放射線撮影装置
【課題】電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えつつ、画像情報の読み出し時間を短縮できる放射線撮影装置を提供する。
【解決手段】四辺形状の検出領域に対応してセンサ部３６が２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出し方向がＡ方向及びＢ方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部２０を備え、検出領域の四辺と関心領域との距離を特定し、関心領域と四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とする。
【解決手段】四辺形状の検出領域に対応してセンサ部３６が２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出し方向がＡ方向及びＢ方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部２０を備え、検出領域の四辺と関心領域との距離を特定し、関心領域と四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置に関する。
【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、照射されたＸ線等の放射線を検出し、検出された放射線により表わされる放射線画像を示す電気信号を出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認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、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、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で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。放射線画像撮影装置では、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、放射線画像の撮影では、撮影後、短時間で画像を表示することが求められている。特に動画撮影（透視撮影）では、滑らかな画像を取得するため、より一層の高速化が必要である。
【０００５】
このため、放射線検出器からの画像情報の読み出し時間を短縮する技術として、特許文献１には、Ｘ線可動絞りにより放射線が照射される範囲を制限し、放射線検出器から放射線の照射された照射領域の画像データを選択的に読み出す技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、検出領域の一方向の一端側及び他端側の何れからも電荷の読み出しが可能とされたセンサにおいて、検出領域内の放射線の照射領域を除く非照射領域の一端側及び他端側からの電荷の読み出し時間を求め、読み出し時間の短い方から電荷の読み出しを開始する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３３０３０２号公報
【特許文献２】特開２００９−１７４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、放射線検出器は、放射線が照射されていなくても暗電流等により電荷が蓄積される。
【０００９】
このため、特許文献１の技術では、放射線検出器の照射領域外の領域で電荷が蓄積されたままとなり、蓄積された電荷を開放することができない。また、放射線検出器の放射線を検出する検出領域の端部以外の中間部分から蓄積された電荷を読み出しを可能とするには、電荷の読み出しに係るハードウェアの構成が複雑になる。
【００１０】
また、特許文献２の技術では、照射領域の形状によっては画像情報の読み出し時間を十分に短縮できない。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑み、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えつつ、画像情報の読み出し時間を短縮できる放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線撮影装置は、放射線又は当該放射線が変換された光が入射することにより電荷を発生すると共に当該発生した電荷を蓄積するセンサ部が一方向及び当該一方向に対する交差方向に対して辺が延びた四辺形状の検出領域に対応して２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が前記一方向及び前記交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部と、前記撮影部の２つの撮影系から各々個別に各センサ部に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、当該電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、前記検出領域内における関心領域の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された位置情報に基づいて前記関心領域の前記検出領域の四辺からの距離を特定し、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とするように前記生成手段を制御する制御手段と、を備えている。
【００１３】
本発明の放射線撮影装置は、一方向及び当該一方向に対する交差方向に対して辺が延びた四辺形状の検出領域に対応して、放射線又は当該放射線が変換された光が入射することにより電荷を発生すると共に当該発生した電荷を蓄積するセンサ部が２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が一方向及び交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部が備えられており、生成手段により、撮影部の２つの撮影系から各々個別に各センサ部に蓄積された電荷が電気信号として読み出され、当該電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報が生成される。
【００１４】
そして、本発明は、取得手段により、検出領域内における関心領域の位置を示す位置情報が取得され、制御手段により、位置情報に基づいて関心領域の検出領域の四辺からの距離を特定し、関心領域と四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とするように生成手段が制御される。
【００１５】
このように、本発明は、四辺形状の検出領域に対応してセンサ部が２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が一方向及び交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部を備え、検出領域の四辺と関心領域との距離を特定し、関心領域と四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とすることにより、検出領域の端部以外の中間部分から蓄積された電荷を読み出さないため、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えることができる。また、照射領域の形状によって一方向及び交差方向と読み出し方向を変えるため、画像情報の読み出し時間を短縮できる。
【００１６】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記生成手段が、読み出し方向の一端側及び他端側の何れからも各センサ部に蓄積された電荷の読み出しが可能とされ、前記制御手段が、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向として当該距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部に蓄積された電荷の読み出すように前記生成手段を制御してもよい。
【００１７】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記生成手段により生成される画像情報に対して所定の画像処理を行う画像処理手段をさらに備え、前記制御手段が、前記関心領域の電荷が読み出されたタイミングで画像処理を開始するように画像処理手段を制御してもよい。
【００１８】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記撮影部が、放射線が照射されることにより光が発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成され、一方に対して他方を９０度回転させた２つの基板が積層されて構成されてもよい。
【００１９】
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、前記撮影部が、前記２つの基板に対応して前記発光層が２つ設けられてもよい。
【００２０】
また、請求項１〜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、前記検出領域に対して放射線が照射される領域を制限する制限手段をさらに備え、前記関心領域を、放射線が照射される照射領域としてもよい。
【００２１】
また、請求項１〜請求項５に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記検出領域の撮影部位が配置された領域を特定する特定手段をさらに備え、前記関心領域を、特定手段により特定される撮影部位の配置領域としてもよい。
【００２２】
また、請求項１〜請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明のように、前記制御手段が、動画撮影を行う場合、前記生成手段による画像の生成を連続的に繰り返すように制御してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の放射線撮影装置は、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えつつ、画像情報の読み出し時間を短縮できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した平面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した断面図である。
【図４】実施の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態に係る平板状の電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図６】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７】実施の形態に係る２つのＴＦＴ基板、ゲート線ドライバ及び信号処理部の積層構成及び配置構成を示す斜視図である。
【図８】実施の形態に係る撮影システムの放射線撮影室における配置状態の一例が示し図である。
【図９】実施の形態に係る臥位撮影台の構成を示す斜視図である。
【図１０】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１１】実施の形態に係る可動絞り装置の構成を示す図である。
【図１２】実施の形態に係る読出決定処理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１３】検出領域の四辺と関心領域のへの距離の一例を示す図である。
【図１４】電子カセッテでの電荷の読み出し処理とコンソールでの画像処理の処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】実施の形態に係る撮影部の他の構成示す断面図である。
【図１６】実施の形態に係る撮影部の他の構成示す断面図である。
【図１７】実施の形態に係る撮影部の他の構成示す断面図である。
