(57)【要約】【課題】熱膨張や遠心力によりＸ線管の焦点が被検体の接離方向へずれた場合でも、焦点ずれを補正することができるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】被検体２を中心に回転する回転体４と、被検体２へ向けてＸ線を照射するＸ線管５と、被検体２を透過したＸ線を検出するＸ線検出器６と、Ｘ線管５を被検体２の接離方向へ移動する焦点補正手段１０と、Ｘ線管５に作用する遠心力によりＸ線管５の陽極５ｄが被検体２の接離方向へ変形したのを検出する焦点ずれ検出手段１２と、焦点ずれ検出手段１２が検出した焦点ずれ信号を基に焦点補正手段１０を制御して、Ｘ線管５を被検体２の接離方向へ移動調整することにより、Ｘ線管５の焦点ずれを補正する制御手段１５とから構成したもので、Ｘ線管５に遠心力が作用した際に生じるＸ線管５の焦点ずれを補正することができる。【選択図】図２
2007014608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を中心に回転する回転体と、前記回転体に設置され、かつ前記被検体へ向けてＸ線を照射するＸ線管と、前記被検体を挟んで前記Ｘ線管と対向するように前記回転体に設置され、かつ前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線管を前記被検体の接離方向へ移動する焦点補正手段と、前記Ｘ線管に作用する遠心力により前記Ｘ線管の陽極が前記被検体の接離方向へ変形したのを検出する焦点ずれ検出手段と、前記焦点ずれ検出手段が検出した焦点ずれ信号を基に前記焦点補正手段を制御して、前記Ｘ線管を前記被検体の接離方向へ移動調整することにより、前記Ｘ線管の焦点ずれを補正する制御手段とを具備したことを特徴とするX線ＣＴ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記焦点ずれ検出手段を、前記陽極の焦点側と反対側に設けられた発光素子と、前記陽極を挟んで前記発光素子と対向するように設けられ、かつ前記発光素子からの光の一部または全部が前記陽極により遮断されることにより光量が増減するのを利用して前記Ｘ線管の焦点ずれを検出する受光素子とから構成してなるＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記焦点補正手段を、前記Ｘ線管が搭載され、かつ一端がピンにより前記回転体側に枢着されたチルト基板と、前記チルト基板の他端側に設けられ、かつ前記ピンを中心に前記チルト基板を前記被検体の接離方向へチルトさせるチルト駆動手段とから構成してなるＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線管に、前記焦点ずれ検出手段が前記陽極の変形を検出する際開放し、焦点ずれを検出しないときには閉鎖される窓を設けてなＸ線ＣＴ装置。  
【請求項５】
請求項１に記載のX線ＣＴ装置において、前記焦点補正手段に設けられ、かつ前記Ｘ線管を前記被検体の体軸方向へシフトさせるシフト駆動手段と、前記Ｘ線管の発熱により前記陽極が熱膨張して、前記Ｘ線管の焦点が前記被検体の体軸方向へずれるのを前記Ｘ線管から照射されるＸ線より検出する焦点ずれ検出手段と、前記焦点ずれ検出手段が検出した焦点ずれ信号を基に前記シフト駆動手段を制御して、前記Ｘ線管を前記被検体の体軸方向へ移動調整することにより、前記Ｘ線管の焦点ずれを補正する制御手段とを具備したことを特徴とするX線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱膨張や遠心力によりＸ線管に焦点ずれが発生した場合に、これを補正するX線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線を使用して被検体の断層撮影を行うＸ線ＣＴ装置は、被検体を中心に回転する回転体を有していて、この回転体に被検体を挟んで対向するようＸ線管とＸ線検出器が配置されている。
またＸ線管より被検体へ照射され、被検体を透過したＸ線はＸ線検出器により検出されて、Ｘ線強度に応じた電気信号に変換された後、画像処理手段へと出力されるようになっており、画像処理手段は、入力されたデジタル画像データを演算処理して画像を再構成し、被検体の断層画像として記録し、また表示手段に断層画像を表示するように構成されている。
