JP5604965B2 - Radioscopic imaging equipment - Google Patents

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本発明は、被検体に放射線を照射することで画像を取得する放射線透視・撮影装置に係り、特にパルス状の放射線ビームを被検体に照射して透視・撮影を行う放射線透視・撮影装置に関する。   The present invention relates to a radiographic / imaging apparatus that acquires an image by irradiating a subject with radiation, and more particularly to a radiographic / imaging apparatus that irradiates a subject with a pulsed radiation beam to perform fluoroscopy / imaging.

医療機関には、X線で被検体Mの画像を透視・撮影するX線透視・撮影装置が備えられている。この様なX線透視・撮影装置51は、図8に示すように被検体Mを載置する天板52と、X線を照射するX線管球53と、X線を検出するX線検出器54とを備えている。   A medical institution is equipped with an X-ray fluoroscopy / imaging device for fluoroscopically / imaging an image of the subject M with X-rays. As shown in FIG. 8, the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 51 has a top plate 52 on which the subject M is placed, an X-ray tube 53 that emits X-rays, and an X-ray detection that detects X-rays. Instrument 54.

X線管球53には、電子を放出する陰極と陽極を有している。両極に管電圧を印可した場合、陰極から放出された電子が加速しながら陽極に向かう。この電子が陽極に衝突すると、X線が発生する。   The X-ray tube 53 has a cathode and an anode that emit electrons. When a tube voltage is applied to both electrodes, electrons emitted from the cathode are accelerated toward the anode. When these electrons collide with the anode, X-rays are generated.

X線透視・撮影装置の透視・撮影方式には、連続X線照射によるものと、パルスX線照射によるものの二つがある。連続X線照射は、X線管球53から一定の強さのX線を照射しながら透視・撮影を行う方式である。この方式において、X線管球53は、X線管球53の両極に一定の電流が流れるように制御される。すると、X線管球53から常に一定の強さのX線が照射されるのである。   There are two types of fluoroscopy / imaging methods of X-ray fluoroscopy / imaging devices: continuous X-ray irradiation and pulse X-ray irradiation. Continuous X-ray irradiation is a method of performing fluoroscopy and imaging while irradiating X-rays with a certain intensity from the X-ray tube 53. In this method, the X-ray tube 53 is controlled so that a constant current flows through both poles of the X-ray tube 53. Then, X-rays with a certain intensity are always emitted from the X-ray tube 53.

もう一つの透視・撮影方式であるパルスX線照射による方式は、X線管球53からパルス状のX線ビームを間欠的に照射させながら透視・撮影を行う方式である。この方式において、X線管球53の陰極と陽極との間に電圧を間欠的に印可することにより、電子と陽極の衝突を制御するようになっている。この時、陰極と陽極との間に流れる電流を管電流という(特許文献1参照)。   Another method of fluoroscopy / imaging, which is based on pulsed X-ray irradiation, is a method of performing fluoroscopy / imaging while intermittently irradiating a pulsed X-ray beam from the X-ray tube 53. In this system, the voltage between the cathode and the anode of the X-ray tube 53 is intermittently applied to control the collision between the electrons and the anode. At this time, a current flowing between the cathode and the anode is referred to as a tube current (see Patent Document 1).

ところで、X線管球53に所定の管電流を流すように制御したとしても、両極にその所定の管電流が流れているとは限らない。X線管球53の諸特性が経年劣化により変化したり、製造時にX線管球53の諸特性にバラツキが生じたりするからである。そこで、従来構成のX線透視・撮影装置51は、X線管球53の管電流をフィードバック制御するようにしている。すなわち、X線透視・撮影装置51は、両極間に流れる管電流を測定する電流計を備え、電流計の実測値と両極間に流れるべき管電流の設定値とを比較し、実測値が設定値よりも小さければ、X線管球53は、両極間に流れる管電流を増加させるように制御され、実測値が設定値よりも大きければ、X線管球53は、両極間に流れる管電流を減少させるように制御される構成となっている。   By the way, even if control is performed so that a predetermined tube current flows through the X-ray tube 53, the predetermined tube current does not necessarily flow through both electrodes. This is because various characteristics of the X-ray tube 53 change due to deterioration over time, and variations occur in the various characteristics of the X-ray tube 53 during manufacturing. Therefore, the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 51 having the conventional configuration performs feedback control on the tube current of the X-ray tube 53. That is, the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 51 includes an ammeter that measures the tube current flowing between the two electrodes, and compares the measured value of the ammeter with the set value of the tube current that should flow between the two electrodes. If the value is smaller than the value, the X-ray tube 53 is controlled to increase the tube current flowing between the two electrodes. If the measured value is larger than the set value, the X-ray tube 53 flows to the tube current flowing between the two electrodes. It is configured to be controlled so as to reduce.

この様な従来のフィードバック制御は、特に連続X線照射時に有効に機能する。連続X線照射中は管電流が急激に変化しないので、これを増減するように調整することはさほど難しいことでないのである。   Such conventional feedback control functions effectively particularly during continuous X-ray irradiation. Since the tube current does not change rapidly during continuous X-ray irradiation, it is not difficult to adjust the tube current to increase or decrease.

特開平6―292082号公報JP-A-6-292208

しかしながら、従来の構成によれば次のような問題点がある。
すなわち、従来のX線透視・撮影装置51によれば、パルスX線照射を行う場合に、両極間に流れる管電流を正確にフィードバック制御することができないという問題がある。パルス状にX線ビームを照射しようとすると、図9に示すように、X線管球53の両極に管電流が流れている期間と流れていない期間とが交互に表れることになる。具体的には、両極に管電流が流れていない状態から、まず、両極に管電流を流し始める必要がある。そして、一定時間の後、両極に管電流が流れている状態から、両極間に流れている管電流を止める必要がある。
However, the conventional configuration has the following problems.
That is, according to the conventional X-ray fluoroscopy / imaging apparatus 51, there is a problem that the tube current flowing between the two electrodes cannot be accurately feedback controlled when performing pulsed X-ray irradiation. When trying to irradiate the X-ray beam in a pulsed manner, as shown in FIG. 9, the period in which the tube current flows and the period in which it does not flow alternately appear in both poles of the X-ray tube 53. Specifically, it is necessary to first start the tube current from flowing through the electrodes from the state where the tube current is not flowing through the electrodes. Then, after a certain time, it is necessary to stop the tube current flowing between the two electrodes from the state where the tube current flows through the two electrodes.

すると図9に示すように、両極に電流が流れている期間中(パルス発生中)の電流は、一定とはならない。電流の流し始めから、両極間に流れる電流が安定するまで一定の時間を要するにもかかわらず、安定するのを待たずに電流が遮断されるからである。X線ビームをパルス状に発生させようとすれば、両極に電流が流れている期間を相当短くするしかなく、パルス発生中に両極間に流れる電流を一定とすることはできない。   Then, as shown in FIG. 9, the current during the period in which current flows in both poles (during pulse generation) is not constant. This is because the current is interrupted without waiting for stabilization even though a certain time is required until the current flowing between the two electrodes becomes stable after the current starts to flow. If an X-ray beam is to be generated in a pulsed manner, the period during which current flows through both poles must be considerably shortened, and the current flowing between both poles during pulse generation cannot be made constant.

