放射線撮影装置及び放射線撮影システム
【課題】撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行える放射線撮影装置及び放射線撮影システムを提供する。
【解決手段】放射線検出器60と重なるように放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部146を配置し、複数のセンサ部146を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う。
【解決手段】放射線検出器60と重なるように放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部146を配置し、複数のセンサ部146を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線撮影装置及び放射線撮影システムに係り、特に、放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置及び放射線撮影システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、TFT(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線を直接デジタルデータに変換できるFPD(Flat Panel Detector)等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線撮影装置が実用化されている。この放射線検出器を用いた放射線撮影装置は、従来のX線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影(動画撮影)も行うことができるといったメリットがある。
【0003】
この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)などのシンチレータで光に変換し、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。放射線撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にA/D(アナログ/デジタル)変換部でデジタルデータに変換している。
【0004】
ところで、放射線撮影装置では、放射線検出器とは別に放射線検出部を設けて放射線の照射の開始や終了、放射線の照射量を検出し、放射線を照射する放射線源の制御を行う技術が知られている
例えば、特許文献1には、放射線検出器(固体撮像装置と記載)とは別に、放射線を検出するセンサ部(放射線検出素子と記載)を設け、センサ部により放射線の出射の開始及び終了を検出して放射線検出器への電荷の蓄積、蓄積された電荷の読み出し制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−181942号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、透視撮影では、放射線を照射しつつ連続的に放射線画像の撮影を行うため、患者の被曝が多くなる。また、透視撮影は、撮影部位内の変化を観察するため、静止画撮影ほど高画質である必要はない。
【0007】
このため、透視撮影では、静止画撮影と比べて単位時間当たりの放射線の照射量を低下させており、例えば、静止画撮影と比較して1/10程度としている。
【0008】
このため、透視撮影では、放射線検出部により放射線の照射開始や照射終了、放射線の照射量を検出しようとした場合、センサ部は放射線に対する感度が高いことが好ましい。しかしながら、センサ部の放射線に対する感度を高くした場合、静止画撮影時などで照射される単位時間当たりの放射線の照射量が多い場合に、センサ部内で電荷が飽和してしまう場合がある。
【0009】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行える放射線撮影装置及び放射線撮影システム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】
【0010】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の放射線撮影装置は、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、を有している。
【0011】
請求項1によれば、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと重なるように放射線に対する感度が異なり、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部が配置されている。
【0012】
そして、検出手段により、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出が行われる。
【0013】
このように、請求項1に記載の発明によれば、撮影パネルと重なるように放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部を配置し、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行うので、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる。
【0014】
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記検出手段が、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射開始の検出を行うことが好ましい。
【0015】
また、請求項1又は請求項2に記載の発明は、請求項3に記載の発明のように、前記検出手段が、撮影条件に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分けてもよい。
【0016】
また、請求項3に記載の発明は、請求項4に記載の発明のように、前記撮影条件には、静止画撮影又は透視撮影を指定する撮影モード、及び撮影部位が含まれ、前記検出手段が、前記撮影モード及び撮影部位の少なくとも一方に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分けてもよい。
【0017】
また、請求項4に記載の発明は、請求項5に記載の発明のように、前記検出手段が、前記撮影モードとして静止画撮影が指定された場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行い、前記撮影モードとして透視撮影が指定された場合、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行ってもよい。
【0018】
また、請求項4又は請求項5に記載の発明は、請求項6に記載の発明のように、前記検出手段が、前記撮影部位が胸部、腰椎の何れかである場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行ってもよい。
【0019】
また、本発明は、請求項7に記載の発明のように、前記複数のセンサ部が、同一支持体上に形成されてもよい。
【0020】
また、本発明は、請求項8に記載の発明のように、前記撮影パネルが、放射線を光に変換する変換層を有し、当該変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、前記複数のセンサ部が、各々有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出してもよい。
【0021】
また、請求項1〜請求項6に記載の発明は、請求項9に記載の発明のように、放射線を光に変換する平板状の変換層の撮影時に放射線が入射する一方の面に高感度のセンサ部を配置し、他方の面に低感度のセンサ部を配置してもよい。
【0022】
また、請求項9に記載の発明は、請求項10に記載の発明のように、前記検出手段が、前記一方の面に配置された前記センサ部を放射線の照射開始の検出に用いてもよい。
【0023】
また、請求項1〜請求項10に記載の発明は、請求項11に記載の発明のように、前記複数のセンサ部が、受光面積を変えることにより放射線に対する感度が異なってもよい。
【0024】
また、請求項1〜請求項10に記載の発明は、請求項12に記載の発明のように、前記複数のセンサ部が、並列に接続するセンサ部の個数を変えることにより放射線に対する感度が異なってもよい。
【0025】
一方、上記目的を達成するために、請求項13に記載の放射線撮影システムは、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、を有している。
【0026】
従って、本発明によれば、撮影パネルと重なるように放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部を配置し、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行うので、請求項1に記載の発明と同様に、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図2】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図3】実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。
【図4】実施の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図である。
【図5】実施の形態に係る放射線検出器の薄膜トランジスタ及びコンデンサの構成を示した断面図である。
【図6】実施の形態に係るTFT基板の構成を示す平面図である。
【図7】第1の実施の形態に係る放射線検出部のセンサ部の配置構成を示す平面図である。
【図8】実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図9】実施の形態に係るコンソール及び放射線発生装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図10】実施の形態に係る撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図11】同じ線量の放射線が照射された場合の高感度センサ部及び低感度センサ部から出力される電気信号の電圧レベルを示すグラフである。
【図12】第2の実施の形態に係る放射線検出部のセンサ部の配置構成を示す平面図である。
【図13】第3の実施の形態に係る放射線検出部の概略構成を示す断面図である。
【図14】第4の実施の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図である。
【図15】放射線が照射された際の累計値の変化を示すグラフである。
【図16】他の形態に係る放射線検出部の概略構成を示す断面図である。
【図17】他の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図
【図18】放射線が照射された際のセンサ部から出力される電気信号のデジタルデータの値の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
【0030】
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム(以下、「RIS(Radiology Information System)」と称する。)10の構成について説明する。
【0031】
RIS10は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム(以下、「HIS(Hospital Information System)」と称する。)の一部を構成する。
【0032】
RIS10は、複数台の撮影依頼端末装置(以下、「端末装置」と称する。)12、RISサーバ14、及び病院内の放射線撮影室(あるいは手術室)の個々に設置された放射線画像撮影システム(以下、「撮影システム」と称する。)18を有しており、これらが有線や無線のLAN(Local Area Network)等から成る病院内ネットワーク16に各々接続されて構成されている。なお、RIS10は、同じ病院内に設けられたHISの一部を構成しており、病院内ネットワーク16には、HIS全体を管理するHISサーバ(図示省略。)も接続されている。
【0033】
端末装置12は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置12を介して行われる。各端末装置12は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、RISサーバ14と病院内ネットワーク16を介して相互通信が可能とされている。
【0034】
一方、RISサーバ14は、各端末装置12からの撮影依頼を受け付け、撮影システム18における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース14Aを含んで構成されている。
【0035】
データベース14Aは、患者(被検者)の属性情報(氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ID(Identification)等)、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム18で用いられる、後述する電子カセッテ32の識別番号(ID情報)、型式、サイズ、感度、使用可能な撮影部位(対応可能な撮影依頼の内容)、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ32に関する情報、及び電子カセッテ32を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ32を使用する環境(一例として、放射線撮影室や手術室等)を示す環境情報を含んで構成されている。
【0036】
撮影システム18は、RISサーバ14からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム18は、放射線源130(図2も参照。)から曝射条件に従った線量とされた放射線X(図3も参照。)を被検者に照射する放射線発生装置34と、被検者の撮影部位を透過した放射線Xを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器60(図3も参照。)を内蔵する可搬型の放射線撮影装置(以下「電子カセッテ」ともいう。)32と、電子カセッテ32に内蔵されているバッテリを充電するクレードル40と、電子カセッテ32,放射線発生装置34,及びクレードル40を制御するコンソール42と、を備えている。
【0037】
コンソール42は、RISサーバ14からデータベース14Aに含まれる各種情報を取得して後述するHDD110(図9参照。)に記憶し、当該情報に基づいて、電子カセッテ32、放射線発生装置34、及びクレードル40の制御を行う。
【0038】
図2には、本実施の形態に係る撮影システム18の放射線撮影室44における各装置の配置状態の一例が示されている。
【0039】
同図に示すように、放射線撮影室44には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台45と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台46とが設置されており、立位台45の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置48とされ、臥位台46の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置50とされている。
【0040】
立位台45には電子カセッテ32を保持する保持部150が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ32が保持部150に保持される。同様に、臥位台46には電子カセッテ32を保持する保持部152が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ32が保持部152に保持される。
【0041】
また、放射線撮影室44には、単一の放射線源130からの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線源130を、水平な軸回り(図2の矢印A方向)に回動可能で、鉛直方向(図2の矢印B方向)に移動可能で、さらに水平方向(図2の矢印C方向)に移動可能に支持する支持移動機構52が設けられている。ここで、支持移動機構52は、放射線源130を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源130を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源130を水平方向に移動させる駆動源を各々備えている(何れも図示省略。)。
【0042】
一方、クレードル40には、電子カセッテ32を収納可能な収容部40Aが形成されている。
【0043】
電子カセッテ32は、未使用時にはクレードル40の収容部40Aに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル40から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台45の保持部150に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台46の保持部152に保持される。
【0044】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム18では、放射線発生装置34とコンソール42とをそれぞれケーブルで接続して有線通信によって各種情報の送受信を行うが、図2では、放射線発生装置34とコンソール42を接続するケーブルを省略している。また、電子カセッテ32とコンソール42との間は、無線通信によって各種情報の送受信を行う。なお、放射線発生装置34とコンソール42の間の通信も無線通信によって通信を行うものとしてもよい。
【0045】
なお、電子カセッテ32は、立位台45の保持部150や臥位台46の保持部152で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
【0046】
図3には、本実施の形態に係る電子カセッテ32の内部構成が示されている。
【0047】
同図に示すように、電子カセッテ32は、放射線Xを透過させる材料からなる筐体54を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ32は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ32を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの電子カセッテ32を繰り返し続けて使用することができる。
【0048】
筐体54の内部には、放射線Xが照射される筐体54の照射面56側から、被検者を透過した放射線Xによる放射線画像を撮影する放射線検出器60、照射された放射線の検出を行う放射線検出部62が順に配設されている。
