JP2000175894A - Ｘ線ｃｔ装置およびｘ線管ウォームアップ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線管のウォームアップに要する時間を短縮
する。 【解決手段】 Ｘ線管ウォームアップ部１００におい
て、操作者がウォームアップ開始ボタン２を押すと、コ
ントロール部１および出力可変型Ｘ線放射回路４は、Ｘ
線管１１を回転させつつ、Ｘ線管１１からＸ線を連続的
に放射させながら、Ｘ線出力を徐々に高めることにより
Ｘ線管１１をウォームアップする。管球温度予測部３が
予測するＸ線管１１の管球温度ｐが目標温度ａに到達し
たら、ウォームアップスキャンを終了する。 【効果】 Ｘ線管が目標温度にウォームアップされるま
での時間を短縮できる。Ｘ線管やその周辺回路に与える
負荷を軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ（Comput
ed Tomography）装置およびＸ線管ウォームアップ方法
に関し、さらに詳しくは、Ｘ線管のウォームアップに要
する時間を短縮できるＸ線ＣＴ装置およびＸ線管ウォー
ムアップ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線管からＸ線を放射させるとき、放射
時間の経過につれて管球温度が上昇していく。管球温度
が低いときに、いきなり高出力の放射を行わせると、Ｘ
線管に過大な負荷が加わるため、Ｘ線管が故障したり，
寿命が短くなるなどの不都合を生じる。また、管球温度
の変化につれて管球内のターゲットが移動するので、Ｘ
線の出力角度が安定せず、画質が低下してしまう。そこ
で、Ｘ線ＣＴ装置では、前回の撮影スキャンの終了から
規定時間（例えば２時間）以上経過後に撮影を行う場合
には、被検体を挿入しない状態でＸ線管を回転させなが
らＸ線を放射させて該Ｘ線管をウォームアップしている
（ウォームアップスキャン）。

【０００３】図５は、従来のＸ線ＣＴ装置の一例にかか
るＸ線管ウォームアップ部５００を示す構成図である。
このＸ線管ウォームアップ部５００は、コントロール部
５１と、ウォームアップ開始ボタン２と、管球温度予測
部５３と、Ｘ線放射回路５４と、ガントリ１０内に収容
されたＸ線管１１とを具備して構成されている。前記コ
ントロール部５１は、Ｘ線管１１の使用限界温度（例え
ば１５００℃）を１００〔％〕としたときの百分率で温
度を定義した目標温度ａ〔％〕を取得し、管球温度を前
記目標温度ａ〔％〕に上昇させるためのウォームアップ
スキャンを実行する。前記管球温度予測部５３は、Ｘ線
出力指令値ＣＩ’に対応する管球温度の予測関数ｆ（Ｃ
Ｉ’）を予め記憶し、前記コントロール部５１から送ら
れたＸ線出力指令値ＣＩ’に対応する予測管球温度ｐ’
〔％〕を前記コントロール部５１へ送る。前記Ｘ線放射
回路５４は、前記Ｘ線出力指令値ＣＩ’に基づいて、前
記Ｘ線管１１に管電流Ｉ’を流す。

【０００４】ウォームアップスキャンは、次の（１）〜
（５）の処理順序で行われる。 （１）操作者（操作技師や医師）は、ウォームアップ開
始ボタン２を押す。 （２）コントロール部５１は、Ｘ線管１１を回転させつ
つ、該Ｘ線管１１から低出力のＸ線を放射させる。 （３）コントロール部５１は、Ｘ線の放射を一時的に休
止し、空回しの状態で、Ｘ線出力指令値ＣＩ’をわずか
に大きな値に設定し、Ｘ線放射回路５４へ送る。 （４）Ｘ線放射回路５４は、Ｘ線管１１から、上記
（３）により設定されたＸ線出力指令値ＣＩ’に対応す
る出力のＸ線を放射させる。 （５）コントロール部５１は、管球温度予測部５３から
送られる予測管球温度ｐ’が目標温度ａに到達するま
で、上記（３），（４）の処理を繰り返す。 図６の（ａ）に、Ｘ線管１１から放射されるＸ線出力値
の時間変化を例示する。図６の（ｂ）に、予測管球温度
ｐ’の時間変化を例示する。図中、ウォームアップに要
する時間Ｔｗ’は、例えば１０分間である。また、目標
温度ａは、例えば５０％（＝７５０℃）である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】旧式のＸ線ＣＴ装置で
は、Ｘ線の出力を変更する際に、Ｘ線の出力を一時止め
る必要があった。このため、Ｘ線の出力を一時止めてか
ら出力を上げることを繰り返して、ウォームアップスキ
ャンを行っていた。最近のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線を放
射しながら出力を変更できるようになったが、以前のウ
ォームアップスキャンの方式をそのまま踏襲していた。
しかし、このようなウォームアップ方法では、図６の
（ｂ）に示すように、せっかく暖まったＸ線管１１がＸ
線放射の休止中に冷めてしまい、全体としてウォームア
ップ時間が長くかかる問題点がある。そこで、本発明の
目的は、Ｘ線管のウォームアップに要する時間を短縮で
きるＸ線ＣＴ装置およびＸ線管ウォームアップ方法を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、撮影対象を挿入しうる空間の周りにＸ線管を回転さ
せつつＸ線を放射させることで該Ｘ線管をウォームアッ
プするＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線の放射中にＸ線
出力を変更可能なＸ線出力変更手段と、連続的にＸ線を
放射させながら前記Ｘ線出力変更手段により前記Ｘ線出
力を徐々に高めることでＸ線管のウォームアップを行う
ウォームアップ制御手段とを具備したことを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を提供する。上記構成において、前記Ｘ線
出力は、連続的に高めてもよいし，段階的に高めてもよ
い。上記第１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、連続的に
Ｘ線を放射させながらＸ線出力を徐々に高めることでＸ
線管のウォームアップを行うので、Ｘ線管の負荷を十分
に抑制しつつ、ウォームアップの全期間に亘って管球温
度を上昇させ続けることができ、ウォームアップに要す
る時間を短縮することが出来る。

