JP7224825B2 - Ｘ線診断装置およびｘ線高電圧装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線診断装置およびＸ線高電圧装置に関する。

Ｘ線診断装置のＸ線源として、例えば、回転陽極型のＸ線管が知られている。回転陽極型のＸ線管は、陽極の回転によって、陽極に設けられたターゲットの広い範囲に熱電子の衝撃を分散させる。そのため、回転陽極型のＸ線管は、固定陽極型のＸ線管よりも大きなＸ線出力を実現できる。

一方で、回転陽極型のＸ線管は、陽極の回転周波数と、Ｘ線管を格納する格納容器の共振周波数とが一致した場合に、当該格納容器が共振して、騒音を発生させることがある。このような共振を抑制する方法として、陽極の回転周波数が格納容器の共振周波数近傍の場合に、陽極を制動させる方法がある。

特開２０１３－１８２７６４号公報

しかしながら、以上のようなＸ線診断装置は、通常は特に問題ないが、本発明者の検討によれば、以下の点で改善の余地がある。

例えば、Ｘ線診断装置では、使用状況によって、Ｘ線管を支持するＣアーム等の支持器が様々な姿勢を取る。このとき、支持器の姿勢によっては、陽極の回転時に発生する振動によって当該支持器が共振し、騒音を発生させる場合がある。しかしながら、このような騒音への対策は、支持器の姿勢が様々に変化することから、困難となっている。

本発明が解決しようとする課題は、回転陽極型のＸ線管を支持する支持器の姿勢によらず騒音を低減することである。

実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線管と、駆動部と、支持器と、取得部と、制御部とを備える。Ｘ線管は、回転陽極を有する。駆動部は、回転陽極を回転させる。支持器は、Ｘ線管を傾斜可能に支持する。取得部は、支持器の姿勢を表す情報を取得する。制御部は、取得した姿勢を表す情報に基づいて、駆動部を制御する。

図１は、一実施形態に係るＸ線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、同実施形態におけるＸ線管を含むＸ線管装置の構成の一例を示す図である。 図３は、同実施形態におけるＣアーム装置の外観を示す図である。 図４Ａは、同実施形態におけるＣアーム装置の基準位置の一例を示す図である。 図４Ｂは、同実施形態におけるＣアーム装置の動作の一例を示す図である。 図４Ｃは、同実施形態におけるＣアーム装置の動作の一例を示す図である。 図５は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図６は、同実施形態におけるデータベースの一例を示す図である。 図７は、図５の再測定処理の動作を説明するためのフローチャートである。 図８は、同実施形態におけるデータベースの一例を示す図である。 図９は、同実施形態におけるＸ線管の制御動作を説明するためのフローチャートである。 図１０は、同実施形態における別の支持器を有するＸ線診断装置の外観を示す図である。 図１１は、他の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。

以下、図面を参照しながら各実施形態について説明する。解説済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付して重複する説明を省略し未解説の要素について主に述べる。

図１は、一実施形態に係るＸ線診断装置１の構成例を示すブロック図である。Ｘ線診断装置１は、Ｘ線高電圧装置２と、Ｘ線管３、Ｘ線検出器４、支持器５、および天板６を有する寝台と、計測器７と、画像発生回路８と、通信インタフェース９と、インタフェース１０と、制御回路１１と、記憶回路１２と、ディスプレイ１３とを備える。尚、計測器７は、必要に応じて取り外し可能である。

Ｘ線診断装置１は、例えば、血管造影検査などで用いられる循環器用Ｘ線透視診断装置などに相当する。また、Ｘ線診断装置１は、例えば、消化管造影検査などで用いられるＸ線透視診断装置などでもよい。

Ｘ線高電圧装置２は、Ｘ線制御回路２１と、処理回路２２と、記憶回路２３とを備える。Ｘ線高電圧装置２は、Ｘ線管３に印加する管電流と、Ｘ線管３に印加する管電圧とを発生する。Ｘ線高電圧装置２は、Ｘ線制御回路２１による制御のもとで、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３に印加し、Ｘ線撮影およびＸ線透視にそれぞれ適した管電圧をＸ線管３に印加する。尚、Ｘ線高電圧装置２は、支持器５の姿勢に関する情報を、支持器５から直接、或いは制御回路１１などを介して取得してもよい。

Ｘ線制御回路２１は、Ｘ線管３の制御に関するプロセッサである。Ｘ線制御回路２１は、インタフェース１０からＸ線照射条件を受け取る。Ｘ線制御回路２１は、Ｘ線照射条件に基づいてＸ線管３を制御する。尚、Ｘ線照射条件は、例えばＸ線照射ごとの管電圧の値、管電流の値、および照射時間などを示す。

また、Ｘ線制御回路２１は、支持器５の姿勢を表す情報に基づいて、Ｘ線管３の駆動部を制御してもよい。具体的には、Ｘ線制御回路２１は、記憶回路２３に記憶されたデータベースから、支持器５の姿勢に対応する陽極回転制御データを読み出す。そして、Ｘ線制御回路２１は、陽極回転制御データに基づいてＸ線管３の回転陽極を駆動する（回転させる）駆動部への入力信号を制御する。尚、データベースには、Ｃアーム角度、陽極回転制御データ（回転周波数および電圧波形）、動作音データ、および騒音判定が対応付けられて格納されている。また、本実施形態では、「支持器５の姿勢」は、Ｃアームの角度（Ｃアーム角度）によって規定されるものとするがこれに限らない。

