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JP2003079608A - X-ray ct system - Google Patents

X-ray ct system

Info

Publication number
JP2003079608A
JP2003079608A JP2001280489A JP2001280489A JP2003079608A JP 2003079608 A JP2003079608 A JP 2003079608A JP 2001280489 A JP2001280489 A JP 2001280489A JP 2001280489 A JP2001280489 A JP 2001280489A JP 2003079608 A JP2003079608 A JP 2003079608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
high voltage
voltage
inverter
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001280489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Takahashi
順 高橋
Hiroshi Takano
博司 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP2001280489A priority Critical patent/JP2003079608A/en
Publication of JP2003079608A publication Critical patent/JP2003079608A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray CT system wherein the scanning speed is increased without increasing a centrifugal force due to the rotation of a scanner rotating board, and which can cope with an examination of an organ accompanying a quick movement such as the heart as well, in the X-ray CT system of a multiple tubular bulb style. SOLUTION: Three or more X-ray tubes which emit X-rays to a subject, and three or more X-ray detecting units which detect the X-ray tubes and the transmitted X-ray amount distribution of the X-rays having been emitted from the X-ray tubes and transmitted through the subject are confronted with each other, and loaded on a scanner rotating section. Then, an inverter type X-ray high voltage device which is constituted of a converter, an inverter and a high voltage generating circuit is divided into at least three units. In this case, the converter converts a commercial power source into DC. The inverter converts the DC voltage from the converter into AC. The high voltage generating circuit raises the voltage of the AC voltage from the inverter and rectifies it. Then, respective divided units are arranged between the plurality of X-ray tubes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は,X線CT装置に関
し、特にスキャナ回転盤の回転による遠心力が増大する
ことなくスキャン速度を高速化して、心臓などの速い動
きを伴う臓器の検査にも対応可能な多管球方式のX線C
T装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray CT apparatus, and more particularly to an examination of an organ such as a heart that is moving rapidly by increasing the scanning speed without increasing the centrifugal force due to the rotation of the scanner turntable. Multi-tube X-ray C that can be used
Regarding the T device.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線を利用して被検体の内部断層面を撮
影するコンピュータトモグラフィ装置(X線CT装置)
は、既に、医療現場で広く利用されており、さらに、螺
旋スキャン型X線CT装置は、X線の曝射中に、被検体
を搭載したベッドを移動することにより、前記被検体を
螺旋状にスキャンして広範囲にわたる撮影を可能にする
ものであり、これによって、従来に比較して大幅に検査
時間を短縮し、検査能力は著しく向上した。かかる従来
技術のX線CT装置は、一般に、一つのX線の発生源を
備え、被検体の周囲を360度回転しながら、これを順
次スキャンするものである。特に、被検体を螺旋状にス
キャンしながら広範囲にわたる撮影・計測を行う螺旋ス
キャン型X線CT装置では、その検査時間の短縮が強く
望まれていた。この螺旋スキャン型X線CT装置のスキ
ャン方式としては、X線源とX線検出器をスキャナ回転
盤に搭載し、このスキャナ回転盤を連続して回転させて
スキャンする方式(以下、これを機械スキャン方式と呼
ぶことにする)が現在の主流である。しかし、この方式
においては、X線管球を高速に回転させ、かつ該X線管
球に連続して電力を供給しなければならないため、スキ
ャナの機械的強度や電力供給手段の信頼性等の確保の点
から、現時点では0.5秒/360度より大幅な高速化は望め
ない。
2. Description of the Related Art A computer tomography apparatus (X-ray CT apparatus) for photographing an internal tomographic plane of an object using X-rays.
Is already widely used in the medical field, and further, the spiral scan type X-ray CT apparatus moves the bed on which the subject is mounted during X-ray irradiation to move the subject in a spiral shape. It enables to scan a wide area by scanning to, and by doing so, the inspection time is greatly shortened and the inspection ability is remarkably improved as compared with the conventional method. Such a conventional X-ray CT apparatus is generally provided with a single X-ray generation source, and sequentially scans the subject while rotating it around 360 degrees. In particular, in a spiral scan X-ray CT apparatus that scans and measures a subject in a wide range while spirally scanning it, it has been strongly desired to shorten the examination time. As a scanning method of this spiral scan type X-ray CT apparatus, an X-ray source and an X-ray detector are mounted on a scanner turntable, and the scanner turntable is continuously rotated to perform scanning (hereinafter referred to as a mechanical system). I will call it the scan method) is the current mainstream. However, in this method, since it is necessary to rotate the X-ray tube at a high speed and continuously supply power to the X-ray tube, the mechanical strength of the scanner, the reliability of the power supply means, etc. From the point of securing, it is not possible to expect a drastic speedup than 0.5 seconds / 360 degrees at this point.

