JP2022527815A - 立ち上がり時間及び立ち下がり時間のアクティブ補償アルゴリズム - Google Patents

Abstract

パルスＸ線システムの設定を補償するための方法が提供される。提供するＸ線パルスの電流、電圧、及び所望のパルス幅の設定が選択される。Ｘ線タンクの電気回路の環境温度を考慮して、所定の温度における、保存されている１つ以上の正規化値に従って、設定された電圧及び菅電流の選択されたパルス幅設定が補償される。正規化値は、実際のパルス幅、すなわち、実効パルス幅と、所望の幅とのその差とから、その値をパルス電圧及び電流を線源に提供する回路の温度で正規化する、較正ステップにおいて取得される。

Description

本発明は、放射線診断の分野に関する。より具体的には、本発明は、Ｘ線パルスを生成する方法、Ｘ線システムをアクティブ化及び較正する方法、ソフトウェア製品及びシステム、並びに関連する較正済みのＸ線システムに関する。

Ｘ線機械では、いくつかの異なるＸ線パターンを生成することができる。用途、外科医、手術のタイプ、及び／又はＸ線機械で使用される構成要素に応じて、いくつかのＸ線パターンは、他のＸ線パターンを超える利点がある。可能なＸ線パターンのうちの１つは、Ｘ線が所定のデューティサイクルで生成されるパルスパターンである。

国際的な規制に従って、適用されたＸ線パラメータは、定義された精度内でユーザに報告されなければならない。具体的には、多くの用途（医学的及び外科的用途を含む）では、ユーザが選択可能な任意の設定について、所望の平均管電流は、実際に管に印加されている電流の２０％以内で正確でなければならない。連続Ｘ線モードでは、平均管電流は管電流の量のみに依存する。しかしながら、パルスＸ線モードでは、平均電流は、ピーク管電流が実際に印加される期間（デューティサイクル）に応じた、ピーク管電流とパルス幅との組み合わせである。

配線及び回路により、電圧設定（例えば方形波）パルスが印加されてＸ線管陽極が通電されると、ケーブル及び回路の容量によって、パルスの立ち上がり時間が増加する。一方、パルスの終わりに電圧が除去されてＸ線照射が終了すると、ケーブル及び回路の静電容量電流の放電によって、瞬時に低下するのではなく、いくらかの遅延を伴って、印加されたキロ電圧が減衰する。

立ち上がり時間の遅延及び減衰時間の延長は、２０ミリ秒（ｍｓ）をはるかに超えるなど、照射間隔が長い場合、照射間隔の１又は数パーセント程度でエラーを発生させる。しかしながら、２０ｍｓ未満などの短い持続時間のＸ線照射では、立ち上がり時間及び減衰時間は照射間隔のかなりの割合を占める。

ＵＳ４４５４６０６Ａでは、立ち上がり時間及び減衰時間を補償するための自動照射制御が提供されている。しかしながら、この補償は、例えば使用によるＸ線発生器の変化を考慮することができず、このような変化を補償するには、時間のかかることが多いデバイスの再較正が必要である。

さらに、これらの不正確さは予測がより困難であり、最適な設定値の範囲外のＸ線システムの設定は、正確さを向上させるために補償が必要になる。

本発明の実施形態は、Ｘ線システムをアクティブ化する方法、Ｘ線システムを較正する方法、Ｘ線システムを較正及び／又はアクティブ化するソフトウェア実装方法、並びに、Ｘ線源の電子回路（例えばＸ線管を囲む油）内の温度変動に対してパルスが正規化及び補償されるＸ線システムを提供することを目的とする。

第１の態様では、本発明は、Ｘ線源又はＸ線管を含むＸ線タンクを含むＸ線システムを用いて、Ｘ線パルスを提供又は生成する方法を提供する。本方法は、
－提供するＸ線パルスの電流、電圧、及び所望のパルス幅の設定を選択することと、
－Ｘ線タンクの内部温度を考慮して、所定の温度における、保存されている正規化値に従って、設定された電圧及び管電流に対する選択されたパルス幅の設定を補償することとを含む。

Ｘ線システムは、Ｘ線発生器を含んでもよく、補償は、Ｘ線発生器に補償されたＸ線パルス幅を導入することによって行われる。

本発明の実施形態は、システム（特にＸ線タンク）の電子機器への温度の影響によるパルス幅の偏差を、温度を考慮する予測モデルを使用することによって補償できることを利点とする。パルス幅補正は、Ｘ線管を通じたＸ線の放射線量及び平均電流精度を向上させ、これにより、国際規格への適合が容易になり、使用可能な最小パルス幅をさらに低下できる。

つまり、選択された（所望の）パルス幅のために、例えばＸ線システムを使用してＸ線パルスを生成する際に使用する実際のパルス幅の値は、例えば管電圧及び電流の現在の設定と一致する管電圧及び電流に対する決定された正規化値である、保存されている正規化値のうちの対応する正規化値から導出される。このコンテキストでは、「正規化値」は、所定の温度に正規化された、所望のＸ線パルス幅と実際のＸ線パルス幅との偏差又はデルタ値として理解される。正規化値は、所定の温度（又は基準温度）で決定されるが、電流の温度、特に、Ｘ線タンクの内部温度を、設定する実際のＸ線パルス幅に必要な補償を決定する際に考慮してもよい。例えば本明細書にさらに説明するように、パルス幅偏差の所定の温度依存関係が関連していてもよい。

本発明のいくつかの実施形態では、本方法は、電流の第１の設定及び電圧の第１の設定に対応する、保存されている正規化値、並びに、電流のさらなる設定及び電圧のさらなる設定に対応する、保存されているさらなる正規化値から、正規化値を補間によって計算することをさらに含み、さらなる設定のうちの少なくとも１つは、第１の設定の値とは異なり、選択された電流及び電圧の値は、電流の少なくとも１つの異なる第１の設定とさらなる設定との間、及び／又は電圧の第１の設定とさらなる設定との間である。

本発明の実施形態は、較正中に使用されない電圧及び／又は電流の設定をも、ランタイムに保存された値の補間を使用して正規化値を取得することによって補償できるので、保存する値の量を少なくできる（例えば小さなＬＵＴを使用できる）ことを利点とする。

第２の態様では、本発明は、Ｘ線源を含むＸ線タンクを含むＸ線システムを較正する方法を提供する。本方法は、
－選択された電流、選択された電圧、及び所望のパルス幅の設定をＸ線源に適用することであって、これにより、Ｘ線源が少なくとも１つのＸ線パルスを生成するための実際の電圧及び電流信号が生成され、このように生成された少なくとも１つのＸ線パルスは実際のパルス幅を有する、適用することと、
－Ｘ線源に印加される実際の電圧信号を測定し、測定された実際の電圧信号に基づいて実際のパルス幅を決定することと、
－実際のパルス幅と所望のパルス幅との差を取得することと、
－Ｘ線タンクの実際の内部温度で取得されたこの差を、Ｘ線タンクの所定の内部温度についての正規化された差に正規化して、例えばコンデンサの環境温度としてＸ線タンクの内部温度を考慮して、所定の温度において、この差から正規化値を取得することであって、内部温度は電子回路（例えばコンデンサを含む）の環境温度である、正規化することと、
－選択された電流及び選択された電圧の設定に応じて、差からの正規化値を保存することとを含む。

