放射線撮影装置及びその方法並びにプログラム
【課題】 放射線発生装置との煩雑な接続なしに放射線発生装置と撮像手段の同期動作が可能となる放射線撮影装置を提供する。
【解決手段】 放射線撮影装置は、放射線発生装置から放射された放射線パルスに基づいて放射線画像を撮像する撮像手段と、前記放射線パルスを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、を備える。前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算する演算手段を有し、前記演算手段で演算した前記放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段を制御する。
【解決手段】 放射線撮影装置は、放射線発生装置から放射された放射線パルスに基づいて放射線画像を撮像する撮像手段と、前記放射線パルスを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、を備える。前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算する演算手段を有し、前記演算手段で演算した前記放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線等を用いた放射線撮影を行う放射線撮影装置及びその方法並びにプログラムに関するものである。ここで、本明細書では、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども、放射線に含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の放射線撮影装置を含む放射線撮影システムの概略構成を示す図である。また、図５は、従来の放射線撮影装置に用いられる撮像手段の模式的回路図である。さらに図６は、従来の放射線撮影装置の駆動タイミング例を示す図である。
【０００３】
図４に示すように、従来の放射線撮影システム４００は、放射線発生装置４０１、撮像手段４０２、放射線Ｉ／Ｆ４０３、制御手段４０４で構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照。）。撮像手段４０２は制御手段４０４とケーブル４０５ｃで接続されており、撮像手段４０２には制御手段４０４から駆動パルスなどの制御信号が供給される。また放射線発生装置４０１と制御手段４０４は放射線Ｉ／Ｆ４０３を介して接続されている。このとき放射線発生装置４０１と放射線Ｉ／Ｆ４０３との間はケーブル４０５ｂで接続されている。また、放射線Ｉ／Ｆ４０３と制御手段４０４との間はそれぞれケーブル４０５ａで接続されている。
【０００４】
特許文献４などに開示されている従来の放射線撮影装置に用いられる撮像手段４０２について、図５を用いて説明する。撮像手段４０２はアモルファスシリコンを用いてそれぞれ形成されるＰＩＮ型フォトダイオードなどの光電変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子で構成される画素を二次元に配列し、マトリクス駆動を行うエリアセンサ５０１を有している。各画素のＰＩＮ型フォトダイオードの共通電極側には電源からバイアス電圧Ｖｓが印加される。また各画素のＴＦＴのゲート電極は共通ゲートラインＶｇ１〜３に接続されており、共通ゲートラインは図示しないシフトレジスタなどで構成されるゲート駆動装置５０２に接続される。一方各ＴＦＴのソース電極は共通データラインＳｉｇ１〜３に接続され、入力アンプ５０４、サンプルホールド５０５、アナログマルチプレクサ５０６、出力アンプ５０７、ＬＰＦ回路５０８などで構成される読み出し装置５０３で画像信号として出力される。
【０００５】
次に、図６のタイミング図を用いて従来の放射線撮影システム４００の動作について説明する。図６においてＲＥＳ、Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、ＳＭＰＬの各信号は図４の制御手段４０４から撮像手段４０２に供給される制御信号であり、図５にも示されている。ここで、ＲＥＳは共通データラインおよび入力アンプ５０４のリセット、Ｖｇ１〜Ｖｇ３は各共通ゲートラインのＴＦＴのゲートに印加する信号、ＳＭＰＬはサンプルホールド５０５の容量へ電荷を転送するための信号である。アナログ出力は読み出し装置５０３から出力される被写体の情報を含む出力信号である。
【０００６】
従来の放射線撮影システム４００は、放射線発生装置４０１と撮像手段４０２とを同期して動作させるために、共通の制御手段４０４を用いて放射線発生装置４０１及び撮像手段４０２にそれぞれ制御信号を与えている。これによって、制御手段４０４から放射線Ｉ／Ｆ４０３に与えられる放射線制御信号Ａと、制御手段４０４から撮像手段４０２に与えられる放射線制御信号Ｃと、を同期させることができる。
【特許文献１】特開平０８−１３０６８２号公報
【特許文献２】特開平０８−２５７０２６号公報
【特許文献３】特開２００１−２９６３６３号公報
【特許文献４】特表平０５−５０３７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、放射線Ｉ／Ｆ４０３にはリレー等の素子が用いられるため、タイミング遅延が生じうる。そのため、放射線制御信号Ａは、所定期間（例えば図６の期間Ｄ）遅延した放射線制御信号Ｂとして、放射線発生装置４０１に与えられる場合がある。この場合、放射線発生装置４０１は、放射線制御信号Ａよりも所定期間遅延した放射線制御信号Ｂに従って、撮像手段４０２に対しパルス状の放射線を発生することになる。
【０００８】
パルス放射線照射の放射線撮影システムの場合、図６に示したＡ−Ｂ間、Ａ’−Ｂ’間の読み出し期間中は放射線照射が禁止される場合がある。そのため、制御手段４０４は、上記放射線パルスの遅延などを鑑みたタイミングマージンを設定し、撮像手段４０２に対してＲＥＳ、Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、ＳＭＰＬなどの制御信号を供給しなければならなかった。
【０００９】
また、放射線Ｉ／Ｆに用いられるリレー素子は、遅延が大きくまた不安定であるため、精密なタイミングの制御が困難であり、タイミングの制約を受けやすい。この制約のために高速の読み出しが余儀なくされ、その結果としてノイズ帯域に不利となる場合があった。
【００１０】
また、放射線発生装置と撮像手段とを同期させずに、連続放射線を被写体に照射して撮影する方法もあるが、被写体の動きがぼやけて画質を低下させてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した課題を考慮してなされたもので、放射線発生装置と撮像手段との同期動作をより確実に機能させることができる放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【００１２】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたものである。本発明の第１の側面に係る放射線撮影装置においては、放射線発生装置から放射された放射線パルスに基づいて放射線画像を撮像する撮像手段と、前記放射線パルスを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算する演算手段を有し、前記演算手段で演算した前記放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