処理回路２２は、ハードウェア資源として、プロセッサおよびメモリを備える。処理回路２２は、操作者によりインタフェース１０を介して入力された開始指示に応じて、記憶回路２３に記憶された制御プログラムを読み出す。処理回路２２は、読み出した制御プログラムに従って、Ｘ線管３を支持する支持器５の姿勢に起因する騒音を低減するための各機能を実行する。

処理回路２２の各機能は、例えば、姿勢設定機能２２ａ、収集機能２２ｂ、判定機能２２ｃ、更新機能２２ｄ、パラメータ設定機能２２ｅ、および取得機能２２ｆなどがある。尚、姿勢設定機能２２ａ、収集機能２２ｂ、判定機能２２ｃ、更新機能２２ｄ、およびパラメータ設定機能２２ｅは、Ｘ線管３を支持する支持器５の姿勢に起因する騒音を低減するためのデータベースを構築する際に実行され、取得機能２２ｆは、Ｘ線診断装置１の実運用時に実行される。

姿勢設定機能２２ａは、支持器５の姿勢を設定する。具体的には、姿勢設定機能２２ａは、データベースに格納されたＣアーム角度を読み出し、読み出したＣアーム角度の情報をＸ線制御回路２１へと出力する。或いは、姿勢設定機能２２ａは、読み出したＣアーム角度の情報を制御回路１１へと出力する。

収集機能２２ｂは、Ｘ線管３の陽極ブースト時の動作音を収集する。具体的には、収集機能２２ｂは、例えば、Ｘ線制御回路２１によるブースト開始の指示に基づいて動作音データの収集を開始し、Ｘ線管３をブーストしている期間（ブースト期間）において動作音データを収集する。収集機能２２ｂは、収集した動作音データを姿勢設定機能２２ａで設定した角度と対応させてデータベースに記憶する。尚、収集機能２２ｂは、動作音データに代わって振動データを取得してもよい。

本明細書における「ブースト」は、Ｘ線管３の回転陽極の回転周波数を、所望の回転周波数まで上げることを意味する。また、「ブースト期間」は、回転陽極の回転周波数を設定した時点から、回転陽極の回転周波数が安定するまでの期間を意味する。具体的には、「ブースト期間」は、例えば、回転陽極の回転周波数を、ゼロから６０Ｈｚ（或いは、５０Ｈｚ）まで上げる期間、ゼロから１８０Ｈｚ（或いは、１５０Ｈｚ）まで上げる期間、および６０Ｈｚ（或いは、５０Ｈｚ）から１８０Ｈｚ（或いは、１５０Ｈｚ）まで上げる期間に相当する。

判定機能２２ｃは、収集機能２２ｂで収集した動作音データが閾値を越えているか否かを判定することによって判定結果を出力する。具体的には、判定機能２２ｃは、例えば、動作音データが閾値を越えている場合は「ＮＧ」の判定結果を出力し、動作音データが閾値を越えていない場合は「ＯＫ」の判定結果を出力する。尚、収集機能２２ｂの判定方法は、これに限らず、ある閾値を一定期間超えている場合に「ＮＧ」の判定結果を出力するようにしてもよい。また、収集機能２２ｂは、動作音データに代わって振動データを判定するようにしてよい。

更新機能２２ｄは、判定機能２２ｃによって判定された判定結果に基づいて、記憶回路２３のデータベースを更新する。具体的には、更新機能２２ｄは、例えば、「ＮＧ」の判定結果の場合には、データベースにおける騒音判定の欄に「ＮＧ」を入力し、「ＯＫ」の判定結果の場合には、データベースにおける騒音判定の欄に「ＯＫ」を入力する。

パラメータ設定機能２２ｅは、陽極ブースト時のパラメータを設定する。具体的には、パラメータ設定機能２２ｅは、デフォルトで設定されている回転周波数とは異なる回転周波数をパラメータとしてＸ線制御回路２１に設定する。パラメータ設定機能２２ｅで設定される回転周波数は、騒音が発生しない回転周波数のうち、デフォルトで設定されている回転周波数に近いものが望ましい。尚、パラメータは、電圧波形でもよく、回転周波数および電圧波形の両方でもよい。

取得機能２２ｆは、支持器５の姿勢を取得する。取得機能２２ｆは、例えば、支持器５の姿勢を表す情報を、Ｘ線制御回路２１を介して、または制御回路１１などを介して取得してもよい。

なお、処理回路２２は、データベースに格納されている全ての姿勢で騒音を測定したか否かを判定してもよく、記憶回路２３のデータベースを参照し、騒音判定に「ＮＧ」があるか否かを判定してもよい。

記憶回路２３は、Ｘ線管３を支持する支持器５の姿勢に起因する騒音を低減するための制御プログラムを記憶している。また、記憶回路２３は、Ｘ線管３の陽極回転を制御するためのデータベースを記憶している。

Ｘ線管３は、Ｘ線高電圧装置２から印加された管電流と、Ｘ線高電圧装置２から印加された管電圧とに基づいてＸ線を発生する。Ｘ線管３によって発生されたＸ線は、被検体Ｐに照射される。本実施形態におけるＸ線管３は、回転陽極型のＸ線管に相当する。

また、Ｘ線管３の回転陽極は、Ｘ線制御回路２１が受け取ったパラメータに基づいて駆動する。具体的には、Ｘ線管３の回転陽極は、パラメータのうちの回転周波数に基づいて、回転が制御される。Ｘ線管３の回転陽極を駆動する（回転させる）ための回転周波数は、例えば、Ｘ線透視では６０Ｈｚ（或いは、５０Ｈｚ）が用いられ、Ｘ線撮影では１８０Ｈｚ（或いは、１５０Ｈｚ）が用いられる。しかしながら、回転周波数の値はこれらに限定されない。

