドがブロック状態又はオン状態へと切り替えられるとき、電子が、関連付けられる電子エミッタから陽極上の個別の焦点スポットの方へ加速されることはない。
【００１６】
従って、複数の電子エミッタの１つからそれぞれ生じる電子ビームにより陽極のＸ線放出面上に異なる焦点スポットが生成されることができる、簡単なＸ線管設計が提供されることができる。この場合、そこにおいて、各焦点スポットは、関連付けられる切り替え可能なグリッドを用いて個別の電子エミッタにより放出される電子ビームをブロックしない（オフ状態）又はブロックする（オン状態）ことにより、起動又は停止されることができる。
【００１７】
切り替え可能なグリッドが非常に高速に起動又は停止されることができるので、第１の焦点スポットから生じるＸ線ビームと第２の焦点スポットから生じるＸ線ビームとの間を非常に高速に切り替えることが可能である。
【００１８】
例えば回転ＣＴスキャナにおける取得の間、２つの異なるＸ線ビームの間を急速に切り替えることにより、患者平面における２つの異なる画像が、わずかに変位される投影方向で患者を通るＸ線ビームを交互に投影することにより取得されることができる。これにより、マルチピクセルＸ線検出器により取得されるＸ線像の全体の分解能が明らかに強化されることができる。
【００１９】
本発明の実施形態によるＸ線管の可能な特徴及び利点が、以下に説明される。
【００２０】
Ｘ線管の陰極は、少なくとも１つの第１の電子エミッタ及び少なくとも１つの第２の電子エミッタを有する。電子エミッタの各々は、熱電子的に電子を放出するため、例えば１０００℃以上の実質的な温度へと加熱されることができる加熱可能なフィラメントとして提供されることができる。代替的に、他のタイプの電子エミッタが、電場放出に基づかれる電子エミッタとして使用されることができる。例えば、それらの幾何学的構造が原因で、それらの幾何学的配置が原因で及び／又は、陰極及び陽極の間に印加される電場が原因で、電子エミッタは、陽極のＸ線放出面の方へｙ方向において個別の電子ビームを放出するよう構成されることができる。これにより、焦点スポットは、Ｘ線放出面に生成されることができる。
【００２１】
陽極は、ディスクの形状を具備することができ、ｙ方向の周りで回転するよう構成されることができる。斯かる回転陽極において、焦点スポットは、ディスク形陽極の周縁上で焦点軌道に沿って進行することになる。従って、衝突する電子が原因で焦点スポット内に吸収される熱エネルギーは、焦点軌道に沿って分散されることになり、これにより、陽極の焦点スポット領域に関する任意の冷却要件が低減される。
【００２２】
陽極は、焦点スポット上での電子ビームの入射の際に、ｙ方向に垂直なｚ方向において実質的にＸ線を放出するよう構成されるＸ線放出面を持つことができる。Ｘ線放出面は、傾斜されることができる。即ち、ｙ方向に対して例えば７８°と８４°の間の角度で構成される。
【００２３】
好ましくは、第１及び第２の電子エミッタは、ｚ方向において互いに対して変位される。言い換えると、ｚ方向において投影されるとき、第１の電子エミッタの及び第２の電子エミッタの幾何中心は互いに間隔を置いて配置される。ｚ方向における第１及び第２の電子エミッタの斯かる変位された又は間隔を置かれた構成が原因で、第１及び第２の電子エミッタからｙ方向に放出される電子ビームが、同様にｚ方向において特定の変位を持ち、陽極の傾斜されるＸ線放出面に当たる。Ｘ線放出面の傾斜された構成が原因で、ｚ方向における斯かる変位は、第１及び第２の焦点スポットから放出される個別のＸ線ビームのｙ方向における変位を生じさせる。従って、ｚ方向において変位される２つの別々の電子エミッタを間隔を置いて提供することは、ｙ方向においてわずかに変位された経路に沿って、ｚ方向において放出されるＸ線を生成することを可能にする。各Ｘ線ビームは、対象物の反対側に構成される検出器に対して、対象物を通るＸ線投影を作成することができる。２本のＸ線ビーム経路を持つことは、Ｘ線検出器により検出される情報を２倍にし、これにより、取得されるＸ線画像の分解能が明らかに増加されることを可能にすることができる。
