JP2014053296A - Ｘ線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】初期値を調整するときの作業時間を短縮することが可能なＸ線撮影システムを提供する。
【解決手段】実施形態のＸ線撮影システムは、Ｘ線管制御部、初期値算出部、及び記憶部を有する。Ｘ線管制御部は、立ち上がり時に変動する管電流が所望の値で安定して流れるように、Ｘ線管のフィラメントに流されるフィラメント電流を制御する。初期値算出部は、次回の立ち上がり時に用いられるフィラメント電流の初期値を、前記管電流が安定して流れたときのフィラメント電流の安定値、及びそのときの撮影条件に基づいて求める。記憶部は、求められた初期値、撮影条件、及び、撮影日を含む撮影履歴を記憶する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線撮影システムに関する。

ここで、Ｘ線撮影システムには、被検体に対しＸ線を照射可能なＸ線発生装置、および、Ｘ線発生装置を備え、被検体を透過したＸ線に基づいて被検体の断層像を取得可能なＸ線診断装置が含まれる。
Ｘ線診断装置の一例として、天板上の被検体を体軸方向に移動させ、Ｘ線管を被検体の体軸回りに回転させながらＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線に基づいて被検体のＣＴ像を取得するように構成されたＸ線ＣＴ装置がある（例えば、特許文献１）。

Ｘ線管は、陰極と陽極とを有している。陽極と陰極との間の管電圧、管電流、Ｘ線の焦点サイズを含む撮影条件に基づいて、立ち上がり時に、管電圧が印加され、Ｘ線管のフィラメントに流れる電流（以下、フィラメント電流と呼ぶ）を制御し、立ち上がり時に変動する管電流が所望の値で安定して流れるようにし、陽極から所定出力のＸ線を発生させる。撮影開始における立ち上がり時に陰極に流されるフィラメント電流を初期値といい、管電流が安定して流れるときのフィラメント電流を安定値という。適正な初期値を用いて、管電流を短時間で安定させることが望ましい。

Ｘ線管においては、フィラメントの経年変化により、同量のフィラメント電流が流れても、管電流が小さくなることが知られている。そのため、当初の初期値が適正であっても、長期間にわたって用いられると、不適正なものとなり、管電流が安定するまでに長時間がかかってしまう。

フィラメントの経年変化によっても、管電流を短時間で安定させるように、初期値は、Ｘ線ＣＴ装置の据え付け時あるいは定期点検時（共に、「調整時」という）において、サービスエンジニアにより撮影条件毎に調整される。

初期値を調整するときの従来の方法は、所定の撮影条件下でＸ線出力を行った後、その出力プロファイルを解析して、Ｘ線出力が予め定められたしきい値以内に収まるまで、フィラメント電流の初期値を変更しながら調整する。

初期値は、管電流の所定の間隔（たとえば、１０［ｍＡ］）毎のポイントで調整されている。また、調整されなかったポイントは、調整されたポイントの初期値を一次補完することで求められる。調整されたポイントの初期値、及び、補完された初期値は、テーブルとして記憶部に記憶される。記憶された初期値は、次回の調整時に用いられる。なお、次回の調整時に用いられる初期値を「次回の初期値」という場合がある。
テーブルは、管電圧の種類及び焦点サイズの種類毎、つまり撮影条件毎に設けられる。Ｘ線ＣＴ装置が撮影条件として４種類の管電圧及び２種類の焦点サイズを備えるとき、８つのテーブルが設けられることになる。

また、近年のＸ線ＣＴ装置の動向として、被検体の被ばく量を低く抑えつつ、撮影範囲をより広くするために、Ｘ線管の回転を高速化する傾向にある。Ｘ線管の回転が高速化することにより陥る管電流不足を回避するため、Ｘ線出力は高出力の方向に向かっている。

特開２００１−１０４２９７号公報

しかしながら、次回の初期値を調整したときから次回の調整までの期間が長くなるに応じて、次回の初期値が不適正な値の方に近づいていき、近づくほど、初期値を調整するときの作業時間が長くなるという問題点があった。

また、Ｘ線出力が高出力になると、管電流の種類が増えて、その分、設けられるテーブルの要素数が増えるため、調整される初期値の数も増え、初期値を調整するときの作業時間が長くなるという問題点があった。

この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、初期値を調整するときの作業時間を短縮することが可能なＸ線撮影システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、実施形態のＸ線撮影システムは、Ｘ線管制御部、初期値算出部、及び記憶部を有する。Ｘ線管制御部は、立ち上がり時に変動する管電流が所望の値で安定して流れるように、Ｘ線管のフィラメントに流されるフィラメント電流を制御する。初期値算出部は、次回の立ち上がり時に用いられるフィラメント電流の初期値を、前記管電流が安定して流れたときのフィラメント電流の安定値、及びそのときの撮影条件に基づいて求める。記憶部は、求められた初期値、撮影条件、及び、撮影日を含む撮影履歴を記憶する。

第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成ブロック図。 Ｘ線管制御部等のブロック図。 立ち上がり時のフィラメント電流と管電流との関係を示すグラフ。 高電圧発生部のブロック図。 テーブルを示す図。 初期値と管電流との対応関係を示すグラフ。 管電流と安定値との相関関係を示すグラフ。 Ｘ線撮影における一連の流れを示すフローチャート。 初期値を調整するときの一連の流れを示すフローチャート。 第２実施形態に係るシステム制御部のブロック図。 第３実施形態において、次回の初期値を自動調整するときの一連の流れを示すフローチャート。 次回の初期値の調整における一連の流れを示すフローチャート。 第４実施形態において、次回の初期値の評価における一連の流れを示すフローチャート。