【0003】これに対し、電子スキャン型の装置では、
50msec程度の超高速スキャン速度の達成が可能な装置も
存在するが、しかしながら、この電子スキャン型の装置
は、その保守性や装置自体が高価であるなどの課題があ
る。そこで、上記機械スキャン方式の螺旋スキャン型X
線CT装置における広範囲にわたる撮影を短時間で計測
可能にするものとして、例えば、特開平8-280663号公報
などに開示されているものがある。これは、互いに対向
するX線源とX線検出器とを、複数対円周方向に設け
た、いわゆる多管球方式のX線CT装置である。
On the other hand, in the electronic scan type device,
Although there is an apparatus capable of achieving an ultra-high scan speed of about 50 msec, however, this electronic scan type apparatus has problems such as its maintainability and the apparatus itself being expensive. Therefore, the mechanical scan type spiral scan type X
As a device capable of measuring a wide range of images in a line CT apparatus in a short time, there is, for example, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-280663. This is a so-called multi-tube type X-ray CT apparatus in which a plurality of X-ray sources and X-ray detectors facing each other are provided in the circumferential direction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の多管球方式のX
線CT装置では、同じスキャン時間の場合には、例えば
スキャナ回転速度は、X線源とX線検出器との対を3組
にすると、スキャナ回転盤の遠心力は従来の一つのX線
発生源を備えた場合の1/3で良いことになり、上記スキ
ャナ回転盤の機械的強度や電力供給手段の信頼性等の確
保が容易となり、検査時間の短縮が可能となる。特に、
近年においては、医療技術の著しい発達に伴い、従来に
比べてさらに大幅な検査時間の短縮が要求されてきてお
り、心臓などの速い動きを伴う臓器の検査や血流等の動
解析を3次元的に行う場合にはなおさらである。このよ
うに、スキャン時間の短縮化は潜在的なニーズであり、
上記多管球方式はこのニーズに呼応する一つの方式であ
るが、この方式においてもスキャナへの搭載物はできる
だけ軽くし、かつスキャナ回転盤を安定に回転させるた
めの前記搭載物の搭載方法にも配慮しなければならな
い。スキャナに搭載する搭載物として、上記X線管及び
X線検出器の他に該X線管に電力を供給するX線高電圧
装置がある。このX線高電圧装置には、高電圧変圧器を
小型、軽量化でき、かつX線管に印加する電圧(以下、
管電圧と記す)の脈動を小さくできるインバータ式X線
高電圧装置が有利である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
In the case of the same scan time, for example, when the scanning speed of the scanner is three pairs of the X-ray source and the X-ray detector, the centrifugal force of the scanner turntable generates one X-ray in the conventional case. 1/3 of the case where the source is provided is sufficient, and it becomes easy to secure the mechanical strength of the scanner turntable and the reliability of the power supply means, and the inspection time can be shortened. In particular,
In recent years, with the remarkable development of medical technology, it has been required to further shorten the examination time more than ever before, and it is necessary to perform three-dimensional analysis of organs with fast movements such as the heart and dynamic analysis of blood flow. This is all the more so when doing so. Thus, reducing scan time is a potential need,
The multi-tube method is one method that meets this need, but even in this method, the object to be mounted on the scanner should be as light as possible and the method of mounting the object to stably rotate the scanner turntable should be used. Must also be considered. In addition to the X-ray tube and the X-ray detector, there is an X-ray high-voltage device that supplies electric power to the X-ray tube as an object to be mounted on the scanner. In this X-ray high voltage device, a high voltage transformer can be made smaller and lighter, and the voltage applied to the X-ray tube (hereinafter,
An inverter type X-ray high voltage device capable of reducing the pulsation of the tube voltage) is advantageous.

【0005】このインバータ式X線高電圧装置は、商用
の交流電源をコンバータで直流電圧に変換し、この直流
電圧をインバータで前記商用電源周波数よりも高い周波
数の交流電圧に変換して、この高周波の交流電圧を高電
圧変圧器で昇圧し、この昇圧した交流高電圧を高電圧整
流器で直流の高電圧に整流して、この直流高電圧をX線
管に印加してX線を発生するように構成されており、高
電圧変圧器の小型化と管電圧波形の脈動低減のために、
インバータの動作周波数は20kHz以上に高周波化された
ものを用いている。
In this inverter type X-ray high voltage device, a commercial AC power source is converted into a DC voltage by a converter, and this DC voltage is converted into an AC voltage having a frequency higher than the commercial power source frequency by the inverter, and this high frequency So that the AC high voltage is boosted by a high voltage transformer, the boosted AC high voltage is rectified by a high voltage rectifier into a DC high voltage, and this DC high voltage is applied to an X-ray tube to generate X-rays. In order to downsize the high voltage transformer and reduce the pulsation of the tube voltage waveform,
The operating frequency of the inverter is higher than 20kHz.

