放射線検出装置、放射線画像撮影システム及び温度補償方法
【課題】放射線変換パネルの温度変化に起因した該放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行う。
【解決手段】放射線検出装置１０は、被写体１８を透過した放射線１４を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネル４０と、前記放射線変換パネル４０の温度を検出する温度検出手段３６と、前記温度に基づいて前記放射線変換パネル４０での感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正する補正手段８８とを有する。
【解決手段】放射線検出装置１０は、被写体１８を透過した放射線１４を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネル４０と、前記放射線変換パネル４０の温度を検出する温度検出手段３６と、前記温度に基づいて前記放射線変換パネル４０での感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正する補正手段８８とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を透過した放射線を検出し、検出した前記放射線を放射線画像情報に変換する放射線変換パネルを備えた放射線検出装置と、該放射線検出装置を有する放射線画像撮影システムとに関する。また、本発明は、放射線変換パネルの温度変化に対応して温度補償を行う温度補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記放射線を放射線変換パネルに導いて放射線画像情報を撮影する放射線画像撮影システムが広汎に使用されている。前記放射線変換パネルとしては、前記放射線画像情報が露光記録される従来からの放射線フイルムや、蛍光体に前記放射線画像情報としての放射線エネルギを蓄積し、励起光を照射することで前記放射線画像情報を輝尽発光光として取り出すことのできる蓄積性蛍光体パネルが知られている。これらの放射線変換パネルは、前記放射線画像情報が記録された放射線フイルムを現像装置に供給して現像処理を行い、あるいは、前記蓄積性蛍光体パネルを読取装置に供給して読取処理を行うことで、可視画像を得ることができる。
【０００３】
一方、手術室等においては、患者に対して迅速且つ的確な処置を施すため、撮影後の放射線変換パネルから直ちに放射線画像情報を読み出して表示できることが必要である。このような要求に対応可能な放射線変換パネルとして、放射線を電気信号に直接変換する直接変換型の放射線変換パネル、あるいは、前記放射線を可視光に一旦変換するシンチレータと、該可視光を電気信号に変換して読み出す固体検出素子とを用いた間接変換型の放射線変換パネルが開発されている。
【０００４】
放射線検出器（放射線変換パネル）を収納する放射線検出装置に関し、特許文献１には、該放射線検出装置における放射線の照射面に加わる荷重を荷重センサで検出し、検出した前記荷重に基づいて前記放射線変換パネルの暗電流特性及び感度特性を補正することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、温度センサで放射線変換パネルの温度を検出することにより前記放射線変換パネルの温度状況を把握すると共に、該温度が所定の温度範囲を逸脱した場合には警告して、前記放射線変換パネルへの給電を停止することが提案されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、放射線変換パネルの出力側に配置された積分増幅器及びＡ／Ｄ変換器の温度変化に起因する前記積分増幅器及び前記Ａ／Ｄ変換器のオフセット及びゲインの変動を抑制することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３５７６６４号公報
【特許文献２】特開２００６−１２８８９０号公報
【特許文献３】特開２００７−２２９３６６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、被写体に対する放射線画像情報の撮影を行う際には、該被写体を放射線検出装置に接触させた状態で、前記被写体に放射線を照射する。従って、前記放射線の照射中（前記放射線画像情報の撮影中）は、前記被写体の熱が前記放射線検出装置に収納された放射線変換パネルに伝達されることにより、前記放射線変換パネルの温度が上昇して、該放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つが変化するおそれがある。
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜３には、前記放射線変換パネルの温度変化に起因した該放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償について、何ら提案されていない。
【００１０】
本発明は、上記の不具合を解消するためになされたものであり、放射線変換パネルの温度変化に起因した該放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことが可能となる放射線検出装置、放射線画像撮影システム及び温度補償方法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】
【００１１】
本発明は、放射線検出装置において、被写体を透過した放射線を放射線変換パネルで検出して放射線画像情報に変換する場合に、温度検出手段により前記放射線変換パネルの温度を検出し、補正手段により前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、温度検出手段が検出した放射線変換パネルの温度に基づいて、補正手段が前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正するので、前記放射線変換パネルの温度変化に起因した前記感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の放射線画像撮影システムの構成ブロック図である。
【図２】図１の放射線検出カセッテの内部構成図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図２の放射線検出器の回路構成ブロック図である。
【図６】図１の放射線画像撮影システムの動作のフローチャートである。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】放射線検出カセッテの他の構成図である。
【図９】放射線検出カセッテの充電を行うクレードルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本実施形態に係る放射線検出装置（以下、放射線検出カセッテともいう。）１０を適用した放射線画像撮影システム１２の構成ブロック図である。
【００１５】
放射線画像撮影システム１２は、撮影条件に従った線量からなる放射線１４を被写体としての患者１８に照射するための放射線源１６と、患者１８を透過した放射線１４を検出する放射線検出器（放射線変換パネル）４０を収納した放射線検出カセッテ１０と、放射線検出器４０によって検出された放射線１４に基づく放射線画像情報を表示する表示装置２２と、放射線検出カセッテ１０、放射線源１６及び表示装置２２を制御するコンソール（制御装置）２０とを備える。コンソール２０と、放射線検出カセッテ１０、放射線源１６及び表示装置２２との間は、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｇ／ｎ等のＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）又はミリ波を用いた無線通信による信号の送受信が行われる。なお、コンソール２０には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像情報やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ）２４が接続され、また、ＲＩＳ２４には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ）２６が接続される。
【００１６】
放射線検出カセッテ１０は、図２及び図３に示すように、放射線１４を透過させる材料からなるケーシング（筐体）２８を備える。放射線１４が照射されるケーシング２８の照射面３０には、ケーシング２８に対する患者１８の接触を検出するためのシート状の接触センサ（接触検出手段）３２が設けられている。接触センサ３２は、例えば、患者１８が接触して該接触センサ３２を照射面３０側に押圧した際に、接触箇所に作用する押圧力（圧力変動）を接触検出信号に変換する圧電センサから構成される。
【００１７】
一方、ケーシング２８の内部には、患者１８による放射線１４の散乱線を除去するグリッド３４、温度センサ（温度検出手段）３６、患者１８を透過した放射線１４を検出する放射線検出器４０、及び、放射線１４のバック散乱線を吸収する鉛板４２が、照射面３０に対して順に配設される。なお、ケーシング２８の照射面３０をグリッド３４として構成してもよい。
【００１８】