【００２４】
好ましくは、第１及び第２の焦点スポットがｘ方向において揃えられるよう、第１及び第２の電子エミッタは構成される。そこで、ｘ方向は、ｙ方向及びｚ方向の両方に垂直である。言い換えると、第１及び第２の焦点スポットがｚ方向において変位されることができつつ、好ましくは、ｘ方向において揃えられる、即ち変位されない。
【００２５】
ｘ方向における斯かる整列は、関連付けられる切り替え可能なグリッドと共に第１及び第２の電子エミッタを特異的に構成することにより得られることができる。例えば、各電子エミッタは、ｚ方向に延在する長手方向の加熱フィラメントとして提供されることができる。第１及び第２の電子エミッタのフィラメントは、ｘ方向において互いに対して特有の距離で、ｚ方向において特有の変位を持ち、互いに平行に構成されることができる。ｘ方向においてフィラメント間の距離を補償するため、第１の電子エミッタのフィラメント及びその関連付けられる切り替え可能なグリッドは、第２の電子エミッタのフィラメント及びその関連付けられる切り替え可能なグリッドに対してある角度で構成されることができる。従って、第１の電子ビームは、第２の電子ビームに対してある角度で放出される。第１及び第２の焦点スポットがｘ方向において揃えられるべく、第１及び第２の電子ビームが、ｘ方向における線に沿って陽極のＸ線放出面に当たるよう、この角度は選択されることができる。
【００２６】
好ましくは、第１及び第２の焦点スポットがｚ方向において重複するよう、第１及び第２の電子エミッタは構成される。言い換えると、第１及び第２の焦点スポットの中心が互いに対してｚ方向において変位されつつ、第１及び第２の焦点スポットの領域は、ｚ方向において重複することができる。これは、ｚ方向における焦点スポットの拡張が、ｚ方向における焦点スポット間の変位より大きい場合に成り立つ。
【００２７】
好ましくは、第１及び第２の電子エミッタの各々に関連付けられる切り替え可能なグリッドは、互いに独立して作動されるよう構成される。言い換えると、第１の電子エミッタに関連付けられる切り替え可能なグリッドが、オフ状態に切り替えられ、これにより、第１の電子エミッタから陽極への電子の移動が可能にされる間、第２の電子エミッタに関連付けられる切り替え可能なグリッドは、例えば第２の電子エミッタから放出される電子が陽極に進行しないようブロックされるオン状態へと独立して作動されることができる。従って、オン状態又はオフ状態へと切り替え可能なグリッドを切り替えることにより、個別の焦点スポットは、オン又はオフへと独立して切り替えられることができる。
【００２８】
第１及び第２の電子エミッタの１つに関連付けられる切り替え可能なグリッドは、陽極及び陰極間の電場が個別の電子エミッタに達することを局所的に保護するべく、静電的に充電されるよう構成されることができる。言い換えると、陽極及び陰極間の電場を少なくとも補償する電位を確立するよう、電圧が切り替え可能なグリッドに印加されることができる。その結果、電子エミッタの近くでは、陽極に向かう方向に電子を加速する電場が存在しない。電場に特異的に影響を与えることにより電子を選択的にブロックする又は通す斯かる機能は、グリッド板に印加される電圧を特異的に選択することだけでなく、各切り替え可能なグリッドのグリッド板の配置及び構成を特異的に適合させることにより、実現されることができる。例えば、第１及び第２の電子エミッタの１つに関連付けられる切り替え可能なグリッドは、個別の電子エミッタの対向側に構成される２つの静電的に充電可能なグリッド板を有することができる。
【００２９】
