JPH09266094A - Ｘ線制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本撮影の撮影条件に対応したフラッシュ量で
Ｘ線管のフィラメントをフラッシュする。 【解決手段】 予備Ｘ線条件設定器22で設定された管電
圧、管電流とそれらに対応するメモリ19から読み出され
たフィラメント加熱電流でもって予備Ｘ線放射を行な
う。その際の被検体を透過したＸ線量を半導体検出器
７、積分器８で検出し、その検出デジタル信号で本撮影
時の撮影条件（管電圧、管電流）を撮影条件算出器10で
算出する。算出された撮影条件でそれらに対応するフィ
ラメント加熱電流がメモリ19から読み出され、また、フ
ラッシュ量がメモリ21から読み出され、両者の加算フィ
ラメント電流と算出された撮影条件で本Ｘ線放射が行な
われ、本撮影が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線制御装置、
特に、予備Ｘ線放射を行ない、その際の被検体を透過し
たＸ線量より本撮影の撮影条件を求める機能を備えたＸ
線制御装置のフィラメント加熱制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線管のフィラメントは、熱慣性を有す
るためにＲｅａｄｙ操作が行われたときに撮影条件（管
電圧・管電流）に応じた加熱電流が流され数秒後（２秒
程度）に撮影に必要なフィラメント温度に到達する。従
来より、フィラメントが撮影に必要なフィラメント温度
に到達する時間を短縮するために、Ｒｅａｄｙ操作前に
は撮影条件に応じた加熱量の１／２の量で予備加熱が行
われ、またＲｅａｄｙ操作直後に撮影条件に応じた加熱
量で一時的に大電流を流しフラッシュが行われている。
このフラッシュ期間は０．８秒程度であり、Ｒｅａｄｙ
操作直後に一回行われている。

【０００３】この予備加熱量、フラッシュ量は多くし過
ぎるとフィラメントの昇華が早まりフィラメント、すな
わち、Ｘ線管の寿命を縮めることになり、少ないと撮影
に必要なフィラメント温度に達する時間が長くなるの
で、このかねあいで、この程度（１／２程度）に決めら
れており、このためにＸ線制御装置にはフィラメント加
熱制御回路が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線撮影装置において
被検体の透過Ｘ線像を撮影する受像手段としては、Ｘ線
フィルムやテレビ系を備えたイメージ・インテンシファ
イアが使用されているが、半導体検出器を用いて胸部撮
影を行なう撮影装置が開発されている。この装置では、
Ｘ線を放射しながら検出素子を一列に並べた半導体検出
器を、検出素子の配列方向と直交する方向に下端から上
端（または、その逆）まで移動させて映像信号を取り込
み最終的に２次元の撮影写真を構成している。

【０００５】このように半導体検出器を用いた撮影装置
の撮影時間は、２次元の撮影写真を得るために、半導体
検出器を下端から上端まで移動させる移動時間で定ま
り、固定されている。

【０００６】従って、適切なＸ線量を得るために、Ｘ線
フィルム等による従来胸部撮影で行われていたホトタイ
マを用いるわけにはいかず、予備Ｘ線放射を行いそれに
より半導体検出器から得られた信号に基づいて被検体に
適した本撮影の撮影条件を算出してから本撮影を行なう
ことになった。図３は半導体検出器を用いた胸部撮影に
おける半導体検出器の移動順序を示すもので、予備Ｘ線
放射時には、半導体検出器は図(a) に示す中央に位置し
ており、予備Ｘ線放射が終了すると、半導体検出器は図
(b) に下す下端の本撮影Ｘ線放射始動位置に移動し、本
撮影Ｘ線放射が開始により、図(b) の下端位置から図
(c) の上端位置に移動して撮影が終了し、その後、予備
Ｘ線放射位置である図(d)の中央位置に移動し停止す
る。