【0006】そこで、上記多管球方式のスキャナ回転盤
に上記インバータ式X線高電圧装置を従来の一つのX線
発生源を備えた場合と同様に、コンバータとインバータ
を含む制御装置ユニットと高電圧変圧器以降の高電圧発
生装置ユニットの二つのユニットに分割し、これらをス
キャナ回転盤に搭載する方法では、重量バランスをとる
ためのカウンタバランスウェイトなどの重量物を搭載す
るなどの方策が必要となる。しかし、上記のカウンタバ
ランスウェイトを搭載する方法では、スキャナ回転盤の
搭載物全体の重量が増大し、これによってスキャナ回転
盤の遠心力が増大するので、スキャナ回転盤の機械的強
度及びX線管、X線検出器、X線高電圧装置等の前記ス
キャナ回転盤への搭載物の機械的強度の確保が困難とな
る。このように、上記従来の多管球方式のX線CT装置
では、スキャナ回転盤への搭載物の搭載方法については
配慮されていなかった。
Therefore, as in the case where the inverter type X-ray high-voltage device is provided on the multi-tube type scanner rotary disk with one conventional X-ray generating source, a controller unit including a converter and an inverter and a high-voltage unit are installed. In the method of dividing into two units of the high voltage generator unit after the voltage transformer and mounting them on the scanner turntable, it is necessary to take measures such as mounting a heavy object such as a counter balance weight to balance the weight. Becomes However, in the method of mounting the counter balance weight described above, the weight of the entire object mounted on the scanner turntable increases, which increases the centrifugal force of the scanner turntable. Therefore, the mechanical strength of the scanner turntable and the X-ray tube are increased. It becomes difficult to secure the mechanical strength of the object mounted on the scanner turntable such as an X-ray detector and an X-ray high voltage device. As described above, in the conventional multi-tube type X-ray CT apparatus described above, no consideration has been given to the method of mounting the mounted object on the scanner turntable.

【0007】そこで、本発明の目的は、多管球方式のX
線CT装置において、スキャナ回転盤の回転による遠心
力が増大することなくスキャン速度を高速化して、心臓
などの速い動きを伴う臓器の検査にも対応可能なX線C
T装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to use a multi-tube type X
In the X-ray CT apparatus, the scanning speed is increased without increasing the centrifugal force due to the rotation of the scanner turntable, and the X-ray C that can also be used for the examination of organs such as the heart that moves rapidly.
It is to provide a T device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の手段に
よって達成される。 (1)商用電源を直流に変換するコンバータと、このコ
ンバータからの直流電圧を交流に変換するインバータ
と、このインバータからの交流電圧を昇圧し整流する高
電圧発生回路を含むX線高電圧装置と、前記高電圧発生
回路からの直流電圧が供給されてX線を放射する少なく
とも3つ以上のX線管と、これらX線管に対向して配置
され該X線管から放射され被検体を透過したX線の透過
X線量分布を検出すると共にその検出信号を増幅する3
つ以上のX線検出部とを対向させて被検体の周りに回転
させるスキャナ回転部と、このスキャナ回転部のX線検
出部からの出力信号を処理して診断部位の断層像を再構
成する画像処理装置と、この画像処理装置からの出力信
号を入力して断層像を表示する画像表示装置と、スキャ
ナ回転部に搭載されたX線高電圧装置に電力を供給する
ための電力給電部を備えて成るX線CT装置において、
上記X線高電圧装置を少なくとも3個以上のユニットに
分割し、それら分割した各ユニットを上記複数のX線管
の間のスキャナ回転部に搭載する。
The above object can be achieved by the following means. (1) An X-ray high-voltage device including a converter that converts a commercial power supply into a direct current, an inverter that converts a direct-current voltage from the converter into an alternating current, and a high-voltage generation circuit that boosts and rectifies the alternating-current voltage from the inverter. , At least three or more X-ray tubes which are supplied with a DC voltage from the high-voltage generating circuit and emit X-rays, and which are arranged so as to face these X-ray tubes and which are emitted from the X-ray tubes and pass through a subject. The transmitted X-ray dose distribution of the generated X-rays and amplify the detection signal 3
A scanner rotation unit that rotates one or more X-ray detection units so as to rotate around the subject, and an output signal from the X-ray detection unit of the scanner rotation unit is processed to reconstruct a tomographic image of a diagnostic region. An image processing apparatus, an image display apparatus for displaying a tomographic image by inputting an output signal from the image processing apparatus, and a power feeding section for supplying power to an X-ray high voltage apparatus mounted on a scanner rotating section. In the provided X-ray CT apparatus,
The X-ray high voltage apparatus is divided into at least three or more units, and each of the divided units is mounted on the scanner rotating unit between the plurality of X-ray tubes.

【0009】(2)上記各ユニットの間の全てあるいは
一部の電気的接続に銅板と絶縁物との積層構造体を用い
る。
(2) A laminated structure of a copper plate and an insulator is used for all or part of the electrical connection between the above units.

【0010】(3)上記スキャナ回転部に搭載されたX
線高電圧装置に電力を給電する電力給電手段は,電磁誘
導による非接触給電手段である。
(3) X mounted on the scanner rotating unit
The power feeding means for feeding power to the line high voltage device is a non-contact power feeding means by electromagnetic induction.