このようなパルス状のX線ビームが間欠的に照射される方式で両極間に流れる電流をフィードバック制御しようとしても、パルス発生中に両極間に流れる電流は一定となっていないので、両極間に流れる電流(管電流)と設定値とを比較するのが困難である。たとえば、パルス発生中に管電流が設定値よりも少なく、管電流を多くするような制御が必要であったとする。このときの電流計が出力する測定値は、この不足を示すような低い値をとるとは限らない。経時的に変動する管電流が一時的に高い状態となっているタイミングで電流の測定が行われた可能性があるからである。   Even if an attempt is made to feedback control the current flowing between the two electrodes in such a manner that the pulsed X-ray beam is intermittently irradiated, the current flowing between the two electrodes during the generation of the pulse is not constant. It is difficult to compare a flowing current (tube current) with a set value. For example, it is assumed that the control is required to increase the tube current because the tube current is less than the set value during pulse generation. The measurement value output by the ammeter at this time does not always take a low value indicating this shortage. This is because the current may have been measured at the timing when the tube current that varies with time is temporarily high.

また、逆にパルス発生中に管電流が設定値よりも多かったとしても、電流計が出力する測定値は、この過剰を示すような高い値をとるとは限らない。経時的に変動する管電流が一時的に低い状態となっているタイミングで電流の測定が行われた可能性があるからである。   Conversely, even if the tube current is larger than the set value during pulse generation, the measured value output by the ammeter does not always take a high value indicating this excess. This is because the current may have been measured at a timing when the tube current that varies with time is temporarily low.

この様に、電流計の測定値が管電流の過不足を正確に表したものとなっていないので、例えば、管電流が少ないのに、電流を増加させる制御がされず、管電流が多いのに、これを減少させる制御がされない事態が生じるのである。同様に、管電流が少ないのに、これを増加させる制御がされない事態も生じる可能性もある。つまり、従来構成によれば、設定通りの管電流で被検体の撮影を行うことができるとは限らないので、被検体のX線被曝が予想外に増加してしまう可能性がある。   In this way, the measured value of the ammeter does not accurately represent the excess or deficiency of the tube current. For example, the tube current is small, but the control to increase the current is not performed, and the tube current is large. In addition, there is a situation where the control for reducing this is not performed. Similarly, there is a possibility that the tube current is small but the control for increasing the tube current is not performed. That is, according to the conventional configuration, it is not always possible to perform imaging of the subject with the tube current as set, so there is a possibility that the X-ray exposure of the subject will increase unexpectedly.

本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、パルス状の放射線ビームを間欠的に照射する放射線透視・撮影装置において、放射線源の陰極と陽極とに流れる電流を正確にフィードバック制御することができる放射線透視・撮影装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a current flowing between a cathode and an anode of a radiation source in a radiographic / imaging apparatus that irradiates a pulsed radiation beam intermittently. An object of the present invention is to provide a radioscopic / imaging apparatus capable of accurately feedback-controlling.

本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線透視・撮影装置は、パルス状の放射線を間欠的に照射することで透視・撮影を行う放射線透視・撮影装置において、電子を放出する陰極と、放出された電子が衝突することで放射線を発生させる陽極と、両極間に流れる電流を制御する電流制御手段と、両極の間の電圧を制御することで陽極から放射線を間欠的に発生させる電圧制御手段と、両極間に流れる電流を検出して実測値を出力する電流検出手段と、両極間に流れる電流の設定値を記憶する設定値記憶手段と、パルス発生の間に両極に流れた電流の実測値を積分して算出した電流時間積をパルスから次のパルスまでの時間で除すことにより各パルスごとの両極間に流れる電流の平均値を示す近似値を取得する近似値取得手段とを備え、電流制御手段は、近似値と設定値とを比較することにより、両極間に流れる電流をフィードバック制御することを特徴とするものである。
The present invention has the following configuration in order to solve the above-described problems.
That is, the radioscopy / imaging device according to the present invention is a radioscopy / imaging device that performs fluoroscopy / imaging by intermittently irradiating pulsed radiation, and the emitted electron collides with the emitted electron. An anode for generating radiation, current control means for controlling the current flowing between the two poles, voltage control means for intermittently generating radiation from the anode by controlling the voltage between the two poles, and between the two poles Integrates the current detection means that detects the flowing current and outputs the measured value, the set value storage means that stores the set value of the current that flows between the two poles, and the measured value of the current that flows to both poles during pulse generation An approximate value acquisition means for acquiring an approximate value indicating an average value of the current flowing between the two poles for each pulse by dividing the calculated current-time product by the time from the pulse to the next pulse, and the current control means , By comparing the with Nitinol set value, is characterized in that the feedback control of the current flowing between the electrodes.

[作用・効果]本発明によれば、陽極と陰極の間の電圧を制御することで陽極から放射線を間欠的に発生させる電圧制御手段を備え、放射線を間欠的に発生させる構成となっている。両極に間欠的に電流を流すようにすると、電流が流れている間の電流の量が一定とならないので、両極間に流れる電流をフィードバック制御することは難しい。そこで本発明によれば、パルス発生の間に両極に流れた電流を示す近似値と設定値とを比較することにより、両極間に流れる電流をフィードバック制御するようになっている。パルス発生の間に両極に流れた電流の量を上述の近似値で表すようにすれば、両極間に流れる電流を正確に表した値を利用して両極間に流れる電流の過不足を判定することができるので、両極間に流れる電流を正確にフィードバック制御することが可能となる。これにより、設定通りの被検体の透視・撮影を行うことができるので、被検体の放射線被曝が極力抑制された放射線透視・撮影装置が提供できる。
上述のように電流時間積を算出して近似値を取得するようにすれば、放射線を間欠的に発生させている全期間についての電流を踏まえて近似値が取得されることになる。従って、近似値は、より放射線間欠照射中の両極間に流れる電流を正確に表したものとなる。
また、近似値は、電流時間積をパルスから次のパルスまでの時間で除した値となっている。これにより、近似値は、各パルスごとの平均の電流を意味することになる。また、この近似値と比較される設定値を各パルスごとの両極間に流れる電流の平均値を示すものとすれば、近似値と設定値とを比較して、近似値を設定値に近づけるように電流を制御するだけで両極間に流れる電流は、確実に設定値に近づくことになる。
[Operation / Effect] According to the present invention, voltage control means for intermittently generating radiation from the anode by controlling the voltage between the anode and the cathode is provided, and radiation is generated intermittently. . If current is passed intermittently through both poles, the amount of current during the current flow is not constant, so it is difficult to feedback control the current flowing between the two poles. Therefore, according to the present invention, the current flowing between the two electrodes is feedback-controlled by comparing the set value with the approximate value indicating the current flowing through the two electrodes during the pulse generation. If the amount of current flowing in both poles during the pulse generation is expressed by the above approximate value, it is determined whether the current flowing between the two poles is excessive or insufficient by using the value that accurately represents the current flowing between the two poles. Therefore, the current flowing between the two electrodes can be accurately feedback controlled. Thus, the subject can be seen and imaged as set, and a radiation fluoroscopy and imaging device in which radiation exposure of the subject is suppressed as much as possible can be provided.
If the current-time product is calculated and the approximate value is acquired as described above, the approximate value is acquired based on the current for all periods in which radiation is intermittently generated. Therefore, the approximate value more accurately represents the current flowing between the two electrodes during intermittent radiation irradiation.
The approximate value is a value obtained by dividing the current-time product by the time from one pulse to the next pulse. Thus, the approximate value means an average current for each pulse. Further, if the set value to be compared with the approximate value indicates an average value of the current flowing between the two poles for each pulse, the approximate value is compared with the set value by comparing the approximate value with the set value. By simply controlling the current, the current flowing between the two poles will surely approach the set value.

また、上述の放射線透視・撮影装置において、電流制御手段が比較に用いる近似値は、1回分のパルスが照射された間に両極に流れた電流を示していればより望ましい。   Further, in the above-described radiographic / imaging apparatus, it is more desirable that the approximate value used for comparison by the current control means indicates the current that has flowed in both poles while one pulse is irradiated.

