(57)【要約】【課題】グリッド制御が正常に動作するか否かの判断を行うことができる透視撮影装置を提供することを目的とする。【解決手段】グリッド制御検出部４３を備え、グリッド制御検出部４３が管電圧の波形を検出することでグリッド制御の正否または有無を検出することができる。その結果、グリッド制御検出部４３が管電圧の波形を検出することでグリッド制御が正常に動作するか否かの判断を行うことができる。さらに、グリッド制御検出部４３で検出された管電圧の波形に基づいて、グリッド電極に印加するグリッドバイアス電圧を調整するグリッド制御部４４を備えることで、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作していない場合には、グリッドバイアス電圧を負の方向に増やし、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作した場合には、以後、そのグリッドバイアス電圧にて透視を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリッド電極を有した３極Ｘ線管を備え、
前記３極Ｘ線管から照射されたＸ線に基づくＸ線画像を取得するために透視あるいは撮影を行う透視撮影装置であって、
前記グリッド電極を制御するグリッド制御の正否または有無を検出するために、前記３極Ｘ線管の管電圧の波形を検出する波形検出手段を備える
ことを特徴とする透視撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載の透視撮影装置において、
前記波形検出手段で検出された前記管電圧の波形に基づいて、前記グリッド電極に印加するグリッドバイアス電圧を調整するバイアス電圧調整手段を備えることを特徴とする透視撮影装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の透視撮影装置において、
前記波形検出手段で検出された前記管電圧の波形に基づいて前記グリッド制御が正常に動作していない場合に、Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えることを特徴とする透視撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の透視撮影装置において、
前記Ｘ線条件調整手段は、前記グリッド制御が正常に動作していない場合に管電流を低減させて調整することを特徴とする透視撮影装置。
【請求項５】
請求項３に記載の透視撮影装置において、
前記Ｘ線条件調整手段は、前記グリッド制御が正常に動作していない場合に管電圧を最大に設定する最大管電圧設定を低減させて調整することを特徴とする透視撮影装置。
【請求項６】
請求項３に記載の透視撮影装置において、
前記Ｘ線条件調整手段は、前記グリッド制御が正常に動作していない場合に前記３極Ｘ線管に印加する電圧がオンまたはオフとなる単位時間当たりのパルス個数であるパルスレートを低減させて調整することを特徴とする透視撮影装置。
【請求項７】
請求項３に記載の透視撮影装置において、
前記Ｘ線条件調整手段は、前記グリッド制御が正常に動作していない場合に前記３極Ｘ線管に印加する電圧がオンの時間幅であるパルス幅を低減させて調整することを特徴とする透視撮影装置。
【請求項８】
請求項３に記載の透視撮影装置において、
前記Ｘ線条件は、管電流，管電圧を最大に設定する最大管電圧設定，前記３極Ｘ線管に印加する電圧がオンまたはオフとなる単位時間当たりの個数であるパルスレートまたは前記３極Ｘ線管に印加する電圧がオンの時間幅であるパルス幅であって、
前記Ｘ線条件調整手段は、前記グリッド制御が正常に動作していない場合に、前記管電流，前記最大管電圧設定，前記パルスレートまたは前記パルス幅から少なくとも２つ以上を組み合わせて低減させて調整することを特徴とする透視撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、透視または撮影を行う透視撮影装置に係り、特に、グリッド電極を有した３極Ｘ線管を備えた技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、カソード電極，アノード電極およびグリッド電極の３つの電極を有した３極Ｘ線管において、グリッド電極を制御するグリッド制御が知られている（例えば、特許文献１〜７参照）。特許文献１の特開２００８−７３１１５号公報では、高管電圧および低管電圧時の撮影（デュアルエナジー）間の待ち時間を短くするために、グリッド電極を制御することにより同電流にすることが開示されている。特許文献２の特開２００４−１３９７９０号公報では、カソード電極のフィラメントからの熱電子の飛び出しを抑制制御するために、グリッド電極に負の電圧（「カットオフ電圧」とも呼ばれている）を印加することが開示されている。
【０００３】
また、特許文献３〜５ではグリッド制御回路に関する内容が主に開示されている。特許文献３の特開２００２−３３０６４号公報では、上述したフィラメントからの熱電子の飛び出しを抑制制御するための技術において、グリッド制御回路の小型化や低価格化を図ることが開示されている。特許文献４の特開２０００−８２５９４号公報では、グリッド電極・カソード電極間をショート（短絡）させてグリッド制御回路を保護することが開示されている。特許文献５の特開平１１−２０４２８９号公報では、グリッド電極・カソード電極間をショート（導通）させて、オーバーシュート時に安定したパルスＸ線を出力することが開示されている。
