(57)【要約】【課題】不要な被曝が低減された状態で、パルスＸ線を発生可能なＸ線診断装置の提供。【解決手段】本実施形態に係るＸ線診断装置１は、Ｘ線を発生するＸ線管５と、Ｘ線管５におけるＸ線放射窓に５３設けられ、Ｘ線が通過する複数の開口部分を同一半径の同心円上に有し、同一の回転軸を有する複数の回転盤と、回転盤の回転をそれぞれ駆動する複数の回転駆動部と、回転された回転盤の開口部分によるＸ線の断続的な遮断に起因するパルスＸ線の形成において、回転盤のうちの２つの回転盤の相対的な角度差と回転盤の回転速度とを調節するために、回転駆動部を制御する制御部２７と、を具備する。【選択図】図１
2017029555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、
前記Ｘ線管におけるＸ線放射窓に設けられ、前記Ｘ線が通過する複数の開口部分を同一半径の同心円上に有し、同一の回転軸を有する複数の回転盤と、
前記回転盤の回転をそれぞれ駆動する複数の回転駆動部と、
前記回転された回転盤の前記開口部分による前記Ｘ線の断続的な遮断に起因するパルスＸ線の形成において、前記回転盤のうちの２つの回転盤の相対的な角度差と前記回転盤の回転速度とを調節するために、前記回転駆動部を制御する制御部と、
を具備するＸ線診断装置。
【請求項２】
前記パルスＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器からの出力に基づいてＸ線画像を発生する画像発生部と、
をさらに具備し、
前記制御部は、
前記Ｘ線画像における複数の輝度値に基づいて、前記角度差を決定し、
前記決定された角度差に基づいて、前記回転駆動部を制御する請求項１に記載のＸ線診断装置。
【請求項３】
前記２つの回転盤における前記開口部分の相対位置と前記回転速度とを検出するセンサをさらに具備し、
前記制御部は、前記検出された相対位置と前記検出された回転速度と前記輝度値とに基づいて、前記角度差を決定する請求項２に記載のＸ線診断装置。
【請求項４】
前記回転盤各々は、回転方向に沿った前記開口部分の両端、前記開口部分の位置を示す所定の構造を有し、
前記センサは、前記所定の構造を検知することにより、前記相対位置と前記回転速度とを検出する請求項３に記載のＸ線診断装置。
【請求項５】
前記所定の構造は、前記回転盤各々の外縁に設けられた複数のスリットである請求項４に記載のＸ線診断装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記Ｘ線画像の動画表示におけるフレームレートに基づいて、前記回転速度を決定し、
前記決定された回転速度に基づいて、前記回転駆動部を制御する請求項２乃至５のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項７】
前記角度差は、前記パルスＸ線のパルス幅に対応し、
前記回転速度は、前記パルスＸ線のパルス間隔に対応する請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項８】
前記Ｘ線管は、前記Ｘ線として時間的に連続した連続Ｘ線を発生する請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項９】
前記Ｘ線管は、前記Ｘ線として、所定の時間間隔で離散したパルスＸ線を発生し、
前記回転盤は、前記Ｘ線管で発生されたパルスＸ線の波尾部分を遮断する請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載のＸ線診断装置。
【請求項１０】
Ｘ線を発生し、
前記Ｘ線が通過する複数の開口部分を同一半径の同心円上に有し、同一の回転軸を有する複数の回転盤を回転させ、
前記回転された回転盤の前記開口部分による前記Ｘ線の断続的な遮断に起因するパルスＸ線の形成において、前記回転盤のうちの２つの回転盤の相対的な角度差と前記回転盤の回転速度とを制御すること、
を具備するＸ線照射制御方法。
【請求項１１】
前記パルスＸ線を検出することにより、Ｘ線画像を発生し、
前記Ｘ線画像における複数の輝度値に基づいて、前記角度差を決定すること、
をさらに具備する請求項１０に記載のＸ線照射制御方法。
【請求項１２】
前記２つの回転盤における前記開口部分の相対位置と前記回転速度とを検出し、
前記決定することは、前記検出された相対位置と前記検出された回転速度と前記輝度値とに基づいて、前記角度差を決定する請求項１１に記載のＸ線照射制御方法。
【請求項１３】
前記検出することは、回転方向に沿った前記開口部分の両端、前記開口部分の位置を示す所定の構造を検知することにより、前記相対位置と前記回転速度とを検出する請求項１２に記載のＸ線照射制御方法。
【請求項１４】
前記所定の構造は、前記回転盤各々の外縁に設けられた複数のスリットである請求項１３に記載のＸ線照射制御方法。
【請求項１５】
前記決定することは、前記Ｘ線画像の動画表示におけるフレームレートに基づいて、前記回転速度を決定する請求項１１乃至１４のうちいずれか一項に記載のＸ線照射制御方法。
【請求項１６】
前記角度差は、前記パルスＸ線のパルス幅に対応し、
前記回転速度は、前記パルスＸ線のパルス間隔に対応する請求項１０乃至１５のうちいずれか一項に記載のＸ線照射制御方法。
【請求項１７】
前記Ｘ線は、時間的に連続した連続Ｘ線である請求項１０乃至１６のうちいずれか一項に記載のＸ線照射制御方法。
【請求項１８】
前記Ｘ線は、所定の時間間隔で離散するパルスＸ線であり、
前記回転盤は、前記発生されたパルスＸ線の波尾部分を遮断する請求項１０乃至１７のうちいずれか一項に記載のＸ線照射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パルスＸ線を発生するＸ線診断装置およびＸ線照射制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体に対して時間的に連続してＸ線を曝射することにより、Ｘ線透視像（動画像）を取得することができる。しかしながら、動画におけるフレームの切り替え期間においてもＸ線が被検体に曝射されているため、被検体に対する被曝線量が増加する問題がある。また、被写体となる部位の動きが速い場合、動きによるＸ線透視像のボケが発生しやすくなる問題がある。また、Ｘ線透視像の取得時において、被検体に対する被曝線量を低く抑えるために、Ｘ線の出力を下げなければならない。このため、Ｘ線を画像に変換する過程において、ゲインを上げざるを得なくなり、量子ノイズが増えることが考えられる。
【０００３】
これらの解決策としてパルス状にＸ線を出力するパルスＸ線を発生可能なＸ線診断装置がある。パルスＸ線は、主として、Ｘ線像の動画を取得する目的で使用され、動画のフレームレートに同期してＸ線を間隔をあけて連続して発生させる。
【０００４】
パルスＸ線の発生方法として、例えば、Ｘ線高電圧装置において、高電圧出力のオンとオフとを繰り返すことで、Ｘ線をパルス状に発生する方法がある。一方、Ｘ線高電圧装置の出力高電圧をＸ線管に伝達する高電圧ケーブルは、アースに対してコンデンサ要素(例えば、アースに対する高圧ケーブルの容量成分等)を有する。このため、高電圧出力の停止時において、高電圧は直ちには下がらない。すなわち、図１０に示すように、高電圧出力の停止時において、高電圧は、この容量分に蓄積された電荷が抜けるまで、有限の時間をかけて、すなわち有限の速度で下がっていくことになる。
【０００５】
例えば、図１１に示すように、パルスＸ線に不要な高電圧（Ｘ線高電圧波尾ＷＴ）がＸ線管に出力される。Ｘ線高電圧波尾は、Ｘ線管において流れる管電流が多ければ短く、管電流が少なければ長くなる。すなわち、撮影時間が長い場合、比率的に波尾部分による被検体への被曝量の影響は限定的であるが、パルスＸ線撮影のように、１回のパルス時間が短い場合、波尾部分の影響が大きくなる。
【０００６】