[作用・効果]上述のようにすれば、両極間に流れる電流を更に正確にフィードバック制御することができるようになる。つまり、放射線が発生される度に近似値と設定値との比較が行われるので、両極間に流れる電流のより迅速なフィードバック制御が可能となる。   [Operation / Effect] With the above configuration, the current flowing between the two poles can be feedback-controlled more accurately. That is, since the approximate value and the set value are compared each time radiation is generated, more rapid feedback control of the current flowing between the two poles is possible.

また、上述の放射線透視・撮影装置において、陰極を加熱する陰極加熱手段を更に備え、電流制御手段は、陰極加熱手段を制御することにより両極間に流れる電流を制御すればより望ましい。   Moreover, the above-described radiographic / imaging apparatus further includes a cathode heating unit for heating the cathode, and it is more desirable that the current control unit controls the current flowing between the two electrodes by controlling the cathode heating unit.

[作用・効果]上述の構成は、両極間に流れる電流の制御の方式を具体的に示したものとなっている。陰極が加熱されると陰極から電子が放出しやすくなる。そこで、陰極の加熱の程度によって両極間に流れる電流を制御すれば、より確実に電流を制御することができる。   [Operation / Effect] The above configuration specifically shows a method of controlling the current flowing between the two electrodes. When the cathode is heated, electrons are easily emitted from the cathode. Therefore, if the current flowing between the two electrodes is controlled according to the degree of heating of the cathode, the current can be controlled more reliably.

また、上述の放射線透視・撮影装置において、放射線を検出する放射線検出手段と、放射線検出手段から出力された検出信号を基に画像を生成する画像生成手段とを備えればより望ましい。   Further, it is more desirable that the above-described radiographic / imaging apparatus includes a radiation detection unit that detects radiation and an image generation unit that generates an image based on a detection signal output from the radiation detection unit.

[作用・効果]上述の構成は、放射線透視・撮影装置の全体構成を示したものとなっている。両極間に流れる電流が正確に制御された放射線透視・撮影装置によれば、被検体の被曝量を確実に抑制することができる。   [Operation / Effect] The above-described configuration shows the overall configuration of the radioscopy / imaging apparatus. According to the radiographic / imaging apparatus in which the current flowing between the two electrodes is accurately controlled, the exposure dose of the subject can be reliably suppressed.

実施例1に係るX線透視・撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating a configuration of an X-ray fluoroscopic / imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るX線透視・撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating a configuration of an X-ray fluoroscopic / imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るX線透視・撮影装置の構成を説明する機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating a configuration of an X-ray fluoroscopic / imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るX線透視・撮影装置の動作を説明するフローチャートである。3 is a flowchart for explaining the operation of the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus according to Embodiment 1; 実施例1に係る関連テーブルを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the related table which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る時間と管電流の実測値との関係を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the relationship between the time which concerns on Example 1, and the measured value of tube current. 実施例1に係る時間と平均電流時間積との関係を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the relationship between the time which concerns on Example 1, and an average electric current time product. 従来構成のX線透視・撮影装置の構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the X-ray fluoroscopy and imaging device of conventional structure. 従来構成のX線透視・撮影装置の構成を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the X-ray fluoroscopy and imaging device of conventional structure.

次に、本発明に係る放射線透視・撮影装置について図面を参照しながら説明する。なお、実施例におけるX線は、本発明の放射線に相当し、FPDは、フラットパネル・ディテクタの略である。   Next, a radiographic / imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the X-ray in an Example is corresponded to the radiation of this invention, and FPD is the abbreviation for a flat panel detector.

<X線照射に関する各部の説明>
図1は、実施例1に係るX線照射に関係する各部を説明する機能ブロック図である。実施例1に係るX線透視・撮影装置1は、X線を照射するX線管3と、X線管3に電流を供給する目的で設けられた各部10,11,12,13,14と、X線管3を制御する目的で設けられた各部15,16,17,18,19,20,25とを備えている。
<Description of each part regarding X-ray irradiation>
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining each part related to X-ray irradiation according to the first embodiment. The X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 according to the first embodiment includes an X-ray tube 3 that irradiates X-rays, and units 10, 11, 12, 13, and 14 provided for the purpose of supplying current to the X-ray tube 3. , Each part 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25 provided for the purpose of controlling the X-ray tube 3.

X線管3は、電子Eを放出するコイル状のフィラメント3aと、放出された電子Eが衝突することでX線を発生させる回転陽極3bとを備えている。フィラメント3aと回転陽極3bとを合わせて両極3a,3bと呼ぶことにする。両極3a,3bは、真空となっている管球3cの中空に設けられている。フィラメント3aから放出された電子Eは、回転陽極3bに引き寄せられて、回転陽極3bに衝突する。この時に回転陽極3bからX線Bが照射されるのである。支軸3dは、回転陽極3bを支持する目的で設けられており、リング状のベアリング3eは、支軸3dを囲むように設けられている。フィラメント3aは、本発明の陰極に相当し、回転陽極3bは、本発明の陽極に相当する。   The X-ray tube 3 includes a coiled filament 3a that emits electrons E and a rotating anode 3b that generates X-rays when the emitted electrons E collide. The filament 3a and the rotating anode 3b are collectively referred to as bipolar electrodes 3a and 3b. Both poles 3a and 3b are provided in the hollow of a tube 3c that is in a vacuum. The electrons E emitted from the filament 3a are attracted to the rotating anode 3b and collide with the rotating anode 3b. At this time, the X-ray B is irradiated from the rotary anode 3b. The support shaft 3d is provided for the purpose of supporting the rotary anode 3b, and the ring-shaped bearing 3e is provided so as to surround the support shaft 3d. The filament 3a corresponds to the cathode of the present invention, and the rotating anode 3b corresponds to the anode of the present invention.

フィラメント用トランス11は、フィラメント3aに電流を導通させる目的で設けられている。このフィラメント用トランス11に導通される電流により、フィラメント3aが加熱される。このフィラメント3aが加熱すればするほどフィラメント3aから電子Eが飛び出しやすくなる。そして、フィラメント加熱用インバータ12は、フィラメント用トランス11に電圧を印可する目的で設けられている。加熱電流制御部20は、フィラメント加熱用インバータ12を制御する制御部であり、フィラメント加熱用インバータ12を通じて、フィラメント3aに流れるフィラメント加熱用の電流(加熱電流)を増減させることができる。こうして、加熱電流制御部20は、フィラメント加熱用インバータ12を通じて、フィラメント3aに流れる加熱用電流を調整できるようになっている。フィラメント加熱用インバータ12は、電源部10から電力を得ている。フィラメント加熱用インバータ12は、本発明の陰極加熱手段に相当する。   The filament transformer 11 is provided for the purpose of conducting current to the filament 3a. The filament 3 a is heated by the current conducted to the filament transformer 11. The more the filament 3a is heated, the easier it is for electrons E to jump out of the filament 3a. The filament heating inverter 12 is provided for the purpose of applying a voltage to the filament transformer 11. The heating current control unit 20 is a control unit that controls the filament heating inverter 12, and can increase or decrease the filament heating current (heating current) flowing through the filament 3 a through the filament heating inverter 12. In this way, the heating current control unit 20 can adjust the heating current flowing through the filament 3 a through the filament heating inverter 12. The filament heating inverter 12 obtains electric power from the power supply unit 10. The filament heating inverter 12 corresponds to the cathode heating means of the present invention.

