JP5277861B2 - X線高電圧装置 - Google Patents
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すなわち、請求項1に記載の発明は、X線を照射するX線管と、そのX線管に印加する管電圧を発生させる高電圧発生手段とを備えたX線高電圧装置であって、照射の対象となる被検体の厚みである体厚、X線管の照射線量、およびその線量が得られる標準のX線管の管電圧を対応づけた線量−管電圧テーブルと、管電圧、およびその管電圧が得られるX線管の管電流と撮影時間との積からなる線量と、基準となる管電圧で得られるX線管の管電流と撮影時間との積からなる線量との比である線量比を対応づけた管電圧−線量比テーブルとを備えるとともに、前記体厚に基づいてX線管から照射すべき撮影に必要な線量である前記照射線量を、前記線量−管電圧テーブルを参照して算出する線量算出手段と、その線量算出手段で算出された前記照射線量に基づいて管電圧を、前記線量−管電圧テーブルを参照して算出する管電圧算出手段と、その管電圧算出手段で算出された前記管電圧に基づいてその管電圧での前記線量比を、前記線量比−管電圧テーブルを参照して算出する線量比算出手段と、その線量比算出手段で算出された前記線量比と、前記線量算出手段で算出された前記照射線量とに基づいて、管電流と撮影時間との積を算出する管電流・撮影時間積算出手段と、その管電流・撮影時間積算出手段で算出された管電流と撮影時間との積および使用するX線管の定格情報に基づいて管電流および撮影時間をそれぞれ算出する管電流・撮影時間算出手段とを備え、その管電流・撮影時間算出手段で算出された前記管電流および前記撮影時間と、前記管電圧算出手段で算出された前記管電圧とを、前記体厚での撮影条件とするものである。
図1は、実施例に係るX線高電圧部およびそれを備えたX線撮影装置の概略ブロック図である。
=(撮影)管電流[mA]×撮影時間[s] …(1)
したがって、実際には、ある標準のX線管20を使用したときに体厚を変えながら、それに対応する管電圧のときの(撮影)管電流を求め、各々の撮影時間ごとに照射することで体厚、管電流と撮影時間との積であるmAs値および管電圧とを対応づけて、先に求められた図3(b)の管電圧−線量比テーブル52を参照して、ある管電圧に対応づけられた線量比を同じ管電圧でのmAs値で、上記(1)式により乗算することで、体厚と線量と管電圧とを対応づけて図3(a)に示す線量−管電圧テーブル51を作成する。
被検体Mの体厚を体厚入力部61で入力する。
線量算出部41は、体厚入力部61から送り込まれた体厚に基づいてX線管20(図1を参照)から照射すべき撮影に必要な線量(撮影線量)を、線量−管電圧テーブル51を参照して算出する。例えば、体厚21cmの被検体Mに必要な線量は、図3(a)の線量−管電圧テーブル51に示すように2100である。管電圧算出部42は、線量算出部41から送り込まれた線量に基づいて管電圧を、線量−管電圧テーブル51を参照して算出する。例えば、体厚21cmの被検体Mでは、上述したように線量は2100であり、管電圧は、図3(a)の線量−管電圧テーブル51に示すように82kVである。
線量比算出部43は、管電圧算出部42で算出された管電圧に基づいてその管電圧での線量比を、線量比−管電圧テーブル52を参照して算出する。例えば、体厚21cmの被検体Mでは、上述したように管電圧は82kVであり、線量比は、図3(b)の管電圧−線量比テーブル52に示すように約76となる。上記(1)式のように、線量算出部41から送り込まれた線量から、線量比算出部43に送り込まれた線量比で除算して、mAs値算出部44はmAs値を算出する。例えば、上述したように撮影に必要な線量(撮影線量)が2100の場合には、線量2100から線量比76で除算すると撮影な必要なmAs値が27.7mAsの値で算出される。
管電流・撮影時間算出部45は、mAs値算出部44から送り込まれたmAs値から使用するX線管20の定格情報のうち標準撮影時間Tstdで除算することで管電流を算出する。管電流・撮影時間算出部45は標準撮影時間Tstdを撮影時間として算出する。
管電流判断部46は、管電流が許容範囲(許容最大管電流)にあるか否かを判断する。管電流が許容範囲にある場合(すなわち管電流≦許容最大管電流の場合)には、ステップS6に進み、管電流が許容範囲にない場合(すなわち管電流>許容最大管電流の場合)には、ステップS7に進む。
