X射线计算机断层摄影装置、高电压产生装置和放射线图像诊断装置制造方法
【专利摘要】用于减轻对阳极的部分损伤。阴极（132）产生热电子。阳极（134）接受从阴极（132）产生的热电子而产生X射线。支承机构（137）以能绕旋转轴（RA）旋转的方式支承阳极（134）。转子控制电力产生部（27）向支承机构（134）提供电力。切换部（23、25）构成为对从阳极（134）产生的X射线的强度进行切换。X射线控制部（29）为了进行从阳极（134）产生的X射线的强度的切换而控制切换部（23、25），并为了使阳极（134）旋转控制转子而控制电力产生部（27）。此时，X射线控制部（29）在从用户指定的X射线强度切换周期的大致整数倍与转子旋转周期一致的情况下，控制转子控制电力产生部（27），以使得阳极（134）的第一绕转时的热电子碰撞范围与第二绕转时的热电子碰撞范围错开。
【专利说明】X射线计算机断层摄影装置、高电压产生装置和放射线图像诊断装置
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及X射线计算机断层摄影装置、高电压产生装置以及放射线图像诊断装置。
【背景技术】
[0002]在X射线计算机断层摄影装置中，需要X射线高速通/断控制、高速X射线调制。X射线高速通/断控制、高速X射线调制能通过对施加在X射线管内的偏置电极上的偏置电压进行控制来实现。
[0003]X射线管内的阳极典型的是以50?200Hz左右的旋转频率，S卩，5?20msec左右的旋转周期进行旋转。在该旋转周期中执行X射线高速通/断控制、高速X射线调制的情况下，在阳极旋转一圈的期间中X射线的强度的切换会进行数次?数十次。例如，在X射线的通/断切换周期的倍数与阳极的旋转周期一致的情况下，电子束仅会碰撞到阳极的固定部位。因此，会在阳极产生温度不均，担心会有局限于该固定部位的对阳极的部分损伤。有可能会因部分损伤而产生阳极皲裂，进而，产生放电和X射线辐射剂量的不均匀。
【发明内容】
[0004]实施方式的目的在于提供一种能减轻对阳极的部分损伤的X射线计算机断层摄影装置、高电压产生装置以及放射线图像诊断装置。
[0005]本实施方式的放射线图像诊断装置具备:阴极，产生热电子；阳极，接受从所述阴极产生的热电子而产生X射线；支承机构，以能绕旋转轴旋转的方式支承所述阳极；电力提供部，向所述支承机构提供电力；切换部，用于切换从所述阳极产生的X射线的强度；以及控制部，其是为了进行从所述阳极产生的X射线的强度的切换而控制所述切换部并为了使所述阳极旋转而控制所述电力提供部的部件，在X射线的强度的切换周期的大致整数倍与所述阳极的旋转周期一致的情况下，对所述电力提供部进行控制，以使得所述阳极的第一绕转时的热电子碰撞范围的至少一部分相对于第二绕转时的热电子碰撞范围偏离开。
[0006]发明的效果
[0007]本发明会减轻对阳极的部分损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是表示本实施方式的X射线计算机断层摄影装置的结构的图。
[0009]图2是示意性地表示图1的X射线产生装置的结构的图。
[0010]图3是用于说明图2的X射线控制部做出的X射线通/断控制中对阳极的部分损伤的图。
[0011]图4是用于说明图2的X射线控制部做出的X射线调制控制中对阳极的部分损伤的图。[0012]图5是表示由图2的X射线控制部进行的旋转周期的变更处理的典型的流程的图。
[0013]图6是用于说明图2的X射线控制部做出的转子旋转周期的变更方法的图。
[0014]图7是示意性地表示由图2的X射线控制部变更了转子旋转周期的情况下阳极上的热电子碰撞面的分散的图。
[0015]图8是示意性地表示由图2的X射线控制部变更了转子旋转周期的情况下阳极上的热电子碰撞面的分散的另一图。
[0016]图9是用于说明图2的X射线控制部做出的转子旋转周期的其他变更方法的图。
[0017]图10是表示本实施方式的变形例的X射线诊断装置的结构的图。
【具体实施方式】
[0018]以下，一边参照附图一边对本实施方式的X射线计算机断层摄影装置、高电压产生装置以及放射线图像诊断装置进行说明。