【０００７】従来より胸部撮影では、被検体である患者
に息を止めさせて撮影するため一連の撮影操作は３秒以
内で行うことが望ましいとされている。回転陽極の回転
数立上がり時間（０．８秒）、予備Ｘ線放射（０．１
秒）、本撮影位置への移動時間（０．６秒）、本撮影
（１．２秒）が必要とされている。そこで、予備Ｘ線放
射のＸ線放射条件から短時間で本撮影の撮影条件に変更
すること、すなわち、予備Ｘ線放射時のフィラメント温
度から撮影に必要なフィラメント温度に短時間で立ち上
げることが求められた。

【０００８】撮影条件のうち管電流は、前述のようにＸ
線管のフィラメントの加熱電流により決まるため応答速
度が遅く、フィラメント温度を予備Ｘ線放射の状態から
短時間で本撮影の撮影条件の状態に即応させることが必
要になった。予備Ｘ線放射のフィラメントの加熱電流に
比べて本撮影のフィラメントの加熱電流が大きい場合に
は、フィラメントが撮影に必要なフィラメント温度に到
達する時間短縮のために一時的に大電流を流しフラッシ
ュを行うことが必要となった。 また、フラッシュ量も
本撮影の撮影条件、換言すれば、予備Ｘ線放射の被検体
の透過Ｘ線量より算出された撮影条件に適合したもので
ある必要がある。

【０００９】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
のであって、撮影条件に対応したフラッシュ量でフラッ
シュし、フィラメント温度を予備Ｘ線放射の状態から短
時間で本撮影の撮影条件のフィラメント温度に立ち上げ
ることのできるフィラメント加熱制御回路を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明におけるＸ線制御装置は、予備Ｘ線放射
の放射条件におけるフィラメント加熱量と算出された本
撮影の撮影条件におけるフィラメント加熱量からフィラ
メントに一時的に大電流を流しフラッシュするフラッシ
ュ量を算出する手段と、この算出されたフラッシュ量で
本撮影の直前にフィラメントに一時的に大電流を流しフ
ラッシュする手段とよりなるフィラメント制御回路を備
えたことを特徴としている。

【００１１】この構成によれば、予備Ｘ線放射より本撮
影の撮影条件（管電圧、管電流）が算出される。フラッ
シュ量を算出する手段は、予備Ｘ線放射のＸ線放射条件
におけるフィラメント加熱量と算出された本撮影の撮影
条件におけるフィラメント加熱量からフィラメントに一
時的に大電流を流しフラッシュするフラッシュ量を算出
する。

【００１２】フラッシュする手段は、検出されたフラッ
シュ量でフィラメントに一時的に大電流を流しフラッシ
ュする。このように、フラッシュ量は算出された本撮影
の撮影条件と予備Ｘ線放射におけるフィラメント加熱量
とから算出するので本撮影の撮影条件に適合したもので
あり、それでもってフラッシュされるので、フィラメン
トか早く暖まり本撮影の撮影条件への応答速度、すなわ
ち、予備Ｘ線放射から本撮影へ短時間に移向できる。

【００１３】

【実施の形態】以下、この発明の一実施例の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、この発明のＸ線制御
装置を備えた半導体検出器を用いた胸部撮影装置のブロ
ック図で、図２は、動作説明用のタイムチャートであ
る。図１において、４は高圧発生器である。出力された
高電圧がＸ線管５に印加されＸ線が放射される。放射さ
れたＸ線はコリメータ３にてスリット状に絞られ被写体
６を透過したＸ線が半導体検出器７にて検出、電気信号
に変換され積分器８で積分される。積分値はＡ／Ｄ変換
器９でデジタル値に変換され、さらに撮影条件算出器10
で算出された撮影条件が撮影条件出力回路41を介してＸ
線制御装置31に出力される。