【図１８】他の形態に係る直接変換方式の放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図１９】電子カセッテでの電荷の読み出し処理とコンソールでの画像処理を順次行う場合の処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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説明する。
【００２６】
まず、最初に間接変換方式の放射線検出器２０の構成について説明する。
【００２７】
図１には、本実施形態に係る放射線検出器２０の構成を模式的に示した断面図が示されており、図２には、放射線検出器２０の構成を示す平面図が示されている。
【００２８】
図１に示すように、放射線検出器２０は、絶縁性基板２２に薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）などのスイッチ素子２４が形成されたＴＦＴ基板２６を備えている。
【００２９】
このＴＦＴ基板２６上には、入射される放射線を変換する放射線変換層の一例として、入射される放射線を光に変換するシンチレータ層２８が形成されている。
【００３０】
シンチレータ層２８としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ層２８は、これらの材料に限られるものではない。
【００３１】
絶縁性基板２２としては、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、カーボン基板を用いることができる。なお、絶縁性基板２２は、これらの材料に限られるものではない。
【００３２】
ＴＦＴ基板２６には、シンチレータ層２８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光導電層３０が形成されている。この光導電層３０のシンチレータ層２８側の表面には、光導電層３０にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極３２が形成されている。
【００３３】
また、ＴＦＴ基板２６には、光導電層３０で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４が形成されている。ＴＦＴ基板２６では、各電荷収集電極３４で収集された電荷が、スイッチ素子２４によって読み出される。
【００３４】
ＴＦＴ基板２６には、図２に示すように、バイアス電極３２、光導電層３０、電荷収集電極３４により構成され、光が入射されることにより電荷を発生するフォトダイオードとして機能するセンサ部３６と、センサ部３６に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチ素子２４と、を含んで構成される画素３７が一定方向（図２の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図２の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００３５】
また、ＴＦＴ基板２６には、一定方向（行方向）に延設され各スイッチ素子２４をオンオフさせるための複数本のゲート配線４０と、交差方向（列方向）に延設されオン状態のスイッチ素子２４を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線４２が設けられている。
【００３６】
なお、ＴＦＴ基板２６上には、ＴＦＴ基板２６上を平坦化するための平坦化層３８（図１参照）が形成されている。また、ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８との間であって、平坦化層３８上には、シンチレータ層２８をＴＦＴ基板２６に接着するための接着層３９が、形成されている。
【００３７】
ＴＦＴ基板２６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。
【００３８】
ここで、放射線検出器２０は、図３に示すように、シンチレータ層２８が接着された表側から放射線Ｘが照射（表面照射）されてもよく、ＴＦＴ基板２６側（裏側）から放射線Ｘが照射（裏面照射）されてもよい。放射線検出器２０は、表側から放射線Ｘが照射された場合、シンチレータ層２８の上面側（ＴＦＴ基板２６の反対側）でより強く発光し、裏側から放射線Ｘが照射された場合、ＴＦＴ基板２６を透過した放射線Ｘがシンチレータ層２８に入射してシンチレータ層２８のＴＦＴ基板２６側がより強く発光する。また、シンチレータは、理論上厚いほど感度が向上するが、実際には厚みがある程度以上厚くなると、光がシンチレータを通過する際に減衰したり散乱したりして、光量が低下する。各光導電層３０には、シンチレータ層２８で発生した光により電荷が発生する。例えば、ＴＦＴ基板２６を厚み０．７ｍｍのガラス基板とした場合、シンチレータ層２８の厚みが薄い領域では表面照射の方が放射線ＸがＴＦＴ基板２６を透過しないため感度が高い。また、裏面照射の方が表面照射の場合よりも各光導電層３０に対するシンチレータ層２８の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
【００３９】
次に、放射線画像の撮影を行う撮影部２１の構成について説明する。
【００４０】
本実施の形態に係る撮影部２１は、照射された放射線により示される放射線画像の撮影を行う撮影系を２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能なように構成されている。
【００４１】
具体的には、図４に示すように、シンチレータ層２８を挟んで２つのＴＦＴ基板２６を配置している。以下、２つのＴＦＴ基板２６を区別する場合、シンチレータ層２８の一方の面側をＴＦＴ基板２６Ａと称し、シンチレータ層２８の他方の面側をＴＦＴ基板２６Ｂと称する。
【００４２】
このように、シンチレータ層２８の一方の面にＴＦＴ基板２６Ａを設け、シンチレータ層２８の他方の面にＴＦＴ基板２６Ｂを設けたことにより、シンチレータ層２８で発生した光がＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂに共に入射する。
【００４３】
次に、このような撮影部２１を内蔵した電子カセッテ１０の構成について説明する。
【００４４】
図５には、電子カセッテ１０の構成を示す斜視図が示されている。
【００４５】
電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料からなる平板状の筐体１８を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。筐体１８の内部には、上述の撮影部２１が配設されている。筐体１８は、平板状の一方の面の撮影部２１の配設位置に対応する領域が放射線を検出可能な四辺形状の検出領域１８Ａとされている。筐体１８の内部には、ＴＦＴ基板２６Ａが検出領域１８Ａ側となるように撮影部２１が内蔵されている。
【００４６】
また、筐体１８の内部の一端側には、撮影部２１と重ならない位置（検出領域１８Ａの範囲外）に、後述する制御部５０や電源部７０を収容するケース３１が配置されている。
【００４７】
また、電子カセッテ１０は、筐体１８の側面に各種ボタンを備えた操作パネル１９が設けられている。
【００４８】
図６には、電子カセッテ１０の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【００４９】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂは、それぞれ隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａ、５４Ｂが配置されている。ＴＦＴ基板２６Ａの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ａに接続され、ＴＦＴ基板２６Ａの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ａに接続されており、ＴＦＴ基板２６Ｂの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ｂに接続され、ＴＦＴ基板２６Ｂの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ｂに接続されている。
【００５０】
また、筐体１８の内部には、制御部５０として、画像メモリ５６と、カセッテ制御部５８と、無線通信部６０とを備えている。
【００５１】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの各スイッチ素子２４は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂからゲート配線４０を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされたスイッチ素子２４によって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線４２を伝送されて信号処理部５４Ａ、５４Ｂに入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像が取得可能となる。
【００５２】
ここで、本実施の形態に係る撮影部２１は、図７に示すように、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂを積層する際に、一方を他方に対して９０度回転させており、ＴＦＴ基板２６Ｂの信号処理部５４ＢをＴＦＴ基板２６Ａの信号処理部５４Ａと逆側の辺に設けることにより、ゲート線ドライバ５２Ａとゲート線ドライバ５２Ｂ及び信号処理部５４Ａと信号処理部５４Ｂが重ならないように配置している。このようにＴＦＴ基板２６Ａに対してＴＦＴ基板２６Ｂを９０度させる回転させることにより、ＴＦＴ基板２６Ａの電荷の読み出し方向はＡ方向、ＴＦＴ基板２６Ｂの電荷の読み出し方向はＢ方向となり、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂは電荷の読み出し方向が交差している。
【００５３】
図示は省略するが、信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、個々のデータ配線４２毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路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４２を伝送された電気信号は増幅回路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。
【００５４】
信号処理部５４Ａ、５４Ｂには画像メモリ５６（図６参照）が接続されており、信号処理部５４Ａ、５４ＢのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は所定枚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５６に順次記憶される。
【００５５】
画像メモリ５６はカセッテ制御部５８と接続されている。カセッテ制御部５８はマイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備えており、電子カセッテ１０全体の動作を制御する。
【００５６】
また、カセッテ制御部５８には無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０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５８は、無線通信部６０を介して、放射線撮影全体を制御するコンソール（詳細後述）など外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールとの間で各種情報の送受信が可能とされている。
【００５７】
カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂの動作を個別に制御しており、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂから放射線画像を示す画像情報の読み出しを個別に制御できる。カセッテ制御部５８は、コンソールから無線通信部６０を介して受信される撮影条件などの各種情報を記憶し、撮影条件に基づいてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを制御してＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂから画像の読み出しを行う。
【００５８】
また、カセッテ制御部５８は、操作パネル１９が接続されており、操作パネル１９に対する操作内容を把握することができる。
【００５９】
また、電子カセッテ１０には、電源部７０が設けられており、上述した各種回路や各素子(操作パネル１９、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４Ａ、５４Ｂ、画像メモリ５６、無線通信部６０やカセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部７０から供給された電力によって作動する。電源部７０は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないように、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図６では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【００６０】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０を用いて撮影を行う撮影システム１２について説明する。
【００６１】
図８には、本実施の形態に係る撮影システム１２の放射線撮影室４４における配置状態の一例が示されている。
【００６２】
同図に示すように、本実施の形態に係る撮影システム１２は、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ものである。撮影システム１２は、上述の電子カセッテ１０と、臥位での放射線撮影を行う際に患者５１が横臥するための臥位撮影台１６と、予め設定された撮影条件に従った放射線量からなる放射線Ｘを患者に照射する放射線発生装置３４と、電子カセッテ１０及び放射線発生装置３４を制御するコンソール４２と、を備えている。
【００６３】
放射線発生装置３４は、支持移動機構５２により天井から吊り下げられて移動可能に支持されている。
【００６４】
臥位撮影台１６には、図９に示すように、電子カセッテ１０を収容する収容部１４が設けられている。
【００６５】
電子カセッテ１０は、臥位撮影台１６の収容部１４に収容されることにより、放射線発生装置３４と間隔を空けて配置される。このときの放射線発生装置３４と電子カセッテ１０との間は、患者が位置するための撮影位置とされている。放射線発生装置３４は、放射線画像の撮影が指示されると、撮影条件等に応じた放射線量の放射線を照射する。放射線発生装置３４から射出された放射線は、撮影位置に位置している患者を透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１０に照射される。
【００６６】
なお、電子カセッテ１０は、放射線撮影室や手術室のみで使用されるものではなく、その可搬性から、例えば、検診や病院内での回診等にも使用することができる。
【００６７】
図１０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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
また、コンソール４２は、接続端子４２Ａおよび通信ケーブル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１０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カセッテ通信部１１８と、を備えている。
【００７１】
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Ｉ／Ｆ部１１６、及びカセッテ通信部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、及びカセッテ通信部１１８を介した電子カセッテ１０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。
【００７２】
一方、放射線発生装置３４は、放射線Ｘを射出する放射線源１３０と、放射線源１３０による放射線Ｘの照射領域を制限する可動絞り装置１３１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、支持移動機構５２に備えられた駆動源への電力供給を制御することにより放射線源１３０の垂直方向への移動を制御する線源駆動制御部１３６を備えている。
【００７３】
線源制御部１３４もマイクロコンピュータによって実現されており、受信した曝射条件や姿勢情報を記憶する。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、照射期間等の情報が含まれている。線源制御部１３４は、曝射開始が指示されると、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。放射線源１３０から照射された放射線Ｘは、可動絞り装置５４を通過して患者に照射される。
【００７４】
可動絞り装置１３１は、図１１に示すように、スリット板１３５，１３６と、スリット板１３７，１３８と、が設けられている。スリット板１３５，１３６及びスリット板１３７，１３８は、不図示のモータまたはソレノイドの駆動力により移動可能とされている。可動絞り装置１３１は、スリット板１３５，１３６が一方向（Ｘ方向）にそれぞれ個別に移動することにより放射線源１３０による放射線Ｘの照射領域をＸ方向に変更し、スリット板１３７，１３８が一方向に対する交差方向（Ｙ方向）にそれぞれ個別に移動することにより放射線源１３０による放射線Ｘの照射領域をＹ方向に変更する。
【００７５】
操作パネル５２Ａは、放射線源１３０の鉛直方向への移動の指示操作と共に、可動絞り装置１３１のスリット板１３５，１３６及びスリット板１３７，１３８の移動の指示操作が可能とされている。医師や放射線技師は、操作パネル５２Ａを操作して、スリット板１３５，１３６及びスリット板１３７，１３８の配置関係を調整することにより、放射線Ｘの照射領域を変更することが可能とされている。なお、放射線Ｘの照射領域は、例えば、放射線源１３０の近傍に撮像カメラを設け、放射線によって撮影される撮影部位を撮像して、コンソール４２のディスプレイ１００に表示させることによって、操作者に確認させてもよい。また、放射線源１３０の近傍に可視光を照射する可視光ランプを設け、被検者の身体の撮影部位を照射させることによって、操作者に確認させてもよい。
【００７６】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００７７】
医師や放射線技師は、依頼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。
【００７８】
例えば、図８に示すように、ベッド４６上に横臥した患者５１の患部の透視撮影を行う場合、医師又は放射線技師は、臥位撮影台１６の収容部１４に電子カセッテ１０を収納し、コンソール４２に対して管電圧、管電流などの曝射条件指定操作を行う。指定された曝射条件は放射線発生装置３４及び電子カセッテ１０へ送信される。また、医師又は放射線技師は、操作パネル５２Ａを操作して、撮影部位上方に放射線発生装置３４を配置し、撮影部位および周辺のみに放射線Ｘが照射されるように可動絞り装置１３１により放射線Ｘの照射領域を限定する。線源制御部１３４は、操作パネル５２Ａが操作されて線源駆動制御部１３６及び可動絞り装置１３１が動作すると、線源駆動制御部１３６及び可動絞り装置１３１の動作状態に基づいて放射線源１３０から臥位撮影台１５０に対して放射線Ｘが照射される照射領域を特定し、特定した照射領域をコンソール４２へ通知する。
【００７９】
コンソール４２は、通知された照射領域を放射線画像を取得すべき関心領域として、当該関心領域の位置を示す位置情報を電子カセッテ１０へ送信する。
【００８０】
医師や放射線技師は、ディスプレイ１００に撮影準備完了すると、コンソール４２の操作パネル１０２に対して撮影開始を指示する撮影開始操作を行う。
【００８１】
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ると、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１０へ送信する。これにより、放射線源１３０は、放射線発生装置３４がコンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線の照射が開始される。
【００８２】
電子カセッテ１０のカセッテ制御部５８は、コンソール４２から位置情報を受信すると、後述する読出決定処理を実行して読み出し方向及び読み出し順を決定する。そして、カセッテ制御部５８は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを制御して、決定された読み出し方向及び読み出し順に１ラインずつ順に各ゲート配線４０にオン信号を出力させ、各ゲート配線４０に接続された各スイッチ素子２４を１ラインずつ順にオンさせて画像を読み出すことを繰り返し行い、連続的に画像の読み出しを行う。
【００８３】
図１２には本実施の形態に係るＣＰＵ５８Ａにより実行される読出決定処理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５８Ｂ（ＲＯＭ）の所定の領域に予め記憶されている。
【００８４】
同図のステップＳ１０では、検出領域１８Ａの四辺からの関心領域への距離を特定する。
【００８５】
次のステップＳ１２では、検出領域１８Ａの四辺からの関心領域への距離が最も長い方向を読み出し方向として、距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出すよう読み出し方向と読み出し順を決定する。
【００８６】
これにより、例えば、図１３（Ａ）に示すように、検出領域１８Ａの四辺Ｓ１〜Ｓ４からの関心領域１８Ｂのへの距離Ｌ１〜Ｌ４のうち距離Ｌ１が最も長い場合、読み出し方向がＡ方向となり、距離が最も長くなる辺Ｓ１の反対の辺Ｓ３側から読み出すように読み出し順が決定される。
【００８７】
また、図１３（Ｂ）に示すように、関心領域１８Ｂの検出領域１８Ａの四辺Ｓ１〜Ｓ４からの距離Ｌ１〜Ｌ４のうち距離Ｌ４が最も長い場合、読み出し方向がＢ方向となり、距離が最も長くなる辺Ｓ４の反対の辺Ｓ２側から読み出すように読み出し順が決定される。
【００８８】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの各データ配線４２に流れ出した電気信号は信号処理部５４Ａ、５４Ｂでデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６に記憶される。
【００８９】
カセッテ制御部５８は、関心領域１８Ｂの電荷が読み出されたタイミングで画像メモリ５６に記憶された画像データをコンソール４２へ送信し、残りの領域の画像データについてはコンソール４２へ送信せずに削除する。なお、読み取り方向の違いで放射線画像の患部の被写体像の向きが変わってしまうため、カセッテ制御部５８は、送信対象の画像データに対して、読み取り方向に応じて被写体像の向きが一定方向となるように放射線画像を回転させる画像処理を行う。これにより、読み取り方向の違いに関わらず、被写体像が一定の向きで表示される。
【００９０】
コンソール４２は、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と共に、関心領域の画像をトリミングする画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をディスプレイ１００に表示すると共に、動画像データとしてＨＤＤ１１０に記憶する。
