(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管からＸ線を所定の間隔でパルス出力して透視または連続撮影を行うとともに、Ｘ線管のフィラメント電流を変化させることにより、パルス出力のＸ線条件を変更するＸ線検査装置において、
現在のパルス出力のＸ線条件と次のパルス出力のＸ線条件とに基づいて、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくし、あるいは、一時的に小さくするパルス間フラッシュ制御を実行する制御部を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線検査装置において、
前記制御部は、管電流および管電圧により決定される現在のパルス出力のフィラメント電流と次のパルス出力のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃを演算するフィラメント電流変化量演算部を備え、
前記制御部は、前記フィラメント電流変化量演算部により演算した現在のパルス出力のフィラメント電流と次のパルス出力のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃの絶対値が設定値以上の場合に、前記パルス間フラッシュ制御を実行するＸ線検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線検査装置において、
前記フィラメント電流変化量演算部は、目標画像輝度Ｘｒと、現在の画像輝度Ｘと、現在のパルス出力の管電圧ｋＶ１とから次のパルス出力の管電圧ｋＶ２を求め、この管電圧ｋＶ２と予め記憶した管電圧と管電流との関係を示すデータから次のパルス出力の管電流Ｉ２を求め、現在のパルス出力の管電流Ｉ１と、次のパルス出力の管電流Ｉ２と、現在のパルス出力の管電圧ｋＶ１と、次のパルス出力の管電圧ｋＶ２とに基づいて、前記フィラメント電流のパルス出力間の変化量ΔＩを求め、この変化量ΔＩをパルス出力間隔Δｔで除算することにより前記現在のパルス出力のフィラメント電流と次のパルス出力のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃを演算するＸ線検査装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のＸ線検査装置において、
前記制御部は、前記パルス間フラッシュ制御時のフィラメント電流ＰＩを演算するフィラメント電流演算部を備え、
当該フィラメント電流演算部は、フィラメント電流を変化させるときのゲインをＧ、パルス間フラッシュ制御時のパルス間フラッシュ時間をｔｐ、次のパルス出力時のフィラメント電流をＰＩ２としたときに、下記の式により前記パルス間フラッシュ制御時のフィラメント電流ＰＩを演算するＸ線検査装置。
ＰＩ＝Ｇ＊Ｃ／ｔｐ＋ＰＩ２
【請求項５】
Ｘ線管に対して低管電圧高管電流を付与したときの第１のパルス出力と、前記Ｘ線管に対して高管電圧低管電流を付与したときの第２のパルス出力とを、所定の間隔で交互に出力することによりサブトラクション画像を得る、デュアルエネルギーサブトラクション撮影用のＸ線検査装置において、
前記第１のパルス出力時のＸ線条件と前記第２のパルス出力時のＸ線条件とに基づいて、前記第１のパルス出力後前記第２のパルス出力前において、フィラメント電流を一時的に小さくするとともに、前記第２のパルス出力後前記第１のパルス出力前において、フィラメント電流を一時的に大きくすることによるパルス間フラッシュ制御を実行する制御部を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載のＸ線検査装置において、
前記制御部は、管電流および管電圧により決定される第１のパルス出力時のフィラメント電流と第２のパルス出力時のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃを演算するフィラメント電流変化量演算部を備え、
前記制御部は、前記フィラメント電流変化量演算部により演算した第１のパルス出力時のフィラメント電流と第２のパルス出力時のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃが設定値以上の場合に、前記パルス間フラッシュ制御を実行するＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線を利用した透視あるいは連続撮影を行うＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