[0019]本实施方式的放射线图像诊断装置是利用了 X射线等放射线的图像诊断装置的通称。本实施方式的放射线图像诊断装置具体地说可举出从高电压产生装置接受高电压的施加而产生X射线的X射线计算机断层摄影装置和X射线诊断装置。
[0020]图1是表示本实施方式的X射线计算机断层摄影装置的结构的图。如图1所示那样，如图1所示那样，X射线计算机断层摄影装置I如图1所示具备架台10和控制台40。
[0021]架台10装载圆环或者圆板状的旋转框架11。旋转框架11以能绕旋转框架11的中心轴(旋转轴)旋转的方式支承X射线管装置13和X射线检测器15。在旋转框架11的开口的内部设定有FOV (field of view:视场)。旋转框架11连接于旋转框架驱动部17。旋转框架驱动部17使旋转框架11按照控制台30内的架台控制部51做出的控制以一定的角速度进行旋转，使X射线管装置13和X射线检测器15绕旋转轴旋转。
[0022]另外，Z轴被定为旋转框架11的旋转轴。Y轴被定为连结X射线管装置13的X射线焦点和X射线检测器15的检测面中心的轴。Y轴与Z轴正交。X轴被定为与Y轴和Z轴正交的轴。这样，XYZ正交坐标系构成与旋转框架11的旋转一起旋转的旋转坐标系。
[0023]在旋转框架11的附近设置有顶板支承机构19。顶板支承机构19以能沿Z轴移动的方式支承顶板21。顶板支承机构19以顶板21的长轴与Z轴平行的方式支承顶板21。在顶板21上载置有被检测体P。顶板支承机构19装备有电动机(未图不)。利用从电动机产生的动力，顶板支承机构19使顶板21沿Z轴方向进行移动。
[0024]X射线管装置13连接于高电压产生部23、偏置电压产生部25、以及转子控制电力产生部27上。高电压产生部23、偏置电压产生部25、以及转子控制电力产生部27连接于X射线控制部29上。X射线管装置13、高电压产生部23、偏置电压产生部25、转子控制电力产生部27、以及X射线控制部29构成X射线产生装置31。此外，高电压产生部23、偏置电压产生部25、转子控制电力产生部27、以及X射线控制部29构成高电压产生装置32。高电压产生装置32连接于X射线管装置13。换言之，X射线产生装置31搭载X射线管装置13和高电压产生装置32。X射线产生装置31按照架台控制部51做出的控制，一边使X射线强度在低强度与高强度之间交替切换，一边从X射线管产生X射线。在此，将低强度为零、高强度为非零，即，X射线的照射与遮断交替反复的X射线照射控制方式称作X射线通/断控制，将低强度和高强度均为非零的情况称作X射线调制控制。X射线强度由管电压值以及管电流值来规定。对于X射线产生装置31的细节将在后面进行叙述。
[0025]X射线检测器15对从X射线管13产生的X射线进行检测。X射线检测器15搭载二维状排列的多个检测元件。例如，多个检测元件沿以旋转框架11的旋转轴Z为中心的圆弧排列。沿该圆弧的检测元件的排列方向被称为通道方向。沿通道方向排列的多个检测元件被称为检测元件列。多个检测元件列沿着沿旋转轴Z的列方向排列。各检测元件对从X射线管13产生的X射线进行检测，生成与检测到的X射线的强度相应的电信号(电流信号)。所生成的电信号被提供给数据收集部(DAS) 33。
[0026]数据收集部33按照架台控制部51做出的控制，经由X射线检测器15按每个视图(view)来收集电信号。如众所周知的那样，视图对应于绕旋转轴Z的旋转框架11的旋转角度。此外，在信号处理中，视图对应于旋转框架11的旋转时的数据的取样点。数据收集部33将所收集的模拟的电信号转换为数字数据。数字数据被称为原始数据。原始数据由非接触型的传送部35按每个规定视图提供给控制台40。
[0027]控制台40具备预处理部41、重建部43、显示部45、操作部47、存储部49、架台控制部51以及系统控制部53。
[0028]预处理部41对从数据收集部33提供的原始数据实施对数变换或灵敏度校正等预处理。被实施了预处理的数据被称为投影数据。重建部43基于投影数据对与被检测体有关的图像数据进行重建。显示部45将由重建部43产生的图像数据显示于显示设备上。操作部47接受输入设备做出的来自用户的各种指令、信息输入。存储部49存储原始数据、投影数据、图像数据。此外，存储部49存储有控制程序。架台控制部51为了执行X射线CT拍摄而对旋转框架驱动部17、X射线产生装置31、以及数据收集部33进行控制。系统控制部53读出存储部49中存储的控制程序并在存储器上展开，按照展开的控制程序来控制各部。