［第１実施形態］
Ｘ線撮影システムの第１実施形態について各図を参照して説明する。図１はＸ線ＣＴ装置の構成図、図２はＸ線管制御部のブロック図である。以下、Ｘ線撮影システムの一例として、Ｘ線ＣＴ装置について説明する。

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は、架台１０、寝台装置２０及びコンソール部３０を有して構成されている。

従来においては、次回の初期値を調整時に求めたが、この実施形態では、次回の初期値をＸ線撮影時でも求めるように構成した。以下、Ｘ線撮影または調整を「Ｘ線撮影等」という場合がある。

（架台）
図１に示すように、架台１０は、高電圧発生部１５及びＸ線管１６を有している。

Ｘ線管１６は、陰極１６１及び陽極１６２を有している（図４参照）。陰極１６１はフィラメントを有する。Ｘ線撮影等において、立ち上がり時に、陰極１６１と陽極１６２との間には管電圧が印加され、さらに、フィラメントにはフィラメント電流が流される。それにより、陰極１６１と陽極１６２との間には管電流が流れ、陽極１６２からＸ線が発生される。

図３は、管電圧をある一定の値としたときのフィラメント電流と管電流との関係を示すグラフである。図３の横軸は撮影開始からの時間（ｔ）を表し、縦軸はフィラメント電流及び管電流を表す。図３に立ち上がり時に用いられるフィラメント電流の初期値を“Ｉｆｉ”で示し、管電流が安定して流れたときのフィラメント電流の安定値を“Ｉｆｓ”で示し、立ち上がり時の初期期間、変動期間、安定期間を“Ｔｉ”、“Ｔｖ”、“Ｔｓ”で示す。

この実施形態では、今回の撮影時（以下、単に「今回」ということがある）の立ち上がり時に用いられた初期値Ｉｆｉを、次回の撮影時（以下、単に「次回」ということがある）の立ち上がり時に用いられる新たな初期値Ｉｆｉに更新する。なお、今回の立ち上がり時に用いられた初期値を今回の初期値といい、新たな初期値を次回の初期値という場合がある。今回及び次回というときは、Ｘ線撮影等を行うときを時系列で示したときの時間の前後をいう。したがって、Ｘ線撮影等で初期値が用いられる度に、今回の初期値Ｉｆｉは次回の初期値Ｉｆｉに更新される。それにより、フィラメントの経年変化によっても、次回の初期値Ｉｆｉを最適な値に保つことができ、定期点検時などの調整時に、作業者が初期値を調整するときの作業時間を短縮することが可能となる。次回の初期値Ｉｆｉは、安定値Ｉｆｓから求められるが、それをどのようにして求めるのかについては後述する。

図３に示すように、立ち上がり時の管電流は、初期期間Ｔｉ−変動期間Ｔｖで変動（増加）し、安定期間Ｔｓで安定する。また、立ち上がり時のフィラメント電流は、初期期間Ｔｉで初期値Ｉｆｉを示し、初期期間Ｔｉを経過した後、増加していき、安定期間Ｔｓに移ると、一定の安定値Ｉｆｓに保たれる。

図４は、高電圧発生部１５のブロック図である。図４に示すように、高電圧発生部１５は、商用の交流電源１５６から高電圧を発生し、陰極１６１と陽極１６２との間に管電圧として印加する高電圧供給部１５１と、交流電源１５６を基にフィラメント電流を流すフィラメント電圧供給部１５２と、印加された管電圧を検出する管電圧検出部１５３と、フィラメント電流を検出するフィラメント電流検出部１５４と、陰極１６１と陽極１６２との間の管電流を検出する管電流検出部１５５と、Ｘ線管制御部１５７と、を有している。

Ｘ線管制御部１５７は、撮影条件に基づいて、所定の管電圧が印加されるように高電圧供給部１５１を制御する。さらに、Ｘ線管制御部１５７は、管電流検出部１５５により検出された管電流が撮影条件である管電流の所望の値で安定して流れるように、フィラメント電圧供給部１５２を制御する。それにより、つまり、管電流検出部１５５で管電流の過不足を検出し、それに応じてフィラメント電流を制御できるので、立ち上がり時に変動する管電流が早く所望の値で安定して流れるように、フィラメント電流検出部１５４により検出されたフィラメント電流を受けて、フィラメント電流が制御される（図３参照）。

図２に示すように、Ｘ線管制御部１５７は、記憶部１５８、初期値算出部１５９、及び、初期値予測部１５９ａを有している。

記憶部１５８、初期値算出部１５９、初期値予測部１５９ａ、表示制御部９０、及び表示部１００が設けられたことにより、立ち上がり時に、Ｘ線管の陰極に流れるフィラメント電流の初期値を調整するときの作業時間を短縮することが可能となる。