【0049】
また、筐体54の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能で、かつ着脱可能なバッテリ96Aを収容するケース31が配置されている。放射線検出器60、及び電子回路は、ケース31に配置されたバッテリ96Aから供給される電力によって作動する。ケース31内部に収容された各種回路が放射線Xの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース31の照射面56側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ32は、照射面56の形状が長方形とされた直方体とされており、その長手方向一端部にケース31が配置されている。
【0050】
また、筐体54の外壁の所定位置には、‘レディ状態’,‘データ送信中’といった動作モード、バッテリ96Aの残容量の状態等の電子カセッテ32の動作状態を示す表示を行う表示部56Aが設けられている。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、表示部56Aとして、発光ダイオードを適用しているが、これに限らず、発光ダイオード以外の発光素子や、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の他の表示手段としてもよい。
【0051】
図4には、本実施形態に係る放射線検出器60及び放射線検出部62の構成を模式的に示した断面図が示されている。
【0052】
放射線検出器60は、絶縁性基板64に薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor、以下「TFT」という)70、及び蓄積容量68が形成されたTFTアクティブマトリクス基板(以下、「TFT基板」という)66を備えている。
【0053】
このTFT基板66上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ71が配置される。
【0054】
シンチレータ71としては、例えば、CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)を用いることができる。なお、シンチレータ71は、これらの材料に限られるものではない。
【0055】
絶縁性基板64としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものであれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板64は、これらの材料に限られるものではない。
【0056】
TFT基板66には、シンチレータ71によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部72が形成されている。また、TFT基板66には、TFT基板66上を平坦化するための平坦化層67が形成されている。また、TFT基板66とシンチレータ71との間であって、平坦化層67上には、シンチレータ71をTFT基板66に接着するための接着層69が形成されている。
【0057】
センサ部72は、上部電極72A、下部電極72B、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜72Cを有している。
【0058】
光電変換膜72Cは、シンチレータ71から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換膜72Cは、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜72Cであれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ71による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜72Cであれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ71による発光以外の電磁波が光電変換膜72Cに吸収されることがほとんどなく、X線等の放射線が光電変換膜72Cで吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【0059】
本実施の形態では、光電変換膜72Cに有機光電変換材料を含んで構成する。有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は560nmであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ71の材料としてCsI(Ti)を用いれば、上記ピーク波長の差を5nm以内にすることが可能となり、光電変換膜72Cで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。この光電変換膜72Cとして適用可能な有機光電変換材料については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【0060】
図5には、本実施の形態に係るTFT基板66に形成されたTFT70及び蓄積容量68の構成が概略的に示されている。
【0061】
絶縁性基板64上には、下部電極72Bに対応して、下部電極72Bに移動した電荷を蓄積する蓄積容量68と、蓄積容量68に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するTFT70が形成されている。蓄積容量68及びTFT70の形成された領域は、平面視において下部電極72Bと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における蓄積容量68及びTFT70とセンサ部72とが厚さ方向で重なりを有することとなり、少なく面積で蓄積容量68及びTFT70とセンサ部72を配置できる。
【0062】
蓄積容量68は、絶縁性基板64と下部電極72Bとの間に設けられた絶縁膜65Aを貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極72Bと電気的に接続されている。これにより、下部電極72Bで捕集された電荷を蓄積容量68に移動させることができる。
【0063】
TFT70は、ゲート電極70A、ゲート絶縁膜65B、及び活性層(チャネル層)70Bが積層され、さらに、活性層70B上にソース電極70Cとドレイン電極70Dが所定の間隔を開けて形成されている。また、放射線検出器60では、活性層70Bが非晶質酸化物により形成されている。活性層70Bを構成する非晶質酸化物としては、In、Ga及びZnのうちの少なくとも1つを含む酸化物(例えばIn−O系)が好ましく、In、Ga及びZnのうちの少なくとも2つを含む酸化物(例えばIn−Zn−O系、In−Ga系、Ga−Zn−O系)がより好ましく、In、Ga及びZnを含む酸化物が特に好ましい。In−Ga−Zn−O系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がInGaO3(ZnO)m(mは6未満の自然数)で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、InGaZnO4がより好ましい。
【0064】
TFT70の活性層70Bを非晶質酸化物で形成したものとすれば、X線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【0065】
ここで、TFT70の活性層70Bを構成する非晶質酸化物や、光電変換膜72Cを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板64としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板64には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【0066】
アラミドは、200度以上の高温プロセスを適用できるために、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバICの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ITO(indium tin oxide)やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板64を形成してもよい。
【0067】
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束(バクテリアセルロース)と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅50nmと可視光波長に対して1/10のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を60−70%も含有しながら、波長500nmで約90%の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数(3−7ppm)を有し、鋼鉄並の強度(460MPa)、高弾性(30GPa)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板64を形成できる。
【0068】
図6には、本実施の形態に係るTFT基板66の構成を示す平面図が示されている。
【0069】
TFT基板66には、上述のセンサ部72、蓄積容量68、TFT70と、を含んで構成される画素74が一定方向(図6の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図6の列方向)に2次元状に複数設けられている。
【0070】
また、放射線検出器60には、一定方向(行方向)に延設され各TFT70をオン・オフさせるための複数本のゲート配線76と、交差方向(列方向)に延設されオン状態のTFT70を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線78が設けられている。
【0071】
放射線検出器60は、平板状で平面視において外縁に4辺を有する四辺形状をしている。具体的には矩形状に形成されている。
【0072】
本実施形態に係る放射線検出器60は、図4に示すように、このようなTFT基板66の表面にシンチレータ71が貼り付けられて形成される。
【0073】
シンチレータ71は、例えば、CsI:Tl等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板73への蒸着によって形成される。このように蒸着によってシンチレータ71を形成する場合、蒸着基板73は、X線の透過率、コストの面からAlの板がよく使用され、蒸着の際のハンドリング性、自重による反り防止、輻射熱による変形等からある程度(数mm程度)の厚みが必要となる。なお、シンチレータ71としてGOSを用いる場合、蒸着基板73を用いずにTFT基板66の表面にGOSを塗布することにより、シンチレータ71を形成してもよい。
【0074】
このような放射線検出器60のシンチレータ71側の面には、放射線検出部62が貼り付けられている。
【0075】
放射線検出部62は、例えば、樹脂性の支持基板140上に、後述する配線160(図8)がパターニングされた配線層142及び絶縁層144が形成されており、その上に、本発明の放射線を検出するための複数のセンサ部146が形成され、当該センサ部146上に、GOS等からなるシンチレータ148が形成されている。センサ部146は、上部電極147A、下部電極147B、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜147Cを有している。光電変換膜147Cには、シンチレータ148によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する。この光電変換膜147Cは、アモルファスシリコンを用いたPIN型、MIS型フォトダイオードよりも、上述の有機光電変換材料が含有された光電変換膜が好ましい。これは、PIN型フォトダイオードやMIS型フォトダイオードを用いた場合と比較して、製造コストの削減や、フレキシブル化への対応の点で有機光電変換材料が含有された光電変換膜を用いたほうが有利だからである。この放射線検出部62のセンサ部146は、放射線検出器60の各画素74に設けられたセンサ部72ほど細かく形成する必要はなく、放射線検出器60の数十から数百画素のサイズで形成すればよい。
【0076】
図7には、本実施の形態に係る放射線検出部62のセンサ部146の配置構成を示す平面図が示されている。
【0077】
放射線検出部62には、受光面のサイズを変えることにより、放射線に対する感度の異なる2種類のセンサ部146が設けられている。サイズの大きいものが放射線に対する感度が高い高感度センサ部146Aとされ、サイズの小さいものが放射線に対する感度が低い低感度センサ部146Bとされている。なお、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを有機光電変換材料を用いて形成する場合、上部電極147A、下部電極147B、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜147Cをそれぞれのサイズで形成してもよく、また、光電変換膜147Cを一面に形成し、上部電極147A又は下部電極147Bのうち電荷を取り出す側の電極のサイズをそれぞれのサイズで形成するようにしてもよい。すなわち、例えば、電荷を取り出す側の電極を下部電極147Bとした場合、上部電極147A及び光電変換膜147Cを一面に形成し、下部電極147Bのサイズを高感度センサ部146A又は低感度センサ部146Bのサイズで形成するようにしてもよい。
【0078】
放射線検出部62には、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bがそれぞれ一定方向(図7の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図7の列方向)にマトリクス状の配置されており、行方向及び列方向に互いに半ピッチずつ配置位置をずらすことにより高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bが交互にかつ重ならないように配置されている。
【0079】
図8には、本実施の形態に係る電子カセッテ32の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【0080】
放射線検出器60は、上述したように、センサ部72、蓄積容量68、TFT70を備えた画素74がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ32への放射線Xの照射に伴ってセンサ部72で発生された電荷は、個々の画素74の蓄積容量68に蓄積される。これにより、電子カセッテ32に照射された放射線Xに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器60に保持される。
【0081】
また、放射線検出器60の個々のゲート配線76はゲート線ドライバ80に接続されており、個々のデータ配線78は信号処理部82に接続されている。個々の画素74の蓄積容量68に電荷が蓄積されると、個々の画素74のTFT70は、ゲート線ドライバ80からゲート配線76を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、TFT70がオンされた画素74の蓄積容量68に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線78を伝送されて信号処理部82に入力される。従って、個々の画素74の蓄積容量68に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
【0082】
信号処理部82は、個々のデータ配線78毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線78を伝送された電気信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、A/D(アナログ/デジタル)変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に(シリアルに)入力され、A/D変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
【0083】
信号処理部82には画像メモリ90が接続されており、信号処理部82のA/D変換器から出力された画像データは画像メモリ90に順に記憶される。画像メモリ90は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ90に順次記憶される。
【0084】
画像メモリ90は電子カセッテ32全体の動作を制御するカセッテ制御部92と接続されている。カセッテ制御部92はマイクロコンピュータを含んで構成されており、CPU(中央処理装置)92A、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含むメモリ92B、HDD(ハードディスク・ドライブ)やフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部92Cを備えている。
【0085】
また、カセッテ制御部92には無線通信部94が接続されている。本実施の形態に係る無線通信部94は、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11a/b/g等に代表される無線LAN(Local Area Network)規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部92は、無線通信部94を介してコンソール42と無線通信が可能とされており、コンソール42との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【0086】
一方、放射線検出部62は、上述したように、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bが交互にマトリクス状に多数個配置されている。また、放射線検出部62には、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bとそれぞれ個別に接続された複数の配線160が設けられており、各配線160は信号検出部162に接続されている。
【0087】
信号検出部162は、配線160毎に設けられた増幅器及びA/D変換器を備えており、カセッテ制御部92と接続されている。信号検出部162は、カセッテ制御部92からの制御により、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
【0088】
また、電子カセッテ32には電源部96が設けられており、上述した各種回路や各素子(ゲート線ドライバ80、信号処理部82、画像メモリ90、無線通信部94、カセッテ制御部92、信号検出部162等)は、電源部96から供給された電力によって作動する。電源部96は、電子カセッテ32の可搬性を損なわないように、前述したバッテリ(二次電池)96Aを内蔵しており、充電されたバッテリ96Aから各種回路や各素子へ電力を供給する。なお、図8では、電源部96と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。