[0029]接下来，一边参照图2，一边对X射线产生装置31的结构详细地进行说明。图2是示意性地表示X射线产生装置31的结构的图。如图2所示那样，X射线产生装置31以X射线控制部29为中枢具备X射线管装置13、高电压产生部23、偏置电压产生部25、以及转子控制电力产生部27。X射线管装置13装备有X射线管容器13a。在X射线管容器13a中容纳有X射线管131。X射线管容器13a与X射线管131之间用绝缘油填满。
[0030]X射线管131装备有壳体131a。壳体131a的内部保持真空。作为壳体131a例如将玻璃或金属等作为材料来形成。在壳体131a内装载有阴极132、偏置电极133、阳极134、以及旋转件(以下称为转子)135。阴极132包含灯丝。阴极132经由电缆等连接于高电压产生部23。高电压产生部23将灯丝电流提供给阴极132。受到灯丝电流的提供，阴极132发热而释放出热电子。阳极134是由钨或钥等重金属形成的具有圆盘形状的电极。转子135安装于阳极134。转子135沿阳极134的旋转轴RA配置。在壳体131a外部以包围转子135的方式安装有固定件(以下称为定子)136。定子136容纳于X射线管容器13a内。定子136和转子135构成以能绕旋转轴RA旋转的方式支承阳极134的支承机构137。支承机构137更详细地说是定子136连接于转子控制电力产生部27。转子控制电力产生部27将用于使转子135绕旋转轴RA旋转的电力提供给定子136。受到电力的提供，定子136利用电磁引导的原理使转子135旋转。阳极134伴随转子135的旋转而旋转。阳极134和高电压产生部23经由转子135连接起来。高电压产生部23向阴极132与阳极134之间施加高电压。从阴极132产生的热电子因阴极132与阳极134之间施加的高电压，一边呈束状会聚，一边加速，并碰撞到旋转中的阳极134上。阳极134接受来自阴极132的热电子，朝向设于X射线管容器131a的X射线照射口放射X射线。偏置电极133配置于阴极132与阳极134之间。偏置电极133连接于偏置电压产生部25。偏置电压产生部25为了阻止从阴极132释放出的热电子而将偏置电压施加到偏置电极133上。碰撞到阳极134的热电子数，通过利用偏置电压来调整相对于阴极电位的电位而发生变化。
[0031]如上述那样，X射线控制部29按照来自架台控制部51的控制，对高电压产生部23、偏置电压产生部25、以及转子控制电力产生部27进行控制。
[0032]具体地说，X射线控制部29在X射线CT拍摄中，按照预先设定的管电压值以及管电流值，对高电压产生部23进行控制，使得从X射线管装置13产生与该管电压值以及管电流值相应的强度的X射线。
[0033]在X射线CT拍摄中，X射线控制部29控制转子控制电力产生部27，以使转子135按照转子135的旋转周期(以下称为转子旋转周期)的设定值旋转。转子控制电力产生部27对定子137提供电力，以使转子135以与该设定值对应的转子旋转周期来旋转。转子旋转周期典型的是设定为5?20msec (即，旋转速度50?200Hz)左右的任意的值。
[0034]在X射线CT拍摄中，X射线控制部29与数据收集部33的数据收集周期同步地以按照经由操作部47的来自用户的指示所选择的X射线照射方式来执行X射线强度切换。如上述那样，X射线照射方式从X射线通/断控制和X射线调制控制中适当地进行选择。在X射线通/断控制中X射线控制部29为了按照规定的切换周期来交替切换X射线的遮断和照射而对偏置电压产生部25进行控制。偏置电压产生部25在遮断X射线的情况下，以使管电流为零的方式将偏置电压切换为比较高的值。在照射X射线的情况下，偏置电压产生部25以流过管电流的方式将偏置电压切换为零。