【０００４】
特許文献６の特開平５−１８８０１８号公報では、グリッド電極に印加するグリッドバイアス電圧をモニタリングすることでＸ線管の劣化や寿命などを把握することが開示されている。特許文献７の特開２００７−４２５１６号公報では、グリッド電極の電流と予め定められた閾値とを比較して、その比較結果に基づいてＸ線管の劣化を判定することが開示されている。
【０００５】
特に、特許文献２の特開２００４−１３９７９０号公報でのグリッド制御について、詳しく述べる。ここでのグリッド制御とは、カソード電極（陰極）側にあるグリッド電極に、陰極よりも低いカットオフ電圧（例えば−２０００Ｖ〜−３０００Ｖ）を印加することで、熱電子からの飛び出しを抑制制御するものである。なお、グリッド制御を行う機能を有したＸ線管およびグリッド制御ユニットは、コストアップの要因となるので、通常は比較的に高機能（高価格帯）の装置に使用されている。
【０００６】
一方、グリッド制御を行う機能を有さないＸ線管では、図７（ａ）の波形に関するタイミングチャートに示すように、パルス透視を行う際にはパルス状の高電圧（図７では「高電圧装置出力」で表記）を印加すると、それに同期してパルス状のＸ線が出力される（図７では「Ｘ線出力」で表記）。高電圧を遮断すると高電圧ケーブルに充電された電荷の放出がＸ線出力となって、低管電圧成分（軟Ｘ線）を多く含むようになる。このように、グリッド制御を行う機能を有さないＸ線管では、高電圧の遮断後に出力されるＸ線は「波尾成分」と呼ばれており、波尾成分において軟Ｘ線が多く含まれる（図７の斜線のハッチングを参照）。
【０００７】
これに対して、グリッド制御を行う機能を有したＸ線管では、図７（ｂ）の波形に関するタイミングチャートに示すように、高電圧を遮断するのと同時にグリッド電極にカットオフ電圧を印加することで、熱電子からの飛び出しが抑制される。その結果、Ｘ線出力の波尾成分が出力されなくなる。
【０００８】
このように、グリッド制御を行う目的として、医療用の透視撮影装置の場合には、以下の２点が挙げられる。
（１）グリッド制御を行う機能を有さないパルス透視では、パルス透視遮断時（高電圧の遮断時）の波尾成分による余分な被曝が発生する。グリッド制御を行うことで、軟Ｘ線による画質の劣化がなく被検体（患者）へのＸ線被曝を低減させることができる。
（２）グリッド制御を行う機能を有さないパルス透視では波尾成分がＸ線管への入力となるので、Ｘ線管の管球の定格（高電圧装置の出力）を、波尾成分を含んだＸ線管の定格で運用する必要があった。これは最高電圧時には波尾を含まない出力の１０％以上となることもある。グリッド制御を行うことで、グリッド制御を行わないときと比べて、波尾成分の分だけ出力を大きくとることが可能となる。
【０００９】
なお、グリッド制御を行う機能を有したＸ線管およびシステムにおいて何らかの故障が発生し、グリッド制御が行えなくなった場合や、グリッド制御ユニットの故障によってグリッドバイアス電圧が与えられなくなった場合には、Ｘ線管のグリッド電極を陰極電位とすることでグリッド制御を行う機能を有さないＸ線管と同じように使用することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−７３１１５号公報（第４−６頁、図１および図２）
【特許文献２】特開２００４−１３９７９０号公報（第４−６頁、図２，図４および図５）
【特許文献３】特開２００２−３３０６４号公報（第３−５頁、図１および図２）
【特許文献４】特開２０００−８２５９４号公報（第４−７頁、図１−図７）
【特許文献５】特開平１１−２０４２８９号公報（第３−５頁、図１，図２，図４および図５）
【特許文献６】特開平５−１８８０１８号公報（第３頁、図１，図３および図６）
【特許文献７】特開２００７−４２５１６号公報（第５−９頁、図３，図６および図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、これらの故障が生じた場合にグリッド電極を陰極電位とすると、波尾遮断ができなくなるので、上記（１）、（２）に示したような不利益が発生する。従来、グリッド制御が有効に機能（正常に動作）しているか否かの判断については、特許文献６の特開平５−１８８０１８号公報のようにグリッドバイアス電圧をモニタリングする手法が考えられる。しかし、実際にはグリッドバイアス電圧を直接に測定することは難しい。したがって、グリッド制御が実際に機能しているのか否か、すなわちＸ線出力の波尾が正常に遮断されているのか否かの検出（判断）がされていなかった。
【００１２】
また、グリッドバイアス電圧が据え付け調整上の問題等で低く設定されていた場合においても、波尾遮断を行うグリッド制御が十分に行われないという問題もある。グリッドバイアス電圧が据え付け調整上の問題としては、例えば、管球に応じてグリッドバイアス電圧が変わり、設定すべき電圧が−２０００Ｖであるところを−１５００Ｖに間違えて設定した場合、グリッド制御ユニットの電源を入れ忘れた場合等がある。
【００１３】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、グリッド制御が正常に動作するか否かの判断を行うことができる透視撮影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】
【００１４】