図４に示すように、放射線検出器４０は、患者１８を透過した放射線１４を一旦可視光に変換するＧＯＳ（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ）又はＣｓＩ等の蛍光体からなるシンチレータ７２と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５２（図５参照）のアレイが形成され、放射線１４及び可視光を透過可能なＴＦＴ層７４と、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の物質からなる固体検出素子（以下、画素ともいう。）５０を用いて前記可視光を電気信号に変換する光電変換層７６とを、基板７１上に順に積層することにより形成される。
【００１９】
温度センサ３６は、電気絶縁層７８内に所定間隔で複数の温度検出素子８０を光電変換層７６に沿って配設することにより構成される。この場合、サーミスタ等で構成される各温度検出素子８０は、光電変換層７６中、対向する画素５０の温度を温度検出信号として出力するので、各温度検出素子８０を有する温度センサ３６は、各画素５０の温度を放射線検出器４０（を構成する光電変換層７６）の表面温度として検出する。
【００２０】
また、ケーシング２８の内部には、図２に示すように、放射線検出カセッテ１０の電源であるバッテリ４４と、バッテリ４４から供給される電力により放射線検出器４０を駆動制御するカセッテ制御部４６と、放射線検出器４０によって検出した放射線１４の情報を含む信号をコンソール２０との間で送受信する送受信機（無線通信手段）４８とが収容される。なお、カセッテ制御部４６及び送受信機４８には、放射線１４が照射されることによる損傷を回避するため、ケーシング２８の照射面３０側に鉛板等を配設しておくことが好ましい。また、バッテリ４４は、放射線検出カセッテ１０内の接触センサ３２、温度センサ３６、放射線検出器４０、カセッテ制御部４６及び送受信機４８に電力を供給する。
【００２１】
図５は、放射線検出器４０の回路構成ブロック図である。放射線検出器４０は、可視光を電気信号に変換するａ−Ｓｉ等の物質からなる各画素５０が形成された光電変換層７６を、行列状のＴＦＴ５２のアレイ（ＴＦＴ層７４）の上に配置した構造を有する。この場合、各画素５０では、可視光を電気信号に変換することにより発生した電荷が蓄積され、各行毎にＴＦＴ５２を順次オンにすることにより前記電荷を画像信号として読み出すことができる。
【００２２】
各画素５０に接続されるＴＦＴ５２には、行方向と平行に延びるゲート線５４と、列方向と平行に延びる信号線５６とが接続される。各ゲート線５４は、ライン走査駆動部５８に接続され、各信号線５６は、マルチプレクサ６６に接続される。ゲート線５４には、行方向に配列されたＴＦＴ５２をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部５８から供給される。この場合、ライン走査駆動部５８は、ゲート線５４を切り替える複数のスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６０とを備える。アドレスデコーダ６０には、カセッテ制御部４６からアドレス信号が供給される。
【００２３】
また、信号線５６には、列方向に配列されたＴＦＴ５２を介して各画素５０に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器６２によって増幅される。増幅器６２には、サンプルホールド回路６４を介してマルチプレクサ６６が接続される。マルチプレクサ６６は、信号線５６を切り替える複数のスイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６８とを備える。アドレスデコーダ６８には、カセッテ制御部４６からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ６６には、Ａ／Ｄ変換器７０が接続され、Ａ／Ｄ変換器７０によってデジタル信号に変換された放射線画像情報がカセッテ制御部４６に供給される。
【００２４】
従って、放射線検出器４０におけるライン走査駆動部５８からＴＦＴ５２までの箇所、及び、ＴＦＴ５２からＡ／Ｄ変換器７０までの箇所は、各画素５０から電荷（電気信号）を読み出し、読み出した電荷を放射線画像情報として取得する読取回路（読出部）６９を構成する。
【００２５】
なお、スイッチング素子として機能するＴＦＴ５２は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｓｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等、他の撮像素子と組み合わせて実現してもよい。さらにまた、ＴＦＴで言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えることも可能である。
【００２６】
さらに、放射線検出カセッテ１０のカセッテ制御部４６は、図１に示すように、アドレス信号発生部８２と、画像メモリ８４と、カセッテＩＤメモリ８６と、感度補正部（補正手段）８８とを備える。
【００２７】
アドレス信号発生部８２は、放射線検出器４０を構成するライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０及びマルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８に対してアドレス信号を供給する。画像メモリ８４は、放射線検出器４０によって検出された放射線画像情報を記憶する。カセッテＩＤメモリ８６は、放射線検出カセッテ１０を特定するためのカセッテＩＤ情報を記憶する。
【００２８】
感度補正部８８は、接触センサ３２から接触検出信号が入力されているときに、患者１８が接触センサ３２を介してケーシング２８に接触しているものと判断し、さらに、温度検出素子８０からの温度検出信号の示す画素５０の温度（放射線検出器４０を構成する光電変換層７６の表面温度）に基づいて、放射線検出器４０の感度を補正する温度補償処理を行う。
【００２９】
すなわち、放射線１４の照射中（放射線画像情報の撮影中）は、患者１８の放射線検出カセッテ１０への接触により、該患者１８の体温に応じた熱がケーシング２８内に収納される放射線検出器４０に伝達されることにより、放射線検出器４０を構成する光電変換層７６（の各画素５０）の温度が上昇して、放射線検出器４０の感度（各画素５０から出力される電荷の感度）が変化するおそれがある。そこで、感度補正部８８は、接触検出信号が入力される時間内において、各温度検出素子８０からの温度検出信号に基づき、所定の閾値温度よりも高い温度を検出した温度検出素子８０に対向する画素５０からＴＦＴ５２を介して流出される電荷を増幅する増幅器６２のゲインを調整することにより、放射線検出器４０の感度の変化に対する温度補償を行う。
【００３０】
送受信機４８は、カセッテＩＤメモリ８６に記憶されたカセッテＩＤ情報及び画像メモリ８４に記憶された放射線画像情報を無線通信によりコンソール２０に送信する。
【００３１】
本実施形態に係る放射線検出カセッテ１０及び放射線画像撮影システム１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作（温度補償方法）について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
ステップＳ１において、撮影対象である患者１８の患者情報は、撮影に先立ち、コンソール２０に予め登録される。撮影部位や撮影方法が予め決まっている場合には、これらの撮影条件も予め登録しておく。
【００３３】
手術室、検診又は病院内での回診等において、放射線画像情報の撮影を行う場合、医師又は放射線技師は、例えば、患者１８とベッドとの間の所定位置に、照射面３０を放射線源１６側とした状態で放射線検出カセッテ１０を設置する。これにより、患者１８は、接触センサ３２を介して照射面３０に接触するので、該接触センサ３２は、接触検出信号を感度補正部８８に出力する（ステップＳ２）。次に、放射線源１６を放射線検出カセッテ１０に対向する位置に適宜移動させた後、医師又は放射線技師は、放射線源１６の撮影スイッチを操作して撮影を行う。
【００３４】
前記撮影スイッチの操作に起因して、放射線源１６は、無線通信により、コンソール２０に対して撮影条件の送信を要求し、コンソール２０は、受信した前記要求に基づいて、当該患者１８の撮影部位に係る撮影条件を、放射線源１６に送信する。放射線源１６は、前記撮影条件を受信すると、当該撮影条件に従って、所定の線量からなる放射線１４を患者１８に照射する（ステップＳ３）。
【００３５】
患者１８を透過した放射線１４は、放射線検出カセッテ１０のグリッド３４によって散乱線が除去された後、放射線検出器４０に照射される。放射線検出器４０を構成するシンチレータ７２は、放射線１４の強度に応じた強度の可視光を発光し、光電変換層７６を構成する各画素５０は、可視光を電気信号に変換し、電荷として蓄積する（ステップＳ４）。次いで、各画素５０に保持された患者１８の放射線画像情報である電荷情報は、カセッテ制御部４６を構成するアドレス信号発生部８２からライン走査駆動部５８及びマルチプレクサ６６に供給されるアドレス信号に従って読み出される。
【００３６】
すなわち、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８２から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチＳＷ１の１つを選択し、対応するゲート線５４に接続されたＴＦＴ５２のゲートに制御信号Ｖｏｎを供給する。一方、マルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８は、アドレス信号発生部８２から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチＳＷ２を順次切り替え、ライン走査駆動部５８によって選択されたゲート線５４に接続された各画素５０に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して順次読み出す。