しかし前記構成のX線ＣＴ装置では、長時間運転していると、Ｘ線管の発熱による熱膨張によりＸ線管内の陽極が伸縮するため、Ｘ線管の焦点にずれが発生し、その結果Ｘ線管より照射されたＸ線がＸ線検出器の正常な位置に当たらなくなってしまう問題が生じる。
【０００３】
かかる問題を改善するため最近のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線検出器より出力される出力信号を監視しながらスキャンを行い、Ｘ線管の焦点ずれによってＸ線検出器からの出力が低下した場合は、Ｘ線管の近傍に設けられたコリメータ板を移動させたり、Ｘ線管自体を焦点のずれ方向（被検体の体軸方向）へ移動させて、Ｘ線管より照射されたＸ線が確実にＸ線検出器に受光されるようにした補正方法や、補正装置が種々提案されている。
例えば特許文献１に記載の「コンピュータ断層撮影システム」は、Ｘ線管の熱膨張によりＸ線管に焦点ずれが発生したのを、ファンビームを遮るように設けられたＺ軸片寄り検出器が検出すると、ファンビーム位置に依存するファンビーム位置信号からエラー信号を発生し、コリメータコントローラは、このエラー信号を減らすようにコリメータ位置を変更することにより、熱膨張によるＸ線管の焦点ずれを補正するように構成されている。
【０００４】
また特許文献２に記載の「Ｘ線ＣＴ装置」は、図６に示すようにＸ線管ａを被検体ｂの体軸方向へ移動する駆動機構ｃを有していて、Ｘ線管ａの陽極ｄが熱膨張等により伸縮して焦点ｅにずれが生じると、Ｘ線管電圧による誤差を補正した後、焦点位置のシフト量をＸ線検出器ｆで検出して、駆動機構ｃにより被検体ｂの体軸方向へＸ線管ａを移動させることにより、焦点ずれを補正するように構成されている。
さらに特許文献３に記載の「Ｘ線ＣＴ装置」は、被検体の体軸方向に複数列配列されたマルチスライス型のＸ線検出器を備え、各列の検出器の両端の出力値からビームシフト量を演算し、得られたシフト量に応じてＸ線駆動機構を制御することにより、熱膨張によるＸ線管の焦点ずれを補正するように構成されている。
【特許文献１】特許第２７３１０４６号公報
【特許文献２】特開平９−２０１３５２号公報
【特許文献３】特開２００２−３２０６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし前記特許文献１に記載のＸ線ＣＴ装置のように、Ｘ線管の焦点ずれによってＸ線検出器からの出力が低下した場合は、Ｘ線管の近傍に設けられたコリメータ板を移動させたり、前記特許文献２や３に記載のＸ線ＣＴ装置のように、Ｘ線管に焦点にずれが発生した場合に、Ｘ線管を被検体の体軸方向へ移動させて、焦点ずれを補正するようにしたものでは、次のような問題がある。
すなわち近年では、Ｘ線管を高速で回転させて被検体の断層撮影を行うＸ線ＣＴ装置が主流となっており、このようなＸ線ＣＴ装置では、熱膨張したＸ線管に遠心力が加わった場合、Ｘ線管ａの陽極ｄは被検体ｂの体軸方向のみならず、図６の点線で示すように被検体ｂと離間する方向へ陽極ｄが変形することによる焦点ずれが多発しており、前記特許文献１ないし３に記載のＸ線ＣＴ装置では、このようなＸ線管ａの焦点ずれには対応できない問題がある。
【０００６】
本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、熱膨張や遠心力によりＸ線管の焦点が被検体の接離方向へずれた場合でも、焦点ずれを補正することができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、被検体を中心に回転する回転体と、回転体に設置され、かつ被検体へ向けてＸ線を照射するＸ線管と、被検体を挟んでＸ線管と対向するように回転体に設置され、かつ被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えたＸ線ＣＴ装置であって、Ｘ線管を被検体の接離方向へ移動する焦点補正手段と、Ｘ線管に作用する遠心力によりＸ線管の陽極が被検体の接離方向へ変形したのを検出する焦点ずれ検出手段と、焦点ずれ検出手段が検出した焦点ずれ信号を基に焦点補正手段を制御して、Ｘ線管を被検体の接離方向へ移動調整することにより、Ｘ線管の焦点ずれを補正する制御手段とから構成したものである。
【０００８】