発明者らは、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。
【００１５】
すなわち、故障等も含めてグリッド制御を行わない場合には、高電圧ケーブルに充電された電荷がＸ線管から放出され、Ｘ線出力（波尾出力）となるので、Ｘ線出力遮断後ではＸ線管の管電圧の波形はほぼ“０”に落ちるということが判明した。一方、グリッド制御を行った場合には、高電圧ケーブルに充電された電荷がほとんど放出しないので、Ｘ線出力遮断後でもＸ線管の管電圧の波形がほとんど落ちないということが判明した。
【００１６】
そこで、上述した点に着目して、Ｘ線出力遮断後におけるＸ線管の管電圧の波形を検出することで、グリッド制御が正常に動作しているか否かを検出（判断）することができるという知見を得た。
【００１７】
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、この発明に係る透視撮影装置は、グリッド電極を有した３極Ｘ線管を備え、前記３極Ｘ線管から照射されたＸ線に基づくＸ線画像を取得するために透視あるいは撮影を行う透視撮影装置であって、前記グリッド電極を制御するグリッド制御の正否または有無を検出するために、前記３極Ｘ線管の管電圧の波形を検出する波形検出手段を備えることを特徴とするものである。
【００１８】
［作用・効果］この発明に係る透視撮影装置によれば、波形検出手段を備え、波形検出手段が管電圧の波形を検出することでグリッド制御の正否または有無を検出することができる。具体的には、知見でも述べたように、故障等も含めてグリッド制御を行わない場合には、高電圧ケーブルに充電された電荷がＸ線管から放出され、Ｘ線出力遮断後ではＸ線管の管電圧の波形はほぼ“０”に落ちる。一方、グリッド制御を行った場合には、高電圧ケーブルに充電された電荷がほとんど放出しないので、Ｘ線出力遮断後でもＸ線管の管電圧の波形がほとんど落ちない。この現象を利用して、波形検出手段が管電圧の波形を検出することでグリッド制御が正常に動作するか否かの判断を行うことができる。
【００１９】
上述したこの発明に係る透視撮影装置において、波形検出手段で検出された管電圧の波形に基づいて、グリッド電極に印加するグリッドバイアス電圧を調整するバイアス電圧調整手段を備えるのが好ましい。管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作していない場合には、グリッドバイアス電圧を負の方向に増やす。グリッドバイアス電圧を負の方向に増やした結果、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作した場合には、以後、そのグリッドバイアス電圧にて透視あるいは撮影を行う。よって、波尾成分を抑えること（波尾遮断）を正常に行うことができる。
【００２０】
グリッドバイアス電圧を負の方向に増やしても、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が未だに正常に動作しない場合には、下記のようにＸ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えるのが好ましい。なお、Ｘ線条件調整手段を備える態様では、必ずしもグリッドバイアス電圧を調整する必要はなく、グリッドバイアス電圧を調整せずにＸ線条件を調整する場合も含まれる。
【００２１】
具体的には、波形検出手段で検出された管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作していない場合に、Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えるのが好ましい。例えば、グリッドバイアス電圧を上述したように調整する場合において、グリッドバイアス電圧を例えばＸ線管の管球の定格またはグリッド制御部の出力可能電圧まで負の方向に増加させたにも関わらず、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作しない場合には、グリッドバイアス電圧を負の方向に上昇させることができない。
【００２２】
そこで、Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備える。Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えることで、たとえグリッド制御が正常に動作していなかったとしても、グリッド制御を行う機能を有さないＸ線管と同じように使用することが可能である。
【００２３】
Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えた場合において、Ｘ線条件調整手段は、グリッド制御が正常に動作していない場合に管電流を低減させて調整してもよい。これにより、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管の管球の負荷を低減させることができる。
【００２４】
また、Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えた場合において、Ｘ線条件調整手段は、グリッド制御が正常に動作していない場合に管電圧を最大に設定する最大管電圧設定を低減させて調整してもよい。これにより、最大管電圧付近にまで上昇させたとしても、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管の管球の負荷を低減させることができる。