以上のことから、高電圧出力のオンとオフとを繰り返すことで、Ｘ線をパルス状に発生する方法では、Ｘ線高電圧波尾の持続期間において、Ｘ線が曝射されるため、被検体の皮膚に吸収されやすい低エネルギーの軟Ｘ線が、被検体に照射されることになる。上記方法では、パルスＸ線撮影において不要なＸ線の比率が高くなり、被検体に対する被曝が増大する問題がある。
【０００７】
上記問題を解決する手法として、例えば、図１２に示すように、グリッド制御方式を採用したＸ線高電圧装置がある。しかしながら、グリッド制御方式の場合、専用のＸ線管球、および専用の装置等が必要となり、Ｘ線高電圧装置自体が大きくなると共にコストが上昇するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２３１４９６号公報
【特許文献２】特開平１１−００３７９７号公報
【特許文献３】特開平１１−３２９７８４号公報
【特許文献４】特開２０００−３０６６９４号公報
【特許文献５】特開２００１−２８４０９７号公報
【特許文献６】特開２００９−２８９５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
目的は、不要な被曝が低減された状態で、パルスＸ線を発生可能なＸ線診断装置およびＸ線照射制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管におけるＸ線放射窓に設けられ、前記Ｘ線が通過する複数の開口部分を同一半径の同心円上に有し、同一の回転軸を有する複数の回転盤と、前記回転盤の回転をそれぞれ駆動する複数の回転駆動部と、前記回転された回転盤の前記開口部分による前記Ｘ線の断続的な遮断に起因するパルスＸ線の形成において、前記回転盤のうちの２つの回転盤の相対的な角度差と前記回転盤の回転速度とを調節するために、前記回転駆動部を制御する制御部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係り、Ｘ線診断装置１の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係り、パルスＸ線形成器およびパルスＸ線形成器に関する構成の一例を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係り、パルスＸ線形成器とＸ線管とを側面から見た一例を示す側面図である。
【図４】図４は、本実施形態に係り、回転軸に沿って所定の間隔だけ離して重ねられた２つの回転盤を、Ｘ線曝射方向から見た一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係り、第１回転盤において開口部分の両端を示すスリットと開口部分の位置を示すスリットと互いに隣接する開口部分の間隔を示すスリットとを示し、第２回転盤ＲＰ２において開口部分の両端を示すスリットと開口部分の位置を示すスリットと互いに隣接する開口部分の間隔を示すスリットとを示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係り、第１回転盤と第２回転盤とを回転させる機構の一例を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係り、Ｘ線管に時間的に連続して印加される高電圧（Ｘ線高電圧）と、パルスＸ線形成器から出力されたパルスＸ線との一例を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係り、Ｘ線管に断続的に印加される高電圧（Ｘ線高電圧）と、パルスＸ線形成器から出力されたパルスＸ線との一例を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係りパルスＸ線制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、従来技術に係り、高電圧Ｘ線波尾の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、従来技術に係り、Ｘ線管に印加され、パルスＸ線に不要なＸ線高電圧波尾を示す図である。。
【図１２】図１２は、従来技術に係り、グリッド制御方式を採用したＸ線高電圧装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら実施形態に係るＸ線診断装置を説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合に行う。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るＸ線診断装置１の構成を示す構成図である。Ｘ線診断装置１は、高電圧発生装置３と、Ｘ線管５と、パルスＸ線形成器７と、Ｘ線検出器９と、サポートフレーム１１と、Ｘ線絞り１３と、天板１５とを有する寝台と、画像発生回路（画像発生部）１７と、通信インタフェース回路１９と、入力インタフェース回路（入力部）２１と、制御回路（制御部）２７と、記憶回路（記憶部）２９と、表示回路（表示部）３１とを有する。
【００１４】
図２は、パルスＸ線形成器７およびパルスＸ線形成器７に関する構成の一例を示す図である。図３は、パルスＸ線形成器７とＸ線管５とを側面から見た一例を示す側面図である。
【００１５】
高電圧発生装置３は、Ｘ線管５に供給する管電流と、Ｘ線管５に印加する管電圧とを発生する。高電圧発生装置３は、制御回路２７による制御のもとで、後述するＸ線照射条件に従って、Ｘ線撮影およびＸ線透視にそれぞれ適した管電流をＸ線管５に供給し、Ｘ線撮影およびＸ線透視各々にそれぞれ適した管電圧をＸ線管５に印加する。
【００１６】
Ｘ線照射条件とは、例えば、Ｘ線照射ごとの管電流、管電圧、照射時間、管電流（ｍＡ）と照射時間（ｓ）との積（以下、管電流時間積（ｍＡｓ）と呼ぶ）などである。なお、高電圧発生装置３は、時間的に連続してＸ線管５に管電圧を印加する方式でもよいし、高電圧のスイッチングによりパルス状の高電圧をＸ線管５に印加する方式であってもよい。パルス状の高電圧の発生に関する高電圧のＯＦＦ時点において、高電圧の波尾（以下、高電圧波尾と呼ぶ）が発生する。
【００１７】
Ｘ線管５は、高電圧発生装置３から供給された管電流と、高電圧発生装置３により印加された管電圧とに基づいて、Ｘ線の焦点（以下、管球焦点と呼ぶ）５１から、Ｘ線を発生する。管球焦点５１から発生されたＸ線は、Ｘ線絞り１３により不要な領域のＸ線が遮蔽された状態で、被検体Ｐに照射される。Ｘ線の放射範囲５５は、点線で示されている。本実施形態におけるＸ線管５は、回転陽極型のＸ線管であるとして説明する。なお、固定陽極型Ｘ線管などの他の型のＸ線管でも本実施形態に適用可能である。
【００１８】
Ｘ線管５は、時間的に連続した高電圧の印加に伴って、時間的に連続した連続Ｘ線を発生する。また、Ｘ線管５は、高電圧のスイッチングによりパルス状の高電圧の印加に伴って、所定の時間間隔で離散したパルスＸ線を発生する。このとき、Ｘ線管５は、高電圧波尾により低エネルギーの軟Ｘ線を発生する。なお、Ｘ線管５は、連続Ｘ線とパルスＸ線とのうちいずれのＸ線を発生してもよい。
【００１９】
Ｘ線管５は、陰極フィラメント５７と回転式の陽極ターゲット５９とを有する。Ｘ線管５は、円盤状の陽極ターゲット５９を、相互間に軸受を有する回転体および固定体で機械的に支える。Ｘ線管５は、真空容器外の回転体の位置に対応した位置に配置されたステータの電磁コイルに回転駆動力を供給することで、円盤状の陽極ターゲット５９を回転させる。高電圧発生装置３のフィラメント電流発生器から供給されるフィラメント電流は、陰極フィラメント５７に供給される。陰極フィラメント５７は、所定の温度となるまでフィラメント電流により加熱される。加熱された陰極フィラメント５７は、電子を放出する。放出された電子は、陰極フィラメント５７と陽極ターゲット５９との間における管電圧により、陽極ターゲット５９に衝突する。陽極ターゲット５９に衝突した電子により、Ｘ線が発生される。
【００２０】
図３に示すように、Ｘ線放射窓５３には、鉛コーン（ｌｅａｄ  ｃｏｎｅ）ＬＣが取り付けられる。鉛コーンＬＣは、焦点外Ｘ線を遮断する。