診断または治療に使用されるＸ線検査装置においては、Ｘ線管から出射されたＸ線が被検者を通過した後、Ｉ．Ｉ（イメージインテンシファイア）やＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）等のＸ線検出器に入射してＸ線画像が検出される。Ｘ線透視を行うＸ線検査装置においては、例えば、７．５〜６０ｆｐｓ（Ｆｒａｍｅ  Ｐｅｒ  Ｓｅｃｏｎｄ）程度のフレームレートでＸ線をパルス出力して透視画像を得ている。このようなＸ線検査装置においては、被検者の体格（体厚）や部位に応じてＸ線条件を変更して被検者に入射するＸ線量を調整することで、被検者の体格や部位にかかわらず一定の輝度を保つための自動輝度調整機構と呼称される機能が備えられている。また、一秒間に数フレーム〜数十フレーム程度の連続撮影を行うＸ線検査装置においても、Ｘ線のパルス出力におけるＸ線条件を被検者の体格や部位に応じて変更する機能が設けられている。
【０００３】
このようなＸ線条件については、管電圧（ｋＶ）、管電流（ｍＡ）および透視または撮影パルス幅という３種類のパラメータを変更している。すなわち、例えば手の透視または連続撮影を行う場合のように極めて低線量のＸ線条件から、例えば胸厚の大きい患者の心臓の斜めからの観察の場合のように、極めて高線量のＸ線条件まで、広い範囲でＸ線条件を変更するために、管電圧（ｋＶ）および管電流（ｍＡ）の２パラメータ、または、これに透視または撮影パルス幅を加えた３パラメータを制御している。
【０００４】
そして、上述したパラメータの制御は、画像の輝度等を適切に調整するためだけではなく、透視あるいは連続撮影中に、Ｘ線管およびＸ線検出器と被検者との相対位置を変更することにより異なる部位に対して連続して検査を行う場合等において、自動的にＸ線条件を検査条件に追従させるという目的でも使用される。
【０００５】
なお、撮影開始時にＸ線管のフィラメントを迅速に加熱するため、フィラメント電流を一時的に高くするプリフラッシュと呼称されるフィラメント電流の制御方法も提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２０５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のＸ線検査装置において、低線量で透視または連続撮影が可能な部位から、透視または連続撮影を継続したまま、高線量が必要な部位まで目的とする部位を移動した場合においては、管電圧が既定値を超えてしまったり、管電流が大きくなりすぎるという問題が生じる。
【０００８】
すなわち、一般的にＸ線管は、ある設定管電圧の時に、それに対応する設定管電流を出力するのに必要なフィラメント電流値を記憶しておき、設定管電圧および設定管電流によってフィラメント電流を変化させることで、Ｘ線の出力制御を行っている。そして、上述したフィラメント電流は、管電圧および管電流との関係をテーブルとして記憶している。しかしながら、実際に管電流を制御するためのファクターは、実測不能なフィラメントの温度であることから、フィラメント電流を正しい値に制御しても、そのときのフィラメントの温度が想定値よりも低い場合には、目的とする管電流よりも小さい管電流が出力されることになる。また、これとは逆に、フィラメント電流を正しい値に制御しても、そのときのフィラメントの温度が想定値よりも高い場合には、目的とする管電流よりも大きな管電流が出力されることになる。
【０００９】
従来のＸ線検査装置において、低線量で透視または連続撮影が可能な部位から、透視または連続撮影を継続したまま、高線量が必要な部位まで目的とする部位を移動した場合や、高線量で透視または連続撮影が必要な部位から、透視または連続撮影を継続したまま、低線量で透視または連続撮影が可能な部位まで目的とする部位を移動した場合には、フィラメントの温度が必要な温度に上昇、または、下降するのに時間がかかり、必要なレスポンスが得られず、撮影部位の移動に必要な追従性が得られないという問題が生ずることになる。このような現象は、対象部位を変更した場合のみならず、初期のＸ線条件が目標となるＸ線条件と大きくずれていた場合等にも、同様に生ずる問題である。
【００１０】
また、Ｘ線管に対して高管電圧低管電流を付与したときの第１のパルス出力と、Ｘ線管に対して低管電圧高管電流を付与したときの第２のパルス出力とを、所定の間隔で交互に出力してサブトラクション画像を得ることにより、Ｘ線吸収係数が異なる組織を抽出するデュアルエネルギーサブトラクション撮影を実行するＸ線検査装置においても、第１のパルス出力と第２のパルス出力との間で、フィラメントの温度が必要な温度に上昇、または、下降するのに時間がかかり、デュアルエネルギーサブトラクション撮影に必要な追従性が得られないという問題が生ずる場合がある。