（記憶部）
図５は、初期値と管電流とが対応づけられて記憶されたテーブルの一例を示す図である。記憶部１５８は、この例では、４種類の管電圧［ｋＶ］（８０、１００、１２５及び１３５）、並びに、２種類の焦点サイズ（大、小）に対応して８つのテーブルが設けられている（図５ではそのうちの一つを示す）。図５に示すテーブルの一例は、１００［ｋＶ］の管電圧及び大（Ｌ）の焦点サイズのテーブルである。
この管電圧および焦点サイズ毎に設けられるテーブルが、次回の初期値、撮影条件、撮影日を含む撮影履歴を記憶する記憶部に相当する。

図５に示すように、テーブルの各セルは、１０［ｍＡ］−３５０［ｍＡ］間における１０［ｍＡ］毎の管電流と一対一の関係で対応づけられている。次回の初期値Ｉｆｉが管電流と対応づけられてセルに記憶される。図５において、ハッチングが付されたセルは、次回の初期値Ｉｆｉが記憶されたことを示す。例えば、ハッチングが付されたセルには、撮影日が“２０１２．０７．０１”のように記憶される。セルに記憶された情報から、撮影日が特定され、テーブルから管電圧および焦点サイズが特定され、情報が記憶されたセルの位置から管電流が特定される。

図５に示すハッチングが付されたセルからわかるように、次回の初期値Ｉｆｉが８０［ｍＡ］、１２０［ｍＡ］、２５０［ｍＡ］の管電流とそれぞれ対応づけられて記憶されている。

なお、図５において、ハッチングが付されていないセルは、次回の初期値Ｉｆｉが記憶されていないことを示している。このとき、記憶されていないセルの数の分だけ、互いに異なる撮影条件でＸ線撮影等を次々に行うことにより、テーブルのすべてのセルに次回の初期値Ｉｆｉを記憶させる（テーブルを完成させる）ことができる。

この方法では、テーブルを完成させるのに長時間かかってしまうので、効率よく、テーブルを完成させるために、セルに記憶された管電流とそれに対応する初期値Ｉｆｉの組合せ以外の組合せに係る他の初期値Ｉｆｉを予測し、予測した他の初期値Ｉｆｉをテーブルに記憶させる。ここで、次回の他の初期値という場合がある。なお、次回の他の初期値Ｉｆｉをどのようにして予測するのかについては後述する。

セルに記憶されていない次回の他の初期値Ｉｆｉを予測することで、次回の初期値Ｉｆｉがテーブルのすべてのセルに記憶される。セルは、１０［ｍＡ］毎の管電流に対応付けられている。さらに、初期値の調整は、１０［ｍＡ］毎の管電流のポイントで調整される。そのため、次回の調整時に、どのような管電流であっても、次回の初期値Ｉｆｉ（最適な値）を用いて調整することができ、調整に長時間かからないで済む。

図６は、初期値と管電流との対応関係を示すグラフである。図６の横軸は管電流Ｉｐ［ｍＡ］を表し、縦軸は次回の初期値Ｉｆｉ［ｍＡ］を示す。縦の波線は１０［ｍＡ］毎の管電流の値を示す。このグラフは、記憶された次回の初期値Ｉｆｉ、及び、予測された次回の初期値Ｉｆｉ（テーブルのすべてのセルに記憶された初期値）を基に作成される。図６の実線で示す４つのグラフは、焦点サイズが大（Ｌ）のときの、８０、１００、１２５及び１３５の管電圧［ｋＶ］に対応し、波線で示す４つのグラフは、焦点サイズが小（Ｓ）のときの、８０、１００、１２５及び１３５の管電圧［ｋＶ］に対応している。図６に示すグラフが、Ｘ線撮影において、最終的に作るべきものである。例えば、所定の管電圧及び焦点サイズに該当するグラフ（８つの中の１つ）を用いて、管電流を基に、次回の初期値を求めることができる。

なお、このようなグラフを作成するには、１０［ｍＡ］毎の管電流のポイントの間の初期値が必要となる。ポイント間の初期値は、隣接するポイントの初期値を一次補完することにより求められる。図６に示すグラフは、これらの初期値に基づいて、公知の補完法（たとえば、ラグランジュ法、スプライン法）を用いて作成される。

図６に示すグラフは、記憶部１５８に記憶され、初期値を調整した後のＸ線撮影等において、そのときの撮影条件の管電流が１０［ｍＡ］毎の値でないときに、用いられる。

（初期値算出部）
初期値算出部１５９は、今回の撮影時における安定値Ｉｆｓから予め定められた値δを減算することにより次回の初期値Ｉｆｉを求める。なお、予め定められた値を差分値という場合がある。
次回の初期値Ｉｆｉは次の式で表わされる。
Ｉｆｉ＝Ｉｆｓ−δ （１）
安定値Ｉｆｓは、管電流が安定して流れたとき（図３に示す安定期間Ｔｓ）のフィラメント電流の値である。安定値Ｉｆｓは、そのときのフィラメント電流検出部１５４による検出情報として、Ｘ線管制御部１５７から撮影履歴（撮影条件や撮影日）と共に、記憶部１５８に記憶させる。

差分値δは、Ｘ線ＣＴ装置がもつ撮影条件に応じた固有の値である。つまり、Ｘ線管１６の制御からＸ線出射に至るまでの系の影響を示すものである。この値は経験則に基づき定めることができる。

差分値δは、次の式で表わされる。
δ＝ｆ（Ｖ、Ｉｐ、Ｓ） （２）
ここで、Ｖ、Ｉｐ、Ｓを、管電圧、管電流、焦点サイズ（大、小）とする。
したがって、差分値δは、管電圧Ｖ、管電流Ｉｐ、焦点サイズＳの関数から求めることができる。