[0035]X射线调制控制有管电流调制控制和管电压调制控制这两种。在本实施方式中，该2种的任一种均能执行。以下，为了使说明简单化，设X射线调制控制设为是管电流调制控制。在管电流调制控制中X射线控制部29为了按照规定的X射线强度切换周期来交替切换第一管电流值和第二管电流值而对偏置电压产生部25进行控制。偏置电压产生部25按照X射线强度切换周期对偏置电极133交替施加与第一管电流值对应的偏置电压和对第二管电流值对应的偏置电压。本实施方式中的X射线强度切换周期相对于以往的数Hz?数十Hz左右的切换周期，设定为IkHz?4kHz左右的高量级。即，在阳极134旋转一圈的期间切换多次X射线强度。
[0036]典型的是，X射线强度切换周期和转子旋转周期由用户指定。在X射线强度切换周期的倍数和转子旋转周期一致的情况下，热电子仅会碰撞到阳极134的电子束轨道面上的局部部位，担心有对阳极的部分损伤。
[0037]图3是用于说明X射线通/断控制中对阳极134的部分损伤的图。图3的(a)是从阴极132看到的阳极134的示意图，图3的(b)表示X射线控制部29的X射线照射序列。另外，在图3中，设转子旋转周期为10msec (100Hz)，设X射线强度切换周期为Imsec(1kHz)。由于X射线强度切换周期的10倍与转子旋转周期一致，所以如图3的(b)所示那样，转子每转I圈就使X射线的通/断切换规则地重复10次。在这种情况下，即使如图3的(a)所示那样，在阳极134旋转了多周的情况下，热电子也仅会碰撞到电子束轨道面上的相同局部部位。这样，在X射线强度切换周期的整数倍与转子旋转周期一致的情况下，热电子不会均匀地碰撞到电子束轨道面上，而会限定碰撞于局部部位。在此，设为将阳极134上的热电子实际碰撞的部分称为电子碰撞面，将热电子未碰撞的部分称为热电子非碰撞面。在X射线强度切换周期的整数倍与转子旋转周期一致的情况下，在电子束轨道面上电子碰撞面与非电子碰撞面之间在源于电子碰撞的阳极134的损伤处产生了较大的间隔。
[0038]图4是用于说明X射线调制控制中对阳极134的部分损伤的图。图4的(a)是从阴极132看到的阳极的示意图，图4的(b)表示X射线控制部29做出的X射线照射序列。另外，设与图3同样，在图4中也是转子旋转周期为10msec (100Hz)，X射线强度切换周期为lmsec (1kHz)。如图4的(b)所示那样，转子每转I圈，X射线强度的高与低的切换就呈周期性重复10次。在X射线强度高的期间，从阴极132释放出高电流的热电子，在X射线强度低的期间，从阴极132释放出低电流的热电子。在X射线调制控制中X射线强度切换周期的10倍与转子旋转周期一致的情况下，高电流的热电子经多周呈周期性地碰撞到电子束轨道面上的相同局部部位。因此，X射线调制控制也与X射线通/断调制同样地，在X射线强度切换周期的整数倍与转子旋转周期一致的情况下，在电子束轨道面上在阳极134的损伤处产生了较大的间隔。
[0039]本实施方式的X射线控制部29在X射线强度切换周期的倍数与转子旋转周期一致的情况下，对转子旋转周期进行变更，以使热电子碰撞导致的对阳极134的损伤均匀地分布于电子束轨道面上。以下，对由X射线控制部29进行的旋转周期的变更处理的动作例进行说明。另外，在以下的动作例中为了使说明简单化，X射线照射方式设为是X射线通/断控制。
[0040]图5是表示由X射线控制部29进行的旋转周期的变更处理的典型的流程的图。如图5所示那样，X射线控制部29首先从控制台40接收初始设定的X射线强度切换周期和转子旋转周期(步骤SI)。X射线强度切换周期和转子旋转周期例如在X射线照射前按照用户做出的经由操作部47的指示由系统控制部53设定。X射线强度切换周期和转子旋转周期的数据从控制台40发送到架台10。此外，从控制台40还将用于限制转子旋转周期的变更量的X射线管特性值等其他拍摄条件的数据发送到架台10。各数据的发送定时可以相同也可以不同。