また、Ｘ線管の回転陽極は、パラメータのうちの電圧波形に基づいて、回転が制御されてもよい。電圧波形は、通常は、電圧の立ち上がりを急峻にする（即ち、矩形波に近づける）ことでトルクを上げることができる。しかしながら、矩形波は、トルクが上げる分だけ、音が出やすくなる（即ち、騒音が発生しやすくなる）という傾向がある。そのため、騒音を低減したい場合は、電圧波形は、電圧の立ち上がりを緩やかに（例えば、サイン波に）すればよい。

図２において、Ｘ線管３を含むＸ線管装置の構成の一部が例示される。Ｘ線管装置は、固定子３１および回転子３２を有する駆動部と、ターゲット３３と、フィラメント３４とを備える。尚、Ｘ線管３は、通常、回転子３２と、ターゲット３３と、フィラメント３４とによって構成されるが、説明の便宜上、固定子３１も含む構成とする。即ち、本実施形態における「Ｘ線管」は、Ｘ線管装置の構成のうちのＸ線管以外の構成も含んでもよい。

固定子３１は、Ｘ線高電圧装置２から図示しない回路を介して、駆動電力の供給を受ける。固定子３１は、駆動電力の供給を受けて、回転磁界を発生させ、回転子３２を回転させる。即ち、固定子３１は、回転子３２とともに誘導電動機（交流モータ）を構成する。

回転子３２は、回転軸ＲＡ上にターゲット３３を支持している。回転子３２は、固定子３１が発生させる回転磁界によって、回転軸ＲＡ回りに回転する。即ち、回転子３２は、自身が回転することによってターゲット３３を回転させる。

ターゲット３３は、回転子３２の回転軸ＲＡ上に支持される。ターゲット３３は、回転子３２が回転することによって、回転軸ＲＡ回りに回転する。

フィラメント３４は、Ｘ線高電圧装置２から図示しない回路を介して、フィラメント電流の供給を受ける。フィラメント３４は、フィラメント電流の供給を受けて加熱されることによって、熱電子を放出する。

Ｘ線検出器４は、Ｘ線管３から発生され、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器４は、例えば、Ｘ線を検出することができるフラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：ＦＰＤ）を備える。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、間接変換形と直接変換形とがある。間接変換形とは、入射Ｘ線を蛍光体などのシンチレータによって光に変換し、変換された光を電気信号に変換する形式である。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。尚、Ｘ線検出器４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。

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、図示しないアナログディジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：Ａ／Ｄ変換器）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８に出力する。

支持器５は、互いに対向配置されたＸ線管３およびＸ線検出器４を傾斜可能に支持する。具体的には、支持器５は、Ｃアームに相当する。尚、支持器５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。また、支持器５は、ＣアームおよびΩアームによる構造に限定されず、例えば、Ｘ線管３およびＸ線検出器４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）による構造を有していてもよい。また、支持器５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。

図３において、Ｃアーム装置の外観が例示される。図３は、Ｘ線管３とＸ線検出器４とがその端部に取り付けられたＣアームを支持器５とするＣアーム装置を示している。支持器５は、支持器ホルダ５１を介してスタンド５２に支持される。支持器ホルダ５１の側面には、支持器５が矢印ａの方向に対してスライド自在に取り付けられている。支持器ホルダ５１は、スタンド５２に対して矢印ｂの方向に回動自在に取り付けられている。Ｘ線検出器４は、Ｘ線管３とＸ線検出器４とを結ぶ撮影軸方向に（矢印ｅの方向に）スライド自在に取り付けられている。

図示しない床面に配置された床旋回アーム５３の一方の端部は、床面に対して垂直な回動軸ｚ１を中心に（矢印ｃの方向に）回動自在に取り付けられる。床旋回アーム５３の他方の端部は、スタンド５２が床面に対して垂直な回動軸ｚ２を中心に（矢印ｄの方向に）回動自在に取り付けられている。

図４Ａにおいて、Ｃアーム装置の基準位置の一例が示される。図４Ａは、図３のＣアーム装置を側面から見た図に相当する。また、図４Ａは、図３のスタンド５２を矢印ｃの方向に９０度回転させ、図３の支持器ホルダ５１を矢印ｂの方向に１８０度回転させた状態に相当する。従って、図４Ａは、Ｘ線管３がＸ線検出器４の上方となるようにＣアームを回転させている状態となっている。このとき、Ｘ線管３とＸ線検出器４とを結ぶ撮影軸Ｌ１は、床面に垂直となっている。

図４Ｂにおいて、Ｃアーム装置の支持器５を矢印ａの一方向にスライドさせた一例が示される。具体的には、図４Ｂは、図４Ａの状態のＣアーム装置を基準として、Ｘ線管３が支持器ホルダ５１へ近づく方向に支持器５をスライドさせている。スライド後のＸ線管３とＸ線検出器４とを結ぶ撮影軸Ｌ２は、撮影軸Ｌ１に対して角度－θだけ傾けられている。

図４Ｃにおいて、Ｃアーム装置の支持器５を矢印ａの他方向にスライドさせた一例が示される。具体的には、図４Ｃは、図４Ａの状態のＣアーム装置を基準として、Ｘ線管３が支持器ホルダ５１から離れる方向に支持器５をスライドさせている。スライド後のＸ線管３とＸ線検出器４とを結ぶ撮影軸Ｌ３は、撮影軸Ｌ１に対して角度θだけ傾けられている。