【０００７】第２の観点では、本発明は、撮影対象を挿
入しうる空間の周りにＸ線管を回転させつつ、連続的に
Ｘ線を放射させながらＸ線出力を徐々に高めることでＸ
線管のウォームアップを行うＸ線管ウォームアップ方法
を提供する。上記第２の観点によるＸ線管ウォームアッ
プ方法では、上記第１の観点によるＸ線ＣＴ装置を好適
に実施でき、ウォームアップに要する時間を短縮するこ
とが出来る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。

【０００９】−第１の実施形態− 図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
のＸ線管ウォームアップ部１００を示す構成図である。
このＸ線管ウォームアップ部１００は、コントロール部
１と、ウォームアップ開始ボタン２と、管球温度予測部
３と、出力可変型Ｘ線放射回路４と、ガントリ１０内に
収容されたＸ線管１１とを具備して構成されている。前
記コントロール部１は、Ｘ線管１１の使用限界温度（例
えば１５００℃）を１００〔％〕としたときの百分率で
温度を定義した目標温度ａ〔％〕を取得し、管球温度を
前記目標温度ａ〔％〕に上昇させるためのウォームアッ
プ計画を作成し、実行する。すなわち、前記Ｘ線管１１
を回転させつつ、連続的にＸ線を放射させながらＸ線出
力を徐々に高めるように、前記ガントリ１０のＸ線管回
転制御部（図示せず）へＸ線管回転制御信号ＣＲを送る
と共に、Ｘ線管１１に流すべき管電流Ｉ〔mA〕と時間ｔ
〔s〕との積で定義されるＸ線出力指令値ＣＩ〔mA・s〕
を前記Ｘ線放射回路４へ送る。前記管球温度予測部３
は、前記Ｘ線出力指令値ＣＩに対応する管球温度を予測
する関数ｆ（ＣＩ）またはルックアップテーブルを予め
記憶し、前記コントロール部１から送られたＸ線出力指
令値ＣＩに対応する予測管球温度ｐ〔％〕を前記コント
ロール部１へ送る。前記出力可変型Ｘ線放射回路４は、
前記Ｘ線出力指令値ＣＩに基づいて、前記Ｘ線管１１に
管電流Ｉを流す。この出力可変型Ｘ線放射回路４は、Ｘ
線管１１からＸ線を放射中であってもＸ線出力を変更す
ることが出来る機能を有する。すなわち、部位ごとのＸ
線透過量の違いに合せてＸ線照射量を加減しながらヘリ
カルスキャン（helical scan）を行なう臨床上の要請か
ら、Ｘ線照射中の出力変更が可能な機構が搭載されてい
る。

【００１０】ウォームアップスキャンは、次の（１）〜
（３）の処理順序で行われる。 （１）操作者（操作技師や医師）は、ウォームアップ開
始ボタン２を押す。 （２）コントロール部１および出力可変型Ｘ線放射回路
４は、Ｘ線管１１を回転させつつ、Ｘ線管１１からＸ線
を連続的に放射させながら、Ｘ線出力を徐々に高めるこ
とによりＸ線管１１をウォームアップする。なお、コン
トロール部１は、ウォームアップ計画を実行するための
Ｘ線出力指令値ＣＩを、Ｘ線放射前に出力可変型Ｘ線放
射回路４へ全て送っておいてもよいし、Ｘ線を放射中に
順次送ってもよい。 （３）コントロール部１および出力可変型Ｘ線放射回路
４は、管球温度予測部３から送られる予測管球温度ｐが
目標温度ａに到達したら、ウォームアップスキャンを終
了する。

