JP6035597B2

JP6035597B2 - Ｘ線装置及び制御プログラム

Info

Publication number: JP6035597B2
Application number: JP2012158906A
Authority: JP
Inventors: 英樹田島
Original assignee: Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-07-17
Also published as: JP2014018365A

Description

本発明の実施形態は、被検体に対するＸ線照射に必要なＸ線管のフィラメント電流を自動調整することが可能なＸ線装置及び制御プログラムに関する。

Ｘ線ＣＴ装置やＸ線診断装置を用いた医用画像診断は、コンピュータ技術の発展に伴って急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線検出器や演算処理部の高速化及び高性能化により画像データのリアルタイム表示が可能となり、又、ヘリカルスキャン方式やマルチスライススキャン方式等の開発により複数のスライス断面における画像データを短時間で収集することが可能となった。そして、上述のスキャン方式を適用することによりスライス方向（被検体の体軸方向）の広範囲な領域における画像データの収集に要する時間が飛躍的に短縮され、検査効率が大幅に向上した。一方、Ｘ線診断装置は、循環器領域を中心にカテーテル手技等の発展に伴って進歩を遂げ、心血管系をはじめ全身の動静脈を対象として広く用いられている。

このようなＸ線ＣＴ装置やＸ線診断装置（以下では、これらを纏めてＸ線装置と呼ぶ。）は、被検体に対してＸ線を照射するＸ線発生部、被検体を透過したＸ線を検出して投影データを生成する投影データ生成部、この投影データに基づいて画像データを生成する画像データ生成部等のユニットによって構成されている。

そして、上述のＸ線発生部が備えるＸ線管から出力される管電流に経時変化が発生した場合、良質な画像データを収集することができなくなるという問題点を有している。このため、Ｘ線装置のメンテナンスを担当するサービスエンジニア等は、例えば、３ヵ月毎の定期点検時に顧客先へ出向いてＸ線管のフィラメント電流を調整することにより管電流を所定の値に維持する方法が行なわれてきた。

又、近年では、定期検査時におけるサービスエンジニアの負担や定期検査のコストを軽減するためにフィラメント電流の自動調整機能を有した専用ユニットを備え、この自動調節機能を適時動作させることにより管電流を安定化させることが可能なＸ線装置が提案されている。

特開２０１１−１４７８０６号公報

フィラメント電流の自動調整を行なう特許文献１の方法によれば、メンテナンスを行なうサービスマンが医療施設等の顧客先へ高い頻度で出向かなくても良好な特性を有したＸ線管によるＸ線撮影を常時行なうことが可能となる。

しかしながら、このような方法では、Ｘ線撮影に先立って行なわれるＸ線管の管球ウォームアップとフィラメント電流の調整が夫々比較的長い時間を費やして独立に行なわれるため、長時間のダウンタイム（当該Ｘ線装置によるＸ線撮影が不可能な時間）が発生し、検査効率を著しく低下させるという問題点を有していた。

本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体に対する本撮影モードのＸ線撮影に先立って行なわれるＸ線管の管球ウォームアップをフィラメント電流の調整と同時に行なうことにより高い精度を有した本撮影モードのＸ線撮影を効率よく実行することが可能なＸ線装置及び制御プログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のＸ線装置は、Ｘ線を発生するＸ線管を有したＸ線発生手段と、前記Ｘ線管の管電流を計測する管電流計測手段と、ＩＦ調整モードのＸ線撮影における前記Ｘ線管のフィラメント電流値（ＩＦ値）を設定し、このＩＦ値に基づいた前記Ｘ線撮影において前記管電流計測手段が計測した前記管電流の計測値と予め設定された標準照射条件の管電流との比較結果に基づいて前記ＩＦ値を更新するＩＦ値設定手段と、更新された前記ＩＦ値を標準ＩＦ値として保存する標準ＩＦ値記憶手段と、前記管電流の計測結果に基づいて前記Ｘ線管の管球ウォームアップ特性を算出するウォームアップ特性算出手段と、前記管球ウォームアップ特性の算出結果を表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。

本実施形態におけるＸ線装置の全体構成を示すブロック図。本実施形態のＸ線装置が備えるＸ線撮影部の具体的な構成を示すブロック図。本実施形態の標準照射条件設定部によって設定されるＩＦ調整モードの管電圧及び管電流を説明するための図。本実施形態の標準ＩＦ値記憶部に予め保存されている標準ＩＦ値を説明するための図。本実施形態のウォームアップ特性算出部によって算出される管球ウォームアップ特性の具体例を示す図。本実施形態におけるＩＦ調整の手順を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。

本実施形態に係るＸ線装置では、本撮影モードのＸ線撮影に先立って実施されるフィラメント電流（以下、ＩＦと呼ぶ。）調整モードのＸ線撮影に対して予め設定された各種標準照射条件の管電流に対応するＩＦ値を過去のＩＦ調整において得られた標準ＩＦ値を用いて設定し、このＩＦ値によるＸ線撮影において計測された管電流の計測値を用いてＸ線管のウォームアップ特性を算出すると共に、この管電流の計測値と標準照射条件の管電流との比較結果に基づいて上述のＩＦ値を順次更新する。そして、更新後のＩＦ値を用いたＸ線撮影における管電流の計測値と標準照射条件の管電流との差異が最小あるいは所定の閾値より小さくなった場合、このＩＦ値を最適ＩＦ値として一旦保存し、操作者によって入力される更新指示信号に基づいて上述の最適ＩＦ値による標準ＩＦ値の更新を行なう。