例えばＸ線システムはＸ線発生器を含み、設定を適用することは、当該設定をＸ線発生器に適用することを含む。

保存されている正規化値は、本発明の第１の態様の方法で使用できる。本発明の実施形態は、例えばＸ線源を含むＸ線タンクである、Ｘ線システムの高電圧電源の必要なすべての電圧（ｋＶ）及び管電流設定の温度によって生じるパルス幅の偏差を補償するための予測モデルを提供できることを利点とする。正規化値は、好ましくは、ＬＵＴに保存される。実際のパルス幅は、実際の電圧信号が所定の閾値を超えた瞬間から、実際の電圧信号がその所定の閾値を下回った瞬間までの時間間隔として決定される。

本発明のいくつかの実施形態では、本方法は、差から正規化値を取得する前に、Ｘ線タンクの内部温度（Ｘ線タンクの電子回路の環境温度）を測定することをさらに含む。

本発明の実施形態は、単純な温度センサを用いて、異なる設定について温度の変動を取得することができ、これは、温度とタンク内の回路の電気特性の変化との所定の関係によって、所定の温度に正規化できることを利点とする。

本発明のいくつかの実施形態では、本方法は、決定された実際のパルス幅と所望のパルス幅との差からの少なくとも１つのＸ線パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間の偏差を取得することをさらに含む。所定の温度における差から正規化値を取得することは、Ｘ線タンクの静電容量変動と、内部タンク温度との所定の関係を使用して、所定の温度における立ち上がり時間及び立ち下り時間の偏差の正規化値を取得することをさらに含む。

本発明の実施形態は、Ｘ線タンク及びその中の回路（例えば高電圧コンバータ、配線など）の内部温度に応じて電気特性の変動を計算することで、再現可能な立ち上がり時間及び立ち下がり時間の偏差を補償でき、これにより、Ｘ線源に適用される平均電流の精度が向上されることを利点とする。電流精度に関する国際的な規制要件をより簡単に満たすことができることがさらなる利点である。より小さいパルス幅を高い精度で使用できることがさらなる利点である。

本発明のいくつかの実施形態では、実際のパルス幅と所望のパルス幅との差からの正規化値を保存することは、選択された電流及び選択された電圧に応じて、立ち上がり時間及び立ち下がり時間の偏差の正規化値を保存することを含む。

本発明の実施形態は、パルス幅やその差を保存することなく、立ち上がり時間及び立ち下がり時間の偏差の正規化値を保存できることを利点とする。

本発明のいくつかの実施形態では、本方法は、少なくとも、電流及び／又は電圧の異なる選択された設定に対して繰り返され、これにより、異なる選択された電流及び選択された電圧に応じて、差からのさらなる正規化値を保存する。

本発明の実施形態は、予測モデルを構築するための値のリストが取得できることを利点とする。

特定の実施形態では、本方法は、電流及び／又は電圧の選択された設定と、電流及び／又は電圧の異なる選択された設定との間の電流及び／又は電圧から少なくとも１つの正規化値を、補間によって計算することを含む。

本発明の実施形態は、較正中に使用されない電圧及び／又は電流の設定をも、較正中に保存された値の補間を使用して正規化値を取得することによって補償でき、計算ランタイムを提供する必要がなく、したがって、Ｘ線システムの利用中の処理時間を節約できることを利点とする。

第３の態様では、本発明は、本発明の第１の態様の方法に従ってＸ線パルスを提供するために、Ｘ線システムを制御するための命令を含み、必要なパルス幅設定を受信するのにさらに適しており、本発明の第２の態様の方法によって取得された正規化値を受信するのにさらに適している、ソフトウェア製品又はプログラムを提供する。

ソフトウェア製品又はプログラムは、データストレージを含んでいてもよい。

本発明の実施形態は、本ソフトウェアが、例えばＸ線システムの制御ユニット内、及び／又は、Ｘ線システムのＸ線発生器内に提供され、システムの性能を向上できることを利点とする。これにより、Ｘ線システムの最適範囲のみよりも広い設定の範囲でパルス幅の精度を上げることで、より小さい幅のパルスを使用できるようになり、これにより、電圧、電流設定、及び許容されるパルス幅の使用可能な範囲が増加する。Ｘ線システムが低電力でＸ線を生成できるため、これは、ひいてはＸ線源の耐用年数が長くなることがさらなる利点である。精度に関する国際的な規制要件をより簡単に満たすことができることがさらなる利点である。

本発明の第４の態様の実施形態では、本ソフトウェア製品は、Ｘ線システムが提供するＸ線パルスのパルス幅を較正するのに適しており、本ソフトウェア製品は、パルス幅測定値を受信するのに適しており、任意選択的に、温度測定値を受信するのにも適している。本ソフトウェア製品は、Ｘ線システムに実装されると、本発明の第２の態様の較正方法を実行するのに適している（例えばそのための命令を含む）。

本発明の実施形態は、Ｘ線システム（又はそのＸ線タンク）の温度によって生じるパルス幅の偏差を補償するための予測モデルを構築できる、例えばＸ線システムの制御ユニット内に含まれるソフトウェア製品を提供できることを利点とする。

第５の態様では、本発明は、本発明の第２の態様の方法によって取得された正規化値を含む、Ｘ線システム用のデータストレージを提供する。本発明の実施形態は、温度と同様又は同じ挙動を有するＸ線タンク内の電子回路を含むさまざまなＸ線システムを較正するためにデータストレージを使用できることを利点とする。データストレージは、制御ユニット又は第３の態様のソフトウェア製品に含まれていてもよい。

第６の態様では、本発明は、Ｘ線システムを提供する。本Ｘ線システムは、Ｘ線管を含むＸ線タンクを含み、さらに、本発明の第３の態様のソフトウェア製品によって制御可能な制御ユニット（例えばＸ線システムに含まれるＸ線発生器ユニットに統合されている）を含む。また、本発明の第３の態様または第５の態様のソフトウェア製品内のデータストレージが含まれていてもよい。

本発明のいくつかの実施形態では、本Ｘ線システムは、Ｘ線タンクの少なくとも一部分の温度（例えば内部温度、例えばタンク内の回路の環境温度、例えばカイロを囲む流体の温度）を検知するための温度センサをさらに含む。

本発明のいくつかの実施形態では、本Ｘ線システムは、任意選択で、再プログラム可能なデータストレージである、第５の態様のデータストレージをさらに含む。例えばこの場合、制御ユニットは、データストレージから正規化値のうちの少なくとも１つを受信する。

本発明の実施形態は、Ｘ線システムが、パルス幅を補正するために以前に取得した正規化値を含み、任意選択で、それ自体を較正し、必要に応じて、パルス幅の補償のための正規化値を更新できることを利点とする。

本発明のＸ線システムを含むモジュール式デバイスを提供できる。本モジュール式デバイスは、移動式手術用途に適している。本発明の実施形態は、パルスエネルギーが低い場合でも、使用可能なパルス幅の範囲が広く、パルスが非常に正確で効果的であり、使用するピークエネルギーを低減することをさらに可能にし、これにより、デバイスは、例えば平均出力は低減することなく、同じ平均出力を達成しながらより小型の電源を使用できる、Ｘ線システムを取得できることを利点とする。

本発明の特定及び好ましい態様は、添付の独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項の特徴は、独立請求項の特徴や他の従属請求項の特徴と適宜組み合わせることができ、単に請求項に明示的に記載されているわけではない。

