[发明专利]X射线产生单元和放射线摄影装置

说明书

技术领域

本发明涉及在医疗设备的领域中使用的放射线摄影装置。特别地，本发明涉及包含X射线产生单元的放射线摄影装置，该X射线产生单元包含多个靶(target)和前方(forward)遮蔽部件。

背景技术

在最近的诸如乳腺摄影的放射线摄影的领域中，断层合成(tomosynthesis)成像已经被利用为分离关于被检体的被检体深度方向上的信息的方法。在断层合成成像中，通过从多个角度向被检体施加X射线获取多个图像，并且由此获取的多个图像被重构为断层摄影图像。

存在通过依次使用被保持静止的多个X射线源从多个角度向被检体施加X射线的断层合成成像技术。美国专利申请公开No.2004/0213378公开了包含以预定的间隔排列多个X射线源的X射线源单元和具有与排列的X射线源对应地设置的多个开口的遮蔽部件单元的放射线摄影装置。

发明内容

技术问题

确定由放射线摄影装置获取的图像的分辨率的主要因素中的一个是X射线源的焦斑(focal spot)直径。在本发明的每个实施例中，放射线摄影装置的焦斑的大小基本上与从电子源向各个靶发射的电子束的焦斑的大小对应。在下文中，在靶上限定的电子束的焦斑被称为“焦斑”。

从增加要被获取的图像的分辨率的观点，希望焦斑直径尽可能小。另一方面，从形成靶的材料的耐热性和X射线的强度的观点，流过靶的阳极电流的密度的上限和焦斑直径的下限被规定。一般地，有限的“焦斑直径”与考虑靶的耐热性的数十微米的下限和考虑分辨率的数毫米的上限一起利用。

在由美国专利申请公开No.2004/0213378所公开的放射线摄影装置中，具有与包含于X射线源单元中的X射线源的阵列对应地设置的多个开口的遮蔽部件被设置在X射线源单元的前侧。

遮蔽部件单元包含“隔开物(partition)”，使得可以以阵列的形式彼此分开地提取多个X射线束。隔开物具有用于使X射线衰减的“高度(厚度)”，以防止沿不希望的方向发射X射线。一般地，沿从焦斑向X射线检测单元的方向，包含于遮蔽部件单元中的隔开物的“高度”的范围为从0.1mm或更大到数十毫米或更小。

在包含这样的遮蔽部件单元的放射线摄影装置中，在每个X射线束的排列多个靶的方向上的外侧不可避免地形成归因于“焦斑直径”和遮蔽部件单元的隔开物的“高度”的半阴影。该半阴影是从检测器看到的焦点图像中的强度比主X射线成分的强度低的X射线成分。半阴影是可能在获取的图像中导致伪像的不必要成分。并且，形成半阴影的X射线的强度沿排列多个靶的方向改变。因此，在触发获取图像的质量的劣化方面，半阴影也是不必要成分。

在包含单个靶的放射线摄影装置中，通过增加前方遮蔽部件的“高度”，半阴影可以减小到可忽略的水平。另一方面，在包含多个靶和遮蔽部件单元的放射线摄影装置中，使多个X射线束彼此重合。为了这样做，隔开物的“高度”被限制。因此，产生大的半阴影区。

并且，由于沿排列多个靶的方向在其焦斑没有缺损(eclipse)的主曝射区(exposed region)的外侧产生这样的半阴影区，因此半阴影区趋于泄漏到放射线摄影装置的外部而不是进入到主曝射区中。

为了抑制半阴影泄漏到放射线摄影装置的外部，可利用遮蔽部件覆盖放射线摄影装置的全部。然而，在这样的配置中，重量增加并且重心上升。因此，放射线摄影装置变得不稳定，从而增加成像期间图像模糊的可能性。因此，在可用性和成像性能方面，存在对于通过遮蔽部件的有效布置来限制半阴影的范围的放射线摄影装置的需求。

在另一提议中，包含遮蔽部件单元的放射线摄影装置被应用于通过使不同X射线束的范围彼此重合来执行成像的断层摄影。日本专利公开No.2010-115270公开了包含具有与多个透射型靶对应地设置的多个可变开口的遮蔽部件的X射线产生单元。在日本专利公开No.2010-115270中，通过调整设置在格子类型的遮蔽部件单元中的可变开口的位置使多个X射线束彼此重合。

在包含这样的遮蔽部件单元的放射线摄影装置中，透过遮蔽部件单元的角部的射束产生半阴影。该半阴影是透过遮蔽部件单元的X射线成分。存在减小这样的半阴影的需要，因为半阴影会泄漏到放射线摄影装置的外部或者半阴影可能在得到的断层摄影图像中导致伪像。

本发明提供减小可能泄漏到放射线摄影装置的外部的半阴影的放射线摄影装置。本发明还提供减小归因于前方遮蔽部件的形状的半阴影的X射线产生单元。

问题的解决方案