【００３７】
放射線検出器４０の選択されたゲート線５４に接続された各画素５０から読み出された放射線画像情報は、各増幅器６２によって増幅された後、各サンプルホールド回路６４によってサンプリングされ、マルチプレクサ６６を介してＡ／Ｄ変換器７０に供給され、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された放射線画像情報は、カセッテ制御部４６の画像メモリ８４に一旦記憶される。
【００３８】
同様にして、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８２から供給されるアドレス信号に従ってスイッチＳＷ１を順次切り替え、各ゲート線５４に接続されている各画素５０に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して読み出し、マルチプレクサ６６及びＡ／Ｄ変換器７０を介してカセッテ制御部４６の画像メモリ８４に記憶させる。
【００３９】
その際、温度センサ３６の各温度検出素子８０は、対向する画素５０の温度（放射線検出器４０を構成する光電変換層７６の表面温度）を温度検出信号として感度補正部８８に出力する（ステップＳ５）。感度補正部８８は、接触検出信号が入力されているときに、温度検出信号の示す温度が閾値温度を越えているか否かを判定し（ステップＳ６）、前記閾値温度を越えている温度を検出した温度検出素子８０があれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、患者１８からケーシング２８を介して放射線検出器４０に伝達される熱により、該温度検出素子８０に対向する画素５０から出力される電荷（電気信号）の感度が変化しているものとみなして、該画素５０の電荷が入力される増幅器６２のゲインを調整する温度補償処理を行う（ステップＳ７）。
【００４０】
なお、ステップＳ６において、閾値温度を越える温度を検出した温度検出素子８０がない場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、感度補正部８８は、ステップＳ７の温度補償処理を行わない。
【００４１】
画像メモリ８４に記憶された放射線画像情報は、送受信機４８を介して、無線通信によりコンソール２０に送信される（ステップＳ８）。ステップＳ９において、コンソール２０は、受信した放射線画像情報に対して所定の画像処理を施した後、登録されている患者１８の患者情報と関連付けて該放射線画像情報を記憶する。なお、画像処理の施された放射線画像情報は、コンソール２０から表示装置２２に送信され、表示装置２２は、放射線画像情報を表示する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る放射線検出カセッテ１０及び放射線画像撮影システム１２によれば、温度センサ３６を構成する各温度検出素子８０が検出した各画素５０の温度（放射線検出器４０を構成する光電変換層７６の表面温度）に基づいて、感度補正部８８が放射線検出器４０の感度を補正するので、放射線検出器４０の温度変化に起因して該放射線検出器４０の感度が変化しても、放射線検出器４０に対する温度補償を確実に行うことができる。
【００４３】
このように、可搬型の放射線検出カセッテ１０が上述した温度補償機能を備えることにより、該放射線検出カセッテ１０のさらなる軽量化・薄型化を容易に実現することができる。すなわち、特許文献２のような据え置き型（ビルトインタイプ）の放射線検出カセッテでは、空冷ファンや水冷機構により放射線検出カセッテに対する温度制御が可能であるが、放射線検出カセッテ１０のような可搬型の放射線検出カセッテに空冷ファンや水冷機構を適用した場合には、軽量化・薄型化を図ることができない。従って、本実施形態に係る放射線検出カセッテ１０では、前記温度補償機能を備えることにより、可撓性を有するシート状の放射線検出カセッテを容易に実現することが可能となる。
【００４４】
また、感度補正部８８は、各画素５０の温度に基づいて、各画素５０から読み出される電荷（電気信号）の感度を補正することにより、放射線検出器４０の温度変化に起因した電荷の感度の変化を効果的に抑制することができる。
【００４５】
さらに、感度補正部８８は、ケーシング２８に対する患者１８の接触を接触センサ３２が検出した後に、各画素５０の温度に基づいて電荷の感度を補正するので、患者１８からケーシング２８を介して放射線検出器４０に伝達される熱による各画素５０の温度上昇に起因した電荷の感度の変化を効率よく抑制することができる。また、感度補正部８８は、接触センサ３２から接触検出信号が入力されているときに、放射線検出器４０に対する温度補償処理を行うので、患者１８がケーシング２８に接触していない非撮影時に誤って温度補償処理を行うことを確実に防止することができる。
【００４６】
さらにまた、基板７１上にシンチレータ７２、ＴＦＴ層７４、光電変換層７６の順に積層され（照射面３０に対して光電変換層７６、ＴＦＴ層７４及びシンチレータ７２の順に配置され）ているので、シンチレータ７２で発生した可視光を、光電変換層７６にて効率よく電気信号に変換することができ、この結果、高画質の放射線画像情報を得ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、温度検出素子８０が画素５０の温度を検出し、感度補正部８８が画素５０の温度に基づいて放射線検出器４０の感度を補正する場合について説明したが、この構成に代えて、患者１８の接触センサ３２側の体温を検出し、感度補正部８８が前記体温から各画素５０の温度を推定し、推定した温度に基づいて放射線検出器４０の感度を補正してもよい。この場合、例えば、接触センサ３２に温度検出素子８０のアレイ（体温検出手段）を内蔵させることにより、感度補正部８８は、接触センサ３２に対する患者１８の接触面積と、前記体温を検出した温度検出素子８０の配置箇所とに基づいて、患者１８の撮影部位を特定し、特定した前記撮影部位に対向する画素５０について、推定した温度が前記閾値温度を越えていれば、該画素５０から出力される電荷の感度を補正する。
【００４８】
また、感度補正部８８が画素５０の温度に基づいて放射線検出器４０の感度を補正する上記構成に代えて、下記（１）〜（３）の構成により温度補償処理を行ってもよい。すなわち、（１）光電変換層７６への可視光の入射がないにも関わらず画素５０に電荷が蓄積されることにより、該電荷に起因した暗電流（電荷のオフセット）が発生する場合に、補正手段は、画素５０の温度に基づいて前記暗電流を補正する。（２）積分増幅器としての増幅器６２間で濃度段差（増幅器６２で増幅される電荷のレベル差）が発生している場合に、補正手段は、画素５０の温度に基づいて前記濃度段差を補正する。（３）前回の撮影により得られた放射線画像情報の残像が画素５０に電荷として蓄積されている場合に、補正手段は、画素５０の温度に基づいて、今回の撮影時に各画素５０から出力される電荷のレベルを補正する。これにより、画素５０の温度変化に起因した放射線検出器４０での暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことができる。
【００４９】
従って、本実施形態では、画素５０の温度変化に起因した放射線検出器４０での感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことが可能である。
【００５０】
さらに、本実施形態では、コンソール２０と、放射線検出カセッテ１０、放射線源１６及び表示装置２２との間で、無線通信により信号の送受信が行われるので、信号を送受信するためのケーブルが不要となり、医師又は放射線技師の作業に支障を来すおそれがない。従って、医師又は放射線技師は、自己の作業を効率よく行うことが可能となる。
【００５１】
さらにまた、本実施形態では、医師又は放射線技師による放射線源１６の撮影スイッチの操作に起因して放射線画像情報の撮影が行われるが、医師又は放射線技師によるコンソール２０の操作に起因して放射線画像情報の撮影が行われるようにしてもよい。
【００５２】
さらにまた、本実施形態では、放射線検出カセッテ１０を図７の構成に代えてもよい。図７では、基板７１から照射面３０側に向かって、ＴＦＴ層７４、光電変換層７６及びシンチレータ７２の順に積層されている。この場合でも、シンチレータ７２で変換された可視光を光電変換層７６にて電気信号に変換することが可能であると共に、光電変換層７６を構成する各画素５０の温度を各温度検出素子８０により確実に検出することができるので、上述した各効果が得られることは勿論である。
【００５３】
さらにまた、本実施形態では、上述した構成に代えて、例えば、入射した放射線１４の線量をアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる固体検出素子を用いた光電変換層によって直接電気信号に変換してもよい。
【００５４】
