特許 7171319 Ｘ線ＣＴ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-07

(45)【発行日】2022-11-15

(54)【発明の名称】Ｘ線ＣＴ装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20221108BHJP

   H05G 1/04 20060101ALI20221108BHJP

   H01J 35/00 20060101ALI20221108BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 320C

H05G1/04

H01J35/00 Z

A61B6/03 321B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018163488

(22)【出願日】2018-08-31

(65)【公開番号】P2019051302

(43)【公開日】2019-04-04

【審査請求日】2021-06-02

(31)【優先権主張番号】P 2017178171

(32)【優先日】2017-09-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】本多 豊正

【審査官】蔵田 真彦

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１０－００３９７９５（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２９３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１５７５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４５８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０３２５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０４１４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／１４

Ｈ０５Ｇ １／００－２／００

Ｈ０１Ｊ ３５／００－３５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転可能な架台ベースと、
前記架台ベースに固定され、開口を有するハウジングと、
前記架台ベースに固定されたハウジングの内部に着脱可能に配置され、熱電子を発生する陰極と前記熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極とを備えるインサートと、
前記開口側に着脱可能に固定され、前記ハウジング内に空気を流入させる送風部と、
を備える、Ｘ線ＣＴ装置。

【請求項2】

前記ハウジングは、前記架台ベースに対向する側の反対側に前記開口を有する、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項3】

前記インサートは、前記ハウジング内に配置され、一端に設けられた固定部を介して前記架台ベースに着脱可能に固定される、請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項4】

前記ハウジング内に配置され、前記陽極を回転させるステータコイルを更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項5】

前記インサートは、外面に、前記空気の流れ方向と直交する溝を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項6】

前記ハウジングは、内面に、前記空気の流れ方向と直交する溝を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項7】

前記ハウジングは、前記開口側の内面又は外面に螺旋状の溝を有し、
前記送風部は、前記開口側の内面又は外面に当接する面に螺旋状の溝を有し、
前記ハウジングにおける螺旋状の溝と前記送風部における螺旋状の溝とが螺合することで、前記送風部が前記ハウジングに固定される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項8】

前記インサートは、外面に、前記空気の流れ方向に沿った溝を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項9】

前記ハウジングは、内面に、前記空気の流れ方向に沿った溝を有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【請求項10】

前記ハウジングは、耐熱性を有する樹脂により構成される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及びインサートに関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線ＣＴ装置がＸ線の発生に用いるインサートには、陽極（ターゲット）やベアリングといった部品が含まれる。これら部品には寿命があり、長期間使用されれば劣化していくため、いずれはインサートの故障が生じる。そして、故障したインサートについては、交換する必要がある。また、インサートはＸ線発生時に発熱があるため、通常、冷却液に満たされたハウジング内に配置される。

【0003】

ここで、インサートが故障した場合、インサートを交換すれば十分ではあるものの、冷却液に満たされたハウジング内のインサートのみを交換することは困難であり、通常、ハウジング等の周辺部品と併せて交換されていた。即ち、インサートのみが故障した場合でも、故障していない部品までもが交換され、部品代が高額となっていた。また、交換部品が大きく且つ重くなり、交換作業の負担が大きくなっていた。例えば、Ｘ線遮蔽のための鉛板を有するハウジングや冷却液をも交換するとなれば、交換部品は数十ｋｇになる場合があり、交換作業に人手を要していた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－７４３６１号公報

【文献】特開２０１６－１８６８７号公報

【文献】特開２００４－１４６２９５号公報

【文献】特開２０１６－１６２５２５号公報

【文献】特開２０００－１５７５３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、インサートの交換を容易にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、回転可能な架台ベースと、ハウジングと、インサートと、送風部とを備える。ハウジングは、前記架台ベースに固定され、開口を有する。インサートは、前記ハウジング内に着脱可能に配置され、熱電子を発生する陰極と前記熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極とを備える。送風部は、前記開口側に着脱可能に固定され、前記ハウジング内に空気を流入させる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の回転部の一例を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係るインサート及びステータコイルの一例を示す図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係るハウジングの一例を示す図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る送風部の一例を示す図である。

【図6】図６は、第１の実施形態に係るインサート、ハウジング、ステータコイル及び送風部の一例を示す図である。

【図7】図７は、第１の実施形態におけるインサートの空冷について説明するための図である。

【図8A】図８Ａは、第１の実施形態に係るインサートの交換手順の一例を示す図である。

【図8B】図８Ｂは、第１の実施形態に係るインサートの交換手順の一例を示す図である。

【図9】図９は、第２の実施形態に係る溝の形状の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、Ｘ線ＣＴ装置及びインサートの実施形態について詳細に説明する。以下では、一例として、インサートを含んだＸ線ＣＴ装置について説明する。

【0009】

（第１の実施形態）
図１を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示すブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、図１に示すように、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。なお、図１においては、非チルト状態での回転フレーム１６の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とする。

【0010】

架台装置１０は、インサート１１と、Ｘ線検出器１５と、回転フレーム１６と、Ｘ線高電圧装置１７と、制御装置１８と、ウェッジ１９と、コリメータ２０と、データ収集回路２１とを有する。

【0011】

インサート１１（Ｘ線管）は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。インサート１１は、Ｘ線高電圧装置１７から供給される高電圧により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射する。また、インサート１１は、架台装置１０の回転フレーム１６（架台ベース）との着脱を可能とする固定部を有し、図示しないハウジング１２内に配置される。なお、インサート１１及びハウジング１２については後述する。