本実施形態では、支持器５を矢印ａ方向にスライドさせた場合の姿勢について述べる。そこで、Ｃアームの角度を、例えば、角度Ａ～Ｇの７段階とする。具体的には、角度Ａを－θ、角度Ｄをゼロ、および角度Ｇをθとし、角度Ｂ，Ｃは、－θからゼロの間の角度とし、角度Ｅ，Ｆは、ゼロからθの間の角度とする。

図示しない寝台は、被検体Ｐが載置される天板６（臥位テーブルとも言う）を有する。天板６には、被検体Ｐが載置される。

図示しない駆動装置は、例えば、制御回路１１の制御によって、支持器５と寝台とをそれぞれ駆動する。Ｘ線透視時およびＸ線撮影時においては、Ｘ線管３とＸ線検出器４との間に、天板６に載置された被検体Ｐが配置される。また、駆動装置は、例えば、制御回路１１の制御によって、Ｘ線管３および支持器５を駆動する。また、駆動装置は、制御回路１１の制御のもとで、Ｘ線管３に対してＸ線検出器４を回転させてもよい。尚、駆動装置は、Ｘ線制御回路２１の制御によって、Ｘ線管３および支持器５を駆動してもよい。

計測器７は、例えば騒音計に相当する。計測器７は、例えば、Ｘ線制御回路２１の制御によって、Ｘ線管３の陽極ブースト時に発生する動作音を計測する。計測された動作音のデータ（動作音データ）は、例えば、時間と録音レベル（ｄＢ）とが対応付けられたものである。計測器７は、動作音データを記憶回路２３へと記憶する。尚、計測器７は、振動計（或いは、加速度計）でもよく、Ｘ線管３の陽極ブースト時に発生する振動を計測してもよい。即ち、計測器７は、動作音に直接的に、または間接的に関係する事象を計測可能であればその形態を問わない。

画像発生回路８は、Ｘ線検出器４からＡ／Ｄ変換器を介して出力されたディジタルデータに基づいてＸ線画像を発生する。画像発生回路８は、発生したＸ線画像を記憶回路１２および外部記憶装置（図示せず）などに出力する。

通信インタフェース９は、例えば、ネットワークおよび図示しない外部記憶装置に関する回路である。Ｘ線診断装置１によって得られたＸ線画像などは、通信インタフェース９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。

インタフェース１０は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。インタフェース１０は、制御回路１１に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し制御回路１１へと出力する。インタフェース１０は、例えば、マウス等のポインティングデバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスに相当する。尚、インタフェース１０は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品に限定されない。例えば、Ｘ線診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような場合もインタフェース１０の例に含まれる。インタフェース１０は、入力インタフェースと呼んでもよい。

制御回路１１は、Ｘ線診断装置１における各部、各回路、および駆動装置などを制御するプロセッサである。制御回路１１は、インタフェース１０から送られてくる操作者の指示などの情報を、図示しないメモリに一時的に記憶する。制御回路１１は、メモリに記憶された操作者の指示などに従って、Ｘ線撮影およびＸ線透視を実行するために、Ｘ線検出器４および駆動装置などを制御する。また、制御回路１１は、画像発生回路８におけるＸ線画像発生処理などを制御する。尚、制御回路１１は、Ｘ線制御回路２１の代わりに、インタフェース１０からＸ線照射条件を受け取り、Ｘ線高電圧装置２を制御してもよく、処理回路２２の各機能を実行してもよい。

記憶回路１２は、画像発生回路８で発生された種々のＸ線画像、Ｘ線診断装置１のシステム制御プログラム、制御回路１１において実行される診断プロトコル、インタフェース１０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Ｘ線透視に関する透視条件などの各種データ群、エラー情報、およびネットワークを介して送られてくる種々のデータなどを記憶する。

記憶回路１２は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの電気的情報を記録するメモリと、そのメモリに付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路から構成される。メモリとしては、ＨＤＤに限らず、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、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）など）、および半導体メモリなどが適宜、使用可能となっている。

ディスプレイ１３は、制御回路１１による制御のもとで、例えば画像発生回路８によって発生されたＸ線画像を表示する。ディスプレイ１３は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタ等の表示デバイスである。

（データベース構築の動作）
次に、以上のように構成されたＸ線診断装置１の動作について、図５のフローチャートおよび図６のデータベースを用いて説明する。以下の説明は、主に、Ｘ線管３を支持する支持器５の姿勢に起因する騒音を低減するためのデータベースを構築する動作について述べる。尚、図６のデータベースは、Ｃアーム角度、陽極回転制御データ（回転周波数および電圧波形）、動作音データ、および騒音判定が対応付けられて格納されている。

始めに、Ｘ線診断装置１を運用する前の据え付け作業時（或いは、点検時）に計測器７が取り付けられる。Ｘ線診断装置１は、操作者の指示により、Ｘ線管３に関する動作音を測定するためのプログラムが選択されると、プログラムの実行を開始することにより、ステップＳＴ１１を開始する。

ステップＳＴ１１において、姿勢設定機能２２ａは、支持器５を所望した姿勢に設定する。本実施形態では、姿勢は、例えば、図４Ａ～Ｃに示すように、Ｃアームを一方向にスライドさせる場合を想定する。具体的には、姿勢設定機能２２ａは、Ｃアームの角度を所定の値に設定する。尚、姿勢は、上記に限定されず、Ｃアーム装置が取り得るどのような姿勢でもよい。