前記構成により、長時間使用したため、陽極が熱膨張した状態でＸ線管に遠心力が作用しても、常にＸ線管の焦点ずれが補正された状態で被検体の断層撮影が可能になるため、Ｘ線管より照射されたＸ線ビームがＸ線検出器の正常な位置に当たらなくなってしまう問題を解消することができる。
【０００９】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、焦点ずれ検出手段を、陽極の焦点側と反対側に設けられた発光素子と、陽極を挟んで発光素子と対向するように設けられ、かつ発光素子からの光の一部または全部が陽極により遮断されることにより光量が増減するのを利用してＸ線管の焦点ずれを検出する受光素子とから構成したものである。
【００１０】
前記構成により、遠心力により被検体の接離方向に変形した陽極を直接検出して焦点ずれ信号を得ることができるため、検出精度が向上する上、得られた焦点ずれ信号を基に焦点補正手段を制御するようにしたことから、焦点ずれの補正精度も向上する。
【００１１】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、焦点補正手段を、Ｘ線管が搭載され、かつ一端がピンにより回転体側に枢着されたチルト基板と、チルト基板の他端側に設けられ、かつピンを中心にチルト基板を被検体の接離方向へチルトさせるチルト駆動手段とから構成したものである。
【００１２】
前記構成により、簡単な構成で焦点補正手段が得られるため、焦点補正手段を追加したことによるコストの増加が少なくできる上、焦点補正手段のコンパクト化が容易なため、既製のＸ線ＣＴ装置への実装も可能となる。
【００１３】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管に、焦点ずれ検出手段が陽極の変形を検出する際開放し、焦点ずれを検出しない際には閉鎖される窓を設けたものである。
【００１４】
前記構成により、無効なＸ線が窓より漏洩するのを確実に防止することができる。
【００１５】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、焦点補正手段に設けられ、かつＸ線管を被検体の体軸方向へシフトさせるシフト駆動手段と、Ｘ線管の発熱により陽極が熱膨張して、Ｘ線管の焦点が被検体の体軸方向へずれるのをＸ線管から照射されるＸ線より検出する焦点ずれ検出手段と、焦点ずれ検出手段が検出した焦点ずれ信号を基にシフト駆動手段を制御して、Ｘ線管を被検体の体軸方向へ移動調整することにより、Ｘ線管の焦点ずれを補正する制御手段とから構成したものである。
【００１６】
前記構成により、長時間使用したため、陽極が被検体の体軸方向へ熱膨張したＸ線管に遠心力が作用しても、常にＸ線管の焦点ずれが補正された状態で被検体の断層撮影が可能になるため、Ｘ線管より照射されたＸ線ビームがＸ線検出器の正常な位置に当たらなくなってしまう問題を解消することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、陽極が熱膨張した状態でＸ線管に遠心力が作用しても、常にＸ線管の焦点ずれが補正された状態で被検体の断層撮影が可能になるため、Ｘ線管より照射されたＸ線ビームがＸ線検出器の正常な位置に当たらなくなってしまう問題を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の第１の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１はＸ線ＣＴ装置の正面図、図２はＸ線管の焦点ずれを補正する焦点ずれ補正装置の構成図、図３は焦点ずれ補正装置によりＸ線管の焦点ずれを補正する補正方法を示すフローチャートである。
図１に示すＸ線ＣＴ装置の主要部を構成するガントリ１は、中央部に円形の開口部１ａを有していて、この開口部１ａの中心部に、被検体２を寝かせるための寝台３が水平に設置されており、寝台３は、図示しない水平移動手段及び上下駆動手段により被検体２の体軸方向及び上下方向へ移動自在となっている。
ガントリ１内には、被検体２を中心に回転する円板状の回転体４が設けられていて、この回転体４に、被検体２を挟んで対向するようＸ線管５とＸ線検出器６が配置されている。
【００１９】
Ｘ線管５は、管球５ａの内部に陰極５ｂと、回転軸５ｃを中心に回転する陽極５ｄが設けられていて、陰極５ｂより放出された電子線５ｅが陽極５ｄに衝突することにより、陽極５ｄより円錐状のＸ線が被検体２に向けて発生されるようになっており、陽極５ｄより発生されたＸ線は、Ｘ線管５の近傍に設けられたコリメータ８により扇状のＸ線ビーム７にコリメートされて、被検体２へ照射されるようになっている。