【0012】

Ｘ線検出器１５は、インサート１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した信号をデータ収集回路２１へと出力する。Ｘ線検出器１５は、例えば、インサート１１の焦点を中心とした１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列された複数のＸ線検出素子列を有する。Ｘ線検出器１５は、例えば、チャネル方向に複数のＸ線検出素子が配列されたＸ線検出素子列がスライス方向（列方向、roｗ方向）に複数配列された構造を有する。また、Ｘ線検出器１５は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管（フォトマルチプライヤー：ＰＭＴ）等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１５は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。

【0013】

回転フレーム１６（架台ベース）は、インサート１１とＸ線検出器１５とを対向支持し、制御装置１８によってインサート１１とＸ線検出器１５とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転フレーム１６は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム１６は、インサート１１及びＸ線検出器１５に加えて、Ｘ線高電圧装置１７やデータ収集回路２１を更に支持することもできる。更に、回転フレーム１６は、図１において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。以下では、架台装置１０において、回転フレーム１６と共に回転移動する部分及び回転フレーム１６を回転部とも記載する。

【0014】

なお、データ収集回路２１が生成した検出データは、回転フレーム１６に設けられた発光ダイオード（Light Emitting Diode: ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。ここで、非回転部分とは、例えば、回転フレーム１６を回転可能に支持する固定フレーム等である。なお、回転フレーム１６から架台装置１０の非回転部分への検出データの送信方法は、光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。

【0015】

Ｘ線高電圧装置１７は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、インサート１１に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、インサート１１が照射するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。なお、Ｘ線高電圧装置１７は、回転フレーム１６に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。

【0016】

制御装置１８は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構と、この機構を制御する回路とを含む。制御装置１８は、入力インターフェース４３や架台装置１０に設けられた入力インターフェース等からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う。例えば、制御装置１８は、回転フレーム１６の回転や架台装置１０のチルト、寝台装置３０及び天板３３の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置１８は、架台装置１０をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度（チルト角度）情報により、Ｘ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１６を回転させる。なお、制御装置１８は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。

【0017】

ウェッジ１９は、インサート１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１９は、インサート１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、インサート１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１９は、ウェッジフィルタ（wedge filter）やボウタイフィルタ（bow-tie filter）であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工して構成される。

【0018】

コリメータ２０は、ウェッジ１９を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。コリメータ２０は、図示しないコリメータ調整回路によって、開口度及び位置が調整される。これにより、インサート１１が発生させたＸ線の照射範囲が調整される。

【0019】

データ収集回路２１は、ＤＡＳ（Data Acquisition System）である。データ収集回路２１は、Ｘ線検出器１５の各Ｘ線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。データ収集回路２１は、例えば、プロセッサにより実現される。

【0020】

寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、天板３３の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。

【0021】

コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。

【0022】

メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ４１は、投影データや再構成画像データを記憶する。また、例えば、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。

【0023】

ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成されたＣＴ画像や、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を出力する。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。

【0024】

入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパネル等により実現される。

【0025】

処理回路４４は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。例えば、処理回路４４は、スキャン制御機能４４１、画像生成機能４４２、表示制御機能４４３及び制御機能４４４を有する。処理回路４４は、例えば、プロセッサにより実現される。

【0026】

例えば、処理回路４４は、メモリ４１からスキャン制御機能４４１に相当するプログラムを読み出して実行することにより、Ｘ線ＣＴ装置１を制御してスキャンを実行する。ここで、スキャン制御機能４４１は、例えば、コンベンショナルスキャンやヘリカルスキャン、ステップアンドシュート方式といった種々の方式でのスキャンを実行することができる。

【0027】

具体的には、スキャン制御機能４４１は、寝台駆動装置３２を制御することにより、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内へ移動させる。また、スキャン制御機能４４１は、Ｘ線高電圧装置１７を制御することにより、インサート１１へ高電圧を供給させる。また、スキャン制御機能４４１は、コリメータ９の開口度及び位置を調整する。また、スキャン制御機能４４１は、制御装置１８を制御することにより、回転フレーム１６を含む回転部を回転させる。また、スキャン制御機能４４１は、データ収集回路２１に投影データを収集させる。

【0028】

また、例えば、処理回路４４は、メモリ４１から画像生成機能４４２に相当するプログラムを読み出して実行することにより、データ収集回路２１から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理を施す前のデータ（検出データ）および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。また、例えば、画像生成機能４４２は、ＣＴ画像データを生成する。具体的には、画像生成機能４４２は、前処理後の投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。また、画像生成機能４４２は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、ＣＴ画像データを任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。

【0029】

また、例えば、処理回路４４は、メモリ４１から表示制御機能４４３に相当するプログラムを読み出して実行することにより、ＣＴ画像をディスプレイ４２に表示する。また、例えば、処理回路４４は、メモリ４１から制御機能４４４に相当するプログラムを読み出して実行することにより、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。

【0030】

なお、図１においては、スキャン制御機能４４１、画像生成機能４４２、表示制御機能４４３及び制御機能４４４の各処理機能が単一の処理回路４４によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路４４は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路４４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。

【0031】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ４１に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリ４１にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。

【0032】

次に、図２を用いて、Ｘ線ＣＴ装置１における回転部について説明する。図２は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の回転部の一例を示す図である。図２に示す回転部は、架台装置１０において回転移動する部分であり、例えば、図示しない固定フレームにより支持される。

【0033】

図２に示すように、回転部は、回転フレーム１６の他、ハウジング１２、送風部１４、Ｘ線検出器１５、データ収集回路２１、冷却装置２２、電源ユニット２３、電源ユニット２４、電源制御ユニット２５及び放熱口２６等を含む。更に、回転部は、図示しないインサート１１、ステータコイル１３等を含む。