ここで、制御手段による撮像手段の制御には、例えば撮像手段において格子状に配列された各画素から放射線の受光量に応じた画素信号を読み出すための制御信号を出力することが含まれる。また、上記放射線パルスは、放射線発生装置から照射されるものである。
【００１４】
本発明の第２の側面に係る放射線撮影システムにおいては、放射線発生装置と上記の放射線撮影装置と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の側面に係る放射線撮影方法においては、放射線画像を撮像する撮像手段に放射線パルスを照射する照射工程と、前記放射線パルスを検出する検出工程と、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御工程と、を含み、前記制御工程では、前記検出工程での検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算し、前記演算した放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の側面に係るプログラムにおいては、上記の放射線撮影方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の側面に係るコンピュータ可読記憶媒体においては、上記のプログラム格納したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によって、放射線パルスを照射する放射線発生装置との煩雑な接続やインターフェイスを設けることなく、放射線発生装置が照射する放射線パルスのタイミングと撮像手段における撮像動作タイミングとの同期動作をより確実に機能させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。尚、本実施形態においては放射線としてＸ線を例にあげて説明するが、これに限定されず、α線、β線、γ線などが含まれうる。
【００２０】
図１は、本発明の好適な一実施形態における放射線撮影装置の概略構成を示す図である。
【００２１】
図１において、１００は放射線撮影装置であり、撮像手段１０２、放射線パルス検出手段１０３、及び制御手段１０４を含む。放射線発生装置１０１は、放射線撮影装置１００の撮像手段１０２に対して、パルス状の放射線（以下、放射線パルスとする）を照射する。このように、放射線撮影装置１００及び放射線発生装置１０１を含む放射線撮影システムが構成される。撮像手段１０２は、制御手段１０４からの制御信号に応じたタイミングで、放射線発生装置１０１から照射される放射線の強弱を感知して放射線画像を撮像する。放射線パルス検出手段１０３は、放射線発生装置１０１から照射される放射線パルスの変化を検出して、検出信号を制御手段１０４へ出力する。
【００２２】
従来の図４の放射線撮影システムと比較すると、本実施形態における放射線撮影システムは従来の放射線撮影システムと異なる以下の特徴を有する。
【００２３】
まず、本実施形態における放射線撮影システムでは、放射線発生装置１０１と放射線撮影装置１００の制御手段１０４がケーブルで接続されておらず、これらの装置間で通信を行う必要もない。また、本実施形態における放射線撮影システムは、放射線パルス検出手段１０３が設けられている。放射線パルス検出手段１０３が出力する放射線パルスの変化の検出信号は制御手段１０４へ入力される。制御手段１０４は、放射線パルス検出手段１０３での検出結果に基づいて撮像手段１０２を制御することができる。放射線パルス検出手段１０３は、結晶シリコンを用いて形成されるＰＩＮ型フォトダイオードを含むフォトタイマなどで構成することができ、放射線発生装置１０１が照射する放射線パルスの立ち上がりと立下りを高精度に検出可能である。なお、本実施形態においては、放射線パルス検出手段１０３と制御手段１０４との間の接続、および制御手段１０４と撮像手段１０２との間の接続を、ケーブル１０５を用いて行っている。しかしながら、本発明の好適な実施の形態において、これらの接続はケーブルに限るものではなく、無線ＬＡＮや赤外線通信等の無線通信を用いても良い。
【００２４】
次に、図１に示した撮像手段１０２の詳細な構成例を示し説明する。
【００２５】
図３は、図１に示した撮像手段１０２の詳細な構成例を示す図である。図３において、エリアセンサ２０１は、アモルファスシリコンを用いて形成されるＰＩＮ型フォトダイオードＰＤ等の変換素子及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔ１などのスイッチング素子で構成される画素が二次元に配列され、マトリクス駆動を行う。エリアセンサ２０１が備える各画素のＰＩＮ型フォトダイオードＰＤの共通電極側には電源からバイアス電圧Ｖｓが印加されている。また各画素のＴＦＴ・Ｔ１のゲート電極は共通ゲートラインＶｇ１〜３に接続されており、共通ゲートラインＶｇ１〜３はゲート駆動装置２０２に接続される。ゲート駆動装置２０２は、例えばシフトレジスタなどで構成される。
【００２６】
一方、各ＴＦＴ・Ｔ１のソース電極は共通データラインＳｉｇ１〜３に接続され、読み出し装置２０３へ画素信号が出力される。読み出し装置２０３は、入力アンプ２０４、サンプルホールド２０５、アナログマルチプレクサ２０６、出力アンプ２０７、ＬＰＦ回路２０８、及び抵抗値制御部２０９を含み、共通データラインＳｉｇ１〜３より入力される画素信号を基に、画像信号を生成してアナログで出力する。
【００２７】
図３に示した撮像手段１０２において、図５に示した従来の撮像手段と異なる特徴について説明する。まず、読み出し装置２０３の出力アンプ２０７に接続されたローパスフィルタ（以下ＬＰＦと略記する）回路２０８を有し、ＬＰＦ回路２０８が可変抵抗を有する点と、ＬＰＦ回路２０８の可変抵抗回路の抵抗値が抵抗値制御部２０９による制御により変更できる点が異なる。これにより、読み出し装置２０３の出力アンプ２０７に接続されたＬＰＦ回路２０８のカットオフ周波数が、抵抗値制御部２０９の制御に応じて制御可能である。具体的には、図１の制御手段１０４からの制御信号に応じて抵抗値制御部２０９は動作する。言い換えると、制御手段１０４は、撮像手段１０２の出力信号に対する周波数帯域の制限処理を制御できる。例えば、制御手段１０４は、エリアセンサ２０１の駆動スピードに応じて、ＬＰＦ回路２０８の周波数帯域を変化させることができる。これにより、撮像手段１０２の出力信号のノイズ低減を実現できる。なお、本実施形態ではエリアセンサを変換素子であるアモルファスシリコンを用いて形成されたＰＩＮ型フォトダイオードとスイッチング素子であるＴＦＴとで構成するもので説明した。しかしながら、本発明の好適な実施の形態はこれに限定されるものではなく、光電変換素子としてＰＩＮ型フォトダイオードの代わりにアモルファスシリコンを用いて形成されたＭＩＳ型センサを用いても良い。また放射線撮影装置を形成する場合は、エリアセンサ上にヨウ化セシウムなどの放射線を光電変換素子が検知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体であるシンチレータを配置することが望ましい。この場合、変換素子は光電変換素子とシンチレータにより構成される。また、変換素子としてヨウ化鉛、ヨウ化水銀、アモルファスセレン、ガリウム砒素など放射線を直接電荷に変換する材料を用いて構成してもよい。さらに、光電変換素子を用いたエリアセンサの材料はアモルファスシリコンに限定されるものではなく、多結晶シリコンや単結晶シリコンを用いてもよい。単結晶シリコンを用いてエリアセンサを構成する場合には、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの変換素子を用いることができる。