【００９１】
すなわち、図１４に示すように、電子カセッテ１０は、関心領域の電荷が読み出されたタイミングで関心領域までの画像データをコンソール４２へ送信し、コンソール４２は、電子カセッテ１０での残りの領域の電荷の読み出しと並行して、送信された画像データに対する画像処理を行う。
【００９２】
このように本実施の形態によれば、関心領域の電荷が読み出されたタイミングで関心領域までの画像データをコンソール４２へ送信することにより、撮影後、短時間で画像を表示することができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、図１４に示すように検出領域１８Ａのうち関心領域１８Ｂ以降の残りの領域の電荷の読み出しと並行してコンソール４２で画像処理を行うことにより、図１９に示すように検出領域１８Ａの全ての電荷の読み出して１画像データを生成した後に当該生成した画像データに対する画像処理を行うことを繰り返すことにより動画像を撮影する場合と比較して、１画像に対する処理期間を短縮され、フレームレートを向上させることができるため、滑らかな画像を取得できる。
【００９４】
また、本実施の形態によれば、読み取り方向が変わったとしても電荷の読み出しを端部から開始して全ラインを読み出しており、端部以外の中間部分から蓄積された電荷を読み出さないため、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えることができる。
【００９５】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了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１０へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射が停止し、電子カセッテ１０は画像の読み出しを終了する。
【００９６】
以上、本発明を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。
【００９７】
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。
【００９８】
なお、上記実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ１０に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。
【００９９】
また、上記実施の形態では、連続的に撮影を行うことにより動画像を撮影する透視撮影の場合について、１枚の放射線画像を撮影する静止撮影に適用してもよい。この場合も撮影後、短時間で画像を表示することができる。
【０１００】
また、上記実施の形態では、関心領域と検出領域の四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向として距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出す場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、距離が最も長くなる辺側から各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出してもよい。この場合も、最初の画像の読み出しで画像を表示が若干遅くなるものの、検出領域の全ての電荷の読み出して画像データを生成し、生成した画像データに対する画像処理を行うことを繰り返す場合と比較して、１画像に対する処理期間を短縮され、フレームレートを向上させることができるため、滑らかな画像を取得できる。
【０１０１】
また、上記実施の形態では、撮影部２１を、図７に示すように、１つのシンチレータ層２８の一方の面にＴＦＴ基板２６Ａを配置し、シンチレータ層２８の他方の面にＴＦＴ基板２６Ｂを配置した構成とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、シンチレータ層２８の一方側の面にＴＦＴ基板２６Ａ、２８ｂを積層して配置した構成としてもよい。また、例えば、図１６に示すように、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂにそれぞれ個別にシンチレータ層２８（２８Ａ、２８Ｂ）を設けて、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層した構成としてもよい。この場合、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを共に表面照射又は裏面照射となるように積層してもよい。図１７には、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを表面照射となるように積層した場合が示されている。
【０１０２】
また、上記実施の形態では、撮影部２１を、放射線を一度シンチレータ層２８で光に変換し、変換した光を光導電層３０で電荷に変換して蓄積する間接変換方式の構成とした場合について説明したが、放射線を直接、アモルファスセレン等を用いたセンサ部で電荷に変換して蓄積する直接変換方式の放射線検出器を積層した構成としてもよい。
【０１０３】
直接変換方式の放射線検出器は、図１８に示すように、入射される放射線を変換する放射線変換層の一例として、入射される放射線を電荷に変換する光導電層４８が、ＴＦＴ基板２６上に形成されている。
【０１０４】
光導電層４８としては、アモルファスSe、Bi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12(M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO、HgI2、PbI2、CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物などが用いられるが、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好まれる。
【０１０５】
光導電層４８上には、光導電層４８の表面側に形成され、光導電層４８へバイアス電圧を印加するためのバイアス電極４９が形成されている。
【０１０６】
直接変換方式の放射線検出装置では、間接変換方式の放射線検出装置と同様に、光導電層４８で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４がＴＦＴ基板２６に形成されている。
【０１０７】
また、直接変換方式の放射線検出装置におけるＴＦＴ基板２６は、各電荷収集電極３４で収集された電荷を蓄積する電荷蓄積容量３５を備えている。この各電荷蓄積容量３５に蓄積された電荷が、スイッチ素子２４によって読み出される。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４の可動絞り装置５４により放射線の照射領域を限定し、コンソール４２が当該照射領域を関心領域として電子カセッテ１０に通知することにより、電子カセッテ１０は関心領域の位置情報を取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電子カセッテ１０が撮影の初期段階で検出領域１８Ａの全領域で画像を読み取り、読み取った画像から放射線が照射された照射領域を特定することにより、関心領域の位置情報を取得してもよい。この際、放射線発生装置３４は関心領域を検出させるために、放射線量を抑えたプレ曝射を行うようにしてもよい。照射領域は、画像の各画素の画素値を放射線が照射されたことを示す所定のしきい値と比較することにより特定してもよい。また、撮影条件として撮影部位が指定される場合は、記憶部５８Ｃに各種の撮影部位の特徴を示すパターン画像を予め記憶させておき、カセッテ制御部５８は撮影された放射線画像と指定された撮影部位に応じたパターン画像とのパターンマッチングを行って撮影部位が位置する領域を特定し、特定した領域を関心領域としてもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態では、コンソール４２において画像処理が行われる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、カセッテ制御部５８はにおいて画像処理を行うものとしてもよい。
【０１１０】
また、上記実施の形態では、使用しない撮影系から電荷を読み出さない場合について説明したが、これに限定されるものではなく、使用しない撮影系でも電荷を読み出しを行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ 電子カセッテ
１２ 撮影システム
１８Ｂ 関心領域
１８Ａ 検出領域
２０、２０Ａ、２０Ｂ 放射線検出器
２１ 撮影部
３６ センサ部
３７ 画素
４２ コンソール
５２Ａ、５２Ｂ ゲート線ドライバ（生成手段）
５４Ａ、５４Ｂ 信号処理部（生成手段）
５８ カセッテ制御部（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置に関する。
【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、照射されたＸ線等の放射線を検出し、検出された放射線により表わされる放射線画像を示す電気信号を出力するＦＰＤ(Flat Panel Detector)等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器は、従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認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、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、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で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。放射線画像撮影装置では、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、放射線画像の撮影では、撮影後、短時間で画像を表示することが求められている。特に動画撮影（透視撮影）では、滑らかな画像を取得するため、より一層の高速化が必要である。
【０００５】
このため、放射線検出器からの画像情報の読み出し時間を短縮する技術として、特許文献１には、Ｘ線可動絞りにより放射線が照射される範囲を制限し、放射線検出器から放射線の照射された照射領域の画像データを選択的に読み出す技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、検出領域の一方向の一端側及び他端側の何れからも電荷の読み出しが可能とされたセンサにおいて、検出領域内の放射線の照射領域を除く非照射領域の一端側及び他端側からの電荷の読み出し時間を求め、読み出し時間の短い方から電荷の読み出しを開始する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３３０３０２号公報
【特許文献２】特開２００９−１７４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、放射線検出器は、放射線が照射されていなくても暗電流等により電荷が蓄積される。
【０００９】
このため、特許文献１の技術では、放射線検出器の照射領域外の領域で電荷が蓄積されたままとなり、蓄積された電荷を開放することができない。また、放射線検出器の放射線を検出する検出領域の端部以外の中間部分から蓄積された電荷を読み出しを可能とするには、電荷の読み出しに係るハードウェアの構成が複雑になる。
【００１０】