【0034】

電源ユニット２３及び電源ユニット２４は、Ｘ線高電圧装置１７の一例であり、インサート１１に管電圧を供給する。また、電源制御ユニット２５は、電源ユニット２３及び電源ユニット２４を制御する。

【0035】

冷却装置２２は、図２に示すように、ハウジング１２に隣接して設けられ、ハウジング１２内のインサート１１がＸ線を発生する際に生じる熱を冷却する。例えば、冷却装置２２は、ポンプとラジエターを含み、インサート１１に冷却液Ｌ１を供給する。ここで、冷却液Ｌ１は、例えば、水やオイル等である。一例を挙げると、まず、インサート１１は、Ｘ線発生時に、冷却装置２２から供給された冷却液Ｌ１を用いて図３の陽極１１２を冷却し、温度が上昇した冷却液Ｌ１を冷却装置２２に送る。冷却装置２２は、温度が上昇した冷却液Ｌ１をラジエターにより冷却した後、再度、インサート１１に冷却液Ｌ１を供給する。放熱口２６は、冷却装置２２において発生した熱を外部に放出する。

【0036】

図２に示すように、送風部１４は、ハウジング１２に固定され、ハウジング１２内に空気を流入させる。ハウジング１２は、内部にインサート１１及びステータコイル１３が配置される。ここで、ハウジング１２は、図２に示すように、Ｘ線検出器１５に対向する位置にＸ線窓１２２を有する。インサート１１から照射されたＸ線は、Ｘ線窓１２２を通って被検体Ｐに照射され、被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１５により検出される。なお、インサート１１、ハウジング１２、ステータコイル１３及び送風部１４については後述する。

【0037】

回転部におけるインサート１１は、スキャン制御機能４４１による制御の下、回転部の回転に伴って、被検体Ｐの周囲を回転移動しながらＸ線の照射を行う。例えば、架台装置１０が非チルト状態の場合、回転部はＺ軸に平行な軸を回転軸として回転し、インサート１１は、回転中心に位置する被検体Ｐに対して連続的にＸ線を照射する。また、回転部におけるＸ線検出器１５は、回転部の回転に伴って、被検体Ｐの周囲を回転しながら、被検体Ｐを透過したＸ線を検出し、電気信号をデータ収集回路２１に出力する。更に、回転部におけるデータ収集回路２１は、Ｘ線検出器１５から出力された電気信号に基づいて、投影データを生成し、処理回路４４に送信する。そして、画像生成機能４４２は、回転部から送信された投影データに基づいて、ＣＴ画像データを生成する。

【0038】

次に、図３を用いて、インサート１１及びステータコイル１３について説明する。図３は、第１の実施形態に係るインサート１１及びステータコイル１３の一例を示す図である。なお、図３においては、後述する回転軸Ｚｒ及びＸ線窓１１５を含んだ平面におけるインサート１１及びステータコイル１３の断面を示す。図３に示すように、インサート１１は、陰極１１１と、陽極１１２と、ベアリング１１３と、筐体１１４と、Ｘ線窓１１５と、冷却液Ｌ１が通る空洞１１６と、固定部１１７ａと、固定部１１７ｂと、固定部１１７ｃとを有する。

【0039】

陰極１１１は、図３に示すように、熱電子Ｅを発生する。陰極１１１は、例えば、タングステンで作製されたフィラメントである。ここで、熱電子とは、フィラメントに流れる電流により発生した熱により励起され、フィラメントの外に飛び出す電子である。

【0040】

陽極１１２は、陰極１１１が放出する熱電子Ｅの衝突を受けてＸ線Ｒを発生させる。具体的には、まず、陰極１１１と陽極１１２との間に電位差が設けられる。例えば、陽極１１２を接地し、陰極１１１の電位をマイナスとすることにより、陰極１１１と陽極１１２との間に電位差が設けられる。この電位差により、陰極１１１が放出した熱電子Ｅは加速されて陽極１１２に衝突し、Ｘ線Ｒが発生する。

【0041】

ここで、陽極１１２は、回転軸Ｚｒを軸として回転する回転体であり、回転軸Ｚｒの軸方向から見ると円形となっている。また、陽極１１２は、図３に示すように、半径が大きな部分及び半径が小さな部分を有する。ここで、陽極１１２の半径とは、回転軸Ｚｒに垂直な平面において、陽極１１２の外周から回転軸Ｚｒまでの距離である。半径が大きな部分は陽極１１２の＋Ｚ方向側に位置し、陰極１１１が放出する熱電子Ｅを受けてＸ線Ｒを発生する。ここで、半径が大きな部分は、図３に示すように、陰極１１１に近づくにつれて半径が次第に小さくなる傘状の形状を有する。また、半径が小さな部分は、陽極１１２の－Ｚ方向側に位置し、ベアリング１１３により支持される。

【0042】

ここで、陽極１１２は、ベアリング１１３により回転可能に支持されており、ステータコイル１３が発生させる回転磁界により回転する。陽極１１２は、回転することにより、熱電子Ｅの衝突によって発熱する位置を分散させ、発熱による陽極１１２の溶解を回避する。

【0043】

筐体１１４は、図３に示すように、陰極１１１、陽極１１２及びベアリング１１３を収納する。筐体１１４は、例えば、金属で作製される。また、筐体１１４は、Ｘ線窓１１５及び冷却液Ｌ１が通る空洞１１６を有する。Ｘ線窓１１５は、陽極１１２が発生させたＸ線Ｒを通過させる。また、冷却液Ｌ１が通る空洞１１６は、熱電子Ｅの衝突によって発熱する陽極１１２を冷却する。更に、筐体１１４は、外面に、溝１１４ａを有する。なお、溝１１４ａについては後述する。また、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃは、回転フレーム１６に対して着脱される。これにより、インサート１１が回転フレーム１６に対して着脱される。