【００１１】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線管の出力を迅速に変更して透視または連続撮影の追従性を向上させることができるＸ線検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線管からＸ線を所定の間隔でパルス出力して透視または連続撮影を行うとともに、Ｘ線管のフィラメント電流を変化させることにより、パルス出力のＸ線条件を変更するＸ線検査装置において、現在のパルス出力のＸ線条件と次のパルス出力のＸ線条件とに基づいて、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくし、あるいは、一時的に小さくするパルス間フラッシュ制御を実行する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御部は、管電流および管電圧により決定される現在のパルス出力のフィラメント電流と次のパルス出力のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃを演算するフィラメント電流変化量演算部を備え、前記制御部は、前記フィラメント電流変化量演算部により演算した現在のパルス出力のフィラメント電流と次のパルス出力のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃの絶対値が設定値以上の場合に、前記パルス間フラッシュ制御を実行する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記フィラメント電流変化量演算部は、目標画像輝度Ｘｒと、現在の画像輝度Ｘと、現在のパルス出力の管電圧ｋＶ１とから次のパルス出力の管電圧ｋＶ２を求め、この管電圧ｋＶ２と予め記憶した管電圧と管電流との関係を示すデータから次のパルス出力の管電流Ｉ２を求め、現在のパルス出力の管電流Ｉ１と、次のパルス出力の管電流Ｉ２と、現在のパルス出力の管電圧ｋＶ１と、次のパルス出力の管電圧ｋＶ２とに基づいて、前記フィラメント電流のパルス出力間の変化量ΔＩを求め、この変化量ΔＩをパルス出力間隔Δｔで除算することにより前記現在のパルス出力のフィラメント電流と次のパルス出力のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃを演算する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記制御部は、前記パルス間フラッシュ制御時のフィラメント電流ＰＩを演算するフィラメント電流演算部を備え、当該フィラメント電流演算部は、フィラメント電流を変化させるときのゲインをＧ、パルス間フラッシュ制御時のパルス間フラッシュ時間をｔｐ、次のパルス出力時のフィラメント電流をＰＩ２としたときに、下記の式により前記パルス間フラッシュ制御時のフィラメント電流ＰＩを演算する。
ＰＩ＝Ｇ＊Ｃ／ｔｐ＋ＰＩ２
【００１６】
請求項５に記載の発明は、Ｘ線管に対して低管電圧高管電流を付与したときの第１のパルス出力と、前記Ｘ線管に対して高管電圧低管電流を付与したときの第２のパルス出力とを、所定の間隔で交互に出力することによりサブトラクション画像を得る、デュアルエネルギーサブトラクション撮影用のＸ線検査装置において、前記第１のパルス出力時のＸ線条件と前記第２パルス出力時のＸ線条件とに基づいて、前記第１のパルス出力後前記第２のパルス出力前において、フィラメント電流を一時的に小さくするとともに、前記第２のパルス出力後前記第１のパルス出力前において、フィラメント電流を一時的に大きくすることによるパルス間フラッシュ制御を実行する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記制御部は、管電流および管電圧により決定される第１のパルス出力時のフィラメント電流と第２のパルス出力時のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃを演算するフィラメント電流変化量演算部を備え、前記制御部は、前記フィラメント電流変化量演算部により演算した第１のパルス出力時のフィラメント電流と第２のパルス出力時のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃが設定値以上の場合に、前記パルス間フラッシュ制御を実行する。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくし、あるいは、一時的に小さくするパルス間フラッシュ制御を実行することにより、フィラメントの温度を制御してＸ線管の出力を迅速に変更することができ、透視または連続撮影の追従性を向上させることが可能となる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、現在のパルス出力のフィラメント電流と次のパルス出力のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃが設定値以上となって透視または連続撮影に必要な追従性が得られないと予想される