これにより、切り替え可能なグリッドに制御部により供給される電圧は、関連付けられる焦点スポットのｘ屈折及び／又は幅を制御するのに用いられることができる。印加電圧は、電子エミッタにより放出される個別の電子ビームの経路及び／又は集束を制御するため、切り替え可能なグリッドに対する近辺における電場に影響を与えるよう制御されることができる。
【００３０】
例えば、生成された第１及び第２の焦点スポットがｘ方向に沿って揃えられるべく、第１及び第２の電子エミッタそれぞれに関連付けられるグリッドは、個別のｘ屈折を持つ第１及び第２の電子ビームを放出するよう互いに対してある角度で構成されることができる。
【００３１】
好ましくは、Ｘ線管は、第１及び第２の電子エミッタの切り替え可能なグリッドの少なくとも１つにブロック電圧を印加するよう構成される制御部を有する。言い換えると、所与の時間点において、第１及び第２の電子エミッタに関連付けられる切り替え可能なグリッドの少なくとも１つは、個別の電子エミッタからの任意の電子ビームをブロックするようオン状態に切り替えられる。従って、第１及び第２の焦点スポットの多くても１つが、任意の時間点で照射され、第１及び第２の焦点スポットは同時に照射されない。
【００３２】
好ましくは、制御部は、第１の電子エミッタの切り替え可能なグリッドにブロック電圧を印加するか、又は第２の電子エミッタの切り替え可能なグリッドにブロック電圧を印加するよう構成される。例えば、制御部は、第１の電子エミッタの切り替え可能なグリッド及び第２の電子エミッタの切り替え可能なグリッドにブロック電圧を周期的に交互に印加する。斯かるブロック電圧は、例えば４ｋＨｚ以上、好ましくは１０ｋＨｚ以上の切り替え周波数で交互に印加されることができる。個別の切り替え可能なグリッドにブロック電圧を周期的に交互に印加することにより、Ｘ線ビームが、第１のＸ線ビーム経路に沿って、及び第１のＸ線ビーム経路に対してわずかに変位される第２のＸ線ビーム経路に沿って交互に放出されるよう、第１の焦点スポット及び第２の焦点スポットは交互に作動されることができる。これにより、互いに対してわずかに変位される仮想的な２つの異なるＸ線源が生成され、交互の投影平面に沿ったＸ線投影が、観測される対象物に送信され、Ｘ線検出器により検出されることができるよう、交互に作動されることができる。例えば、回転ＣＴスキャナの場合、異なるＸ線ビームが交互に操作される切り替え周波数は、ＣＴスキャンシステムの全体の分解能を増加させるため対象物を通る２つの異なる投影による追加的な撮像情報を生成するように高く選択されることができる。
【００３３】
本発明の更なる側面によれば、上述したＸ線管を有する医療デバイスが提案される。この医療デバイスは、例えば高品質ＣＴＸ線スキャナといった任意の医療Ｘ線デバイスとすることができる。
【００３４】
本発明の側面及び実施形態が、異なる主題を参照して説明される点に留意されたい。特に、いくつかの実施形態は、提案されたＸ線管を参照して説明されるが、他の実施形態は、斯かるＸ線管を用いる医療Ｘ線デバイス又は斯かるＸ線管の動作方法を参照して説明される。しかしながら、当業者であれば、他の記載がない限り、あるタイプの主題に属する特徴の任意の組合せに加えて、異なる主題に関する特徴の任意の組合せが、本願に開示されると考えられる点を上記又は下記の説明から推察するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ＣＴスキャナを示す図である。
【図２】本発明の実施形態よるＸ線管を用いるＣＴスキャナ内のＸ線投影の概略図を示す図である。
【図３】本発明の実施形態によるＸ線管の陰極アセンブリの透視図を示す図である。
【図４】図３の陰極アセンブリの平面図を示す図である。
【図５】本発明の実施形態によるＸ線管における陰極陽極アセンブリの透視図を示す図である。