【0044】

次に、図４を用いて、ハウジング１２について説明する。図４は、第１の実施形態に係るハウジング１２の一例を示す図である。なお、図４においては、後述するＸ線窓１２２及び放熱口１２３を含んだ平面におけるハウジング１２の断面を示す。図４に示すように、ハウジング１２は、筐体１２１、Ｘ線窓１２２、放熱口１２３及び開口１２４を有する。また、ハウジング１２は、インサート１１及びステータコイル１３を内部に収納することができる。

【0045】

筐体１２１は、内部にインサート１１が配置された場合に、陽極１１２が発生させたＸ線Ｒを遮蔽することができる材料で作製される。例えば、筐体１２１は、鉛を含んだ金属により作製される。更に、筐体１２１は、内面に、溝１２１ａ及び溝１２１ｂを有する。なお、溝１２１ａ及び溝１２１ｂについては後述する。

【0046】

Ｘ線窓１２２は、陽極１１２が発生させ、Ｘ線窓１１５を通過したＸ線Ｒを通過させる。放熱口１２３は、後述する送風部１４によってハウジング１２内に流入し、インサート１１を冷却した空気を外部に流出させる。開口１２４は、インサート１１及びステータコイル１３を筐体１２１内に出し入れしたり、送風部１４を取り付けたりするためのスペースである。

【0047】

次に、図５を用いて、送風部１４について説明する。図５は、第１の実施形態に係る送風部１４の一例を示す図である。なお、図５においては、ファン１４１の回転軸に沿った平面における送風部１４の断面を示す。図５に示すように、送風部１４は、ファン１４１と、溝１４２とを有する。ファン１４１は、羽根及びモータ等から構成される。例えば、ファン１４１は、電力の供給を受けて、モータが駆動して羽根が回転することにより、送風を行う。なお、溝１４２については後述する。

【0048】

ここで、送風部１４が有する羽根は、陽極１１２が発生させたＸ線Ｒを遮蔽するものであってもよい。例えば、送風部１４が有する複数の羽根は、Ｘ線Ｒを遮蔽することができる材料で作製されるとともに、陽極１１２から見て互いに重なるように構成される。一例を挙げると、送風部１４が有する複数の羽根は、Ｘ線遮蔽金属を含んだ樹脂により作製される。ここで、Ｘ線遮蔽金属としては、例えば、鉛やタングステン等の金属を選択することができる。また、樹脂としては、耐熱性を有する任意の樹脂を選択することができる。例えば、送風部１４が有する複数の羽根は、ポリエーテルサルフォン（polyethersulfone：ＰＥＳ）や、ポリサルフォン、ポリイミド等の樹脂により作成される。また、送風部１４が有する複数の羽根は、耐熱性を有する樹脂であって、炭素繊維により強化した樹脂（ＣＦＰＲ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）により作製されてもよい。

【0049】

以上、インサート１１、ハウジング１２、ステータコイル１３及び送風部１４の各々について説明した。次に、図６を用いて、インサート１１、ハウジング１２、ステータコイル１３及び送風部１４の取付け状態及び使用状態について説明する。図６は、第１の実施形態に係るインサート１１、ハウジング１２、ステータコイル１３及び送風部１４の一例を示す図である。なお、図６においては、回転軸Ｚｒ、Ｘ線窓１１５及びＸ線窓１２２を含んだ平面におけるハウジング１２及びステータコイル１３の断面と、インサート１１及び送風部１４の外観とを示す。

【0050】

ハウジング１２は、回転フレーム１６に対して固定される。例えば、ハウジング１２は、図示しないボルトやナット等を用いて、回転フレーム１６に対して固定される。ここで、ハウジング１２は、図６に示すように、回転フレーム１６に対向する側と反対側に開口１２４が位置するように固定される。

【0051】

インサート１１及びステータコイル１３は、ハウジング１２内に配置される。なお、インサート１１は、熱電子Ｅが陽極１１２に衝突する位置（Ｘ線焦点）と、Ｘ線窓１１５と、Ｘ線窓１２２とが一列に並ぶようにして固定される。これにより、インサート１１内で発生したＸ線Ｒが、ハウジング１２の外部に位置する被検体Ｐに対して照射される。

【0052】

ここで、インサート１１は、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃを介して、回転フレーム１６に固定される。例えば、インサート１１は、固定部１１７ａが回転フレーム１６におけるホース１６ａ及びホース１６ｂと接続され、固定部１１７ｂが回転フレーム１６におけるケーブル１６ｃと接続され、固定部１１７ｃが回転フレーム１６におけるケーブル１６ｄと接続されることにより、回転フレーム１６に固定される。

【0053】

例えば、固定部１１７ａと、ホース１６ａ及びホース１６ｂとは、ホースを接続して流体の流れを確保するコネクタの端子を有する。この場合、固定部１１７ａの端子をホース１６ａ及びホース１６ｂの端子に押し付けることにより、固定部１１７ａがホース１６ａ及びホース１６ｂと接続される。