尚、以下の説明では、Ｘ線ＣＴ撮影が可能なＸ線撮影部を備えたＸ線装置について述べるが、Ｘ線透視撮影等のＸ線撮影が可能なＸ線撮影部を備えたＸ線装置であっても構わない。

本開示の実施形態におけるＸ線装置の構成と機能につき図１乃至図５を用いて説明する。尚、図１は、本実施形態におけるＸ線装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、このＸ線装置が備えるＸ線撮影部の具体的な構成を示すブロック図である。

図１に示すＸ線装置１００は、被検体３０に対する本撮影モードのＸ線撮影に先立って行なわれるフィラメント電流の調整（ＩＦ調整）とＸ線管の管球ウォームアップを目的としたＩＦ調整モードのＸ線撮影及び診断用画像データの収集を目的とした本撮影モードのＸ線撮影を行なうＸ線撮影部２と、本撮影モードのＸ線撮影によって得られた投影データを再構成処理して２次元あるいは３次元の画像データを生成する画像データ生成部３と、生成された画像データを表示する画像データ表示部４と、後述の入力部１２からシステム制御部１３を介して供給されるＩＦ調整モード及び本撮影モードの選択情報に基づいて各々の撮影モードにおける標準的な管電圧、管電流、照射時間、照射タイミング等を標準照射条件として設定する標準照射条件設定部５と、ＩＦ調整モードの標準照射条件に対応した標準フィラメント電流値（標準ＩＦ値）を保存する標準ＩＦ値記憶部６と、標準照射条件設定部５から供給された標準照射条件に対応する標準ＩＦ値を標準ＩＦ値記憶部６に保存されている各種標準ＩＦ値の中から抽出することにより当該Ｘ線撮影のＩＦ値を設定し、更に、ＩＦ調整モードでは、ＩＦ値の更新に伴って後述の管電流比較部９から供給される管電流の測定値と標準照射条件設定部５から供給される標準照射条件の管電流との差異が最小あるいは所定の閾値より小さくなる場合のＩＦ値（以下、最適ＩＦ値と呼ぶ。）を設定するＩＦ値設定部７を備えている。

又、Ｘ線装置１００は、ＩＦ値設定部７が設定するＩＦ値を用いたＩＦ調整モードのＸ線撮影における管電流を計測する管電流計測部８と、管電流計測部８において計測された管電流と標準照射条件設定部５から供給された標準照射条件の管電流とを比較することにより、当該Ｘ線撮影において計測された管電流と標準照射条件の管電流との差異を検出する管電流比較部９と、ＩＦ調整モード用として標準照射条件設定部５が設定した各種の標準照射条件に基づく一連のＸ線撮影において管電流計測部８が時系列的に計測した管電流の計測結果を用いてＸ線管の管球ウォームアップ特性を算出するウォームアップ特性算出部１０と、算出された管球ウォームアップ特性を表示するウォームアップ特性表示部１１と、撮影モードの選択、最適ＩＦ値を用いた標準ＩＦ値の更新を実行させるための更新指示信号の入力、本撮影モードにおける被検体情報の入力、照射条件を含む各種撮影条件及び画像データ生成条件の設定等を行なう入力部１２と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。

次に、ＩＦ調整モードのＸ線撮影及び被検体３０に対する本撮影モードのＸ線撮影を行なうＸ線撮影部２の具体的な構成につき図２のブロック図を用いて説明する。

Ｘ線撮影部２は、図２に示すように、ＩＦ値設定部７から供給されるＩＦ値や標準照射条件設定部５からＩＦ値設定部７を介して供給される標準照射条件に基づいてＩＦ調整モードのＸ線撮影及び本撮影モードのＸ線撮影におけるＸ線の照射強度及び照射タイミングを制御する照射制御部２１と、照射制御部２１から供給される照射制御信号に基づいてＸ線を照射するＸ線発生部２２と、本撮影モードにおいて上述のＸ線発生部２２から照射され被検体３０を透過したＸ線を検出して投影データを生成する投影データ生成部２３と、Ｘ線発生部２２及び投影データ生成部２３を搭載して被検体３０の周囲で高速回転する回転架台部２７と、被検体３０を載置し体軸方向（図２のｚ方向）へ移動することにより検査対象部位を回転架台部２７の撮影野に配置する天板２９と、天板２９の移動や回転架台部２７の高速回転を行なう移動機構部２４を備えている。

照射制御部２１は、例えば、標準照射条件設定部５から供給されたＩＦ調整モードの各種標準照射条件に基づいて管電圧／照射時間制御信号を生成し、更に、ＩＦ値設定部７から供給されるＩＦ値に基づいてＩＦ制御信号を生成する。

Ｘ線発生部２２は、被検体３０に対しＸ線を照射するＸ線管２２１と、上述の電圧／照射時間制御信号に対応した電圧とパルス幅を有する高電圧パルスをＸ線管２２１の陽極と陰極の間に印加する高電圧発生器２２２と、Ｘ線管２２１から放射されたＸ線の照射範囲を制御するＸ線絞り器２２３と、高電圧発生器２２２が発生した高電圧パルスや照射制御部２１から供給されたＩＦ制御信号を回転架台部２７に取り付けられたＸ線管２２１へ供給するスリップリング２２４を備えている。