電圧印可用トランス13は、フィラメント3aと回転陽極3bとの間に所定の電圧を印可する目的で設けられている。電圧印可用トランス13の入力側には、高電圧発生用インバータ14が設けられており、電圧印可用トランス13に所定の電圧を入力する。電圧印可用トランス13の出力側には、フィラメント3aと回転陽極3bとが設けられており、高電圧発生用インバータ14が印可する電圧に応じてフィラメント3aと回転陽極3bとの間の電圧が変化するようになっている。管電圧制御部15は、高電圧発生用インバータ14が出力する電圧を調整する目的で設けられている。高電圧発生用インバータ14は、電源部10から電力を得ている。   The voltage applying transformer 13 is provided for the purpose of applying a predetermined voltage between the filament 3a and the rotating anode 3b. A high voltage generating inverter 14 is provided on the input side of the voltage applying transformer 13, and a predetermined voltage is input to the voltage applying transformer 13. A filament 3a and a rotating anode 3b are provided on the output side of the voltage applying transformer 13, and the voltage between the filament 3a and the rotating anode 3b changes according to the voltage applied by the high voltage generating inverter 14. It is supposed to be. The tube voltage control unit 15 is provided for the purpose of adjusting the voltage output from the high voltage generating inverter 14. The high voltage generating inverter 14 obtains power from the power supply unit 10.

管電流検出部16は、回転陽極3bからフィラメント3aに向けて流れる電流を検出する電流計の役目をしている。管電流検出部16は、連続的に電流を実測し、逐次、管電流の実測値aを管電流積分部17,およびモード切替部18に出力している。管電流積分部17は、管電流の実測値aを時間で積分し、管電流時間積Gを算出しこれを基にパルス平均電流bを算出する。そして、管電流の実測値aとパルス平均電流bとのうちのいずれかが管電流制御部19に送出される。管電流制御部19は、送出されたいずれかの値a,bを基に、回転陽極3bからフィラメント3aに向けて流れる電流が設定値通りとなっているかを判断し、実際の管電流と管電流の設定値sとがズレている場合は、実際の管電流が管電流の設定値sに近づくように加熱電流制御部20を制御する。管電流制御部19は、本発明の電流制御手段に相当し、管電流検出部16は、本発明の電流検出手段に相当する。また、管電流積分部17は、本発明の近似値取得手段に相当し、パルス平均電流bは、本発明の近似値に相当する。   The tube current detection unit 16 serves as an ammeter that detects a current flowing from the rotary anode 3b toward the filament 3a. The tube current detection unit 16 continuously measures the current and sequentially outputs the measured value a of the tube current to the tube current integration unit 17 and the mode switching unit 18. The tube current integration unit 17 integrates the measured value a of the tube current with time, calculates the tube current time product G, and calculates the pulse average current b based on this. Then, either the measured value a of the tube current or the pulse average current b is sent to the tube current control unit 19. The tube current control unit 19 determines whether the current flowing from the rotary anode 3b toward the filament 3a is as set based on one of the transmitted values a and b, and determines the actual tube current and the tube current. When the current set value s is deviated, the heating current control unit 20 is controlled so that the actual tube current approaches the tube current set value s. The tube current control unit 19 corresponds to the current control unit of the present invention, and the tube current detection unit 16 corresponds to the current detection unit of the present invention. The tube current integration unit 17 corresponds to the approximate value acquisition unit of the present invention, and the pulse average current b corresponds to the approximate value of the present invention.

照射制御部25は、管電圧制御部15に管電圧をどのようなタイミングで印可するかを示す信号を送出する目的で設けられている。この信号は管電流積分部17にも送出されている。管電流積分部17は、パルス開始から次のパルス開始までの時間を示すパラメータ(パルス間隔の設定値)を基に、管電流の実測値aの時間積分を行う範囲を決定して積分値を算出する。   The irradiation controller 25 is provided for the purpose of sending a signal indicating at what timing the tube voltage is applied to the tube voltage controller 15. This signal is also sent to the tube current integration unit 17. The tube current integrating unit 17 determines a range for performing time integration of the measured value a of the tube current based on a parameter indicating the time from the start of one pulse to the start of the next pulse (set value of the pulse interval), and calculates the integrated value. calculate.

図2は、回転陽極3bについて説明する模式図である。X線透視・撮影装置1は、支軸3dをその軸周りに回転させることにより回転陽極3bを回転させる陽極回転機構27が設けられている。陽極回転制御部28は、陽極回転機構27を制御するものである。X線の照射中、回転陽極3bは、陽極回転制御部28により回転されるので、フィラメント3aから放出した電子Eは、回転中の回転陽極3bに衝突することになる。この様にすれば、回転陽極3bにおいて電子が衝突する部分が変更されながらX線の照射が行われるので、回転陽極3bが、電子が衝突した熱によって破損することが防止される。   FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the rotary anode 3b. The X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 is provided with an anode rotating mechanism 27 that rotates the rotating anode 3b by rotating the support shaft 3d around the axis. The anode rotation control unit 28 controls the anode rotation mechanism 27. During irradiation with X-rays, the rotary anode 3b is rotated by the anode rotation control unit 28, so that the electrons E emitted from the filament 3a collide with the rotating rotary anode 3b. In this way, X-ray irradiation is performed while changing the portion of the rotating anode 3b where the electrons collide, so that the rotating anode 3b is prevented from being damaged by the heat with which the electrons collide.

<X線透視・撮影装置の全体構成>
図3は、実施例1に係るX線透視・撮影装置1の全体構成を示す機能ブロック図である。図3に示すように、実施例1に係るX線透視・撮影装置1は、被検体Mを載置する天板2と、天板2の下部に設けられたイメージセンサを備えるFPD4と、天板2の上部に設けられたコーン状のX線ビームをFPD4に向けて照射するX線管3と、X線管3の管電圧を制御するX線管制御部6と、FPD4から出力される信号から透視画像を生成する画像生成部31と、透視画像を表示する表示部32と、術者の指示を入力させる操作卓33を備えている。X線管制御部6は、上述の各部16,17,18,19,20,25を1つにして表現したものである。FPD4は、本発明の放射線検出手段に相当し、画像生成部31は、本発明の画像生成手段に相当する。
<Overall configuration of X-ray fluoroscopy / imaging device>
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating the overall configuration of the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 3, the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 according to the first embodiment includes a top plate 2 on which a subject M is placed, an FPD 4 including an image sensor provided below the top plate 2, An X-ray tube 3 that irradiates the FPD 4 with a cone-shaped X-ray beam provided at the top of the plate 2, an X-ray tube control unit 6 that controls the tube voltage of the X-ray tube 3, and the FPD 4 An image generation unit 31 that generates a fluoroscopic image from the signal, a display unit 32 that displays the fluoroscopic image, and a console 33 that inputs an operator's instruction are provided. The X-ray tube control unit 6 represents the above-described units 16, 17, 18, 19, 20, and 25 as one. The FPD 4 corresponds to the radiation detection unit of the present invention, and the image generation unit 31 corresponds to the image generation unit of the present invention.

また、X線透視・撮影装置1は、各制御部を統括的に制御する主制御部41をも備えている。この主制御部41は、CPUによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部、ならびに画像生成部31を実現している。また、X線透視・撮影装置1は、装置の制御に関する各パラメータの一切を記憶する記憶部34を備えている。この記憶部34は、例えばX線管3の管電流のフィードバック制御に関する管電流の設定値sを記憶する。記憶部34は、本発明の設定値記憶手段に相当し、管電流の設定値sは、本発明の設定値に相当する。   The X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 also includes a main control unit 41 that comprehensively controls each control unit. The main control unit 41 is constituted by a CPU, and realizes each control unit and the image generation unit 31 by executing various programs. In addition, the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 includes a storage unit 34 that stores all parameters related to the control of the apparatus. The storage unit 34 stores, for example, a set value s of tube current related to feedback control of tube current of the X-ray tube 3. The storage unit 34 corresponds to the set value storage means of the present invention, and the tube current set value s corresponds to the set value of the present invention.