次回の初期値Ｉｆｉは、安定値Ｉｆｓから予め定められた値δを減算することにより求められたが、これに限らない。次回の初期値Ｉｆｉは、安定値Ｉｆｓと、予め定められた値とを用いて求められる。ここで、予め定められた値は、例えば、係数である。

例えば、次回の初期値Ｉｆｉは、次の式で表される。
Ｉｆｉ＝α＊Ｉｆｓ （３）
ここで、αは係数である。

係数αは、次の式で表される。
α＝ｇ（Ｖ、Ｉｐ、Ｓ） （４）
なお、係数αは、次回の初期値Ｉｆｉを求める度に、初期値算出部１５９により、式（４）に基づいて求められてもよく、予め求められ、記憶部１５８に記憶されてもよい。

Ｘ線撮影等のとき、撮影条件に基づいて、陽極１６２からＸ線が発生される度に、安定値Ｉｆｓがシステム制御部４０に送信される。初期値算出部１５９は、送信された安定値Ｉｆｓを基に、次回の初期値Ｉｆｉを求める。求められた次回の初期値Ｉｆｉは、管電圧及び焦点サイズのテーブルの該当する管電流のセルに記憶される。

（初期値予測部）
この実施形態では、前述したように、効率よく、テーブルを完成させるために、セルに記憶されていない次回の初期値Ｉｆｉを予測する。

差分値がＸ線ＣＴ装置の固有の値であるならば、管電流と安定値との相関関係も、Ｘ線ＣＴ装置の固有なものである。この相関関係を用いることで、次回の初期値Ｉｆｉを予測することが可能となる。

図７は、所定の管電圧、焦点サイズにおける管電流と安定値との相関関係を示すグラフである。図７の横軸は、管電流Ｉｐ［ｍＡ］を表し、縦軸は、安定値Ｉｆｓ［ｍＡ］を表す。

初期値予測部１５９ａは、相関関係及び差分値を用いて、次回の初期値Ｉｆｉを予測する。予測された初期値Ｉｆｉは、テーブルの所定のセルに記憶される。なお、図７に示す相関関係のグラフは、管電圧の種類及び焦点サイズの種類に応じて作成され（ｇ１、ｇ２、・・・ｇ８）、また、フィラメントの経年変化に応じたズレ分εだけシフトして使用される。図７に８つの相関関係のグラフのうちの一つを “ｇ１”として波線で示す。また、シフトしたグラフを“ｇ１’”で示す。グラフ“ｇ１’”を用いて、管電流Ｉｐ１に基づいて、安定値Ｉｆｓ１を求めることができる。

初期値算出部１５９により求められた次回の初期値Ｉｆｉと、初期値予測部１５９ａにより予測された次回の初期値Ｉｆｉが、テーブルのすべてのセルに記憶される。なお、これらの初期値Ｉｆｉに基づいて、図６に示すグラフも作成され、記憶部１５８に記憶される。

（表示部）
表示制御部９０は、操作部１８の操作を受けて、テーブルに記憶された次回の初期値Ｉｆｉを表示部１００に表示させる。次回の初期値Ｉｆｉ（最適な値）が表示されることで、保守点検時などの調整時に、作業者が初期値を調整するときの作業時間を短縮することが可能となる。

（コンソール部）
図１及び図４に示すように、コンソール部３０は、システム制御部４０、駆動制御部４５、表示制御部５０、入力部６０、及び表示部７０を有している。システム制御部４０は、コンソール部３０内の機能、並びに、架台１０及び寝台装置２０を統括的に制御する。

システム制御部４０は、前記記録された次回の初期値Ｉｆｉを架台１０から受信し、そのときの撮影条件を含む撮影履歴及び図５に示すテーブルとして記憶部４１に記憶する。そして、次回の撮影指示を受けて、撮影履歴及びテーブルを参照し、次回の初期値Ｉｆｉを含む撮影条件を架台１０に送信する。

調整時の作業時間を短縮するための記憶部１５８、初期値算出部１５９、初期値予測部１５９ａ、表示制御部９０及び表示部１００が架台１０側に設けられている点が第１実施形態のＸ線ＣＴ装置の特徴である。

（動作）
次に、Ｘ線撮影等における一連の動作について、図８を参照して説明する。図８はＸ線撮影等における一連の流れを示すフローチャートである。

図８に示すように、Ｘ線撮影等においては、まず、システム制御部４０が撮影条件（管電圧、管電流、焦点サイズ等）を指定する（Ｓ１０１）。システム制御部４０は、記憶部４１の撮影履歴から指定された管電圧、管電流及び焦点サイズと同じ条件における次回の初期値Ｉｆｉを読み出す。

次に、Ｘ線撮影等を実施する（Ｓ１０２）。Ｘ線撮影等において、Ｘ線管制御部１５７が、フィラメント電流の初期値Ｉｆｉを印加させ、さらに、管電流検出部１５５により検出された管電流が指定された値になるように、フィラメント電流検出部１５４により検出されたフィラメント電流を参照しつつ、立ち上がり時にフィラメント電流を制御することで、管電流を所望の値に安定させ、陽極から所定出力のＸ線を発生させる。