Ｘ線管２２１は、Ｘ線を発生する真空管であり、高電圧発生器２２２から供給された高電圧によって加速した電子をタングステンターゲットに衝突させてＸ線を発生する。又、Ｘ線管２２１の図示しないフィラメントには、照射制御部２１からスリップリング２２４を介して供給されるＩＦ制御信号に対応したフィラメント電流が供給され、このフィラメント電流を調整することによってＸ線管２１１における管電流の調整が行なわれる。

一方、Ｘ線絞り器２２３は、Ｘ線管２２１と被検体３０の間に設けられ、Ｘ線管２２１から放射されたＸ線を所定の照射範囲に絞り込む機能と被検体３０に対するＸ線の照射強度分布を設定する機能を有している。例えば、Ｘ線管２２１から放射されたＸ線ビームを予め設定された撮影領域に対応するコーンビーム状あるいはファンビーム状のＸ線ビームに成形する。

投影データ生成部２３は、本撮影モードのＸ線撮影において被検体３０を透過したＸ線を検出するＸ線検出器２３１と、Ｘ線検出器２３１から出力された複数チャンネルの検出信号を所定のチャンネル数に束ねるスイッチ群２３２と、スイッチ群２３２の出力信号に対して電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換を行なうデータ収集ユニット（以下では、ＤＡＳ(data acquisition system)ユニットと呼ぶ。）２３３と、ＤＡＳユニット２３３の出力信号に対してパラレル／シリアル変換、電気／光／電気変換及びシリアル／パラレル変換を行なうデータ伝送回路２３４を備えている。

投影データ生成部２３のＸ線検出器２３１は、２次元配列された図示しないＸ線検出素子を備え、このＸ線検出素子の各々は、例えば、Ｘ線を光に変換するシンチレータと光を電気信号に変換するフォトダイオードを有している。そして、これらのＸ線検出素子は、Ｘ線管２２１の焦点を中心とした円弧に沿って回転架台部２７に取り付けられ、被検体３０を透過したＸ線を検出して投影データを生成する。

一方、スイッチ群２３２は、図示しないマルチプレクサを備え、Ｘ線検出器２３１から供給された投影データをＤＡＳユニット２３３へ供給する際、Ｘ線検出素子から出力されたスライス方向（図２のｚ方向）におけるＮ１チャンネルの投影データをＮ２（Ｎ２＜Ｎ１）チャンネルの投影データに「データ束ね」することにより、スライス方向における投影データの収集位置（スライス断面）と収集幅（スライス幅）を決定する。

ＤＡＳユニット２３３は、Ｘ線検出器２３１からスイッチ群２３２を介して供給されたＮ２チャンネルの投影データに対して電流／電圧変換とＡ／Ｄ変換を行なう。データ伝送回路２３４は、図示しないパラレル／シリアル変換器と電気／光／電気変換器とシリアル／パラレル変換器を有し、ＤＡＳユニット２３３から出力されたＮ２チャンネルの投影データは、回転架台部２７に設けられたパラレル／シリアル変換器において時系列的な１チャンネルの投影データに変換され、電気／光／電気変換器による光通信によって固定架台部２８のシリアル／パラレル変換器に供給される。そして、このシリアル／パラレル変換器により時系列的な１チャンネルの投影データはＮ２個のスライス断面に対応したＮ２チャンネルの投影データへ戻され、画像データ生成部３へ供給される。

次に、移動機構部２４は、Ｘ線発生部２２のＸ線管２２１や投影データ生成部２３のＸ線検出器２３１等が取り付けられた回転架台部２７を高速回転させる架台回転機構部２４１と、天板２９を被検体３０の体軸方向（図２のｚ方向）へ移動させる天板移動機構部２４２と、架台回転機構部２４１及び天板移動機構部２４２を制御する機構制御部２４３を備えている。

そして、機構制御部２４３は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給された撮影開始指示信号に基づいて架台回転制御信号を生成し、この架台回転制御信号を架台回転機構部２４１へ供給することによりＸ線管２２１及びＸ線検出器２３１が取り付けられた回転架台部２７を所定の方向へ高速回転させる。

又、機構制御部２４３は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される天板移動指示信号に基づいて天板移動制御信号を生成し、この天板移動制御信号を天板移動機構部２４２へ供給して天板２９を体軸方向へ移動させることにより、天板２９に載置された被検体３０の検査対象部位を回転架台部２７の中央に形成された撮影野に配置する。

図１へ戻って、画像データ生成部３は、投影データ記憶部３１と再構成処理部３２を備え、投影データ記憶部３１には、所定の撮影断面及び撮影範囲において収集された投影データが撮影断面識別情報及び撮影範囲識別情報を付帯情報として保存される。一方、再構成処理部３２は、再構成処理を行なう演算処理部と再構成処理に必要な各種の処理プログラムが予め保管されているプログラム保管部（何れも図示せず）を備えている。演算処理部は、システム制御部１３から供給される画像データ生成条件を受信し、この画像データ生成条件の再構成方式に対応した処理プログラムをプログラム保管部に保管された各種処理プログラムの中から抽出する。そして、投影データ記憶部３１から読み出した投影データをその付帯情報と上述の処理プログラムに基づいて再構成処理することにより２次元あるいは３次元の画像データを生成し、得られた画像データを画像データ表示部４へ供給する。