本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかになり、また、当該実施形態を参照して説明される。

図１は、所望の形状を有するＸ線パルス、Ｘ線パルスを形成する光子を生成するための電荷ビームを生成する実際の電圧、及び生成されたＸ線パルスの実際の形状を示す。 図２は、本発明のいくつかの実施形態によるＸ線システムを概略的に示す。 図３は、Ｘ線生成のために選択された設定を補償することを含む、パルスＸ線を生成する方法を示す。 図４は、Ｘ線システムの静電容量変化とその環境温度との例示的な関係のグラフを示す。 図５は、破線の任意選択のステップを含む、本発明の実施形態による較正方法を示す。 図６は、本発明のいくつかの実施形態によるＸ線システムを概略的に示す。

図面は、概略に過ぎず、限定的ではない。図面では、要素のうちのいくつかは、サイズが誇張され、例示を目的として縮尺通りではない場合がある。

特許請求の範囲における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

異なる図面では、同じ参照記号が同じ又は類似した要素を指す。

本発明は、特定の実施形態に関して、また、いくつかの図面を参照して説明されるが、本発明は、それらに限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。寸法及び相対寸法は、本発明の実行に対する実際の縮小に対応するものではない。

さらに、説明及び特許請求の範囲における、第１の、第２の、及び同様の用語は、類似した要素を区別するために使用されるものであって、必ずしも時間的、空間的、ランキング、又は任意の他のやり方で順序を説明するためにに使用されるものではない。このように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に説明されている本発明の実施形態は、本明細書に説明又は例示されている以外の順序で動作できることを理解されるべきである。

さらに、説明及び特許請求の範囲における、上、下、及び同様の用語は、説明目的で使用され、必ずしも相対的な位置を説明するために使用されるものではない。このように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に説明されている本発明の実施形態は、本明細書に説明又は例示されている以外の向きで動作できることを理解されるべきである。

特許請求の範囲において使用される「含む」という用語は、その後に列挙された手段に限定されていると解釈されるべきではないことに気付くべきである。当該用語は、他の要素又はステップを除外しない。したがって、当該用語は、参照された規定された特徴、整数、ステップ、又は構成要素の存在を明記しているが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、若しくは構成要素、又はそれらのグループの存在又は追加を除外するものではないと解釈されるべきである。したがって、「含む」という用語は、規定された特徴のみが存在する状況、及びこれらの特徴と１つ以上の他の特徴が存在する状況を対象とする。したがって、「手段Ａと手段Ｂとを含むデバイス」という表現の範囲は、構成要素Ａ及びＢだけで構成されるデバイスに限定されていると解釈されるべきではない。当該表現は、本発明に関して、デバイスの関連する構成要素はＡ及びＢだけであることを意味している。

本明細書全体を通して「一実施形態」又は「実施形態」への参照は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書全体を通してさまざまな場所で「１つの実施形態では」又は「実施形態では」という語句の出現は、必ずしもすべて同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性は、本開示から当業者には明らかな任意の適切なやり方で１つ以上の実施形態に組み合わせることができる。

同様に、本発明の例示的な実施形態の説明では、本発明の様々な特徴が、開示を合理化し、様々な発明の態様のうちの１つ以上の理解を助けるために、１つの実施形態、図、又はその説明にまとめられる場合があることを理解されるべきである。しかしながら、この開示方法は、請求項に係る発明が各請求項で明示的に記載されているものよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映しているとして解釈されるものではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映しているように、発明の態様は、前述の１つの実施形態のすべての特徴よりも少ないところにある。したがって、詳細な説明に続く特許請求の範囲は、この詳細な説明に明示的に組み込まれ、各請求項は本発明の別個の実施形態としてそれ自体で存在する。

さらに、本明細書に説明されるいくつか実施形態には、他の実施形態に含まれるいくつかの特徴が含まれるが他の特徴は含まれず、異なる実施形態の特徴の組み合わせは、当業者には理解されるように、本発明の範囲内にあり、異なる実施形態を形成することを意味している。例えば以下の特許請求の範囲では、請求項に係る実施形態のいずれも任意の組み合わせで使用できる。

本明細書に提供されている説明では、多数の具体的な詳細が記載されている。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの具体的な細部なしで実行され得ることが理解される。他の場合では、よく知られている方法、構造、及び技術については、本説明の理解を不明瞭にしないために詳細には示されていない。

Ｘ線システム（医学的用途用のシステムを含む）は、通常、Ｘ線発生器と、Ｘ線源を含むＸ線タンクとを含む。Ｘ線源（当技術分野ではＸ線管としても知られている）は、通常、陰極からの電子ビームと標的陽極との相互作用によって発生する、高エネルギーのＸ線光子を生成する。

電子ビームは、通常、陰極と陽極との間に電圧を印加することによって提供される。パルスモードでは、電圧はパルスとして印加され、所定の電圧が断続的に印加される。具体的には、定電圧がパルスの持続時間の時間間隔の間に印加され、パルス間では、電圧は、Ｘ線放出を生成するのに十分に高くない。理想的には、電圧は印加されない（すなわち、ゼロ電圧）。所望の又は所望のパルス幅を有する特定のパルスパラメータが、例えば手順のタイプ、照射ゾーン、患者の体重など、用途の必要条件に従って選択される。

所望のパルスは、電圧が所定値に瞬時に到達し、また瞬時に低下する、理想的なパルス波（例えば方形波）である。しかしながら、実際の状況では、Ｘ線システム又はそのＸ線発生器に適切な設定を適用するだけでは、完全なパルス波は取得できない。線源に実際に印加される電圧は、その所望の値に到達し、パルスがオフになった後に最低値に到達するまでには時間がかかる。その結果、実効パルス幅、すなわち、実際のパルス幅は、所望のパルス幅よりも小さくなる。

図１は、所望のＸ線パルスＣＴＲＬ－Ｘを上のグラフ１０に示している。所望の形状は、所望のパルス幅Ｔ_ＩＷと共に、電流、電圧、及び幅の設定によって決定される。例えば当該設定をＸ線発生器に導入することによって、当該設定をシステムに適用する。

真ん中のグラフ２０は、Ｘ線パルスを形成する光子を生成するための電荷ビーム（通常は電子ビーム）を生成する、線源又は管を通る実際の電圧（ｋＶａｃｔ）の経時的な変化を示している。実際の電圧ｋＶａｃｔには、立ち上がりエッジ２１及び立ち下がりエッジ２２が含まれる。これらのエッジは、回路電子機器、主に線源に給電する回路からの寄生容量及び抵抗などに起因して発生する。電圧が上昇または低下している間は、すべての放出された光子が有効と見なされるわけではない。生成されたＸ線の実際のパラメータ（特に幅）は、これらのエッジを考慮して計算する必要がある。定義上、Ｘ線は、電圧が設定電圧の所定の割合以上になると、有効なＸ線と見なされる。つまり、実際のパルスの実効幅（略して、実際のパルス幅）は、電圧が所定の閾値（通常はピーク値の７５％）を超えて上昇した瞬間から、電圧が同じ閾値を下回った瞬間まで測定される。