場合に、パルス間フラッシュ制御を実行することにより、フィラメントの温度を制御してＸ線管の出力を迅速に変更することが可能となる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、目標画像輝度Ｘｒと現在の画像輝度Ｘとを利用することにより、フィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃを容易に演算することが可能となる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、フィラメント電流演算部によりパルス間フラッシュ制御時のフィラメント電流ＰＩを演算することにより、パルス間フラッシュ制御を正確に実行することが可能となる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、サブトラクション画像を得るためにＸ線管のフィラメント電流の大きさを交互に切り換える場合に、パルス間フラッシュ制御を実行することにより、デュアルエネルギーサブトラクション撮影の追従性を向上させることが可能となる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、第１のパルス出力時のフィラメント電流と第２のパルス出力時のフィラメント電流との単位時間当たりの変化量Ｃが設定値以上となってデュアルエネルギーサブトラクション撮影に必要な追従性が得られないと予想される場合に、パルス間フラッシュ制御を実行することにより、フィラメントの温度を制御してＸ線管の出力を迅速に変更することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の概要図である。
【図２】Ｘ線管制御部５を、Ｘ線管３、制御部６および記憶部７とともに示すブロック図である。
【図３】透視時のＸ線管３に供給する管電流と管電圧の関係を示すグラフである。
【図４】Ｘ線管３に供給すべき管電流および管電圧とそのときのフィラメント電流値との関係を示すテーブルである。
【図５】パルス間フラッシュ制御を説明するための説明図である。
【図６】パルス間フラッシュ制御を説明するための説明図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置の概要図である。
【図８】第２実施形態に係るＸ線検査装置におけるパルス間フラッシュ制御を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置の概要図である。
【００２６】
このＸ線検査装置は、被検体である被検者１を載置するテーブル２と、Ｘ線管３と、フラットパネルディテクタ４と、Ｘ線管３に付与する管電圧や管電流を制御するＸ線管制御部５と、制御部６と、記憶部７と、液晶表示パネルあるいはＣＲＴ等の表示部８とを備える。また、制御部６は、後述するフィラメント電流変化量演算部６１およびフィラメント電流演算部６２と、自動輝度調整部６３とを備える。
【００２７】
このＸ線検査装置は透視あるいは連続撮影を行うためのものであり、Ｘ線管３からテーブル２上の被検者１に向けてＸ線をパルス出力し、被検者１を通過したＸ線をフラットパネルディテクタ４により検出するとともに、制御部６において検出されたＸ線を画像処理し、画像処理されたＸ線による映像信号を利用して表示部８にＸ線透視像またはＸ線連続撮影像を表示するとともに、連続撮影の場合にはその画像情報を記憶部７に保存する構成を有する。
【００２８】
このとき、自動輝度調整部６３は、表示部８に表示する画像の輝度を一定とするため、フラットパネルディテクタ４からの画像信号に基づいて、Ｘ線管制御部５からＸ線管３に印加する管電圧および管電流をフィードバック制御する。この自動輝度制御部６３としては、例えば、ＩＢＳ回路やＡＢＣ回路が使用される。
【００２９】
図２は、上述したＸ線管制御部５を、Ｘ線管３、制御部６および記憶部７とともに示すブロック図である。
【００３０】
このＸ線管制御部５は、商用の交流電源５４と接続された、高電圧供給回路５１およびフィラメント電流供給回路５２を備える。高電圧供給回路５１は、制御部６からの制御信号を受け、Ｘ線管３に付与する管電圧を制御する。また、フィラメント電流供給回路５２は、制御部６からの制御信号を受け、Ｘ線管３のフィラメント３１に供給するフィラメント電流を制御する。Ｘ線管３においては、フィラメント電流を付与され加熱された陰極のフィラメント３１からは、熱電子Ａが発生する。この熱電子Ａは、陽極３２に衝突してＸ線Ｂを照射させる。このときの、Ｘ線管３がＸ線を照射するときの管電流値は、管電流検出部５３により検出される。
【００３１】