【００２５】
また、Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えた場合において、Ｘ線条件調整手段は、グリッド制御が正常に動作していない場合に３極Ｘ線管に印加する電圧がオンまたはオフとなる単位時間当たりのパルス個数であるパルスレートを低減させて調整してもよい。Ｘ線管の管球の負荷は、パルスレートが高レートである（すなわち単位時間当たりのパルス個数が多い）ほど、波尾成分の影響が大きくなることが知られている。そこで、パルスレートを低減させて調整することで、波尾成分の影響を小さくすることができる。
【００２６】
また、Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えた場合において、Ｘ線条件調整手段は、グリッド制御が正常に動作していない場合に３極Ｘ線管に印加する電圧がオンの時間幅であるパルス幅を低減させて調整してもよい。パルス幅を小さくすることでＸ線出力を抑制することができる。これにより、最大管電圧付近にまで上昇させたとしても、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管の管球の負荷を低減させることができる。
【００２７】
また、Ｘ線条件を調整するＸ線条件調整手段を備えた場合において、Ｘ線条件は、管電流，管電圧を最大に設定する最大管電圧設定，３極Ｘ線管に印加する電圧がオンまたはオフとなる単位時間当たりの個数であるパルスレートまたは３極Ｘ線管に印加する電圧がオンの時間幅であるパルス幅であって、Ｘ線条件調整手段は、グリッド制御が正常に動作していない場合に、管電流，最大管電圧設定，パルスレートまたはパルス幅から少なくとも２つ以上を組み合わせて低減させて調整してもよい。
【発明の効果】
【００２８】
この発明に係る透視撮影装置によれば、波形検出手段を備え、波形検出手段が管電圧の波形を検出することでグリッド制御の正否または有無を検出することができる。その結果、波形検出手段が管電圧の波形を検出することでグリッド制御が正常に動作するか否かの判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例に係る透視撮影装置のブロック図である。
【図２】実施例に係る３極Ｘ線管の概略図である。
【図３】実施例に係る一連の管電圧波形，グリッドバイアス電圧の調整および透視条件の調整に関するフローチャートである。
【図４】実施例に係る管電圧波形に関するタイミングチャートである。
【図５】図４のタイミングチャートを拡大した管電圧波形における透視管電圧の検出に関する模式図である。
【図６】グリッドバイアス電圧の変更（調整）に伴う管電圧波形に関する模式図である。
【図７】従来の波形に関するタイミングチャートである。
【実施例】
【００３０】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る透視撮影装置のブロック図であり、図２は、実施例に係る３極Ｘ線管の概略図である。本実施例では、３０ｐｐｓのパルスレートでパルス状の高電圧を繰り返し印加しながら透視を行うパルス透視を例に採って説明する。ここでは、パルスレートとして、単位１秒当たりのパルス個数として単位をｐｐｓ（pulse per second）とする。
【００３１】
本実施例に係る透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１と、その被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するフラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３とを備えている。Ｘ線管２は、図２に示すように、カソード電極Ｃ，アノード電極Ａおよびグリッド電極Ｇの３つの電極を有した３極Ｘ線管である。Ｘ線管２は、この発明における３極Ｘ線管に相当する。
【００３２】
透視撮影装置は、他に、図１に示すようにＸ線制御ユニット４を備えている。Ｘ線制御ユニット４は、透視条件設定部４１と高電圧出力部４２とグリッド制御検出部４３とグリッド制御部４４とを備えている。Ｘ線管２と高電圧出力部４２との間には高電圧ケーブル５が電気的に接続されており、マイナス側の高電圧ケーブル５にはグリッド制御部４４が介在している。プラス側の高電圧ケーブル５およびマイナス側の高電圧ケーブル５によってＸ線管２と高電圧出力部４２とを電気的に接続している。これらの透視条件設定部４１，高電圧出力部４２，グリッド制御検出部４３およびグリッド制御部４４の具体的な機能については後述する。透視条件設定部４１は、この発明におけるＸ線条件調整手段に相当し、グリッド制御検出部４３は、この発明における波形検出手段に相当し、グリッド制御部４４は、バイアス電圧調整手段に相当する。
【００３３】
さらに、透視撮影装置は、天板１やＸ線管２やＦＰＤ３の駆動を制御する制御部（図示省略）や、ＦＰＤ３から出力されたＸ線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部（図示省略）や、処理されたＸ線画像などを表示するモニタ（図示省略）などを備えている。これらの制御部や画像処理部やモニタなどについては、本実施例の特徴部分あるいは特徴部分に密接に関連した構成でないので、具体的な説明を省略する。
【００３４】