図１の下のグラフ３０に、実際の（実効）Ｘ線パルスＸａｃｔが示されている。立ち上がりエッジ２１があることにより、Ｘａｃｔは、所望のＸ線パルスＣＴＲＬ－Ｘの制御信号が導入された後に開始する。また、Ｘａｃｔは、「立ち上がり時間（Ｔ_ＲＩＳＥ）」が経過した後に、実際の電圧ｋＶａｃｔが設定電圧ｋＶｓｅｔの７５％である閾値を上回ったときにのみ、実効Ｘ線と見なされる。同様に、立ち下がりエッジ２２があることにより、パルスＸａｃｔは、ＣＴＲＬ－Ｘがスイッチオフされた後で「立ち下り時間（Ｔ_ＦＡＬＬ）」が経過した後にのみ、具体的には、実際の電圧ｋＶａｃｔが設定電圧ｋＶｓｅｔの７５％である閾値を下回った場合にのみオフになったと見なされる。実際のパルス幅ＴＥｆｆＰＷは、Ｘａｃｔが開始した瞬間からＸａｃｔが終了した瞬間まで測定される。したがって、実際のＸ線パルス、具体的には、その幅Ｔ_{ＥｆｆＰＷ}は、電圧の立ち上がり時間（Ｔ_ＲＩＳＥ）及び立ち下がり時間（Ｔ_ＦＡＬＬ）の影響を受ける。特に、立ち下がり時間の補償が困難である。これは、電圧が閾値を下回るまでの時間が事前に分からず、図１に示すように変動する可能性があるからである。

さらに、例えばミリ秒程度の非常に短いパルス幅を使用すると、不正確さが増加する。これは、この状況では、所望の設定での実際のＸ線パルスと比較して、固定された量の立ち上がり時間及び立ち下がり時間の相対的な影響が最大だからである。非常に低い電圧（ｋＶ）及び電流（ｍＡ）条件では、不正確さは増加する。これは、高電圧電源及びその回路の速度が低下するという事実によるものであると考えられている。特に、これは、静電容量の放電指数曲線によるものである。高電圧では、コンデンサの放電フェーズの初期部分は、低電圧におけるよりも高速である。例えば１００ｋＶにおける１００％～７５％は、１００ｋＶ～７５ｋＶであるが、４０ｋＶでは、４０ｋＶ～３０ｋＶであり、したがって、放電速度は異なる。

さらに、Ｘ線タンクの温度変動によって不正確さが増加することが観察されている。理論に縛られることなく、この増加は、通常タンク内にある線源にパルス電圧及び電流を提供する回路の、温度変化によるインピーダンス（例えば静電容量）パラメータの変化によって引き起こされると考えられている。

本発明は、非常に短いパルス、低電圧および電流に対しても、そして、いくつかの実施形態では、異なる温度に対しても立ち上がり時間及び立ち下がり時間を補償することを可能にする予測モデルを提供する。特に、本発明は、例えば温度の変動に対して、電子回路の温度を考慮して、Ｘ線パルスが生成される前に、電圧及び電流に応じてＸ線発生器のパルス幅の設定を補正することを可能にする。いくつかの実施形態では、予測モデルは、Ｘ線発生器内の回路の電気特性の温度に伴う変動から得られる立ち上がり時間及び立ち下がり時間の挙動を予測できる。

第１の態様では、本発明は、事前に較正されたＸ線システムを用いて、Ｘ線パルスを生成または提供する方法を提供する。図２は、Ｘ線タンク２０１及びＸ線発生器２０２を含む、本発明のいくつかの実施形態による、このようなＸ線システム２００を概略的に示している。タンク２０１には、Ｘ線源２０３と、流体２０６（例えば冷却流体）に囲まれた回路２０４、２０５（変圧器、コンデンサなどを含む）とが含まれている。パルス幅を補正するための少なくとも１つの正規化値が、メモリ、ソフトウェアデータベース、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）、行列公式などのデータストレージ２０７に保存されている。

正規化値は、特定の管電流及び電圧（ｋＶ）設定に対する所望のパルス幅と、所定の温度又は基準温度における実効、すなわち、実際のパルス幅との偏差の値である。本出願のコンテキストでは、これらの偏差値は、所定の温度又は基準温度に関して「正規化された」ものとして呼ばれる。正規化値を決定する際に、温度が制御又は測定される。

正規化値に従って実際のパルス幅に補償を適用することによって、温度に伴う電気特性の予想変動、すなわち、補正係数を考慮できる。電気特性には、温度に応じて予想される又は既知の変動を有する回路のインピーダンス（例えば静電容量）が含まれ得る。較正中、正規化値は、実際のパルス幅と所望のパルス幅との差の測定値から計算され保存される。あるいは又はさらに、正規化値は、例えば管電流及び電圧の特定の組み合わせについて、保存されている正規化値に一致するものがない場合に、以前に保存された正規化値から補間されてもよい。

図３に、サービス手順を含む、Ｘ線システムを用いてＸ線を生成するためのプロセスフローが示されている。最初に、電圧、電流、及びパルス幅の設定が選択される（１０１）。例えば所望の幅Ｔ_ＩＷを有する所望のパルス（ＣＴＲＬ－Ｘ）が選択され、Ｘ線発生器２０２に導入される。これらの設定は、検査設定用に使用されるデータベース内に、Ｘ線源の電圧及び電流設定と共に定義される。これらの設定は、通常、検査の種類、検査中の患者又は患者の身体の一部の厚さ、画像領域内の構造などに依存し、通常、データベース内に事前に定義されている。例えばユーザは、用途のタイプ（獣医用、人間用、照射する身体の一部、骨格又は血管の設定など）、及び／又は放射線量などを選択できる。電圧、電流、及びパルス幅の実際のパルス設定は、ユーザの選択に基づいてシステムによって内部的に適用される。

この方法は、所定の温度に正規化された、パルス幅に関連して保存されている値に少なくともアクセスする（１０２）ことを含む（保存されている値は、略して、「正規化値」と呼ぶ）。

正規化値は、電圧、電流、及びパルス幅の選択された設定を用いた較正中に取得されており、電圧及び電流のこれらの設定値と関連付けられている。正規化値は、例えばシステムの製造過程の一部として製造業者によって、又はサービスエンジニアによって、又はシステムがユーザに提供された後はエンドユーザによって行われた以前の較正手順中に取得されていてもよい。取得された正規化値は、データストレージ２０７に保存され、Ｘ線を生成する方法の間に、参照のためにアクセスされる。較正については、本発明の第２の態様の実施形態を参照してより詳細に説明する。

正規化値、すなわち、パルス幅を補正するための値は、１つ以上の電流及び／又は電圧設定に対して取得できる。Ｘ線を生成するために選択された電流及び電圧設定が、１つの正規化値がデータストレージ２０７に保存されている電流及び電圧設定と一致する場合、その正規化値が選択される。

いくつかの実施形態では、Ｘ線を生成するために選択された電流及び電圧設定が、データストレージに保存されている電流及び電圧設定の値のいずれにも一致しない場合、正規化値は補間される（１０６）。したがって、選択された設定に対する正規化値は、最も近い高い設定及び最も近い低い設定の正規化値を補間することによって計算される。例えば選択された電圧及び電流設定が、正規化値の取得に使用されたどの値にも対応していない場合がある。この場合、２つの正規化値、つまり、選択された電圧設定が間にある電圧設定に対応する値と、最も近い電流設定とが選択される。選択された電流及び電圧設定に対する正規化値は、電圧設定の２つの選択された正規化値を補間することによって計算される。最も近い高い電流設定及び低い電流設定、又は電圧と電流との両方の設定の組み合わせに基づいて正規化値を補間する必要がある場合に同様の手順が適用される。いくつかの実施形態では、電圧／電流曲線が選択され、補間値は、選択された電圧（電流はこれに依存する）に基づいて計算される。