ステップS5で管電流が許容範囲にある場合には、管電流・撮影時間算出部45で算出された管電流(=mAs値/標準撮影時間Tstd)および撮影時間(ここでは標準撮影時間Tstd)と、管電圧算出部42で算出された管電圧とを、体厚での撮影条件と設定して、高電圧発生部30に送り込む。
ステップS5で管電流が許容範囲にない場合には、撮影時間の延長よりも管電圧の上昇を許容する撮影時間優先モード、および管電圧の上昇よりも撮影時間の延長を許容する管電圧優先モードのいずれかを選択するために、選択すべきモードをモード入力部62で入力して、モード設定・選択部47に送り込む。撮影時間優先モードをモード入力部62で入力した場合には、モード設定・選択部47は撮影時間優先モードを選択して、ステップS8に進み、管電圧優先モードをモード入力部62で入力した場合には、モード設定・選択部47は管電圧優先モードを選択して、ステップS10に進む。
ステップS7で撮影時間優先モードを選択した場合には、管電圧算出部42から送り込まれた(標準撮影)管電圧を所定電圧幅(例えば1kV)ごとに上昇させる。1kVごとに上昇した管電圧を「仮撮影管電圧」とする。仮撮影管電圧時の線量比を求めるために、(標準撮影)管電圧と同様に、管電圧−線量比テーブル52を参照して仮撮影管電圧に対応した線量比を求める。そして、上記(1)式に準じた下記(2)式を用いて仮撮影管電圧として管電圧を上昇させたときのmAs値を算出する。
=(撮影)管電流[mA]×撮影時間[s] …(2)
このように仮撮影管電圧として管電圧を上昇させることで、管電圧−線量比テーブル52に示すようにmAs値の線量比が大きくなり、上記(2)式によりmAs値は下がる。撮影時間優先モードの場合には標準撮影時間Tstdは固定のままであるので、mAs値が下がると管電流(=mAs値/標準撮影時間Tstd)は下がる。したがって、管電圧を1kVごとに上昇させながら管電流を許容範囲(許容最大管電流)にまで近づける。
ステップS8で管電圧を1kVに上昇させるたびに、ステップS5と同様にステップS9で管電流判断部46は、管電流が許容範囲(許容最大管電流)にあるか否かを判断する。管電流が許容範囲にある場合(すなわち管電流≦許容最大管電流の場合)には、ステップS6に跳び、管電流が許容範囲にない場合(すなわち管電流>許容最大管電流の場合)には、管電流を許容範囲(許容最大管電流)にまで近づけるべく管電圧を1kVごとに上昇させるためにステップS8に戻り、管電流が許容範囲(許容最大管電流)に入るまでステップS8,S9を繰り返す。管電流が許容範囲(許容最大管電流)に入ってステップS6に跳んだ場合には、そのときまで上昇した管電圧と、許容範囲(許容最大管電流)に入った管電流と、撮影時間(ここでは標準撮影時間Tstd)とを、体厚での撮影条件と設定して、高電圧発生部30に送り込む。
ステップS7で管電圧優先モードを選択した場合には、撮影時間をTmaxまでの範囲で延長する。撮影時間優先モードにおける管電圧の上昇と同様に、撮影時間を所定時間幅ごとに延長する。所定時間幅ごとに延長された撮影時間を「仮撮影時間」とする。上述したように管電圧は標準撮影管電圧のままで固定されているので、上記(1)式で求められたmAs値については、撮影時間を延長しても変わらない。その代わり、撮影時間を延長した分だけ管電流(=mAs値/延長された撮影時間)は下がる。したがって、撮影時間を所定時間幅ごとに延長しながら管電流を許容範囲(許容最大管電流)にまで近づける。
ステップS10で撮影時間を所定時間幅ごとに延長するたびに、撮影時間判断部48は、撮影時間が許容範囲(Tmax)にあるか否かを判断する。撮影時間が許容範囲にある場合(すなわち撮影時間≦Tmaxの場合)には、管電流を許容範囲(許容最大管電流)にまで近づけるべく撮影時間を所定時間幅ごとに延長するためにステップ10に戻り、ステップS10,S11を繰り返す。撮影時間が許容範囲にない場合(すなわち撮影時間>Tmaxの場合)には、ステップS12に進む。
ステップS11で撮影時間が許容範囲にない場合(すなわち撮影時間>Tmaxの場合)に、かつ管電流が許容範囲にある場合(すなわち管電流≦許容最大管電流の場合)には、ステップS6に跳び、ステップS11で撮影時間が許容範囲にない場合(すなわち撮影時間>Tmaxの場合)に、かつ管電流が許容範囲にない場合(すなわち管電流>許容最大管電流の場合)には、モード設定・選択部47によって撮影時間優先モードを選択して管電圧を上昇させるべく、ステップS8に戻る。管電流が許容範囲(許容最大管電流)に入ってステップS6に跳んだ場合には、そのときまで延長された撮影時間(ここではTmax)と、許容範囲(許容最大管電流)に入った管電流と、固定された管電圧とを、体厚での撮影条件と設定して、高電圧発生部30に送り込む。