図２に示すように、Ｘ線管２のカソード電極Ｃ・アノード電極Ａ間の管電圧をＶ１とし、カソード電極Ｃ・グリッド電極Ｇ間のグリッドバイアス電圧をＶ２とする。カソード電極Ｃから出射された電子ビームＢは、格子電極であるグリッド電極Ｇを通って、ターゲットであるアノード電極Ａに衝突して、Ｘ線（図２では「Ｘｒａｙ」で表記）を発生する。
【００３５】
「発明が解決しようとする課題」の欄でも述べたように、実際にはグリッドバイアス電圧Ｖ２を直接に測定することは難しい。そこで、管電圧Ｖ１を測定して、測定結果である管電圧信号を高電圧出力部４２（図１を参照）はグリッド制御検出部４３（図１を参照）に送り込むことで、グリッド制御検出部４３は管電圧の波形を検出する。
【００３６】
図１の説明に戻って、高電圧出力部４２は、高電圧ケーブル５を介してＸ線管２の各電極に電圧を印加して、Ｘ線管２からＸ線を発生する。撮影を行う場合には、通常の線量となるようにＸ線管２の各電極に電圧を印加して、Ｘ線管２から被検体ＭにＸ線を１回照射する。本実施例のように透視を行う場合には、撮影のときよりも線量が少なくなるようにＸ線管２の各電極に電圧を印加して、Ｘ線管２から被検体ＭにＸ線を３０ｐｐｓのフレームレート毎に連続的にパルス照射する。被検体ＭにＸ線を照射する前に、被検体Ｍを天板１に載置しない状態で、後述する図４のタイミングチャートに示すように、パルス状の高電圧（図４では「高電圧装置出力」で表記）を印加して、管電圧の波形（図４では「管電圧波形」で表記）を検出して、グリッド制御の正否または有無を検出する。
【００３７】
グリッド制御の正否または有無を検出するために、グリッド制御検出部４３は管電圧の波形を検出する。高電圧出力部４２からの管電圧の波形をグリッド制御検出部４３は検出し、検出結果に基づくグリッド制御信号をグリッド制御部４４に送り込むことで、グリッド制御部４４は、グリッド制御検出部４３で検出された管電圧の波形に基づいて、グリッド電極Ｇに印加するグリッドバイアス電圧を調整する。また、グリッド制御検出部４３で検出された管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作していない場合に、本実施例ではＸ線条件として透視条件を調整するために、グリッド制御検出部４３は設定指令信号を透視条件設定部４１に送り込む。
【００３８】
グリッド制御部４４は、グリッドバイアス電圧がＸ線管２の管球の定格の範囲内であれば、グリッドバイアス電圧を調整することで、グリッド制御を正常に動作させることができる。グリッド制御部４４はマイナス側の高電圧ケーブル５により高電圧出力部４２およびＸ線管２に電気的に接続されているので、Ｘ線管２のグリッド電極Ｇに印加するグリッドバイアス電圧を調整することができる。
【００３９】
透視条件設定部４１は、グリッド制御検出部４３で検出された管電圧の波形（検出結果に基づくグリッド制御信号）に基づいてグリッド制御が正常に動作していない場合に、Ｘ線条件として透視条件を調整する。また、透視条件設定部４１は、ＦＰＤ３から出力されたＸ線検出信号（輝度信号）に基づいて透視条件を調整することで、透視条件を設定することが可能に構成されている。透視条件設定部４１から透視条件の設定指令信号を高電圧出力部４２に送り込み、高電圧出力部４２が透視条件を実際に調整することで、透視条件設定部４１は透視条件を調整することができる。透視条件設定部４１やグリッド制御検出部４３やグリッド制御部４４は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。
【００４０】
次に、具体的な管電圧波形，グリッドバイアス電圧の調整および透視条件の調整について、図３〜図６を参照して説明する。図３は、本実施例に係る一連の管電圧波形，グリッドバイアス電圧の調整および透視条件の調整に関するフローチャートであり、図４は、実施例に係る管電圧波形に関するタイミングチャートであり、図５は、図４のタイミングチャートを拡大した管電圧波形における透視管電圧の検出に関する模式図であり、図６は、グリッドバイアス電圧の変更（調整）に伴う管電圧波形に関する模式図である。
【００４１】
（ステップＳ１）管電圧の波形の検出
グリッド制御検出部４３（図１を参照）は、高電圧出力部４２（図１を参照）からの管電圧の波形を検出する。グリッド制御の有無において、グリッド制御を行う場合のタイミングチャートは図４（ａ）に示す通りである。それに対して、グリッド制御の有無において、グリッド制御を行わない場合のタイミングチャートは図４（ｂ）に示す通りである。また、グリッド制御を行っても、それが有効に機能（正常に動作）していない場合、すなわちグリッド制御の正否において、グリッド制御が正常に動作していない場合のタイミングチャートも図４（ｂ）に示す通りである。
【００４２】
図４のタイミングチャートに示すように、パルス状の高電圧（図７と同様に図４では「高電圧装置出力」で表記）を印加すると、それに同期してパルス状のＸ線が出力される。また、パルス状の高電圧の印加に同期して、管電圧も出力される（図４では「管電圧波形」で表記）。グリッド制御を行い、それが正常に動作している場合には、高電圧を遮断すると高電圧ケーブル５（図１を参照）に充電された電荷が放出されないので、図４（ａ）のタイミングチャートに示すように管電圧の波形がほとんど落ちない。
【００４３】