Ｃアームの角度が所定の値に設定された後、処理回路２２は、Ｘ線管３の陽極を高速回転（陽極ブースト）させるようにＸ線制御回路２１に指示する。陽極ブーストさせるパラメータは、例えば回転周波数および電圧波形である。

ステップＳＴ１２において、収集機能２２ｂは、Ｘ線管３の陽極ブースト時の動作音を収集する。具体的には、収集機能２２ｂは、例えば、Ｘ線制御回路２１によるブースト開始の指示に基づいて動作音データの収集を開始し、Ｘ線管３をブーストしている期間において動作音データを収集する。収集機能２２ｂは、収集した動作音データをステップＳＴ１１で設定した角度と対応させて記憶回路２３に記憶する。

ステップＳＴ１３では、判定機能２２ｃは、ステップＳＴ１２で収集した動作音データが閾値を越えているか否かを判定する。動作音データが閾値を越えていない場合には、処理はステップＳＴ１４へと進み、そうでなければ、処理はステップＳＴ１５へと進む。

ステップＳＴ１４において、更新機能２２ｄは、記憶回路２３のデータベースにおける騒音判定の欄に「ＯＫ」を入力する。

ステップＳＴ１５において、更新機能２２ｄは、記憶回路２３のデータベースにおける騒音判定の欄に「ＮＧ」を入力する。

ステップＳＴ１６では、処理回路２２は、全ての姿勢で動作音を測定したか否かを判定する。全ての姿勢で動作音を測定している場合には、処理はステップＳＴ１７へと進む。そうでなければ、姿勢設定機能２２ａが異なる姿勢に支持器５を設定し、処理はステップＳＴ１２へと戻る。

ステップＳＴ１７では、処理回路２２は、記憶回路２３のデータベースを参照し、騒音判定に「ＮＧ」があるか否かを判定する。騒音判定に「ＮＧ」がある場合には、処理はステップＳＴ１８へと進み、そうでなければ処理は終了する。

以上のステップＳＴ１１からステップＳＴ１５までの流れを、図６のデータベースを用いて説明する。姿勢設定機能２２ａは、支持器５をＣアーム角度Ｂに設定する。その後、処理回路２２は、Ｃアーム角度Ｂに対応する回転周波数ｆ＿１および電圧波形ｖ＿１をＸ線制御回路２１に指示する。収集機能２２ｂは、Ｃアーム角度Ｂ、回転周波数ｆ＿１、および電圧波形ｖ＿１の状態で陽極ブーストさせた際の動作音データＳ＿Ｂを収集する。判定機能２２ｃは、動作音データＳ＿Ｂが閾値を越えたと判定し、更新機能２２ｄは、騒音判定「ＮＧ」を入力する。尚、Ｃアーム角度Ｇの場合、騒音判定「ＮＧ」が入力されるまでの動作は同様である。

図７において、図５のステップＳＴ１８における再測定処理のフローチャートが例示される。

ステップＳＴ２１において、姿勢設定機能２２ａは、支持器５を指定した姿勢に設定する。具体的には、姿勢設定機能２２ａは、Ｃアームの角度を、記憶回路２３のデータベースにおいて騒音判定に「ＮＧ」が入力されている角度に設定する。

ステップＳＴ２２において、パラメータ設定機能２２ｅは、陽極ブースト時のパラメータを設定する。具体的には、パラメータ設定機能２２ｅは、デフォルトで設定されている回転周波数とは異なる回転周波数をパラメータとしてＸ線制御回路２１に設定する。

ステップＳＴ２３において、収集機能２２ｂは、Ｘ線管３の陽極ブースト時の動作音を収集する。収集機能２２ｂは、収集した動作音データをステップＳＴ２１で設定した角度に対応させて記憶回路２３に記憶する。

ステップＳＴ２４では、判定機能２２ｃは、ステップＳＴ２３で収集した動作音データが閾値を超えているか否かを判定する。動作音データが閾値を超えていない場合には、処理はステップＳＴ２５へと進む。そうでなければ、パラメータ設定機能２２ｅが陽極ブースト時のパラメータを異なる値に設定し、処理はステップＳＴ２３へと戻る。

ステップＳＴ２５において、更新機能２２ｄは、記憶回路２３のデータベースにおける騒音判定に「ＯＫ」を入力する。

ステップＳＴ２６では、処理回路２２は、記憶回路２３のデータベースにおける騒音判定に「ＮＧ」があるか否かを判定する。騒音判定に「ＮＧ」がある場合には、姿勢設定機能２２ａが支持器５を異なる姿勢に設定し、処理はステップＳＴ２２へと戻る。そうでなければ、処理は終了する。

以上のステップＳＴ２１からステップＳＴ２５までの流れを、図８のデータベースを用いて説明する。ステップＳＴ２１に処理が進む時点において、騒音判定「ＮＧ」が入力されている場合、Ｃアーム角度は「Ｂ」および「Ｇ」である（図６参照）。始めに、姿勢設定機能２２ａは、支持器５をＣアーム角度Ｂに設定する。その後、パラメータ設定機能２２ｅは、Ｃアーム角度Ｂに対応する回転周波数をｆ＿１からｆ＿２に変更してＸ線制御回路２１に変更を指示する。収集機能２２ｂは、Ｃアーム角度Ｂ、回転周波数ｆ＿２、および電圧波形ｖ＿１の状態で陽極ブーストさせた際の動作音データＳ＿Ｂ’を収集する。判定機能２２ｃは、動作音データＳ＿Ｂ’が閾値未満であると判定し、更新機能２２ｄは、騒音判定「ＯＫ」を入力する。