また、光読取方式の放射線検出器を利用して放射線画像情報を取得することもできる。この光読取方式の放射線検出器では、マトリクス状に配列された各固体検出素子に放射線が入射すると、その線量に応じた静電潜像が固体検出素子に蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線検出器に読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像情報として取得する。なお、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、残存する静電潜像である放射線画像情報を消去して再使用することができる（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。
【００５５】
さらに、放射線検出カセッテ１０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、放射線検出カセッテ１０を防水性、密閉性を有する構造とし、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの放射線検出カセッテ１０を繰り返し続けて使用することができる。
【００５６】
また、放射線検出カセッテ１０と外部機器との間での無線通信は、通常の電波による通信に代えて、赤外線等を用いた光無線通信で行うようにしてもよい。
【００５７】
さらに、図８に示すように放射線検出カセッテ５００を構成すると、一層好適である。
【００５８】
すなわち、放射線検出カセッテ５００には、ケーシング５０２の放射線照射面側に、撮影領域及び撮影位置の基準となるガイド線５０４が形成される。このガイド線５０４を用いて、放射線検出カセッテ５００に対する被写体（患者１８）の位置決めを行い、また、放射線１４の照射範囲を設定することにより、放射線画像情報を適切な撮影領域に記録することができる。
【００５９】
放射線検出カセッテ５００の撮影領域外の部位には、当該放射線検出カセッテ５００に係る各種情報を表示する表示部５０６を配設する。この表示部５０６には、放射線検出カセッテ５００に記録される患者１８のＩＤ情報、放射線検出カセッテ５００の使用回数、累積曝射線量、放射線検出カセッテ５００に内蔵されているバッテリ４４の充電状態（残容量）、放射線画像情報の撮影条件、患者１８の放射線検出カセッテ５００に対するポジショニング画像等を表示させる。この場合、放射線技師は、例えば、表示部５０６に表示されたＩＤ情報に従って患者１８を確認すると共に、当該放射線検出カセッテ５００が使用可能な状態にあることを事前に確認し、表示されたポジショニング画像に基づいて患者１８の所望の撮影部位を放射線検出カセッテ５００に位置決めして、最適な放射線画像情報の撮影を行うことができる。
【００６０】
また、放射線検出カセッテ５００に取手部５０８を形成することにより、当該放射線検出カセッテ５００の取扱い、持ち運びが容易になる。
【００６１】
放射線検出カセッテ５００の側部には、ＡＣアダプタの入力端子５１０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子５１２と、メモリカード５１４を装填するためのカードスロット５１６とを配設すると好適である。
【００６２】
入力端子５１０は、放射線検出カセッテ５００に内蔵されているバッテリ４４の充電機能が低下しているとき、あるいは、バッテリ４４を充電するのに十分な時間を確保できないとき、ＡＣアダプタを接続して外部から電力を供給することにより、当該放射線検出カセッテ５００を直ちに使用可能な状態とすることができる。
【００６３】
ＵＳＢ端子５１２又はカードスロット５１６は、放射線検出カセッテ５００がコンソール２０等の外部機器との間で無線通信による情報の送受信を行うことができないときに利用することができる。すなわち、ＵＳＢ端子５１２にケーブルを接続することにより、外部機器との間で有線通信による情報の送受信を行うことができる。また、カードスロット５１６にメモリカード５１４を装填し、このメモリカード５１４に必要な情報を記録した後、メモリカード５１４を取り出して外部機器に装填することにより、情報の送受信を行うことができる。
【００６４】
手術室や病院内の必要な箇所には、図９に示すように、放射線検出カセッテ１０が装填され、内蔵されるバッテリ４４の充電を行うクレードル５１８を配置すると好適である。この場合、クレードル５１８は、バッテリ４４の充電だけでなく、クレードル５１８の無線通信機能又は有線通信機能を用いて、ＲＩＳ２４、ＨＩＳ２６、コンソール２０等の外部機器との間で必要な情報の送受信を行うようにしてもよい。送受信する情報には、クレードル５１８に装填された放射線検出カセッテ１０に記録された放射線画像情報を含めることができる。
【００６５】
また、クレードル５１８に表示部５２０を配設し、この表示部５２０に対して、装填された当該放射線検出カセッテ１０の充電状態や、放射線検出カセッテ１０から取得した放射線画像情報を含む必要な情報を表示させるようにしてもよい。
【００６６】
また、複数のクレードル５１８をネットワークに接続し、各クレードル５１８に装填されている放射線検出カセッテ１０の充電状態をネットワークを介して収集し、使用可能な充電状態にある放射線検出カセッテ１０の所在を確認できるように構成することもできる。
【００６７】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…放射線検出カセッテ
１２…放射線画像撮影システム
１４…放射線
１６…放射線源
１８…患者
２０…コンソール
２２…表示装置
２８…ケーシング
３０…照射面
３２…接触センサ
３６…温度センサ
４０…放射線検出器
４４…バッテリ
４６…カセッテ制御部
４８…送受信機
５０…画素
５２…ＴＦＴ
６２…増幅器
６９…読出回路
７２…シンチレータ
７４…ＴＦＴ層
７６…光電変換層
８０…温度検出素子
８８…感度補正部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を透過した放射線を検出し、検出した前記放射線を放射線画像情報に変換する放射線変換パネルを備えた放射線検出装置と、該放射線検出装置を有する放射線画像撮影システムとに関する。また、本発明は、放射線変換パネルの温度変化に対応して温度補償を行う温度補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記放射線を放射線変換パネルに導いて放射線画像情報を撮影する放射線画像撮影システムが広汎に使用されている。前記放射線変換パネルとしては、前記放射線画像情報が露光記録される従来からの放射線フイルムや、蛍光体に前記放射線画像情報としての放射線エネルギを蓄積し、励起光を照射することで前記放射線画像情報を輝尽発光光として取り出すことのできる蓄積性蛍光体パネルが知られている。これらの放射線変換パネルは、前記放射線画像情報が記録された放射線フイルムを現像装置に供給して現像処理を行い、あるいは、前記蓄積性蛍光体パネルを読取装置に供給して読取処理を行うことで、可視画像を得ることができる。
【０００３】
一方、手術室等においては、患者に対して迅速且つ的確な処置を施すため、撮影後の放射線変換パネルから直ちに放射線画像情報を読み出して表示できることが必要である。このような要求に対応可能な放射線変換パネルとして、放射線を電気信号に直接変換する直接変換型の放射線変換パネル、あるいは、前記放射線を可視光に一旦変換するシンチレータと、該可視光を電気信号に変換して読み出す固体検出素子とを用いた間接変換型の放射線変換パネルが開発されている。
【０００４】
放射線検出器（放射線変換パネル）を収納する放射線検出装置に関し、特許文献１には、該放射線検出装置における放射線の照射面に加わる荷重を荷重センサで検出し、検出した前記荷重に基づいて前記放射線変換パネルの暗電流特性及び感度特性を補正することが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、温度センサで放射線変換パネルの温度を検出することにより前記放射線変換パネルの温度状況を把握すると共に、該温度が所定の温度範囲を逸脱した場合には警告して、前記放射線変換パネルへの給電を停止することが提案されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、放射線変換パネルの出力側に配置された積分増幅器及びＡ／Ｄ変換器の温度変化に起因する前記積分増幅器及び前記Ａ／Ｄ変換器のオフセット及びゲインの変動を抑制することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３５７６６４号公報
【特許文献２】特開２００６−１２８８９０号公報
【特許文献３】特開２００７−２２９３６６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、被写体に対する放射線画像情報の撮影を行う際には、該被写体を放射線検出装置に接触させた状態で、前記被写体に放射線を照射する。従って、前記放射線の照射中（前記放射線画像情報の撮影中）は、前記被写体の熱が前記放射線検出装置に収納された放射線変換パネルに伝達されることにより、前記放射線変換パネルの温度が上昇して、該放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つが変化するおそれがある。
【０００９】
しかしながら、特許文献１〜３には、前記放射線変換パネルの温度変化に起因した該放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償について、何ら提案されていない。
【００１０】
本発明は、上記の不具合を解消するためになされたものであり、放射線変換パネルの温度変化に起因した該放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことが可能となる放射線検出装置、放射線画像撮影システム及び温度補償方法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】