【図６】図５に示されるアセンブリの陽極の平面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の特徴及び効果が、添付の図に示される特有の実施形態に関して更に説明されることになるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００３７】
すべての図面は、概略的な表現に過ぎず、大きさ通りに描かれているわけではない。図面における同じ参照符号は、同じ又は類似する特徴を参照する。
【００３８】
図１は、医療設備において用いられるコンピュータ断層撮影スキャナの形式で、例示的な医療デバイス１００の基本要素を示す。ＣＴスキャナは、投影画像が撮影される対象物、例えば患者を配置するのに適した検査テーブル１３０を有する。ＣＴスキャナは更に、検査テーブル１３０の周りで回転するのに適した回転可能なガントリー１０５を有する。検査テーブル１３０は実質的に、ガントリー１０５の中央に構成される。ＣＴスキャナは更に、Ｘ線源１２０と検出器１１０とを有する。Ｘ線管及び検出器１１０は、ガントリー１０５上で正反対に構成される。画像取得フェーズの間、Ｘ線源１２０がＸ線を放出しつつ、ガントリー１０５は、検査テーブル１３０の周りを回転する。放出されたＸ線が、検査テーブル１３０に置かれる対象物と相互作用し、相互作用するＸ線は、検出器１１０上に入射する。入射するＸ線は、ピクセルの対応するパターンにデジタル的に変換される強度の点のパターンを規定する。ピクセルのパターンは、検査された対象物の投影画像として利用可能である。デジタル投影画像は、モニタ上で見ることができる適切なソフトウェアにより、格納及び／又はポストプロセスされることができる。例えば、ガントリーの１つの回転で取得される検出結果から得られるスライスは、対象物の３Ｄ画像を計算するのに用いられることができる。
【００３９】
図２は、Ｘ線源１２０として機能するＸ線管１、検査テーブル１３０上に横たわる患者及び対向する側に構成されるＸ線検出器１１０の構成の概略図を示す。
【００４０】
Ｘ線管１は、筐体３を有する。筐体３は、陰極７及び陽極９が構成される真空空間５を囲む。陽極は、ディスク形状を持ち、回転軸１１の周りで回転されることができ、モーター１３により駆動されることができる。
【００４１】
陰極７は、第１の電子ビーム１７を放出する第１の電子エミッタ１５と、第２の電子ビーム２１を放出する第２の電子エミッタ１９とを有する。第１及び第２の電子ビーム１７、２１は、陽極９の傾斜されるＸ線放出面２３に衝突し、これにより個別の第１及び第２の焦点スポット２５、２１が生成される。
【００４２】
第１及び第２の電子エミッタ１５、１９は、ｚ方向において互いに対して変位され、ｙ方向において電子ビーム１７、２１を放出する。Ｘ線放出面２３がｙ方向に対して４５〜８５°の間の角度αで構成されるので、ｚ方向において離れて間隔を置かれる第１及び第２のビーム１７、２１は、ｙ方向において互いに対して変位される個別の第１及び第２のスポット２５、２７に当たる。ｚ方向における、即ちディスク形陽極９の半径方向の方向における第１及び第２の電子ビーム１７、２１の間の距離は、例えば４．５ｍｍであるので、ｙ方向、即ち陽極９の軸方向において結果として生じる焦点スポット２５、２７の距離は、約０．７ｍｍとすることができる。
【００４３】
従って、第１の電子ビーム１７が第１の焦点スポット２５に当たるとき、第１のＸ線ビーム２９はｚ方向に放出される。このＸ線ビーム２９は、患者を通り送信され、結果として生じるＸ線投影は、１次元Ｘ線検出器１１０のピクセル又はスライス１１２において検出される。
【００４４】