【0054】

ここで、固定部１１７ａと接続されたホース１６ａは、空洞１１６に冷却液Ｌ１を供給する。一例を挙げると、まず、図２に示した冷却装置２２が、ラジエターを用いて冷却した冷却液Ｌ１をホース１６ａに供給する。次に、ホース１６ａから固定部１１７ａを介してインサート１１に冷却液Ｌ１が供給され、空洞１１６は、冷却液Ｌ１を用いて陽極１１２を冷却する。その後、陽極１１２を冷却して温度が上昇した冷却液Ｌ１は、ホース１６ｂを通って冷却装置２２に送られ、再度冷却される。なお、固定部１１７ａは、ホースを接続して冷却液Ｌ１の流れを確保することに加え、インサート１１の重量を支える構造を有してもよい。

【0055】

また、例えば、固定部１１７ｂ及びケーブル１６ｃは、配線を接続するコネクタの端子を有する。この場合、固定部１１７ｂの端子をケーブル１６ｃの端子に押し付けることにより、固定部１１７ｂがケーブル１６ｃと接続される。ここで、固定部１１７ｂと接続されたケーブル１６ｃは、例えば、ステータコイル１３に電力を供給する。なお、固定部１１７ｂは、ケーブル１６ｃとの間で電気的な接続を確保することに加え、インサート１１の重量を支える構造を有してもよい。

【0056】

また、例えば、固定部１１７ｃ及びケーブル１６ｄは、配線を接続するコネクタの端子を有する。この場合、固定部１１７ｃの端子をケーブル１６ｄの端子に押し付けることにより、固定部１１７ｃがケーブル１６ｄと接続される。ここで、固定部１１７ｃと接続されたケーブル１６ｄは、例えば、陰極１１１が熱電子Ｅの発生に用いる電力を供給する。なお、固定部１１７ｃは、ケーブル１６ｄとの間で電気的な接続を確保することに加え、インサート１１の重量を支える構造を有してもよい。

【0057】

ここで、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ、固定部１１７ｃ、ホース１６ａ、ホース１６ｂ、ケーブル１６ｃ及びケーブル１６ｄが有する端子は、対の端子に押し付けられることで接続され、対の端子から引き抜くことで接続が解除される。例えば、固定部１１７ａの端子をホース１６ａ及びホース１６ｂの端子に押し付けることによって固定部１１７ａとホース１６ａ及びホース１６ｂとが接続され、固定部１１７ａの端子をホース１６ａ及びホース１６ｂの端子から引き抜くことによって固定部１１７ａとホース１６ａ及びホース１６ｂとの接続が解除される。また、例えば、固定部１１７ｂの端子をケーブル１６ｃの端子に押し付けることによって固定部１１７ｂとケーブル１６ｃとが接続され、固定部１１７ｂの端子をケーブル１６ｃの端子から引き抜くことによって固定部１１７ｂとケーブル１６ｃとの接続が解除される。また、例えば、固定部１１７ｃの端子をケーブル１６ｄの端子に押し付けることによって固定部１１７ｃとケーブル１６ｄとが接続され、固定部１１７ｃの端子をケーブル１６ｄの端子から引き抜くことによって固定部１１７ｃとケーブル１６ｄとの接続が解除される。即ち、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃは、回転フレーム１６に対して着脱される。

【0058】

なお、上述した固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃは、特許請求の範囲における固定部の一例である。図６に示したように、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃは、インサート１１の一端に設けられ、インサート１１を回転フレーム１６に取り付ける。

【0059】

また、図６においては、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃの３つの固定部を示したが、固定部の数は任意である。例えば、インサート１１は、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃと同じ一端に、インサート１１の重量を支える固定部を更に有する場合であってもよい。また、例えば、インサート１１は、図６における複数の固定部を集約してもよい。

【0060】

また、図６においては、インサート１１が、ハウジング１２の筐体１２１を間に挟んで、回転フレーム１６に固定される場合を示した。しかしながら、インサート１１は、ハウジング１２の筐体１２１を間に挟むことなく、回転フレーム１６に直接的に固定される場合であってもよい。即ち、ハウジング１２は、回転フレーム１６と接する面を開口としてもよい。

【0061】

送風部１４は、ハウジング１２の開口１２４側において固定される。例えば、図６に示すように、ハウジング１２は、開口１２４側の内面に螺旋状の溝１２１ｂを有し、送風部１４は、開口１２４側の内面に当接する面に螺旋状の溝１４２を有する。この場合、溝１２１ｂと溝１４２とが螺合することにより、送風部１４がハウジング１２に固定される。より具体的には、ハウジング１２における開口１２４に対し、－Ｚ方向側から送風部１４を押し付けつつ回転させることで、雌ねじとしての溝１２１ｂと、雄ねじとしての溝１４２とが螺合し、送風部１４がハウジング１２に固定される。なお、図６においては、ハウジング１２の内面に溝１２１ｂが設けられ、送風部１４の外面に溝１４２が設けられる場合を示すが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ハウジング１２の外面に溝１２１ｂが設けられ、送風部１４の内面に溝１４２が設けられる場合であってもよい。また、送風部１４及びハウジング１２は、溝１２１ｂ及び溝１４２を有しないこととしてもよい。例えば、送風部１４は、ボルトやナット等を用いて、ハウジング１２の開口１２４側に固定されてもよい。

【0062】

更に、送風部１４は、陽極１１２が発生させたＸ線Ｒを遮蔽するものであってもよい。例えば、送風部１４は、空気を送り出す面及び空気を吸入する面の少なくとも一方に、空気の流れを許容しつつ、Ｘ線Ｒを遮蔽する部材を有する。かかる部材は、例えば、鉛を含んだ金属板により構成した複数の羽根（スラット）を、陽極１１２から見て互いに重なるように、かつ、羽根と羽根との間に空気が流れるための隙間を設けて構成される。