【0011】(4)上記分割する各ユニットは、コンバ
ータと、インバータと、高電圧発生回路である。
(4) Each unit to be divided is a converter, an inverter, and a high voltage generating circuit.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて詳細に説明する。図1及び図2は本発明による
多管球方式のX線CT装置の第一の実施例として、3つ
のX線管を用いた場合の構成を示す図である。構成は以
下の通りである。すなわち、このX線CT装置は、テー
ブル120に載置された被検体110の診断部位にX線を放射
しその透過X線量分布を検出して断層像を再構成し画像
として表示するもので、図2に示すように、電力給電及
び信号伝送部10と、コンバータユニット20と、インバー
タユニット30と、高電圧発生回路ユニット40と、高電圧
ケーブル51a〜51c及び52a〜52cと、三つのX線管60a〜6
0cと、X線検出部70a〜70cと、画像処理装置80と、画像
表示装置90と、スキャナ回転部100等を有して成る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a configuration in the case of using three X-ray tubes as a first embodiment of a multi-tube type X-ray CT apparatus according to the present invention. The structure is as follows. That is, this X-ray CT apparatus radiates X-rays to the diagnostic region of the subject 110 placed on the table 120, detects the transmitted X-ray dose distribution, reconstructs a tomographic image, and displays it as an image. As shown in FIG. 2, the power supply / signal transmission unit 10, the converter unit 20, the inverter unit 30, the high voltage generation circuit unit 40, the high voltage cables 51a to 51c and 52a to 52c, and the three X-rays. Tube 60a-6
0c, X-ray detection units 70a to 70c, an image processing device 80, an image display device 90, a scanner rotation unit 100, and the like.

【0013】図1は本発明の要部であるスキャナ回転部1
00の各ユニットの実装状態を示す。本スキャナ回転部10
0には、X線管60a〜60cが等間隔に三つ実装されてお
り、それぞれに対向する形で三つのX線検出部70a〜70c
が配置されている。通常はX線管60a〜60cにはその冷却
器61a〜61cをその脇にそれぞれ配置している。そしてそ
れぞれのX線管60a〜60cの間には、コンバータユニット
20とインバータユニット30と高電圧発生回路ユニット40
が配置される。
FIG. 1 shows a scanner rotating unit 1 which is an essential part of the present invention.
00 shows the mounting status of each unit. This scanner rotating part 10
At 0, three X-ray tubes 60a-60c are mounted at equal intervals, and three X-ray detectors 70a-70c are arranged so as to face each other.
Are arranged. Normally, the coolers 61a to 61c are arranged beside the X-ray tubes 60a to 60c, respectively. A converter unit is installed between the X-ray tubes 60a-60c.
20 and inverter unit 30 and high voltage generation circuit unit 40
Are placed.

【0014】以下、各部のさらに詳細な構成やその役割
・動作等について説明する。図2において、電力給電及
び信号伝送部10は、回転部に搭載された各回路へ電力を
給電するとともに、X線検出部70a〜70cによって処理さ
れた検出信号を画像処理装置80に送る手段であり、この
手段としてブラシ12(12a,12bは電力給電用、12c〜
12eは信号伝送用)とスリップリング11(11a,11bは
電力給電用、11c〜11eは信号伝送用)を備えている。
コンバータ21は商用交流電源1の交流電圧を所望の直流
電圧に変換するもので、コンバータユニット20は、コン
バータ21とこの出力電圧を平滑化するコンデンサ22とか
ら成っている。インバータユニット30は、コンバータユ
ニット20からの直流出力を受電すると共にコンバータユ
ニット20からインバータユニット30との間の配線のイン
ダクタンスによってインバータ32のスイッチにかかるサ
ージ電圧を抑制するための平滑コンデンサ31とインバー
タ32と共振用コンデンサ33から成る。インバータ32は、
上記コンバータユニット30から出力された直流電圧を高
周波の交流電圧に変換するものであり、X線管60a〜60c
にかかる電圧、すなわち管電圧の制御を行う。共振用コ
ンデンサ33は、高電圧変圧器41の漏れインダクタンスと
で共振現象を利用して負荷に大電力を供給しやすくする
ものであり、必要に応じて入れればよい。
Below, a more detailed structure of each part and its role and operation will be explained. In FIG. 2, the power supply and signal transmission unit 10 is a unit that supplies electric power to each circuit mounted on the rotating unit and sends the detection signals processed by the X-ray detection units 70a to 70c to the image processing apparatus 80. As a means for this, the brush 12 (12a, 12b for power supply, 12c ~
12e is for signal transmission) and a slip ring 11 (11a and 11b are for power feeding, 11c to 11e are for signal transmission).
The converter 21 converts the AC voltage of the commercial AC power supply 1 into a desired DC voltage, and the converter unit 20 includes a converter 21 and a capacitor 22 that smoothes the output voltage. The inverter unit 30 receives the DC output from the converter unit 20, and the smoothing capacitor 31 and the inverter 32 for suppressing the surge voltage applied to the switch of the inverter 32 by the inductance of the wiring between the converter unit 20 and the inverter unit 30. And a resonance capacitor 33. The inverter 32 is
The DC voltage output from the converter unit 30 is converted into a high frequency AC voltage, and the X-ray tubes 60a to 60c
The voltage applied to the tube, that is, the tube voltage is controlled. The resonance capacitor 33 makes it easy to supply a large amount of power to the load by utilizing the resonance phenomenon together with the leakage inductance of the high-voltage transformer 41, and may be inserted as necessary.