また、特許文献２の技術では、照射領域の形状によっては画像情報の読み出し時間を十分に短縮できない。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑み、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えつつ、画像情報の読み出し時間を短縮できる放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線撮影装置は、放射線又は当該放射線が変換された光が入射することにより電荷を発生すると共に当該発生した電荷を蓄積するセンサ部が一方向及び当該一方向に対する交差方向に対して辺が延びた四辺形状の検出領域に対応して２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が前記一方向及び前記交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部と、前記撮影部の２つの撮影系から各々個別に各センサ部に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、当該電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、前記検出領域内における関心領域の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された位置情報に基づいて前記関心領域の前記検出領域の四辺からの距離を特定し、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とするように前記生成手段を制御する制御手段と、を備えている。
【００１３】
本発明の放射線撮影装置は、一方向及び当該一方向に対する交差方向に対して辺が延びた四辺形状の検出領域に対応して、放射線又は当該放射線が変換された光が入射することにより電荷を発生すると共に当該発生した電荷を蓄積するセンサ部が２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が一方向及び交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部が備えられており、生成手段により、撮影部の２つの撮影系から各々個別に各センサ部に蓄積された電荷が電気信号として読み出され、当該電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報が生成される。
【００１４】
そして、本発明は、取得手段により、検出領域内における関心領域の位置を示す位置情報が取得され、制御手段により、位置情報に基づいて関心領域の検出領域の四辺からの距離を特定し、関心領域と四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とするように生成手段が制御される。
【００１５】
このように、本発明は、四辺形状の検出領域に対応してセンサ部が２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が一方向及び交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部を備え、検出領域の四辺と関心領域との距離を特定し、関心領域と四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とすることにより、検出領域の端部以外の中間部分から蓄積された電荷を読み出さないため、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えることができる。また、照射領域の形状によって一方向及び交差方向と読み出し方向を変えるため、画像情報の読み出し時間を短縮できる。
【００１６】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記生成手段が、読み出し方向の一端側及び他端側の何れからも各センサ部に蓄積された電荷の読み出しが可能とされ、前記制御手段が、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向として当該距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部に蓄積された電荷の読み出すように前記生成手段を制御してもよい。
【００１７】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記生成手段により生成される画像情報に対して所定の画像処理を行う画像処理手段をさらに備え、前記制御手段が、前記関心領域の電荷が読み出されたタイミングで画像処理を開始するように画像処理手段を制御してもよい。
【００１８】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記撮影部が、放射線が照射されることにより光が発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成され、一方に対して他方を９０度回転させた２つの基板が積層されて構成されてもよい。
【００１９】
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、前記撮影部が、前記２つの基板に対応して前記発光層が２つ設けられてもよい。
【００２０】
また、請求項１〜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、前記検出領域に対して放射線が照射される領域を制限する制限手段をさらに備え、前記関心領域を、放射線が照射される照射領域としてもよい。
【００２１】
また、請求項１〜請求項５に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記検出領域の撮影部位が配置された領域を特定する特定手段をさらに備え、前記関心領域を、特定手段により特定される撮影部位の配置領域としてもよい。
【００２２】
また、請求項１〜請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明のように、前記制御手段が、動画撮影を行う場合、前記生成手段による画像の生成を連続的に繰り返すように制御してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の放射線撮影装置は、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えつつ、画像情報の読み出し時間を短縮できる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した平面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示した断面図である。
【図４】実施の形態に係る撮影部の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態に係る平板状の電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図６】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７】実施の形態に係る２つのＴＦＴ基板、ゲート線ドライバ及び信号処理部の積層構成及び配置構成を示す斜視図である。
【図８】実施の形態に係る撮影システムの放射線撮影室における配置状態の一例が示し図である。
【図９】実施の形態に係る臥位撮影台の構成を示す斜視図である。
【図１０】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１１】実施の形態に係る可動絞り装置の構成を示す図である。
【図１２】実施の形態に係る読出決定処理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１３】検出領域の四辺と関心領域のへの距離の一例を示す図である。
【図１４】電子カセッテでの電荷の読み出し処理とコンソールでの画像処理の処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】実施の形態に係る撮影部の他の構成示す断面図である。
【図１６】実施の形態に係る撮影部の他の構成示す断面図である。
【図１７】実施の形態に係る撮影部の他の構成示す断面図である。
【図１８】他の形態に係る直接変換方式の放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図１９】電子カセッテでの電荷の読み出し処理とコンソールでの画像処理を順次行う場合の処理タイミングを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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説明する。
【００２６】
まず、最初に間接変換方式の放射線検出器２０の構成について説明する。
【００２７】
図１には、本実施形態に係る放射線検出器２０の構成を模式的に示した断面図が示されており、図２には、放射線検出器２０の構成を示す平面図が示されている。
【００２８】
図１に示すように、放射線検出器２０は、絶縁性基板２２に薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）などのスイッチ素子２４が形成されたＴＦＴ基板２６を備えている。
【００２９】
このＴＦＴ基板２６上には、入射される放射線を変換する放射線変換層の一例として、入射される放射線を光に変換するシンチレータ層２８が形成されている。
【００３０】
シンチレータ層２８としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ層２８は、これらの材料に限られるものではない。
【００３１】
絶縁性基板２２としては、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、カーボン基板を用いることができる。なお、絶縁性基板２２は、これらの材料に限られるものではない。
【００３２】
ＴＦＴ基板２６には、シンチレータ層２８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光導電層３０が形成されている。この光導電層３０のシンチレータ層２８側の表面には、光導電層３０にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極３２が形成されている。
【００３３】
また、ＴＦＴ基板２６には、光導電層３０で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４が形成されている。ＴＦＴ基板２６では、各電荷収集電極３４で収集された電荷が、スイッチ素子２４によって読み出される。
【００３４】
ＴＦＴ基板２６には、図２に示すように、バイアス電極３２、光導電層３０、電荷収集電極３４により構成され、光が入射されることにより電荷を発生するフォトダイオードとして機能するセンサ部３６と、センサ部３６に蓄積された電荷を読み出すためのスイッチ素子２４と、を含んで構成される画素３７が一定方向（図２の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図２の列方向）に２次元状に複数設けられている。
【００３５】
また、ＴＦＴ基板２６には、一定方向（行方向）に延設され各スイッチ素子２４をオンオフさせるための複数本のゲート配線４０と、交差方向（列方向）に延設されオン状態のスイッチ素子２４を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線４２が設けられている。
【００３６】
なお、ＴＦＴ基板２６上には、ＴＦＴ基板２６上を平坦化するための平坦化層３８（図１参照）が形成されている。また、ＴＦＴ基板２６とシンチレータ層２８との間であって、平坦化層３８上には、シンチレータ層２８をＴＦＴ基板２６に接着するための接着層３９が、形成されている。
【００３７】
ＴＦＴ基板２６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。
【００３８】