【００１１】図２の（ａ）に、前記Ｘ線管１１から放射
されるＸ線出力値の時間変化の一例を例示する。図２の
（ｂ）に、予測管球温度ｐの時間変化を例示する。図
中、目標温度ａは、例えば５０％（＝７５０℃）であ
る。また、ウォームアップに要する時間Ｔｗは、例えば
５分間以内である。図２の例では、Ｘ線出力値を連続的
に高めるので、Ｘ線管１１に加わる負荷を極めて小さく
することが出来る。

【００１２】図３の（ａ）に、前記Ｘ線管１１から放射
されるＸ線出力値の時間変化の他例を例示する。図３の
（ｂ）に、予測管球温度ｐの時間変化を例示する。図３
では、Ｘ線管１１が１回転するごとにＸ線出力を段階的
に引き上げるので、コントロール部１やＸ線管温度予測
部３の処理負担を軽減でき、低コスト化に好都合であ
る。

【００１３】以上のＸ線管ウォームアップ部１００によ
れば、Ｘ線管１１の負荷を十分に抑制しつつ、ウォーム
アップの全期間に亘って管球温度を上昇させ続けること
ができ、ウォームアップに要する時間Ｔｗを従来より短
縮することが出来る。

【００１４】−第２の実施形態− 図４は、本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
のＸ線管ウォームアップ部２００を示す構成図である。
このＸ線管ウォームアップ部２００では、温度センサ２
１でＸ線管１１の管球温度ｑ〔℃〕を測定し、管球温度
監視部２２で前記Ｘ線管１１の使用限界温度を１００
〔％〕としたときの百分率で温度を定義した管球実温度
ｐ１〔％〕に換算し、コントロール部１へ送る。前記コ
ントロール部１は、前記管球実温度ｐ〔％〕に基づい
て、Ｘ線管１１を回転させつつ連続的にＸ線を放射させ
ながらＸ線出力を徐々に高めるように、回転制御信号Ｃ
ＲおよびＸ線出力指令値ＣＩ〔mA・s〕を生成する。な
お、管球温度の測定は、Ｘ線管１１の回転ごとに行って
もよいし、ウォームアップ中に連続して行ってもよい。

【００１５】以上のＸ線管ウォームアップ部２００によ
れば、温度センサ２１でＸ線管１１の実際の管球温度ｑ
〔℃〕を検出してコントロール部１へフィードバックす
るので、管球温度の上昇を監視しながらウォームアップ
を行うことができ、信頼性をいっそう向上することが出
来る。

【００１６】

【発明の効果】本発明のＸ線ＣＴ装置およびＸ線管ウォ
ームアップ方法によれば、連続的にＸ線を放射させなが
らＸ線出力を徐々に高めるので、Ｘ線管が目標温度にウ
ォームアップされるまでの時間を短縮でき（例えば従来
の１／２以下に短縮できる）、Ｘ線ＣＴ装置の使用効率
を向上することが出来る。また、ウォームアップ期間中
に、Ｘ線管やその周辺回路の作動をオン，オフする必要
がないので、負荷を軽減し、故障防止や長寿命化の見地
から好都合である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
のＸ線管ウォームアップ部を示す構成図である。

【図２】図１のＸ線管ウォームアップ部によるウォーム
アップ時のＸ線出力値および予測管球温度の時間変化を
示すグラフである。

【図３】図１のＸ線管ウォームアップ部によるウォーム
アップ時のＸ線出力値および予測管球温度の時間変化を
示す別のグラフである。

【図４】本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
のＸ線管ウォームアップ部を示す構成図である。

【図５】従来のＸ線ＣＴ装置の一例にかかるＸ線管ウォ
ームアップ部を示す構成図である。

【図６】図５のＸ線管ウォームアップ部によるウォーム
アップ時のＸ線出力値および予測管球温度の時間変化を
示す別のグラフである。

【符号の説明】

１００，２００ Ｘ線管ウォームアップ部 １ コントロール部 ２ ウォームアップ開始ボタン ３ 管球温度予測部 ４ 出力可変型Ｘ線放射回路 １１ Ｘ線管 ２１ 温度センサ ２２ 管球温度監視部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C092 AA01 AB04 AB12 AC17 BD04 CC02 CD10 CE01 CF02 CF42 DD24 4C093 AA22 BA10 CA18 CA35 CA38 CA50 FA15 FA18 FA19 FA42 FA45

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影対象を挿入しうる空間の周りにＸ線
   管を回転させつつＸ線を放射させることで該Ｘ線管をウ
   ォームアップするＸ線ＣＴ装置であって、 前記Ｘ線の放射中にＸ線出力を変更可能なＸ線出力変更
   手段と、連続的にＸ線を放射させながら前記Ｘ線出力変
   更手段により前記Ｘ線出力を徐々に高めることでＸ線管
   のウォームアップを行うウォームアップ制御手段とを具
   備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 撮影対象を挿入しうる空間の周りにＸ線
   管を回転させつつ、連続的にＸ線を放射させながらＸ線
   出力を徐々に高めることでＸ線管のウォームアップを行
   うＸ線管ウォームアップ方法。