いくつかの実施形態では、線形補間を使用できる。しかしながら、例えば、特定の電圧／電流曲線のいくつかの電圧設定を使用する場合など、本発明の実施形態では、他のタイプの補間を使用することもできる。Ｘ線の適用中に補間が行われる場合は、保存される正規化値の量は少なくて済むため、データストレージ２０７のサイズが小さくなることに留意されたい。しかしながら、補間は較正中に行うこともできるため、データストレージ２０７のサイズが大きくなることを犠牲にして、ランタイム計算を減らすことができる。

少なくとも１つの正規化値を使用して、パルス（例えばＣＴＲＬ－Ｘパルス）の幅を、そのパルスがＸ線源に提供される前に、補正又は補償できる（１０３）。したがって、適用中に、Ｘ線設定（例えばパルス幅）は、所定の温度に対して保存されている正規化値を使用して、補償された設定（例えば予想パルス幅を実際に実現するために、選択された電圧及び電流設定に対する上記温度におけるパルス幅補正）を線源に適用する（１０４）ことによって、電圧パルスが提供される前に更新できる。更新は、プログラムされた制御ユニット２０８（例えばＸ線発生器の内部にあっても外部であってもよい）を使用して行われ得る。ユニット２０８は、データストレージ２０７を含み得るが、更新はまた、例えばデータストレージ２０７を含むＸ線発生器のパラメータを制御及び適合する指示を含むアルゴリズムを使用して行われてもよい。

タンクの電子特性、特に高電圧コンデンサ及び／又は平滑コンデンサの電気特性に対する温度の影響を適切に考慮するために、次の情報を使用できる。
－タンク内の回路の１つ以上の電気特性の、温度に伴う予想変動、及び
－電子回路の温度。

この温度は、回路２０４、２０５の（例えばその環境の、例えば回路に接している流体２０６（変圧器油など）の）温度を制御する加熱及び／又は冷却サブシステム２１０（図２に示す）によって制御され、したがって、実際の温度は、パルス幅に関連する値が正規化される所定の温度になる。この場合、値は、パルスを印加する前に、パルスの設定（例えば幅）を、直接補正又は補償する（１０３）ための正規化値として使用できる。正規化値は、例えば較正によって取得され、所定の温度に正規化された、実際のパルス幅と測定されたパルス幅との差であり、したがって、Ｘ線タンクが所定の温度に設定されると、パルス幅設定に直接適用でき、正規化値を取得するための計算は不要である。

あるいは又はさらに、電気回路の温度が測定されてもよい（１０５）。例えばパルスが印加される前に、温度センサ２０９（図２に示す）が、Ｘ線タンクの温度を測定できる（１０５）。したがって、設定を補償する（１０４）際に、電気特性を考慮できる。タンク内の高電圧コンバータ２０４及び／又は１つ以上の高電圧（ＨＶ）コンデンサ及び平滑コンデンサ２０５を囲む環境の温度を測定する（例えば周囲の流体２０６（例えば変圧器油）の温度を測定する）ことによって、タンクの温度を測定できる（１０５）。

温度が測定される実施形態では、（電源のコンデンサ、配線などを考慮した）電気特性及び温度の予想変動が既知であり、したがって、電気特性（例えばインピーダンス、静電容量）の補正係数を使用して、温度が変化すると回路の挙動が異なることを考慮しながら、回路によって生じる立ち上がり時間及び立ち下がり時間を考慮できる。

正規化された温度から実際の温度にパルス幅補正を効果的に変換するために、第２の態様で見られるように、較正中に、また、温度測定を伴う適用中に、電気特性と温度との関係を正規化に使用できることが強調されるべきである。

図４は、百分率変化（したがって、静電容量補正係数）で測定されたＸ線タンクの静電容量変動と環境温度（摂氏）との例示的な関係４００のグラフを示している。ただし、この関係は、理論的又は経験的に行うことができる。つまり、温度に伴う電気特性の依存性は、電気回路の部品の製造業者の仕様から知ることができ、Ｘ線発生器内のコンデンサ及び要素のタイプから、データシートなどから取得でき、また、微調整のために測定することも、その両方を行うこともできる。適用中に、静電容量の変動は、回路（例えばタンク）の温度との関係で取得され、パルス幅に関連する値が「非正規化」され、そこからパルス幅を補償できる（１０３）。

最後に、補償された設定を線源に適用し（１０４）、これにより、設定が単に使用された場合に取得される実効パルス幅よりも所望の幅により近い、補正されたパルス幅を有するＸ線パルス（例えば一連のＸ線パルス、したがって、パルスＸ線生成が提供される）が取得される。例えば補正されたパルス幅は、所望の幅と一致する。

さらに、温度ランタイムを測定し、Ｘ線源及び／又はＸ線タンクの劣化により、長期間経過すると変化し得る正規化値を更新することによって、立ち下がり時間を更新できる。これにより、再較正の必要性や、サービスエンジニアの必要性が低減される。この方法は、前述の方法に似ているが、定義された電圧及び電流設定を導入することはしていない。

第２の態様では、本発明は、パルス立ち上がりエッジ２１（図１に示す）の立ち上がり時間及びパルス立ち下がりエッジ２２（図１に示す）の立ち下がり時間を補償するための、予測モデルに基づいた較正方法を提供する。本方法では、所望の幅を有するパルスを取得するために、所定の電流及び電圧設定を有する少なくとも１つのパルス（例えば一連のパルス）を提供することと、実際のパルス幅を測定することと、所望のパルス幅と実際のパルス幅との差の値を取得することと、所定の温度でその値を正規化することとを含む。正規化は、回路の温度を既知の値（例えば正規化の所定の値）に設定するか、又は例えばセンサを用いて当該温度を測定してから、その値を所定の温度で正規化することによって行うことができる。温度及び幅の差から、回路によって生じる立ち上がり時間及び立ち下がり時間に対する温度の影響を考慮できる。測定値から取得された正規化値は、データストレージ２０７、例えばＬＵＴに保存される。これは、電圧、電流、又は電圧と電流との組み合わせの複数の値に対して繰り返すことができ、したがって、電流及び電圧の異なる設定に対応する正規化値が取得される。原則として、これらの設定は幅広いパルス幅に対して有効である。

図５は、このような較正手順の一例を示している。最初に（例えばＸ線発生器２０２内のユーザインターフェース又はデータベースを介して）設定を選択して、Ｘ線システムに導入し（５０１）、所定の形状を有するパルスＣＴＲＬ－Ｘ、特に、所定の所望のパルス幅Ｔ_ＩＷを有するパルスを提供する。これらの設定には、電圧、電流、及び所望のパルス幅が含まれ得る。

設定は線源２０３に適用される（５０２）。線源は、アクティブ化されて少なくともパルスが提供される。続いて、Ｘ線源に印加される実際の電圧信号が測定される（５０３）。測定は、電圧を測定するためのサブシステム、例えば制御ユニット２０８又は例えばＸ線発生器２０２内の電子回路を用いて行われる。

この測定値に基づいて、実際のパルス幅が決定される（５０４）。実際のパルス幅は、実際の電圧信号が所定の閾値を超えた瞬間から、実際の電圧信号がその所定の閾値を下回った瞬間までの時間間隔として決定される（５０４）。