ここで、放射線検出器２０は、図３に示すように、シンチレータ層２８が接着された表側から放射線Ｘが照射（表面照射）されてもよく、ＴＦＴ基板２６側（裏側）から放射線Ｘが照射（裏面照射）されてもよい。放射線検出器２０は、表側から放射線Ｘが照射された場合、シンチレータ層２８の上面側（ＴＦＴ基板２６の反対側）でより強く発光し、裏側から放射線Ｘが照射された場合、ＴＦＴ基板２６を透過した放射線Ｘがシンチレータ層２８に入射してシンチレータ層２８のＴＦＴ基板２６側がより強く発光する。また、シンチレータは、理論上厚いほど感度が向上するが、実際には厚みがある程度以上厚くなると、光がシンチレータを通過する際に減衰したり散乱したりして、光量が低下する。各光導電層３０には、シンチレータ層２８で発生した光により電荷が発生する。例えば、ＴＦＴ基板２６を厚み０．７ｍｍのガラス基板とした場合、シンチレータ層２８の厚みが薄い領域では表面照射の方が放射線ＸがＴＦＴ基板２６を透過しないため感度が高い。また、裏面照射の方が表面照射の場合よりも各光導電層３０に対するシンチレータ層２８の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
【００３９】
次に、放射線画像の撮影を行う撮影部２１の構成について説明する。
【００４０】
本実施の形態に係る撮影部２１は、照射された放射線により示される放射線画像の撮影を行う撮影系を２つ有し、各撮影系により撮影された放射線画像を示す画像情報を個別に読み出し可能なように構成されている。
【００４１】
具体的には、図４に示すように、シンチレータ層２８を挟んで２つのＴＦＴ基板２６を配置している。以下、２つのＴＦＴ基板２６を区別する場合、シンチレータ層２８の一方の面側をＴＦＴ基板２６Ａと称し、シンチレータ層２８の他方の面側をＴＦＴ基板２６Ｂと称する。
【００４２】
このように、シンチレータ層２８の一方の面にＴＦＴ基板２６Ａを設け、シンチレータ層２８の他方の面にＴＦＴ基板２６Ｂを設けたことにより、シンチレータ層２８で発生した光がＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂに共に入射する。
【００４３】
次に、このような撮影部２１を内蔵した電子カセッテ１０の構成について説明する。
【００４４】
図５には、電子カセッテ１０の構成を示す斜視図が示されている。
【００４５】
電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料からなる平板状の筐体１８を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。筐体１８の内部には、上述の撮影部２１が配設されている。筐体１８は、平板状の一方の面の撮影部２１の配設位置に対応する領域が放射線を検出可能な四辺形状の検出領域１８Ａとされている。筐体１８の内部には、ＴＦＴ基板２６Ａが検出領域１８Ａ側となるように撮影部２１が内蔵されている。
【００４６】
また、筐体１８の内部の一端側には、撮影部２１と重ならない位置（検出領域１８Ａの範囲外）に、後述する制御部５０や電源部７０を収容するケース３１が配置されている。
【００４７】
また、電子カセッテ１０は、筐体１８の側面に各種ボタンを備えた操作パネル１９が設けられている。
【００４８】
図６には、電子カセッテ１０の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
【００４９】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂは、それぞれ隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａ、５４Ｂが配置されている。ＴＦＴ基板２６Ａの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ａに接続され、ＴＦＴ基板２６Ａの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ａに接続されており、ＴＦＴ基板２６Ｂの個々のゲート配線４０はゲート線ドライバ５２Ｂに接続され、ＴＦＴ基板２６Ｂの個々のデータ配線４２は信号処理部５４Ｂに接続されている。
【００５０】
また、筐体１８の内部には、制御部５０として、画像メモリ５６と、カセッテ制御部５８と、無線通信部６０とを備えている。
【００５１】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの各スイッチ素子２４は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂからゲート配線４０を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされたスイッチ素子２４によって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線４２を伝送されて信号処理部５４Ａ、５４Ｂに入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像が取得可能となる。
【００５２】
ここで、本実施の形態に係る撮影部２１は、図７に示すように、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂを積層する際に、一方を他方に対して９０度回転させており、ＴＦＴ基板２６Ｂの信号処理部５４ＢをＴＦＴ基板２６Ａの信号処理部５４Ａと逆側の辺に設けることにより、ゲート線ドライバ５２Ａとゲート線ドライバ５２Ｂ及び信号処理部５４Ａと信号処理部５４Ｂが重ならないように配置している。このようにＴＦＴ基板２６Ａに対してＴＦＴ基板２６Ｂを９０度させる回転させることにより、ＴＦＴ基板２６Ａの電荷の読み出し方向はＡ方向、ＴＦＴ基板２６Ｂの電荷の読み出し方向はＢ方向となり、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂは電荷の読み出し方向が交差している。
【００５３】
図示は省略するが、信号処理部５４Ａ、５４Ｂは、個々のデータ配線４２毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路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４２を伝送された電気信号は増幅回路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。
【００５４】
信号処理部５４Ａ、５４Ｂには画像メモリ５６（図６参照）が接続されており、信号処理部５４Ａ、５４ＢのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は所定枚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５６に順次記憶される。
【００５５】
画像メモリ５６はカセッテ制御部５８と接続されている。カセッテ制御部５８はマイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備えており、電子カセッテ１０全体の動作を制御する。
【００５６】
また、カセッテ制御部５８には無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０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５８は、無線通信部６０を介して、放射線撮影全体を制御するコンソール（詳細後述）など外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールとの間で各種情報の送受信が可能とされている。
【００５７】
カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂの動作を個別に制御しており、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂから放射線画像を示す画像情報の読み出しを個別に制御できる。カセッテ制御部５８は、コンソールから無線通信部６０を介して受信される撮影条件などの各種情報を記憶し、撮影条件に基づいてゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを制御してＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂから画像の読み出しを行う。
【００５８】
また、カセッテ制御部５８は、操作パネル１９が接続されており、操作パネル１９に対する操作内容を把握することができる。
【００５９】
また、電子カセッテ１０には、電源部７０が設けられており、上述した各種回路や各素子(操作パネル１９、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂ、信号処理部５４Ａ、５４Ｂ、画像メモリ５６、無線通信部６０やカセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部７０から供給された電力によって作動する。電源部７０は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないように、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図６では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【００６０】
次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０を用いて撮影を行う撮影システム１２について説明する。
【００６１】
図８には、本実施の形態に係る撮影システム１２の放射線撮影室４４における配置状態の一例が示されている。
【００６２】
同図に示すように、本実施の形態に係る撮影システム１２は、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ものである。撮影システム１２は、上述の電子カセッテ１０と、臥位での放射線撮影を行う際に患者５１が横臥するための臥位撮影台１６と、予め設定された撮影条件に従った放射線量からなる放射線Ｘを患者に照射する放射線発生装置３４と、電子カセッテ１０及び放射線発生装置３４を制御するコンソール４２と、を備えている。
【００６３】
放射線発生装置３４は、支持移動機構５２により天井から吊り下げられて移動可能に支持されている。
【００６４】
臥位撮影台１６には、図９に示すように、電子カセッテ１０を収容する収容部１４が設けられている。
【００６５】
電子カセッテ１０は、臥位撮影台１６の収容部１４に収容されることにより、放射線発生装置３４と間隔を空けて配置される。このときの放射線発生装置３４と電子カセッテ１０との間は、患者が位置するための撮影位置とされている。放射線発生装置３４は、放射線画像の撮影が指示されると、撮影条件等に応じた放射線量の放射線を照射する。放射線発生装置３４から射出された放射線は、撮影位置に位置している患者を透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１０に照射される。
【００６６】
なお、電子カセッテ１０は、放射線撮影室や手術室のみで使用されるものではなく、その可搬性から、例えば、検診や病院内での回診等にも使用することができる。
【００６７】
図１０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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
また、コンソール４２は、接続端子４２Ａおよび通信ケーブル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１０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カセッテ通信部１１８と、を備えている。
【００７１】
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Ｉ／Ｆ部１１６、及びカセッテ通信部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、及びカセッテ通信部１１８を介した電子カセッテ１０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。
【００７２】