<X線透視・撮影装置の動作>
次に、X線透視・撮影装置1の動作について説明する。図4は、実施例1に係るX線透視・撮影装置1の動作について説明するフローチャートである。X線透視・撮影装置1で被検体Mの画像を取得するには、まず、被検体Mが天板2に載置され(被検体載置ステップS1),X線照射のモードが選択される(モード選択ステップS2)。そして、X線透視・撮影の開始の指示がなされ(X線照射開始ステップS3),パルス平均電流bが算出される(パルス平均電流算出ステップS4)。続いて、パルス平均電流bと管電流の設定値sとの比較が行われ(比較ステップS5),管電流がフィードバック制御される(管電流調節ステップS6)。以降、これらの各ステップについて順を追って説明する。
<Operation of X-ray fluoroscopy / imaging device>
Next, the operation of the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1 according to the first embodiment. In order to acquire an image of the subject M with the X-ray fluoroscopic / imaging apparatus 1, first, the subject M is placed on the top 2 (subject placement step S1), and an X-ray irradiation mode is selected. (Mode selection step S2). Then, an instruction to start X-ray fluoroscopy / imaging is given (X-ray irradiation start step S3), and a pulse average current b is calculated (pulse average current calculation step S4). Subsequently, the pulse average current b is compared with the set value s of the tube current (comparison step S5), and the tube current is feedback-controlled (tube current adjustment step S6). Hereinafter, these steps will be described in order.

<被検体載置ステップS1,モード選択ステップS2>
まず、被検体Mが天板2に載置される。そして、術者は、操作卓33を通じて、X線照射のモードを選択する。術者は、X線管3から一定の強さのX線を照射しながら透視・撮影を行う連続X線照射と、X線管3からパルス状の放射線ビームを照射しながら透視・撮影を行うパルスX線照射のいずれかのモードを選択する。また、術者は、モード選択と同時に、X線透視・撮影を行う際のX線管3の管電流、管電圧、パルス幅、パルス間隔等のX線管制御に関する各種パラメータを設定できるようになっている。
<Subject placement step S1, mode selection step S2>
First, the subject M is placed on the top 2. Then, the operator selects an X-ray irradiation mode through the console 33. The surgeon performs continuous X-ray irradiation that performs fluoroscopy and imaging while irradiating X-rays of a certain intensity from the X-ray tube 3 and performs fluoroscopy and imaging while irradiating a pulsed radiation beam from the X-ray tube 3. Either mode of pulsed X-ray irradiation is selected. In addition, the operator can set various parameters related to X-ray tube control such as tube current, tube voltage, pulse width, and pulse interval of the X-ray tube 3 when performing X-ray fluoroscopy / imaging simultaneously with mode selection. It has become.

また、術者が、操作卓33を通じて透視・撮影目的等を指定すると、X線透視・撮影装置1は、管電圧、管電流、パルス幅、パルス間隔等のプリセットデータを記憶部34から読み出すこともできる。このようにして、術者の操作により決定された管電流、管電圧、パルス幅、パルス間隔等の値は、記憶部34に保持される。この時記憶部34に保持される管電流値を特に管電流の設定値sと呼ぶことにする。   When the operator designates fluoroscopy / imaging purpose, etc. through the console 33, the X-ray fluoroscopy / imaging apparatus 1 reads preset data such as tube voltage, tube current, pulse width, pulse interval, etc. from the storage unit 34. You can also. In this way, values such as the tube current, tube voltage, pulse width, and pulse interval determined by the operator's operation are held in the storage unit 34. At this time, the tube current value held in the storage unit 34 is particularly referred to as a tube current set value s.

モード選択ステップS2において、術者がパルス状の放射線ビームを照射するパルスX線照射を選択したものとして、以降の説明を行う。   In the mode selection step S2, the following description will be given assuming that the operator has selected pulsed X-ray irradiation for irradiating a pulsed radiation beam.

<X線照射開始ステップS3>
術者が操作卓33を通じて、X線透視・撮影の開始を指示すると、主制御部41は、記憶部34に記憶されている管電流の設定値s,管電圧の設定値を読み出して、管電流制御部19に送出する。管電流制御部19は、管電流の設定値s,管電圧の設定値を基に、記憶部34に記憶されている管電流、管電圧、加熱用電流とが関連した関連テーブルTを参照して、加熱電流制御部20を制御するにふさわしい加熱電流を読み出す。
<X-ray irradiation start step S3>
When the operator instructs the start of X-ray fluoroscopy / imaging through the console 33, the main control unit 41 reads the tube current setting value s and the tube voltage setting value stored in the storage unit 34, and It is sent to the current control unit 19. The tube current control unit 19 refers to the related table T related to the tube current, the tube voltage, and the heating current stored in the storage unit 34 based on the set value s of the tube current and the set value of the tube voltage. Then, the heating current suitable for controlling the heating current control unit 20 is read out.

図5は、関連テーブルTを具体的に説明する模式図である。関連テーブルTは、図5に示すように、管電圧が100kV値であるとき、加熱電流をA(A)とすれば、管電流が100mAとなることを示す表となっている。管電流制御部19は、この関連テーブルTと設定された管電圧、管電流とを基に、加熱電流を取得する。なお、図5においては、管電圧が100kVとなっている関連テーブルTのみを示すものとなっている。記憶部34は、設定が可能な管電圧ごとに図5に示さない別の関連テーブルを有している。例えば、管電圧が110kVに設定されたとすると、管電流制御部19は、110kVの管電圧、管電流、および加熱電流が関連した関連テーブルTを使用して、ふさわしい加熱電流を読み出すのである。 FIG. 5 is a schematic diagram for specifically explaining the association table T. As shown in FIG. 5, when the tube voltage is 100 kV, the related table T is a table indicating that the tube current becomes 100 mA when the heating current is A 0 (A). The tube current control unit 19 acquires a heating current based on the association table T and the set tube voltage and tube current. In FIG. 5, only the related table T in which the tube voltage is 100 kV is shown. The storage unit 34 has another related table not shown in FIG. 5 for each tube voltage that can be set. For example, if the tube voltage is set to 110 kV, the tube current control unit 19 reads the appropriate heating current using the related table T in which the tube voltage, tube current, and heating current of 110 kV are related.

加熱電流制御部20は、管電流制御部19が指定した加熱電流がフィラメント3aに流れるようにフィラメント加熱用インバータ12を制御する。この時点で、フィラメント3aが加熱され、フィラメント3aから電子が放出しやすくなる。なお、この加熱電流は、フィラメント3aを通過するのであり、両極3a,3b間に流れる管電流とは別のものである。   The heating current control unit 20 controls the filament heating inverter 12 so that the heating current specified by the tube current control unit 19 flows through the filament 3a. At this point, the filament 3a is heated and electrons are easily emitted from the filament 3a. The heating current passes through the filament 3a and is different from the tube current flowing between the two electrodes 3a and 3b.

照射制御部25は、間欠的に管電圧制御部15に制御信号を送出し、0kVとなっている両極3a,3b間の電圧を一時的に術者に指定された管電圧(例えば100kV)となるように制御する。すると、電圧が100kVとなっている期間だけ両極3a,3bに電流が流れ、X線パルスが発生する。具体的なX線パルスが発生している時間やX線パルスの発生開始と、次のX線パルスの発生開始までの時間は、前ステップで術者が決定することもできるし、記憶部34に記憶されているプリセットデータを使用することもできる。このように管電圧制御部15は、両極3a,3bの間の電圧を制御することで回転陽極3bからX線を間欠的に発生させるようになっている。管電圧制御部15は、本発明の電圧制御手段に相当する。   The irradiation control unit 25 intermittently sends a control signal to the tube voltage control unit 15, and the voltage between the bipolar electrodes 3a and 3b, which is 0 kV, is temporarily set to a tube voltage (for example, 100 kV) designated by the operator. Control to be. As a result, current flows through the electrodes 3a and 3b only during the period when the voltage is 100 kV, and an X-ray pulse is generated. The operator can determine the time during which a specific X-ray pulse is generated, the start of X-ray pulse generation, and the start of the generation of the next X-ray pulse in the previous step, or the storage unit 34. The preset data stored in can also be used. As described above, the tube voltage control unit 15 intermittently generates X-rays from the rotating anode 3b by controlling the voltage between the two electrodes 3a and 3b. The tube voltage control unit 15 corresponds to the voltage control means of the present invention.