【００２８】
次に、図３で説明した撮像手段１０２の動作について説明する。
【００２９】
図２は、図３で説明した撮像手段１０２の駆動タイミング例を示す図である。図２に示すように、本実施形態の放射線発生装置１０１は周期的に放射線パルスを発生する。本実施形態における放射線撮影装置１００は、この放射線パルスを連続的に読み出すことが可能である。放射線パルス検出手段１０３は、図２に示す、最初の放射線パルス（実際の放射線照射）の立ち上がりＴ１、最初の放射線パルスの立下りＴ２、次の放射線パルスの立ち上がりＴ１’などを検出する。この検出信号を受信した制御手段１０４は、放射線発生装置１０１からの放射線パルスのパルス幅やパルスの周期を計算する機能（演算手段）を有する。次に、制御手段１０４は、計算した放射線パルスのパルス幅及びパルスの周期に基づき、撮像手段１０２の駆動を図２に示すように制御する。具体的には、制御手段１０４は、撮像手段１０２に対してＲＥＳ、Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、ＳＭＰＬなどの制御信号を供給することで、撮像手段１０２を駆動している。例えば、制御手段１０４は、求めた放射線パルスのパルス幅やパルスの周期に応じて、撮像手段１０２のフレームレートを制御する。
【００３０】
まず、制御手段１０４は、期間Ｔ１’〜Ｔ２’の放射線パルスが立ち上がっている期間中は撮像手段１０２を蓄積状態とする。次に、制御手段１０４は、放射線パルス立下りタイミングＴ２’と次の放射線パルスにおける立ち上がりタイミングＴ１’’との間で画素信号の読み出し処理が完了するように駆動スピードを制御する。すなわちＲＥＳによるリセット動作、Ｖｇ１〜３による電荷転送動作、ＳＭＰＬによるサンプルホールドがＴ２’とＴ１’’の間で完了するようにする。またあわせて読み出し装置２０３の出力アンプ２０７に接続されるＬＰＦ回路２０８の周波数帯域を駆動スピードに応じて変化させる。これにより、駆動スピードに応じてＬＰＦ回路２０８で決定される出力アンプ２０７の周波数帯域を変化させることができ、出力信号のノイズ低減を実現できる。
【００３１】
ここで、図７に本実施形態の制御手段１０４の具体的な構成例を示す。放射線パルス立ち上がり時間メモリ１０６および放射線パルス立下り時間メモリ１０７は、それぞれ図２に示す時刻Ｔ１、Ｔ１’、Ｔ１’’、Ｔ１’’’・・・およびＴ２、Ｔ２’、Ｔ２’’、Ｔ２’’’・・・を順次記憶及び更新し、演算手段１０８に入力する。これらメモリからの情報に基づいて、演算手段１０８は、パルス周期及びパルス幅を算出し、駆動タイミング生成手段１０９にエリアセンサ駆動のための信号を生成させる。ここで、図７において、駆動タイミング生成手段１０９は、ＲＥＳ、Ｖｇ１〜３、ＳＭＰＬ、ＬＰＦ帯域制御信号を生成しているが、これらの信号のみに限定されるものではない。例えば、ゲート駆動装置２０２をシフトレジスタで構成する場合はＶｇ１〜３の代わりにスタートパルス、シフトクロック、イネーブル信号などを生成してもよい。さらに、本実施形態においては、制御手段１０４と撮像手段１０２を別に設けているが、制御手段の一部あるいはすべての機能を撮像手段に内蔵してもよい。昨今の医療現場においては、カセッテと呼ばれる可搬型の撮像手段が用いられる場合がある。したがって、本発明の制御手段１０４の一部あるいはすべての機能を撮像手段１０４に内蔵することはより望ましい。ここで、図８は本発明の好適な実施の形態に係る放射線撮影装置を用いた放射線撮影システムを示す図である。６０４０は可搬型の撮像手段である。また６０５０は移動可能なモバイル型の放射線発生装置である。６０６０はモバイル型の放射線発生装置６０５０から発生された放射線、６０６１は患者あるいは被験者者、６０６２は患者あるいは被験者の胸部である。また更に、６０７０は撮像手段６０４０からの電気信号を画像処理するイメージプロセッサ、６０８０は画像処理された画像情報を表示するディスプレイ、６０９０は画像情報を伝送するための電話回線などの伝送手段である。また、６１００は画像情報をフィルム６１１０に出力するためのフィルムプロセッサなどの現像手段である。放射線パルス検出手段は６０４０の可搬型撮像手段に内蔵されることが望ましい。また制御手段１０４の機能の一部またはすべてはイメージプロセッサ６０７０の内部に設けても良いし、可搬型撮像手段６０４０に内蔵してもよい。可搬性の観点では制御手段１０４の機能が可搬型撮像手段６０４０に内蔵されることがより望ましい。
【００３２】
以上の処理を、放射線撮影装置１００は、期間Ｔ１’’〜Ｔ２’’の放射線パルスや期間Ｔ１’’’〜Ｔ２’’’の放射線パルスにも適時行う。これにより、本実施形態における放射線撮影装置１００は、制御手段１０４と放射線発生装置１０１との間をケーブルなどで接続することなく、放射線発生装置１０１が照射する放射線パルスと同期させて撮像手段１０２を駆動して放射線画像を読み出すことが可能となる。すなわち、従来必要であった放射線発生装置１０１と制御手段１０４を接続するためのケーブル及び放射線Ｉ／Ｆが不要となり、放射線撮像システムをよりシンプルに構成できる。また、従来の放射線Ｉ／Ｆでは対応できない場合があったが、本実施形態の放射線撮影装置１００は、メーカの違いなどにより仕様が異なる放射線発生装置に対しても対応可能である。
【００３３】
本実施形態における放射線撮影装置１００のような構成は、放射線発生装置１０１との煩雑なケーブル接続が不要なため、可搬型の放射線撮影装置に適用しても好適である。また、本実施形態では放射線パルス検出手段１０３を撮像手段１０２の近傍に設けているが、放射線発生装置１０１の近傍あるいは被写体近傍に設けても良い。また放射線パルス検出手段１０３を撮像手段１０２の内部に設けても良いし、あるいは撮像手段１０２自身の少なくとも一部の出力を利用して放射線パルスの検出を行っても良い。
【００３４】
また、本実施形態における放射線撮影装置１００においては、放射線発生装置１０１が出力する周期的な放射線パルスのタイミングに対して従来の図６に示す期間Ｄのような遅延が生じないので、タイミングの制約が低減され、撮像手段１０２において従来のような高速読み出しが不要となる。これにより、蓄積や画素信号の読み出しに十分な時間を確保できるので、従来よりＳ／Ｎ比の良好な（ノイズが低減されている）放射線画像を撮影可能な放射線撮影装置を提供することができる。また、本実施形態の放射線撮影システムでは、放射線Ｉ／Ｆを利用していないので、従来のように放射線Ｉ／Ｆ（リレー素子）の遅延が大きいことによるタイミング誤差が生じることもない。さらに、本実施形態の制御手段１０４の構成によれば、パルス周期およびパルス幅をリアルタイムで演算することで、撮像手段の駆動をリアルタイムで制御することが可能となる。診断に用いる放射線発生装置のパルス周期、パルス幅は発生装置の特性、あるいは診断の仮定において変化する場合がある。本発明の好適な実施の形態によればリアルタイムで撮像手段の駆動を変更可能なため、上述のような放射線発生装置のパルス周期、パルス幅の変化にも対応可能であるため、使い勝手がよい。
【００３５】
また、上述した実施形態において制御手段１０４の演算機能等は、ハードウェアにより実現したが、この限りではなく、各処理機能を実現する為のプログラムをメモリから読み出してＣＰＵ（中央演算装置）が実行することによりその機能を実現させてもよい。すなわち、制御手段１０４のハードウェア構成として、ＣＰＵ及びメモリを少なくとも含む構成としてもよい。