【0089】
図9には、本実施の形態に係るコンソール42及び放射線発生装置34の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【0090】
コンソール42は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ100と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル102と、を備えている。
【0091】
また、本実施の形態に係るコンソール42は、装置全体の動作を司るCPU104と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたROM106と、各種データを一時的に記憶するRAM108と、各種データを記憶して保持するHDD110と、ディスプレイ100への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ112と、操作パネル102に対する操作状態を検出する操作入力検出部114と、を備えている。また、コンソール42は、接続端子42A及び通信ケーブル35を介して放射線発生装置34との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信インタフェース(I/F)部116と、電子カセッテ32との間で無線通信により曝射条件や画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部118と、を備えている。
【0092】
CPU104、ROM106、RAM108、HDD110、ディスプレイドライバ112、操作入力検出部114、通信インタフェース部116、及び無線通信部118は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU104は、ROM106、RAM108、HDD110へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ112を介したディスプレイ100への各種情報の表示の制御、通信I/F部116を介した放射線発生装置34との各種情報の送受信の制御、及び無線通信部118を介した放射線発生装置34との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、CPU104は、操作入力検出部114を介して操作パネル102に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【0093】
一方、放射線発生装置34は、放射線源130と、コンソール42との間で曝射条件等の各種情報を送受信する通信I/F部132と、受信した曝射条件に基づいて放射線源130を制御する線源制御部134と、を備えている。
【0094】
線源制御部134もマイクロコンピュータを含んで構成されており、受信した曝射条件等を記憶する。このコンソール42から受信する曝射条件には管電圧、管電流の情報が含まれている。線源制御部134は、受信した曝射条件に基づいて放射線源130から放射線Xを照射させる。
【0095】
次に、本実施の形態に係る撮影システム18の作用を説明する。
【0096】
本実施の形態に係る撮影システム18は、1回ずつ撮影を行う静止画撮影と、連続的に撮影を行う透視撮影が可能とされており、撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影が選択可能とされている。
【0097】
端末装置12(図1参照。)は、放射線画像の撮影する場合、医師又は放射線技師からの撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、撮影対象とする患者、撮影対象とする撮影部位、撮影モードが指定され、管電圧、管電流などが必要に応じて指定される。
【0098】
端末装置12は、受け付けた撮影依頼の内容をRISサーバ14に通知する。RISサーバ14は、端末装置12から通知された撮影依頼の内容をデータベース14Aに記憶する。
【0099】
コンソール42は、RISサーバ14にアクセスすることにより、RISサーバ14から撮影依頼の内容及び撮影対象とする患者の属性情報を取得し、撮影依頼の内容及び患者の属性情報をディスプレイ100(図9参照。)に表示する。
【0100】
撮影者は、ディスプレイ100に表示された撮影依頼の内容に基づいて放射線画像の撮影を開始する。
【0101】
例えば、図2に示すように、臥位台46上に横臥した被検者の患部の撮影を行う際、臥位台46の保持部152に電子カセッテ32を配置する。
【0102】
そして、撮影者は、操作パネル102に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、さらに、操作パネル102に対して放射線Xを照射する際の管電圧及び管電流等を指定する。なお、撮影者は、透視撮影の場合、被検者の被曝を抑えるため、静止画撮影の場合と比べて単位時間当たりの放射線の照射量を低く指定する(例えば、静止画撮影の場合の1/10程度)。
【0103】
ここで、放射線検出器60は、X線が照射されていない状態であっても暗電流等によってセンサ部72に電荷が発生して各画素74の蓄積容量68に電荷が蓄積される。
【0104】
このため、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行い、放射線を照射開始を検出すると放射線検出器60の各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷を取り出して除去するリセット動作を行った後に撮影を開始する。
【0105】
また、本実施の形態に係る撮影システム18では、撮影の際、放射線検出部62により電子カセッテ32に照射された放射線量を検出し、放射線源130からの放射線の照射を制御する自動照射制御(所謂AEC(automatic exposure control))を行っている。具体的には、静止画撮影の場合、検出された放射線量が許容量となった場合に放射線源130からの放射線の照射終了及び放射線検出器60から画像の読み出し開始し、透視撮影の場合、所定のフレームレートで連続的に撮影を行い、放射線検出部62により検出された放射線量が許容量となった場合に放射線源130からの放射線の照射を終了させる。静止画撮影の許容量は、撮影部位の放射線画像が鮮明に撮るための適切な線量であり、透視撮影の許容量は、被検者の被曝を適切な範囲内に抑えるための線量であり、それぞれ目的が異なる。
【0106】
静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量は、それぞれ撮影の際に撮影者により操作パネル102から入力されもよい。また、撮影部位毎に、静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量を撮影部位別許容量情報としてHDD110に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル102に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影モード及び撮影部位に対応する許容量と得るものとしてもよい。また、透視撮影の許容量は、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶しておき、RISサーバ14が所定期間(例えば、直近3ヶ月間)での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール42へ通知されるものとしてもよい。
【0107】
コンソール42は、指定された管電圧、管電流を曝射条件として放射線発生装置34へ送信し、指定された撮影モード、管電圧、管電流、許容量を撮影条件として電子カセッテ32へ送信する。放射線発生装置34の線源制御部134は、コンソール42から曝射条件を受信すると、受信した曝射条件を記憶し、電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、コンソール42から撮影条件を受信すると、受信した撮影条件を記憶部92Cに記憶する。
【0108】
撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール42の操作パネル102に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
【0109】
コンソール42は、操作パネル102に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置34及び電子カセッテ32へ送信する。
【0110】
放射線発生装置34は、コンソール42から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流で放射線の発生・射出を開始する。
【0111】
電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、記憶部92Cに撮影条件として記憶された撮影モードに応じて撮影制御を行う。
【0112】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、上述のように、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行い、放射線を照射開始を検出した場合にリセット動作を行った後に撮影を開始し、撮影中、電子カセッテ32に照射された放射線量を検出している。
【0113】
放射線の照射開始をできるだけ早く検知してリセット動作に移行することは被検者への照射量を抑える(撮影に寄与しない照射を抑える)点で重要な課題であり、このためには放射線検出部62のセンサ部146は高感度であることが好ましい。しかしながら、センサ部146の放射線に対する感度を高くした場合、撮影中に電荷が飽和してしまう場合がある。特に、静止画撮影では、透視撮影に比べて単位時間当たりの放射線の照射量が多いため、撮影中にセンサ部146で電荷が飽和してしまう場合がある。このようにセンサ部146で電荷が飽和してまった場合、照射された放射線量を正しく検出できなくなる。
【0114】
そこで、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、放射線検出部62の高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けて、放射線の照射開始、及び放射線の照射量の検出を行っている。
【0115】
図10にはカセッテ制御部92のCPU92Aにより実行される撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ92B(ROM)の所定の領域に予め記憶されている。
【0116】
同図のステップS10では、信号検出部162を制御して各配線160のサンプリングを開始させる。
【0117】
これにより、信号検出部162は、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
【0118】
放射線検出部62に設けられた高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bには、放射線が照射されると電荷が発生する。発生した電荷は、それぞれ配線160に電気信号として流れ出す。高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bは、受光面のサイズが異なるため、同じ線量の放射線が照射された場合でも発生する電荷量が異なり、図11に示すように、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bから出力されて配線160に伝送される電気信号の電圧レベルが異なる。
【0119】
次のステップS12では、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、高感度センサ部146Aにより検出されたデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値以上となった否かにより放射線の照射開始の検出を行っており、デジタルデータの値がしきい値以上となった場合は放射線の照射が開始されたものとしてステップS14へ移行し、デジタルデータの値がしきい値未満の場合はステップS12へ再度移行して、放射線の照射開始待ちを行う。
【0120】
次のステップS14では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオン状態とさせる制御信号を出力させ、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にONさせて電荷の取り出しを行う。これにより、1ラインずつ順に各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が電荷信号として各データ配線78に流れ出し、暗電流等によって各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が除去される。
【0121】
次のステップS16では、記憶部92Cに記憶された撮影条件で撮影モードとして静止画撮影が指定されたか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS18へ移行し、否定判定の場合(撮影モードとして透視撮影が指定された場合)はステップS30へ移行する。
【0122】
ステップS18では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオフ状態とさせる制御信号を出力させる。
【0123】
次のステップS20では、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値を低感度センサ部146Bの感度に応じて補正し、補正した値を低感度センサ部146B毎にそれぞれ累計する。この累計値は、被検者の被曝量と見なすことができる。
【0124】
次のステップS22では、何れかの低感度センサ部146Bの累計値が許容量以上となったか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS24へ移行し、否定判定となった場合はステップS20へ移行する。
【0125】
ステップS24では、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信する。
【0126】
コンソール42は電子カセッテ32から曝者終了を指示する指示情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置34へ送信する。放射線発生装置34は曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の照射を終了する。
【0127】
次のステップS26では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
【0128】
放射線検出器60は、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にオンされると、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
【0129】
次のステップS28では、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信し、処理を終了する。
【0130】
一方、ステップS30では、透視撮影のフレームレートに応じた撮影周期を求める。
【0131】
次のステップS32では、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値を低感度センサ部146Bの感度に応じて補正し、補正した値を低感度センサ部146B毎にそれぞれ累計する。
【0132】
次のステップS34では、何れかの低感度センサ部146Bの累計値が許容量以上となったか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS42へ移行し、否定判定となった場合はステップS36へ移行する。
【0133】
ステップS36では、前回、放射線検出器60の各画素74の電荷の読み出しを行ってから撮影周期以上の期間を経過したか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS38へ移行し、否定判定となった場合はステップS32へ移行する。
【0134】
次のステップS38では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
【0135】
これにより、放射線検出器60は、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にオンされ、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
【0136】
次のステップS40では、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信を行い、画像データの送信後、ステップS32へ移行する。
【0137】
一方、ステップS42では、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信し、処理を終了する。
【0138】
放射線発生装置34は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。なお、本実施の形態では、透視撮影中に、何れかの高感度センサ部146Aの累計値が許容量となった場合に、透視撮影を停止する場合について説明したが、コンソール42へ許容量を超えたことを通知して、コンソール42で警告を表示させるものとしてもよい。また、コンソール42が放射線発生装置34へ管電圧、管電流の少なくとも一方を低下させた曝者条件を送信して放射線発生装置34の放射線源130から照射される単位時間あたりの放射線量を低下させるようにしてもよい。
【0139】
コンソール42は、電子カセッテ32から画像情報を受信すると、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をHDD110に記憶する。
【0140】
HDD110に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ100に表示されると共に、RISサーバ14に転送されてデータベース14Aにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【0141】
なお、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値の累計値は、被検者の被曝量と見なすことができる。このため、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶させている場合、電子カセッテ32は、コンソール42を介してRISサーバ14へ送信してデータベース14Aに記憶させる。このように患者毎に日別の被爆量を記憶管理することにより、特定期間の総被爆量の把握が可能となる。また、被爆量と撮影条件とを併せてデータベース14Aに記憶させてもよい。この場合、電子カセッテ32が累計値(被爆量)をコンソール42に転送し、コンソール42が累計量(被爆量)と撮影条件を関連付けたデータとし、データベース14Bに記憶させる。このように被爆量と撮影条件とを併せて記憶した場合、データベース14Bの利用価値が一層高まる。