【００２１】
パルスＸ線形成器７は、Ｘ線管５のＸ線放射窓５３の前面であって、鉛コーンＬＣの前面に設けられる。パルスＸ線形成器７は、複数の回転盤（例えば、鉛製円盤）と、複数のセンサと、複数の回転駆動装置（回転駆動部）とを有する。複数のセンサは、複数の回転盤にそれぞれ対応する。複数の回転駆動装置は、複数の回転盤にそれぞれ対応する。以下、説明を簡単にするため、回転盤は、２枚（第１回転盤ＲＰ１、第２回転盤ＲＰ２）であるものとする。第１センサ７１および第２センサ７３は、第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２にそれぞれ対応する。第１回転駆動装置（第１回転駆動部）７５および第２回転駆動装置（第２回転駆動部）７７は、第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２にそれぞれ対応する。
【００２２】
図４は、回転軸に沿って所定の間隔だけ離して重ねられた２つの回転盤を、Ｘ線曝射方向から見た一例を示す図である。すなわち、図４において、第１回転盤ＲＰ１は、第２回転盤ＲＰ２の背面、つまりＲＡの軸に垂直方向に前後して配置されている。
【００２３】
第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２各々は、例えば、鉛Ｐｂにより構成される。なお、第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２各々は、Ｘ線を遮断可能な各種物質により構成されてもよい。また、第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２各々は、鉛Ｐｂを支持し、鉛Ｐｂの直径より大きい直径を有する所定のプレートＰＬにより構成されてもよい。回転盤の慣性モーメントは小さい方が好ましい。
【００２４】
第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２各々は、Ｘ線が通過する複数の開口部分Ａｐを同一半径の同心円上に有する。また、複数の開口部分Ａｐ各々は、同心円上において、例えば、等間隔で配列される。すなわち、第１回転盤ＲＰ１の開口部分と第２回転盤ＲＰ２の開口部分とは、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２との角度差、すなわち第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２との相対的な位置関係に応じて、少なくとも一部分を重畳させることができる。
【００２５】
また、後述するように、第１回転盤ＲＰ１の開口部分に第２回転盤ＲＰ２の開口部分を重畳させる領域は、上記角度差に応じて、任意に調節することができる。すなわち、第１回転盤ＲＰ１の開口部分と第２回転盤ＲＰ２の開口部分とを介してＸ線が通過する領域（以下、通過部分と呼ぶ）は、角度差に応じて、任意に調節可能となる。換言すれば、角度差は、第１回転盤ＲＰ１の開口部分と第２回転盤ＲＰ２の開口部分とにより規定されるＸ線の通過部分ＰＲの領域の大きさに対応する。
【００２６】
第１回転盤ＲＰ１の開口部分の形状と、第２回転盤ＲＰ２の形状とは、同一形状および同一の大きさである。なお、開口部分Ａｐの大きさは、回転盤に応じて異なっていてもよい。例えば、第２回転盤ＲＰ２に比べて管球焦点５１に近い第１回転盤ＲＰ１における開口部分の大きさは、第２回転盤ＲＰ２における開口部分の大きさより小さくてもよい。すなわち、回転盤の相違による開口部分の大小関係は、例えば、図３に示すように、管球焦点５１で発生されるＸ線がＸ線放射窓５３における鉛コーンＬＣにより整形される円錐形状（Ｘ線の放射範囲５５）、または管球焦点からの距離に依存していてもよい。
【００２７】
なお、開口部分Ａｐの形状は、回転盤に応じて異なっていてもよい。また、開口部分Ａｐは、中空でもよいし、Ｘ線減弱係数が小さい物質で構成されてもよい。また、プレートＰＬにおける開口部分に対応する領域は、中空でもよいし、Ｘ線減弱係数が小さい物質で構成されてもよい。
【００２８】
開口部分Ａｐにおける長さＬは、例えば、パルスＸ線撮影におけるＸ線動画像に関する最大のフレームレートにおける最長照射時間に対応する。なお、隣接する２つの開口部分の間隔Ｌｉは、パルスＸ線撮影におけるＸ線動画像に関する最大フレームレートに対応する。パルスＸ線撮影は、パルス透視も含む。
【００２９】
第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２は、同一の回転軸ＲＡを有する。第１回転盤ＲＰ１の中心部分近傍には、例えば、開口（以下、軸受開口と呼ぶ）を有する円筒形状の軸受（以下、円筒軸受と呼ぶ）ＲＡ１が嵌合される。円筒軸受ＲＡ１側面の一部分には、所定のドリブンギアＧが嵌合される。第１回転盤ＲＰ１は、円筒軸受ＲＡ１に設けられたドリブンギアＧを介した第１回転駆動装置７５の回転駆動により、回転軸ＲＡ周りに回転する。すなわち、第１回転盤ＲＰ１の回転時において、円筒軸受ＲＡ１およびドリブンギアＧは、第１回転盤ＲＰ１とともに回転する。
【００３０】
なお、円筒軸受ＲＡ１の側面の一部分には、ギアの代わりに、（ドリブン）スプロケットまたはプーリーが嵌合されてもよい。円筒軸受ＲＡ１の側面の一部分にドリブンスプロケットが嵌合されている場合、第１回転盤ＲＰ１は、第１回転駆動装置７５の回転軸に嵌合されたドライブスプロケットの回転により、チェーンを介したチェーン駆動によって回転する。円筒軸受ＲＡ１の側面の一部分にプーリーが嵌合されている場合、第１回転盤ＲＰ１は、第１回転駆動装置７５の回転軸に嵌合されたプーリーの回転により、ベルトを介したベルト駆動によって回転する。
【００３１】
また、円筒軸受ＲＡ１の側面の一部分には、ギアの代わりに、かさ歯車（ベベルギア：ｂｅｖｅｌ  ｇｅａｒ）が設けられてもよい。このとき、第１回転盤ＲＰ１は、第１回転駆動装置７５の回転軸に嵌合されたかさ歯車の回転により、ドライブシャフトを介したシャフト駆動によって回転する。
【００３２】
第２回転盤ＲＰ２の中心には、第２回転駆動装置７７に接続されるシャフトＲＡ２が嵌合される。シャフトＲＡ２は、円筒軸受ＲＡ１の軸受開口に嵌合される。これにより、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とは、独立に回転可能となる。
【００３３】
第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２各々の外縁（縁部）Ｍまたはプレートの外縁（縁部）Ｍには、回転方向に沿った開口部分の両端、および開口部分の位置を示す所定の構造が設けられる。所定の構造とは、例えば、スリットＳである。所定の構造において、例えば、開口部分の両端を示す構造と、開口部分の位置を示す構造と回転盤の基準位置を示す構造とは、異なる構造である。異なる構造とは、例えば、異なる構造のスリットである。なお、所定の構造は、例えば、絶対的な位置を示す２進数に関連する構造であってもよい。
【００３４】
第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２各々に各種位置を示す所定の構造を設けることは、例えば、第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２の相対的な位置関係、基準位置の位置合わせ等にかかるキャリブレーションに相当する。すなわち、所定の構造は、第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２を同一回転速度で回転させるためのマーカ、第１回転盤ＲＰ１の開口部分Ａｐ１と第２回転盤ＲＰ２の開口部分Ａｐ２との相対的な位置関係を示すマーカに相当する。
【００３５】