次に、Ｘ線撮影等が正常に終了したかどうかをＸ線管制御部１５７が判断する（Ｓ１０３）。Ｘ線撮影等が正常に終了しなかったと判断されたとき（Ｓ１０３：Ｎｏ）、追加または新たなＸ線撮影等があるかどうかを判断するステップＳ１１０に移行する。

Ｘ線撮影等が正常に終了したと判断されたとき（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、
次に、システム制御部４０は、指定された管電圧時に指定された管電流の値に安定したときのフィラメント電流の安定値Ｉｆｓを撮影条件を含む撮影履歴と共に記憶部１５８に記憶する（Ｓ１０４）。

次に、初期値算出部１５９は、安定値Ｉｆｓ及び差分値δを基に、次回の初期値Ｉｆｉを算出する（Ｓ１０５）。

次に、Ｘ線管制御部１５７は、求められた次回の初期値Ｉｆｉを、記憶部１５８の該当する管電圧、焦点サイズのテーブルの所定の管電流のセルに記憶させる（Ｓ１０６）。

次に、初期値予測部１５９ａは、図７に示す相関関係及び差分値δを基に、他の管電流についての次回の他の初期値Ｉｆｉを予測する（Ｓ１０７）。

次に、Ｘ線管制御部１５７は、予測された次回の他の初期値Ｉｆｉを記憶部１５８のテーブルの該当する管電流のセルに記憶させる（Ｓ１０８）。

次に、Ｘ線管制御部１５７は、求められた次回の初期値Ｉｆｉおよび予測された次回の他の初期値Ｉｆｉを基に、公知の補完法を用いて、グラフを作成し（図６参照）、作成されたグラフを記憶部１５８に記憶させる（Ｓ１０９）。

次に、システム制御部４０は、追加または新たなＸ線撮影等があるかどうかを判断する（Ｓ１１０）。追加または新たなＸ線撮影等があると判断されたとき（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、撮影条件を指定するステップＳ１０１に戻る。追加または新たなＸ線撮影等がないと判断されたとき（Ｓ１１０：Ｎｏ）、Ｘ線撮影等を終了する。

以上のＸ線撮影等において、作成されたグラフ、及び、テーブルに記憶された次回の初期値Ｉｆｉは、次回のＸ線撮影等に用いられる。

次に、初期値の調整の一連の動作について図９を参照して説明する。図９は、初期値を調整するときの一連の流れを示すフローチャートである。

図９に示すように、先ず、システム制御部４０は、架台１０から次回の初期値Ｉｆｉを受信する（Ｓ２０１）。

次に、システム制御部４０は、次回の撮影条件及び初期値Ｉｆｉを指定する（Ｓ２０２）。

次に、初期値Ｉｆｉの調整を行う（Ｓ２０３）。初期値Ｉｆｉの調整においては、指定された初期値Ｉｆｉに基づいて、次回の初期値を求める（図８に示すステップＳ１０１−Ｓ１０５参照）。続けて、グラフを作成し、記憶する（図８に示すステップＳ１０６−Ｓ１０９参照）。

〔その他の構成〕
次に、Ｘ線ＣＴ装置のその他の構成について図１を参照して簡単に説明する。

図１に示すように、架台１０は、回転部１１を被検体Ｐの周りに回転可能に支持する。回転部１１には、その回転中心軸を間にして対向配置されたＸ線管１６とＸ線検出部１７とを有している。その結果、架台１０は、Ｘ線管１６を被検体Ｐの周りに回転可能に支持する。Ｘ線管１６は、被検体Ｐの体軸方向に広がり角（コーン角）をもってＸ線を被検体Ｐに照射する。

架台１０には、それらの他に、回転駆動部１２、及びデータ収集部１４を有している。

回転駆動部１２は回転中心軸を中心にして回転部１１を回転させる。

データ収集部１４は、Ｘ線検出部１７の各Ｘ線検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出部１７により検出されたＸ線ビーム（実際には検出信号）を、システム制御部４０により出力されたデータ収集信号に対応させて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。

高電圧供給部１５１は、Ｘ線管制御部１５７の制御信号を受けて、Ｘ線管１６に高電圧を供給する。Ｘ線管１６は、高電圧供給部１５１から供給された高電圧によって、被検体Ｐの体軸方向（後述するスライス方向）に広がり角を有するコーン状、又は後述するチャンネル方向に広がり角を有するファン状などのＸ線ビームを照射する。

Ｘ線検出部１７は、Ｘ線管１６から照射され、被検体Ｐを透過したＸ線ビームを検出する。Ｘ線検出部１７は、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数配列され、これにより２次元のＸ線検出部１７を成している。Ｘ線検出素子は、スライス方向に例えば３２０列並べられ、チャンネル方向に例えば１０００列並べられている。

次に、寝台装置２０について、図１を参照にして説明する。寝台装置２０は、寝台天板２１と、操作部１８の操作による指示を受けて、寝台天板２１を移動させる寝台駆動部２２、２３とを有している。

寝台天板２１には被検体Ｐが載置される。寝台天板２１は、被検体Ｐを載せ、被検体Ｐの体軸方向（水平方向）に移動可能となっている。

駆動制御部４５は、回転部１１の１回転当たりの寝台天板２１の移動量で寝台天板２１を移動させるための制御信号を寝台駆動部２２に送る。寝台駆動部２２は、操作部１８からの操作情報（撮影位置）に基づき、寝台天板２１を被検体Ｐの体軸方向に移動させる。