【0142】
以上のように、本実施の形態によれば、放射線に対する感度が異なる高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bが形成された放射線検出部62を放射線検出部62と重なるように配置し、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の検出を行うことにより、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射量の検出を安定して行うことができる。
【0143】
また、本実施の形態によれば、高感度センサ部146Aにより放射線の照射開始を検出を行うことにより、放射線の照射開始を速やかに検出でき、低感度センサ部146Bにより放射線の照射量の検出を行うことにより、放射線の照射量を安定して検出できる。
【0144】
また、本実施の形態によれば、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを共に1つの支持基板140に形成しているので、放射線検出部62の厚みを抑えることができる。
【0145】
さらに、本実施の形態によれば、センサ部146の受光面積を変えることにより放射線に対する感度を高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bと変えており、形成する際に面積でセンサ部146の感度を容易に調整することができる。
【0146】
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態について説明する。
【0147】
第2の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1〜図6、図8〜図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0148】
図12には、第2の実施の形態に係る放射線検出部62の概略構成を示す平面図が示されている。
【0149】
本実施の形態に係る放射線検出部62は、同一形状のセンサ部146がマトリクス状に複数形成されており、配線160に並列に接続するセンサ部146の個数を変えることにより放射線に対する感度を変えており、図12では、1本の配線160に並列に接続した6個のセンサ部146が高感度センサ部146Aとして機能し、1本の配線160に並列に接続した2個のセンサ部146が低感度センサ部146Bとして機能する。
【0150】
以上のように、本実施の形態によれば、センサ部146を同一形状で形成できるため、センサ部146を容易に形成できる。配線160に並列に接続するセンサ部146の個数により、放射線に対する感度を変えることができる。
【0151】
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態について説明する。
【0152】
第3の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1〜図6、図8〜図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0153】
図13には、第3の実施の形態に係る放射線検出部62の概略構成を示す断面図が示されている。
【0154】
本実施の形態に係る放射線検出部62は、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bが別な支持基板140A、140Bに形成されており、シンチレータ148の、撮影の際に放射線Xが入射する側の面148Bに低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bが設けられ、シンチレータ148の面148Bと反対側の面148Aに高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aが設けられている。
【0155】
なお、本実施の形態では、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bのサイズを変えることにより感度を変えているが、第2の実施の形態のように、複数のセンサ部146を形成し、配線160に並列に接続するセンサ部146の個数を変えることにより放射線に対する感度を変えてもよい。
【0156】
シンチレータ148は、放射線Xが照射された場合、面148B側でより強く発光する。
【0157】
このため、本実施の形態によれば、低感度センサ部146Bをシンチレータ148の放射線Xが入射する面148B側に設けることより、低感度センサ部146Bでシンチレータ148で発生した光を精度良く検出できる。
【0158】
[第4の実施の形態]
次に、第4の実施の形態について説明する。
【0159】
第4の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1〜図6、図8〜図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0160】
図14には、第4の実施の形態に係る放射線検出器60及び放射線検出部62の構成を模式的に示した断面図が示されている。
【0161】
第2の実施の形態に係る放射線検出器60は、シンチレータ71が形成された蒸着基板73が光透過性を有するものとされている。
【0162】
また、第2の実施の形態に係る放射線検出部62は、シンチレータ148が設けられておらず、放射線検出器60のTFT基板66とは逆側の面(シンチレータ71側の面)に貼り付けられている。
【0163】
第4の実施の形態に係る放射線検出部62は、TFT基板66が筐体54の照射面56側となるように配置されており、TFT基板66側から撮影の際に放射線Xが入射する。
【0164】
このように、本実施の形態によれば、放射線検出部62のシンチレータ71に貼り付けることにより、シンチレータ148が不要となるため、放射線検出部62をより薄く形成できる。
【0165】
また、放射線検出部62を、撮影の際に放射線XがTFT基板66側から入射するように配置し、シンチレータ71のTFT基板66とは逆側の面に放射線検出部62を設けたことにより、放射線Xが放射線検出器60を透過した後に放射線検出部62を透過するため、放射線検出器60で撮影される放射線画像に放射線検出部62を設けたことによる影響が及ぶことを防ぐことができる。
【0166】
以上、本発明を第1〜第4の実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【0167】
また、上記の実施の形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0168】
例えば、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ32に本発明を適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
【0169】
また、上記各実施の形態では、放射線の照射開始と放射線の照射量を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線の照射終了の検出を行うものとしてもよい。放射線の照射終了は、図18に示すように、信号検出部162から入力する各センサ部146のデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値未満となった否かにより検出でき、また、各センサ部146のデジタルデータの値を累計している場合、図15のT1に示すように、累計値の増加量が大きく減少する変曲点があった場合に照射終了と検出することもできる。
【0170】
また、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を適宜並列に行うようにしてもよい。放射線の照射開始は、高感度センサ部146Aを用いて検出することが好ましい。放射線の照射終了、及び放射線の照射量は、撮影オーダに応じて高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けてもよい。すなわち、例えば、透視撮影の場合は、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が少ないので、図10に示した撮影制御プログラムのステップS32において、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、高感度センサ部146Aにより検出されたデジタルデータの値を高感度センサ部146Aの感度に応じて補正し、補正した値を高感度センサ部146A毎にそれぞれ累計し、ステップS34において、何れかの高感度センサ部146Aの累計値が許容量以上となったか否かを判定するようにしてもよい。
【0171】
また、撮影部位に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ武146を高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bで使い分けてもよい。例えば、胸椎や腰椎などの撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が多い撮影部位では、低感度センサ部146Bを用いて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行うものとし、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が少ない撮影部位では、高感度センサ部146Aを用いて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行うものとしてもよい。
【0172】
また、上記第3の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図16に示すように、シンチレータ148の一方の面に、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bと、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、を重ねて配置してもよい。この場合、図16に示すように、支持基板140Aをシンチレータ148側に配置することが好ましい。このように高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aをシンチレータ148側に配置することにより、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bの感度の差異がより明確となる。また、放射線画像撮影用のシンチレータ71の一方の面に、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bと、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、を重ねて配置してもよい。
【0173】
また、上記第3の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シンチレータ148を挟んで配置された支持基板140A及び支持基板140Bにそれぞれ高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを形成してもよい。
【0174】
また、上記第3の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで支持基板140Aと支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線画像撮影用のシンチレータ71の両面にを挟んで支持基板140Aと支持基板140Bを配置してもよい。シンチレータ71は、感度や画質を向上させるためにシンチレータ148よりも厚く形成されるため、シンチレータ71の、撮影の際に放射線Xが入射する側の面に高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aが設けられ、反対側の面に低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bが設けられることが好ましい。
【0175】
また、シンチレータ148を挟んでセンサ部146を形成し、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を並列に行うようにした場合、シンチレータ148は放射線が入射する一方の面側が強く発光するため、放射線が入射する一方の面に配置されたセンサ部146を放射線の照射開始の検出に用いることが好ましい。
【0176】
また、上記第4の実施の形態では、図14に示すように、シンチレータ148の無い放射線検出部62を、放射線検出器60のTFT基板66とは逆側の面(シンチレータ71側の面)に貼り付けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、TFT基板66が光透過性を有する場合、図17に示すように、放射線検出器60のTFT基板66側の面に放射線検出部62を貼り付けてもよい。放射線Xは、図17の上方又は下方の何れから入射してもよいが、下方から入射する場合、放射線検出部62のセンサ部146での放射線の吸収を抑えるため、センサ部146は有機光電変換材料が含有された光電変換膜で形成することが好ましい。
【0177】
また、上記各実施の形態では、放射線検出部62に高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bの2種類の感度のセンサ部146を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線検出部62に3種類以上の感度のセンサ部146を設け、使い分けるようにしてもよい。
【0178】
また、上記では、電子カセッテ32のカセッテ制御部92において放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カセッテ制御部92が信号検出部162から入力するデジタルデータを随時コンソール42へ送信するものとし、コンソール42において放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行うものとしてもよい。
【0179】
また、上記各実施の形態では、放射線としてX線を検出することにより放射線画像を撮影する放射線撮影装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、検出対象とする放射線は、X線の他や可視光、紫外線、赤外線、ガンマ線、粒子線等いずれであってもよい。
【0180】
その他、上記各実施の形態で説明した構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【0181】
さらに、上記第1の実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ(図10参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0182】
18 撮影システム
32 電子カセッテ
42 コンソール
60 放射線検出器(撮影パネル)
62 放射線検出部
71 シンチレータ(変換層)
92 カセッテ制御部(検出手段)
92A CPU
146 センサ部(センサ部)
146A 高感度センサ部(センサ部)
146B 低感度センサ部(センサ部)
148 シンチレータ(変換層)
162 信号検出部
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線撮影装置及び放射線撮影システムに係り、特に、放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置及び放射線撮影システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、TFT(Thin Film Transistor)アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線を直接デジタルデータに変換できるFPD(Flat Panel Detector)等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線撮影装置が実用化されている。この放射線検出器を用いた放射線撮影装置は、従来のX線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影(動画撮影)も行うことができるといったメリットがある。
【0003】
この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)などのシンチレータで光に変換し、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。放射線撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にA/D(アナログ/デジタル)変換部でデジタルデータに変換している。
【0004】
ところで、放射線撮影装置では、放射線検出器とは別に放射線検出部を設けて放射線の照射の開始や終了、放射線の照射量を検出し、放射線を照射する放射線源の制御を行う技術が知られている
例えば、特許文献1には、放射線検出器(固体撮像装置と記載)とは別に、放射線を検出するセンサ部(放射線検出素子と記載)を設け、センサ部により放射線の出射の開始及び終了を検出して放射線検出器への電荷の蓄積、蓄積された電荷の読み出し制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−181942号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、透視撮影では、放射線を照射しつつ連続的に放射線画像の撮影を行うため、患者の被曝が多くなる。また、透視撮影は、撮影部位内の変化を観察するため、静止画撮影ほど高画質である必要はない。
【0007】
このため、透視撮影では、静止画撮影と比べて単位時間当たりの放射線の照射量を低下させており、例えば、静止画撮影と比較して1/10程度としている。
【0008】
このため、透視撮影では、放射線検出部により放射線の照射開始や照射終了、放射線の照射量を検出しようとした場合、センサ部は放射線に対する感度が高いことが好ましい。しかしながら、センサ部の放射線に対する感度を高くした場合、静止画撮影時などで照射される単位時間当たりの放射線の照射量が多い場合に、センサ部内で電荷が飽和してしまう場合がある。
【0009】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行える放射線撮影装置及び放射線撮影システム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】