図6は、管電圧制御部15の間欠的な電圧制御によりパルスが発生している様子を示している。管電流検出部16は、パルスが発生している期間に両極3a,3b間に相当量の電流が流れたことを検出し、パルスが発生していない期間には、両極3a,3bの間に流れる電流は0である。しかも、図6のパルスの1つに注目すると、パルスが始まって、終了するまでに、管電流検出部16が検出する管電流の実測値aが細かく変動していることに気づく。すなわち、パルス発生中における管電流の実測値aの変化は、図6に示すようにノコギリ状の波形として表すことができる。両極3a,3bの間に管電圧を印可している時間があまりにも短く、X線の照射が管電流が安定するのを待たずに終了してしまっているので、この様な管電流の実測値aの変動が観察されるのである。管電圧制御部15が発生させているそれぞれのパルスの経時的な幅をパルス幅TPとし、パルス発生の経時的起点(例えば、図6の時点t0)から、次のパルス発生の経時的起点(例えば、図6の時点t1)までの期間をパルス間隔TRとする。透視・撮影中において、このパルス幅TP,パルス間隔TRは同じ値をとる。   FIG. 6 shows a state in which pulses are generated by the intermittent voltage control of the tube voltage control unit 15. The tube current detection unit 16 detects that a considerable amount of current has flowed between the electrodes 3a and 3b during a period in which a pulse is generated, and between the electrodes 3a and 3b during a period in which no pulse is generated. The flowing current is zero. Moreover, when attention is paid to one of the pulses in FIG. 6, it is noticed that the measured value “a” of the tube current detected by the tube current detection unit 16 varies finely from the start to the end of the pulse. That is, the change in the measured value a of the tube current during pulse generation can be expressed as a sawtooth waveform as shown in FIG. Since the time during which the tube voltage is applied between the two electrodes 3a and 3b is too short, the X-ray irradiation ends without waiting for the tube current to stabilize. The fluctuation of the value a is observed. The width over time of each pulse generated by the tube voltage control unit 15 is defined as a pulse width TP, and from the time generation start point of the pulse generation (for example, time t0 in FIG. 6), the time point start of the next pulse generation ( For example, a period until time t1) in FIG. During fluoroscopy and imaging, the pulse width TP and the pulse interval TR take the same value.

<パルス平均電流算出ステップS4>
管電流検出部16は、管電流の実測値aを管電流積分部17に送出する。管電流積分部17は、管電流の実測値aを時間で積分して、管電流時間積Gを、パルスごとに求める。従って、管電流時間積Gは、1回分のパルスが照射された間に両極3a,3bに流れた総電流を示している。この管電流時間積Gの算出方法について説明する。まず、管電流の実測値を時間によって変化する変数であるものとしてa(t)として表し、そして、図5における時点t0から時点t1までに発生している1つのパルスについての管電流時間積をG0とすると、管電流時間積G0は次のように表せる。管電流時間積Gは、本発明の電流時間積に相当する。
<Pulse average current calculation step S4>
The tube current detection unit 16 sends the measured value a of the tube current to the tube current integration unit 17. The tube current integration unit 17 integrates the measured value a of the tube current with time, and obtains a tube current time product G for each pulse. Accordingly, the tube current time product G indicates the total current that has flowed through the electrodes 3a and 3b during the irradiation of one pulse. A method for calculating the tube current time product G will be described. First, the measured value of the tube current is expressed as a (t) as a variable that changes with time, and the tube current time product for one pulse generated from time t0 to time t1 in FIG. Assuming G0, the tube current time product G0 can be expressed as follows. The tube current time product G corresponds to the current time product of the present invention.

Figure 0005604965
Figure 0005604965

パルスが発生していない期間の管電流時間積は0であることに注目すると、管電流時間積G0は、式1とは別に次のように表せる。   When attention is paid to the fact that the tube current time product during the period in which no pulse is generated is 0, the tube current time product G0 can be expressed as follows separately from the equation 1.

Figure 0005604965
Figure 0005604965

管電流積分部17は、上術の式2より管電流の実測値aを時間で積分して管電流時間積G0を求めて、これを時点t0から時点t1間での時間(パルス間隔TR)で除算する。この時得られた値がパルス平均電流b0である。これがパルス発生の起点(例えば、図6の時点t0)から、次のパルス発生の起点(例えば、図6の時点t1)までの期間(パルス間隔TR)の間で流れた管電流の平均値となっている。パルス平均電流bの算出は、パルスが発生する度に行われる。つまり、パルス平均電流がパルスと1対1対応で次々と求められていくことになる。従って、パルス平均電流bは、1回分のパルスが照射された間に両極3a,3bに流れた電流の平均値を示している。   The tube current integrating unit 17 integrates the measured value a of the tube current with time from the above equation 2 to obtain a tube current time product G0, and calculates the time between the time point t0 and the time point t1 (pulse interval TR). Divide by. The value obtained at this time is the pulse average current b0. This is the average value of the tube current flowing during the period (pulse interval TR) from the starting point of pulse generation (for example, time t0 in FIG. 6) to the starting point of the next pulse generation (for example, time t1 in FIG. 6). It has become. The calculation of the pulse average current b is performed every time a pulse is generated. That is, the pulse average current is obtained one after another in a one-to-one correspondence with the pulse. Accordingly, the pulse average current b indicates the average value of the currents that have flowed through the two poles 3a and 3b during the irradiation of one pulse.

図7は、管電流の実測値aの経時変化とパルス平均電流bとの関係を示す模式図である。経時的に隣接するパルス発生の起点をそれぞれ時点t0,時点t1,時点t2,時点t3とすると、例えば、パルス平均電流b−1は、時点t0から時点t1までの期間に発生したパルスp0についての管電流の平均を示し、パルス平均電流b0は、時点t1から時点t2までの期間に発生したパルスp1についての管電流の平均を示している。そして、パルス平均電流b1は、時点t2から時点t3までの期間に発生したパルスp2についての管電流の平均を示している。つまり、パルス平均電流bは、パルスから次のパルスまでの間に両極3a,3bに流れる管電流のパルスごとの平均値を示している。   FIG. 7 is a schematic diagram showing the relationship between the change over time in the measured value a of the tube current and the pulse average current b. Assuming that the starting points of the adjacent pulse generations with time are time t0, time t1, time t2, and time t3, for example, the pulse average current b-1 is for the pulse p0 generated in the period from time t0 to time t1. The average of the tube current is shown, and the pulse average current b0 shows the average of the tube current for the pulse p1 generated in the period from the time point t1 to the time point t2. The pulse average current b1 indicates the average of the tube current for the pulse p2 generated during the period from the time point t2 to the time point t3. In other words, the pulse average current b indicates the average value of the tube current flowing through the both poles 3a and 3b for each pulse from the pulse to the next pulse.