【００３６】
また、本発明の好適な実施の形態は、上述した構成に限定されるものではなく、制御手段１０４の各処理の少なくとも一部の機能を専用のハードウェアで実現してもよい。また、上述したメモリは、典型的にはコンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリやＲＯＭなどが含まれる。しかしながら、メモリは、光磁気ディスク装置、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ以外の揮発性のメモリ、あるいはこれらの組合せによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されてもよい。
【００３７】
また、制御手段１０４の各機能を実現する為のプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各処理を行っても良い。なお、コンピュータシステムには、ＯＳなどのソフトウェアだけでなく、周辺機器等のハードウェアが含まれうる。具体的には、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行う。本発明では、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含むものである。
【００３８】
また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、典型的にはフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置が含まれる。しかしながら、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものが含まれてもよい。
【００３９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体には、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体が含まれる。
【００４０】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現する為のものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４１】
また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体およびプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
【００４２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変形も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、Ｘ線，γ線などの放射線を検出する放射線検出装置に好適に用いられ、医療画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置などに応用される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成を示す図である。
【図２】撮像手段１０２の駆動タイミング例を示す図である。
【図３】図１に示した撮像手段１０２の詳細な構成例を示す図である。
【図４】従来の放射線撮影装置を含む放射線撮影システムの概略構成を示す図である。
【図５】従来の放射線撮影装置に用いられる撮像手段の模式的回路図である。
【図６】従来の放射線撮影装置の駆動タイミング例を示す図である。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係る制御手段１０４の具体的な構成例を示す図である。
【図８】本発明の好適な実施の形態に係る放射線撮影装置を用いた放射線撮影システムを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００ 放射線撮影装置
１０１ 放射線発生装置
１０２ 撮像手段
１０３ 放射線パルス検出手段
１０４ 制御手段
１０５ａ，１０５ｂ ケーブル
１０６ 放射線パルス立ち上がり時間メモリ
１０７ 放射線パルス立ち下がり時間メモリ
１０８ 演算手段
１０９ 駆動タイミング発生手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線等を用いた放射線撮影を行う放射線撮影装置及びその方法並びにプログラムに関するものである。ここで、本明細書では、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども、放射線に含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の放射線撮影装置を含む放射線撮影システムの概略構成を示す図である。また、図５は、従来の放射線撮影装置に用いられる撮像手段の模式的回路図である。さらに図６は、従来の放射線撮影装置の駆動タイミング例を示す図である。
【０００３】
図４に示すように、従来の放射線撮影システム４００は、放射線発生装置４０１、撮像手段４０２、放射線Ｉ／Ｆ４０３、制御手段４０４で構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３を参照。）。撮像手段４０２は制御手段４０４とケーブル４０５ｃで接続されており、撮像手段４０２には制御手段４０４から駆動パルスなどの制御信号が供給される。また放射線発生装置４０１と制御手段４０４は放射線Ｉ／Ｆ４０３を介して接続されている。このとき放射線発生装置４０１と放射線Ｉ／Ｆ４０３との間はケーブル４０５ｂで接続されている。また、放射線Ｉ／Ｆ４０３と制御手段４０４との間はそれぞれケーブル４０５ａで接続されている。
【０００４】
特許文献４などに開示されている従来の放射線撮影装置に用いられる撮像手段４０２について、図５を用いて説明する。撮像手段４０２はアモルファスシリコンを用いてそれぞれ形成されるＰＩＮ型フォトダイオードなどの光電変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子で構成される画素を二次元に配列し、マトリクス駆動を行うエリアセンサ５０１を有している。各画素のＰＩＮ型フォトダイオードの共通電極側には電源からバイアス電圧Ｖｓが印加される。また各画素のＴＦＴのゲート電極は共通ゲートラインＶｇ１〜３に接続されており、共通ゲートラインは図示しないシフトレジスタなどで構成されるゲート駆動装置５０２に接続される。一方各ＴＦＴのソース電極は共通データラインＳｉｇ１〜３に接続され、入力アンプ５０４、サンプルホールド５０５、アナログマルチプレクサ５０６、出力アンプ５０７、ＬＰＦ回路５０８などで構成される読み出し装置５０３で画像信号として出力される。
【０００５】
次に、図６のタイミング図を用いて従来の放射線撮影システム４００の動作について説明する。図６においてＲＥＳ、Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、ＳＭＰＬの各信号は図４の制御手段４０４から撮像手段４０２に供給される制御信号であり、図５にも示されている。ここで、ＲＥＳは共通データラインおよび入力アンプ５０４のリセット、Ｖｇ１〜Ｖｇ３は各共通ゲートラインのＴＦＴのゲートに印加する信号、ＳＭＰＬはサンプルホールド５０５の容量へ電荷を転送するための信号である。アナログ出力は読み出し装置５０３から出力される被写体の情報を含む出力信号である。