【0010】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の放射線撮影装置は、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、を有している。
【0011】
請求項1によれば、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと重なるように放射線に対する感度が異なり、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部が配置されている。
【0012】
そして、検出手段により、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出が行われる。
【0013】
このように、請求項1に記載の発明によれば、撮影パネルと重なるように放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部を配置し、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行うので、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる。
【0014】
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記検出手段が、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射開始の検出を行うことが好ましい。
【0015】
また、請求項1又は請求項2に記載の発明は、請求項3に記載の発明のように、前記検出手段が、撮影条件に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分けてもよい。
【0016】
また、請求項3に記載の発明は、請求項4に記載の発明のように、前記撮影条件には、静止画撮影又は透視撮影を指定する撮影モード、及び撮影部位が含まれ、前記検出手段が、前記撮影モード及び撮影部位の少なくとも一方に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分けてもよい。
【0017】
また、請求項4に記載の発明は、請求項5に記載の発明のように、前記検出手段が、前記撮影モードとして静止画撮影が指定された場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行い、前記撮影モードとして透視撮影が指定された場合、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行ってもよい。
【0018】
また、請求項4又は請求項5に記載の発明は、請求項6に記載の発明のように、前記検出手段が、前記撮影部位が胸部、腰椎の何れかである場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行ってもよい。
【0019】
また、本発明は、請求項7に記載の発明のように、前記複数のセンサ部が、同一支持体上に形成されてもよい。
【0020】
また、本発明は、請求項8に記載の発明のように、前記撮影パネルが、放射線を光に変換する変換層を有し、当該変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、前記複数のセンサ部が、各々有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出してもよい。
【0021】
また、請求項1〜請求項6に記載の発明は、請求項9に記載の発明のように、放射線を光に変換する平板状の変換層の撮影時に放射線が入射する一方の面に高感度のセンサ部を配置し、他方の面に低感度のセンサ部を配置してもよい。
【0022】
また、請求項9に記載の発明は、請求項10に記載の発明のように、前記検出手段が、前記一方の面に配置された前記センサ部を放射線の照射開始の検出に用いてもよい。
【0023】
また、請求項1〜請求項10に記載の発明は、請求項11に記載の発明のように、前記複数のセンサ部が、受光面積を変えることにより放射線に対する感度が異なってもよい。
【0024】
また、請求項1〜請求項10に記載の発明は、請求項12に記載の発明のように、前記複数のセンサ部が、並列に接続するセンサ部の個数を変えることにより放射線に対する感度が異なってもよい。
【0025】
一方、上記目的を達成するために、請求項13に記載の放射線撮影システムは、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、を有している。
【0026】
従って、本発明によれば、撮影パネルと重なるように放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部を配置し、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行うので、請求項1に記載の発明と同様に、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【0027】
本発明によれば、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図2】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図3】実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。
【図4】実施の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図である。
【図5】実施の形態に係る放射線検出器の薄膜トランジスタ及びコンデンサの構成を示した断面図である。
【図6】実施の形態に係るTFT基板の構成を示す平面図である。
【図7】第1の実施の形態に係る放射線検出部のセンサ部の配置構成を示す平面図である。
【図8】実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図9】実施の形態に係るコンソール及び放射線発生装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図10】実施の形態に係る撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図11】同じ線量の放射線が照射された場合の高感度センサ部及び低感度センサ部から出力される電気信号の電圧レベルを示すグラフである。
【図12】第2の実施の形態に係る放射線検出部のセンサ部の配置構成を示す平面図である。
【図13】第3の実施の形態に係る放射線検出部の概略構成を示す断面図である。
【図14】第4の実施の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図である。
【図15】放射線が照射された際の累計値の変化を示すグラフである。
【図16】他の形態に係る放射線検出部の概略構成を示す断面図である。
【図17】他の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図
【図18】放射線が照射された際のセンサ部から出力される電気信号のデジタルデータの値の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
【0030】
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム(以下、「RIS(Radiology Information System)」と称する。)10の構成について説明する。
【0031】
RIS10は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム(以下、「HIS(Hospital Information System)」と称する。)の一部を構成する。
【0032】
RIS10は、複数台の撮影依頼端末装置(以下、「端末装置」と称する。)12、RISサーバ14、及び病院内の放射線撮影室(あるいは手術室)の個々に設置された放射線画像撮影システム(以下、「撮影システム」と称する。)18を有しており、これらが有線や無線のLAN(Local Area Network)等から成る病院内ネットワーク16に各々接続されて構成されている。なお、RIS10は、同じ病院内に設けられたHISの一部を構成しており、病院内ネットワーク16には、HIS全体を管理するHISサーバ(図示省略。)も接続されている。
【0033】
端末装置12は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置12を介して行われる。各端末装置12は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、RISサーバ14と病院内ネットワーク16を介して相互通信が可能とされている。
【0034】
一方、RISサーバ14は、各端末装置12からの撮影依頼を受け付け、撮影システム18における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース14Aを含んで構成されている。
【0035】
データベース14Aは、患者(被検者)の属性情報(氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ID(Identification)等)、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム18で用いられる、後述する電子カセッテ32の識別番号(ID情報)、型式、サイズ、感度、使用可能な撮影部位(対応可能な撮影依頼の内容)、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ32に関する情報、及び電子カセッテ32を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ32を使用する環境(一例として、放射線撮影室や手術室等)を示す環境情報を含んで構成されている。
【0036】
撮影システム18は、RISサーバ14からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム18は、放射線源130(図2も参照。)から曝射条件に従った線量とされた放射線X(図3も参照。)を被検者に照射する放射線発生装置34と、被検者の撮影部位を透過した放射線Xを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器60(図3も参照。)を内蔵する可搬型の放射線撮影装置(以下「電子カセッテ」ともいう。)32と、電子カセッテ32に内蔵されているバッテリを充電するクレードル40と、電子カセッテ32,放射線発生装置34,及びクレードル40を制御するコンソール42と、を備えている。
【0037】
コンソール42は、RISサーバ14からデータベース14Aに含まれる各種情報を取得して後述するHDD110(図9参照。)に記憶し、当該情報に基づいて、電子カセッテ32、放射線発生装置34、及びクレードル40の制御を行う。
【0038】
図2には、本実施の形態に係る撮影システム18の放射線撮影室44における各装置の配置状態の一例が示されている。
【0039】
同図に示すように、放射線撮影室44には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台45と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台46とが設置されており、立位台45の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置48とされ、臥位台46の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置50とされている。
【0040】
立位台45には電子カセッテ32を保持する保持部150が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ32が保持部150に保持される。同様に、臥位台46には電子カセッテ32を保持する保持部152が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ32が保持部152に保持される。
【0041】
また、放射線撮影室44には、単一の放射線源130からの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線源130を、水平な軸回り(図2の矢印A方向)に回動可能で、鉛直方向(図2の矢印B方向)に移動可能で、さらに水平方向(図2の矢印C方向)に移動可能に支持する支持移動機構52が設けられている。ここで、支持移動機構52は、放射線源130を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源130を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源130を水平方向に移動させる駆動源を各々備えている(何れも図示省略。)。
【0042】
一方、クレードル40には、電子カセッテ32を収納可能な収容部40Aが形成されている。
【0043】
電子カセッテ32は、未使用時にはクレードル40の収容部40Aに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル40から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台45の保持部150に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台46の保持部152に保持される。
【0044】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム18では、放射線発生装置34とコンソール42とをそれぞれケーブルで接続して有線通信によって各種情報の送受信を行うが、図2では、放射線発生装置34とコンソール42を接続するケーブルを省略している。また、電子カセッテ32とコンソール42との間は、無線通信によって各種情報の送受信を行う。なお、放射線発生装置34とコンソール42の間の通信も無線通信によって通信を行うものとしてもよい。
【0045】
なお、電子カセッテ32は、立位台45の保持部150や臥位台46の保持部152で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
【0046】
図3には、本実施の形態に係る電子カセッテ32の内部構成が示されている。
【0047】
同図に示すように、電子カセッテ32は、放射線Xを透過させる材料からなる筐体54を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ32は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ32を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの電子カセッテ32を繰り返し続けて使用することができる。
【0048】
筐体54の内部には、放射線Xが照射される筐体54の照射面56側から、被検者を透過した放射線Xによる放射線画像を撮影する放射線検出器60、照射された放射線の検出を行う放射線検出部62が順に配設されている。
【0049】
また、筐体54の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能で、かつ着脱可能なバッテリ96Aを収容するケース31が配置されている。放射線検出器60、及び電子回路は、ケース31に配置されたバッテリ96Aから供給される電力によって作動する。ケース31内部に収容された各種回路が放射線Xの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース31の照射面56側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ32は、照射面56の形状が長方形とされた直方体とされており、その長手方向一端部にケース31が配置されている。
【0050】
また、筐体54の外壁の所定位置には、‘レディ状態’,‘データ送信中’といった動作モード、バッテリ96Aの残容量の状態等の電子カセッテ32の動作状態を示す表示を行う表示部56Aが設けられている。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、表示部56Aとして、発光ダイオードを適用しているが、これに限らず、発光ダイオード以外の発光素子や、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の他の表示手段としてもよい。
【0051】
図4には、本実施形態に係る放射線検出器60及び放射線検出部62の構成を模式的に示した断面図が示されている。
【0052】
放射線検出器60は、絶縁性基板64に薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor、以下「TFT」という)70、及び蓄積容量68が形成されたTFTアクティブマトリクス基板(以下、「TFT基板」という)66を備えている。
【0053】
このTFT基板66上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ71が配置される。
【0054】
シンチレータ71としては、例えば、CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)を用いることができる。なお、シンチレータ71は、これらの材料に限られるものではない。
【0055】
絶縁性基板64としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものであれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板64は、これらの材料に限られるものではない。
【0056】
TFT基板66には、シンチレータ71によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部72が形成されている。また、TFT基板66には、TFT基板66上を平坦化するための平坦化層67が形成されている。また、TFT基板66とシンチレータ71との間であって、平坦化層67上には、シンチレータ71をTFT基板66に接着するための接着層69が形成されている。
【0057】
センサ部72は、上部電極72A、下部電極72B、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜72Cを有している。
【0058】
光電変換膜72Cは、シンチレータ71から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換膜72Cは、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜72Cであれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ71による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜72Cであれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ71による発光以外の電磁波が光電変換膜72Cに吸収されることがほとんどなく、X線等の放射線が光電変換膜72Cで吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【0059】