【００１１】
本発明は、放射線検出装置において、被写体を透過した放射線を放射線変換パネルで検出して放射線画像情報に変換する場合に、温度検出手段により前記放射線変換パネルの温度を検出し、補正手段により前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、温度検出手段が検出した放射線変換パネルの温度に基づいて、補正手段が前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正するので、前記放射線変換パネルの温度変化に起因した前記感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の放射線画像撮影システムの構成ブロック図である。
【図２】図１の放射線検出カセッテの内部構成図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図２の放射線検出器の回路構成ブロック図である。
【図６】図１の放射線画像撮影システムの動作のフローチャートである。
【図７】図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】放射線検出カセッテの他の構成図である。
【図９】放射線検出カセッテの充電を行うクレードルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本実施形態に係る放射線検出装置（以下、放射線検出カセッテともいう。）１０を適用した放射線画像撮影システム１２の構成ブロック図である。
【００１５】
放射線画像撮影システム１２は、撮影条件に従った線量からなる放射線１４を被写体としての患者１８に照射するための放射線源１６と、患者１８を透過した放射線１４を検出する放射線検出器（放射線変換パネル）４０を収納した放射線検出カセッテ１０と、放射線検出器４０によって検出された放射線１４に基づく放射線画像情報を表示する表示装置２２と、放射線検出カセッテ１０、放射線源１６及び表示装置２２を制御するコンソール（制御装置）２０とを備える。コンソール２０と、放射線検出カセッテ１０、放射線源１６及び表示装置２２との間は、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｇ／ｎ等のＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）又はミリ波を用いた無線通信による信号の送受信が行われる。なお、コンソール２０には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像情報やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム（ＲＩＳ）２４が接続され、また、ＲＩＳ２４には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム（ＨＩＳ）２６が接続される。
【００１６】
放射線検出カセッテ１０は、図２及び図３に示すように、放射線１４を透過させる材料からなるケーシング（筐体）２８を備える。放射線１４が照射されるケーシング２８の照射面３０には、ケーシング２８に対する患者１８の接触を検出するためのシート状の接触センサ（接触検出手段）３２が設けられている。接触センサ３２は、例えば、患者１８が接触して該接触センサ３２を照射面３０側に押圧した際に、接触箇所に作用する押圧力（圧力変動）を接触検出信号に変換する圧電センサから構成される。
【００１７】
一方、ケーシング２８の内部には、患者１８による放射線１４の散乱線を除去するグリッド３４、温度センサ（温度検出手段）３６、患者１８を透過した放射線１４を検出する放射線検出器４０、及び、放射線１４のバック散乱線を吸収する鉛板４２が、照射面３０に対して順に配設される。なお、ケーシング２８の照射面３０をグリッド３４として構成してもよい。
【００１８】
図４に示すように、放射線検出器４０は、患者１８を透過した放射線１４を一旦可視光に変換するＧＯＳ（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ）又はＣｓＩ等の蛍光体からなるシンチレータ７２と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）５２（図５参照）のアレイが形成され、放射線１４及び可視光を透過可能なＴＦＴ層７４と、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の物質からなる固体検出素子（以下、画素ともいう。）５０を用いて前記可視光を電気信号に変換する光電変換層７６とを、基板７１上に順に積層することにより形成される。
【００１９】
温度センサ３６は、電気絶縁層７８内に所定間隔で複数の温度検出素子８０を光電変換層７６に沿って配設することにより構成される。この場合、サーミスタ等で構成される各温度検出素子８０は、光電変換層７６中、対向する画素５０の温度を温度検出信号として出力するので、各温度検出素子８０を有する温度センサ３６は、各画素５０の温度を放射線検出器４０（を構成する光電変換層７６）の表面温度として検出する。
【００２０】
また、ケーシング２８の内部には、図２に示すように、放射線検出カセッテ１０の電源であるバッテリ４４と、バッテリ４４から供給される電力により放射線検出器４０を駆動制御するカセッテ制御部４６と、放射線検出器４０によって検出した放射線１４の情報を含む信号をコンソール２０との間で送受信する送受信機（無線通信手段）４８とが収容される。なお、カセッテ制御部４６及び送受信機４８には、放射線１４が照射されることによる損傷を回避するため、ケーシング２８の照射面３０側に鉛板等を配設しておくことが好ましい。また、バッテリ４４は、放射線検出カセッテ１０内の接触センサ３２、温度センサ３６、放射線検出器４０、カセッテ制御部４６及び送受信機４８に電力を供給する。
【００２１】
図５は、放射線検出器４０の回路構成ブロック図である。放射線検出器４０は、可視光を電気信号に変換するａ−Ｓｉ等の物質からなる各画素５０が形成された光電変換層７６を、行列状のＴＦＴ５２のアレイ（ＴＦＴ層７４）の上に配置した構造を有する。この場合、各画素５０では、可視光を電気信号に変換することにより発生した電荷が蓄積され、各行毎にＴＦＴ５２を順次オンにすることにより前記電荷を画像信号として読み出すことができる。
【００２２】
各画素５０に接続されるＴＦＴ５２には、行方向と平行に延びるゲート線５４と、列方向と平行に延びる信号線５６とが接続される。各ゲート線５４は、ライン走査駆動部５８に接続され、各信号線５６は、マルチプレクサ６６に接続される。ゲート線５４には、行方向に配列されたＴＦＴ５２をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部５８から供給される。この場合、ライン走査駆動部５８は、ゲート線５４を切り替える複数のスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６０とを備える。アドレスデコーダ６０には、カセッテ制御部４６からアドレス信号が供給される。
【００２３】
また、信号線５６には、列方向に配列されたＴＦＴ５２を介して各画素５０に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器６２によって増幅される。増幅器６２には、サンプルホールド回路６４を介してマルチプレクサ６６が接続される。マルチプレクサ６６は、信号線５６を切り替える複数のスイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６８とを備える。アドレスデコーダ６８には、カセッテ制御部４６からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ６６には、Ａ／Ｄ変換器７０が接続され、Ａ／Ｄ変換器７０によってデジタル信号に変換された放射線画像情報がカセッテ制御部４６に供給される。
【００２４】
従って、放射線検出器４０におけるライン走査駆動部５８からＴＦＴ５２までの箇所、及び、ＴＦＴ５２からＡ／Ｄ変換器７０までの箇所は、各画素５０から電荷（電気信号）を読み出し、読み出した電荷を放射線画像情報として取得する読取回路（読出部）６９を構成する。
【００２５】
なお、スイッチング素子として機能するＴＦＴ５２は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｓｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等、他の撮像素子と組み合わせて実現してもよい。さらにまた、ＴＦＴで言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えることも可能である。
【００２６】
さらに、放射線検出カセッテ１０のカセッテ制御部４６は、図１に示すように、アドレス信号発生部８２と、画像メモリ８４と、カセッテＩＤメモリ８６と、感度補正部（補正手段）８８とを備える。
【００２７】
アドレス信号発生部８２は、放射線検出器４０を構成するライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０及びマルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８に対してアドレス信号を供給する。画像メモリ８４は、放射線検出器４０によって検出された放射線画像情報を記憶する。カセッテＩＤメモリ８６は、放射線検出カセッテ１０を特定するためのカセッテＩＤ情報を記憶する。