次に、姿勢設定機能２２ａは、支持器５をＣアーム角度Ｇに設定する。その後、パラメータ設定機能２２ｅは、Ｃアーム角度Ｇに対応する回転周波数をｆ＿１からｆ＿３に変更してＸ線制御回路２１に変更を指示する。収集機能２２ｂは、Ｃアーム角度Ｇ、回転周波数ｆ＿３、および電圧波形ｖ＿１の状態で陽極ブーストさせた際の動作音データＳ＿Ｇ’を収集する（図示せず）。判定機能２２ｃは、動作音データＳ＿Ｇ’が閾値を越えたと判定する。処理は戻り、パラメータ設定機能２２ｅは、Ｃアーム角度Ｇに対応する電圧波形をｖ＿１からｖ＿２に変更してＸ線制御回路２１に指示する。収集機能２２ｂは、Ｃアーム角度Ｇ、回転周波数ｆ＿３、および電圧波形ｖ＿２の状態で陽極ブーストさせた際の動作音データＳ＿Ｇ’’を収集する。判定機能２２ｃは、動作音データＳ＿Ｇ’’が閾値未満であると判定し、更新機能２２ｄは、騒音判定「ＯＫ」を入力する。

なお、本実施形態では、ステップＳＴ１５をステップＳＴ１８の再測定処理に置き換えてもよい。この場合には、ステップＳＴ２６の処理が省略され、ステップＳＴ２５の処理の後にステップＳＴ１６の処理へ進み、更に、ステップＳＴ１７の処理が省略され、ステップＳＴ１６の処理がＹＥＳの場合に処理を終了する。

（実運用時の動作）
次に、前述の図５および図７の処理によって構築されたデータベースを用いたＸ線診断装置１の動作について、図９のフローチャートを用いて説明する。以下の説明は、主に、実運用時のＸ線診断装置１の動作について述べる。

始めに、寝台の天板６の上に被検体Ｐが載置される。Ｘ線診断装置１は、操作者の操作により、予め設定された検査種別および検査名が選択され、選択された検査種別および検査名に対応付けられた撮影条件（Ｘ線条件）を設定する。その後、Ｘ線診断装置１は、操作者の操作により、支持器５の姿勢が設定され、さらなる操作者の操作でインタフェース１０の撮影スイッチ（或いは、照射スイッチ）をＯＮにすることにより、Ｘ線撮影（Ｘ線透視）を開始し、ステップＳＴ３１を開始する。

ステップＳＴ３１において、取得機能２２ｆは、支持器５の姿勢を取得する。

ステップＳＴ３２において、Ｘ線制御回路２１は、記憶回路２３に記憶されたデータベースから、ステップＳＴ３１で取得した姿勢に対応する陽極回転制御データを読み出す。

ステップＳＴ３３において、Ｘ線制御回路２１は、ステップＳＴ３１で読み出した陽極回転制御データに基づいてＸ線管３を制御する。

具体例として、取得機能２２ｆで取得した支持器５の姿勢が、図８のＣアーム角度Ｇに一致する場合には、Ｘ線制御回路２１は、陽極回転制御データとして、回転周波数ｆ＿３および電圧波形ｖ＿２を読み出す。そして、Ｘ線制御回路２１は、回転周波数ｆ＿３および電圧波形ｖ＿２に基づいてＸ線管３の回転陽極を駆動する駆動部への入力信号を制御する。

（他の装置構成例）
図１０において、Ｘ線管３を支持する支持器５が、天板６を有する寝台と一体化しているＸ線診断装置１の外観が例示される。図１０は、典型的には、消化管造影検査などで用いられるＸ線透視診断装置に相当する。図１０では、Ｘ線管３の実効焦点を通り、天板６の下方に配置されたＸ線検出器４（図示せず）の検出面に垂直な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直であって天板６の長辺に沿った方向をＹ軸とし、Ｚ軸とＹ軸に平行な方向（天板６の短辺方向）をＸ軸と規定する。

Ｘ線管３は、支持器５の一端に支持される。支持器５は、一端でＸ線管３を支持し、他端が寝台に支持される。寝台は、支持器５を支持する。支持器５は、支点Ｏを通過するＸ軸方向の回転軸Ｒ回りに回転する。このとき、「支持器５の姿勢」は、天板６を含めた支持器５が回転軸Ｒ回りに回転する角度によって規定される。支持器５の角度は、例えば、天板６が床面と平行の状態をゼロ度とし、これを基準として天板６の傾きに応じて決まるものとする。

以上説明したように一実施形態によれば、Ｘ線診断装置は、Ｘ線管を傾斜可能に支持する支持器の姿勢を表す情報を取得し、取得した姿勢を表す情報に基づいて、Ｘ線管の回転陽極を回転させる駆動部を制御する。従って、このＸ線診断装置は、支持器の姿勢に応じて回転陽極を制御することによって、騒音の発生を未然に防ぐことができるため、回転陽極型のＸ線管を支持する支持器の姿勢によらず騒音を低減することができる。

また、検査および治療中の騒音を低減できるため、Ｘ線診断装置の操作者にとっては、騒音に起因したストレスを減少でき、患者にとっては、騒音に起因した不安感を減少できる。