図５は、第１回転盤ＲＰ１において、開口部分Ａｐ１の両端を示すスリットＳｂｅ１と開口部分Ａｐ１の位置を示すスリットＳｐ１と互いに隣接する開口部分の間隔を示すスリットＳｓ１とを示し、第２回転盤ＲＰ２において、開口部分Ａｐ２の両端を示すスリットＳｂｅ２と開口部分Ａｐ２の位置を示すスリットＳｐ２と互いに隣接する開口部分の間隔を示すスリットＳｓ２とを示す図である。
【００３６】
図５に示すように、開口部分の両端におけるスリットの形状と、非開口部分におけるスリットの形状をそれぞれ異なった構造にすることで、回転盤各々において、基準位置および開口部分の始点と終点を、センサにより検出可能となる。すなわち、第１センサ７１および第２センサ７３は、複数の回転盤各々の相対的な位置関係（角度差）をすることができる。
【００３７】
第１センサ７１および第２センサ７３各々は、例えば、光電リレーにより実現される。光電リレーは、例えば、電磁波（例えば、赤外線、可視光線など）の送信器と、送信器に対向して設けられた電磁波の受信器と有する。光電リレーは、送信器と受信器との間に複数の回転盤各々の縁部が通過するように、複数の回転盤各々の端部の近傍に設けられる。第１センサ７１および第２センサ７３各々は、複数対の送信器および受信器を有していてもよい。
【００３８】
第１センサ７１および第２センサ７３各々は、所定の構造（第１回転盤ＲＰ１および第２回転盤ＲＰ２各々の外縁（縁部）Ｍまたはプレートの外縁（縁部）Ｍに設けられたスリットＳ）を検知することにより、回転盤各々において、基準位置および開口部分の始点と終点を検出する。基準位置および開口部分の始点と終点の検出により、第１センサ７１および第２センサ７３における検出回路は、複数の回転盤における開口部分の相対位置（相対的な位置関係）と回転速度とを検出する。
【００３９】
具体的には、第１センサ７１および第２センサ７３各々は、受信部で受信された電磁波の受信パターンに基づいて、開口部分の相対的な位置関係と回転速度とを検出する。第１センサ７１および第２センサ７３各々は、検出した相対的な位置関係と回転速度とを、制御回路２７に出力する。
【００４０】
第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７は、複数の回転盤各々の回転を駆動する。第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７は、例えば、モータにより実現される。第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７は、制御回路２７により制御される。
【００４１】
図６は、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とを回転させる機構の一例を示す図である。図６に示すように、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とに関する回転軸は、同一であって、第１回転盤ＲＰ１と第２回転駆動装置７７との間において、２重構造となっている。すなわち、第１回転盤ＲＰ１の回転に関する円筒軸受ＲＡ１の軸受開口に、第２回転盤ＲＰ２の回転に関するシャフトＲＡ２が嵌合される。
【００４２】
第１回転駆動装置７５により発生された回転駆動は、モータの回転軸に対応するシャフトＤＡ１の先端に設けられたドライブギアＤＧと、円筒軸受ＲＡ１に設けられたドリブンギアＧとを介して、第１回転盤ＲＰ１に伝達される。上記回転駆動の伝達により、第１回転盤ＲＰ１は、回転軸ＲＡ周りに回転する。
【００４３】
第２回転駆動装置７７により発生された回転駆動は、例えば、モータの回転軸に対応するシャフトに直結されたシャフトＲＡ２を介して、第２回転盤ＲＰ２に伝達される。上記回転駆動の伝達により、第２回転盤ＲＰ２は、回転軸ＲＡ周りに回転する。
【００４４】
第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７におけるモータの回転軸にそれぞれ対応する複数のシャフト（以下、回転シャフトと呼ぶ）各々は、パルスＸ線撮影に係る撮影期間において、基本的には、同じ回転速度で回転する。第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７に関する回転シャフトの回転速度は、制御回路２７による制御のもとで、後述する角度差を実現するために、調節される。
【００４５】
Ｘ線検出器９は、Ｘ線管５から発生され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。例えば、Ｘ線検出器９は、フラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下、ＦＰＤと呼ぶ）を有する。ＦＰＤは、複数の半導体検出素子を有する。半導体検出素子には、直接変換形と間接変換形とがある。直接変換形とは、入射Ｘ線を直接的に電気信号に変換する形式である。間接変換形とは、入射Ｘ線を蛍光体で光に変換し、その光を電気信号に変換する形式である。なお、Ｘ線検出器９として、イメージインテンシファイア（Ｉｍａｇｅｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が用いられてもよい。
【００４６】
Ｘ線の入射に伴って複数の半導体検出素子で発生された電気信号は、図示していないアナログディジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：以下、Ａ／Ｄ変換器と呼ぶ）に出力される。Ａ／Ｄ変換器は、電気信号をディジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換器は、ディジタルデータを、画像発生回路１７に出力する。
【００４７】
サポートフレーム１１は、Ｘ線管５とＸ線検出器９とを移動可能に支持する。具体的には、サポートフレーム１１は、例えば、Ｃアームである。Ｃアームは、Ｘ線管５とＸ線検出器９とを、互いに向き合うように搭載する。図示していない支柱は、ＣアームのＣ形状に沿う方向（以下、第１方向と呼ぶ）に、例えばガイドレールおよび直動軸受等を介して、Ｃアームをスライド可能に支持する。
【００４８】
また、支柱は、例えば、ベアリング等を介して、Ｃアームを、第１方向に直交する方向（以下、第２方向と呼ぶ）に回転可能にＣアームを支持する。なお、支柱は、Ｃアームを、天板１５の短軸方向（図１のＸ方向）と長軸方向（図１のＹ方向）とに平行移動可能に、例えばベアリング等を介して、支持することも可能である。また、Ｃアームは、Ｘ線管５における管球焦点５１とＸ線検出器９の中心との距離（線源受像面間距離（Ｓｏｕｒｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ：以下、ＳＩＤと呼ぶ））を変更可能に、例えばガイドレールおよび直動軸受等を介して、Ｘ線管５とＸ線検出器９とを支持する。
【００４９】
なお、サポートフレーム１１として、Ｃアームの代わりに、Ωアームが用いられてもよい。Ωアームは、Ｘ線管５とＸ線検出器９とを、互いに向き合うように搭載する。Ωアームを支持するフレームは、ΩアームのΩ形状に沿う方向（以下、Ω方向と呼ぶ）に、例えば、ガイドレールおよび直動軸受等を介して、Ωアームをスライド可能に支持する。
【００５０】
このとき、Ωアームを支持するフレームは、天井に設けられたレールに沿って移動可能に設置される。レールは、例えば、天板１５の長軸方向に平行に、本Ｘ線診断装置１が設置された部屋における天井に設けられる。フレームは、Ω方向に直交する方向（以下、Ω直交方向と呼ぶ）に回転可能に、例えば、ベアリング等を介して、Ωアームを支持する。なお、フレームは、天板１５の短軸方向（図１のＸ方向）と長軸方向（図１のＹ方向）とに平行移動可能に、例えばベアリング等を介して、Ωアームを支持することも可能である。また、Ωアームは、管球焦点５１とＸ線検出器９との距離（ＳＩＤ）を変更可能に、例えばガイドレールおよび直動軸受等を介して、Ｘ線管５とＸ線検出器９とを支持する。
【００５１】