【０００６】
従来の放射線撮影システム４００は、放射線発生装置４０１と撮像手段４０２とを同期して動作させるために、共通の制御手段４０４を用いて放射線発生装置４０１及び撮像手段４０２にそれぞれ制御信号を与えている。これによって、制御手段４０４から放射線Ｉ／Ｆ４０３に与えられる放射線制御信号Ａと、制御手段４０４から撮像手段４０２に与えられる放射線制御信号Ｃと、を同期させることができる。
【特許文献１】特開平０８−１３０６８２号公報
【特許文献２】特開平０８−２５７０２６号公報
【特許文献３】特開２００１−２９６３６３号公報
【特許文献４】特表平０５−５０３７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、放射線Ｉ／Ｆ４０３にはリレー等の素子が用いられるため、タイミング遅延が生じうる。そのため、放射線制御信号Ａは、所定期間（例えば図６の期間Ｄ）遅延した放射線制御信号Ｂとして、放射線発生装置４０１に与えられる場合がある。この場合、放射線発生装置４０１は、放射線制御信号Ａよりも所定期間遅延した放射線制御信号Ｂに従って、撮像手段４０２に対しパルス状の放射線を発生することになる。
【０００８】
パルス放射線照射の放射線撮影システムの場合、図６に示したＡ−Ｂ間、Ａ’−Ｂ’間の読み出し期間中は放射線照射が禁止される場合がある。そのため、制御手段４０４は、上記放射線パルスの遅延などを鑑みたタイミングマージンを設定し、撮像手段４０２に対してＲＥＳ、Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、ＳＭＰＬなどの制御信号を供給しなければならなかった。
【０００９】
また、放射線Ｉ／Ｆに用いられるリレー素子は、遅延が大きくまた不安定であるため、精密なタイミングの制御が困難であり、タイミングの制約を受けやすい。この制約のために高速の読み出しが余儀なくされ、その結果としてノイズ帯域に不利となる場合があった。
【００１０】
また、放射線発生装置と撮像手段とを同期させずに、連続放射線を被写体に照射して撮影する方法もあるが、被写体の動きがぼやけて画質を低下させてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述した課題を考慮してなされたもので、放射線発生装置と撮像手段との同期動作をより確実に機能させることができる放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【００１２】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたものである。本発明の第１の側面に係る放射線撮影装置においては、放射線発生装置から放射された放射線パルスに基づいて放射線画像を撮像する撮像手段と、前記放射線パルスを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算する演算手段を有し、前記演算手段で演算した前記放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
ここで、制御手段による撮像手段の制御には、例えば撮像手段において格子状に配列された各画素から放射線の受光量に応じた画素信号を読み出すための制御信号を出力することが含まれる。また、上記放射線パルスは、放射線発生装置から照射されるものである。
【００１４】
本発明の第２の側面に係る放射線撮影システムにおいては、放射線発生装置と上記の放射線撮影装置と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の側面に係る放射線撮影方法においては、放射線画像を撮像する撮像手段に放射線パルスを照射する照射工程と、前記放射線パルスを検出する検出工程と、前記検出する工程での検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御工程と、を含み、前記制御工程では、前記検出工程での検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算し、前記演算した放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の側面に係るプログラムにおいては、上記の放射線撮影方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の側面に係るコンピュータ可読記憶媒体においては、上記のプログラム格納したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によって、放射線パルスを照射する放射線発生装置との煩雑な接続やインターフェイスを設けることなく、放射線発生装置が照射する放射線パルスのタイミングと撮像手段における撮像動作タイミングとの同期動作をより確実に機能させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。尚、本実施形態においては放射線としてＸ線を例にあげて説明するが、これに限定されず、α線、β線、γ線などが含まれうる。
【００２０】
図１は、本発明の好適な一実施形態における放射線撮影装置の概略構成を示す図である。
【００２１】
図１において、１００は放射線撮影装置であり、撮像手段１０２、放射線パルス検出手段１０３、及び制御手段１０４を含む。放射線発生装置１０１は、放射線撮影装置１００の撮像手段１０２に対して、パルス状の放射線（以下、放射線パルスとする）を照射する。このように、放射線撮影装置１００及び放射線発生装置１０１を含む放射線撮影システムが構成される。撮像手段１０２は、制御手段１０４からの制御信号に応じたタイミングで、放射線発生装置１０１から照射される放射線の強弱を感知して放射線画像を撮像する。放射線パルス検出手段１０３は、放射線発生装置１０１から照射される放射線パルスの変化を検出して、検出信号を制御手段１０４へ出力する。
【００２２】
従来の図４の放射線撮影システムと比較すると、本実施形態における放射線撮影システムは従来の放射線撮影システムと異なる以下の特徴を有する。
【００２３】
まず、本実施形態における放射線撮影システムでは、放射線発生装置１０１と放射線撮影装置１００の制御手段１０４がケーブルで接続されておらず、これらの装置間で通信を行う必要もない。また、本実施形態における放射線撮影システムは、放射線パルス検出手段１０３が設けられている。放射線パルス検出手段１０３が出力する放射線パルスの変化の検出信号は制御手段１０４へ入力される。制御手段１０４は、放射線パルス検出手段１０３での検出結果に基づいて撮像手段１０２を制御することができる。放射線パルス検出手段１０３は、結晶シリコンを用いて形成されるＰＩＮ型フォトダイオードを含むフォトタイマなどで構成することができ、放射線発生装置１０１が照射する放射線パルスの立ち上がりと立下りを高精度に検出可能である。なお、本実施形態においては、放射線パルス検出手段１０３と制御手段１０４との間の接続、および制御手段１０４と撮像手段１０２との間の接続を、ケーブル１０５を用いて行っている。しかしながら、本発明の好適な実施の形態において、これらの接続はケーブルに限るものではなく、無線ＬＡＮや赤外線通信等の無線通信を用いても良い。
【００２４】
次に、図１に示した撮像手段１０２の詳細な構成例を示し説明する。
【００２５】