つまり、実際のＸ線パルスの実効幅（「実際のパルス幅」）は、電圧信号の立ち上がり時間Ｔ_ＲＩＳＥ及び立ち下がり時間Ｔ_ＦＡＬＬ、したがって、電圧が所定の閾値（慣例により、設定で決められた電圧の７５％）を超えた瞬間から、電圧がその所定の閾値を下回った瞬間までの時間間隔を考慮して決定できる（５０４）。

その後、所望のパルス幅（Ｔ_ＩＷ）と実際のパルス幅（Ｔ_{ｅｆｆＰＷ}）との差が取得される（５０５）。

さらに、回路の温度が考慮される（５０６）。これは、回路の温度を取得することによって行われる。回路の温度を取得することは、設定を線源に適用する（５０２）前に、温度を所定の値に設定するか、又は設定を線源に適用し（５０２）パルスを生成している間に、回路の温度を測定することを含む。

温度を設定することは、ヒータ又はクーラを使用して、回路の温度、例えば、前述したように、電子機器を囲む流体（例えばタンク内の油）の温度を加熱又は冷却することを含む。温度を測定することは、これも前述したように、例えば、感知プローブを含む温度センサ２０９を用いてタンクの流体の温度を感知することによって、電子機器、例えばコンバータ、例えば１つ以上のＨＶコンデンサ及び平滑コンデンサの環境の温度を測定することを含む。

次に、実際の幅と所望の幅との差が、例えばユーザが設定した回路の温度又は変圧器に一般的に見られる温度、例えば室温、例えば２０℃～４０℃、例えば２５℃である、所定の温度に正規化される（５０７）。

立ち上がり時間及び立ち下がり時間だけでなく、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジにおける温度に伴う電気特性の変化の影響も補償できる。特に、立ち上がり時間及び立ち下がり時間は、変圧器、コンデンサ、配線を含むＸ線タンクの特定の回路の電気特性（インピーダンス、例えば容量など）に依存し、ひいては温度に依存する。したがって、インピーダンスなどの電気特性の変動は、前述したように、測定によって、又は回路の製造業者の仕様から取得できる（５０８）。その後、Ｘ線タンクの温度と、以前に取得した（５０８）電気特性の変動とを考慮して、電流及び電圧の所定の設定について測定される、実際のパルス幅及び所望のパルス幅の測定値から、正規化値を取得できる（５０９）。

例えばＨＶコンデンサ及び平滑コンデンサの静電容量の、温度に伴う変動が取得される（５０８）か、又は図４に示すように、既知である。温度に伴う静電容量の変動（百分率）から、温度に伴う立ち上がり時間及び立ち下がり時間の変動が取得される（５０９）。曲線４００では、測定温度は、公称静電容量の変動を示す。正規化値は、所定の温度のこの変動を計算することによって取得される。

取得された正規化値は、例えばデータストレージ２０７に、当該正規化値が取得された電流及び電圧設定と共に保存される（５１０）。

いくつかの設定についてこのサイクルを繰り返すことができる。一般に、電流設定及び電圧設定は、例えば、異なる設定（例えば高電流と低電流）に対して異なるように選択される。

例えば、正規化値は、いくつかの電圧設定に対して提供され、所定値の電流設定に関連付けられ、所定ではあるが異なる電流設定に関連付けられている、同じいくつかの電圧設定に対して同じサイクルを繰り返すことができる。これは、少ない数の電圧及び電流設定に対して較正を行えばよく、したがって、較正のために選択されない電圧又は電流設定の値には、正規化値が割り当てられないことを意味する。

本発明のいくつかの実施形態では、較正のために選択されていない電圧又は電流設定の値に対応する正規化値もまた、例えば選択されていない設定よりも高い、それぞれ低いが近い電圧の値で取得された値から正規化値を補間する、第１の態様の実施形態を参照して行われる補間と同様のやり方で、選択された設定の正規化値から補間することもできる（５１１）。この補間が較正中に行われると、より大きなデータストレージ２０７が必要になるが、Ｘ線システムの利用中の処理時間が節約される。

しかしながら、補間は、較正中に、また、必要に応じて、選択された設定が、正規化値又は較正中に補間された正規化値を取得するために使用された設定間にない場合は、ランタイム中にも行われてもよい。

次の例では、較正及びその後の適用フローの例示的な手順ステップを示す。

較正のための例示的なステップ：
電圧、電流、及び所望のパルス幅設定を取得するステップ、
パルスを放出するステップ、
パルスの実際の（実効）幅を測定するステップ、
タンクの内部電気回路の環境温度を測定するステップ、
測定温度から高電圧コンバータ内のコンデンサの静電容量の予想変動を計算し、実際の静電容量を使用して定義された温度についてのパルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間の偏差値を取得する（正規化）ことによって、実効パルス幅と所望のパルス幅との偏差を比較するステップ、
選択された電圧及び電流の設定についての立ち上がり時間及び立ち下がり時間の偏差値並びに温度をＬＵＴに保存するステップ。

適用フローの例示的なステップ：
正規化された補償を考慮して、所望のパルス幅についての電圧及び電流の設定並びに幅を導入するステップ、
温度を測定するステップ、
その温度から、所定の温度での静電容量と比較して、予想される静電容量の変動を取得するステップ、
電圧及び電流の設定、並びに予想される静電容量の変動から、予想できる立ち上がり時間及び立ち下がり時間の必要な補償を取得するステップ、
補正されたパルスを放出するために、電圧及び電流の設定並びに幅（非正規化された補償を含む）を適用するステップ。

次の表Ｉは、タンクの温度を測定する特定の較正方法における、設定の例示的な値と、いくつかの較正設定について取得された正規化値とを示している。電圧、電流、及び所望のパルス幅、並びに所定の温度Ｔｐは、ユーザによって設定された値であり、実効パルス幅及び温度は測定されたものであり、パルス幅間の差（デルタ）及び正規化値ＮＶは計算されたものである。

表Ｉでは、異なる電流設定を有する２つの曲線（Ａ及びＢ）が使用されている。各々について、所望のパルス幅は１０ｍｓであるが、（測定された実際の電圧から取得される）実際のパルスの実効幅は設定ごとに異なる。差（デルタ）は、所望のパルス幅と実効パルス幅との差から取得される：
デルタＤ＝Ｔ_ＩＷ－Ｔ_{ＥＦＦＰＷ}

温度が設定ごとに測定され、図４の関係を使用して、Ｔｐ＝２５℃に正規化することによって、デルタからデルタの正規化値が取得される：
正規化値ＮＶ＝Ｄ（１＋（０．００５（Ｔ－Ｔｐ））

この場合、関係は線形であるが、他の場合は、回路の構成要素に応じて、ＮＶの計算に異なる係数を使用してもよい。

次の表ＩＩは、曲線Ａ及びＢの各々について、表Ｉの正規化値を使用して、「ＣＴＲＬ－ＸプログラムされたＡＰＷ」の列にパルス幅の例示的な補正を示している。各電圧設定が曲線Ａの電流設定の値及び曲線Ｂの電流設定の異なる値に関連付けられていることに留意されたい。表ＩＩの場合、選択された電圧設定の数は、較正に使用される電圧設定よりも大きいため、補間を使用して中間値（補間されたＮＶ）が取得されている。