【0015】高電圧発生回路40の内部には、絶縁耐電圧
の確保及び冷却を目的として絶縁油が満たされ、内部に
は高電圧変圧器41及び高電圧整流器42、平滑コンデンサ
43、フィラメント加熱変圧器44a〜44c等が実装される。
高電圧変圧器41は、インバータ32からの交流出力電圧を
入力し、その電圧をX線管60a〜60cからX線を発生させ
るための所望の電圧まで昇圧するものである。高電圧整
流器42は、高電圧変圧器41の交流高電圧を直流高電圧に
変換するものであり、平滑コンデンサ43はその出力を平
滑する機能を持つ。高電圧ケーブル51a〜51c及び52a〜5
2cは高電圧発生回路40の出力直流高電圧をX線管60a〜6
0cに印加するための電気的接続を行うものである。フィ
ラメント加熱変圧器44a〜44cはX線管60a〜60cのフィラ
メントに電力を供給するための変圧器であり、その前段
に設けられたインバータ(図示省略)によりその出力電
力を調節してX線管60a〜60cの電流、すなわち管電流を
それぞれ目標値と一致するように制御する役割を持つ。
X線管60a〜60cは、上記高電圧発生回路40から出力され
た直流高電圧が供給されて、被検体110に向けてX線を
放射するものである。そして、この被検体を透過したX
線は、コリメートされて各々に対応するX線検出部70a
〜70cへと入射する。このX線検出部70a〜70cは、上記
X線管60a〜60cから放射され被検体を透過した透過X線
の線量分布を検出すると共にその検出信号を増幅するも
ので、上記の透過X線の線量分布を検出するそれぞれの
検出器71a〜71cと、この検出器71a〜71cからの検出信号
を増幅する各々のプリアンプ72a〜72cとから成る。ま
た、画像処理装置80は、上記X線検出部70a〜70cからの
出力信号を電力給電及び信号伝送部10を介して入力して
処理し、被検体110の診断部位の断層像を再構成するも
のである。更に、画像表示装置90は,上記画像処理装置
80からの出力信号を入力して断層像を表示するもので、
例えばテレビモニタである。本装置では三管球方式とす
ることで、短時間により多くの画像情報が得られること
で,診断能の高いX線CT装置が実現できる。
The inside of the high voltage generating circuit 40 is filled with insulating oil for the purpose of ensuring insulation withstanding voltage and cooling, and the inside thereof is filled with a high voltage transformer 41, a high voltage rectifier 42, and a smoothing capacitor.
43, filament heating transformers 44a to 44c, etc. are mounted.
The high voltage transformer 41 inputs the AC output voltage from the inverter 32 and boosts the voltage to a desired voltage for generating X-rays from the X-ray tubes 60a-60c. The high voltage rectifier 42 converts the AC high voltage of the high voltage transformer 41 into a DC high voltage, and the smoothing capacitor 43 has a function of smoothing its output. High voltage cables 51a-51c and 52a-5
2c is an X-ray tube 60a to 6 which outputs the output DC high voltage of the high voltage generation circuit 40.
It is to make an electrical connection for applying to 0c. The filament heating transformers 44a to 44c are transformers for supplying electric power to the filaments of the X-ray tubes 60a to 60c, and the output electric power is adjusted by an inverter (not shown) provided in the preceding stage of the X-ray tube. It has a role of controlling the current of 60a to 60c, that is, the tube current so as to match the target value.
The X-ray tubes 60a to 60c are supplied with the DC high voltage output from the high voltage generating circuit 40 and radiate X-rays toward the subject 110. Then, the X transmitted through the subject
The lines are collimated and correspond to each X-ray detection unit 70a.
It is incident on ~ 70c. The X-ray detectors 70a to 70c detect the dose distribution of the transmitted X-rays emitted from the X-ray tubes 60a to 60c and transmitted through the subject, and amplify the detection signal. The detectors 71a to 71c for detecting the dose distribution and the preamplifiers 72a to 72c for amplifying the detection signals from the detectors 71a to 71c, respectively. The image processing apparatus 80 also inputs and processes the output signals from the X-ray detection units 70a to 70c via the power feeding and signal transmission unit 10, and reconstructs a tomographic image of the diagnostic region of the subject 110. It is a thing. Further, the image display device 90 is the image processing device.
It displays the tomographic image by inputting the output signal from 80,
For example, a television monitor. Since the present apparatus adopts the three-tube method, a large amount of image information can be obtained in a short time, so that an X-ray CT apparatus with high diagnostic ability can be realized.

【0016】なお、図1において、本発明では詳細を省
くが、実際にX線を制御する際には、X線管の陽極の回
転数を制御する陽極駆動回路も必要である。
Although not shown in detail in the present invention in FIG. 1, when actually controlling the X-ray, an anode drive circuit for controlling the rotation speed of the anode of the X-ray tube is also required.