なお、フィラメント３１に供給するフィラメント電流の電流値が大きくなった場合には、より多くの熱電子Ａが陰極のフィラメント３１から陽極３２に向かって放出されることになり、管電流値が大きくなってより大きな線量のＸ線が照射されることになる。但し、同じフィラメント電流が供給された場合であっても、そのときのフィラメント３１の温度が想定値よりも低い場合には、目的とする管電流よりも小さい管電流が出力されることになる。また、これとは逆に、フィラメント電流を正しい値に制御しても、そのときのフィラメント３１の温度が想定値よりも高い場合には、目的とする管電流よりも大きな管電流が出力されることになる。
【００３２】
上述した記憶部７は、Ｘ線撮影時にＸ線管３に供給すべき管電流と管電圧との撮影条件と、その撮影条件下でＸ線管３のフィラメント３１に供給すべきフィラメント電流を記憶している。
【００３３】
図３は、記憶部７に記憶された、透視時のＸ線管３に供給する管電流と管電圧の関係を示すグラフである。
【００３４】
この図において太線で示すカーブは、透視時においてＸ線管３に供給する管電流と管電圧の関係を示している。透視時においては、表示部８に表示される画像の輝度を一定にするために、Ｘ線管３に供給される管電圧が調整される。そして、Ｘ線管３に供給される管電圧が決定すれば、図３に示すグラフに従って、Ｘ線管３に供給される管電流が、一意的に決定される。
【００３５】
図４は、記憶部７に記憶された、Ｘ線管３に供給すべき管電流および管電圧とそのときのフィラメント電流値との関係を示すテーブルである。なお、このテーブルにおける数字に付すべき単位はＡ(アンペア）である。
【００３６】
この図に示すように、所定の管電圧と管電流とによりＸ線撮影を実行するためのフィラメント電流値が、Ｘ線管３に供給すべき管電流および管電圧との関係において、テーブルとして記憶部７に記憶されている。すなわち、フィラメント電流Ｉは、下記の式（１）に示すように、管電圧ｋＶと管電流ｍＡの関数として求められる。
【００３７】
Ｉ＝ｆ（ｋＶ，ｍＡ）（１）
なお、これらのフィラメント電流値は、予め実験的に求められたものである。管電圧および管電流として、このテーブルに表示されていない値を採用するときには、このテーブルを用いて補間された値を使用する。
【００３８】
次に、上述した第１実施形態に係るＸ線検査装置によりＸ線検査としての透視を行う場合の動作について説明する。
【００３９】
Ｘ線を所定の間隔でパルス出力するに当たり、目標画像輝度Ｘｒと現在の画像輝度Ｘとから、次のパルス出力時の管電圧を決定する。この場合には、目標画像輝度Ｘｒと現在の画像輝度Ｘとの差による管電圧の変化量をΔｋＶとし、画像輝度と管電圧の関係を示すレスポンスのパラメータをＤとした場合、下記の式（２）が成立する。
【００４０】
ΔｋＶ＝（Ｘｒ−Ｘ）＊Ｄ      （２）
この場合には、現在のパルス出力の管電圧ｋＶ１と次のパルス出力の管電圧ｋＶ２との関係は、下記の式（３）で表される。
【００４１】
ｋＶ２＝ｋＶ１＋ΔｋＶ      （３）
現在のパルス出力時のフィラメント電流Ｉ１と次のパルス出力時のフィラメント電流Ｉ２とは、下記の式（４）および式(５)に示すように、現在のパルス出力時の管電圧ｋＶ１および管電流ｍＡ１と、次のパルス出力時の管電圧ｋＶ２および管電流ｍＡ２の関数として求められる。
【００４２】
Ｉ１＝ｆ（ｋＶ１，ｍＡ１）      （４）
Ｉ２＝ｆ（ｋＶ２，ｍＡ２）      （５）
そして、現在のパルス出力から次のパルス出力までの間のフィラメント電流の変化量ΔＩは、下記の式（６）で表される。
【００４３】
ΔＩ＝Ｉ２−Ｉ１      （６）
下記の式（７）に示すように、このフィラメント電流の変化量ΔＩを、パルス出力の間隔Δｔで除算することにより、一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃが求められる。なお、パルス出力の間隔Δｔは、透視のフレームレートが３０ｆｐｓ（Ｆｒａｍｅ  Ｐｅｒ  Ｓｅｃｏｎｄ）の場合には３３ｍｓとなり、２ｆｐｓの場合には５００ｍｓとなる。
【００４４】
Ｃ＝ΔＩ／Δｔ      （７）
この一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃは、図１に示すフィラメント電流変化量演算部６１により演算される。
【００４５】
そして、この一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃの絶対値が設定値以上の場合に、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくし、あるいは、一時的に小さくするパルス間フラッシュ制御を実行する。
【００４６】