これに対して、グリッド制御を行わない場合、またはグリッド制御を行ってもそれが正常に動作していない場合には、高電圧を遮断すると高電圧ケーブル５に充電された電荷が、Ｘ線管２（図１および図２を参照）の管球にて放出され、高電圧の遮断後（Ｘ線遮断後）においてある一定時間で、図４（ｂ）のタイミングチャートに示すように管電圧の波形がほぼ０Ｖに落ちる。よって、高電圧ケーブル５に充電された電荷の放出が、図７（ａ）のＸ線出力と同様に、波尾成分となり軟Ｘ線が多く含まれる（図４の斜線のハッチングを参照）。
【００４４】
（ステップＳ２）グリッド制御が正常動作？
この点に着目して、グリッド制御の有無も含めて、グリッド制御の正否を検出するために、グリッド制御検出部４３は管電圧の波形を検出し、グリッド制御が正常に動作したか否かを検出する。グリッド制御が正常に動作した場合には、一連の処理を終了する。グリッド制御が正常に動作しなかった場合には、次のステップＳ３に移行する。
【００４５】
具体的には、図５に示すように、パルス透視の高電圧の遮断後（Ｘ線遮断後）（図５では「出力遮断」で表記）に、ある時間ｔ［ｍｓ］経過したときの管電圧を取得する（図５では「管電圧取得」で表記）。この管電圧の取得については、１回のみのサンプリングであってもよいし、次のパルス（高電圧の出力）までに複数回サンプリングしたときの平均値等を使用してもよい。
【００４６】
このように取得された管電圧の値を、以下のように判定して、グリッド制御の正否または有無を検出する。
（１）取得した管電圧が透視管電圧の８０％以上なら、グリッド制御は正常に動作したと判断する（一連の処理を終了する）。
（２）取得した管電圧が透視管電圧の８０％未満なら、グリッドバイアス電圧（グリッド制御を行う電圧）が不足しているとして、グリッド制御は正常に動作していないと判断する（次のステップＳ３に移行する）。
上述の（１）、（２）のケースにおけるパーセンテージの値（上述の（１）、（２）のケースでは８０％）は一例である。後述するパルスレートや、Ｘ線管２の管球の種類や、透視管電圧によって適宜変更してもよい。
【００４７】
（ステップＳ３）グリッドバイアス電圧の調整
グリッド制御を行う電圧が不足していると判断される（２）のケースでは、ユーザやサービスマンにメッセージ等で異常を知らせるとともに、グリッド制御ユニットであるグリッド制御部４４（図１を参照）に対して、グリッドバイアス電圧を負の方向に増加するように指示する。図５にそのときの動作例を示す。
【００４８】
本実施例では、グリッド制御検出部４３で検出された管電圧の波形に基づいて、（例えば−２０００Ｖでは）グリッドバイアス電圧が不足していると判断し、次のパルス（高電圧の出力）後にグリッドバイアス電圧を例えば−２２００Ｖにグリッド制御部４４は変更している（図５では「グリッドバイアス電圧変更」で表記）。
【００４９】
そして、グリッドバイアス電圧を−２２００Ｖに増やして管電圧の波形が正常になるか否かを検出する（図５中の「○」を参照）ために、グリッドバイアス電圧を−２２００Ｖに増やしたパルス（高電圧の出力）におけるパルス透視の高電圧の遮断後（Ｘ線遮断後）に、ある時間ｔ［ｍｓ］経過したときの管電圧を取得する。図５では、グリッドバイアス電圧を−２２００Ｖに増やした結果、グリッド制御が正常に動作した場合の動作例である。
【００５０】
（ステップＳ４）グリッド制御が正常動作？
ステップＳ３でグリッドバイアス電圧を負の方向に増やして調整した結果、ステップＳ２と同様に、グリッド制御の有無も含めて、グリッド制御の正否を検出する。グリッド制御が正常に動作したと判断された場合（上述の（１）のケースの場合）には、一連の処理を終了する。そして、以後、そのグリッドバイアス電圧にて透視を行うべく、パルス透視を動作させる。グリッド制御を行う電圧が不足していると判断された場合（上述の（２）のケースの場合）には、次のステップＳ５に移行する。
【００５１】
（ステップＳ５）定格の範囲内？
ステップＳ３でグリッドバイアス電圧を負の方向に増やして調整しても、グリッド制御を行う電圧が不足している判断される（２）のケースでは、グリッドバイアス電圧がＸ線管２の管球の定格の範囲内にあるか否かを判断する。Ｘ線管２の管球の定格またはグリッド制御部４４の出力可能電圧の範囲内にグリッドバイアス電圧がある場合には、ステップＳ３に戻ってステップＳ３〜Ｓ５を繰り返し行うことで、定格の範囲内においてグリッド制御が正常に動作するまでグリッドバイアス電圧を負の方向に増やす調整を行い続ける。
【００５２】
定格の範囲（例えば−３８００Ｖ）内にまでグリッドバイアス電圧を負の方向に増加させたにも関わらず、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作しない場合には、グリッドバイアス電圧を負の方向に上昇させることができない。そこで、Ｘ線管２の管球の出力を低減させるように、グリッド制御検出部４３は透視条件の設定指令信号を透視条件設定部４１（図１を参照）に送り込み、さらに透視条件設定部４１は高電圧出力部４２を送り込むことで、透視条件を調整する。
【００５３】
（ステップＳ６）透視条件の調整
パルス透視のＸ線出力を制御する（透視条件の調整）方法として、透視管電流，透視管電圧，パルスレートおよびパルス幅が挙げられる。グリッド制御が有効に機能（正常に動作）していない場合には、これらの少なくとも１つ、あるいは２つ以上を組み合わせて調整することで、透視におけるＸ線管２の管球の出力（パルス透視のＸ線出力）を低減させる。
【００５４】