画像データ表示部４は、図示しない表示データ生成部、変換処理部及びモニタを備えている。表示データ生成部は、例えば、画像データ生成部３の再構成処理部３２によって生成された画像データに被検体情報や撮影条件等の付帯情報を付加して表示データを生成する。一方、変換処理部は、表示データ生成部によって生成された表示データに対しＤ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なってモニタに表示する。

標準照射条件設定部５は、図示しない照射条件保管部と照射条件抽出部を備え、照射条件抽出部は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される撮影モードの選択情報に基づいて上述の照射条件保管部に保管されている各種標準照射条件の中から好適な標準照射条件を抽出することによりＩＦ調整モード及び本撮影モードの標準照射条件を設定する。

図３は、上述の照射条件保管部に保管されている各種標準照射条件の管電流及び管電圧とこれらの中からＩＦ調整モード用の標準照射条件として照射条件抽出部が抽出した管電圧及び管電流を示したものであり、これらの管電流及び管電圧は、通常、大焦点Ｘ線撮影と小焦点Ｘ線撮影に分類される。

例えば、図３に示すように、照射条件保管部に保管された大焦点Ｘ線撮影及び小焦点Ｘ線撮影における標準照射条件の管電圧として夫々４種類の管電圧Ｖ１乃至Ｖ４が予め設定され、更に、各々の管電圧に対してＭ種類の管電流Ｉ１乃至ＩＭが予め設定されている。

そして、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給されるＩＦ調整モードの選択情報を受信した標準照射条件設定部５の照射条件抽出部は、照射条件保管部に保管された上述の各種標準照射条件の中から○印によって示された管電流と管電圧との組み合わせを有する標準照射条件をＩＦ調整モード用の標準照射条件として抽出する。

再び図１へ戻って、Ｘ線装置１００の標準ＩＦ値記憶部６には、ＩＦ調整モードの標準照射条件に対する過去のＩＦ調整において得られた最適ＩＦ値が標準ＩＦ値として予め保存されている。

図４は、標準照射条件設定部５の照射条件保管部に保管されている図３の標準照射条件に対応させて標準ＩＦ値記憶部６に保存されている標準ＩＦ値の具体例を示したものであり、例えば、管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ１を有したＩＦ調整モードの標準照射条件に基づく過去の大焦点Ｘ線撮影において得られた最適ＩＦ値Ａ１１（即ち、ＩＦ値を順次更新しながら行われる上述のＸ線撮影において後述の管電流計測部８が計測した管電流Ｉｘ１と標準照射条件設定部５から供給される上記標準照射条件の管電流Ｉ１との差異が最小あるいは所定の閾値より小さな場合のＩＦ値）が標準ＩＦ値として図４のＩ１−Ｖ１記憶領域に保存されている。

同様にして、管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ２、管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ３、・・・、管電流Ｉ２及び管電圧Ｖ１、管電流Ｉ２及び管電圧Ｖ２、・・・を有したＩＦ調整モードの標準照射条件に基づく過去の大焦点Ｘ線撮影によって得られた最適ＩＦ値Ａ１２、Ａ１３、・・・、Ａ２１、Ａ２２、・・・が標準ＩＦ値として図４のＩ１−Ｖ２記憶領域、Ｉ１−Ｖ３記憶領域、・・・Ｉ２−Ｖ１記憶領域、Ｉ２−Ｖ２記憶領域、・・・に夫々保存されている。

そして、図１のＩＦ値設定部７は、図示しない最適ＩＦ値記憶部と補間演算部を備えている。そして、標準照射条件設定部５から供給されたＩＦ調整モードの標準照射条件に対応する標準ＩＦ値を標準ＩＦ値記憶部６に保存されている各種標準ＩＦ値の中から抽出することによって当該Ｘ線撮影のＩＦ値を設定し、得られたＩＦ値をＸ線撮影部２の照射制御部２１へ供給する。

例えば、標準照射条件設定部５において管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ１を有したＩＦ調整モードの標準照射条件が設定されたならば、この設定情報を受信したＩＦ値設定部７は、管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ１に対応した標準ＩＦ値Ａ１１を抽出することによって上述の標準照射条件を用いたＸ線撮影におけるＩＦ値を設定する。そして、このＩＦ値を用いたＸ線撮影において計測された管電流Ｉｘ１と標準照射条件の管電流Ｉ１との間に顕著な差異が認められた場合、上述のＩＦ値を増減させることによって順次更新し、更新されたＩＦ値をＸ線撮影部２の照射制御部２１へ供給することによってＩＦ調整モードのＸ線撮影を繰り返し行なう。

このとき、管電流計測部８において計測された管電流Ｉｘ１と標準照射条件設定部５から供給された標準照射条件の管電流Ｉ１との比較結果を管電流比較部９から受信したＩＦ値設定部７は、この比較結果に基づき管電流Ｉｘ１と管電流Ｉ１との差異が最小あるいは所定の閾値より小さくなるＩＦ値を最適ＩＦ値として自己の最適ＩＦ値記憶部に保存する。

更に、管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ２、管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ３、・・・、管電流Ｉ２及び管電圧Ｖ１、管電流Ｉ２及び管電圧Ｖ２、・・・を有したＩＦ調整モードの標準照射条件に対しても同様の手順によって最適ＩＦ値を設定し、得られた最適ＩＦ値を自己の最適ＩＦ値記憶部に保存する。