【0063】

図６を用いて説明したようにして、インサート１１、ハウジング１２、ステータコイル１３及び送風部１４がそれぞれ取り付けられる。かかる取付け状態の下、インサート１１はＸ線Ｒの照射を行う。また、インサート１１がＸ線Ｒを発生させている間、冷却液Ｌ１が通る空洞１１６は、陽極１１２を冷却する。ここで、冷却液Ｌ１が通る空洞１１６による陽極１１２の冷却に加えて、インサート１１全体としての冷却が必要となる場合がある。さらに、ステータコイル１３からの発熱についても、冷却を行う必要がある。

【0064】

そこで、Ｘ線ＣＴ装置１においては、送風部１４がハウジング１２内に流入させる空気を用いて、インサート１１及びステータコイル１３の空冷を行う。例えば、送風部１４がハウジング１２内に流入させた空気は、図７における矢印のように流れて、インサート１１及びステータコイル１３を冷却する。なお、図７は、第１の実施形態におけるインサート１１の空冷について説明するための図である。以下では、送風部１４から放熱口１２３までの間における空気の流れが示す方向を、流れ方向Ｚｆと記載する。即ち、流れ方向Ｚｆは、図７における矢印が示す方向であり、概ねＺ方向と一致するものの、位置によって変化する方向である。

【0065】

具体的には、送風部１４がハウジング１２内に流入させた空気は、図７に示すように、ハウジング１２の内面と、インサート１１及びステータコイル１３の外面との間を流れ、インサート１１及びステータコイル１３を冷却した後、ハウジング１２の放熱口１２３から外部に排出される。

【0066】

ここで、インサート１１の筐体１１４は、図７に示すように、空気の流れ方向Ｚｆと直交する溝１１４ａを有する。また、ハウジング１２の筐体１２１は、図７に示すように、空気の流れ方向Ｚｆと直交する溝１２１ａを有する。ハウジング１２内を流れる空気は、空気の粘度及び流れる経路の断面積や形状等に応じて、層流又は乱流となって流れるが、流れる経路の壁面が粗い場合、壁面が滑らかである場合と比較して乱流となりやすい。即ち、図７に示すように、溝１１４ａ及び溝１２１ａが設けられている場合、送風部１４により送風された空気は、容易に乱流となって、ハウジング１２内を流れる。

【0067】

流れが乱流となっている場合、流れが層流となっている場合と比較して、空気の熱伝達係数が実質的に大きくなる。即ち、流れが乱流となっている場合、発熱するインサート１１により温度が上昇したインサート１１近傍の高温の空気と、インサート１１から離れた位置にある低温の空気とが撹拌され、インサート１１近傍に低温の空気が供給されるため、インサート１１の抜熱が促進される。

【0068】

なお、インサート１１及びハウジング１２は、溝１１４ａ及び溝１２１ａを有しない場合であってもよい。例えば、ハウジング１２内を流れる空気は、流れる経路の断面積や形状等によっては、壁面が滑らかでも乱流となる場合がある。この場合、インサート１１及びハウジング１２は、溝１１４ａ及び溝１２１ａを有することなく乱流を発生させ、インサート１１を冷却することができる。

【0069】

上述したように、インサート１１、ハウジング１２、ステータコイル１３及び送風部１４は取り付けられて、Ｘ線Ｒの発生に使用される。ここで、インサート１１における陽極１１２やベアリング１１３は消耗品であり、長く使用されれば次第に劣化する。そして、陽極１１２やベアリング１１３の劣化に起因してインサート１１が故障した場合には、インサート１１の交換が必要となる。以下、インサート１１の交換について、説明する。

【0070】

まず、インサート１１の交換作業を行う者（以下、作業者）は、図８Ａに示すように、開口１２４に設けられた送風部１４を取り外す。例えば、作業者は、送風部１４をハウジング１２に固定した際と反対方向に送風部１４を回転させることによって、図８Ａの矢印に示すように送風部１４を取り外す。なお、図８Ａは、第１の実施形態に係るインサート１１の交換手順の一例を示す図である。送風部１４を取り外した後、作業者は、開口１２４からステータコイル１３を引き抜く。

【0071】

次に、作業者は、図８Ｂに示すように、開口１２４から、インサート１１を引き抜く。ここで、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ、固定部１１７ｃ、ホース１６ａ、ホース１６ｂ、ケーブル１６ｃ及びケーブル１６ｄが有する端子は、例えば、対の端子から引き抜くことで接続が解除されるコネクタである。更に、固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃは、インサート１１における回転フレーム１６側（図８Ｂの＋Ｚ方向側）の一端に設けられている。従って、作業者は、図８Ｂの－Ｚ方向側にインサート１１を引くことによって、インサート１１を回転フレーム１６から容易に取り外すことができる。なお、図８Ｂは、第１の実施形態に係るインサート１１の交換手順の一例を示す図である。

【0072】

その後、作業者は、取り外したインサート１１とは別の新たなインサート１１、或いは、取り外して修理したインサート１１を、回転フレーム１６に取り付ける。具体的には、作業者は、インサート１１における固定部１１７ａ、固定部１１７ｂ及び固定部１１７ｃが有する端子を、回転フレーム１６におけるホース１６ａ、ホース１６ｂ、ケーブル１６ｃ及びケーブル１６ｄが有する端子に押し付けることで、インサート１１を回転フレーム１６に取り付ける。次に、作業者は、取り外したステータコイル１３を、再度、ハウジング１２内に配置する。そして、作業者は、取り外した送風部１４を、再度、ハウジング１２の開口１２４側に取り付ける。