近年の透視撮影装置では、輝度を自動的に調整する自動輝度調整機能を有しているので、Ｘ線出力を抑制しても適度な輝度となるようにＸ線条件（透視条件や撮影条件）が決定される。そのために、輝度を自動で適正にしようとしても、設定できないような領域（Ｘ線の線量が最高出力となる点）において、Ｘ線出力の抑制の影響が出る。つまり、輝度を自動的に調整しようとするとＸ線出力が自ずと決定されてしまい、逆にＸ線出力を先に決定しようとすると輝度を自在に調整することができなくなってしまう。
【００５５】
これは、被検体Ｍ（図１を参照）において３０ｃｍの体厚の部位（あるいは被検体Ｍ）であれば良好に見えていたのが、グリッド制御を行う機能が有効に機能しておらずＸ線出力を制限した場合には、例えば２８ｃｍの体厚の部位（あるいは被検体Ｍ）までしか良好に見えなくなるということを意味する。しかしながら、被検体（患者）被曝の増大、Ｘ線管２の管球の過負荷を防止するために、本実施例のような透視条件の制限（Ｘ線出力の抑制）が必要となる。
【００５６】
＊透視管電流に制限を加える
例えば、最大負荷の透視管電流が２００ｍＡ（パルス透視のピーク値）であった場合、グリッド制御が有効に機能していない場合には、管電圧に応じて１０％〜２０％程度低減させることができる。これにより、透視の出力を１０％〜２０％程度低減させることができ、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管２の管球の負荷を低減させることができる。また、管電流を５０％程度に大幅に低減させるのと同時に、ビームハードニング（Beam Hardening）補正処理を行うために金属フィルタで構成されたＢＨフィルタ（軟Ｘ線除去フィルタ）を薄いものに変更する。これによって、管電流を大幅に低減させたとしても画質の劣化を多少抑えることができる。
【００５７】
＊透視管電圧に制限を加える
透視の最大管電圧（最高管電圧）が１２０ｋＶであった場合、これを１１０ｋＶまでしか設定できないように変更する。これにより、自動輝度調整によって最大管電圧付近にまで上昇させたとしても、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管２の管球の負荷を低減させることができる。この場合においても、最大管電圧を下げる替わりに、ＢＨフィルタを薄いものに変更することで、厚い被検体での画質の劣化を多少抑えることができる。
【００５８】
＊パルスレートに制限を加える
３極Ｘ線管に印加する電圧がオンまたはオフとなる単位時間当たりのパルス個数であるパルスレート（本実施例では単位１秒当たりのパルス個数であるパルスレート）に制限を加える。グリッド制御を行わない場合のＸ線管２の管球の負荷は、パルス透視のレートが高レートであるほど、波尾成分の影響が大きくなることが知られている。３０ｐｐｓのパルスレートで使用している場合には、１５ｐｐｓに自動的に変更したりして、３０ｐｐｓのパルスレートでの透視が行えなくなるように選択する。
【００５９】
＊パルス幅に制限を加える
３極Ｘ線管に印加する電圧がオンの時間幅であるパルス幅に制限を加える。パルス透視の各パルスの透視管電流（ピーク値）が同じであれば、グリッド制御が有効に機能していない場合にパルス幅を小さくすることでＸ線出力を抑制することができる。これにより、自動輝度調整によって最大管電圧付近にまで上昇させたとしても、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管２の管球の負荷を低減させることができる。
【００６０】
本実施例に係る透視撮影装置によれば、グリッド制御検出部４３を備え、グリッド制御検出部４３が管電圧の波形を検出することでグリッド制御の正否または有無を検出することができる。具体的には、知見でも述べたように、故障等も含めてグリッド制御を行わない場合には、高電圧ケーブル５に充電された電荷がＸ線管２から放出され、Ｘ線出力遮断後ではＸ線管２の管電圧の波形はほぼ“０”に落ちる。一方、グリッド制御を行った場合には、高電圧ケーブル５に充電された電荷がほとんど放出しないので、Ｘ線出力遮断後でもＸ線管２の管電圧の波形がほとんど落ちない。この現象を利用して、グリッド制御検出部４３が管電圧の波形を検出することでグリッド制御が正常に動作するか否かの判断を行うことができる。
【００６１】
本実施例において、グリッド制御検出部４３で検出された管電圧の波形に基づいて、グリッド電極Ｇに印加するグリッドバイアス電圧を調整するグリッド制御部４４を備えるのが好ましい。管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作していない場合には、グリッドバイアス電圧を負の方向に増やす。グリッドバイアス電圧を負の方向に増やした結果、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作した場合には、以後、そのグリッドバイアス電圧にて透視あるいは撮影（本実施例では透視）を行う。よって、波尾成分を抑えること（波尾遮断）を正常に行うことができる。
【００６２】
グリッドバイアス電圧を負の方向に増やしても、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が未だに正常に動作しない場合には、Ｘ線条件（本実施例では透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えるのが好ましい。
【００６３】