Ｘ線検出器６は、Ｘ線管５の焦点５ｆを中心とする円弧状に形成されていて、Ｘ線ビーム７の受光面に、被検体２の体軸と直交するチャンネル方向に多数の受光素子群（図示せず）が配列され、また受光素子群は被検体２の体軸方向（スライス方向）へ複数列配列された構造となっており、被検体２を透過したＸ線ビーム７はＸ線検出器６により検出されて、Ｘ線の強度に応じた電気信号に変換された後、後述する制御手段１５に設けられた画像処理手段へと出力されて、画像が再構成されるようになっている。
【００２０】
一方Ｘ線管５には、Ｘ線管５が高速回転された際に作用する遠心力によりＸ線管５の焦点が被検体２の接離方向へずれた場合に補正する焦点補正手段１０が設けられている。
焦点補正手段１０は、図２に示すようにＸ線管５とコリメータ８の間に介在された板状のチルト基板１０ａを有していて、このチルト基板１０ａ上にＸ線管５が設置されている。
チルト基板１０ａには、コリメータ８に形成されたスリット８ａより十分に大きな開口部１０ｂが形成されていて、Ｘ線管５より被検体２へ向けて照射されるＸ線が遮断されないようになっており、チルト基板１０ａの一端側は、回転体４側に設けられた図示しないブラケットにピン１０ｃにより枢着されている。
そしてチルト基板１０ａの他端側に、ピン１０ｃを中心にＸ線管５を被検体２の接離方向へチルトさせるチルト駆動手段１０ｄが設けられている。
チルト駆動手段１０ｄは、電動モータ１０ｅと、電動モータ１０ｅの回転を直線動に変換する例えばウオーム１０ｆ及びギヤ１０ｇよりなる動力伝達手段１０ｈとから構成されていて、電動モータ１０ｅによりウオーム１０ｇを回転駆動することにより、チルト基板１０ａの他端側に設けられたギヤ１０ｈが直線動して、ピン１０ｃを中心にチルト基板１０ａ及びＸ線管５が被検体の接離方向へチルトされるようになっている。
【００２１】
またＸ線管５の近傍には、Ｘ線管５に作用する遠心力により焦点ずれが発生するのを検出する焦点ずれ検出手段１２が設置されている。
すなわち回転体４に設置されたＸ線管５は、回転体４が高速で回転される上、長時間使用している間に発生する熱により陽極５ｃに熱膨張が発生するため、Ｘ線管５に作用する遠心力により陽極５ｃが図２に示す実線位置から、点線で示す位置へ変形することがよくあり、陽極５ｃの変形によりＸ線管５の焦点にずれが発生する。
この焦点ずれを検出する焦点ずれ検出手段１２は、Ｘ線管５の近傍に設置された発光素子１２ａと受光素子１２ｂとからなる。
Ｘ線管５の管球５ａには図２に示すように、Ｘ線の照射側と反対側に一対の窓５ｇ、５ｈが一直線上に開口されていて、一方の窓５ｇ側に発光素子１２ａが、そして他方の窓５ｈに受光素子１２ｂは配置されている。
【００２２】
発光素子１２ａは、一方の窓５ｇから受光素子１２ｂに向けて光を発光するようになっており、発光素子１２ａと受光素子１２ｂの光路１２ｃ上にＸ線管５の陽極５ｃ位置していて、陽極５ｃが遠心力により図２に示す実線位置から点線で示す位置に変形した場合に、発光素子１２ａからの光の一部または全部が陽極５ｃにより遮断されるのを利用して、受光素子１２ｂに達する光量の増減からＸ線管５の焦点ずれを検出するようになっており、Ｘ線管５の焦点ずれを検出しない場合は、図示しないカバーにより各窓５ｇ、５ｈが閉鎖されて、無効なＸ線が管球５ａより外へ漏洩しないようになっている。
焦点ずれ検出手段１２の受光素子１２ｂより出力される焦点ずれ信号は、回転体４に搭載された制御盤１３を介して操作卓１４に設置された制御手段１５へと送られるようになっている。
操作卓１４は、ガントリ１より離れた位置に設置されていて、Ｘ線ＣＴ装置全体を制御する機能のほかに、Ｘ線検出器より送られてきた画像信号を再構成する画像処理手段や、焦点ずれ検出手段１２より送られてきた焦点ずれ信号を基に、焦点補正手段１０を制御する機能も有している。
【００２３】
次に前記第１の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の焦点補正方法を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
被検体２の断層撮影に当たっては、まず被検体２を寝台３に寝かせた状態で、撮影部位がＸ線管５の回転中心となるように寝台３の高さを調整する。