尚、上述の手順によって最適ＩＦ値記憶部に保存された最適ＩＦ値は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給される更新指示信号に従って標準ＩＦ値記憶部６に保存され、次回以降のＩＦ調整における標準ＩＦ値として用いられる。

一方、ＩＦ値設定部７が備える補間演算部は、当該ＩＦ調整モードの標準照射条件として設定された管電流Ｉ１、Ｉ３、・・・（図３参照）に対応する標準ＩＦ値Ａ１１乃至Ａ１４、Ｂ１１乃至Ｂ１４，Ａ３１乃至Ａ３４、Ｂ３１乃至Ｂ３４・・・（図４参照）に基づいて得られた最適ＩＦ値を補間処理することにより、当該ＩＦ調整モードの標準照射条件として設定されていない管電流Ｉ２、Ｉ４、Ｉ５、・・・に対応する最適ＩＦ値を算出して上述の最適ＩＦ値記憶部に保存する。そして、これらの最適ＩＦ値も上述の更新指示信号に従って標準ＩＦ値記憶部６に保存され、次回以降のＩＦ調整における標準ＩＦ値として用いられる。

次に、管電流計測部８は、ＩＦ値設定部７から供給されたＩＦ値を用いてＸ線撮影部２が行なうＩＦ調整モードのＸ線撮影においてＸ線発生部２２のＸ線管２１１を流れる管電流を計測し、その計測結果を管電流比較部９及びウォームアップ特性算出部１０へ供給する。そして、管電流比較部９は、管電流計測部８から供給された管電流の計測結果と標準照射条件設定部５から供給された標準照射条件の管電流とを比較し、その比較結果をＩＦ値設定部７へ供給する。

一方、ウォームアップ特性算出部１０は、図示しないプログラム保管部と演算処理部を備え、プログラム保管部には、管電流に基づいて管球のウォームアップ特性を算出することが可能な演算用プログラムが予め保管されている。そして、演算処理部は、ＩＦ値設定部７におけるＩＦ値の設定及び更新に伴って順次行なわれるＩＦ調整モードのＸ線撮影において管電流計測部８から時系列的に供給される管電流の計測結果を、上述のプログラム保管部から読み出した演算用プログラムへ入力することにより、Ｘ線管２２１における管球温度の時間的変化を示す管球ウォームアップ特性を算出する。

図５は、ウォームアップ特性算出部１０によって算出された管球ウォームアップ特性の具体例を示したものであり、例えば、図５（ａ）に示すような同一のＩＦ値あるいは異なるＩＦ値に基づいた照射時間ΔτのＸ線照射を時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・において行なった場合に計測される管球ウォームアップ特性を図５（ｂ）に示している。尚、図５（ａ）の縦軸は、Ｘ線照射の強度あるいは管電圧を示しており、図５（ｂ）の縦軸は、管球ウォームアップにおける管球温度を示している。又、図５（ａ）及び図５（ｂ）の横軸は、ＩＦ調整が開始されてからの経過時間を示しており、図５（ｂ）の一点鎖線は、管球ウォームアップに必要な管球温度の下限値を示している。

次に、図１のウォームアップ特性表示部１１は、図示しない表示データ生成部、変換処理部及びモニタを備えている。表示データ生成部は、ウォームアップ算出部１０によって算出されたウォームアップ特性の算出結果に基づいて表示データ（管球ウォームアップ特性データ）を生成し、変換処理部は、表示データ生成部によって生成された表示データに対しＤ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なってモニタに表示する。

次に、入力部１２は、表示パネルやキーボード、スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備え、撮影モードの選択、最適ＩＦ値を用いた標準ＩＦ値の更新を実行させるための更新指示信号の入力、管電流比較結果に対する閾値の設定、本撮影モードにおける被検体情報の入力、照射条件を含む各種撮影条件及び画像データ生成条件の設定、各種指示信号の入力等を行なう。尚、照射条件以外の撮影条件として撮影位置、スキャン方式、スライス断面間隔、スライス断面数、撮影領域サイズ等があり、画像データ生成条件として、再構成方式、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ等がある。

システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと入力情報記憶部を備え、入力部１２において入力された上述の入力情報、設定情報及び選択情報は入力情報記憶部に保存される。そして、ＣＰＵは、これらの情報に基づいてＸ線装置１００が備える上述の各ユニットを統括的に制御し、ＩＦ調整モードにおけるＩＦ調整及び管球ウォームアップと本撮影モードにおける画像データの生成及び表示を実行させる。

（ＩＦ調整の手順）
次に、本実施形態におけるＩＦ調整の手順につき図６のフローチャートを用いて説明する。

Ｘ線装置１００を用いた本撮影モードのＸ線撮影に先立ち、操作者は、入力部１２においてＸ線管２２１のＩＦ調整と管球ウォームアップを目的としたＩＦ調整モードを選択する（図６のステップＳ１）。そして、標準照射条件設定部５は、入力部１２からシステム制御部１３を介して供給された上述の選択情報に基づいて自己の照射条件保管部に保管されている各種標準照射条件の中からＩＦ調整及び管球ウォームアップに好適な標準照射条件を抽出することにより、例えば、図３の○印に示すようなＩＦ調整モードの標準照射条件を設定する（図６のステップＳ２）。