[0041]当进行步骤SI时，X射线控制部29判定X射线强度切换周期的大致整数倍是否与转子旋转周期一致(步骤S2)。在步骤S2中X射线控制部29对X射线强度切换周期的整数倍和转子旋转周期进行比较。作为整数倍，I以上的全部自然数均合适。此时，不需要判定转子旋转周期是否严格与X射线强度切换周期的整数倍一致。例如，也可以判定转子旋转周期是否属于包含X射线强度切换周期的整数倍的规定数值范围。作为该规定数值范围，例如，是以X射线强度切换周期的整数倍为中心的±0.0lmec的范围。在转子旋转周期属于该规定数值范围的情况下，判定为X射线强度切换周期的整数倍与转子旋转周期一致，在转子旋转周期不属于该规定数值范围的情况下，判定为X射线强度切换周期的大致整数倍与转子旋转周期不一致。
[0042]在判定为X射线强度切换周期的大致整数倍与转子旋转周期不一致的情况下(步骤S2:否)，X射线控制部29将在步骤SI中接收的X射线强度切换周期和转子旋转周期设定为设定值。
[0043]另一方面，在判定为X射线强度切换周期的大致整数倍与转子旋转周期一致的情况下(步骤S2:是)，X射线控制部29对转子旋转周期进行变更(步骤S3)。转子旋转周期例如变更为与X射线强度切换周期的整数倍不一致的固定值。例如，转子旋转周期最好如图6所示那样设定为相对于转子旋转周期的初始值Vi错开了数Hz?IOHz左右的值。转子旋转周期最好设定为限定于基于X射线管特性值的限制范围内的值。作为X射线管特性值，具体地说，可举出X射线输出额定、转子共振周期、转子极限速度等。X射线输出额定定义为X射线管13所能负荷的最高管电压值与最高管电流值的组合。根据最高管电压值与最高管电流值的组合，规定转子旋转周期的最低值。转子旋转周期限制成不低于该最低值的值。转子共振周期是与转子135的旋转共振地增强转子135自身或阳极134的振动的转子旋转周期。转子旋转周期限制于除了该转子共振周期之外的值。转子极限速度是转子135能够旋转的最高速度。与该最高速度相对应的旋转周期对应于转子旋转周期的最高值。转子旋转周期限制于不超过与该转子极限速度对应的旋转周期的值。转子旋转周期只要在X射线强度切换周期的非整数倍且基于X射线管特性值的限制范围内，就可以设定为比转子旋转周期的初始值V1、即X射线强度切换周期的整数倍大的值VI，也可以设定为比其小的值Vs。
[0044]另外，X射线管特性值不限定于X射线输出额定、转子共振周期、以及转子极限速度。在本实施方式中，也可以考虑能限制X射线输出额定、转子共振周期、以及转子极限速度以外的转子旋转周期的任何X射线特性值来决定限制范围。
[0045]在判定为X射线强度切换周期的整数倍与转子旋转周期不一致的情况下(步骤S2:否)或者当执行步骤S3时，X射线控制部29 —边按在步骤S2:否或者步骤S3中设定的转子旋转周期使转子135旋转，一边执行X射线CT拍摄(步骤S4)。在步骤S4中X射线控制部29将按照由用户设定的X射线强度切换周期的控制信号提供给偏置电压产生部25。偏置电压产生部25按与所提供的控制信号相应的X射线强度切换周期交替切换施加到偏置电极的偏置电压的值。由此，按照X射线强度切换周期，交替重复X射线的照射和遮断。
[0046]与偏置电压产生部25的控制并行地，X射线控制部29将按照转子旋转周期的设定值的控制信号提供给转子控制电力产生部27。转子控制电力产生部27将按照所提供的控制信号的驱动信号脉冲序列提供给支承机构137。例如，将具有与变更后的转子旋转周期相应的一定的脉冲重复周期的驱动信号脉冲序列提供给定子136。定子136使转子135以按照所提供的驱动信号脉冲序列的转子旋转周期来旋转。转子135以X射线强度切换周期的非整数倍且基于X射线管特性值的限制范围内的一定的旋转周期进行旋转。因此，由于转子旋转周期与X射线强度切换周期的大致整数倍不一致，所以能经多周使热电子均匀地碰撞到电子束轨道面上。
[0047]图7是示意性地表示变更了转子旋转周期的情况下热电子碰撞面的分散的图。如图7所示那样，在转子旋转周期与X射线强度切换周期的大致整数倍不一致的情况下，不会经多周使热电子限定碰撞于阳极134上的局部部分。例如，第A圈旋转的热电子碰撞面、第B圈旋转的热电子碰撞面、以及第C圈旋转的热电子碰撞面在电子束轨道面上偏离。这样，通过将转子旋转周期变更为与X射线强度切换周期的大致整数倍不一致的数值范围，从而能使热电子碰撞导致的对阳极的损伤均匀地分布于电子束轨道面上。另外，在图7中为了容易看到，第A圈旋转的热电子碰撞面、第B圈旋转的热电子碰撞面、以及第C圈旋转的热电子碰撞面的半径方向的位置偏离了，但半径方向的位置实际上是相同的。