【0017】次に図1を用いて、このような構成におけ
る本発明によるX線CT装置のスキャナ回転部100の実
装配置について説明する。スキャナ回転部100は、中心
部に被検体挿入用の開口部130が形成された回転枠140を
有し、この回転枠140の一側面には、X線管60a〜60cが
等間隔で実装され、X線管60a〜60cはそれぞれに向かい
合いそれらに対向してX線検出部70a〜70cが搭載され
る。そして、X線高電圧装置は、コンバータユニット20
とインバータユニット30と高電圧発生回路ユニット40と
三分割され、それぞれが各X線管60a〜60cの間に重量が
ほぼ均等になるように実装配置される。コンバータユニ
ット20とインバータユニット30との電気的結線は、通常
の電線を用いることもあり得るが、その間の距離が比較
的大きいために電線のインダクタンスが大きくなりがち
であり、そのためインバータのスイッチがスイッチング
する際に前記インダクタンスに流れる電流の時間的変化
によって発生するサージ電圧が問題になる可能性が高
い。すなわち、このサージ電圧がスイッチの定格を越え
ると、そのスイッチの破損が懸念される。そのため、コ
ンバータユニット20とインバータユニット30の間の配線
におけるインダクタンス低減のために、図4に示すよう
に銅板と絶縁物との積層構造としたものを用いることも
有効な手段である。一方、インバータユニット30から高
電圧発生回路ユニット40までの結線においても、インバ
ータの高周波動作に対応してインダクタンスを低減する
ため、通常の電線の代わりに図4と同様にして銅板を用
いることも有効な手段となる。
Next, the mounting arrangement of the scanner rotating unit 100 of the X-ray CT apparatus according to the present invention in such a configuration will be described with reference to FIG. The scanner rotating unit 100 has a rotating frame 140 in which an opening 130 for inserting a subject is formed in the center, and on one side surface of the rotating frame 140, X-ray tubes 60a to 60c are mounted at equal intervals. , X-ray tubes 60a-60c face each other, and X-ray detectors 70a-70c are mounted so as to face them. Then, the X-ray high voltage apparatus is provided with the converter unit 20.
The inverter unit 30 and the high-voltage generating circuit unit 40 are divided into three parts, and are respectively mounted and arranged between the X-ray tubes 60a to 60c so that their weights are substantially equal. For electrical connection between the converter unit 20 and the inverter unit 30, it is possible to use ordinary electric wires, but since the distance between them is relatively large, the inductance of the electric wires tends to be large, which causes the inverter switch to switch. There is a high possibility that the surge voltage generated due to the temporal change of the current flowing through the inductance in this case becomes a problem. That is, if this surge voltage exceeds the rating of the switch, there is concern that the switch may be damaged. Therefore, in order to reduce the inductance in the wiring between the converter unit 20 and the inverter unit 30, it is also effective to use a laminated structure of a copper plate and an insulator as shown in FIG. On the other hand, even in the connection from the inverter unit 30 to the high voltage generation circuit unit 40, it is also effective to use a copper plate in the same manner as in FIG. 4 instead of the normal electric wire in order to reduce the inductance in response to the high frequency operation of the inverter. It becomes a means.

【0018】以上のような実装により、従来、スキャナ
全体の重量バランスを保つために用いていたカウンタバ
ランスウエイトを必要最小限に抑えることができ、スキ
ャンの際の機械的振動やブレ等も最小化することができ
る。そして、このことはより良好な診断画像が提供でき
ることに繋がるものである。
With the above-described mounting, the counter balance weight conventionally used to maintain the weight balance of the entire scanner can be suppressed to the necessary minimum, and the mechanical vibration and the shake during the scanning can be minimized. can do. And this leads to that a better diagnostic image can be provided.

【0019】次に図3は、本発明の第二の実施例を示し
たものであり、この実施例での電力給電及び信号伝送部
10の電力給電には、第一の実施例と異なり、特開平7-20
41926号公報,特開平8-336521号公報等に開示されてい
る電磁誘導送電手段2を適用するものである。このよう
にすれば、ブラシとスリップリングとの機械的な摺接に
よって生じる磨耗や腐食の問題は全く無くなり、さらな
る信頼性向上が期待できる。
Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. The power feeding and signal transmission section in this embodiment is shown in FIG.
Unlike the first embodiment, the power supply of 10 is different from the first embodiment.
The electromagnetic induction power transmission means 2 disclosed in Japanese Patent No. 41926, Japanese Patent Laid-Open No. 8-336521, etc. is applied. By doing so, the problems of wear and corrosion caused by mechanical sliding contact between the brush and the slip ring are completely eliminated, and further improvement in reliability can be expected.