すなわち、フィラメント電流の変化量が比較的大きい場合であっても、透視のフレームレートが小さくＸ線のパルス出力間隔が大きな場合には、フィラメント３１の温度を制御して透視の追従性を得ることは可能となる。一方、フィラメント電流の変化量が比較的小さな場合であっても、透視のフレームレートが大きくＸ線のパルス出力間隔が小さな場合には、フィラメント３１の温度を制御して透視の追従性を得ることは困難となる。このため、この実施形態に係るＸ線検査装置においては、一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃの絶対値が設定値以上の場合に、パルス間フラッシュ制御を実行するようにしている。
【００４７】
図５および図６は、パルス間フラッシュ制御を説明するための説明図である。なお、図５はＸ線量が徐々に増加する場合を示し、図６はＸ線量が徐々に減少する場合を示している。
【００４８】
このパルス間フラッシュ制御は、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくし、あるいは、一時的に小さくする制御方法である。図５に示すようにＸ線量が徐々に増加する場合においては、従来、図５(ａ)に示すように、Ｘ線のパルス出力時のＸ線量(管電流の大きさ)に対応させて、フィラメント電流を上昇させていた。しかしながら、Ｘ線量を増加させる割合が大きく、一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃが一定以上となった場合には、フィラメント３１の温度が必要な温度に上昇するのに時間がかかり、Ｘ線量の変化において必要なレスポンスが得られず、撮影部位の移動等に必要な追従性が得られないという問題が生じている。このため、Ｘ線量が徐々に増加する場合においては、図５(ｂ)に示すように、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくすることによって、フィラメント３１の温度を素早く上昇させ、Ｘ線量を迅速に増加させて透視の追従性を向上させている。
【００４９】
なお、この明細書においては、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくし、あるいは、一時的に小さくするパルス間フラッシュ制御において、一時的にフィラメント電流を変化させる動作をパルス間フラッシュと呼称する。そして、この場合において、パルス間フラッシュ時間（フィラメント電流を一時的に変化させる時間）をｔｐ、パルス間フラッシュ電流（変化させたフィラメント電流）をＰＩ、次のパルス出力時のフィラメント電流をＰＩ２とした場合、下記の式(８)が成立する。
【００５０】
ＰＩ＝Ｇｕ＊Ｃ／ｔｐ＋ＰＩ２      （８）
ここで、Ｇｕは、フィラメント電流を大きくする方向で変化させるときのゲインである。すなわち、Ｇｕは、フィラメント温度を上昇させるときに、上述したフィラメント電流の変化量Ｃ（Ｃ＝ΔＩ／Δｔ）とパルス間フラッシュ時間ｔｐとに基づいてパルス間フラッシュ電流ＰＩを決定するための係数である。
【００５１】
一方、図６に示すようにＸ線量が徐々に増加する場合においては、従来、図６(ａ)に示すように、Ｘ線のパルス出力時のＸ線量(管電流の大きさ)に対応させて、フィラメント電流を下降させていた。しかしながら、Ｘ線量を減少させる割合が大きく、一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃの絶対値が一定以上となった場合には、フィラメント３１の温度が必要な温度まで下降するのに時間がかかり、Ｘ線量の変化において必要なレスポンスが得られず、撮影部位の移動等に必要な追従性が得られないという問題が生じている。このため、Ｘ線量が徐々に減少する場合においては、図６(ｂ)に示すように、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に小さくすることによって、フィラメント３１の温度を素早く下降させ、Ｘ線量を迅速に減少させて透視の追従性を向上させている。
【００５２】
この場合には、Ｇｄを、フィラメント電流を小さくする方向で変化させるときのゲイン、すなわち、Ｇｄを、フィラメント温度を下降させるときに、上述したフィラメント電流の変化量Ｃ（Ｃ＝ΔＩ／Δｔ）とパルス間フラッシュ時間ｔｐとに基づいてパルス間フラッシュ電流ＰＩを決定するための係数とした場合、下記の式(９)が成立する。
【００５３】
ＰＩ＝Ｇｄ＊Ｃ／ｔｐ＋ＰＩ２      （９）
なお、フィラメント電流を大きくする方向で変化させるときのゲインＧｕとフィラメント電流を小さくする方向で変化させるときのゲインＧｄとが同一である場合には、式（８）または式(９)のいずれか一方を利用すればよい。ここで、上述したパルス間フラッシュ電流ＰＩは、図１に示すフィラメント電流演算部６２により演算される。
【００５４】
以上のように、この発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置においては、一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃの絶対値が設定値以上の場合に、パルス出力間においてフィラメント電流を一時的に大きくし、あるいは、一時的に小さくするパルス間フラッシュ制御を実行することから、フィラメントの温度を制御してＸ線管の出力を迅速に変更することができ、透視または連続撮影の追従性を向上させることが可能となる。