図３は、図１に示した撮像手段１０２の詳細な構成例を示す図である。図３において、エリアセンサ２０１は、アモルファスシリコンを用いて形成されるＰＩＮ型フォトダイオードＰＤ等の変換素子及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔ１などのスイッチング素子で構成される画素が二次元に配列され、マトリクス駆動を行う。エリアセンサ２０１が備える各画素のＰＩＮ型フォトダイオードＰＤの共通電極側には電源からバイアス電圧Ｖｓが印加されている。また各画素のＴＦＴ・Ｔ１のゲート電極は共通ゲートラインＶｇ１〜３に接続されており、共通ゲートラインＶｇ１〜３はゲート駆動装置２０２に接続される。ゲート駆動装置２０２は、例えばシフトレジスタなどで構成される。
【００２６】
一方、各ＴＦＴ・Ｔ１のソース電極は共通データラインＳｉｇ１〜３に接続され、読み出し装置２０３へ画素信号が出力される。読み出し装置２０３は、入力アンプ２０４、サンプルホールド２０５、アナログマルチプレクサ２０６、出力アンプ２０７、ＬＰＦ回路２０８、及び抵抗値制御部２０９を含み、共通データラインＳｉｇ１〜３より入力される画素信号を基に、画像信号を生成してアナログで出力する。
【００２７】
図３に示した撮像手段１０２において、図５に示した従来の撮像手段と異なる特徴について説明する。まず、読み出し装置２０３の出力アンプ２０７に接続されたローパスフィルタ（以下ＬＰＦと略記する）回路２０８を有し、ＬＰＦ回路２０８が可変抵抗を有する点と、ＬＰＦ回路２０８の可変抵抗回路の抵抗値が抵抗値制御部２０９による制御により変更できる点が異なる。これにより、読み出し装置２０３の出力アンプ２０７に接続されたＬＰＦ回路２０８のカットオフ周波数が、抵抗値制御部２０９の制御に応じて制御可能である。具体的には、図１の制御手段１０４からの制御信号に応じて抵抗値制御部２０９は動作する。言い換えると、制御手段１０４は、撮像手段１０２の出力信号に対する周波数帯域の制限処理を制御できる。例えば、制御手段１０４は、エリアセンサ２０１の駆動スピードに応じて、ＬＰＦ回路２０８の周波数帯域を変化させることができる。これにより、撮像手段１０２の出力信号のノイズ低減を実現できる。なお、本実施形態ではエリアセンサを変換素子であるアモルファスシリコンを用いて形成されたＰＩＮ型フォトダイオードとスイッチング素子であるＴＦＴとで構成するもので説明した。しかしながら、本発明の好適な実施の形態はこれに限定されるものではなく、光電変換素子としてＰＩＮ型フォトダイオードの代わりにアモルファスシリコンを用いて形成されたＭＩＳ型センサを用いても良い。また放射線撮影装置を形成する場合は、エリアセンサ上にヨウ化セシウムなどの放射線を光電変換素子が検知可能な波長帯域の光に変換する波長変換体であるシンチレータを配置することが望ましい。この場合、変換素子は光電変換素子とシンチレータにより構成される。また、変換素子としてヨウ化鉛、ヨウ化水銀、アモルファスセレン、ガリウム砒素など放射線を直接電荷に変換する材料を用いて構成してもよい。さらに、光電変換素子を用いたエリアセンサの材料はアモルファスシリコンに限定されるものではなく、多結晶シリコンや単結晶シリコンを用いてもよい。単結晶シリコンを用いてエリアセンサを構成する場合には、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの変換素子を用いることができる。
【００２８】
次に、図３で説明した撮像手段１０２の動作について説明する。
【００２９】
図２は、図３で説明した撮像手段１０２の駆動タイミング例を示す図である。図２に示すように、本実施形態の放射線発生装置１０１は周期的に放射線パルスを発生する。本実施形態における放射線撮影装置１００は、この放射線パルスを連続的に読み出すことが可能である。放射線パルス検出手段１０３は、図２に示す、最初の放射線パルス（実際の放射線照射）の立ち上がりＴ１、最初の放射線パルスの立下りＴ２、次の放射線パルスの立ち上がりＴ１’などを検出する。この検出信号を受信した制御手段１０４は、放射線発生装置１０１からの放射線パルスのパルス幅やパルスの周期を計算する機能（演算手段）を有する。次に、制御手段１０４は、計算した放射線パルスのパルス幅及びパルスの周期に基づき、撮像手段１０２の駆動を図２に示すように制御する。具体的には、制御手段１０４は、撮像手段１０２に対してＲＥＳ、Ｖｇ１、Ｖｇ２、Ｖｇ３、ＳＭＰＬなどの制御信号を供給することで、撮像手段１０２を駆動している。例えば、制御手段１０４は、求めた放射線パルスのパルス幅やパルスの周期に応じて、撮像手段１０２のフレームレートを制御する。
【００３０】
まず、制御手段１０４は、期間Ｔ１’〜Ｔ２’の放射線パルスが立ち上がっている期間中は撮像手段１０２を蓄積状態とする。次に、制御手段１０４は、放射線パルス立下りタイミングＴ２’と次の放射線パルスにおける立ち上がりタイミングＴ１’’との間で画素信号の読み出し処理が完了するように駆動スピードを制御する。すなわちＲＥＳによるリセット動作、Ｖｇ１〜３による電荷転送動作、ＳＭＰＬによるサンプルホールドがＴ２’とＴ１’’の間で完了するようにする。またあわせて読み出し装置２０３の出力アンプ２０７に接続されるＬＰＦ回路２０８の周波数帯域を駆動スピードに応じて変化させる。これにより、駆動スピードに応じてＬＰＦ回路２０８で決定される出力アンプ２０７の周波数帯域を変化させることができ、出力信号のノイズ低減を実現できる。
【００３１】
ここで、図７に本実施形態の制御手段１０４の具体的な構成例を示す。放射線パルス立ち上がり時間メモリ１０６および放射線パルス立下り時間メモリ１０７は、それぞれ図２に示す時刻Ｔ１、Ｔ１’、Ｔ１’’、Ｔ１’’’・・・およびＴ２、Ｔ２’、Ｔ２’’、Ｔ２’’’・・・を順次記憶及び更新し、演算手段１０８に入力する。これらメモリからの情報に基づいて、演算手段１０８は、パルス周期及びパルス幅を算出し、駆動タイミング生成手段１０９にエリアセンサ駆動のための信号を生成させる。ここで、図７において、駆動タイミング生成手段１０９は、ＲＥＳ、Ｖｇ１〜３、ＳＭＰＬ、ＬＰＦ帯域制御信号を生成しているが、これらの信号のみに限定されるものではない。例えば、ゲート駆動装置２０２をシフトレジスタで構成する場合はＶｇ１〜３の代わりにスタートパルス、シフトクロック、イネーブル信号などを生成してもよい。さらに、本実施形態においては、制御手段１０４と撮像手段１０２を別に設けているが、制御手段の一部あるいはすべての機能を撮像手段に内蔵してもよい。昨今の医療現場においては、カセッテと呼ばれる可搬型の撮像手段が用いられる場合がある。したがって、本発明の制御手段１０４の一部あるいはすべての機能を撮像手段１０４に内蔵することはより望ましい。ここで、図８は本発明の好適な実施の形態に係る放射線撮影装置を用いた放射線撮影システムを示す図である。６０４０は可搬型の撮像手段である。また６０５０は移動可能なモバイル型の放射線発生装置である。６０６０はモバイル型の放射線発生装置６０５０から発生された放射線、６０６１は患者あるいは被験者者、６０６２は患者あるいは被験者の胸部である。また更に、６０７０は撮像手段６０４０からの電気信号を画像処理するイメージプロセッサ、６０８０は画像処理された画像情報を表示するディスプレイ、６０９０は画像情報を伝送するための電話回線などの伝送手段である。また、６１００は画像情報をフィルム６１１０に出力するためのフィルムプロセッサなどの現像手段である。放射線パルス検出手段は６０４０の可搬型撮像手段に内蔵されることが望ましい。また制御手段１０４の機能の一部またはすべてはイメージプロセッサ６０７０の内部に設けても良いし、可搬型撮像手段６０４０に内蔵してもよい。可搬性の観点では制御手段１０４の機能が可搬型撮像手段６０４０に内蔵されることがより望ましい。