また、駆動制御部４５は、寝台天板２１を移動させるための制御信号を寝台駆動部２３に送る。寝台駆動部２３は、操作部１８からの操作情報に基づき、寝台天板２１を上下方向に移動させる。

駆動制御部４５は、回転駆動部１２に対して架台制御信号を出力し、データ収集部１４に対してデータ収集制御信号を出力し、回転駆動部１２及び寝台駆動部２２、２３に対して診断開始の指示を与える。

コンソール部３０は、前処理部３１、画像再構成処理部３２及び画像記憶部３３を有している。前処理部３１は、データ収集部１４から出力されたＸ線投影データに感度補正やＸ線強度補正を施す。画像再構成処理部３２は、前処理部３１から出力されたＸ線投影データを公知の逆投影処理方法によりＸ線ＣＴ画像データを再構成する。再構成されたＸ線ＣＴ画像データは画像記憶部３３に一時的に記憶される。

［変形例］
前記実施形態では、初期値の調整において、初期値Ｉｆｉを含む撮影条件を指定することで、次回の初期値Ｉｆｉを求めていた（図９に示すＳ２０１−Ｓ２０３参照）。これに限らず、Ｘ線ＣＴ装置を起動させるときの、起動を示す信号を受けて、初期値の調整を行うようにしてもよい。

変形例では、装置の起動時に、初期値の調整を自動的に行うので、Ｘ線撮影において、初めから、適正な初期値により、管電流を短時間で安定させることができる。

［第２実施形態］
次に、Ｘ線撮影システムの第２実施形態について図１０を参照して説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。ここでも、Ｘ線撮影システムの一例としてＸ線ＣＴ装置について説明する。

第１実施形態では、作業時間を短縮するための記憶部１５８、初期値算出部１５９、初期値予測部１５９ａ、表示制御部９０及び表示部１００が架台１０側に設けられているものである。

（コンソール部）
図１０は第２実施形態に係るシステム制御部４０のブロック図である。図１０に示すように、第２実施形態では、記憶部１５８、初期値算出部１５９、初期値予測部１５９ａ、表示制御部９０及び表示部１００に代えて、記憶部４１、初期値算出部４２、初期値予測部４３、表示制御部５０（図１参照）及び表示部７０（図１参照）を備え、これらが、コンソール部３０側に設けられている。

（システム制御部）
システム制御部４０は、Ｘ線撮影等において、安定値Ｉｆｓを架台１０側から受信する。初期値算出部４２は、安定値Ｉｆｓに基づいて次回の初期値Ｉｆｉを求める。初期値予測部４３は、次回の初期値Ｉｆｉを予測する。システム制御部４０は、求められた次回の初期値Ｉｆｉ及び予測された次回の初期値Ｉｆｉに基づいて、グラフを作成する（図６参照）。

記憶部４１はテーブルを有し、テーブルに次回の初期値Ｉｆｉと管電流とが対応づけられて記憶される。表示部７０は、表示部１００と同じ機能を有する。表示制御部５０は、表示部７０に次回の初期値Ｉｆｉを表示させる。

第２実施形態では、例えば一ヶ月毎のように定期的に安定値を架台１０側から受信するようにして、一ヶ月分の安定値に基づいて次回の初期値等をまとめて求めるようにしてもよい。そのように構成しても、次回の初期値は適正な値となり、初期値を調整するときの作業時間を短縮することが可能となる。

［第３実施形態］
次に、Ｘ線撮影システムの第３実施形態について図１０を参照して説明する。なお、第３実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。ここでも、Ｘ線撮影システムの一例としてＸ線ＣＴ装置について説明する。

第１実施形態において、次回の初期値Ｉｆｉの調整は、Ｘ線ＣＴ装置の据え付け時あるいは定期点検時（調整時）において、サービスエンジニアにより行われる。この調整を「非自動調整」という場合がある。

これに対し、第３実施形態においては、次回の初期値Ｉｆｉの調整は、自動的に行われる。

次に、次回の初期値Ｉｆｉを自動調整するときの一連の動作について図１１を参照して説明する。図１１は、次回の初期値Ｉｆｉを自動調整するときの一連の動作を示すフローチャートである。

なお、第３実施形態では、Ｘ線撮影が実行される度に、そのときの日時、初期値Ｉｆｉ、安定値Ｉｆｓ、撮影条件（管電流、管電圧、焦点サイズ）が撮影履歴（ログデータ）として記憶部１５８に記憶される。さらに、前回の調整時（自動調整および非自動調整を含む）からの経過時間が計数される。さらに、Ｘ線撮影が実行された実行回数が計数される。

撮影終了後、あるいは、所定時（例えば、午前０時）に、システム制御部４０は、初期値Ｉｆｉの調整時かどうかを判断する（Ｓ３０１）。

初期値Ｉｆｉの調整時の判断（Ｓ３０１）では、計数された経過時間と所定時間とを比較する。経過時間を“Ｔ”、所定時間を“Ｔ０”とする。
さらに、Ｘ線撮影後に、Ｘ線撮影の実行回数と所定回数と比較する。実行回数を“Ｒ”、所定回数を“Ｒ０”とする。

実行回数Ｒが所定回数Ｒ０を超えたとき（Ｒ＞Ｒ０）、また、経過時間Ｔが所定時間Ｔ０を超えたとき（Ｔ＞Ｔ０）（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、次回の初期値Ｉｆｉの調整を示す信号を出力する（Ｓ３０２）。