[0048]另外，在图7中，设阳极134上的全部热电子碰撞面关于圆周方向每绕转都偏离。然而，本实施方式中，只要与阳极134上的全部热电子碰撞面关于圆周方向完全一致的情况相比能减轻对阳极的损伤，就不限定于此。也可以如图8所示那样，仅阳极134上的一部分热电子碰撞面关于圆周方向每绕转都偏离。即，阳极134上所形成的热电子碰撞面中的一部分热电子碰撞面也可以经多周形成于同一局部部位。另外，虽然图8也与图7同样地，为了容易看到，第A圈旋转的热电子碰撞面、第B圈旋转的热电子碰撞面、以及第C圈旋转的热电子碰撞面的半径方向的位置偏离了，但半径方向的位置实际上是相同的。
[0049]以上结束转子旋转周期的变更处理的一个具体例的说明。
[0050]另外，转子旋转周期的变更方法不仅限于变更为X射线强度切换周期的非整数倍且基于X射线管特性值的限制范围内的固定值的方法。
[0051]图9是用于说明转子旋转周期的其他变更方法的图。如图9所示那样，在第二变更方法中X射线控制部29使转子旋转周期以基准值Vn为基准在一定频率范围内摆动。该一定频率范围限制于基于上述的X射线管特性值的限制范围内。该一定频率范围例如优选为数Hz左右。基准值Vn例如最好为初始值Vi。但是，不限定于基准值Vn初始值Vi，只要是基于X射线管特性值的限制范围内的值，就可以是任何值。如图9所示那样，转子旋转周期可以以基准值Vn为基准沿时间轴连续变动，也可以按每个基准时间来间歇地变动。该基准时间例如可以是由用户设定的时间范围，也可以是X射线强度切换时间，还可以是转子旋转周期。
[0052]在采用了该第二变更方法的情况下，X射线控制部29以提供给定子136的驱动信号脉冲序列的脉冲重复周期给予上述的摆动。由此，转子135按在以初始值等为基准的一定值范围内变动的旋转频率来进行旋转。在这种情况下，由于转子旋转周期会变动，所以能使热电子均匀地碰撞到阳极134的电子束轨道面上。因此，能使热电子碰撞导致的对阳极134的损伤均匀地分布于电子束轨道面上。
[0053]第二变更方法如第一变更方法那样，能不探索X射线强度切换周期的非整数倍且基于X射线管特性值的限制范围内的值地，容易地使转子旋转周期从X射线强度切换周期转移。第一变更方法中由于转子旋转周期是一定的，所以与第二变更方法相比，转子135的旋转控制更为简便。因此，在能将转子旋转周期设定为X射线强度切换周期的非整数倍且基于X射线管特性值的限制范围内的固定值的情况下，最好第一变更方法比第二变更方法优先采用。在不能将转子旋转周期设定为X射线强度切换周期的非整数倍且基于X射线管特性值的限制范围内的固定值的情况下，最好采用第二变更方法。另外，使转子旋转周期的变更方式为第一变更方法还是为第二变更方法，也可以由用户经由操作部47进行设定。
[0054]在上述的说明中，X射线调制控制设为是切换向偏置电极133的偏置电压的管电流调制方式。然而，如上述那样，本实施方式中的X射线调制控制也可以是管电压调制方式。在管电压调制控制中X射线控制部29为了按照规定的切换周期交替切换第一管电压值和第二管电压值而控制高电压产生部23。高电压产生部23与切换周期同步地在阴极132与阳极134之间交替施加与第一管电压值对应的高电压和与第二管电压值对应的高电压。作为将管电压切换为高速的方式，已知有按每个视图来切换第一管电压值和第二管电压值的fast-kVp。在fast-kVp中，例如，以使与低管电压值对应的高电压和与高管电压值对应的高电压按每个视图进行切换的方式，X射线控制部29对高电压产生部23进行控制。虽然低管电压值和高管电压值可以为任何值，但例如能是适于Dual-Energy (双能)扫描的80kVp以及140kVp等的组合。
[0055](变形例)
[0056]在上述的说明中放射线图像诊断装置设为是X射线计算机断层摄影装置。变形例的放射线图像诊断装置设为是X射线诊断装置。以下，对变形例的X射线诊断装置进行说明。另外，在以下的说明中，对于具有与上述实施方式大致相同功能的构成要素，标注相同附图标记，并仅在必要的情况下重复进行说明。