一方、ＩＦ値設定部７は、標準照射条件設定部５から供給されたＩＦ調整モードの第１の標準照射条件（管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ１）に対応する標準ＩＦ値Ａ１１を標準ＩＦ値記憶部６に保存されている各種標準ＩＦ値の中から抽出することによって当該Ｘ線撮影のＩＦ値Ａ１１を設定し、得られたＩＦ値Ａ１１をＸ線撮影部２の照射制御部２１へ供給する（図６のステップＳ３）。

次いで、照射制御部２１は、標準照射条件設定部５からＩＦ値設定部７を介して供給された第１の標準照射条件に基づいて管電圧／照射時間制御信号を生成し、更に、ＩＦ値設定部７から供給された第１の標準照射条件に対応するＩＦ値Ａ１１に基づいてＩＦ制御信号を生成する。そして、これらの制御信号をＸ線撮影部２のＸ線発生部２２へ供給することにより、第１の標準照射条件及びＩＦ値Ａ１１に基づいた複数回のＸ線撮影を所定時間間隔で行なう（図６のステップＳ４）。

尚、この場合に行なわれるＸ線撮影の繰り返し回数や各々のＸ線撮影における照射時間はＩＦ調整モードの標準照射条件に含まれ、当該ＩＦ調整と同時に行なわれるＸ線管２２１の管球ウォームアップを考慮して予め設定される。

一方、管電流計測部８は、第１の標準照射条件及びＩＦ値Ａ１１に基づいてＸ線撮影部２が行なった上述のＸ線撮影においてＸ線発生部２２のＸ線管２１１を流れる管電流Ｉｘ１を計測する（図６のステップＳ５）。そして、管電流比較部９は、管電流計測部８から供給された管電流の計測値Ｉｘ１と標準照射条件設定部５から供給された第１の標準照射条件の管電流Ｉ１とを比較し、その比較結果をＩＦ値設定部７へ供給する（図６のステップＳ６）。

次に、上述の比較結果を受信したＩＦ値設定部７は、この比較結果において管電流の計測値Ｉｘ１と標準照射条件の管電流Ｉ１との差異が所定の閾値αより大きい場合、これらの差異が縮小する方向にＩＦ値Ａ１１を増減させることによって新たなＩＦ値を設定し、このＩＦ値に基づいたＸ線撮影、管電流の計測及び管電流の比較を行なう（図６のステップＳ３乃至ステップＳ６）。そして、このような手順は、管電流Ｉｘ１と管電流Ｉ１との差異が最小あるいは閾値αより小さくなるまで繰り返し行なわれる。

一方、上述のステップＳ６において管電流Ｉｘ１と管電流Ｉ１との差異が最小あるいは閾値αより小さくなったならば、ＩＦ値設定部７は、更新後のＩＦ値を最適ＩＦ値Ａｘ１１に設定し、自己の最適ＩＦ値記憶部に保存する（図６のステップＳ７）。

次に、ＩＦ値設定部７は、標準照射条件設定部５から供給されたＩＦ調整モードの第２の標準照射条件（管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ２）に対応する標準ＩＦ値Ａ１２の抽出とこの標準ＩＦ値Ａ１２による当該Ｘ線撮影のＩＦ値Ａ１２の設定、第２の標準照射条件及びＩＦ値Ａ１２に基づいたＸ線撮影、管電流の計測、管電流の比較、ＩＦ値の更新、最適ＩＦ値Ａｘ１２の設定及び保存を上述のステップＳ３乃至ステップＳ７と同様の手順によって行ない、更に、第３の標準照射条件（管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ３）、第４の標準照射条件（管電流Ｉ１及び管電圧Ｖ４）、・・・に対応した最適ＩＦ値Ａｘ１３、Ａｘ１４、・・・の設定及び保存を行なう。

そして、上述の手順によりＩＦ調整モードの標準照射条件に対する最適ＩＦ値の設定と保存が終了したならば、ＩＦ値設定部７は、標準照射条件の管電流Ｉ１、Ｉ３、・・・に対応する標準ＩＦ値Ａ１１乃至Ａ１４、Ｂ１１乃至Ｂ１４，Ａ３１乃至Ａ３４、Ｂ３１乃至Ｂ３４、・・・に基づいて得られた最適ＩＦ値Ａｘ１１乃至Ａｘ１４、Ｂｘ１１乃至Ｂｘ１４，Ａｘ３１乃至Ａｘ３４、Ｂｘ３１乃至Ｂｘ３４、・・・を用いて補間処理することによりＩＦ調整モードの標準照射条件として設定されていない管電流Ｉ２、Ｉ４、Ｉ５、・・・に対応した最適ＩＦ値Ａｘ２１乃至Ａｘ２４、Ｂｘ２１乃至Ｂｘ２２、Ａｘ４１乃至Ａｘ４４、Ｂｘ４１乃至Ｂｘ４４、・・・を算出し上述の最適ＩＦ値記憶部に保存する。

このとき、例えば、入力部１２が備える表示パネルには、標準ＩＦ値記憶部６から読み出された標準ＩＦ値（図４参照）、ＩＦ値設定部７の最適ＩＦ値記憶部から読み出された最適ＩＦ値及び最適ＩＦ値を用いた標準ＩＦ値の更新を問い合わせる所定フォーマットのダイアローグが表示される。