【００５５】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置の概要図である。なお、図１に示す第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
この第２実施形態に係るＸ線検査装置は、Ｘ線吸収係数が異なる組織を抽出する目的で、Ｘ線管３に対して低管電圧高管電流を付与したときの第１のパルス出力と、Ｘ線管３に対して高管電圧低管電流を付与したときの第２のパルス出力とを、所定の間隔で交互に出力することによりサブトラクション画像を得る、デュアルエネルギーサブトラクション撮影用のものである。この第２実施形態に係るＸ線検査装置の制御部６は、第１実施形態と同様のフィラメント電流変化量演算部６１およびフィラメント電流演算部６２と、サブトラクション処理を実行するためのサブトラクション処理部６４とを備える。
【００５７】
図８は、この第２実施形態に係るＸ線検査装置におけるパルス間フラッシュ制御を説明するための説明図である。
【００５８】
デュアルエネルギーサブトラクション撮影時にサブトラクション処理を実行するためには、図８に示すように、Ｘ線管３に対して低管電圧高管電流を付与して高Ｘ線量のＸ線を出力する第１のパルス出力Ｐ１と、Ｘ線管３に対して高管電圧低管電流を付与して低Ｘ線量のＸ線を出力する第２のパルス出力Ｐ２とを、所定の間隔で交互に出力する。従来は、図８(ａ)に示すように、Ｘ線のパルス出力時のＸ線量(管電流の大きさ)に対応させて、フィラメント電流を昇降させていた。
【００５９】
しかしながら、第１のパルス出力Ｐ１と第２のパルス出力Ｐ２との間でＸ線量の変化が大きく、一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃが一定以上となった場合には、フィラメント３１の温度が必要な温度に上昇または下降するのに時間がかかり、Ｘ線量の変化において必要なレスポンスが得られず、サブトラクション処理に必要な追従性が得られないという問題が生じている。このため、この実施形態においては、第１のパルス出力Ｐ１後第２のパルス出力Ｐ２前において、フィラメント電流を一時的に小さくするとともに、第２のパルス出力Ｐ２後第１のパルス出力Ｐ１前において、フィラメント電流を一時的に大きくすることによるパルス間フラッシュ制御を実行している。
【００６０】
この実施形態に係るＸ線検査装置において、パルス間フラッシュ制御が必要か否かは、第１のパルス出力Ｐ１の時のフィラメント電流と第２のパルス出力の時のフィラメント電流との差から、上述した式（６）によりフィラメント電流の変化量ΔＩを求めるとともに、上述した式（７）により一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃを求め、この一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃの絶対値が設定値以上の場合に、パルス間フラッシュ制御を実行する。
【００６１】
そして、この実施形態に係るＸ線検査装置においても、上述した式（８）または式(９)により、パルス間フラッシュ電流ＰＩを演算する。このとき、第１のパルス出力Ｐ１と第２のパルス出力Ｐ２のＸ線条件が常に一定の場合には、パルス間フラッシュ電流ＰＩの演算は、最初に一度実行するだけでよい。
【００６２】
この発明の第２実施形態に係るＸ線検査装置においても、一定時間当たりのフィラメント電流の変化量Ｃの絶対値が設定値以上の場合に、パルス出力間においてフィラメント電流を交互に変化させるパルス間フラッシュ制御を実行することから、フィラメントの温度を制御してＸ線管の出力を迅速に変更することができ、サブトラクション処理の追従性を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１      被検者
２      テーブル
３      Ｘ線管
４      フラットパネルディテクタ
５      Ｘ線管制御部
６      制御部
７      記憶部
８      表示部
３１    フィラメント
３２    陽極
５１    高電圧供給回路
５２    フィラメント電流供給回路
６１    フィラメント電流変化量演算部
６２    フィラメント電流演算部
６３    自動輝度調整部
６４    サブトラクション処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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