【００１４】高圧発生器４の高圧出力はインバータ制御
回路12により制御されている。Ｘ線管５のフィラメント
２は、フィラメント加熱回路74に接続されており、フィ
ラメント加熱電流設定値72に応じて加熱される。Ｘ線制
御装置31は、中央演算装置（以下ＣＰＵと呼ぶ）65、メ
モリ19、フィラメントフラッシュ量が記憶されたメモリ
20、21、予備Ｘ線条件設定器22等で構成されている。メ
モリ19には、管電流及び管電圧に対応するフィラメント
加熱電流値が記憶されている。図示しないＸ線撮影操作
スイッチが押されるまえには、予備Ｘ線条件設定器22に
より所定の予備Ｘ線放射（100kV,100mA,0.1sec程度）の
管電圧管及び電流が設定され、ＣＰＵ65が、Ｄ／Ａ変換
器59、60を通して管電流信号64及び管電圧信号63を出力
し、インバータ制御回路12に入力されている。

【００１５】また、メモリ19から設定された管電圧及び
管電流の値に対応するフィラメント加熱電流値が求めら
れ、さらに１／２されてＤ／Ａ変換器62を通してフィラ
メント加熱電流設定値72として出力される（図２のａ時
点）。この信号がフィラメント加熱回路74に送られ、Ｘ
線管５のフィラメントが設定値72に応じて予備加熱され
ている。Ｘ線撮影操作スイッチが押されるとＤ／Ａ変換
器62の出力が、予備Ｘ線のフィラメント加熱電流設定値
72に戻されると共に、信号出力回路77からＲｅａｄｙ信
号67が出力される。図示しないスタータ回路が始動しＸ
線管の陽極が回転すると共に、フィラメント加熱電流設
定値72に対応したフィラメントフラッシュ量がメモリ20
より読み出され、Ｄ／Ａ変換器58を通して図１中（ａ）
の様なフラッシュ信号66が出力される（図２のｂ時
点）。

【００１６】加算器79によりフィラメント加熱電流設定
値72に加算されたフィラメント加熱信号80になり、この
信号がフィラメント加熱回路74に送られ、Ｘ線管５のフ
ィラメント２が所定時間フラッシュされたのち前記設定
値72に応じて加熱される（図２のｃ時点）。所定時間
後、信号出力回路77からＸ線放射信号34が、インバータ
制御回路12に入力されインバータが発振を開始し、高圧
発生器４から前記設定された管電圧が高電圧として印加
されＸ線が放射される（図２のｄ時点）。放射されたＸ
線は、コリメータ３にてスリット状に絞られ被写体６を
透過したＸ線が半導体検出器７にて検出される。検出信
号は、電気信号に変換され積分器８で積分される。

【００１７】所定時間（０．１ｓｅｃ）後、Ｘ線放射信
号34が停止されると、インバータ制御回路12によりイン
バータの発振が止まりＸ線が遮断され予備Ｘ線放射が終
了する（図２のｅ時点）。そして、検出信号の積分も停
止される。積分器８の積分出力は、Ａ／Ｄ変換器９でデ
ジタル値に変換される。このデジタル値から撮影条件算
出器10で算出された本撮影条件が撮影条件出力回路41を
介してＸ線制御装置31に出力される。また、半導体検出
器７が、本撮影開始位置である下端へ移動し始める（図
３（ａ））。

【００１８】Ｘ線制御装置31の信号入力回路73でうけて
算出され出力回路41より出力された本撮影条件に対応し
た管電圧信号63、管電流信号64およびフィラメント加熱
電流設定値72をメモリ19から読み出され、Ｄ／Ａ変換器
62を通してフィラメント加熱電流設定値72として出力さ
れる。同時に、予備Ｘ線放射の条件と前記撮影条件算出
器10で算出された撮影条件を比較してフィラメントフラ
ッシュ量がメモリ21より読み出され、Ｄ／Ａ変換器62を
通してフィラメント加熱電流設定値72として出力される
（図２のｆ時点）。加算器79によりフィラメント加熱電
流設定値72に加算されフィラメント加熱信号80になり、
この信号がフィラメント加熱回路74に送られ、Ｘ線管５
のフィラメント２が所定時間フラッシュされたのち前記
設定値72に応じて加熱される。（図２のｇ時点）。