そして、表示パネルに表示された標準ＩＦ値と最適ＩＦ値との差異及び上述のダイアローグを観察した操作者によって標準ＩＦ値を更新する旨の更新指示信号が入力部１２において入力された場合、ＩＦ値設定部７は、自己の最適ＩＦ値記憶部から読み出した全ての最適ＩＦ値を標準ＩＦ値記憶部６に保存することによって標準ＩＦ値の更新を行ない（図６のステップＳ８）、この標準ＩＦ値の更新が終了したならばＩＦ調整を終了し、新たに設定された標準ＩＦ値に基づいて被検体３００に対する本撮影モードのＸ線撮影を開始する（図６のステップＳ９）。

一方、操作者による更新指示信号の入力が入力部１２において行なわれなかった場合、標準ＩＦ値記憶部６に予め保存された標準ＩＦ値をそのまま保持した状態でＩＦ調整を終了し、この標準ＩＦ値を用いた本撮影モードのＸ線撮影を開始する（図６のステップＳ９）。

尚、上述のステップＳ５においてＩＦ値設定部７が設定あるいは更新したＩＦ値に対する管電流の計測が管電流計測部８によって行なわれたならば、ウォームアップ特性算出部１０は、管電流計測部８から時系列的に供給される管電流の計測値を自己のプログラム保管部から読み出した演算用プログラムへ入力することにより、Ｘ線管２２１における管球温度の時間的変化を示す管球ウォームアップ特性を算出し、ウォームアップ特性表示部１１のモニタに表示する（図６のステップＳ１０）。

以上述べた本実施形態によれば、被検体に対する本撮影モードのＸ線撮影に先立って行なわれるＸ線管の管球ウォームアップをフィラメント電流の調整（ＩＦ調整）と同時に行なうことにより高い精度を有した本撮影モードのＸ線撮影を効率よく実行することができる。

即ち、ＩＦ調整を目的としたＩＦ調整モードのＸ線撮影によってＸ線管の管球ウォームアップを行なうことにより、Ｘ線検査日に常時実施される管球ウォームアップの期間中に高い頻度のＩＦ調整が装置のダウンタイムを増大させることなく行なわれるため、常に最新のＩＦ調整がなされたＸ線管を用いてＸ線撮影を行なうことが可能となる。

特に、ＩＦ調整モードの標準照射条件として予め設定された管電流に対応する最適ＩＦ値を補間処理することにより標準照射条件として設定されていない任意の管電流に対応した最適ＩＦ値を得ることができるため最適ＩＦ値を効率よく設定することが可能となり、この最適ＩＦ値の設定を目的としたＩＦ調整を管球ウォームアップの期間内に終了させることができる。

又、上述の実施形態によれば、ＩＦ調整時に得られる管電流に基づいて管球ウォームアップ特性を算出する機能を有しているため、正確な管球ウォームアップ特性を容易に推定することができ、更に、ＩＦ調整時においてＩＦ値を順次更新しながら計測されたＸ線管の管電流と予め設定された標準照射条件の管電流との比較によって得られた最適ＩＦ値に基づいて次回のＩＦ調整に使用される標準ＩＦ値が設定されるため、ＩＦ調整に有効な標準ＩＦ値を効率よく設定することが可能となる。

一方、上述の実施形態によれば、本撮影モードのＸ線撮影に先立って行なわれるＩＦ調整は、Ｘ線装置が備えた各ユニットにおいて自動的に行なわれるため、Ｘ線装置のメンテナンスを担当するサービスマン等の労力とメンテナンスに費やされるコストが大幅に軽減するのみならず、ＩＦ調整及び管球ウォームアップに伴うＸ線装置のダウンタイムが減少するため、効率のよいＸ線検査が可能になる。

以上、本開示の実施形態について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、Ｘ線ＣＴ撮影が可能なＸ線撮影部２を備えたＸ線装置１００について述べたが、Ｘ線透視撮影等のＸ線撮影が可能なＸ線撮影部を備えたＸ線装置であっても構わない。

又、本撮影モードのＸ線撮影によって収集された画像データとＩＦ調整モードのＸ線撮影において算出された管球ウォームアップ特性を異なる表示部（即ち、画像データ表示部４及びウォームアップ特性表示部１１）に表示する場合について述べたが、画像データと管球ウォームアップ特性を共通の表示部において表示することも可能である。

又、最適ＩＦ値を用いた標準ＩＦ値の更新を問い合わせるダイアローグ等を入力部１２が備えた表示パネルに表示する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、画像データ表示部４あるいはウォームアップ特性表示部１１の何れかに表示してもよく、又、画像データ及び管球ウォームアップ特性の表示が可能な上述の表示部に表示してもよい。

更に、Ｘ線装置１００のメンテナンスを担当するサービスセンターに備えられた端末装置の表示部に上述の管球ウォームアップ特性やダイアローグ等を表示してもよい。ネットワーク等を介して接続されたサービスセンターに対してこれらのデータを送付することにより、効率のよい通常のメンテナンスやリモートメンテナンスが可能となる。

一方、上述の実施形態では、管電流の計測によって得られた最適ＩＦ値とこの最適ＩＦ値を補間処理することによって新たに得られた最適ＩＦ値に基づいて次回以降のＸ線撮影に用いる標準ＩＦ値を設定する場合について述べたが、管電流の計測によって得られた上述の最適ＩＦ値に基づいてこれらの最適ＩＦ値に対応する標準ＩＦ値を設定し、更に、これらの標準ＩＦ値を用いた補間処理により他の標準ＩＦ値を設定しても構わない。