一方、放射線発生装置３４は、放射線Ｘを射出する放射線源１３０と、放射線源１３０による放射線Ｘの照射領域を制限する可動絞り装置１３１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、支持移動機構５２に備えられた駆動源への電力供給を制御することにより放射線源１３０の垂直方向への移動を制御する線源駆動制御部１３６を備えている。
【００７３】
線源制御部１３４もマイクロコンピュータによって実現されており、受信した曝射条件や姿勢情報を記憶する。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、照射期間等の情報が含まれている。線源制御部１３４は、曝射開始が指示されると、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。放射線源１３０から照射された放射線Ｘは、可動絞り装置５４を通過して患者に照射される。
【００７４】
可動絞り装置１３１は、図１１に示すように、スリット板１３５，１３６と、スリット板１３７，１３８と、が設けられている。スリット板１３５，１３６及びスリット板１３７，１３８は、不図示のモータまたはソレノイドの駆動力により移動可能とされている。可動絞り装置１３１は、スリット板１３５，１３６が一方向（Ｘ方向）にそれぞれ個別に移動することにより放射線源１３０による放射線Ｘの照射領域をＸ方向に変更し、スリット板１３７，１３８が一方向に対する交差方向（Ｙ方向）にそれぞれ個別に移動することにより放射線源１３０による放射線Ｘの照射領域をＹ方向に変更する。
【００７５】
操作パネル５２Ａは、放射線源１３０の鉛直方向への移動の指示操作と共に、可動絞り装置１３１のスリット板１３５，１３６及びスリット板１３７，１３８の移動の指示操作が可能とされている。医師や放射線技師は、操作パネル５２Ａを操作して、スリット板１３５，１３６及びスリット板１３７，１３８の配置関係を調整することにより、放射線Ｘの照射領域を変更することが可能とされている。なお、放射線Ｘの照射領域は、例えば、放射線源１３０の近傍に撮像カメラを設け、放射線によって撮影される撮影部位を撮像して、コンソール４２のディスプレイ１００に表示させることによって、操作者に確認させてもよい。また、放射線源１３０の近傍に可視光を照射する可視光ランプを設け、被検者の身体の撮影部位を照射させることによって、操作者に確認させてもよい。
【００７６】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００７７】
医師や放射線技師は、依頼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。
【００７８】
例えば、図８に示すように、ベッド４６上に横臥した患者５１の患部の透視撮影を行う場合、医師又は放射線技師は、臥位撮影台１６の収容部１４に電子カセッテ１０を収納し、コンソール４２に対して管電圧、管電流などの曝射条件指定操作を行う。指定された曝射条件は放射線発生装置３４及び電子カセッテ１０へ送信される。また、医師又は放射線技師は、操作パネル５２Ａを操作して、撮影部位上方に放射線発生装置３４を配置し、撮影部位および周辺のみに放射線Ｘが照射されるように可動絞り装置１３１により放射線Ｘの照射領域を限定する。線源制御部１３４は、操作パネル５２Ａが操作されて線源駆動制御部１３６及び可動絞り装置１３１が動作すると、線源駆動制御部１３６及び可動絞り装置１３１の動作状態に基づいて放射線源１３０から臥位撮影台１５０に対して放射線Ｘが照射される照射領域を特定し、特定した照射領域をコンソール４２へ通知する。
【００７９】
コンソール４２は、通知された照射領域を放射線画像を取得すべき関心領域として、当該関心領域の位置を示す位置情報を電子カセッテ１０へ送信する。
【００８０】
医師や放射線技師は、ディスプレイ１００に撮影準備完了すると、コンソール４２の操作パネル１０２に対して撮影開始を指示する撮影開始操作を行う。
【００８１】
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ると、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１０へ送信する。これにより、放射線源１３０は、放射線発生装置３４がコンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線の照射が開始される。
【００８２】
電子カセッテ１０のカセッテ制御部５８は、コンソール４２から位置情報を受信すると、後述する読出決定処理を実行して読み出し方向及び読み出し順を決定する。そして、カセッテ制御部５８は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、ゲート線ドライバ５２Ａ、５２Ｂを制御して、決定された読み出し方向及び読み出し順に１ラインずつ順に各ゲート配線４０にオン信号を出力させ、各ゲート配線４０に接続された各スイッチ素子２４を１ラインずつ順にオンさせて画像を読み出すことを繰り返し行い、連続的に画像の読み出しを行う。
【００８３】
図１２には本実施の形態に係るＣＰＵ５８Ａにより実行される読出決定処理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５８Ｂ（ＲＯＭ）の所定の領域に予め記憶されている。
【００８４】
同図のステップＳ１０では、検出領域１８Ａの四辺からの関心領域への距離を特定する。
【００８５】
次のステップＳ１２では、検出領域１８Ａの四辺からの関心領域への距離が最も長い方向を読み出し方向として、距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出すよう読み出し方向と読み出し順を決定する。
【００８６】
これにより、例えば、図１３（Ａ）に示すように、検出領域１８Ａの四辺Ｓ１〜Ｓ４からの関心領域１８Ｂのへの距離Ｌ１〜Ｌ４のうち距離Ｌ１が最も長い場合、読み出し方向がＡ方向となり、距離が最も長くなる辺Ｓ１の反対の辺Ｓ３側から読み出すように読み出し順が決定される。
【００８７】
また、図１３（Ｂ）に示すように、関心領域１８Ｂの検出領域１８Ａの四辺Ｓ１〜Ｓ４からの距離Ｌ１〜Ｌ４のうち距離Ｌ４が最も長い場合、読み出し方向がＢ方向となり、距離が最も長くなる辺Ｓ４の反対の辺Ｓ２側から読み出すように読み出し順が決定される。
【００８８】
ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂの各データ配線４２に流れ出した電気信号は信号処理部５４Ａ、５４Ｂでデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６に記憶される。
【００８９】
カセッテ制御部５８は、関心領域１８Ｂの電荷が読み出されたタイミングで画像メモリ５６に記憶された画像データをコンソール４２へ送信し、残りの領域の画像データについてはコンソール４２へ送信せずに削除する。なお、読み取り方向の違いで放射線画像の患部の被写体像の向きが変わってしまうため、カセッテ制御部５８は、送信対象の画像データに対して、読み取り方向に応じて被写体像の向きが一定方向となるように放射線画像を回転させる画像処理を行う。これにより、読み取り方向の違いに関わらず、被写体像が一定の向きで表示される。
【００９０】
コンソール４２は、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と共に、関心領域の画像をトリミングする画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をディスプレイ１００に表示すると共に、動画像データとしてＨＤＤ１１０に記憶する。
【００９１】
すなわち、図１４に示すように、電子カセッテ１０は、関心領域の電荷が読み出されたタイミングで関心領域までの画像データをコンソール４２へ送信し、コンソール４２は、電子カセッテ１０での残りの領域の電荷の読み出しと並行して、送信された画像データに対する画像処理を行う。
【００９２】
このように本実施の形態によれば、関心領域の電荷が読み出されたタイミングで関心領域までの画像データをコンソール４２へ送信することにより、撮影後、短時間で画像を表示することができる。
【００９３】
また、本実施の形態によれば、図１４に示すように検出領域１８Ａのうち関心領域１８Ｂ以降の残りの領域の電荷の読み出しと並行してコンソール４２で画像処理を行うことにより、図１９に示すように検出領域１８Ａの全ての電荷の読み出して１画像データを生成した後に当該生成した画像データに対する画像処理を行うことを繰り返すことにより動画像を撮影する場合と比較して、１画像に対する処理期間を短縮され、フレームレートを向上させることができるため、滑らかな画像を取得できる。
【００９４】
また、本実施の形態によれば、読み取り方向が変わったとしても電荷の読み出しを端部から開始して全ラインを読み出しており、端部以外の中間部分から蓄積された電荷を読み出さないため、電荷の読み出しに係るハードウェアの複雑化を抑えることができる。
【００９５】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了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１０へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射が停止し、電子カセッテ１０は画像の読み出しを終了する。
【００９６】
以上、本発明を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。
【００９７】
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。
【００９８】
なお、上記実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ１０に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。
【００９９】
また、上記実施の形態では、連続的に撮影を行うことにより動画像を撮影する透視撮影の場合について、１枚の放射線画像を撮影する静止撮影に適用してもよい。この場合も撮影後、短時間で画像を表示することができる。
【０１００】
また、上記実施の形態では、関心領域と検出領域の四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向として距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出す場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、距離が最も長くなる辺側から各センサ部３６に蓄積された電荷の読み出してもよい。この場合も、最初の画像の読み出しで画像を表示が若干遅くなるものの、検出領域の全ての電荷の読み出して画像データを生成し、生成した画像データに対する画像処理を行うことを繰り返す場合と比較して、１画像に対する処理期間を短縮され、フレームレートを向上させることができるため、滑らかな画像を取得できる。
【０１０１】
また、上記実施の形態では、撮影部２１を、図７に示すように、１つのシンチレータ層２８の一方の面にＴＦＴ基板２６Ａを配置し、シンチレータ層２８の他方の面にＴＦＴ基板２６Ｂを配置した構成とした場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、シンチレータ層２８の一方側の面にＴＦＴ基板２６Ａ、２８ｂを積層して配置した構成としてもよい。また、例えば、図１６に示すように、ＴＦＴ基板２６Ａ、２６Ｂにそれぞれ個別にシンチレータ層２８（２８Ａ、２８Ｂ）を設けて、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを積層した構成としてもよい。この場合、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを共に表面照射又は裏面照射となるように積層してもよい。図１７には、２つの放射線検出器２０Ａ、２０Ｂを表面照射となるように積層した場合が示されている。
【０１０２】