本実施の形態では、光電変換膜72Cに有機光電変換材料を含んで構成する。有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は560nmであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ71の材料としてCsI(Ti)を用いれば、上記ピーク波長の差を5nm以内にすることが可能となり、光電変換膜72Cで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。この光電変換膜72Cとして適用可能な有機光電変換材料については、特開2009−32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【0060】
図5には、本実施の形態に係るTFT基板66に形成されたTFT70及び蓄積容量68の構成が概略的に示されている。
【0061】
絶縁性基板64上には、下部電極72Bに対応して、下部電極72Bに移動した電荷を蓄積する蓄積容量68と、蓄積容量68に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するTFT70が形成されている。蓄積容量68及びTFT70の形成された領域は、平面視において下部電極72Bと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における蓄積容量68及びTFT70とセンサ部72とが厚さ方向で重なりを有することとなり、少なく面積で蓄積容量68及びTFT70とセンサ部72を配置できる。
【0062】
蓄積容量68は、絶縁性基板64と下部電極72Bとの間に設けられた絶縁膜65Aを貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極72Bと電気的に接続されている。これにより、下部電極72Bで捕集された電荷を蓄積容量68に移動させることができる。
【0063】
TFT70は、ゲート電極70A、ゲート絶縁膜65B、及び活性層(チャネル層)70Bが積層され、さらに、活性層70B上にソース電極70Cとドレイン電極70Dが所定の間隔を開けて形成されている。また、放射線検出器60では、活性層70Bが非晶質酸化物により形成されている。活性層70Bを構成する非晶質酸化物としては、In、Ga及びZnのうちの少なくとも1つを含む酸化物(例えばIn−O系)が好ましく、In、Ga及びZnのうちの少なくとも2つを含む酸化物(例えばIn−Zn−O系、In−Ga系、Ga−Zn−O系)がより好ましく、In、Ga及びZnを含む酸化物が特に好ましい。In−Ga−Zn−O系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がInGaO3(ZnO)m(mは6未満の自然数)で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、InGaZnO4がより好ましい。
【0064】
TFT70の活性層70Bを非晶質酸化物で形成したものとすれば、X線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【0065】
ここで、TFT70の活性層70Bを構成する非晶質酸化物や、光電変換膜72Cを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板64としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板64には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【0066】
アラミドは、200度以上の高温プロセスを適用できるために、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバICの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ITO(indium tin oxide)やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板64を形成してもよい。
【0067】
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束(バクテリアセルロース)と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅50nmと可視光波長に対して1/10のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を60−70%も含有しながら、波長500nmで約90%の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数(3−7ppm)を有し、鋼鉄並の強度(460MPa)、高弾性(30GPa)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板64を形成できる。
【0068】
図6には、本実施の形態に係るTFT基板66の構成を示す平面図が示されている。
【0069】
TFT基板66には、上述のセンサ部72、蓄積容量68、TFT70と、を含んで構成される画素74が一定方向(図6の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図6の列方向)に2次元状に複数設けられている。
【0070】
また、放射線検出器60には、一定方向(行方向)に延設され各TFT70をオン・オフさせるための複数本のゲート配線76と、交差方向(列方向)に延設されオン状態のTFT70を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線78が設けられている。
【0071】
放射線検出器60は、平板状で平面視において外縁に4辺を有する四辺形状をしている。具体的には矩形状に形成されている。
【0072】
本実施形態に係る放射線検出器60は、図4に示すように、このようなTFT基板66の表面にシンチレータ71が貼り付けられて形成される。
【0073】
シンチレータ71は、例えば、CsI:Tl等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板73への蒸着によって形成される。このように蒸着によってシンチレータ71を形成する場合、蒸着基板73は、X線の透過率、コストの面からAlの板がよく使用され、蒸着の際のハンドリング性、自重による反り防止、輻射熱による変形等からある程度(数mm程度)の厚みが必要となる。なお、シンチレータ71としてGOSを用いる場合、蒸着基板73を用いずにTFT基板66の表面にGOSを塗布することにより、シンチレータ71を形成してもよい。
【0074】
このような放射線検出器60のシンチレータ71側の面には、放射線検出部62が貼り付けられている。
【0075】
放射線検出部62は、例えば、樹脂性の支持基板140上に、後述する配線160(図8)がパターニングされた配線層142及び絶縁層144が形成されており、その上に、本発明の放射線を検出するための複数のセンサ部146が形成され、当該センサ部146上に、GOS等からなるシンチレータ148が形成されている。センサ部146は、上部電極147A、下部電極147B、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜147Cを有している。光電変換膜147Cには、シンチレータ148によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する。この光電変換膜147Cは、アモルファスシリコンを用いたPIN型、MIS型フォトダイオードよりも、上述の有機光電変換材料が含有された光電変換膜が好ましい。これは、PIN型フォトダイオードやMIS型フォトダイオードを用いた場合と比較して、製造コストの削減や、フレキシブル化への対応の点で有機光電変換材料が含有された光電変換膜を用いたほうが有利だからである。この放射線検出部62のセンサ部146は、放射線検出器60の各画素74に設けられたセンサ部72ほど細かく形成する必要はなく、放射線検出器60の数十から数百画素のサイズで形成すればよい。
【0076】
図7には、本実施の形態に係る放射線検出部62のセンサ部146の配置構成を示す平面図が示されている。
【0077】
放射線検出部62には、受光面のサイズを変えることにより、放射線に対する感度の異なる2種類のセンサ部146が設けられている。サイズの大きいものが放射線に対する感度が高い高感度センサ部146Aとされ、サイズの小さいものが放射線に対する感度が低い低感度センサ部146Bとされている。なお、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを有機光電変換材料を用いて形成する場合、上部電極147A、下部電極147B、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜147Cをそれぞれのサイズで形成してもよく、また、光電変換膜147Cを一面に形成し、上部電極147A又は下部電極147Bのうち電荷を取り出す側の電極のサイズをそれぞれのサイズで形成するようにしてもよい。すなわち、例えば、電荷を取り出す側の電極を下部電極147Bとした場合、上部電極147A及び光電変換膜147Cを一面に形成し、下部電極147Bのサイズを高感度センサ部146A又は低感度センサ部146Bのサイズで形成するようにしてもよい。
【0078】
放射線検出部62には、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bがそれぞれ一定方向(図7の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図7の列方向)にマトリクス状の配置されており、行方向及び列方向に互いに半ピッチずつ配置位置をずらすことにより高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bが交互にかつ重ならないように配置されている。
【0079】
図8には、本実施の形態に係る電子カセッテ32の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【0080】
放射線検出器60は、上述したように、センサ部72、蓄積容量68、TFT70を備えた画素74がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ32への放射線Xの照射に伴ってセンサ部72で発生された電荷は、個々の画素74の蓄積容量68に蓄積される。これにより、電子カセッテ32に照射された放射線Xに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器60に保持される。
【0081】
また、放射線検出器60の個々のゲート配線76はゲート線ドライバ80に接続されており、個々のデータ配線78は信号処理部82に接続されている。個々の画素74の蓄積容量68に電荷が蓄積されると、個々の画素74のTFT70は、ゲート線ドライバ80からゲート配線76を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、TFT70がオンされた画素74の蓄積容量68に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線78を伝送されて信号処理部82に入力される。従って、個々の画素74の蓄積容量68に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
【0082】
信号処理部82は、個々のデータ配線78毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線78を伝送された電気信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、A/D(アナログ/デジタル)変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に(シリアルに)入力され、A/D変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
【0083】
信号処理部82には画像メモリ90が接続されており、信号処理部82のA/D変換器から出力された画像データは画像メモリ90に順に記憶される。画像メモリ90は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ90に順次記憶される。
【0084】
画像メモリ90は電子カセッテ32全体の動作を制御するカセッテ制御部92と接続されている。カセッテ制御部92はマイクロコンピュータを含んで構成されており、CPU(中央処理装置)92A、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含むメモリ92B、HDD(ハードディスク・ドライブ)やフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部92Cを備えている。
【0085】
また、カセッテ制御部92には無線通信部94が接続されている。本実施の形態に係る無線通信部94は、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11a/b/g等に代表される無線LAN(Local Area Network)規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部92は、無線通信部94を介してコンソール42と無線通信が可能とされており、コンソール42との間で各種情報の送受信が可能とされている。
【0086】
一方、放射線検出部62は、上述したように、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bが交互にマトリクス状に多数個配置されている。また、放射線検出部62には、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bとそれぞれ個別に接続された複数の配線160が設けられており、各配線160は信号検出部162に接続されている。
【0087】
信号検出部162は、配線160毎に設けられた増幅器及びA/D変換器を備えており、カセッテ制御部92と接続されている。信号検出部162は、カセッテ制御部92からの制御により、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
【0088】
また、電子カセッテ32には電源部96が設けられており、上述した各種回路や各素子(ゲート線ドライバ80、信号処理部82、画像メモリ90、無線通信部94、カセッテ制御部92、信号検出部162等)は、電源部96から供給された電力によって作動する。電源部96は、電子カセッテ32の可搬性を損なわないように、前述したバッテリ(二次電池)96Aを内蔵しており、充電されたバッテリ96Aから各種回路や各素子へ電力を供給する。なお、図8では、電源部96と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。
【0089】
図9には、本実施の形態に係るコンソール42及び放射線発生装置34の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【0090】
コンソール42は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ100と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル102と、を備えている。
【0091】
また、本実施の形態に係るコンソール42は、装置全体の動作を司るCPU104と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたROM106と、各種データを一時的に記憶するRAM108と、各種データを記憶して保持するHDD110と、ディスプレイ100への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ112と、操作パネル102に対する操作状態を検出する操作入力検出部114と、を備えている。また、コンソール42は、接続端子42A及び通信ケーブル35を介して放射線発生装置34との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信インタフェース(I/F)部116と、電子カセッテ32との間で無線通信により曝射条件や画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部118と、を備えている。
【0092】
CPU104、ROM106、RAM108、HDD110、ディスプレイドライバ112、操作入力検出部114、通信インタフェース部116、及び無線通信部118は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU104は、ROM106、RAM108、HDD110へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ112を介したディスプレイ100への各種情報の表示の制御、通信I/F部116を介した放射線発生装置34との各種情報の送受信の制御、及び無線通信部118を介した放射線発生装置34との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、CPU104は、操作入力検出部114を介して操作パネル102に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【0093】
一方、放射線発生装置34は、放射線源130と、コンソール42との間で曝射条件等の各種情報を送受信する通信I/F部132と、受信した曝射条件に基づいて放射線源130を制御する線源制御部134と、を備えている。
【0094】
線源制御部134もマイクロコンピュータを含んで構成されており、受信した曝射条件等を記憶する。このコンソール42から受信する曝射条件には管電圧、管電流の情報が含まれている。線源制御部134は、受信した曝射条件に基づいて放射線源130から放射線Xを照射させる。
【0095】
次に、本実施の形態に係る撮影システム18の作用を説明する。
【0096】
本実施の形態に係る撮影システム18は、1回ずつ撮影を行う静止画撮影と、連続的に撮影を行う透視撮影が可能とされており、撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影が選択可能とされている。
【0097】
端末装置12(図1参照。)は、放射線画像の撮影する場合、医師又は放射線技師からの撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、撮影対象とする患者、撮影対象とする撮影部位、撮影モードが指定され、管電圧、管電流などが必要に応じて指定される。
【0098】