このパルス平均電流bは、パルスX線照射モードにおいて大きく変動する管電流を1パルスごとに管電流の変動がない連続X線照射モードの管電流に換算した値となっている。パルスX線照射モードにおいては、図6で示すように管電流が大きく変動する。実施例1のようにパルス平均電流bを求めるようにすれば、パルス平均電流bは、1パルスごとに同じ値をとるので、パルス平均電流bを逐次算出することで、両極3a,3b間に流れた管電流の正確な量をパルスごとに知ることができる。管電流積分部17は、パルス平均電流bをモード切替部18に送出する。   The pulse average current b is a value obtained by converting a tube current that varies greatly in the pulse X-ray irradiation mode into a tube current in the continuous X-ray irradiation mode in which there is no tube current variation for each pulse. In the pulse X-ray irradiation mode, the tube current varies greatly as shown in FIG. If the pulse average current b is obtained as in the first embodiment, the pulse average current b takes the same value for each pulse. Therefore, by sequentially calculating the pulse average current b, between the two poles 3a and 3b, The exact amount of tube current that flows is known for each pulse. The tube current integration unit 17 sends the pulse average current b to the mode switching unit 18.

モード切替部18にはパルス平均電流bのみならず、管電流検出部16から管電流の実測値aも送出されている。術者が選択したモードが連続X線照射である場合は、管電流の実測値aを管電流制御部19に送出し、術者が選択したモードがパルスX線照射である場合は、パルス平均電流bを管電流制御部19に送出する。これにより管電流制御部19は、管電流の実測値aまたはパルス平均電流bの経時的な変動を知ることができる。なお、この動作説明においては、X線照射モードとしてパルスX線照射が選択されているので、モード切替部18は、パルス平均電流bを管電流制御部19に送出することになる。このように、モード切替部18は、術者が選択したX線照射のモードによってX線管3の管電流のフィードバック制御の様式を切り替える目的で設けられている。   Not only the pulse average current b but also the measured value a of the tube current is sent from the tube current detector 16 to the mode switching unit 18. When the mode selected by the operator is continuous X-ray irradiation, the measured value a of the tube current is sent to the tube current control unit 19, and when the mode selected by the operator is pulse X-ray irradiation, the pulse average The current b is sent to the tube current control unit 19. Thereby, the tube current control part 19 can know the fluctuation | variation with time of the measured value a or the pulse average current b of the tube current. In this description of the operation, since pulse X-ray irradiation is selected as the X-ray irradiation mode, the mode switching unit 18 sends the pulse average current b to the tube current control unit 19. As described above, the mode switching unit 18 is provided for the purpose of switching the mode of feedback control of the tube current of the X-ray tube 3 according to the X-ray irradiation mode selected by the operator.

<比較ステップS5,管電流調節ステップS6>
管電流制御部19は、モード切替部18から送出された値と記憶部34に記憶されている管電流の設定値sとを比較して、パルス平均電流bが管電流の設定値sよりも大きい場合、フィラメント3aに流れる加熱電流を減少させるようにフィラメント加熱用インバータ12を制御する。また、パルス平均電流bが管電流の設定値sよりも小さい場合、フィラメント3aに流れる加熱電流を増加させるようにフィラメント加熱用インバータ12を制御する。この様にして、管電流制御部19は、フィラメント加熱用インバータ12を通じて両極3a,3b間に流れる管電流を制御する。
<Comparison step S5, tube current adjustment step S6>
The tube current control unit 19 compares the value sent from the mode switching unit 18 with the set value s of tube current stored in the storage unit 34, and the pulse average current b is larger than the set value s of tube current. If larger, the filament heating inverter 12 is controlled so as to reduce the heating current flowing through the filament 3a. When the pulse average current b is smaller than the set value s of the tube current, the filament heating inverter 12 is controlled so as to increase the heating current flowing through the filament 3a. In this manner, the tube current control unit 19 controls the tube current flowing between the electrodes 3a and 3b through the filament heating inverter 12.

管電流の設定値sは、パルス照射時における管電流の平均値を表している。より具体的には、パルス発生の起点から、次のパルス発生の起点までの期間における管電流の平均値の設定値を示している。つまり、管電流の設定値sは図6におけるパルス間隔TRの期間についての管電流の平均値を言うのであり、パルス照射中の期間(パルス幅TP)のみについての管電流の平均値を言うのではない。一方、パルス平均電流bも同じく図6におけるパルス間隔TRの期間についての管電流の平均値である。従って、管電流制御部19がパルス平均電流bが管電流の設定値sと等しくなるように加熱電流を制御すれば、後続のパルス照射において測定されるパルス平均電流bは、管電流の設定値sと等しくなるのである。この様に、管電流制御部19は、パルス発生の間に両極に流れた電流を示すパルス平均電流bと管電流の設定値sとを比較することにより、両極3a,3b間に流れる電流をフィードバック制御するのである。   The set value s of the tube current represents an average value of the tube current at the time of pulse irradiation. More specifically, the setting value of the average value of the tube current in the period from the starting point of pulse generation to the starting point of the next pulse generation is shown. That is, the set value s of the tube current refers to the average value of the tube current for the period of the pulse interval TR in FIG. 6, and refers to the average value of the tube current only for the period during the pulse irradiation (pulse width TP). is not. On the other hand, the pulse average current b is also the average value of the tube current for the period of the pulse interval TR in FIG. Therefore, if the tube current control unit 19 controls the heating current so that the pulse average current b becomes equal to the tube current set value s, the pulse average current b measured in the subsequent pulse irradiation becomes the tube current set value. It becomes equal to s. In this way, the tube current control unit 19 compares the pulse average current b indicating the current that has flown in both poles during the generation of the pulse with the set value s of the tube current to thereby determine the current flowing between the poles 3a and 3b. Feedback control is performed.

管電流制御部19は、この様なフィードバック制御をパルス照射の度に繰り返すことにより、パルス平均電流bが更新される。そうしている間にパルス平均電流bが管電流の設定値sに徐々に近づき、最終的には、管電流の設定値s通りの管電流が両極3a,3b間に流れることになる。X線管3から発したX線は、被検体Mを透過してFPD4で検出される。FPD4が出力した検出信号を基に、画像生成部31が画像を生成し、画像が表示部32に表示されて検査は終了となる。   The tube current controller 19 updates the pulse average current b by repeating such feedback control every time the pulse is irradiated. In the meantime, the pulse average current b gradually approaches the set value s of the tube current, and finally, the tube current corresponding to the set value s of the tube current flows between the two electrodes 3a and 3b. X-rays emitted from the X-ray tube 3 pass through the subject M and are detected by the FPD 4. Based on the detection signal output from the FPD 4, the image generation unit 31 generates an image, the image is displayed on the display unit 32, and the inspection ends.

以上のように、実施例1の構成によれば、回転陽極3bとフィラメント3aの間の電圧を制御することで回転陽極3bからX線を間欠的に発生させる管電圧制御部15を備え、X線を間欠的に発生させる構成となっている。両極3a,3bに間欠的に電流を流すようにすると、電流が流れている間の電流の量が一定とならないので、管電流をフィードバック制御することは難しい。そこで実施例1の構成によれば、パルス発生の間の管電流を示すパルス平均電流bと管電流の設定値sとを比較することにより、管電流をフィードバック制御するようになっている。パルス発生の間の管電流をパルス平均電流bで表すようにすれば、管電流を正確に表した値を利用して管電流の過不足を判定することができる。したがって、管電流を正確にフィードバック制御することが可能となる。これにより、設定通りの被検体Mの透視・撮影を行うことができるので、被検体MのX線被曝が極力抑制されたX線透視・撮影装置が提供できる。   As described above, according to the configuration of the first embodiment, the tube voltage control unit 15 that intermittently generates X-rays from the rotary anode 3b by controlling the voltage between the rotary anode 3b and the filament 3a is provided. The line is generated intermittently. If the current is intermittently passed through the bipolar electrodes 3a and 3b, the amount of current during the current flow is not constant, so it is difficult to feedback control the tube current. Therefore, according to the configuration of the first embodiment, the tube current is feedback-controlled by comparing the pulse average current b indicating the tube current during pulse generation with the set value s of the tube current. If the tube current during pulse generation is represented by the pulse average current b, it is possible to determine whether the tube current is excessive or insufficient by using a value that accurately represents the tube current. Therefore, it is possible to accurately feedback control the tube current. Thereby, the subject M can be seen through and imaged as set, so that it is possible to provide an X-ray fluoroscopic / imaged device in which the X-ray exposure of the subject M is suppressed as much as possible.