次に操作卓１４を操作してＸ線ＣＴ装置の運転を開始すると、図３のフローチャートのステップＳ１で回転体４が回転を開始し、同時にＸ線管５より被検体２に向けてＸ線ビーム７が照射されて、被検体２の断層撮影が開始される。
またステップＳ２では、焦点ずれ検出手段１２より送られてくる焦点ずれ信号ｂを制御手段１５が常時監視し、ステップＳ３で予め設定された基準値ａに不感帯αを±した値と、焦点ずれ検出手段１２より送られてきた焦点ずれ信号ｂを比較する。
【００２４】
Ｘ線ＣＴ装置の運転開始直後のように、Ｘ線管５が余り加熱されていない場合は、回転体４が高速回転されていて、Ｘ線管５に大きな遠心力が作用していても、遠心力による陽極５ｃの変形は僅かであり、従って焦点ずれ検出手段１２から送られてくる焦点ずれ信号ｂは、ａ−α＜ｂ＜ａ＋αの範囲にあるため、ステップＳ４へ進んで、制御手段１５から停止信号が焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄへ送られ、チルト駆動手段１０ｄの電動モータ１０ｅは、そのまま停止状態を維持すると共に、ステップＳ２へ戻って、再びステップＳ２よりフローを繰り返す。
【００２５】
一方被検体２の断層撮影中にＸ線管５が発熱して陽極５ｄが熱膨張し、同時に回転体４の回転によりＸ線管５に遠心力が作用して、陽極５ｄが図２に示す実線位置から点線に示す位置へと変形すると、焦点ずれ検出手段１２の発光素子１２ａより発光される光を陽極５ｄが遮断する量が多くなって、受光素子１２ｂに達する光量が減少するため、ステップＳ３で焦点ずれ検出手段１２から送られてくる焦点ずれ信号ｂが、ｂ＜ａ−αと判定される。
そしてステップＳ５に進んで、制御手段１５より正転信号が焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄへ送られるため、チルト駆動手段１０ｄの電動モータ１０ｅが正転されて、電動モータ１０ｅにより動力伝達手段１０ｈのウオーム１０ｆ及びギヤ１０ｇによりピン１０ｃを中心にチルト基板１０ａが被検体２に接近する方向へチルトされ、これによってチルト基板１０ａに設置されたＸ線管５が図２に示す実線位置方向へ移動調整されて、焦点ずれが補正されると共に、ステップＳ２へ戻って、再びステップＳ２よりフローを繰り返す。
【００２６】
また被検体２の断層撮影が終了した後、一時Ｘ線ＣＴ装置を停止していると、Ｘ線管５が冷却されて陽極５ｄは元の位置に戻るが、焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄによりＸ線管５は被検体２側へ位置調整した状態にある。
この状態から再びＸ線ＣＴ装置により被検体２の断層撮影を開始すると、焦点ずれ検出手段１２の発光素子１２ａより発光される光を陽極５ｄが遮断する量が少なくなるため、受光素子１２ｂに達する光量が増加し、ステップＳ３で焦点ずれ検出手段１２から送られてくる焦点ずれ信号ｂが、ａ＋α＞ｂと判定されて、ステップＳ６へ進む。
【００２７】
そしてステップＳ６で、制御手段１５から逆転信号が焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄへ送られるため、チルト駆動手段１０ｄの電動モータ１０ｅが逆転されるため、電動モータ１０ｅにより動力伝達手段１０ｈのウオーム１０ｆ及びギヤ１０ｇによりピン１０ｃを中心にチルト基板１０ａが被検体２に離間する方向へチルトされて焦点ずれが補正されると共に、ステップＳ２へ戻って、再びステップＳ２よりフローを繰り返す。
これによって長時間使用したため、陽極５ｄが熱膨張したＸ線管５に遠心力が作用しても、常にＸ線管５の焦点ずれが補正された状態で被検体２の断層撮影が可能になるため、Ｘ線管５より照射されたＸ線ビーム７がＸ線検出器６の正常な位置に当たらなくなってしまう問題を解消することができるようになる。
【００２８】
以上はＸ線管５に作用する遠心力により陽極５ｄが被検体２の接離方向へ変形したことにより生じる焦点ずれを補正する第１の実施の形態について説明したが、Ｘ線管５の陽極は５ｄは、熱膨張により被検体２の体軸方向へ変形した場合にも、焦点ずれの原因になる。
図４及び図５に示す第２の実施の形態は、Ｘ線管５に作用する遠心力により陽極５ｄが被検体２の接離方向へ変形したことにより生じる焦点ずれと、Ｘ線管５が発熱したために陽極５ｄが熱膨張したため被検体２の体軸方向へ変形した場合に生じる焦点ずれの何れにも対応できる焦点ずれ補正装置を示したもので、次にこの第２の実施の形態について説明する。