【００２８】
感度補正部８８は、接触センサ３２から接触検出信号が入力されているときに、患者１８が接触センサ３２を介してケーシング２８に接触しているものと判断し、さらに、温度検出素子８０からの温度検出信号の示す画素５０の温度（放射線検出器４０を構成する光電変換層７６の表面温度）に基づいて、放射線検出器４０の感度を補正する温度補償処理を行う。
【００２９】
すなわち、放射線１４の照射中（放射線画像情報の撮影中）は、患者１８の放射線検出カセッテ１０への接触により、該患者１８の体温に応じた熱がケーシング２８内に収納される放射線検出器４０に伝達されることにより、放射線検出器４０を構成する光電変換層７６（の各画素５０）の温度が上昇して、放射線検出器４０の感度（各画素５０から出力される電荷の感度）が変化するおそれがある。そこで、感度補正部８８は、接触検出信号が入力される時間内において、各温度検出素子８０からの温度検出信号に基づき、所定の閾値温度よりも高い温度を検出した温度検出素子８０に対向する画素５０からＴＦＴ５２を介して流出される電荷を増幅する増幅器６２のゲインを調整することにより、放射線検出器４０の感度の変化に対する温度補償を行う。
【００３０】
送受信機４８は、カセッテＩＤメモリ８６に記憶されたカセッテＩＤ情報及び画像メモリ８４に記憶された放射線画像情報を無線通信によりコンソール２０に送信する。
【００３１】
本実施形態に係る放射線検出カセッテ１０及び放射線画像撮影システム１２は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作（温度補償方法）について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
ステップＳ１において、撮影対象である患者１８の患者情報は、撮影に先立ち、コンソール２０に予め登録される。撮影部位や撮影方法が予め決まっている場合には、これらの撮影条件も予め登録しておく。
【００３３】
手術室、検診又は病院内での回診等において、放射線画像情報の撮影を行う場合、医師又は放射線技師は、例えば、患者１８とベッドとの間の所定位置に、照射面３０を放射線源１６側とした状態で放射線検出カセッテ１０を設置する。これにより、患者１８は、接触センサ３２を介して照射面３０に接触するので、該接触センサ３２は、接触検出信号を感度補正部８８に出力する（ステップＳ２）。次に、放射線源１６を放射線検出カセッテ１０に対向する位置に適宜移動させた後、医師又は放射線技師は、放射線源１６の撮影スイッチを操作して撮影を行う。
【００３４】
前記撮影スイッチの操作に起因して、放射線源１６は、無線通信により、コンソール２０に対して撮影条件の送信を要求し、コンソール２０は、受信した前記要求に基づいて、当該患者１８の撮影部位に係る撮影条件を、放射線源１６に送信する。放射線源１６は、前記撮影条件を受信すると、当該撮影条件に従って、所定の線量からなる放射線１４を患者１８に照射する（ステップＳ３）。
【００３５】
患者１８を透過した放射線１４は、放射線検出カセッテ１０のグリッド３４によって散乱線が除去された後、放射線検出器４０に照射される。放射線検出器４０を構成するシンチレータ７２は、放射線１４の強度に応じた強度の可視光を発光し、光電変換層７６を構成する各画素５０は、可視光を電気信号に変換し、電荷として蓄積する（ステップＳ４）。次いで、各画素５０に保持された患者１８の放射線画像情報である電荷情報は、カセッテ制御部４６を構成するアドレス信号発生部８２からライン走査駆動部５８及びマルチプレクサ６６に供給されるアドレス信号に従って読み出される。
【００３６】
すなわち、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８２から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチＳＷ１の１つを選択し、対応するゲート線５４に接続されたＴＦＴ５２のゲートに制御信号Ｖｏｎを供給する。一方、マルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８は、アドレス信号発生部８２から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチＳＷ２を順次切り替え、ライン走査駆動部５８によって選択されたゲート線５４に接続された各画素５０に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して順次読み出す。
【００３７】
放射線検出器４０の選択されたゲート線５４に接続された各画素５０から読み出された放射線画像情報は、各増幅器６２によって増幅された後、各サンプルホールド回路６４によってサンプリングされ、マルチプレクサ６６を介してＡ／Ｄ変換器７０に供給され、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された放射線画像情報は、カセッテ制御部４６の画像メモリ８４に一旦記憶される。
【００３８】
同様にして、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８２から供給されるアドレス信号に従ってスイッチＳＷ１を順次切り替え、各ゲート線５４に接続されている各画素５０に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して読み出し、マルチプレクサ６６及びＡ／Ｄ変換器７０を介してカセッテ制御部４６の画像メモリ８４に記憶させる。
【００３９】
その際、温度センサ３６の各温度検出素子８０は、対向する画素５０の温度（放射線検出器４０を構成する光電変換層７６の表面温度）を温度検出信号として感度補正部８８に出力する（ステップＳ５）。感度補正部８８は、接触検出信号が入力されているときに、温度検出信号の示す温度が閾値温度を越えているか否かを判定し（ステップＳ６）、前記閾値温度を越えている温度を検出した温度検出素子８０があれば（ステップＳ６：ＹＥＳ）、患者１８からケーシング２８を介して放射線検出器４０に伝達される熱により、該温度検出素子８０に対向する画素５０から出力される電荷（電気信号）の感度が変化しているものとみなして、該画素５０の電荷が入力される増幅器６２のゲインを調整する温度補償処理を行う（ステップＳ７）。
【００４０】
なお、ステップＳ６において、閾値温度を越える温度を検出した温度検出素子８０がない場合には（ステップＳ６：ＮＯ）、感度補正部８８は、ステップＳ７の温度補償処理を行わない。
【００４１】
画像メモリ８４に記憶された放射線画像情報は、送受信機４８を介して、無線通信によりコンソール２０に送信される（ステップＳ８）。ステップＳ９において、コンソール２０は、受信した放射線画像情報に対して所定の画像処理を施した後、登録されている患者１８の患者情報と関連付けて該放射線画像情報を記憶する。なお、画像処理の施された放射線画像情報は、コンソール２０から表示装置２２に送信され、表示装置２２は、放射線画像情報を表示する。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る放射線検出カセッテ１０及び放射線画像撮影システム１２によれば、温度センサ３６を構成する各温度検出素子８０が検出した各画素５０の温度（放射線検出器４０を構成する光電変換層７６の表面温度）に基づいて、感度補正部８８が放射線検出器４０の感度を補正するので、放射線検出器４０の温度変化に起因して該放射線検出器４０の感度が変化しても、放射線検出器４０に対する温度補償を確実に行うことができる。
【００４３】
このように、可搬型の放射線検出カセッテ１０が上述した温度補償機能を備えることにより、該放射線検出カセッテ１０のさらなる軽量化・薄型化を容易に実現することができる。すなわち、特許文献２のような据え置き型（ビルトインタイプ）の放射線検出カセッテでは、空冷ファンや水冷機構により放射線検出カセッテに対する温度制御が可能であるが、放射線検出カセッテ１０のような可搬型の放射線検出カセッテに空冷ファンや水冷機構を適用した場合には、軽量化・薄型化を図ることができない。従って、本実施形態に係る放射線検出カセッテ１０では、前記温度補償機能を備えることにより、可撓性を有するシート状の放射線検出カセッテを容易に実現することが可能となる。
【００４４】
また、感度補正部８８は、各画素５０の温度に基づいて、各画素５０から読み出される電荷（電気信号）の感度を補正することにより、放射線検出器４０の温度変化に起因した電荷の感度の変化を効果的に抑制することができる。
【００４５】
さらに、感度補正部８８は、ケーシング２８に対する患者１８の接触を接触センサ３２が検出した後に、各画素５０の温度に基づいて電荷の感度を補正するので、患者１８からケーシング２８を介して放射線検出器４０に伝達される熱による各画素５０の温度上昇に起因した電荷の感度の変化を効率よく抑制することができる。また、感度補正部８８は、接触センサ３２から接触検出信号が入力されているときに、放射線検出器４０に対する温度補償処理を行うので、患者１８がケーシング２８に接触していない非撮影時に誤って温度補償処理を行うことを確実に防止することができる。
【００４６】