なお、本実施形態に係るＸ線診断装置１におけるサポートフレーム１１は、ＣアームおよびΩアームによる構造に限定されない。サポートフレーム１１は、例えば、Ｘ線管５およびＸ線検出器９をそれぞれ独立に支持する２つのアーム（例えばロボットアームなど）により、例えばベアリング、ガイドレール、直動軸受等を介して、任意の方向に移動可能に支持されてもよい。また、サポートフレーム１１は、ＣアームとΩアームとによるバイプレーン構造を有していてもよい。
【００５２】
また、本実施形態に係るＸ線診断装置１におけるサポートフレーム１１は、オーバーチューブ方式（ｏｖｅｒ  ｔｕｂｅ  ｓｙｓｔｅｍ）、およびアンダーチューブ方式（ｕｎｄｅｒ  ｔｕｂｅ  ｓｙｓｔｅｍ）などに限定されず任意の形態に適用可能である。
【００５３】
Ｘ線絞り１３は、パルスＸ線形成器７と天板１５との間に設けられる。具体的には、Ｘ線絞り１３は、パルスＸ線形成器７を通過したＸ線の照射範囲を限定するために、パルスＸ線形成器７の背面に設けられる。
【００５４】
具体的には、Ｘ線絞り１３は、管球焦点５１で発生されたＸ線を、操作者が所望する撮影部位以外に不要な被爆をさせないために、最大口径の照射範囲を、被検体Ｐの体表面にＸ線を照射する照射面積に応じて限定する。例えば、Ｘ線絞り１３は、入力インタフェース回路２１により入力された照射範囲の限定指示に従って、制御回路２７による制御のもとで絞り羽根を移動させることにより、照射範囲を限定する。
【００５５】
具体的には、Ｘ線絞り１３は、所定の方向に移動可能な複数の第１絞り羽根と、所定の方向とは異なる方向に移動可能な複数の第２絞り羽根とを有する。第１、第２絞り羽根各々は、例えば、管球焦点５１で発生されたＸ線を遮蔽する鉛により構成される。
【００５６】
なお、Ｘ線絞り１３は、被検体Ｐへの被曝線量の低減および画質の向上を目的として、Ｘ線の照射野に挿入される複数の所定のフィルタ（以下、線質調整フィルタ呼ぶ）を有していてもよい。複数の線質調整フィルタは、それぞれ異なる厚みを有する。なお、線質調整フィルタは、それぞれ異なる材質により構成され、同じ厚みを有していてもよい。線質調整フィルタは、管球焦点で発生されたＸ線の線質を厚みに応じて変更する。線質調整フィルタは、例えば、アルミニウム、銅などにより構成される。
【００５７】
図示していない寝台は、被検体Ｐが載置される天板１５（臥位テーブルとも言う）を有する。天板１５には、被検体Ｐが載置される。
【００５８】
図示していない駆動装置は、例えば、サポートフレーム１１と寝台とを駆動する。駆動装置は、例えば、モータと、モータで発生した力を駆動対象の各種ユニットに伝達する伝達機構（例えば、チェーンドライブ、ベルトドライブ、ボールねじなど）とを有する。駆動装置は、制御回路２７からの制御信号に応じた駆動信号に従って、サポートフレーム１１を第１方向にスライド、第２方向（ＣＲＡまたはＣＡＵ）に回転させる。Ｘ線透視時およびＸ線撮影時においては、Ｘ線管５とＸ線検出器９との間に、天板１５に載置された被検体Ｐが配置される。駆動装置は、制御回路２７の制御のもとで、Ｘ線管５に対してＸ線検出器９を回転させてもよい。
【００５９】
駆動装置は、制御回路２７の制御のもとで、天板１５を駆動することにより、天板１５を移動させる。具体的には、駆動装置は、制御回路２７からの制御信号に基づいて、天板１５の短軸方向（図１のＸ方向）、および天板１５の長軸方向（図１のＹ方向）に、例えばベアリング、ガイドレール、直動軸受等を介して天板１５をスライドさせる。また、駆動装置は、鉛直方向（図１のＺ方向）に関して、例えばベアリング、ガイドレール、直動軸受等を介して天板１５を昇降する。加えて、駆動装置は、長軸方向と短軸方向とのうち少なくとも一つの方向を回転軸（図１のＸ軸、Ｙ軸）として、例えばベアリング、ガイドレール、直動軸受等を介して、天板１５を傾けるために天板１５を回転してもよい。
【００６０】
画像発生回路１７は、Ｘ線検出器９から出力されたデータに前処理を施し、Ｘ線画像を発生するプロセッサである。例えば、画像発生回路１７は、前処理機能に対応するプログラム（以下、前処理プログラムと呼ぶ）を記憶回路２９から読み出して、読み出した前処理プログラムを実行することで、前処理機能を実現する。
【００６１】
前処理機能は、Ｘ線検出器９から出力されたディジタルデータに対して、前処理を実行する機能である。前処理とは、Ｘ線検出器９におけるチャンネル間の感度不均一の補正、および金属等のＸ線強吸収体による極端な信号の低下またはデータの脱落に関する補正等である。
【００６２】
また、画像発生回路１７は、画像発生機能に対応するプログラム（以下、画像発生プログラムと呼ぶ）を記憶回路２９から読み出して、読み出した画像発生プログラムを実行することで、画像発生機能を実現する。画像発生回路１７は、例えば、図１におけるデータバス３０に接続され、画像発生機能により発生したＸ線画像を、例えば、制御回路２７、記憶回路２９、および表示回路（ディスプレイ）３１等の各ユニットに出力する。
【００６３】
画像発生機能は、撮影位置においてＸ線撮影された後に前処理されたディジタルデータに基づいて撮影画像を発生する、透視位置でＸ線透視された後に前処理されたディジタルデータに基づいて透視画像を発生する機能である。以下、撮影画像と透視画像とをまとめてＸ線画像と呼ぶ。画像発生機能は、発生したＸ線画像を、制御回路２７、記憶回路２９および表示回路３１等に出力する。
【００６４】
画像発生回路１７は、処理回路（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）であり、例えば、記憶回路２９から各種プログラムを読み出し、実行することで、読み出したプログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の画像発生回路１７は、前処理機能及び画像発生機能を有することとなる。
【００６５】
なお、上記説明においては、単一の処理回路において前処理機能及び画像発生機能等の各種機能が実行されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各種機能を実現するものとしても構わない。また、前処理機能と画像発生機能とは、それぞれ異なる処理回路で実現されてもよい。
【００６６】
通信インタフェース回路１９は、例えば、ネットワーク、図示していない外部記憶装置に関する回路である。本Ｘ線診断装置１によって得られた投影画像等のデータ、解析結果、後述するＸ線情報・位置情報などは、通信インタフェース回路１９およびネットワークを介して他の装置に転送可能である。
【００６７】
入力インタフェース回路２１は、操作者が所望するＸ線撮影の撮影条件およびＸ線透視の透視条件などのＸ線照射条件（例えば、パルスＸ線撮影条件）、透視・撮影位置、照射範囲、Ｘ線画像における関心領域（ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ：ＲＯＩ）などを、操作者の指示により入力する。具体的には、入力インタフェース回路２１は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を本Ｘ線診断装置１に取り込む。パルスＸ線撮影条件とは、例えば、複数のＸ線画像を用いた動画表示におけるフレームレート、パルスＸ線のパルス繰り返し周波数、隣接する２つのパルスＸ線の間隔（パルス間隔）、パルスＸ線におけるパルス幅に対応するパルス照射時間などである。
【００６８】
入力インタフェース回路２１は、関心領域の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等により実現される。入力インタフェース回路２１は、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を制御回路２７に出力する。なお、入力インタフェース回路２１は、表示画面を覆うように設けられたタッチパネルでもよい。この場合、入力インタフェース回路２１は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を制御回路２７に出力する。