【0073】

上述したように、第１の実施形態によれば、ハウジング１２は、回転可能な回転フレーム１６に固定され、回転フレーム１６に対向する側の反対側に開口１２４を有する。インサート１１は、ハウジング１２内に配置され、一端に設けられた固定部を介して回転フレーム１６に着脱可能に固定される。また、インサート１１は、熱電子Ｅを発生する陰極１１１と、熱電子Ｅの衝突を受けてＸ線Ｒを発生する陽極１１２とを備える。ステータコイル１３は、ハウジング１２内に配置され、陽極１１２を回転させる。送風部１４は、ハウジング１２の開口１２４側に着脱可能に固定され、ハウジング１２内に空気を流入させる。

【0074】

従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、ハウジング１２の開口１２４側からインサート１１を引き抜くことでインサート１１を回転フレーム１６から取り外し、ハウジング１２内にインサート１１を押し込むことでインサート１１を回転フレーム１６に取り付けることができる。即ち、Ｘ線ＣＴ装置１においては、ハウジング１２が有する開口１２４を通して、インサート１１を容易に交換することができる。

【0075】

また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、インサート１１を、送風部１４がハウジング１２内に流入させる空気によって空冷する。従って、Ｘ線ＣＴ装置１においては、インサート１１の周囲を冷却液で満たした構造ではないため、インサート１１を容易に交換することができる。

【0076】

更に、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、インサート１１が故障した際にインサート１１のみを容易に交換することができる。即ち、Ｘ線ＣＴ装置１においては、インサート１１が故障した際に、ハウジング１２と併せて交換する必要がない。従って、Ｘ線ＣＴ装置１は、インサート１１の交換に際して、部品代を低く抑えることができる。

【0077】

また、インサート１１の周囲を充たす冷却液や、ハウジング１２と併せてインサート１１を交換する場合と比較し、インサート１１のみを交換する場合には、交換部品が軽くなる。従って、Ｘ線ＣＴ装置１は、交換作業を行う作業者の負担を軽減し、作業費用を低く抑えることができる。

【0078】

また、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１において、ハウジング１２は、陽極１１２から見て回転フレーム１６側へのＸ線遮蔽を行う必要がない。即ち、回転フレーム１６はアルミニウム等の金属材料で作製されており、回転フレーム１６自体がＸ線遮蔽を行うため、ハウジング１２は、回転フレーム１６と接する面に鉛を用いる必要がない。或いは、ハウジング１２は、回転フレーム１６と接する面を開口としてもよい。従って、Ｘ線ＣＴ装置１は、鉛の使用量を低減して、回転部を軽量化するとともに、環境負荷を低減することができる。

【0079】

（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、インサート１１の外面及びハウジング１２の内面に、空気の流れ方向Ｚｆと直交する溝が設けられる場合について説明した。これに対して、第２の実施形態では、インサート１１の外面及びハウジング１２の内面に、空気の流れ方向Ｚｆに沿った溝を有する場合について説明する。なお、第２の実施形態に係る空気の流れ方向Ｚｆに沿った溝は、空気の流れ方向Ｚｆと直交する溝に加えて設けられてもよいし、空気の流れ方向Ｚｆと直交する溝に代えて設けられてもよい。

【0080】

第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、図１に示したＸ線ＣＴ装置１と同様の構成を有する。そこで、第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。以下、図９を用いて、インサート１１及びハウジング１２が有する溝について具体的に説明する。図９は、第２の実施形態に係る溝の形状の一例を示す図である。

【0081】

図９の左図は、図６に示した溝１１４ａ及び溝１２１ａの一部を拡大した図である。送風部１４がハウジング１２内への送風を行なっている場合、図９の左図の矢印（空気の流れ方向Ｚｆ）に示す方向に空気が流れる。即ち、溝１１４ａ及び溝１２１ａは、空気の流れ方向Ｚｆと直交する溝である。具体的には、溝１１４ａは、尾根Ｒ１１と谷Ｖ１１とを交互に繰り返すようにして構成される。また、溝１２１ａは、尾根Ｒ１２と谷Ｖ１２とを交互に繰り返すようにして構成される。

【0082】

図９の右図は、空気の流れ方向Ｚｆに直交する平面における、溝１１４ａ及び溝１２１ａの断面図である。図９の右図においては、尾根Ｒ１１と谷Ｖ１１とからなる溝１１４ａ、及び、尾根Ｒ１２と谷Ｖ１２とからなる溝１２１ａを破線で示し、尾根Ｒ２１と谷Ｖ２１とからなる溝１１４ｂ、及び、尾根Ｒ２２と谷Ｖ２２とからなる溝１２１ｃを実線で示す。図９の右下図に示すように、溝１１４ｂは、尾根Ｒ１１と谷Ｖ１１とからなる溝１１４ａと交差するように形成される。また、図９の右上図に示すように、溝１２１ｃは、尾根Ｒ１２と谷Ｖ１２とからなる溝１２１ａと交差するように形成される。

【0083】

具体的には、インサート１１が外面に有する溝１１４ｂは、図９の右下図に示すように、空気の流れ方向Ｚｆに沿った溝であり、尾根Ｒ２１と谷Ｖ２１とを交互に繰り返すようにして構成される。また、ハウジング１２が内面に有する溝１２１ｃは、空気の流れ方向Ｚｆに沿った溝であり、尾根Ｒ２２と谷Ｖ２２とを交互に繰り返すようにして構成される。

【0084】

ここで、溝１１４ｂには、冷却液Ｌ２１が充填される。また、溝１２１ｃには、冷却液Ｌ２２が充填される。ここで、冷却液Ｌ２１及び冷却液Ｌ２２は、同種の液体でもよいし、異なる液体でもよい。冷却液Ｌ２１及び冷却液Ｌ２２としては、例えば、ホース１６ａを通って送られる冷却液Ｌ１の一部を利用してもよいし、冷却液Ｌ１と別に、ホース１６ａと異なる経路で送られる液体を用いてもよい。