この場合、線形補間が使用される。温度もまた測定され（Ｔｍ）、正規化値の所定の温度Ｔｐは、較正におけるのと同じである。線形補間は、電圧設定の値に基づいて行われるが、電流設定ごとに異なる線形補間が行われる（各曲線Ａ、Ｂ）。曲線間の線形補間の違いは、電流（又は曲線形状）の違いに依存する。測定された温度Ｔｍは、百分率変動をもたらす。所望のパルス幅は、曲線Ａの各設定及び曲線Ｂの各設定で異なるように選択されている。

選択電圧Ｖは、４１～５０の範囲である。したがって、補間された正規化値は、曲線Ａについてはそれぞれ－５．４及び－２．２であり、曲線Ｂについてはそれぞれ－１及び０である（表Ｉ参照）、各曲線（それぞれ異なるｍＡ設定）についての、４０ｋＶ及び８０ｋＶの設定で取得された正規化値から補間される。

各場合における線形補間は、次のとおりである：
補間されたＮＶ（ＩｎｔＮＶ）＝－５．４＋（Ｖ－４０ｋＶ）（－２．２－（－５．４）／（８０ｋＶ－４０ｋＶ）（曲線Ａの場合）
補間されたＮＶ（ＩｎｔＮＶ）＝－１．０＋（Ｖ－４０ｋＶ）／（８０ｋＶ－４０ｋＶ）（曲線Ｂの場合）

曲線Ａの場合、回路（例えばタンク）の実際の温度は一定で、４０℃である。曲線Ｂの場合、回路温度の測定値は変動を示す。ここでも、正規化のための所定の温度Ｔｐ（この場合は２５℃）が使用されて、適用すべき実際のデルタ補正Ｄｃが取得される：
Ｄｃ＝ＩｎｖＮＶ（１－（０．００５（Ｔｍ－Ｔｐ））

最後に、デルタ補正を使用して、所望のパルス幅Ｔ_ＩＷのために、ユ－ザがプログラムする必要がある実際のパルス幅（ＡＰＷ）を取得する：
ＣＴＲＬ－ＸプログラムされたＡＰＷ＝Ｔ_ＩＷ＋Ｄｃ

したがって、第２の態様の較正方法を使用して、本発明の第１の態様のＸ線パルスを提供する方法で使用される正規化値を提供できることは明らかである。

第３の態様では、本発明は、ソフトウェア製品、例えばコンピュータプログラム製品、又は、Ｘ線システムに関連付けられると、本発明の第１の態様の方法に従ってＸ線パルスを提供することを可能にするそのようなプログラムを含むデータ担体を提供する。

ソフトウェア製品は、必要なパルス幅設定を受信するのに適しており、本発明の第２の態様の較正方法で取得された正規化値を受信するのにさらに適している。

このようなソフトウェア製品を（例えば制御ユニット２０８又はＸ線発生器２０２）に含むＸ線システムは、システムの性能を向上させ、小さい幅のパルスを使用できるようにするので、使用可能範囲を拡大する。制御ユニットはまた、低電力でＸ線を生成できるため、これは、ひいてはＸ線源の耐用年数が長くなる。さらに、所望のパルスと取得されたパルスとの差が小さくなるため、電圧及び電流の設定が同じであれば、精度に関する国際的な規制要件をより容易に満たすことができる。これはまた、小さい幅（非常に短いパルス）を正確に提供するなど、低い範囲で使用可能なパルス幅の範囲を増加するのにも役立つ。

本発明の第４の態様では、Ｘ線システムの較正用のソフトウェア製品が提供される。ソフトウェア製品は、パルス幅測定値を受信するのに適しており、また、任意選択で、温度測定値を受信するのに適しており、また、Ｘ線システムに実装されている場合に、本発明の第２の態様の実施形態の較正方法を実行するための命令が含まれ得る。このようなソフトウェア製品は、タンクの温度変動を含むパルス幅の偏差を補償するための予測モデルを構築することができるため、ソフトウェアがＸ線システムに実装されている場合に、補償されたパルス幅Ｘ線システムを提供する。

本発明の実施形態によるソフトウェア製品には、本発明の第３の態様及び第４の態様が含まれていてもよく、これにより、Ｘ線システムの較正が可能になり、較正中に取得された補正されたパルス幅を有するパルスＸ線を提供できる。

第５の態様では、本発明は、本発明の第２の態様の方法によって取得された正規化値を含むデータストレージを提供する。このようなデータストレージは、制御ユニット、例えば本発明の第３及び／又は第４の態様の実施形態によるソフトウェア製品を含む１つのユニットに関連付けられ得る。いくつかの実施形態では、データストレージは、ソフトウェアで実装される。例えばデータストレージは、本発明の第３及び／又は第４の態様のソフトウェア製品の一部として実装され得る。

このようなデータストレージは、再プログラム可能であり、例えば補間によって、又は、本発明の第２の態様の実施形態による較正方法によって更新された正規化値を含めることができる。

第６の態様では、本発明は、第１の態様の実施形態に従って電圧又は電流設定の異なる値について補償され、温度に依存しない、実効幅を有するパルスを生成し、及び／又は、第２の態様の実施形態を参照して説明された較正を行うのに適しているＸ線システムを提供する。例えばＸ線システムには、本発明の第３及び／又は第４の態様の実施形態によるソフトウェア製品又はプログラム製品が含まれ得る。

Ｘ線システムによって提供される電圧は、３５ｋＶ～１５０ｋＶの範囲であり、例えば４０ｋＶ～１２０ｋＶの範囲であってよい。従来のＸ線システムでは、設定が実効パルスとかなり一致する最適な設定がある（通常は例えば７０ｋＶ～８０ｋＶ）。より高い及びより低いｋＶ設定では、所望のパルス幅と実効パルス幅との偏差が大きくなる。本発明では、低い値の電流及び／又は電圧でも、より広い範囲の電圧及び電流設定に対してパルス幅の効果的な補正を提供し、これにより、放射線量を最適化し、無駄な電力を削減できる。パルス幅はより正確であるため、電流及び電圧精度の規制に準拠して、平均電流をより高い精度で取得でき、ひいてはパルス幅をより小さくすることができる。

図２に戻ると、Ｘ線発生器２０２と、タンク２０１内に含まれているＸ線源２０３とを含む、このようなＸ線システム２００の概略的な実施形態が示されている。図の特定の例では、Ｘ線システム２００には、流体２０６に囲まれている、高電圧コンバ－タ２０４とＨＶおよび平滑コンデンサ２０５とが含まれている。例えば、少なくともコンバ－タ２０４及び平滑コンデンサ２０５は、例えばタンク２０１内の、例えば変圧器油である油によって囲まれている。タンクには線源２０３が含まれていてもよい。本発明の第３の態様の実施形態によるソフトウェアプログラムを含み得る制御ユニット２０８が含まれている。制御ユニット２０８は、図示するように外付けであっても、又は、例えばＸ線発生器２０２の一体部品として内蔵されていてもよい。データストレージ２０７には、第１の態様の実施形態に従ってパルス幅を調整するための正規化値が含まれ得る。データストレージ２０７は、任意選択で制御ユニット２０８の一部であってもよい。データストレージは、実際のパルスから測定するか、既知の値から補間するかのいずれかによって、追加の正規化値を提供するために再プログラムできる。