[0057]图10是表示变形例的X射线诊断装置的结构的图。如图10所示那样，变形例的X射线诊断装置以系统控制部61为中枢，具有拍摄机构63、图像产生部65、显示部45、操作部47和存储部49。
[0058]拍摄机构63具有C臂71。C臂71使X射线管装置23与X射线检测器73相互相向地进行装备。C臂71以转动自由的方式支承X射线管装置23和X射线检测器73。C臂71因C臂驱动部75而进行转动。C臂驱动部75根据来自系统控制部61的控制信号进行C臂转动。
[0059]X射线管装置23连接于高电压产生装置32。X射线管装置23和高电压产生装置32构成X射线产生装置31。X射线产生装置31的结构由于与上述的X射线计算机断层摄影装置中搭载的X射线产生装置31具有大致相同的结构，所以省略说明。
[0060]X射线检测器73对从X射线管23产生的X射线进行检测。例如，X射线检测器24通过平板显示器(FPD)来实现。X射线检测器24具有二维排列的多个检测元件。各检测元件对从X射线管23产生的X射线进行检测，生成与检测到的X射线的强度相应的电信号。生成的电信号被提供给图像产生部65。
[0061]图像产生部65基于来自X射线检测器73的电信号，产生与被检测体P相关的X射线图像。所产生的X射线图像的数据经由系统控制部61提供给存储部45。
[0062]本实施方式的X射线诊断装置如上述那样搭载有X射线控制部29。因此，如上述那样X射线控制部29在X射线强度切换周期的倍数与转子旋转周期一致的情况下，能对转子旋转周期进行变更，使得热电子碰撞导致的对阳极134的损伤均匀地分布在电子束轨道面上。
[0063]如上述的说明那样，本实施方式的放射线图像诊断装置具有阴极132、阳极134、支承机构137、转子控制电力产生部27、切换部23、25和X射线控制部29。阴极132产生热电子。阳极134接受从阴极132产生的热电子而产生X射线。支承机构137以能绕旋转轴RA旋转的方式支承阳极134。转子控制电力产生部27向支承机构134提供电力。切换部23、25构成为对从阳极134产生的X射线的强度进行切换。X射线控制部29为了进行从阳极134产生的X射线的强度的切换而控制切换部23、25，并为了使阳极134旋转而控制转子控制电力产生部27。此时，X射线控制部29在由用户指定的X射线强度切换周期的大致整数倍与转子旋转周期一致的情况下，对转子控制电力产生部27进行控制，以使得阳极134的第一绕转时的热电子碰撞范围的至少一部分相对于第二绕转时的热电子碰撞范围偏离开。[0064]通过该构成，本实施方式的X射线计算机断层摄影装置能在阳极134旋转了多周的情况下，使热电子均匀地碰撞到电子束轨道面上。
[0065]这样，根据本实施方式，会实现提供一种能减轻对阳极的部分损伤的X射线计算机断层摄影装置、高电压产生装置、以及放射线图像诊断装置。此外，能抑制源于部分损伤的阳极皲裂、放电、射线辐射剂量的不均匀的产生。
[0066]虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而进行提示的，并不意在对发明的范围进行限定。这些新的实施方式能以其它各种方式进行实施，能在不脱离发明的要旨的范围内进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围和要旨中，并且包含于一同附上的权利要求书中记载的发明及其均等的范围中。
[0067]附图标记说明
[0068]10…架台，11...旋转框架，13…X射线管装置，13a"?X射线管容器，15…X射线检测器，17...旋转框架驱动部，19...顶板支承机构，21...顶板，23...高电压产生部，25...偏置电压产生部，27…转子控制电力控制部，29…X射线控制部，31…X射线产生装置，33…数据收集部，35...传送部，40...控制台，41...预处理部，43...重建部，45...显示部，47...操作部，49...存储部，51…架台控制部，53…系统控制部，131...Χ射线管，131a…壳体，132...阴极，133...偏置电极，134...阳 极,135...旋转件(转子)，136...固定件(定子)，137…支承机构。
【权利要求】