さらにまた、基板７１上にシンチレータ７２、ＴＦＴ層７４、光電変換層７６の順に積層され（照射面３０に対して光電変換層７６、ＴＦＴ層７４及びシンチレータ７２の順に配置され）ているので、シンチレータ７２で発生した可視光を、光電変換層７６にて効率よく電気信号に変換することができ、この結果、高画質の放射線画像情報を得ることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、温度検出素子８０が画素５０の温度を検出し、感度補正部８８が画素５０の温度に基づいて放射線検出器４０の感度を補正する場合について説明したが、この構成に代えて、患者１８の接触センサ３２側の体温を検出し、感度補正部８８が前記体温から各画素５０の温度を推定し、推定した温度に基づいて放射線検出器４０の感度を補正してもよい。この場合、例えば、接触センサ３２に温度検出素子８０のアレイ（体温検出手段）を内蔵させることにより、感度補正部８８は、接触センサ３２に対する患者１８の接触面積と、前記体温を検出した温度検出素子８０の配置箇所とに基づいて、患者１８の撮影部位を特定し、特定した前記撮影部位に対向する画素５０について、推定した温度が前記閾値温度を越えていれば、該画素５０から出力される電荷の感度を補正する。
【００４８】
また、感度補正部８８が画素５０の温度に基づいて放射線検出器４０の感度を補正する上記構成に代えて、下記（１）〜（３）の構成により温度補償処理を行ってもよい。すなわち、（１）光電変換層７６への可視光の入射がないにも関わらず画素５０に電荷が蓄積されることにより、該電荷に起因した暗電流（電荷のオフセット）が発生する場合に、補正手段は、画素５０の温度に基づいて前記暗電流を補正する。（２）積分増幅器としての増幅器６２間で濃度段差（増幅器６２で増幅される電荷のレベル差）が発生している場合に、補正手段は、画素５０の温度に基づいて前記濃度段差を補正する。（３）前回の撮影により得られた放射線画像情報の残像が画素５０に電荷として蓄積されている場合に、補正手段は、画素５０の温度に基づいて、今回の撮影時に各画素５０から出力される電荷のレベルを補正する。これにより、画素５０の温度変化に起因した放射線検出器４０での暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことができる。
【００４９】
従って、本実施形態では、画素５０の温度変化に起因した放射線検出器４０での感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つの変化に対する温度補償を確実に行うことが可能である。
【００５０】
さらに、本実施形態では、コンソール２０と、放射線検出カセッテ１０、放射線源１６及び表示装置２２との間で、無線通信により信号の送受信が行われるので、信号を送受信するためのケーブルが不要となり、医師又は放射線技師の作業に支障を来すおそれがない。従って、医師又は放射線技師は、自己の作業を効率よく行うことが可能となる。
【００５１】
さらにまた、本実施形態では、医師又は放射線技師による放射線源１６の撮影スイッチの操作に起因して放射線画像情報の撮影が行われるが、医師又は放射線技師によるコンソール２０の操作に起因して放射線画像情報の撮影が行われるようにしてもよい。
【００５２】
さらにまた、本実施形態では、放射線検出カセッテ１０を図７の構成に代えてもよい。図７では、基板７１から照射面３０側に向かって、ＴＦＴ層７４、光電変換層７６及びシンチレータ７２の順に積層されている。この場合でも、シンチレータ７２で変換された可視光を光電変換層７６にて電気信号に変換することが可能であると共に、光電変換層７６を構成する各画素５０の温度を各温度検出素子８０により確実に検出することができるので、上述した各効果が得られることは勿論である。
【００５３】
さらにまた、本実施形態では、上述した構成に代えて、例えば、入射した放射線１４の線量をアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の物質からなる固体検出素子を用いた光電変換層によって直接電気信号に変換してもよい。
【００５４】
また、光読取方式の放射線検出器を利用して放射線画像情報を取得することもできる。この光読取方式の放射線検出器では、マトリクス状に配列された各固体検出素子に放射線が入射すると、その線量に応じた静電潜像が固体検出素子に蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線検出器に読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像情報として取得する。なお、放射線検出器は、消去光を放射線検出器に照射することで、残存する静電潜像である放射線画像情報を消去して再使用することができる（特開２０００−１０５２９７号公報参照）。
【００５５】
さらに、放射線検出カセッテ１０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、放射線検出カセッテ１０を防水性、密閉性を有する構造とし、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの放射線検出カセッテ１０を繰り返し続けて使用することができる。
【００５６】
また、放射線検出カセッテ１０と外部機器との間での無線通信は、通常の電波による通信に代えて、赤外線等を用いた光無線通信で行うようにしてもよい。
【００５７】
さらに、図８に示すように放射線検出カセッテ５００を構成すると、一層好適である。
【００５８】
すなわち、放射線検出カセッテ５００には、ケーシング５０２の放射線照射面側に、撮影領域及び撮影位置の基準となるガイド線５０４が形成される。このガイド線５０４を用いて、放射線検出カセッテ５００に対する被写体（患者１８）の位置決めを行い、また、放射線１４の照射範囲を設定することにより、放射線画像情報を適切な撮影領域に記録することができる。
【００５９】
放射線検出カセッテ５００の撮影領域外の部位には、当該放射線検出カセッテ５００に係る各種情報を表示する表示部５０６を配設する。この表示部５０６には、放射線検出カセッテ５００に記録される患者１８のＩＤ情報、放射線検出カセッテ５００の使用回数、累積曝射線量、放射線検出カセッテ５００に内蔵されているバッテリ４４の充電状態（残容量）、放射線画像情報の撮影条件、患者１８の放射線検出カセッテ５００に対するポジショニング画像等を表示させる。この場合、放射線技師は、例えば、表示部５０６に表示されたＩＤ情報に従って患者１８を確認すると共に、当該放射線検出カセッテ５００が使用可能な状態にあることを事前に確認し、表示されたポジショニング画像に基づいて患者１８の所望の撮影部位を放射線検出カセッテ５００に位置決めして、最適な放射線画像情報の撮影を行うことができる。
【００６０】
また、放射線検出カセッテ５００に取手部５０８を形成することにより、当該放射線検出カセッテ５００の取扱い、持ち運びが容易になる。
【００６１】
放射線検出カセッテ５００の側部には、ＡＣアダプタの入力端子５１０と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子５１２と、メモリカード５１４を装填するためのカードスロット５１６とを配設すると好適である。
【００６２】
入力端子５１０は、放射線検出カセッテ５００に内蔵されているバッテリ４４の充電機能が低下しているとき、あるいは、バッテリ４４を充電するのに十分な時間を確保できないとき、ＡＣアダプタを接続して外部から電力を供給することにより、当該放射線検出カセッテ５００を直ちに使用可能な状態とすることができる。
【００６３】
ＵＳＢ端子５１２又はカードスロット５１６は、放射線検出カセッテ５００がコンソール２０等の外部機器との間で無線通信による情報の送受信を行うことができないときに利用することができる。すなわち、ＵＳＢ端子５１２にケーブルを接続することにより、外部機器との間で有線通信による情報の送受信を行うことができる。また、カードスロット５１６にメモリカード５１４を装填し、このメモリカード５１４に必要な情報を記録した後、メモリカード５１４を取り出して外部機器に装填することにより、情報の送受信を行うことができる。
【００６４】
手術室や病院内の必要な箇所には、図９に示すように、放射線検出カセッテ１０が装填され、内蔵されるバッテリ４４の充電を行うクレードル５１８を配置すると好適である。この場合、クレードル５１８は、バッテリ４４の充電だけでなく、クレードル５１８の無線通信機能又は有線通信機能を用いて、ＲＩＳ２４、ＨＩＳ２６、コンソール２０等の外部機器との間で必要な情報の送受信を行うようにしてもよい。送受信する情報には、クレードル５１８に装填された放射線検出カセッテ１０に記録された放射線画像情報を含めることができる。
【００６５】
また、クレードル５１８に表示部５２０を配設し、この表示部５２０に対して、装填された当該放射線検出カセッテ１０の充電状態や、放射線検出カセッテ１０から取得した放射線画像情報を含む必要な情報を表示させるようにしてもよい。
【００６６】
また、複数のクレードル５１８をネットワークに接続し、各クレードル５１８に装填されている放射線検出カセッテ１０の充電状態をネットワークを介して収集し、使用可能な充電状態にある放射線検出カセッテ１０の所在を確認できるように構成することもできる。
【００６７】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…放射線検出カセッテ
１２…放射線画像撮影システム
１４…放射線
１６…放射線源
１８…患者
２０…コンソール
２２…表示装置
２８…ケーシング
３０…照射面
３２…接触センサ
３６…温度センサ
４０…放射線検出器
４４…バッテリ
４６…カセッテ制御部
４８…送受信機
５０…画素
５２…ＴＦＴ
６２…増幅器