具体的には、グリッド制御検出部４３で検出された管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作していない場合に、Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えるのが好ましい。例えば、本実施例のようにグリッドバイアス電圧を上述したように調整する場合において、グリッドバイアス電圧を例えばＸ線管２の管球の定格またはグリッド制御部４４の出力可能電圧まで負の方向に増加させたにも関わらず、管電圧の波形に基づいてグリッド制御が正常に動作しない場合には、グリッドバイアス電圧を負の方向に上昇させることができない。
【００６４】
そこで、Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備える。Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えることで、たとえグリッド制御が正常に動作していなかったとしても、グリッド制御を行う機能を有さないＸ線管と同じように使用することが可能である。
【００６５】
Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えた場合において、透視条件設定部４１は、グリッド制御が正常に動作していない場合に管電流を低減させて調整してもよい。これにより、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管２の管球の負荷を低減させることができる。
【００６６】
また、Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えた場合において、透視条件設定部４１は、グリッド制御が正常に動作していない場合に管電圧を最大に設定する最大管電圧（最高管電圧）設定を低減させて調整してもよい。これにより、最大管電圧付近にまで上昇させたとしても、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管２の管球の負荷を低減させることができる。
【００６７】
また、Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えた場合において、透視条件設定部４１は、グリッド制御が正常に動作していない場合に３極Ｘ線管（Ｘ線管２）に印加する電圧がオンまたはオフとなる単位時間当たりのパルス個数であるパルスレート（本実施例では単位１秒当たりのパルス個数であるパルスレート）を低減させて調整してもよい。Ｘ線管２の管球の負荷は、パルスレートが高レートである（すなわち単位時間当たりのパルス個数が多い）ほど、波尾成分の影響が大きくなることが知られている。そこで、パルスレートを低減させて調整することで、波尾成分の影響を小さくすることができる。
【００６８】
また、Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えた場合において、透視条件設定部４１は、グリッド制御が正常に動作していない場合に３極Ｘ線管（Ｘ線管２）に印加する電圧がオンの時間幅であるパルス幅を低減させて調整してもよい。パルス幅を小さくすることでＸ線出力を抑制することができる。これにより、最大管電圧付近にまで上昇させたとしても、最大の被検体（患者）被曝およびＸ線管２の管球の負荷を低減させることができる。
【００６９】
また、Ｘ線条件（透視条件）を調整する透視条件設定部４１を備えた場合において、Ｘ線条件は、管電流，管電圧を最大に設定する最大管電圧設定，３極Ｘ線管（Ｘ線管２）に印加する電圧がオンまたはオフとなる単位時間当たりの個数であるパルスレートまたは３極Ｘ線管（Ｘ線管２）に印加する電圧がオンの時間幅であるパルス幅であって、透視条件設定部４１は、グリッド制御が正常に動作していない場合に、管電流，最大管電圧設定，パルスレートまたはパルス幅から少なくとも２つ以上を組み合わせて低減させて調整してもよい。
【００７０】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００７１】
（１）上述した実施例では、パルス状の高電圧を繰り返し印加しながら透視を行うパルス透視を例に採って説明したが、パルス状の高電圧を印加して撮影を行うパルス撮影に適用してもよい。
【００７２】
（２）上述した実施例では、グリッドバイアス電圧を調整したが、必ずしもグリッドバイアス電圧を調整する必要はない。グリッドバイアス電圧を調整せずにＸ線条件（透視条件や撮影条件）を調整してもよい。この場合には、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ３〜Ｓ５のグリッドバイアス電圧の調整を行わずに、ステップＳ２でグリッド制御が正常に動作しなかった場合には、無条件でステップＳ６に移行して透視条件を調整してもよい。
【００７３】
（３）上述した実施例では、パルスレートは単位１秒当たりのパルス個数であったが、単位１秒当たりのパルス個数には限定されない。例えば単位ｍｓｅｃ当たりのパルス個数であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
２  …  Ｘ線管
４１  …  透視条件設定部
４３  …  グリッド制御検出部
４４  …  グリッド制御部
Ｇ  …  グリッド電極
【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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