なお前記第１の実施の形態と同一部分は、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
第２の実施の形態になる焦点補正手段１０は、Ｘ線管５の焦点５ｆが被検体２の接離方向へずれた場合に補正する第１の実施の形態に記載した焦点補正手段１０にシフト駆動手段１７を追加した構成となっている。
シフト駆動手段１７は、図４に示すようにＸ線管５とコリメータ８の間に、被検体２の体軸方向へシフト自在なシフト基板１７ａがコリメータ８と平行するよう設けられている。
シフト基板１７ａの一端側には、チルト基板１０ａの一端側がピン１０ｃにより枢着されており、シフト基板１７ａとチルト基板１０ａの他端側間にチルト駆動手段１０ｄが設けられている。
チルト駆動手段１０ｄは、シフト基板１７ａの他端に取り付けられた電動モータ１０ｅと、電動モータ１０ｅの回転を直線動に変換する例えばウオーム１０ｆ及びギヤ１０ｇよりなる動力伝達手段１０ｈとから構成されていて、電動モータ１０ｅによりウオーム１０ｆを回転駆動することにより、チルト基板１０ａの他端側に設けられたギヤ１０ｇが直線動して、ピン１０ｃを中心にチルト基板１０ａ及びＸ線管５が被検体２の接離方向へチルトされるようになっている。
【００３０】
シフト駆動手段１７は、電動モータ１７ｂと、電動モータ１７ｂの回転を直線動に変換する例えばウオーム１７ｃ及びギヤ１７ｄよりなる動力伝達手段１７ｅとから構成されていて、電動モータ１７ｂによりウオーム１７ｃを回転駆動することにより、シフト基板１７ａの一端側に設けられたギヤ１７ｄが直線動して、シフト基板１７ａ及びＸ線管５が被検体２の体軸方向へシフトされるようになっている。
【００３１】
一方Ｘ線管５より被検体へ向けて照射されるＸ線の出力は、コリメータ８の近傍に設置された焦点ずれ検出手段１８により検出されるようになっている。
焦点ずれ検出手段１８は、陽極５ｄが熱膨張したため、Ｘ線管５の焦点が被検体２の体軸方向へずれたのをＸ線管５の陽極５ｄより発生されるＸ線の一部から検出するようになっており、Ｘ線検出手段１８より検出された焦点ずれ信号は、制御手段１５へ送られて、制御手段１５によりＸ線管５の焦点ずれが補正されるようになっている。
【００３２】
次に前記第２の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の焦点補正方法を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
被検体２の断層撮影に当たっては、まず被検体２を寝台３に寝かせた状態で、撮影部位がＸ線管５の回転中心となるように寝台３の高さを調整する。
次に操作卓１４を操作してＸ線ＣＴ装置の運転を開始すると、図５のフローチャートのステップＳ１で回転体４が回転を開始し、同時にＸ線管５より被検体２に向けてＸ線が照射されて、被検体２の断層撮影が開始される。
【００３３】
またステップＳ２では、焦点ずれ検出手段１２より送られてくる焦点ずれ信号ｂを制御手段１５が常時監視し、Ｘ線管５に焦点ずれが発生している場合はこれを補正するが、第２の実施の形態のように、Ｘ線管５を被検体２の接離方向方向へチルトさせる動作と、Ｘ線間５を被検体２の体軸方向へシフトさせる動作を連動させた場合、Ｘ線管５のシフト位置によりＸ線管５の補正角度βが変動する。
そこでＸ線ＣＴ装置の運転開始直後に、まずステップＳ２でＸ線管５の角度変位量αを算出してステップＳ３へ進み、ステップＳ３では、被検体２の体軸方向の焦点ずれを焦点ずれ検出手段１８により検出して、補正角度βを再計算する。
すなわちＸ線管５を被検体２の体軸方向へシフトさせることにより、Ｘ線管５の補正角度βが変動するため、シフト量に応じて補正角度βを再度演算して、ステップＳ４へ進み、ステップＳ４で現在のＸ線管５の角度変位αと、ステップＳ３で得られた補正角度βを比較する。
そしてβ＝αの場合はステップＳ５へ進んで、制御手段１５から停止信号が焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄへ送られ、チルト駆動手段１０ｄの電動モータ１０ｅは、そのまま停止状態を維持すると共に、ステップＳ２へ戻って、再びステップＳ２よりフローを繰り返す。
【００３４】