また、一実施形態によれば、Ｘ線診断装置は、支持器の姿勢に対応付けられた回転周波数に基づいて、駆動部を制御することができるため、回転陽極の回転周波数と支持器の共振周波数との一致を防ぎ、共振による騒音の発生を防ぐことができる。

また、一実施形態によれば、Ｘ線診断装置は、支持器の姿勢に対応付けられた回転周波数および電圧波形に基づいて、駆動部を制御することができるため、回転陽極の回転周波数と支持器の共振周波数との一致を防ぎ、共振による騒音の発生を防ぐことができ、且つ電圧波形に起因する騒音も低減することができる。

また、一実施形態によれば、Ｘ線診断装置は、支持器の姿勢と、駆動部の制御に関するパラメータとを対応付けて記憶することができるため、回転陽極型のＸ線管を支持する支持器の姿勢によらず騒音を低減することができる。

また、一実施形態によれば、Ｘ線診断装置は、Ｘ線管を傾斜可能に支持する支持器の姿勢を設定し、設定された姿勢を、駆動部を制御するパラメータと対応付けて記憶する。また、このＸ線診断装置は、設定された姿勢において、Ｘ線管の陽極ブースト時に発生する音を収集し、収集結果が閾値を越えているかを示す情報を、設定された姿勢と対応付けて記憶する。また、このＸ線診断装置は、動作音が閾値を越えているか否かに基づいて、記憶されたパラメータを変更し、姿勢と、変更されたパラメータとを対応付けて記憶する。従って、このＸ線診断装置は、支持器の姿勢に応じて回転陽極を制御するためのパラメータを設定することによって、騒音の発生を未然に防ぐことができるため、回転陽極型のＸ線管を支持する支持器の姿勢によらず騒音を低減することができる。また、保守点検などで定期的にデータを再収集してデータベース（制御テーブル）を更新することにより、経時変化による共振ポイントの変化にも追従して、騒音を低減することができる。

また、一実施形態によれば、Ｘ線診断装置は、パラメータとして、回転周波数を含むため、回転陽極の回転周波数と支持器の共振周波数との一致を避けられ、共振による騒音の発生を防ぐことができる。

また、一実施形態によれば、Ｘ線診断装置は、パラメータとして、回転周波数および電圧波形を含むため、回転陽極の回転周波数と支持器の共振周波数との一致を避けられ、共振による騒音の発生を防ぐことができ、且つ電圧波形に起因する騒音も低減することができる。

また、一実施形態によれば、上記の内容がＸ線高電圧装置によって実現されてもよい。例えば、回転陽極を有するＸ線管と、回転陽極を駆動する駆動部と、Ｘ線管を傾斜可能に支持する支持器とを有するＸ線診断装置のためのＸ線高電圧装置は、支持器の姿勢を表す情報を取得し、取得した姿勢を表す情報に基づいて、駆動部を制御する。従って、このＸ線高電圧装置は、支持器の姿勢に応じて回転陽極を制御することによって、騒音の発生を未然に防ぐことができるため、回転陽極型のＸ線管を支持する支持器の姿勢によらず騒音を低減することができる。

（他の実施形態）
前述の一実施形態では、Ｘ線診断装置は、姿勢に対応付けられた情報に基づいて、Ｘ線管の駆動部を制御していた。他方、他の実施形態では、Ｘ線診断装置は、リアルタイムの動作音を収集し、収集した動作音の音量が閾値を越えている場合に、Ｘ線管の駆動部を制御する動作が追加される。これにより、Ｘ線診断装置は、例えば、支持器を傾けている動作の途中、即ち姿勢の経時変化によって発生しうる騒音を低減することができる。

他の実施形態では、パラメータ設定機能２２ｅは、判定機能２２ｃによって出力された判定結果に基づいて、Ｘ線制御回路２１の設定を変更する。具体的には、パラメータ設定機能２２ｅは、判定結果に基づいて、Ｘ線制御回路２１に設定されているパラメータを再設定する。パラメータ設定機能２２ｅは、「ＮＧ」（Ｎｏ Ｇｏｏｄ）の判定結果の場合にはパラメータを変更し、「ＯＫ」の判定結果の場合にはパラメータを変更しない。

Ｘ線制御回路２１は、変更されたパラメータに基づいて、Ｘ線管３の駆動部を制御する。尚、パラメータ設定機能２２ｅは、パラメータが再設定された際に、データベースの陽極回転制御データの値を書き換えてもよい。

図１１は、他の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。以下の説明は、主に、実運用時のＸ線診断装置１の動作について述べる。尚、ステップＳＴ４１を開始するまでの準備は、ステップＳＴ３１を開始するまでの準備と同様であるため、説明を省略する。また、ステップＳＴ４１からステップＳＴ４３までの動作は、ステップＳＴ３１からステップＳＴ３３までの動作と同様であるため、説明を省略する。

（ステップＳＴ４４）
収集機能２２ｂは、Ｘ線管３の動作音を収集する。

（ステップＳＴ４５）
判定機能２２ｃは、ステップＳＴ４４で収集した動作音データが閾値を越えている否かを判定する。動作音データが閾値を越えている場合には、処理はステップＳＴ４６へと進む。そうでなければ、処理は終了する。