20 … X線管
30 … 高電圧発生部
41 … 線量算出部
42 … 管電圧算出部
43 … 線量比算出部
44 … mAs値算出部
45 … 管電流・撮影時間算出手段
46 … 管電流判断部
47 … モード設定・選択部
48 … 撮影時間判断部
49 … 線量判断部
51 … 線量−管電圧テーブル
52 … 管電圧−線量比テーブル
M … 被検体
Claims (6)
- X線を照射するX線管と、そのX線管に印加する管電圧を発生させる高電圧発生手段とを備えたX線高電圧装置であって、照射の対象となる被検体の厚みである体厚、X線管の照射線量、およびその線量が得られる標準のX線管の管電圧を対応づけた線量−管電圧テーブルと、管電圧、およびその管電圧が得られるX線管の管電流と撮影時間との積からなる線量と、基準となる管電圧で得られるX線管の管電流と撮影時間との積からなる線量との比である線量比を対応づけた管電圧−線量比テーブルとを備えるとともに、前記体厚に基づいてX線管から照射すべき撮影に必要な線量である前記照射線量を、前記線量−管電圧テーブルを参照して算出する線量算出手段と、その線量算出手段で算出された前記照射線量に基づいて管電圧を、前記線量−管電圧テーブルを参照して算出する管電圧算出手段と、その管電圧算出手段で算出された前記管電圧に基づいてその管電圧での前記線量比を、前記線量比−管電圧テーブルを参照して算出する線量比算出手段と、その線量比算出手段で算出された前記線量比と、前記線量算出手段で算出された前記照射線量とに基づいて、管電流と撮影時間との積を算出する管電流・撮影時間積算出手段と、その管電流・撮影時間積算出手段で算出された管電流と撮影時間との積および使用するX線管の定格情報に基づいて管電流および撮影時間をそれぞれ算出する管電流・撮影時間算出手段とを備え、その管電流・撮影時間算出手段で算出された前記管電流および前記撮影時間と、前記管電圧算出手段で算出された前記管電圧とを、前記体厚での撮影条件とすることを特徴とするX線高電圧装置。
- 請求項1に記載のX線高電圧装置において、前記管電流・撮影時間算出手段で算出された前記管電流が、前記定格情報において予め設定された所定の許容範囲か否かを判断する管電流判断手段を備え、その管電流判断手段によって管電流が前記許容範囲にないと判断された場合には、前記管電圧を上昇させる、あるいは前記撮影時間を延長することで前記許容範囲の管電流を決定し、その決定された管電流と、上昇した管電圧あるいは延長された撮影時間とを、前記体厚での撮影条件とすることを特徴とするX線高電圧装置。
- 請求項2に記載のX線高電圧装置において、前記管電流判断手段によって前記管電流が前記許容範囲にないと判断された場合には、前記撮影時間の延長よりも前記管電圧の上昇を許容する撮影時間優先モードを設定するモード設定手段を備えることを特徴するX線高電圧装置。
- 請求項2に記載のX線高電圧装置において、前記管電流判断手段によって前記管電流が前記許容範囲にないと判断された場合には、前記管電圧の上昇よりも前記撮影時間の延長を許容する管電圧優先モードを設定するモード設定手段を備えることを特徴とするX線高電圧装置。
- 請求項2に記載のX線高電圧装置において、前記管電流判断手段によって前記管電流が前記許容範囲にないと判断された場合には、前記撮影時間の延長よりも前記管電圧の上昇を許容する撮影時間優先モード、および前記管電圧の上昇よりも前記撮影時間の延長を許容する管電圧優先モードのいずれかを選択するモード選択手段を備えることを特徴とするX線高電圧装置。
- 請求項5に記載のX線高電圧装置において、前記モード選択手段によって前記管電圧優先モードを選択した場合において前記撮影時間を延長して、その延長された撮影時間が、前記定格情報において予め設定された所定の許容範囲か否かを判断する撮影時間判断手段を備え、その撮影時間判断手段によって前記撮影時間が前記許容範囲にないと判断され、かつ前記管電流判断手段によって前記管電流が前記許容範囲にないと判断された場合には、前記モード選択手段は前記撮影時間優先モードを選択して前記管電圧を上昇させることを特徴とするX線高電圧装置。
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