【0020】なお、上記実施例においては、X線高電圧
装置を三つのユニットに分割し、それぞれを三つのX線
管の間に配置するようにしたが、本発明はこれに限ら
ず、X線高電圧装置を三つ以上のユニットに分割し、重
量バランスが最適(カウンタバランスウエイトが最小)
となるように、それらを各X線管の間に配置すればよ
い。その他、コンバータユニット20とインバータユニッ
ト30を一つにまとめた上で高電圧発生回路を2分割する
ことで全体として三ユニットとし、それらを各X線管の
間に配置するなどしても構わない。さらに、第一、第二
の実施例においては、コンバータ以降をスキャナ回転部
に搭載することとしたが、これに限らず、例えばX線高
電圧装置のインバータ以降をスキャナに搭載し、その搭
載した部分を三つ以上のユニットに分けて、それらを各
X線管の間に配置するなどしても本発明の目的は達成で
きる。また、上記の実施例は、X線源として3つのX線
管を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定
するものではなく、本発明の目的が達成できるものであ
れば3つ以上のX線源を有する多管球方式でも良い。
In the above embodiment, the X-ray high voltage device is divided into three units, and each unit is arranged between the three X-ray tubes. However, the present invention is not limited to this, and the X-ray high voltage device is not limited to this. The line high voltage device is divided into three or more units to optimize weight balance (minimum counter balance weight).
So that they can be placed between each X-ray tube. Alternatively, the converter unit 20 and the inverter unit 30 may be combined into one, and the high voltage generation circuit may be divided into two to form three units as a whole, which may be arranged between the X-ray tubes. . Furthermore, in the first and second embodiments, the converter and the subsequent parts are mounted on the scanner rotating part, but the invention is not limited to this. For example, the inverter and the subsequent parts of the X-ray high voltage device are mounted on the scanner, and the mounted part. The object of the present invention can be achieved by dividing the portion into three or more units and disposing them between the X-ray tubes. Further, in the above-mentioned embodiment, an example using three X-ray tubes as the X-ray source has been described, but the present invention is not limited to this, and three X-ray tubes can be used as long as the object of the present invention can be achieved. A multi-tube system having the above X-ray source may be used.

【0021】以上のように本発明の主旨は、3つ以上の
多管球式のX線CT装置において、スキャナへ搭載する
X線高電圧装置の全部又はその一部の重量をほぼ三等分
以上に分割しそれらを各管球の間に配置することでスキ
ャナ全体の重量バランスを確保することによって、カウ
ンタバランスウエイト等の余分な搭載物を最小限に留
め、一層高速スキャンに適した信頼性の高いX線CT装
置を提供できる点にある。
As described above, the gist of the present invention is to divide the weight of all or part of the X-ray high-voltage device mounted on the scanner into three or more equal parts in three or more multi-tube X-ray CT devices. By dividing the above and arranging them between each tube to ensure the weight balance of the entire scanner, extra load such as counter balance weight is minimized and reliability suitable for higher speed scanning The point is that a high-quality X-ray CT apparatus can be provided.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上、本発明によれば、スキャナへの搭
載物の重量バランスを確保するためのカウンタバランス
ウエイトを必要最小限とすることで、スキャナへの負担
を軽減すると同時にスキャンの際の機械的振動やブレ等
も最小化することができる。そして、このことはより良
好な診断画像が提供できることに繋がるもので、本発明
による3つ以上の多管球方式のX線CT装置は、従来の
一管球方式のX線CT装置と比較して、以下の効果が得
られる。
As described above, according to the present invention, the counterbalance weight for ensuring the weight balance of the objects mounted on the scanner is minimized to reduce the burden on the scanner and at the same time during scanning. Mechanical vibration, shake, etc. can also be minimized. This leads to the provision of a better diagnostic image, and the three or more multi-tube type X-ray CT apparatus according to the present invention is compared with the conventional one-tube type X-ray CT apparatus. As a result, the following effects can be obtained.

【0023】(1)X線管が3つの場合は、三分の一の
走査速度で同等の診断能を得ることができる。したがっ
て、高速スキャンが可能となり、心臓等動きの激しい臓
器の診断にも適用できる。
(1) When there are three X-ray tubes, equivalent diagnostic ability can be obtained at a scanning speed of one third. Therefore, high-speed scanning is possible, and the invention can be applied to diagnosis of organs such as the heart that move rapidly.

【0024】(2)回転によって生じる遠心力はスキャ
ン速度の二乗に比例することから、一管球方式に比べて
X線高電圧装置を構成する各ユニット及びX線管の機械
的強度の確保は格段に容易となる。
(2) Since the centrifugal force generated by the rotation is proportional to the square of the scanning speed, it is necessary to secure the mechanical strength of each unit and the X-ray tube which constitute the X-ray high voltage device as compared with the one-tube system. It will be much easier.

【0025】(3)電力供給がスリップリングとブラシ
との機械的な摺接により行なわれる場合にはその磨耗や
腐食の問題が軽減でき信頼性が向上できる。
(3) When power is supplied by mechanical sliding contact between the slip ring and the brush, the problems of wear and corrosion can be reduced and reliability can be improved.

【0026】(4)高速スキャン化に伴ってX線管に求
められるX線量が増加しその負担が増すが、本方式にお
いては三つ以上のX線管で分担するため、一つのX線管
の負担を軽減できる。
(4) The X-ray dose required for the X-ray tube increases with the increase in the speed of scanning, and the burden increases. However, in this method, three or more X-ray tubes are shared, so that one X-ray tube is used. Can reduce the burden of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるスキャナ回転部の各ユニットの実
装配置図。
FIG. 1 is a mounting layout view of each unit of a scanner rotating unit according to the present invention.

【図2】本発明による三管球方式のX線CT装置の第一
の実施例の構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a three-tube type X-ray CT apparatus according to the present invention.

【図3】本発明による三管球方式のX線CT装置の第二
の実施例の構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a second embodiment of a three-tube X-ray CT apparatus according to the present invention.