【0085】

一例を挙げると、まず、ホース１６ａを通って送られる冷却液Ｌ１の一部が、固定部１１７ａにおいて分流され、インサート１１の外面に冷却液Ｌ２１として付着する。次に、冷却液Ｌ２１は、溝１１４ｂの中に入り込む。ここで、冷却液Ｌ２１は、毛細管現象によって溝１１４ｂの中を移動し、インサート１１の外面において拡散する。

【0086】

なお、溝１１４ｂは、溝１１４ｂにおいて毛細管現象が発生するように、溝の幅Ｗ１が決定される。また、ぬれ性が良くなるように、冷却液Ｌ２１の種類に応じてインサート１１（筐体１１４）の材質が決定され、或いは、インサート１１（筐体１１４）の材質に応じて冷却液Ｌ２１の種類が決定される。また、図９に示すように、溝１１４ｂを溝１１４ａよりも深く形成することにより、インサート１１の外面に溝１１４ａ及び溝１１４ｂの双方を交差するように設けても、冷却液Ｌ２１は、溝１１４ａによって途絶されることなく、溝１１４ｂの中を移動することができる。

【0087】

冷却液Ｌ２１は、インサート１１の外面において拡散しつつ、蒸発する。この際、冷却液Ｌ２１は、インサート１１から気化熱を吸収し、インサート１１を冷却する。即ち、溝１１４ｂにより、インサート１１の抜熱が促進される。

【0088】

また、一例を挙げると、まず、放熱口１２３を通ってハウジング１２の内部に到達するホースを介して、ハウジング１２内部に冷却液Ｌ２２が送られ、ハウジング１２の内面に冷却液Ｌ２２が付着する。次に、冷却液Ｌ２２は、溝１２１ｃの中に入り込む。ここで、冷却液Ｌ２２は、毛細管現象によって溝１２１ｃの中を移動し、ハウジング１２の内面において拡散する。

【0089】

なお、溝１２１ｃは、溝１２１ｃにおいて毛細管現象が発生するように、溝の幅Ｗ２が決定される。また、ぬれ性が良くなるように、冷却液Ｌ２２の種類に応じてハウジング１２（筐体１２１）の材質が決定され、或いは、ハウジング１２（筐体１２１）の材質に応じて冷却液Ｌ２２の種類が決定される。また、図９に示すように、溝１２１ｃを溝１２１ａよりも深く形成することにより、ハウジング１２の内面に溝１２１ａ及び溝１２１ｃの双方を交差するように設けても、冷却液Ｌ２２は、溝１２１ａによって途絶されることなく、溝１２１ｃの中を移動することができる。

【0090】

冷却液Ｌ２２は、ハウジング１２の内面において拡散しつつ、蒸発する。この際、冷却液Ｌ２２は、ハウジング１２から気化熱を吸収し、ハウジング１２を冷却する。更に、ハウジング１２が低温となることにより、ハウジング１２内を流れる空気が冷却され、インサート１１近傍にも低温の空気が供給される。即ち、溝１２１ｃにより、インサート１１の抜熱が促進される。

【0091】

（第３の実施形態）
さて、これまで第１及び第２の実施形態について説明したが、上述した第１及び第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

【0092】

上述した実施形態では、ハウジング１２の筐体１２１が、鉛により作製されるものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、筐体１２１は、耐熱性を備えた樹脂により作製されてもよい。かかる樹脂としては、例えば、ポリエーテルサルフォンや、ポリサルフォン、ポリイミド等が挙げられる。これにより、筐体１２１の加工が容易になり、溝１２１ａや溝１２１ｂ、溝１２１ｃ等を容易に設けることができる。なお、この場合、筐体１２１は、溝１２１ａや溝１２１ｂ、溝１２１ｃ等を有するＰＥＳと、Ｘ線遮蔽を行う鉛との二層構造であっても良い。

【0093】

また、例えば、筐体１２１は、Ｘ線遮蔽金属を含んだ樹脂により作製されてもよい。これにより、筐体１２１は、陽極１１２が発生させたＸ線Ｒを遮蔽することができる。ここで、Ｘ線遮蔽金属としては、例えば、鉛やタングステン等の金属を選択することができる。また、樹脂としては、耐熱性を有する任意の樹脂を選択することができる。例えば、筐体１２１は、ポリエーテルサルフォンや、ポリサルフォン、ポリイミド等の樹脂により作成される。また、筐体１２１は、耐熱性を有する樹脂であって、炭素繊維により強化した樹脂（ＣＦＰＲ）により作製されてもよい。

【0094】

また、上述した実施形態では、ハウジング１２が、回転フレーム１６（架台ベース）に対抗する側の反対側に開口１２４を有する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ハウジング１２が円柱形状を有する場合において、ハウジング１２はその側面に開口１２４を有してもよい。一例を挙げると、ハウジング１２は、図４に示したＸ線窓１２２を側面に有するとともに、Ｘ線窓１２２の反対側の側面に開口１２４を有してもよい。

【0095】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、インサートの交換を容易にすることができる。

【0096】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0097】

１ Ｘ線ＣＴ装置
１１ インサート
１１１ 陰極
１１２ 陽極
１１７ａ 固定部
１１７ｂ 固定部
１１７ｃ 固定部
１２ ハウジング
１３ ステータコイル
１４ 送風部
１６ 回転フレーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】