代替的に、第２の電子ビーム２１が第２の焦点スポット２７に当たる場合、第２のＸ線ビーム３１は、ｚ方向において放出され、患者を通り送信され、検出器１１０で検出される。第１及び第２の焦点スポット２５、２７が約０．７ｍｍの距離分ｙ方向において変位されるので、患者内の約０．３５ｍｍの画像変位が発生することができる。従って、患者を通り第１のＸ線ビーム２９を送信することによる１つのセット及び患者を通り第２のＸ線ビーム３１を送信することによる第２のセットという画像の２つのセットを取得することにより、患者を通る追加的なスライス投影が取得されることができる。従来のＣＴスキャナにおいて、取得されるスライス投影の距離又は厚さは約０．７ｍｍであるので、斯かるＣＴスキャナの分解能は、約０．３５ｍｍのｙ方向における変位で追加的なスライス投影を提供することにより、２倍にされることができる。
【００４５】
図３及び図４は、本発明の実施形態によるＸ線管１において用いられる陰極７の透視図及び上面図を示す。陰極７は、第１及び第２の電子エミッタ１５、１９として機能する２つの加熱可能なフィラメント３３、３５を有する。フィラメント３３、３５は、平行な方向に構成され、互いに対して約距離ｄ＝４．５ｍｍでｚ方向に変位される。各フィラメント３３、３５は、関連付けられる切り替え可能なグリッド３７、３９を持つ。各切り替え可能なグリッドは、フィラメント３３、３５の対向する側にそれぞれ構成されるグリッドスイッチ板４１、４３及び４５、４７を有する。グリッドスイッチ板４１、４３、４５、４７は、金属といった電気伝導性物質から作られ、陰極７及び陽極９の間の電場が電子エミッタ１５、１９に達することをブロックする又は保護するため、斯かる電位へと充電されることができる。
【００４６】
本発明の実施形態によるＸ線管の陽極―陰極構成の透視図及び上面図を示す図５及び６と共に図３及び４を見て分かるように、第１及び第２の電子エミッタ１５、１９から放出される電子ビーム１７、２１は、互いに対してｚ方向において変位される第１及び第２の焦点スポット２５、２７で、陽極９の傾斜されるＸ線を生成している表面２３に当たる。そこで、焦点スポット２５、２７は、ｘ方向に対して揃えられる。図３及び４から分かるように、第１及び第２の電子エミッタ１５、１９はｘ方向において互いから間隔を空けて配置されるが、ｘ方向における焦点スポット２５、２７の斯かる整列は、第２の電子エミッタ１９及びその関連付けられる切り替え可能なグリッド３９が構成される陰極７の表面５１に対して約２０〜５０°の角度βで傾けられる陰極７の表面４９上に、第１の電子エミッタ１５及びその関連付けられる切り替え可能なグリッド３７を構成することにより実現されることができる。これにより、電子ビーム１７、２１がｘ方向において揃えられる焦点スポット２５、２７に当たるよう、第１及び第２の電子ビーム１７、２１は、互いに対して角度βを持つ方向に放出される。
図６から分かるように、焦点スポット２５、２７は、矩形の、長手方向形状を持ち、ｚ方向に沿って重複する。しかしながら、焦点スポット２５、２７の１つだけが所与の時間点で電子により照射されるよう、電子エミッタ１５、１９及び切り替え可能なグリッド３７、３９にエネルギーを供給し、及び制御する制御部５３は、任意の時間点で切り替え可能なグリッド３７、３９の少なくとも１つにブロック電圧を印加するよう構成される。制御部５３は、切り替え可能なグリッド３７、３９の１つをオフ状態からオン状態へと及びその逆へと周期的に切り替えつつ、代わりに、他の切り替え可能なグリッド３９をオン状態からオフ状態へと及びその逆に例えば１０ｋＨｚの周波数で切り替えることができる。
【００４７】
「comprising」という単語は、他の要素又はステップを除外するものではない点、及び「a」又は「an」は、複数の要素を排除するものではない点に留意されたい。また、請求項における参照符号は、請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない点に留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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