【００６９】
制御回路２７は、後述する角度差および回転速度を決定するプロセッサである。例えば、制御回路２７は、角度差を決定する角度差決定機能に対応するプログラム（以下、角度差決定プログラムと呼ぶ）を記憶回路２９から読み出して、読み出した角度差決定プログラムを実行することで、角度差決定機能を実現する。角度差決定機能とは、Ｘ線画像における複数の輝度値と開口部分に関する相対的な位置関係と回転速度とに基づいて、角度差を決定する機能である。角度差とは、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２との相対的な角度差である。
【００７０】
角度差は、例えば図５に示すように、第１回転盤ＲＰ１の開口部分の始点の位置と、第２回転盤ＲＰ２の開口部分の始点の位置との間の角度θに対応する。すなわち、角度差は、第１回転盤ＲＰ１の開口部分Ａｐ１と第２回転盤ＲＰ２の開口部分Ａｐ２とにより規定されるＸ線の通過部分ＰＲの領域の大きさに対応する。また、角度差は、パルスＸ線撮影における一つのパルスＸ線のパルス幅に対応する。
【００７１】
角度差決定機能は、Ｘ線画像における複数の輝度値に基づいて、角度差を決定する。具体的には、角度差決定機能は、例えば、Ｘ線画像における所定領域に含まれる複数の輝度値に基づいて、代表値を計算する。代表値とは、例えば、平均値、中央値、最頻値等である。代表値は、Ｘ線画像における輝度レベルを表す指標に対応する。所定領域とは、例えば、関心領域である。なお、所定領域は、関心領域に限定されず、画像全体、予め設定された領域等であってもよい。
【００７２】
角度差決定機能は、記憶回路２９から所定の目標値、第１対応表、複数の閾値を読み出す。目標値は、例えば、操作者にとって好適な輝度レベルに相当する。なお、目標値の代わりに、所定の範囲が記憶回路２９から読みだされてもよい。所定の範囲とは、操作者にとって好適な輝度レベルの範囲（目標範囲）に相当する。第１対応表とは、第１、第２回転盤の回転速度と差分値とに対する角度差の対応表である。
【００７３】
角度差決定機能は、代表値と目標値とを比較する。具体的には、角度差決定機能は、代表値から目標値を差分した差分値を計算する。角度差決定機能は、第１、第２回転盤の回転速度と差分値と第１対応表とに基づいて、角度差を決定する。具体的には、差分値が所定の範囲内に位置するとき、角度差決定機能は、パルスＸ線の発生に係る角度差を維持する。差分値が所定の範囲の外側に位置するとき、角度差決定機能は、複数の閾値のうち隣接する閾値により規定される範囲に対応する角度差を、第１、第２回転盤の回転速度と第１対応表とにより決定する。
【００７４】
なお、角度差決定機能は、第１対応表の代わりに第１計算式を記憶回路２９から読み出してもよい。このとき、第１計算式とは、第１、第２回転盤の回転速度と差分値とを入力値として、角度差を算出するための計算式であり、角度差決定機能は、第１、第２回転盤の回転速度と差分値と第１計算式とを用いて、角度差を決定する。
【００７５】
なお、角度差決定機能は、発生されたＸ線画像に対するＡＢＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御による制御結果（上記差分値に対応）と、第１、第２回転盤の回転速度と、第１対応表とに基づいて、角度差を決定してもよい（オートモード）。なお、ＡＢＣ制御の代わりに、露光制御が用いられてもよい。このとき、Ｘ線検出器９に対するＸ線の露光量に応じて、角度差が決定される。
【００７６】
制御回路２７は、回転速度を決定する回転速度決定機能に対応するプログラム（以下、回転速度決定プログラムと呼ぶ）を記憶回路２９から読み出して、読み出した回転速度決定プログラムを実行することで、回転速度決定機能を実現する。回転速度決定機能とは、複数のＸ線画像を用いた動画表示におけるフレームレートと第２対応表とに基づいて、第１、第２回転盤の回転速度を決定する機能である。
【００７７】
第１回転盤ＲＰ１の回転速度は、第２回転盤ＲＰ２の回転速度とは、基本的に同一の回転速度である。第２対応表とは、フレームレート（またはパルス繰り返し周波数、パルス繰り返し周期）に対する回転速度の対応表である。回転速度決定機能は、フレームレートの変更に応じて、変更されたフレームレートに対応する回転速度を決定する。
【００７８】
なお、回転速度決定機能は、第２対応表の代わりに第２計算式を記憶回路２９から読み出してもよい。このとき、第２計算式とは、フレームレートを入力値として、第１、第２回転盤の回転速度を算出するための計算式であり、回転速度決定機能は、フレームレートと第２計算式とを用いて、第１、第２回転盤の回転速度を決定する。
【００７９】
フレームレートが１秒あたりのＸ線画像の枚数である場合、パルスＸ線撮影におけるパルス繰り返し周波数（断続的なパルスＸ線におけるパルス間隔（時間間隔）の逆数）は、フレームレートに等しくなる。なお、回転速度決定機能は、パルスＸ線撮影におけるパルス間隔またはパルス繰り返し周波数と、第２対応表とに基づいて、回転速度を決定してもよい。
【００８０】
制御回路２７（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）は、例えば、記憶回路２９から各種プログラムを読み出し、実行することで、読み出したプログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の制御回路２７は、角度差決定機能及び回転速度決定機能を有することとなる。
【００８１】
なお、上記説明においては、単一の第２処理回路において角度差決定機能及び回転速度決定機能等の各種機能が実行されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて第２処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各種機能を実現するものとしても構わない。また、角度差決定機能と回転速度決定機能とは、それぞれ異なる処理回路で実現されてもよい。
【００８２】
また、本実施形態の各プロセッサ（処理回路および制御回路）は、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その各種機能を実現するようにしてもよい。更に、処理回路と制御回路とを１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【００８３】
制御回路２７は、第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７における回転シャフトの回転を制御するプロセッサである。制御回路２７は、第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７を制御するためのプログラム（以下、回転制御プログラムと呼ぶ）を記憶回路２９から読み出して、読み出した回転制御プログラムを実行することで、回転制御機能を実現する。回転制御機能とは、決定された角度差、および決定された回転速度を実現するために、第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７を制御する機能である。
【００８４】
回転制御機能は、回転されている第１、第２回転盤の開口部分によるＸ線の断続的な遮断に起因するパルスＸ線の形成において、第１、第２回転盤の相対的な角度差と回転速度とを調節するために、第１、第２回転駆動装置を制御する。例えば、回転制御機能は、決定された角度差に基づいて、第１、第２回転駆動装置を制御する。具体的には、回転制御機能は、検出された開口部分の相対位置（相対的な位置関係）と回転速度とに基づいて、決定された角度差を実現するために、第１、第２回転駆動装置を制御する。回転制御機能は、この制御により、第１回転駆動装置７５および第２回転駆動装置７７各々における回転シャフトの回転速度を調節する。