端末装置12は、受け付けた撮影依頼の内容をRISサーバ14に通知する。RISサーバ14は、端末装置12から通知された撮影依頼の内容をデータベース14Aに記憶する。
【0099】
コンソール42は、RISサーバ14にアクセスすることにより、RISサーバ14から撮影依頼の内容及び撮影対象とする患者の属性情報を取得し、撮影依頼の内容及び患者の属性情報をディスプレイ100(図9参照。)に表示する。
【0100】
撮影者は、ディスプレイ100に表示された撮影依頼の内容に基づいて放射線画像の撮影を開始する。
【0101】
例えば、図2に示すように、臥位台46上に横臥した被検者の患部の撮影を行う際、臥位台46の保持部152に電子カセッテ32を配置する。
【0102】
そして、撮影者は、操作パネル102に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、さらに、操作パネル102に対して放射線Xを照射する際の管電圧及び管電流等を指定する。なお、撮影者は、透視撮影の場合、被検者の被曝を抑えるため、静止画撮影の場合と比べて単位時間当たりの放射線の照射量を低く指定する(例えば、静止画撮影の場合の1/10程度)。
【0103】
ここで、放射線検出器60は、X線が照射されていない状態であっても暗電流等によってセンサ部72に電荷が発生して各画素74の蓄積容量68に電荷が蓄積される。
【0104】
このため、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行い、放射線を照射開始を検出すると放射線検出器60の各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷を取り出して除去するリセット動作を行った後に撮影を開始する。
【0105】
また、本実施の形態に係る撮影システム18では、撮影の際、放射線検出部62により電子カセッテ32に照射された放射線量を検出し、放射線源130からの放射線の照射を制御する自動照射制御(所謂AEC(automatic exposure control))を行っている。具体的には、静止画撮影の場合、検出された放射線量が許容量となった場合に放射線源130からの放射線の照射終了及び放射線検出器60から画像の読み出し開始し、透視撮影の場合、所定のフレームレートで連続的に撮影を行い、放射線検出部62により検出された放射線量が許容量となった場合に放射線源130からの放射線の照射を終了させる。静止画撮影の許容量は、撮影部位の放射線画像が鮮明に撮るための適切な線量であり、透視撮影の許容量は、被検者の被曝を適切な範囲内に抑えるための線量であり、それぞれ目的が異なる。
【0106】
静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量は、それぞれ撮影の際に撮影者により操作パネル102から入力されもよい。また、撮影部位毎に、静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量を撮影部位別許容量情報としてHDD110に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル102に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影モード及び撮影部位に対応する許容量と得るものとしてもよい。また、透視撮影の許容量は、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶しておき、RISサーバ14が所定期間(例えば、直近3ヶ月間)での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール42へ通知されるものとしてもよい。
【0107】
コンソール42は、指定された管電圧、管電流を曝射条件として放射線発生装置34へ送信し、指定された撮影モード、管電圧、管電流、許容量を撮影条件として電子カセッテ32へ送信する。放射線発生装置34の線源制御部134は、コンソール42から曝射条件を受信すると、受信した曝射条件を記憶し、電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、コンソール42から撮影条件を受信すると、受信した撮影条件を記憶部92Cに記憶する。
【0108】
撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール42の操作パネル102に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
【0109】
コンソール42は、操作パネル102に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置34及び電子カセッテ32へ送信する。
【0110】
放射線発生装置34は、コンソール42から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流で放射線の発生・射出を開始する。
【0111】
電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、記憶部92Cに撮影条件として記憶された撮影モードに応じて撮影制御を行う。
【0112】
ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、上述のように、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行い、放射線を照射開始を検出した場合にリセット動作を行った後に撮影を開始し、撮影中、電子カセッテ32に照射された放射線量を検出している。
【0113】
放射線の照射開始をできるだけ早く検知してリセット動作に移行することは被検者への照射量を抑える(撮影に寄与しない照射を抑える)点で重要な課題であり、このためには放射線検出部62のセンサ部146は高感度であることが好ましい。しかしながら、センサ部146の放射線に対する感度を高くした場合、撮影中に電荷が飽和してしまう場合がある。特に、静止画撮影では、透視撮影に比べて単位時間当たりの放射線の照射量が多いため、撮影中にセンサ部146で電荷が飽和してしまう場合がある。このようにセンサ部146で電荷が飽和してまった場合、照射された放射線量を正しく検出できなくなる。
【0114】
そこで、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、放射線検出部62の高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けて、放射線の照射開始、及び放射線の照射量の検出を行っている。
【0115】
図10にはカセッテ制御部92のCPU92Aにより実行される撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ92B(ROM)の所定の領域に予め記憶されている。
【0116】
同図のステップS10では、信号検出部162を制御して各配線160のサンプリングを開始させる。
【0117】
これにより、信号検出部162は、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
【0118】
放射線検出部62に設けられた高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bには、放射線が照射されると電荷が発生する。発生した電荷は、それぞれ配線160に電気信号として流れ出す。高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bは、受光面のサイズが異なるため、同じ線量の放射線が照射された場合でも発生する電荷量が異なり、図11に示すように、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bから出力されて配線160に伝送される電気信号の電圧レベルが異なる。
【0119】
次のステップS12では、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、高感度センサ部146Aにより検出されたデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値以上となった否かにより放射線の照射開始の検出を行っており、デジタルデータの値がしきい値以上となった場合は放射線の照射が開始されたものとしてステップS14へ移行し、デジタルデータの値がしきい値未満の場合はステップS12へ再度移行して、放射線の照射開始待ちを行う。
【0120】
次のステップS14では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオン状態とさせる制御信号を出力させ、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にONさせて電荷の取り出しを行う。これにより、1ラインずつ順に各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が電荷信号として各データ配線78に流れ出し、暗電流等によって各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が除去される。
【0121】
次のステップS16では、記憶部92Cに記憶された撮影条件で撮影モードとして静止画撮影が指定されたか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS18へ移行し、否定判定の場合(撮影モードとして透視撮影が指定された場合)はステップS30へ移行する。
【0122】
ステップS18では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオフ状態とさせる制御信号を出力させる。
【0123】
次のステップS20では、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値を低感度センサ部146Bの感度に応じて補正し、補正した値を低感度センサ部146B毎にそれぞれ累計する。この累計値は、被検者の被曝量と見なすことができる。
【0124】
次のステップS22では、何れかの低感度センサ部146Bの累計値が許容量以上となったか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS24へ移行し、否定判定となった場合はステップS20へ移行する。
【0125】
ステップS24では、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信する。
【0126】
コンソール42は電子カセッテ32から曝者終了を指示する指示情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置34へ送信する。放射線発生装置34は曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の照射を終了する。
【0127】
次のステップS26では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
【0128】
放射線検出器60は、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にオンされると、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
【0129】
次のステップS28では、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信し、処理を終了する。
【0130】
一方、ステップS30では、透視撮影のフレームレートに応じた撮影周期を求める。
【0131】
次のステップS32では、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値を低感度センサ部146Bの感度に応じて補正し、補正した値を低感度センサ部146B毎にそれぞれ累計する。
【0132】
次のステップS34では、何れかの低感度センサ部146Bの累計値が許容量以上となったか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS42へ移行し、否定判定となった場合はステップS36へ移行する。
【0133】
ステップS36では、前回、放射線検出器60の各画素74の電荷の読み出しを行ってから撮影周期以上の期間を経過したか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップS38へ移行し、否定判定となった場合はステップS32へ移行する。
【0134】
次のステップS38では、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
【0135】
これにより、放射線検出器60は、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にオンされ、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
【0136】
次のステップS40では、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信を行い、画像データの送信後、ステップS32へ移行する。
【0137】
一方、ステップS42では、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信し、処理を終了する。
【0138】
放射線発生装置34は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。なお、本実施の形態では、透視撮影中に、何れかの高感度センサ部146Aの累計値が許容量となった場合に、透視撮影を停止する場合について説明したが、コンソール42へ許容量を超えたことを通知して、コンソール42で警告を表示させるものとしてもよい。また、コンソール42が放射線発生装置34へ管電圧、管電流の少なくとも一方を低下させた曝者条件を送信して放射線発生装置34の放射線源130から照射される単位時間あたりの放射線量を低下させるようにしてもよい。
【0139】
コンソール42は、電子カセッテ32から画像情報を受信すると、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をHDD110に記憶する。
【0140】
HDD110に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ100に表示されると共に、RISサーバ14に転送されてデータベース14Aにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【0141】
なお、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値の累計値は、被検者の被曝量と見なすことができる。このため、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶させている場合、電子カセッテ32は、コンソール42を介してRISサーバ14へ送信してデータベース14Aに記憶させる。このように患者毎に日別の被爆量を記憶管理することにより、特定期間の総被爆量の把握が可能となる。また、被爆量と撮影条件とを併せてデータベース14Aに記憶させてもよい。この場合、電子カセッテ32が累計値(被爆量)をコンソール42に転送し、コンソール42が累計量(被爆量)と撮影条件を関連付けたデータとし、データベース14Bに記憶させる。このように被爆量と撮影条件とを併せて記憶した場合、データベース14Bの利用価値が一層高まる。
【0142】
以上のように、本実施の形態によれば、放射線に対する感度が異なる高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bが形成された放射線検出部62を放射線検出部62と重なるように配置し、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の検出を行うことにより、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射量の検出を安定して行うことができる。
【0143】
また、本実施の形態によれば、高感度センサ部146Aにより放射線の照射開始を検出を行うことにより、放射線の照射開始を速やかに検出でき、低感度センサ部146Bにより放射線の照射量の検出を行うことにより、放射線の照射量を安定して検出できる。
【0144】
また、本実施の形態によれば、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを共に1つの支持基板140に形成しているので、放射線検出部62の厚みを抑えることができる。
【0145】
さらに、本実施の形態によれば、センサ部146の受光面積を変えることにより放射線に対する感度を高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bと変えており、形成する際に面積でセンサ部146の感度を容易に調整することができる。
【0146】
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態について説明する。
【0147】
第2の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1〜図6、図8〜図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0148】
図12には、第2の実施の形態に係る放射線検出部62の概略構成を示す平面図が示されている。
【0149】
本実施の形態に係る放射線検出部62は、同一形状のセンサ部146がマトリクス状に複数形成されており、配線160に並列に接続するセンサ部146の個数を変えることにより放射線に対する感度を変えており、図12では、1本の配線160に並列に接続した6個のセンサ部146が高感度センサ部146Aとして機能し、1本の配線160に並列に接続した2個のセンサ部146が低感度センサ部146Bとして機能する。
【0150】
以上のように、本実施の形態によれば、センサ部146を同一形状で形成できるため、センサ部146を容易に形成できる。配線160に並列に接続するセンサ部146の個数により、放射線に対する感度を変えることができる。
【0151】
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態について説明する。
【0152】
第3の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1〜図6、図8〜図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0153】
図13には、第3の実施の形態に係る放射線検出部62の概略構成を示す断面図が示されている。
【0154】
本実施の形態に係る放射線検出部62は、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bが別な支持基板140A、140Bに形成されており、シンチレータ148の、撮影の際に放射線Xが入射する側の面148Bに低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bが設けられ、シンチレータ148の面148Bと反対側の面148Aに高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aが設けられている。