一方被検体２の断層撮影中にＸ線管５が発熱して陽極５ｄが被検体２の体軸方向へ熱膨張し、同時に回転体４の回転によりＸ線管５に遠心力が作用して、陽極５ｄが図４に示す実線位置から点線に示す位置へと変形すると、補正角度βに対し角度変位αが大きくなり、ステップＳ６で、制御手段１５より正転信号が焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄへ送られるため、チルト駆動手段１０ｄの電動モータ１０ｅが正転されて、電動モータ１０ｅにより動力伝達手段１０ｈのウオーム１０ｆ及びギヤ１０ｇによりピン１０ｃを中心にチルト基板１０ａが被検体２に接近する方向へβ＝αとなるまでチルトされ、これによってチルト基板１０ａに設置されたＸ線管５が図２に示す実線位置方向へ移動されて、焦点ずれが補正されると共に、ステップＳ２へ戻って、再びステップＳ２よりフローを繰り返す。
【００３５】
また被検体２の断層撮影が終了した後、一時Ｘ線ＣＴ装置を停止していると、Ｘ線管５が冷却されて陽極５ｄは元の位置に戻るが、焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄによりＸ線管５は被検体２側へ位置調整した状態にある。
この状態から再びＸ線ＣＴ装置により被検体２の断層撮影を開始すると、焦点ずれ検出手段１２の発光素子１２ａより発光される光を陽極５ｄが遮断する量が少なくなるため、受光素子１２ｂに達する光量が増加し、ステップＳ４でβ＜αと判定されて、ステップＳ７へ進む。
【００３６】
そしてステップＳ７で、制御手段１５から逆転信号が焦点補正手段１０のチルト駆動手段１０ｄへ送られるため、チルト駆動手段１０ｄの電動モータ１０ｅが逆転されるため、電動モータ１０ｅにより動力伝達手段１０ｈのウオーム１０ｆ及びギヤ１０ｇによりピンを中心にチルト基板が被検体２に離間する方向へチルトされて焦点ずれが補正されると共に、ステップＳ２へ戻って、再びステップＳ２よりフローを繰り返す。
これによって長時間使用したため、陽極５ｄが被検体２の体軸方向へ熱膨張したＸ線管５に遠心力が作用しても、常にＸ線管５の焦点ずれが補正された状態で被検体２の断層撮影が可能になるため、Ｘ線管５より照射されたＸ線ビーム７がＸ線検出器６の正常な位置に当たらなくなってしまう問題を解消することができるようになる。
【００３７】
なお前記第１、第２の実施の形態では、チルト駆動手段１０ｄによりピン１０ｃを中心にチルト基板１０ａをチルトさせて、Ｘ線管５の焦点ずれを補正するようにしたが、Ｘ線管５を被検体２の接離方向へ平行移動させて、Ｘ線管５の焦点ずれを補正するようにしても勿論よい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のＸ線ＣＴ装置は、陽極が熱膨張した状態でＸ線管に遠心力が作用しても、常にＸ線管の焦点ずれが補正された状態で被検体の断層撮影が可能になるため、Ｘ線管を高速回転させて断層撮影を行うＸ線ＣＴ装置に最適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の焦点ずれ補正装置を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の焦点ずれ補正装置による補正方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の焦点ずれ補正装置を示す構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の焦点ずれ補正装置による補正方法を示すフローチャートである。
【図６】従来のＸ線ＣＴ装置の焦点ずれ補正装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ガントリ
２    被検体
４    回転体
５    Ｘ線管
５ｄ    陽極
６    Ｘ線検出器
１０    焦点補正手段
１０ａ    チルト基板
１０ｃ    ピン
１０ｈ    チルト駆動手段
１２    焦点ずれ検出手段
１２ａ    発光素子
１２ｂ    受光素子
１５    制御手段
１７    シフト駆動手段
１８    焦点ずれ検出手段
【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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