【００３２】
以上の処理を、放射線撮影装置１００は、期間Ｔ１’’〜Ｔ２’’の放射線パルスや期間Ｔ１’’’〜Ｔ２’’’の放射線パルスにも適時行う。これにより、本実施形態における放射線撮影装置１００は、制御手段１０４と放射線発生装置１０１との間をケーブルなどで接続することなく、放射線発生装置１０１が照射する放射線パルスと同期させて撮像手段１０２を駆動して放射線画像を読み出すことが可能となる。すなわち、従来必要であった放射線発生装置１０１と制御手段１０４を接続するためのケーブル及び放射線Ｉ／Ｆが不要となり、放射線撮像システムをよりシンプルに構成できる。また、従来の放射線Ｉ／Ｆでは対応できない場合があったが、本実施形態の放射線撮影装置１００は、メーカの違いなどにより仕様が異なる放射線発生装置に対しても対応可能である。
【００３３】
本実施形態における放射線撮影装置１００のような構成は、放射線発生装置１０１との煩雑なケーブル接続が不要なため、可搬型の放射線撮影装置に適用しても好適である。また、本実施形態では放射線パルス検出手段１０３を撮像手段１０２の近傍に設けているが、放射線発生装置１０１の近傍あるいは被写体近傍に設けても良い。また放射線パルス検出手段１０３を撮像手段１０２の内部に設けても良いし、あるいは撮像手段１０２自身の少なくとも一部の出力を利用して放射線パルスの検出を行っても良い。
【００３４】
また、本実施形態における放射線撮影装置１００においては、放射線発生装置１０１が出力する周期的な放射線パルスのタイミングに対して従来の図６に示す期間Ｄのような遅延が生じないので、タイミングの制約が低減され、撮像手段１０２において従来のような高速読み出しが不要となる。これにより、蓄積や画素信号の読み出しに十分な時間を確保できるので、従来よりＳ／Ｎ比の良好な（ノイズが低減されている）放射線画像を撮影可能な放射線撮影装置を提供することができる。また、本実施形態の放射線撮影システムでは、放射線Ｉ／Ｆを利用していないので、従来のように放射線Ｉ／Ｆ（リレー素子）の遅延が大きいことによるタイミング誤差が生じることもない。さらに、本実施形態の制御手段１０４の構成によれば、パルス周期およびパルス幅をリアルタイムで演算することで、撮像手段の駆動をリアルタイムで制御することが可能となる。診断に用いる放射線発生装置のパルス周期、パルス幅は発生装置の特性、あるいは診断の仮定において変化する場合がある。本発明の好適な実施の形態によればリアルタイムで撮像手段の駆動を変更可能なため、上述のような放射線発生装置のパルス周期、パルス幅の変化にも対応可能であるため、使い勝手がよい。
【００３５】
また、上述した実施形態において制御手段１０４の演算機能等は、ハードウェアにより実現したが、この限りではなく、各処理機能を実現する為のプログラムをメモリから読み出してＣＰＵ（中央演算装置）が実行することによりその機能を実現させてもよい。すなわち、制御手段１０４のハードウェア構成として、ＣＰＵ及びメモリを少なくとも含む構成としてもよい。
【００３６】
また、本発明の好適な実施の形態は、上述した構成に限定されるものではなく、制御手段１０４の各処理の少なくとも一部の機能を専用のハードウェアで実現してもよい。また、上述したメモリは、典型的にはコンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリやＲＯＭなどが含まれる。しかしながら、メモリは、光磁気ディスク装置、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、ＣＤ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記録媒体、ＲＡＭ以外の揮発性のメモリ、あるいはこれらの組合せによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されてもよい。
【００３７】
また、制御手段１０４の各機能を実現する為のプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各処理を行っても良い。なお、コンピュータシステムには、ＯＳなどのソフトウェアだけでなく、周辺機器等のハードウェアが含まれうる。具体的には、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行う。本発明では、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含むものである。
【００３８】
また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、典型的にはフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置が含まれる。しかしながら、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものが含まれてもよい。
【００３９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する伝送媒体には、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体が含まれる。
【００４０】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現する為のものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００４１】
また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体およびプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
【００４２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変形も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、Ｘ線，γ線などの放射線を検出する放射線検出装置に好適に用いられ、医療画像診断装置、非破壊検査装置、放射線を用いた分析装置などに応用される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成を示す図である。
【図２】撮像手段１０２の駆動タイミング例を示す図である。
【図３】図１に示した撮像手段１０２の詳細な構成例を示す図である。
【図４】従来の放射線撮影装置を含む放射線撮影システムの概略構成を示す図である。
【図５】従来の放射線撮影装置に用いられる撮像手段の模式的回路図である。
【図６】従来の放射線撮影装置の駆動タイミング例を示す図である。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係る制御手段１０４の具体的な構成例を示す図である。
【図８】本発明の好適な実施の形態に係る放射線撮影装置を用いた放射線撮影システムを示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００ 放射線撮影装置
１０１ 放射線発生装置
１０２ 撮像手段
１０３ 放射線パルス検出手段
１０４ 制御手段
１０５ａ，１０５ｂ ケーブル
１０６ 放射線パルス立ち上がり時間メモリ
１０７ 放射線パルス立ち下がり時間メモリ
１０８ 演算手段