また、実施例1の構成によれば、X線が発生される度にパルス平均電流bと管電流の設定値sとの比較が行われるので、両極3a,3b間に流れる電流のより迅速なフィードバック制御が可能となる。   Further, according to the configuration of the first embodiment, since the pulse average current b is compared with the set value s of the tube current every time X-rays are generated, the current flowing between the poles 3a and 3b can be more quickly obtained. Feedback control is possible.

そして、実施例1のように管電流時間積Gを算出してパルス平均電流bを取得するようにすれば、X線を間欠的に発生させている全期間(図6のパルス幅TPの期間)についての電流を踏まえてパルス平均電流bが取得されることになる。従って、パルス平均電流bは、よりX線間欠照射中の管電流を正確に表したものとなる。   If the tube current time product G is calculated and the pulse average current b is acquired as in the first embodiment, the entire period in which X-rays are generated intermittently (period of the pulse width TP in FIG. 6). ), The pulse average current b is acquired. Therefore, the pulse average current b more accurately represents the tube current during intermittent X-ray irradiation.

また、実施例1のように、パルス平均電流bは、管電流時間積Gをパルスから次のパルスまでの時間(図6のパルス間隔TR)で除した値となっている。これにより、パルス平均電流bは、各パルスごとの平均の電流を意味することになる。また、実施例1のように、このパルス平均電流bと比較される管電流の設定値sを各パルスごとの両極3a,3b間に流れる電流の平均値を示すものとすれば、パルス平均電流bと管電流の設定値sとを比較して、パルス平均電流bを管電流の設定値sに近づけるように電流を制御するだけで両極3a,3b間に流れる電流は、確実に管電流の設定値sに近づくことになる。   Further, as in the first embodiment, the pulse average current b is a value obtained by dividing the tube current time product G by the time from the pulse to the next pulse (pulse interval TR in FIG. 6). Thus, the pulse average current b means an average current for each pulse. Further, as in the first embodiment, if the set value s of the tube current to be compared with the pulse average current b indicates the average value of the current flowing between the electrodes 3a and 3b for each pulse, the pulse average current b and the set value s of the tube current are compared, and the current flowing between the electrodes 3a and 3b is assured of the tube current only by controlling the current so that the pulse average current b approaches the set value s of the tube current. It approaches the set value s.

本発明は、上述の実施例に限られず下記のように変形実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified as follows.

(1)上述した実施例は、医用の装置であったが、本発明は、工業用や、原子力用の装置に適用することもできる。   (1) Although the embodiment described above is a medical device, the present invention can also be applied to industrial and nuclear devices.

(2)上述した実施例のいうX線は、本発明における放射線の一例である。したがって、本発明は、X線以外の放射線にも適応できる。   (2) X-rays referred to in the above-described embodiments are an example of radiation in the present invention. Therefore, the present invention can be applied to radiation other than X-rays.

(3)上述した実施例においては、1パルスごとに1つのパルス平均電流bを算出していたが、複数のパルスから1つのパルス平均電流bを算出するようにしてもよい。   (3) In the embodiment described above, one pulse average current b is calculated for each pulse, but one pulse average current b may be calculated from a plurality of pulses.

a 管電流の実測値(実測値)
b パルス平均電流(近似値)
s 管電流の設定値(設定値)
G 管電流時間積(電流時間積)
3a フィラメント(陰極)
3b 回転陽極(陽極)
4 FPD(放射線検出手段)
12 フィラメント加熱用インバータ(陰極加熱手段)
15 管電圧制御部(電圧制御手段)
16 管電流検出部(電流検出手段)
17 管電流積分部(近似値取得手段)
19 管電流制御部(電流制御手段)
31 画像生成部(画像生成手段)
34 記憶部(設定値記憶手段)
a Measured value (actual value) of tube current
b Pulse average current (approximate value)
s Set value of tube current (set value)
G tube current time product (current time product)
3a Filament (cathode)
3b Rotating anode (anode)
4 FPD (radiation detection means)
12 Filament heating inverter (cathode heating means)
15 Tube voltage controller (voltage control means)
16 Tube current detection part (current detection means)
17 Tube current integration part (approximate value acquisition means)
19 Tube current control unit (current control means)
31 Image generation unit (image generation means)
34 storage unit (setting value storage means)

Claims (4)

パルス状の放射線を間欠的に照射することで透視・撮影を行う放射線透視・撮影装置において、
電子を放出する陰極と、
放出された電子が衝突することで放射線を発生させる陽極と、
両極間に流れる電流を制御する電流制御手段と、
前記両極の間の電圧を制御することで前記陽極から放射線を間欠的に発生させる電圧制御手段と、
前記両極間に流れる電流を検出して実測値を出力する電流検出手段と、
前記両極間に流れる電流の設定値を記憶する設定値記憶手段と
パルス発生の間に前記両極に流れた電流の前記実測値を積分して算出した電流時間積をパルスから次のパルスまでの時間で除すことにより各パルスごとの両極間に流れる電流の平均値を示す近似値を取得する近似値取得手段とを備え、
前記電流制御手段は、前記近似値と前記設定値とを比較することにより、前記両極間に流れる電流をフィードバック制御することを特徴とする放射線透視・撮影装置。
In radioscopy and imaging equipment that performs fluoroscopy and imaging by intermittently irradiating pulsed radiation,
A cathode that emits electrons;
An anode that generates radiation by collision of emitted electrons;
Current control means for controlling the current flowing between the two electrodes;
Voltage control means for intermittently generating radiation from the anode by controlling the voltage between the two electrodes;
Current detection means for detecting a current flowing between the two electrodes and outputting an actual measurement value;
Set value storage means for storing a set value of a current flowing between the two electrodes ;
The average value of the current flowing between the two poles for each pulse by dividing the current-time product calculated by integrating the measured value of the current flowing through the two poles during pulse generation by the time from the pulse to the next pulse. An approximate value acquisition means for acquiring an approximate value indicating
It said current control means, by comparing the set value and the approximate value, fluoroscopy, photographing apparatus characterized by feedback control of the current flowing between the two electrodes.
請求項1に記載の放射線透視・撮影装置において、
前記電流制御手段が比較に用いる前記近似値は、1回分のパルスが照射された間に前記両極に流れた電流を示していることを特徴とする放射線透視・撮影装置。
The radiographic / imaging apparatus according to claim 1,
The radiographic / imaging apparatus according to claim 1, wherein the approximate value used for comparison by the current control means indicates a current that has flowed through the electrodes while one pulse is irradiated.
請求項1または請求項2に記載の放射線透視・撮影装置において、
前記陰極を加熱する陰極加熱手段を更に備え、
前記電流制御手段は、前記陰極加熱手段を制御することにより前記両極間に流れる電流を制御することを特徴とする放射線透視・撮影装置。
The radiographic / imaging apparatus according to claim 1 or 2 ,
A cathode heating means for heating the cathode;
The radiographic / imaging apparatus according to claim 1, wherein the current control means controls the current flowing between the two electrodes by controlling the cathode heating means.
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の放射線透視・撮影装置において、
放射線を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から出力された検出信号を基に画像を生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする放射線透視・撮影装置。
The radiographic / imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
Radiation detection means for detecting radiation;
A radioscopy / imaging apparatus comprising: an image generation unit configured to generate an image based on a detection signal output from the radiation detection unit.
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