【図4】本発明の実施例におけるコンバータとインバー
タの電気的接続方法を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a method for electrically connecting a converter and an inverter in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…商用電源、2…電磁誘導送電手段、10…電力給電及び
信号伝送部、11…スリップリング、12…ブラシ、20…コ
ンバータユニット、30…インバータユニット、40…高電
圧発生回路、41…高電圧変圧器、42…高電圧整流器、44
…フィラメント加熱変圧器、51, 52…高電圧ケーブル、
60…X線管、61…X線管冷却器、70…X線検出部、71…
X線検出器、72…プリアンプ、80…画像処理装置、90…
画像表示装置、100…スキャナ回転部、110…被検体、12
0…テーブル、130…スキャナ開口部、140…スキャナ回
転枠
1 ... Commercial power supply, 2 ... Electromagnetic induction power transmission means, 10 ... Electric power feeding and signal transmission section, 11 ... Slip ring, 12 ... Brush, 20 ... Converter unit, 30 ... Inverter unit, 40 ... High voltage generation circuit, 41 ... High Voltage transformer, 42 ... High voltage rectifier, 44
… Filament heating transformer, 51, 52… High voltage cable,
60 ... X-ray tube, 61 ... X-ray tube cooler, 70 ... X-ray detector, 71 ...
X-ray detector, 72 ... Preamplifier, 80 ... Image processing device, 90 ...
Image display device, 100 ... Scanner rotating unit, 110 ... Subject, 12
0 ... table, 130 ... scanner opening, 140 ... scanner rotating frame

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電源を直流に変換するコンバータ
と、このコンバータからの直流電圧を交流に変換するイ
ンバータと,このインバータからの交流電圧を昇圧し整
流する高電圧発生回路を含むX線高電圧装置と、前記高
電圧発生回路からの直流電圧が供給されてX線を放射す
る少なくとも3つ以上のX線管と、これらのX線管に対
向して配置され該X線管から放射され被検体を透過した
X線の透過X線量分布を検出すると共にその検出信号を
増幅する3つ以上のX線検出部とを対向させて被検体の
周りに回転させるスキャナ回転部と、このスキャナ回転
部の3つ以上のX線検出部からの出力信号を処理して診
断部位の断層像を再構成する画像処理装置と、この画像
処理装置からの出力信号を入力して断層像を表示する画
像表示装置と、スキャナ回転部に搭載されたX線高電圧
装置に電力を供給するための電力給電部を備えて成るX
線CT装置において、上記X線高電圧装置を少なくとも
3個以上のユニットに分割し、それら分割した各ユニッ
トを上記複数のX線管の間のスキャナ回転部に搭載して
成るX線CT装置。
1. An X-ray high voltage including a converter for converting a commercial power source into a direct current, an inverter for converting a direct current voltage from the converter into an alternating current, and a high voltage generating circuit for boosting and rectifying the alternating voltage from the inverter. A device, at least three or more X-ray tubes that are supplied with the DC voltage from the high-voltage generating circuit and emit X-rays, and are arranged so as to face these X-ray tubes and are emitted from the X-ray tubes. A scanner rotating unit that rotates around a subject by facing three or more X-ray detecting units that detect the transmitted X-ray dose distribution of X-rays that have passed through the sample and that amplifies the detection signal, and the scanner rotating unit. Image processing apparatus for processing output signals from three or more X-ray detection units to reconstruct a tomographic image of a diagnostic region, and image display for inputting output signals from the image processing apparatus to display a tomographic image The device and the scan X comprising a power supply unit for supplying power to the X-ray high voltage device mounted on the rotating unit
In an X-ray CT apparatus, the X-ray high voltage apparatus is divided into at least three or more units, and each of the divided units is mounted on a scanner rotating unit between the plurality of X-ray tubes.
【請求項2】 上記各ユニットの間の全てあるいは一部
の電気的接続に銅板と絶縁物との積層構造体を用いたこ
とを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
2. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein a laminated structure of a copper plate and an insulator is used for electrical connection of all or some of the units.
【請求項3】 上記スキャナ回転部に搭載されたX線高
電圧装置に電力を給電する電力給電手段は、電磁誘導に
よる非接触給電手段であることを特徴とする請求項1に
記載のX線CT装置。
3. The X-ray according to claim 1, wherein the power feeding means for feeding power to the X-ray high-voltage device mounted on the scanner rotating unit is a non-contact power feeding means by electromagnetic induction. CT device.
【請求項4】 上記分割する各ユニットは、コンバータ
と、インバータと、高電圧発生回路であることを特徴と
する請求項1に記載のX線CT装置。
4. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein each unit to be divided is a converter, an inverter, and a high voltage generating circuit.
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JP2009050640A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Toshiba Corp X-ray CT system
US7623619B2 (en) 2006-12-22 2009-11-24 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray CT apparatus
KR101777229B1 (en) * 2016-10-11 2017-09-11 포인트랩 주식회사 3d scanner

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7623619B2 (en) 2006-12-22 2009-11-24 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray CT apparatus
JP2009050640A (en) * 2007-08-29 2009-03-12 Toshiba Corp X-ray CT system
KR101777229B1 (en) * 2016-10-11 2017-09-11 포인트랩 주식회사 3d scanner
WO2018070697A1 (en) * 2016-10-11 2018-04-19 Pointlab Corporation 3d scanner

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