尚、本実施形態のＸ線装置１００に含まれる各ユニットは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、磁気記憶装置、入力装置、表示装置等で構成されるコンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、Ｘ線装置１００のシステム制御部１３は、上記のコンピュータに搭載されたＣＰＵ等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータ読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。

以上、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領域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領域で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の領域や要旨に含まれるとともに、特許請求の領域に記載された発明とその均等の領域に含まれる。

２…Ｘ線撮影部
２１…照射制御部
２２…Ｘ線発生部
２３…投影データ生成部
２４…移動機構部
３…画像データ生成部
３１…投影データ記憶部
３２…再構成処理部
４…画像データ表示部
５…標準照射条件設定部
６…標準ＩＦ値記憶部
７…ＩＦ値設定部
８…管電流計測部
９…管電流比較部
１０…ウォームアップ特性算出部
１１…ウォームアップ特性表示部
１２…入力部
１３…システム制御部
１００…Ｘ線装置

Claims

Ｘ線を発生するＸ線管を有したＸ線発生手段と、
前記Ｘ線管の管電流を計測する管電流計測手段と、
ＩＦ調整モードのＸ線撮影における前記Ｘ線管のフィラメント電流値（ＩＦ値）を設定し、このＩＦ値に基づいた前記Ｘ線撮影において前記管電流計測手段が計測した前記管電流の計測値と予め設定された標準照射条件の管電流との比較結果に基づいて前記ＩＦ値を更新するＩＦ値設定手段と、
更新された前記ＩＦ値を標準ＩＦ値として保存する標準ＩＦ値記憶手段と、
前記管電流の計測結果に基づいて前記Ｘ線管の管球ウォームアップ特性を算出するウォームアップ特性算出手段と、
前記管球ウォームアップ特性の算出結果を表示する表示手段とを
備えたことを特徴とするＸ線装置。
前記ＩＦ値設定手段は、予め設定された標準ＩＦ値に基づいて前記ＩＦ調整モードの最初のＸ線撮影におけるＩＦ値を設定し、このＩＦ値を前記管電流の比較結果に基づいて順次更新することにより前記最初のＸ線撮影に後続するＸ線撮影のＩＦ値を設定することを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
前記ＩＦ値設定手段は、過去のＸ線検査において設定され前記標準ＩＦ値記憶手段に保存された標準ＩＦ値に基づいて前記ＩＦ調整モードの最初のＸ線撮影におけるＩＦ値を設定することを特徴とする請求項２記載のＸ線装置。
前記ＩＦ調整モードの標準照射条件を設定する標準照射条件設定手段を備え、前記ＩＦ値設定手段は、前記標準照射条件の管電流に対応して前記標準ＩＦ値記憶手段に保存された前記標準ＩＦ値に基づいて前記ＩＦ調整モードの最初のＸ線撮影におけるＩＦ値を設定することを特徴とする請求項３記載のＸ線装置。
前記ＩＦ値の更新に伴って行なわれる前記ＩＦ調整モードのＸ線撮影において前記管電流計測手段から時系列的に供給される前記管電流の計測値と前記標準照射条件の管電流とを比較する管電流比較手段を備え、前記ＩＦ値設定手段は、前記管電流比較手段によって得られた前記管電流の計測値と前記標準照射条件の管電流との差異が最小となるＩＦ値を前記標準ＩＦ値として前記標準ＩＦ値記憶手段に保存することを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
前記ＩＦ値の更新に伴って行なわれる前記ＩＦ調整モードのＸ線撮影において前記管電流計測手段から時系列的に供給される前記管電流の計測値と前記標準照射条件の管電流とを比較する管電流比較手段を備え、前記ＩＦ値設定手段は、前記管電流比較手段によって得られた前記管電流の計測値と前記標準照射条件の管電流との差異が所定の閾値より小さくなるＩＦ値を前記標準ＩＦ値として前記標準ＩＦ値記憶手段に保存することを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
前記ＩＦ値設定手段は、前記管電流の計測値と前記標準照射条件の管電流との比較結果に基づいて設定した標準ＩＦ値を補間処理することにより計測されていない管電流に対応した標準ＩＦ値を設定し、前記標準ＩＦ値記憶手段に保存することを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
前記ウォームアップ特性算出手段において算出された管球ウォームアップ特性あるいは前記ＩＦ値設定手段において更新された標準ＩＦ値の少なくとも何れかを、ネットワークを介して接続されたサービスセンターの表示部に表示することを特徴とする請求項１記載のＸ線装置。
被検体に対する本撮影モードのＸ線撮影に先立ってＩＦ調整モードのＸ線撮影を行なうＸ線装置に対し、
Ｘ線管を用いてＸ線を発生するＸ線発生機能と、
前記Ｘ線管の管電流を計測する管電流計測機能と、
ＩＦ調整モードのＸ線撮影における前記Ｘ線管のフィラメント電流値（ＩＦ値）を設定し、このＩＦ値に基づいた前記Ｘ線撮影において計測された前記管電流の計測値と予め設定された標準照射条件の管電流との比較結果に基づいて前記ＩＦ値を更新するＩＦ値設定機能と、
更新されたＩＦ値を標準ＩＦ値として保存する標準ＩＦ値記憶機能と、
前記管電流の計測結果に基づいて前記Ｘ線管の管球ウォームアップ特性を算出するウォームアップ特性算出機能と、
前記管球ウォームアップ特性の算出結果を表示する表示機能を
実行させることを特徴とする制御プログラム。