６９…読出回路
７２…シンチレータ
７４…ＴＦＴ層
７６…光電変換層
８０…温度検出素子
８８…感度補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネルと、
前記放射線変換パネルの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正する補正手段と、
を有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
該放射線検出装置は、可搬型の放射線検出装置であり、
前記温度検出手段は、前記放射線変換パネルの表面温度を検出することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記放射線変換パネルは、前記放射線を可視光に変換するシンチレータと、前記可視光を電気信号に変換する固体検出素子と、前記固体検出素子から前記電気信号を読み出し、読み出した前記電気信号を前記放射線画像情報として取得する読出部とを有し、
前記温度検出手段は、前記固体検出素子の温度を前記放射線変換パネルの表面温度として検出し、
前記補正手段は、前記表面温度に基づいて、前記読出部が読み出す前記電気信号の感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記放射線変換パネル、前記温度検出手段及び前記補正手段は、略矩形状の筐体内に収容され、
前記筐体における前記放射線の照射面側には、前記筐体に対する前記被写体の接触を検出するための接触検出手段が設けられ、
前記補正手段は、前記筐体に対する前記被写体の接触を前記接触検出手段が検出した後に、前記表面温度に基づいて、前記電気信号の感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、
前記筐体内では、前記照射面に対して、前記固体検出素子及び前記シンチレータの順に配置されているか、あるいは、前記シンチレータ及び前記固体検出素子の順に配置されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の装置において、
前記放射線検出装置は、放射線検出カセッテであり、
前記筐体は、前記放射線を透過させる材料からなることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置において、
前記温度検出手段は、前記放射線検出装置に接触する前記被写体の温度を検出し、検出した前記被写体の温度に基づいて前記放射線変換パネルの温度を推定し、
前記補正手段は、推定した前記放射線変換パネルの温度に基づいて前記放射線変換パネルでの前記感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置において、
外部と無線通信が可能な無線通信手段と、前記放射線変換パネル、前記温度検出手段、前記補正手段及び前記無線通信手段を駆動するバッテリとをさらに有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項９】
放射線を被写体に照射する放射線源と、
前記被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネル、前記放射線変換パネルの温度を検出する温度検出手段、並びに、前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正する補正手段を備える放射線検出装置と、
前記放射線源及び前記放射線検出装置を制御する制御装置と、
を有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
請求項９記載のシステムにおいて、
前記放射線検出装置は、前記放射線変換パネルにて変換された前記放射線画像情報を、無線通信により前記制御装置に送信することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１１】
被写体を透過した放射線を放射線変換パネルで検出して放射線画像情報に変換する場合に、
温度検出手段により前記放射線変換パネルの温度を検出し、
補正手段により前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする温度補償方法。
【請求項１】
被写体を透過した放射線を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネルと、
前記放射線変換パネルの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正する補正手段と、
を有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
該放射線検出装置は、可搬型の放射線検出装置であり、
前記温度検出手段は、前記放射線変換パネルの表面温度を検出することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記放射線変換パネルは、前記放射線を可視光に変換するシンチレータと、前記可視光を電気信号に変換する固体検出素子と、前記固体検出素子から前記電気信号を読み出し、読み出した前記電気信号を前記放射線画像情報として取得する読出部とを有し、
前記温度検出手段は、前記固体検出素子の温度を前記放射線変換パネルの表面温度として検出し、
前記補正手段は、前記表面温度に基づいて、前記読出部が読み出す前記電気信号の感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記放射線変換パネル、前記温度検出手段及び前記補正手段は、略矩形状の筐体内に収容され、
前記筐体における前記放射線の照射面側には、前記筐体に対する前記被写体の接触を検出するための接触検出手段が設けられ、
前記補正手段は、前記筐体に対する前記被写体の接触を前記接触検出手段が検出した後に、前記表面温度に基づいて、前記電気信号の感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、
前記筐体内では、前記照射面に対して、前記固体検出素子及び前記シンチレータの順に配置されているか、あるいは、前記シンチレータ及び前記固体検出素子の順に配置されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の装置において、
前記放射線検出装置は、放射線検出カセッテであり、
前記筐体は、前記放射線を透過させる材料からなることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置において、
前記温度検出手段は、前記放射線検出装置に接触する前記被写体の温度を検出し、検出した前記被写体の温度に基づいて前記放射線変換パネルの温度を推定し、
前記補正手段は、推定した前記放射線変換パネルの温度に基づいて前記放射線変換パネルでの前記感度、前記暗電流、前記濃度段差及び前記残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置において、
外部と無線通信が可能な無線通信手段と、前記放射線変換パネル、前記温度検出手段、前記補正手段及び前記無線通信手段を駆動するバッテリとをさらに有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項９】
放射線を被写体に照射する放射線源と、
前記被写体を透過した前記放射線を検出して放射線画像情報に変換する放射線変換パネル、前記放射線変換パネルの温度を検出する温度検出手段、並びに、前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正する補正手段を備える放射線検出装置と、
前記放射線源及び前記放射線検出装置を制御する制御装置と、
を有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
請求項９記載のシステムにおいて、
前記放射線検出装置は、前記放射線変換パネルにて変換された前記放射線画像情報を、無線通信により前記制御装置に送信することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１１】
被写体を透過した放射線を放射線変換パネルで検出して放射線画像情報に変換する場合に、
温度検出手段により前記放射線変換パネルの温度を検出し、
補正手段により前記温度に基づいて前記放射線変換パネルでの感度、暗電流、濃度段差及び残像のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする温度補償方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−７５６７１（Ｐ２０１０−７５６７１Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４８７４４（Ｐ２００９−１４８７４４）
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【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２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【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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