【0155】
なお、本実施の形態では、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bのサイズを変えることにより感度を変えているが、第2の実施の形態のように、複数のセンサ部146を形成し、配線160に並列に接続するセンサ部146の個数を変えることにより放射線に対する感度を変えてもよい。
【0156】
シンチレータ148は、放射線Xが照射された場合、面148B側でより強く発光する。
【0157】
このため、本実施の形態によれば、低感度センサ部146Bをシンチレータ148の放射線Xが入射する面148B側に設けることより、低感度センサ部146Bでシンチレータ148で発生した光を精度良く検出できる。
【0158】
[第4の実施の形態]
次に、第4の実施の形態について説明する。
【0159】
第4の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1〜図6、図8〜図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
【0160】
図14には、第4の実施の形態に係る放射線検出器60及び放射線検出部62の構成を模式的に示した断面図が示されている。
【0161】
第2の実施の形態に係る放射線検出器60は、シンチレータ71が形成された蒸着基板73が光透過性を有するものとされている。
【0162】
また、第2の実施の形態に係る放射線検出部62は、シンチレータ148が設けられておらず、放射線検出器60のTFT基板66とは逆側の面(シンチレータ71側の面)に貼り付けられている。
【0163】
第4の実施の形態に係る放射線検出部62は、TFT基板66が筐体54の照射面56側となるように配置されており、TFT基板66側から撮影の際に放射線Xが入射する。
【0164】
このように、本実施の形態によれば、放射線検出部62のシンチレータ71に貼り付けることにより、シンチレータ148が不要となるため、放射線検出部62をより薄く形成できる。
【0165】
また、放射線検出部62を、撮影の際に放射線XがTFT基板66側から入射するように配置し、シンチレータ71のTFT基板66とは逆側の面に放射線検出部62を設けたことにより、放射線Xが放射線検出器60を透過した後に放射線検出部62を透過するため、放射線検出器60で撮影される放射線画像に放射線検出部62を設けたことによる影響が及ぶことを防ぐことができる。
【0166】
以上、本発明を第1〜第4の実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【0167】
また、上記の実施の形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0168】
例えば、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ32に本発明を適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
【0169】
また、上記各実施の形態では、放射線の照射開始と放射線の照射量を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線の照射終了の検出を行うものとしてもよい。放射線の照射終了は、図18に示すように、信号検出部162から入力する各センサ部146のデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値未満となった否かにより検出でき、また、各センサ部146のデジタルデータの値を累計している場合、図15のT1に示すように、累計値の増加量が大きく減少する変曲点があった場合に照射終了と検出することもできる。
【0170】
また、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を適宜並列に行うようにしてもよい。放射線の照射開始は、高感度センサ部146Aを用いて検出することが好ましい。放射線の照射終了、及び放射線の照射量は、撮影オーダに応じて高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けてもよい。すなわち、例えば、透視撮影の場合は、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が少ないので、図10に示した撮影制御プログラムのステップS32において、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、高感度センサ部146Aにより検出されたデジタルデータの値を高感度センサ部146Aの感度に応じて補正し、補正した値を高感度センサ部146A毎にそれぞれ累計し、ステップS34において、何れかの高感度センサ部146Aの累計値が許容量以上となったか否かを判定するようにしてもよい。
【0171】
また、撮影部位に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ武146を高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bで使い分けてもよい。例えば、胸椎や腰椎などの撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が多い撮影部位では、低感度センサ部146Bを用いて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行うものとし、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が少ない撮影部位では、高感度センサ部146Aを用いて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行うものとしてもよい。
【0172】
また、上記第3の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図16に示すように、シンチレータ148の一方の面に、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bと、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、を重ねて配置してもよい。この場合、図16に示すように、支持基板140Aをシンチレータ148側に配置することが好ましい。このように高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aをシンチレータ148側に配置することにより、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bの感度の差異がより明確となる。また、放射線画像撮影用のシンチレータ71の一方の面に、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bと、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、を重ねて配置してもよい。
【0173】
また、上記第3の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シンチレータ148を挟んで配置された支持基板140A及び支持基板140Bにそれぞれ高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを形成してもよい。
【0174】
また、上記第3の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで支持基板140Aと支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線画像撮影用のシンチレータ71の両面にを挟んで支持基板140Aと支持基板140Bを配置してもよい。シンチレータ71は、感度や画質を向上させるためにシンチレータ148よりも厚く形成されるため、シンチレータ71の、撮影の際に放射線Xが入射する側の面に高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aが設けられ、反対側の面に低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bが設けられることが好ましい。
【0175】
また、シンチレータ148を挟んでセンサ部146を形成し、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を並列に行うようにした場合、シンチレータ148は放射線が入射する一方の面側が強く発光するため、放射線が入射する一方の面に配置されたセンサ部146を放射線の照射開始の検出に用いることが好ましい。
【0176】
また、上記第4の実施の形態では、図14に示すように、シンチレータ148の無い放射線検出部62を、放射線検出器60のTFT基板66とは逆側の面(シンチレータ71側の面)に貼り付けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、TFT基板66が光透過性を有する場合、図17に示すように、放射線検出器60のTFT基板66側の面に放射線検出部62を貼り付けてもよい。放射線Xは、図17の上方又は下方の何れから入射してもよいが、下方から入射する場合、放射線検出部62のセンサ部146での放射線の吸収を抑えるため、センサ部146は有機光電変換材料が含有された光電変換膜で形成することが好ましい。
【0177】
また、上記各実施の形態では、放射線検出部62に高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bの2種類の感度のセンサ部146を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線検出部62に3種類以上の感度のセンサ部146を設け、使い分けるようにしてもよい。
【0178】
また、上記では、電子カセッテ32のカセッテ制御部92において放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カセッテ制御部92が信号検出部162から入力するデジタルデータを随時コンソール42へ送信するものとし、コンソール42において放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行うものとしてもよい。
【0179】
また、上記各実施の形態では、放射線としてX線を検出することにより放射線画像を撮影する放射線撮影装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、検出対象とする放射線は、X線の他や可視光、紫外線、赤外線、ガンマ線、粒子線等いずれであってもよい。
【0180】
その他、上記各実施の形態で説明した構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【0181】
さらに、上記第1の実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ(図10参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0182】
18 撮影システム
32 電子カセッテ
42 コンソール
60 放射線検出器(撮影パネル)
62 放射線検出部
71 シンチレータ(変換層)
92 カセッテ制御部(検出手段)
92A CPU
146 センサ部(センサ部)
146A 高感度センサ部(センサ部)
146B 低感度センサ部(センサ部)
148 シンチレータ(変換層)
162 信号検出部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、
を有する放射線撮影装置。
【請求項2】
前記検出手段は、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射開始の検出を行う
請求項1記載の放射線撮影装置。
【請求項3】
前記検出手段は、撮影条件に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分ける
請求項1又は請求項2記載の放射線撮影装置。
【請求項4】
前記撮影条件には、静止画撮影又は透視撮影を指定する撮影モード、及び撮影部位が含まれ、
前記検出手段は、前記撮影モード及び撮影部位の少なくとも一方に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分ける
請求項3記載の放射線撮影装置。
【請求項5】
前記検出手段は、前記撮影モードとして静止画撮影が指定された場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行い、前記撮影モードとして透視撮影が指定された場合、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行う、
請求項4記載の放射線撮影装置。
【請求項6】
前記検出手段は、前記撮影部位が胸部、腰椎の何れかである場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行う
請求項4又は請求項5記載の放射線撮影装置。
【請求項7】
前記複数のセンサ部は、同一支持体上に形成された
請求項1〜請求項6の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項8】
前記撮影パネルは、放射線を光に変換する変換層を有し、当該変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、
前記複数のセンサ部は、各々有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出する
請求項1〜請求項7の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項9】
放射線を光に変換する平板状の変換層の撮影時に放射線が入射する一方の面に高感度のセンサ部を配置し、他方の面に低感度のセンサ部を配置した
請求項1〜請求項6の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項10】
前記検出手段は、前記一方の面に配置された前記センサ部を放射線の照射開始の検出に用いる
請求項9記載の放射線撮影装置。
【請求項11】
前記複数のセンサ部は、受光面積を変えることにより放射線に対する感度が異なる
請求項1〜請求項10の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項12】
前記複数のセンサ部は、並列に接続するセンサ部の個数を変えることにより放射線に対する感度が異なる
請求項1〜請求項10の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項13】
照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、
を有する放射線撮影システム。
【請求項1】
照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、
を有する放射線撮影装置。
【請求項2】
前記検出手段は、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射開始の検出を行う
請求項1記載の放射線撮影装置。
【請求項3】
前記検出手段は、撮影条件に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分ける
請求項1又は請求項2記載の放射線撮影装置。
【請求項4】
前記撮影条件には、静止画撮影又は透視撮影を指定する撮影モード、及び撮影部位が含まれ、
前記検出手段は、前記撮影モード及び撮影部位の少なくとも一方に応じて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部を使い分ける
請求項3記載の放射線撮影装置。
【請求項5】
前記検出手段は、前記撮影モードとして静止画撮影が指定された場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行い、前記撮影モードとして透視撮影が指定された場合、感度の高いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行う、
請求項4記載の放射線撮影装置。
【請求項6】
前記検出手段は、前記撮影部位が胸部、腰椎の何れかである場合、感度の低いセンサ部を用いて放射線の照射終了及び放射線の照射量の検出を行う
請求項4又は請求項5記載の放射線撮影装置。
【請求項7】
前記複数のセンサ部は、同一支持体上に形成された
請求項1〜請求項6の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項8】
前記撮影パネルは、放射線を光に変換する変換層を有し、当該変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、
前記複数のセンサ部は、各々有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出する
請求項1〜請求項7の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項9】
放射線を光に変換する平板状の変換層の撮影時に放射線が入射する一方の面に高感度のセンサ部を配置し、他方の面に低感度のセンサ部を配置した
請求項1〜請求項6の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項10】
前記検出手段は、前記一方の面に配置された前記センサ部を放射線の照射開始の検出に用いる
請求項9記載の放射線撮影装置。
【請求項11】
前記複数のセンサ部は、受光面積を変えることにより放射線に対する感度が異なる
請求項1〜請求項10の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項12】
前記複数のセンサ部は、並列に接続するセンサ部の個数を変えることにより放射線に対する感度が異なる
請求項1〜請求項10の何れか1項記載の放射線撮影装置。
【請求項13】
照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出手段と、
を有する放射線撮影システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2012−40053(P2012−40053A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−181263(P2010−181263)
【出願日】平成22年8月13日(2010.8.13)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年8月13日(2010.8.13)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】
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