なお、実行回数Ｒが所定回数Ｒ０を超えないとき（Ｒ≦Ｒ０）、かつ、経過時間Ｔが所定時間Ｔ０を超えないとき（Ｔ≦Ｔ０）（Ｓ３０１：Ｎｏ）、初期値Ｉｆｉの調整が不要であるとして、終了する（Ｓ３０５）。

次に、システム制御部４０は、撮影履歴（ログデータ）から初期値Ｉｆｉ、安定値Ｉｆｓ、管電圧、管電流及び焦点サイズを読み出す（Ｓ３０３）。

次に、次回の初期値Ｉｆｉの調整が行われる（Ｓ３０４）。

ここで、次回の初期値Ｉｆｉの調整の詳細について、図１２を参照して説明する。図１２は、次回の初期値Ｉｆｉの調整における一連の流れを示すフローチャートである。

先ず、次回の初期値Ｉｆｉを算出する（Ｓ４０１）。
次に、求められた次回の初期値Ｉｆｉを記憶部１５８の該当する管電圧、焦点サイズのテーブルの所定の管電流のセルに記憶させる（Ｓ４０２）。
次に、他の初期値Ｉｆｉを予測する（Ｓ４０３）。

次に、予測された次回の他の初期値Ｉｆｉを記憶部１５８のテーブルの該当する管電流のセルに記憶させる（Ｓ４０４）。
次に、求められた次回の初期値Ｉｆｉおよび予測された次回の他の初期値Ｉｆｉを基に、公知の補完法を用いて、グラフを作成し（図６参照）、作成されたグラフを記憶部１５８に記憶させる（Ｓ４０５）。

これらのステップＳ４０１〜Ｓ４０５は、第１実施形態におけるステップＳ１０５〜Ｓ１０９と同様である。

これら次回の初期値Ｉｆｉの調整（Ｓ３０４）が行われた後、終了する（Ｓ３０５）。
なお、前記第３実施形態では、これらのステップＳ３０１〜Ｓ３０５を、システム制御部４０が行ったが、別の制御部（Ｘ線管制御部１５７を含む）が行ってもよい。

前記第３実施形態によれば、次回の初期値Ｉｆｉを自動調整するので、メンテナンスフリーの実現化を図ることができる。

［第４実施形態］
次に、Ｘ線撮影システムの第４実施形態について図１３説明する。図１３は、次回の初期値の評価における一連の流れを示すフローチャートである。

なお、第４実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。ここでも、Ｘ線撮影システムの一例としてＸ線ＣＴ装置について説明する。

第１実施形態において、次回の初期値Ｉｆｉが適正であるかの評価は、サービスエンジニアにより行われる。この評価を「非自動評価」という場合がある。
これに対し、第４実施形態においては、次回の初期値Ｉｆｉが適正であるかを自動的に評価する。

先ず、次回の初期値Ｉｆｉが用いられた、Ｘ線撮影が行われたとき、立ち上がり時に変動する管電流のオーバーシュートのピーク値、および、アンダーシュートのピーク値を求める（Ｓ５０１）。
次に、オーバーシュートのピーク値、および、アンダーシュートのピーク値の差を求める（Ｓ５０２）。
次に、求められた差が予め定められた許容範囲内であるかどうかを判断する（Ｓ５０３）。

次に、求められた差が予め定められた許容範囲内であれば（Ｓ５０３：Ｙｅｓ）、次回の初期値Ｉｆｉが適正であると評価する（Ｓ５０４）。一方、求められた差が予め定められた許容範囲内でなければ（Ｓ５０３：Ｎｏ）、次回の初期値Ｉｆｉが適正でないと評価する（Ｓ５０５）。

次に、評価結果を表示部に表示させる（Ｓ５０６）。
これらのステップＳ５０１〜Ｓ５０６を、システム制御部４０が行ってもよく、別に設けられた制御部（Ｘ線管制御部１５７を含む）が行ってもよい。

なお、次回の初期値Ｉｆｉが適正でないと評価されたとき、次回の初期値Ｉｆｉについて再度の調整が行われる。再度の調整は、自動調整（前述するステップＳ３０１〜Ｓ３０５）であってもよく、サービスエンジニアによる非自動調整であってもよい。

前記第４実施形態によれば、次回の初期値Ｉｆｉが適正であるかの自動評価により、次回の初期値Ｉｆｉの評価が客観的に行われるため、客観的でかつより適正な初期値Ｉｆｉを得ることができる。
さらに、次回の初期値Ｉｆｉの自動評価と、自動調整と組み合わせることにより、メンテナンスフリーの実現化を図ることができる。

前記第４実施形態において、ステップＳ５０３において、オーバーシュートのピーク値とアンダーシュートのピーク値との差が許容範囲内であるかどうかを判断したが、オーバーシュートのピーク値が許容値を超えたかどうかを判断し、超えたとき、次回の初期値Ｉｆｉが適正でないと評価してもよく、アンダーシュートのピーク値が許容値を超えたかどうかを判断し、超えたとき、次回の初期値Ｉｆｉが適正でないと評価してもよい。

なお、この実施形態では、記憶部１５８、初期値算出部１５９、初期値予測部１５９ａ、表示制御部９０及び表示部１００をＸ線ＣＴ装置に適用したものについて説明したが、これに限らず、フィラメントを含む陰極と陽極とを備えたＸ線管１６を有するＸ線発生装置、および、それを備えたＸ線撮影装置に適用してもよい。