１０９ 駆動タイミング発生手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生装置から放射された放射線パルスに基づいて放射線画像を撮像する撮像手段と、前記放射線パルスを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、を有する放射線撮像装置において、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算する演算手段を有し、前記演算手段で演算した前記放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて前記撮像手段を制御することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記演算手段で演算した前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段のフレームレートを制御する請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、該撮像手段の出力信号の特定の周波数帯域を制限するフィルタ手段を有し、前記制御手段は、前記演算手段で演算した前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記特定の周波数帯域を制限する制御信号を前記フィルタ手段へ出力する請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記撮像手段の近傍に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記放射線発生装置の近傍に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記撮像手段の一部として設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記撮像手段の出力信号を用いて前記放射線パルスの変化タイミングを検出する請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、前記放射線パルスを発生する放射線発生装置と、を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項９】
前記撮像手段は可搬型の撮像手段であり、前記放射線発生装置はモバイル型の放射線発生装置である請求項８に記載の放射線撮像システム。
【請求項１０】
放射線画像を撮像する撮像手段に放射線パルスを照射する照射工程と、
前記放射線パルスを検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算し、前記演算した放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて前記撮像手段を制御する制御工程と、
を含む放射線撮影方法。
【請求項１１】
放射線画像を撮像する撮像手段に放射線パルスを照射させるための処理と、
前記放射線パルスを検出手段により検出させるための処理と、
前記検出手段から得られた検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算手段にて演算させ、前記演算された放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて前記撮像手段を制御手段にて制御させるための処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１】
放射線発生装置から放射された放射線パルスに基づいて放射線画像を撮像する撮像手段と、前記放射線パルスを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段を制御する制御手段と、を有する放射線撮像装置において、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算する演算手段を有し、前記演算手段で演算した前記放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて前記撮像手段を制御することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記演算手段で演算した前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記撮像手段のフレームレートを制御する請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、該撮像手段の出力信号の特定の周波数帯域を制限するフィルタ手段を有し、前記制御手段は、前記演算手段で演算した前記パルス幅及び前記周期に基づいて、前記特定の周波数帯域を制限する制御信号を前記フィルタ手段へ出力する請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記撮像手段の近傍に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記検出手段は、前記放射線発生装置の近傍に設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記撮像手段の一部として設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記撮像手段の出力信号を用いて前記放射線パルスの変化タイミングを検出する請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、前記放射線パルスを発生する放射線発生装置と、を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項９】
前記撮像手段は可搬型の撮像手段であり、前記放射線発生装置はモバイル型の放射線発生装置である請求項８に記載の放射線撮像システム。
【請求項１０】
放射線画像を撮像する撮像手段に放射線パルスを照射する照射工程と、
前記放射線パルスを検出する検出工程と、
前記検出工程での検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算し、前記演算した放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて前記撮像手段を制御する制御工程と、
を含む放射線撮影方法。
【請求項１１】
放射線画像を撮像する撮像手段に放射線パルスを照射させるための処理と、
前記放射線パルスを検出手段により検出させるための処理と、
前記検出手段から得られた検出結果に基づいて前記放射線パルスのパルス幅および周期を演算手段にて演算させ、前記演算された放射線パルスの前記パルス幅及び前記周期に基づいて前記撮像手段を制御手段にて制御させるための処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１２２６６７（Ｐ２００６−１２２６６７Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７５９４９（Ｐ２００５−２７５９４９）
【出願日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２２日（２００５．９．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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