【００８５】
制御回路２７は、回転制御機能により、パルスＸ線のパルス繰り返し周波数またはパルス繰り返し周期を一定に維持しつつ、Ｘ線の通過部分の大きさ、すなわち、一つのパルスＸ線におけるパルス幅、（換言すると一つのパルスＸ線によるＸ線照射時間）を、容易に調節することができる。
【００８６】
制御回路２７（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）は、例えば、記憶回路２９から各種プログラムを読み出し、実行することで、読み出したプログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の制御回路２７は、回転制御機能を有することとなる。
【００８７】
制御回路２７は、本Ｘ線診断装置１における各部、処理回路、駆動装置等を制御するプロセッサである。制御回路２７は、図示していないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）とメモリを備える。制御回路２７は、本Ｘ線診断装置１における各部、処理回路、駆動装置等を制御するためのプログラム（以下、システム制御プログラムと呼ぶ）を記憶回路２９から読み出して、読み出した制御プログラムを実行することで、各種制御機能を実現する。
【００８８】
制御機能は、入力インタフェース回路２１から送られてくる操作者の指示、撮影条件・透視条件などのＸ線照射条件などの情報を、図示していなメモリに一時的に記憶する。制御回路２７は、メモリに記憶された操作者の指示、透視・撮影位置、Ｘ線照射条件などに従って、Ｘ線撮影・Ｘ線透視（パルスＸ線撮影）を実行するために、高電圧発生装置３、Ｘ線検出器９、Ｘ線絞り１３、駆動装置などを制御する。
【００８９】
なお、上記説明においては、単一の制御回路２７において角度差決定機能、回転速度決定機能、回転制御機能、制御機能等の各種機能が実行されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて制御回路２７を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各種機能を実現するものとしても構わない。
【００９０】
また、本実施形態の各プロセッサ（制御回路２７および処理回路）は、プロセッサごとにそれぞれ単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その各種機能を実現するようにしてもよい。すなわち、制御回路２７において実行される各種機能は、それぞれ異なる制御回路により実行されてもよい。更に、制御回路２７と画像発生回路１７とを１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【００９１】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（ｇｒａｐｈｉｃｓ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。
【００９２】
プロセッサは、後述する記憶回路２９に保存されたプログラムを読み出して実行することで、各種機能を実現する。なお、記憶回路２９にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、プロセッサは、回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで、各種機能を実現する。
【００９３】
なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その各種機能を実現するようにしてもよい。更に、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【００９４】
記憶回路２９は、各種メモリ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどにより構成される。
【００９５】
記憶回路２９は、画像発生回路１７で発生された種々のＸ線画像、本Ｘ線診断装置１のシステム制御プログラム、画像発生回路１７において実行される前処理プログラムおよび画像発生プログラム、制御回路２７において実行される角度差決定プログラム、回転速度決定プログラムおよび回転制御プログラム、診断プロトコル、入力インタフェース回路２１から送られてくる操作者の指示、Ｘ線撮影に関する撮影条件および透視条件などの各種データ群、通信インタフェース回路１９とネットワークとを介して送られてくる種々のデータなどを記憶する。また、記憶回路２９は、第１、第２対応表または第１、第２計算式、目標値または目標範囲、複数の閾値等を記憶する、
表示回路３１は、例えばディスプレイに対応する。ディスプレイは、画像発生機能により発生されたＸ線画像を表示する。ディスプレイは、フレームレートにしたがって、複数のＸ線画像を動画表示する。ディスプレイは、透視・撮影位置、Ｘ線照射条件などの入力に関する入力画面を表示する。
【００９６】
図７は、Ｘ線管５に時間的に連続して印加される高電圧（Ｘ線高電圧）と、パルスＸ線形成器７から出力されたパルスＸ線との一例を示す図である。図７におけるＰｗは、パルスＸ線のパルス幅（照射時間）を示している。図７におけるＰｐは、パルスＸ線の周期（パルス繰り返し周波数の逆数）を示している。図７において、鉛コーンＬＣを通過し、パルスＸ線形成器７に入射するＸ線は、連続Ｘ線となる。パルスＸ線形成器７は、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とによる連続Ｘ線の遮断と通過とにより、パルスＸ線を発生する。
【００９７】
図８は、Ｘ線管５に断続的に印加される高電圧（Ｘ線高電圧）と、パルスＸ線形成器７から出力されたパルスＸ線との一例を示す図である。図８におけるＰｗは、パルスＸ線のパルス幅（照射時間）を示している。図８におけるＰｐは、パルスＸ線の周期（パルス繰り返し周波数の逆数）を示している。パルスＸ線形成器７は、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とによる連続Ｘ線の遮断と通過とにより、パルスＸ線を発生する。このとき、図８に示す高電圧の波尾部分（ＷＴ）に起因する軟Ｘ線は、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とにより遮断される。
【００９８】
（パルスＸ線制御機能）  
パルスＸ線制御機能とは、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２との回転により発生されたパルスＸ線に対応するＸ線画像の輝度値に基づいて、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２との角度差を調節する機能である。図９は、パルスＸ線制御機能に係る処理（以下、パルスＸ線制御処理と呼ぶ）の手順の一例を示すフローチャートである。
【００９９】
入力インタフェース回路２１を介した操作者の指示により、パルスＸ線撮影条件（パルス幅、パルス間隔等）が入力される（ステップＳａ１）。パルスＸ線撮影条件に基づいて、角度差決定機能および回転速度決定機能により、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２との角度差と、回転速度とが決定される（ステップＳａ２）。第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とが、決定された回転速度で回転される（ステップＳａ３）。第１、第２回転盤各々の開口部分に対応するスリット（所定の構造）が検出される（ステップＳａ４）。
【０１００】