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。これら新規な実施形態は、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、書き換え、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とともに、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。

１０ 架台
１１ 回転部
１２ 回転駆動部
１４ データ収集部
１５ 高電圧発生部
１５８ 記憶部
１５９ 初期値算出部
１５９ａ 初期値予測部
１６ Ｘ線管
１７ Ｘ線検出部
１８ 操作部
２０ 寝台装置
３０ コンソール部
４０ システム制御部
４５ 駆動制御部
５０ 表示制御部
６０ 入力部
７０ 表示部
９０ 表示制御部
１００ 表示部

Claims (9)

1. Ｘ線管の陽極と陰極との間の管電圧、管電流、及びＸ線の焦点サイズを含む撮影条件に基づき、Ｘ線管から発生させたＸ線により撮影をするＸ線撮影システムにおいて、
   立ち上がり時に変動する管電流が所望の値で安定して流れるように、Ｘ線管のフィラメントに流されるフィラメント電流を制御するＸ線管制御部と、
   次回の立ち上がり時に用いられるフィラメント電流の初期値を、前記管電流が安定して流れたときのフィラメント電流の安定値、及びそのときの撮影条件に基づいて求める初期値算出部と、
   前記求められた初期値、前記撮影条件、及び、撮影日を含む撮影履歴を記憶する記憶部と、
   を有すること、
   を特徴とするＸ線撮影システム。
2. 前記初期値算出部は、前記安定値および予め定められた値を用いることにより、前記初期値を求めること、
   を特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影システム。
3. 前記記憶部は、管電圧及び焦点サイズの種類毎のテーブルを有し、
   前記テーブルには、前記求められた初期値とそのときの前記管電流とが対応づけられて記憶されていること、
   を特徴とする請求項２に記載のＸ線撮影システム。
4. 前記次回の立ち上がり時に用いられる初期値のうち、前記記憶された前記管電流とそれに対応する前記初期値の組合せ以外の組合せに係る他の初期値を、前記管電流と前記安定値との予め定められた相関関係、及び、前記予め定められた値を用いて、予測する初期値予測部をさらに有し、
   前記テーブルには、前記予測された初期値と前記管電流とが対応づけられて記憶されていること、
   を特徴とする請求項３に記載のＸ線撮影システム。
5. 前記Ｘ線管、前記Ｘ線管制御部、前記記憶部、前記初期値算出部、及び前記初期値予測部を含む架台と、
   撮影条件の指示を受けて、前記Ｘ線管制御部に撮影条件とともに初期値を送信するコンソール部と、
   をさらに有し、
   前記撮影条件の指示を受けて、前記指示に沿った撮影後に前記初期値算出部は次回の初期値を求め、前記初期値予測部は次回の他の初期値を予測すること、
   を特徴とする請求項４に記載のＸ線撮影システム。
6. 前記Ｘ線管、前記Ｘ線管制御部、前記記憶部、前記初期値算出部、及び前記初期値予測部を含む架台と、
   前記Ｘ線管制御部に起動を示す情報を送信するコンソール部と、
   をさらに有し、
   前記起動を示す信号を受けて、前記初期値算出部は次回の初期値を求め、前記初期値予測部は次回の他の初期値を予測すること、
   を特徴とする請求項４に記載のＸ線撮影システム。
7. 前記Ｘ線管及び前記Ｘ線管制御部を含む架台と、
   前記記憶部、前記初期値算出部及び前記初期値予測部を含み、前記Ｘ線管制御部に撮影条件を送信するとともに、前記安定値を前記架台から受信するコンソール部と、
   をさらに有し、
   前記安定値を受けて、前記初期値算出部は次回の初期値を求め、前記初期値予測部は次回の他の初期値を予測すること、
   を特徴とする請求項４に記載のＸ線撮影システム。
8. Ｘ線管の陽極と陰極との間の管電圧、管電流、及びＸ線の焦点サイズを含む撮影条件に基づき、Ｘ線管から発生させたＸ線により撮影をするＸ線撮影システムにおいて、
   立ち上がり時に変動する管電流が所望の値で安定して流れるように、Ｘ線管のフィラメントに流されるフィラメント電流を制御するＸ線管制御部と、
   次回の立ち上がり時に用いられるフィラメント電流の初期値の調整を示す信号を受けて、前記初期値を、前記管電流が安定して流れたときのフィラメント電流の安定値、及びそのときの撮影条件に基づいて求める初期値算出部と、
   前記初期値の調整を示す信号を受けて、前記次回の立ち上がり時に用いられる初期値のうち、前記求められた初期値とそれに対応する前記管電流との組合せ以外の組合せに係る他の初期値を、前記管電流と前記安定値との予め定められた相関関係、及び、前記予め定められた値を用いて、予測する初期値予測部と、
   前記求められた初期値、前記予測された初期値、前記撮影条件、及び、撮影日を含む撮影履歴を記憶する記憶部と、
   を有すること、
   を特徴とするＸ線撮影システム。
9. 立ち上がり時に変動する管電流が予め定められた許容範囲内にあるかどうかを判断する判断部と、
   前記判断部により判断された結果を表示する表示部と、
   をさらに有すること、
   を特徴とする請求項８に記載のＸ線撮影システム。

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