1.一种X射线计算机断层摄影装置，具备: X射线管装置，具有产生热电子的阴极、接受从所述阴极产生的热电子而产生X射线的阳极、以及以能绕旋转轴旋转的方式支承所述阳极的支承机构； X射线检测器，对从所述X射线管装置产生的X射线进行检测； 旋转部，以能绕被检测体旋转的方式支承所述X射线管装置； 电力提供部 ，向所述支承机构提供电力； 切换部，用于切换从所述阳极产生的X射线的强度；以及 控制部，其是为了进行从所述阳极产生的X射线的强度的切换而控制所述切换部并为了使所述阳极旋转而控制所述电力提供部的部件，在X射线的强度的切换周期的大致整数倍与所述阳极的旋转周期一致的情况下，对所述电力提供部进行控制，以使得所述阳极的第一绕转时的热电子碰撞范围的至少一部分相对于第二绕转时的热电子碰撞范围偏离开。
2.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置， 所述控制部对所述旋转周期进行变更，以使得所述阳极的第一绕转时的热电子碰撞范围和第二绕转时的热电子碰撞范围错开。
3.根据权利要求2所述的X射线计算机断层摄影装置， 所述控制部使所述旋转周期固定于不属于所述切换周期的整数倍的数值范围中的任一数值。
4.根据权利要求2所述的X射线计算机断层摄影装置， 所述控制部使所述旋转周期摆动。
5.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置， 还具备设置在所述阴极与所述阳极之间的偏置电极， 所述切换部向所述偏置电极与所述阴极之间施加偏置电压。
6.根据权利要求5所述的X射线计算机断层摄影装置， 所述控制部为了使所述X射线的强度在第一强度和比所述第一强度大的第二强度之间交替切换而控制所述切换部， 所述第一强度大致为零。
7.根据权利要求5所述的X射线计算机断层摄影装置， 所述控制部为了使所述X射线的强度在第一强度和比所述第一强度大的第二强度之间交替切换而控制所述切换部， 所述第一强度大于零。
8.根据权利要求7所述的X射线计算机断层摄影装置， 所述切换部对所述阴极与所述阳极之间施加高电压。
9.根据权利要求7所述的X射线计算机断层摄影装置， 所述第一强度是第一管电压，所述第二强度是比所述第一管电压大的第二管电压， 所述控制部为了将所述X射线的管电压按每个视图在所述第一管电压与所述第二管电压之间进行切换而控制所述切换部。
10.一种高电压产生装置，该高电压产生装置连接于X射线真空管装置，该X射线真空管装置具备产生热电子的阴极、接受从所述阴极产生的热电子而产生X射线的阳极、以及以能绕旋转轴旋转的方式支承所述阳极的支承机构，所述高电压产生装置具备:电力提供部，向所述支承机构提供电力； 切换部，用于切换从所述阳极产生的X射线的强度；以及 控制部，其是为了进行从所述阳极产生的X射线的强度的切换而控制所述切换部并为了使所述阳极旋转而控制所述电力提供部的部件，在X射线的强度的切换周期的大致整数倍与所述阳极的旋转周期一致的情况下，对所述电力提供部进行控制，以使得所述阳极的第一绕转时的热电子碰撞范围的至少一部分相对于第二绕转时的热电子碰撞范围偏离开。
11.一种放射线图像诊断装置，具备: 阴极，产生热电子； 阳极，接受从所述阴极产生的热电子而产生X射线； 支承机构，以能绕旋转轴旋转的方式支承所述阳极； 电力提供部，向所述支承机构提供电力； 切换部，用于切换从所述阳极产生的X射线的强度；以及 控制部，其是为了进行从所述阳极产生的X射线的强度的切换而控制所述切换部并为了使所述阳极旋转而控制所述电力提供部的部件，在X射线的强度的切换周期的大致整数倍与所述阳极的旋转周期一致的情况下，对所述电力提供部进行控制，以使得所述阳极的第一绕转时的热电子碰撞范 围的至少一部分相对于第二绕转时的热电子碰撞范围偏离开。
【文档编号】H05G1/00GK103765995SQ201380001515
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】原田早苗 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社