（ステップＳＴ４６）
パラメータ設定機能２２ｅは、Ｘ線制御回路２１に設定されているパラメータを再設定する。

（ステップＳＴ４７）
Ｘ線制御回路２１は、ステップＳＴ４６で再設定したパラメータに基づいてＸ線管３を制御する。ステップＳＴ４７の動作の後は、再度ステップＳＴ４４に戻る。つまり、パラメータ再設定後の動作音を判定し、動作音が閾値を下回るまでステップＳＴ４４からステップＳＴ４７の処理を繰り返し行う。一方、ステップＳＴ４５において動作音が閾値を下回った場合に処理は終了する。

（変形例）
前述の他の実施形態では、Ｘ線診断装置は、動作音を自動で判定することによってＸ線管の駆動部を制御していた。他方、変形例では、Ｘ線診断装置は、操作者の指示を受け付けることによってパラメータの再設定を行うようにしてもよい。これにより、Ｘ線診断装置は、例えば、個別の操作者（或いは、被検体）の感覚に応じてパラメータの再設定ができる。

変形例では、取得機能２２ｆは、インタフェース１０を介した操作者の指示を取得する。操作者の指示は、例えば、パラメータの変更に関する情報に相当する。操作者は、例えば、騒音が発生していると知覚した場合に、インタフェース１０によりＸ線制御回路２１のパラメータを変更させる指示を行う。

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）、およ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。

プロセッサは、記憶回路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。尚、記憶回路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よい。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。

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、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。

一実施形態における取得機能２２ｆ、Ｘ線制御回路２１、および記憶回路１２は、特許請求の範囲における取得部、制御部、および記憶部の一例である。一実施形態における姿勢設定機能２２ａ、収集機能２２ｂ、判定機能２２ｃ、およびパラメータ設定機能２２ｅ、は、特許請求の範囲における姿勢設定部、収集部、判定部、およびパラメータ設定部の一例である。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、回転陽極型のＸ線管を支持する支持器の姿勢によらず騒音を低減することができる。

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、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、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範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ Ｘ線診断装置
５ 支持器
６ 天板
３１ 固定子
３２ 回転子
３３ ターゲット
３４ フィラメント
５１ 支持器ホルダ
５２ スタンド
５３ 床旋回アーム
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 撮影軸
Ｐ 被検体
ｚ１，ｚ２ 回動軸
Ｒ，ＲＡ 回転軸

Claims (14)

1. 回転陽極を有するＸ線管と、
   前記回転陽極を回転させる駆動部と、
   前記Ｘ線管を傾斜可能に支持する支持器と、
   前記支持器の傾斜に関する姿勢を表す情報を取得する取得部と、
   取得した前記姿勢を表す情報に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と
   を具備する、Ｘ線診断装置。
2. 前記制御部は、前記姿勢に対応付けられた回転周波数に基づいて、前記駆動部を制御する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
3. 前記制御部は、前記姿勢に対応付けられた電圧波形に基づいて、前記駆動部を制御する、請求項１または請求項２に記載のＸ線診断装置。
4. 前記姿勢と、前記駆動部の制御に関するパラメータとを対応付けて記憶する記憶部
   を更に具備する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
5. 前記Ｘ線管から発生する音を収集する収集部と、
   前記収集部による収集結果が音の大きさに関する閾値を越えているか否かを判定する判定部と、
   前記判定部による判定結果に基づいて、前記駆動部の制御に関するパラメータを再設定するパラメータ設定部
   を更に具備する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
6. 前記姿勢と、再設定されたパラメータとを対応付けて記憶する記憶部
   を更に具備する、請求項５に記載のＸ線診断装置。
7. ユーザの操作に応じて、前記駆動部の制御に関するパラメータを再設定するパラメータ設定部
   を更に具備する、請求項１に記載のＸ線診断装置。
8. 回転陽極を有するＸ線管と、
   前記回転陽極を回転させる駆動部と、
   前記Ｘ線管を傾斜可能に支持する支持器と、
   前記支持器の傾斜に関する姿勢を設定する姿勢設定部と、
   設定された前記支持器の姿勢を、前記駆動部を制御するパラメータと対応付けて記憶する記憶部と
   を具備する、Ｘ線診断装置。
9. 設定された前記姿勢において、前記Ｘ線管の陽極ブースト時に発生する音を収集する収集部
   を更に備え、
   前記記憶部は、前記収集部による収集結果が音の大きさに関する閾値を越えているかを示す情報を、前記設定された姿勢と対応付けて記憶する、請求項８に記載のＸ線診断装置。
10. 前記収集部による収集結果が前記閾値を越えているか否かに基づいて、前記記憶部に記憶された前記パラメータを変更するパラメータ設定部
    を更に備え、
    前記記憶部は、前記姿勢と、変更された前記パラメータとを対応付けて記憶する、請求項９に記載のＸ線診断装置。
11. 前記パラメータは、回転周波数を含む、請求項８に記載のＸ線診断装置。
12. 前記パラメータは、電圧信号を含む、請求項８または請求項１１に記載のＸ線診断装置。
13. 前記支持器の姿勢を表す情報を取得する取得部と、
    前記記憶部を参照し、取得した前記姿勢を表す情報と、前記記憶部に記憶された前記パラメータとに基づいて、前記駆動部を制御する制御部
    を更に具備する、請求項８に記載のＸ線診断装置。
14. 回転陽極を有するＸ線管と、前記回転陽極を回転させる駆動部と、前記Ｘ線管を傾斜可能に支持する支持器とを有するＸ線診断装置のためのＸ線高電圧装置であって、
    前記支持器の傾斜に関する姿勢を表す情報を取得する取得部と、
    取得した前記姿勢を表す情報に基づいて、前記駆動部を制御する制御部と
    を具備する、Ｘ線高電圧装置。

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