【００１９】そして、所定時間後、信号出力回路77から
Ｘ線放射信号34がインバータ制御回路12に入力されイン
バータが発振を開始し高圧発生器４から前記設定された
管電圧が高電圧として印加されＸ線が放射され始める
（図２のｈ時点）。同時に半導体検出器７がコリメータ
３と共に移動し始め本撮影が開始される（図３
（ｂ））。 所定時間（約１．２秒）後、半導体検出器
７が終了位置に達し本撮影が終了する（図３（ｃ））。
同時にＸ線放射信号34が停止されインバータ制御回路12
によりインバータの発振が停止し、Ｘ線が遮断され本撮
影Ｘ線放射が終了する（図２のｉ時点）。

【００２０】最後に半導体検出器７とコリメータ３が予
備Ｘ線放射位置へ戻り一連の撮影を終了する（図３
（ｄ））。

【００２１】予備Ｘ線放射のフィラメントフラッシュ量
の記憶されたメモリ20のデータは、多数の種類があるＸ
線管のフィラメントそれぞれについて実際の装置におい
て、予備Ｘ線放射のフィラメント加熱電流パラメータと
して数点のデータを測定し、その他のデータについては
補間法などにより求める。本Ｘ線放射のフィラメントフ
ラッシュ量の記憶されたメモリ21のデータは、多数の種
類があるＸ線管のフィラメントそれぞれについて実際の
装置において予備Ｘ線放射のフィラメント加熱電流と本
Ｘ線放射のフィラメント加熱電流をパラメータとして数
点のデータを測定し、その他のデータについては補間法
などにより求める。

【００２２】なお、このように２つのメモリ20、メモリ
21にあらかじめ求めたデータを記憶させておき、それを
予備Ｘ線放射のフィラメント加熱電流と本Ｘ線放射のフ
ィラメント加熱電流の設定値でよみだすという構成だけ
でなく、数点の測定データと演算プログラムのみを記憶
させておいて、数点のデータから演算プログラムにより
その設定値に応じたフィラメントフラッシュ量を算出す
るという構成をとることもできる。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、予備Ｘ線放射で算出
された本撮影の撮影条件におけるフィラメント加熱量と
予備Ｘ線放射における放射条件でのフィラメント加熱量
から、フィラメントに一時的に大電流を流しフラッシュ
するフラッシュ量を算出し、その算出されたフラッシュ
量でフラッシュするようにしたので、フィラメントが早
く暖まり本撮影の撮影条件への応答速度が早まり、フラ
ッシュ量も本撮影の撮影条件に適合したものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を半導体検出器を用いた胸部撮影装置
に適用した、一実施の形態を示すブロック図である。

【図２】図１の動作説明用のタイムチャートである。

【図３】胸部撮影時の半導体検出器の位置を示す図であ
る。

【符号の説明】

２：フィラメント ３：コリメータ ４：高圧発生器 ５：Ｘ線管 ６：被写体 ７：半導体検出器 ８：積分器 ９：Ａ／Ｄ変換器 10：撮影条件算出器 12：インバータ制御
回路 19，20，21：メモリ 22：予備Ｘ線条件設
定器 31：Ｘ線制御装置 34：Ｘ線放射信号 41：撮影条件出力回路 58，59，60，62：Ｄ
／Ａ変換器 65：ＣＰＵ 66：フラッシュ信号 67：Ｒｅａｄｙ信号 72：フィラメント加
熱電流設定値 73：信号入力回路 74：フィラメント加
熱回路 77：信号出力回路 80：フィラメント加
熱信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予備Ｘ線放射を行ない、その際の被検体
   の透過Ｘ線量より本撮影の撮影条件を求める機能を有す
   るＸ線制御装置であって、予備Ｘ線放射の放射条件にお
   けるフィラメント加熱量と算出された本撮影の撮影条件
   におけるフィラメント加熱量からフィラメントに一時的
   に大電流を流しフラッシュするフラッシュ量を算出する
   手段と、この算出されたフラッシュ量で本撮影の直前に
   フィラメントに一時的に大電流を流しフラッシュする手
   段とよりなるフィラメント加熱制御回路を備えたことを
   特徴とするＸ線制御装置。