Ｘ線システムは、例えば高電圧コンバ－タ及び／又はＨＶ及び平滑コンデンサである、パルスを提供するために使用される回路又はその一部の温度を考慮する。いくつかの実施形態では、温度は、温度の関数であるパラメ－タを測定する任意のセンサを含む温度センサ２０９によって測定される。例えば温度センサには、温度の変化による導体の抵抗の変化を測定する要素が含まれる。本発明のいくつかの実施形態では、タンク内の回路の環境温度が測定される。例えばＨＶ及び平滑化コンデンサ２０５の温度が測定される。例えば高電圧コンバ－タ２０４、又はコンバ－タ２０４と平滑コンデンサ２０５の両方の回路（任意選択で、配線などを含む）を囲む環境の温度を測定できる。いくつかの実施形態では、回路の少なくとも一部を囲む環境は、例えば油（例えば通常冷却のために存在する変圧器油、本発明は冷却機能に限定されない）である流体２０６である。流体の温度は、特にこの流体２０６がＨＶ及び平滑コンデンサ２０５を囲む場合に、これらのコンデンサは、電圧パルスの形状とそのエッジ２１、２２に大きな役割を果たすことから、環境温度の重要な指標となる。したがって、本発明の実施形態では、例えば１つ以上のＮＴＣサ－ミスタ、熱温度計などを使用して、例えば平滑化コンデンサのすぐ近くの環境における流体温度が測定される。

いくつかの実施形態では、タンク内の温度を均等に分布させるために流体を循環させてもよい。例えば油ポンプが含まれていてもよい。冷却は、例えばパッシブ冷却として実装できる。

代替の実施形態では、回路の温度を考慮するために、システム２００には、流体２０６の温度を設定するための、例えばヒ－タ及び／又は熱抽出器である加熱及び／又は冷却温度サブシステム２１０が含まれる。この場合でも、温度センサ２０９が任意選択であってもよい。サブシステム２１０は、例えば較正中及び／又はＸ線システムの利用中に、Ｘ線システムによって、例えばその制御ユニット２０８によって作動され得る。

Ｘ線システムには、較正中に提供される実際のパルスの実効幅を測定するためのサブシステム２１１が含まれていてもよい。サブシステム２１１は、例えば制御ユニット２０８及び／又はＸ線発生器内の電子回路で構成され得る。Ｘ線タンク内の実際の電圧レベルを測定し、その測定値を（例えばシステムコントロ－ラ、制御ユニットなどで）処理して信号レベルを決定できる。

Ｘ線システム２００は、少なくともタンク２０１、任意選択でＸ線発生器２０２を単一ブロックにおいて統合してモノブロックに含めることができ、これは、ＣＲユニット、マンモグラフィユニットの一部、例えば移動式手術用途のための移動式Ｘ線機器の一部であってもよい。本発明はこれらの用途に限定されない。

図６は、例えば回転式トモグラフィセットアップにおいて、線源２０３と、線源２０３から離れて配置されている検出器６０１とを含むＸ線タンク２０１を含む、固定式であっても移動式であってもよいアセンブリ６００を示している。例えばデータストレージ、及び、本発明の第１及び第２の態様の方法を実行するための実行可能命令を含むＸ線発生器２０２が含まれている。

Claims (14)

1. Ｘ線源を含むＸ線タンクを含むＸ線システムを用いてＸ線パルスを提供する方法であって、
   提供する前記Ｘ線パルスの電流、電圧、及び所望のパルス幅の設定を選択するステップと、
   前記Ｘ線タンクの内部温度を考慮して、所定の温度における、保存されている正規化値に従って、前記選択された電圧及び管電流に対する前記選択されたパルス幅の設定を補償するステップと、
   を含む、方法。
2. 電流の第１の設定及び電圧の第１の設定に対応する、保存されている正規化値、並びに、電流のさらなる設定及び電圧のさらなる設定に対応する、保存されているさらなる正規化値から、正規化値を補間によって計算するステップをさらに含み、前記さらなる設定のうちの少なくとも１つは、前記第１の設定の値とは異なり、前記選択された電流及び電圧の値は、電流の前記少なくとも１つの異なる第１の設定とさらなる設定との間、及び／又は電圧の第１の設定とさらなる設定との間である、請求項１に記載の方法。
3. Ｘ線源を含むＸ線タンクを含むＸ線システムを較正する方法であって、前記方法は、
   選択された電流、選択された電圧、及び所望のパルス幅の設定を前記Ｘ線源に適用するステップであって、これにより、前記Ｘ線源が少なくとも１つのＸ線パルスを生成するための実際の電圧及び電流信号が生成され、このように生成された前記少なくとも１つのＸ線パルスは実際のパルス幅を有する、適用するステップと、
   前記Ｘ線源に印加された前記実際の電圧信号を測定するステップと、
   測定された前記実際の電圧信号に基づいて前記実際のパルス幅を決定するステップと、
   前記実際のパルス幅と前記所望のパルス幅との差を取得するステップと、
   前記Ｘ線タンクの内部温度を考慮して、所定の温度における前記差から正規化値を取得するステップであって、前記内部温度は、前記Ｘ線タンクの電子回路の環境温度である、取得するステップと、
   選択された電流及び選択された電圧の前記設定に応じて、前記差からの前記正規化値を保存するステップと、
   を含む、方法。
4. 前記差から正規化値を取得する前に、前記Ｘ線タンクの前記電子回路の前記環境温度である、前記Ｘ線タンクの内部温度を測定するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記決定された実際のパルス幅と前記所望のパルス幅との前記差から、前記少なくとも１つのＸ線パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間の偏差を取得するステップをさらに含み、所定の温度における前記差から正規化値を取得するステップは、前記Ｘ線タンクの静電容量変動と、前記電子回路の前記環境温度である前記内部タンク温度との所定の関係を使用して、前記所定の温度における前記立ち上がり時間及び前記立ち下り時間の偏差の正規化値を取得するステップをさらに含む、請求項３又は４に記載の方法。
6. 前記実際のパルス幅と前記所望のパルス幅との前記差からの前記正規化値を保存するステップは、
   前記選択された電流及び選択された電圧に応じて、前記立ち上がり時間及び前記立下り時間の偏差の前記正規化値を保存するステップを含む、請求項３から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 少なくとも、電流及び／又は電圧の異なる選択された設定に対して前記方法を繰り返すステップをさらに含み、これにより、前記異なる選択された電流及び選択された電圧に応じて、前記差からのさらなる正規化値を保存する、請求項３から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 電流及び／又は電圧の選択された設定と、電流及び／又は電圧の異なる選択された設定との間の電流及び／又は電圧から少なくとも１つの正規化値を、補間によって計算するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. コンピュータがプログラムを実行すると、前記コンピュータに、請求項１又は２に記載の方法に従ってＸ線パルスを提供するためにＸ線システムを制御させる、命令を含む、コンピュータプログラム。
10. コンピュータがプログラムを実行すると、前記コンピュータに、請求項３から８のいずれか一項に記載の方法に従ってＸ線システムの較正を制御させる、命令を含む、コンピュータプログラム。
11. 請求項３から８のいずれか一項に記載の方法によって取得された正規化値を含む、Ｘ線システム用のデータストレージ。
12. Ｘ線源を含むＸ線タンクを含むＸ線システムであって、請求項９又は１０に記載のコンピュータプログラムによって制御可能である制御ユニットをさらに含む、Ｘ線システム。
13. 前記Ｘ線タンクの少なくとも一部の温度を感知するための温度センサをさらに含む、請求項１２に記載のＸ線システム。
14. 請求項１１に記載のデータストレージをさらに含み、前記制御ユニットは、前記正規化値のうちの少なくとも１つを受信する、請求項１２又は１３に記載のＸ線システム。

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