また、上記実施の形態では、撮影部２１を、放射線を一度シンチレータ層２８で光に変換し、変換した光を光導電層３０で電荷に変換して蓄積する間接変換方式の構成とした場合について説明したが、放射線を直接、アモルファスセレン等を用いたセンサ部で電荷に変換して蓄積する直接変換方式の放射線検出器を積層した構成としてもよい。
【０１０３】
直接変換方式の放射線検出器は、図１８に示すように、入射される放射線を変換する放射線変換層の一例として、入射される放射線を電荷に変換する光導電層４８が、ＴＦＴ基板２６上に形成されている。
【０１０４】
光導電層４８としては、アモルファスSe、Bi12MO20(M：Ti、Si、Ge)、Bi4M3O12(M：Ti、Si、Ge)、Bi2O3、BiMO4（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Bi2WO6、Bi24B2O39、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、MNbO3(M：Li、Na、K)、PbO、HgI2、PbI2、CdS、CdSe、CdTe、BiI3、GaAs等のうち少なくとも１つを主成分とする化合物などが用いられるが、暗抵抗が高く、Ｘ線照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好まれる。
【０１０５】
光導電層４８上には、光導電層４８の表面側に形成され、光導電層４８へバイアス電圧を印加するためのバイアス電極４９が形成されている。
【０１０６】
直接変換方式の放射線検出装置では、間接変換方式の放射線検出装置と同様に、光導電層４８で発生した電荷を収集する電荷収集電極３４がＴＦＴ基板２６に形成されている。
【０１０７】
また、直接変換方式の放射線検出装置におけるＴＦＴ基板２６は、各電荷収集電極３４で収集された電荷を蓄積する電荷蓄積容量３５を備えている。この各電荷蓄積容量３５に蓄積された電荷が、スイッチ素子２４によって読み出される。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４の可動絞り装置５４により放射線の照射領域を限定し、コンソール４２が当該照射領域を関心領域として電子カセッテ１０に通知することにより、電子カセッテ１０は関心領域の位置情報を取得する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電子カセッテ１０が撮影の初期段階で検出領域１８Ａの全領域で画像を読み取り、読み取った画像から放射線が照射された照射領域を特定することにより、関心領域の位置情報を取得してもよい。この際、放射線発生装置３４は関心領域を検出させるために、放射線量を抑えたプレ曝射を行うようにしてもよい。照射領域は、画像の各画素の画素値を放射線が照射されたことを示す所定のしきい値と比較することにより特定してもよい。また、撮影条件として撮影部位が指定される場合は、記憶部５８Ｃに各種の撮影部位の特徴を示すパターン画像を予め記憶させておき、カセッテ制御部５８は撮影された放射線画像と指定された撮影部位に応じたパターン画像とのパターンマッチングを行って撮影部位が位置する領域を特定し、特定した領域を関心領域としてもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態では、コンソール４２において画像処理が行われる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、カセッテ制御部５８はにおいて画像処理を行うものとしてもよい。
【０１１０】
また、上記実施の形態では、使用しない撮影系から電荷を読み出さない場合について説明したが、これに限定されるものではなく、使用しない撮影系でも電荷を読み出しを行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ 電子カセッテ
１２ 撮影システム
１８Ｂ 関心領域
１８Ａ 検出領域
２０、２０Ａ、２０Ｂ 放射線検出器
２１ 撮影部
３６ センサ部
３７ 画素
４２ コンソール
５２Ａ、５２Ｂ ゲート線ドライバ（生成手段）
５４Ａ、５４Ｂ 信号処理部（生成手段）
５８ カセッテ制御部（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線又は当該放射線が変換された光が入射することにより電荷を発生すると共に当該発生した電荷を蓄積するセンサ部が一方向及び当該一方向に対する交差方向に対して辺が延びた四辺形状の検出領域に対応して２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が前記一方向及び前記交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部と、
前記撮影部の２つの撮影系から各々個別に各センサ部に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、当該電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、
前記検出領域内における関心領域の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された位置情報に基づいて前記関心領域の前記検出領域の四辺からの距離を特定し、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とするように前記生成手段を制御する制御手段と、
を備えた放射線撮影装置。
【請求項２】
前記生成手段は、読み出し方向の一端側及び他端側の何れからも各センサ部に蓄積された電荷の読み出しが可能とされ、
前記制御手段は、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向として当該距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部に蓄積された電荷の読み出すように前記生成手段を制御する
請求項１記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記生成手段により生成される画像情報に対して所定の画像処理を行う画像処理手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記関心領域の電荷が読み出されたタイミングで画像処理を開始するように画像処理手段を制御する
請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記撮影部は、放射線が照射されることにより光が発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成され、一方に対して他方を９０度回転させた２つの基板が積層されて構成された
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記撮影部は、前記２つの基板に対応して前記発光層が２つ設けられた
請求項４記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記検出領域に対して放射線が照射される領域を制限する制限手段をさらに備え、
前記関心領域を、放射線が照射される照射領域とした
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記検出領域の撮影部位が配置された領域を特定する特定手段をさらに備え、
前記関心領域を、特定手段により特定される撮影部位の配置領域とした
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、動画撮影を行う場合、前記生成手段による画像の生成を連続的に繰り返すように制御する
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１】
放射線又は当該放射線が変換された光が入射することにより電荷を発生すると共に当該発生した電荷を蓄積するセンサ部が一方向及び当該一方向に対する交差方向に対して辺が延びた四辺形状の検出領域に対応して２次元状にそれぞれ設けられ、各センサ部に蓄積された電荷の読み出し方向が前記一方向及び前記交差方向と互いに交差する２つの撮影系を有する撮影部と、
前記撮影部の２つの撮影系から各々個別に各センサ部に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、当該電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、
前記検出領域内における関心領域の位置を示す位置情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された位置情報に基づいて前記関心領域の前記検出領域の四辺からの距離を特定し、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向とするように前記生成手段を制御する制御手段と、
を備えた放射線撮影装置。
【請求項２】
前記生成手段は、読み出し方向の一端側及び他端側の何れからも各センサ部に蓄積された電荷の読み出しが可能とされ、
前記制御手段は、前記関心領域と前記四辺との距離が最も長い方向を読み出し方向として当該距離が最も長くなる辺の反対の辺側から各センサ部に蓄積された電荷の読み出すように前記生成手段を制御する
請求項１記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記生成手段により生成される画像情報に対して所定の画像処理を行う画像処理手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記関心領域の電荷が読み出されたタイミングで画像処理を開始するように画像処理手段を制御する
請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記撮影部は、放射線が照射されることにより光が発生する発光層、及び当該発光層に発生した光を受光することにより電荷が蓄積されると共に当該電荷を読み出すためのスイッチ素子が形成され、一方に対して他方を９０度回転させた２つの基板が積層されて構成された
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記撮影部は、前記２つの基板に対応して前記発光層が２つ設けられた
請求項４記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記検出領域に対して放射線が照射される領域を制限する制限手段をさらに備え、
前記関心領域を、放射線が照射される照射領域とした
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記検出領域の撮影部位が配置された領域を特定する特定手段をさらに備え、
前記関心領域を、特定手段により特定される撮影部位の配置領域とした
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、動画撮影を行う場合、前記生成手段による画像の生成を連続的に繰り返すように制御する
請求項１〜請求項７の何れか１項記載の放射線撮影装置。
【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１９】
【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１９】
【公開番号】特開２０１１−２５０９０１（Ｐ２０１１−２５０９０１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２５３１２（Ｐ２０１０−１２５３１２）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【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２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【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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