検出されたスリットの情報と回転速度とに基づいて、決定された角度差を実現するように、第１回転盤ＲＰ１と第２回転盤ＲＰ２とうち少なくとも一方が、相対的に回転される（ステップＳａ５）。入力インタフェース回路２１を介した操作者の指示により、パルスＸ線撮影が開始される（ステップＳａ６）。前処理機能および画像発生機能により、Ｘ線画像が発生される（ステップＳａ７）。入力インタフェース回路２１を介した操作者の指示によりパルスＸ線撮影が終了されなければ（ステップＳａ８）、角度差決定機能（またはＡＢＣ制御、露光制御）により、Ｘ線画像における輝度値の代表値と目標値との差分値が、所定の範囲に含まれるか否かが判定される（ステップＳａ９）。
【０１０１】
Ｘ線画像における輝度値の代表値と目標値との差分値が、所定の範囲に含まれる場合、ステップＳａ６乃至ステップＳａ８の処理が繰り返される。Ｘ線画像における輝度値の代表値と目標値との差分値が、所定の範囲に含まれない場合、角度差決定機能により、第１、第２回転盤の回転速度と差分値と第１対応表とに基づいて、角度差が決定される（ステップＳａ１０）。ステップＳａ１０の処理の後、ステップＳａ４乃至ステップＳａ９の処理が繰り返される。
【０１０２】
（変形例）  
本実施形態との相違は、入力インタフェース回路２１を介した操作者の指示に応答して、Ｘ線画像の明るさを変化させるための角度差を決定することにある。
【０１０３】
入力インタフェース回路２１は、表示回路３１で表示されたＸ線画像を全体的に明るく又は暗くさせるためのスイッチボタン等を有する（マニュアルモード）。例えば、入力インタフェース回路２１は、表示されたＸ線画像を明るくするため、すなわち、パルスＸ線の露光時間（照射時間）を増加させるための露光増大ボタンを有する。また、入力インタフェース回路２１は、表示されたＸ線画像を暗くするため、すなわち、パルスＸ線の露光時間（照射時間）を減少させるための露光減少ボタンを有する。入力インタフェース回路２１は、露光減少ボタンまたは露光増加ボタンの押下に対応するデータを、例えば、制御回路２７に出力する。
【０１０４】
角度差決定機能は、マニュアルモードにおいて、入力インタフェース回路２１から出力された露光減少ボタンの押下に応答して、角度差をより大きい値に変更する。角度差が大きくなるとＸ線の通過部分が狭くなり、結果として、パルスＸ線のパルス幅が短くなる。すなわち、パルスＸ線の露光時間（照射時間）が短くなるため、Ｘ線画像は暗くなる。
【０１０５】
角度差決定機能は、入力インタフェース回路２１から出力された露光増加ボタンの押下に応答して、角度差をより小さい値に変更する。角度差が小さくなるとＸ線の通過部分が広くなり、結果として、パルスＸ線のパルス幅が長くなる。すなわち、パルスＸ線の露光時間（照射時間）が長くなるため、Ｘ線画像は明るくなる。
【０１０６】
変更される角度差は、例えば、所定の値である。このとき、複数回に亘って露光減少ボタンが押下されると、例えば、所定の値の複数倍だけ角度差が増加する。また、複数回に亘って露光増加ボタンが押下されると、例えば、所定の値の複数倍だけ角度差が減少する。
【０１０７】
以上に述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。  
本実施形態に係るＸ線診断装置１によれば、パルスＸ線の形成において、Ｘ線が通過する複数の開口部分を同一半径の同心円上に有し、同一の回転軸を有し、回転方向に沿った開口部分の両端、開口部分の位置を示す所定の構造を有する複数の回転盤（例えば、鉛製円盤）の回転を、複数の回転盤の相対的な角度差と回転盤の回転速度とに応じて制御することができる。
【０１０８】
これにより、本Ｘ線診断装置１によれば、複数の回転盤を、隣接するパルスＸ線のパルス間隔、一つのパルスＸ線のパルス幅に相当する回転速度（単位時間あたりの回転数）で回転させることで、パルスＸ線の発生において不要なＸ線をカットすることができる。また、本Ｘ線診断装置１によれば、開口部分を特定可能な所定の構造を外縁部分に有する回転盤を用いることで、角度差及び回転速度に応じた回転盤の回転制御を、実行することができる。
【０１０９】
さらに、本Ｘ線診断装置１によれば、複数の回転盤の回転速度は同一でありながら、Ｘ線画像における複数の輝度値の代表値（ＡＢＣ制御、露光制御）に応じて回転盤に角度差を設けることで、複数の回転盤における開口部分の重畳部分に対応するＸ線の通過部分（パルスＸ線のパルス幅）を調節することができる。この調整は、パルスＸ線を曝射中においても容易に実行可能である。
【０１１０】
すなわち、本Ｘ線診断装置１によれば、簡単な構造で低コストに、パルスＸ線の発生及びパルスＸ線のパルス幅の調整を実行することができる。これらのことから、本Ｘ線診断装置１によれば、Ｘ線画像における全体的な明るさおよび暗さの変更を、管電圧及び管電流を変更することなく、回転盤に対する相対的な角度差を変更することにより、実現することができる。
【０１１１】
換言すれば、本Ｘ線診断装置１によれば、Ｘ線画像における全体的な明るさおよび暗さの変更において、パルスＸ線の線質（Ｘ線画像の画質）を変えることなく（すなわち管電圧を制御することなく）、かつ応答性を低下させることなく（すなわち管電流を制御することなく）、Ｘ線画像の明るさを調節することができる。さらに、本Ｘ線診断装置１によれば、管電圧及び管電流の制御を組み合わせることができ、Ｘ線画像における全体的な明るさおよび暗さの制御の精度がさらに向上する。
【０１１２】
加えて、Ｘ線管５で発生されるＸ線が連続Ｘ線である場合、本Ｘ線診断装置１によれば、連続Ｘ線を容易にパルス化することができる。また、Ｘ線管５で発生されるＸ線がパルスＸ線である場合、本Ｘ線診断装置１によれば、高電圧の波尾部分に対応する不要なＸ線を除去（遮断）することも可能である。
【０１１３】
以上のことから、本Ｘ線診断装置１によれば、専用のＸ線管及び専用ユニットを使用することなく、低コスト、かつ簡単な仕組みでパルスＸ線撮影（パルス透視を含む）を実現することが出来る。さらに、Ｘ線管５で発生されるＸ線がパルスＸ線である場合、本Ｘ線診断装置１によれば、被検体に対する不要な被曝を低減することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態の各種処理および各種制御に係る各部は、１つまたは複数の電子回路（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ、メモリ、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の電子回路）により構成されてもよい。
【０１１５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１…Ｘ線診断装置、３…高電圧発生装置、５…Ｘ線管、７…パルスＸ線形成器、９…Ｘ線検出器、１１…サポートフレーム、１３…Ｘ線絞り（コリメータ）、１５…天板、１７…画像発生回路（画像発生部）、１９…通信インタフェース回路、２１…入力インタフェース回路（入力部）、２７…制御回路（制御部）、２９…記憶回路（記憶部）、３０…データバス、３１…表示回路（ディスプレイ）、５１…管球焦点、５３…Ｘ線放射窓、５５…Ｘ線の放射範囲、５７…陰極フィラメント、５９…陽極ターゲット、７１…第１センサ、７３…第２センサ、７５…第１回転駆動装置（モータ）、７７…第２回転駆動装置（モータ）、Ａｐ１…開口部分、Ａｐ２…開口部分、ＤＡ１…シャフト、ＲＡ１…円筒軸受、ＲＡ２…シャフト、ＲＰ１…第１回転盤、ＲＰ２…第２回転盤、Ｓｂｅ１…、開口部分Ａｐ１の両端を示すスリット、Ｓｂｅ２…、第２回転盤ＲＰ２において開口部分Ａｐ２の両端を示すスリット、Ｓｐ１…開口部分Ａｐ１の位置を示すスリット、Ｓｐ２…開口部分Ａｐ２の位置を示すスリット、Ｓｓ１…第１回転盤ＲＰ１において隣接する開口部分の間隔を示すスリット、Ｓｓ２…第２回転盤ＲＰ２において隣接する開口部分の間隔を示すスリット。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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