放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置
【課題】撮影を連続して行うような場合でも短いサイクルタイムで撮影を行うことが可能な放射線画像撮影システムを提供する。
【解決手段】放射線画像撮影システム50では、所定の一連の放射線画像撮影において、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、各放射線画像撮影が終了するごとに、各放射線検出素子7から読み出した画像データDの中から画像データDを所定の割合で間引いて間引きデータDtを作成してコンソール58に送信し、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtが送信されてくると当該間引きデータDtに基づくプレビュー画像p_preを表示部58aに表示する処理を繰り返し、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた各画像データDをコンソール58に送信する。
【解決手段】放射線画像撮影システム50では、所定の一連の放射線画像撮影において、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、各放射線画像撮影が終了するごとに、各放射線検出素子7から読み出した画像データDの中から画像データDを所定の割合で間引いて間引きデータDtを作成してコンソール58に送信し、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtが送信されてくると当該間引きデータDtに基づくプレビュー画像p_preを表示部58aに表示する処理を繰り返し、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた各画像データDをコンソール58に送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置に係り、特に、放射線発生装置と連携し、或いは連携せずに放射線画像撮影を行うことが可能な放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【0002】
照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号(すなわち画像データ)に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【0003】
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来は支持台(或いはブッキー装置)と一体的に形成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。
【0004】
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図7等に示すように、通常、複数の放射線検出素子7が、検出部P上に二次元状(マトリクス状)に配列され、各放射線検出素子7にそれぞれ薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)8で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
【0005】
そして、通常、放射線画像撮影は、被験者の身体等の被写体を介した状態で、放射線発生装置55の放射線源52(後述する図13や図15参照)から放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されて行われる。その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して全てのTFT8をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が、各放射線検出素子7内に的確に蓄積される。
【0006】
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各TFT8を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生して蓄積された電荷を各信号線6に順次放出させて、各読み出し回路17で画像データDとしてそれぞれ読み出すように構成される。
【0007】
各放射線検出素子7から読み出された各画像データDは、放射線画像撮影装置からコンソール58(後述する図13や図15参照)に送信され、撮影が正常に行われたか否か、すなわち画像中に被写体が撮影されているかや撮影された被写体の画像中での位置が正常か等を放射線技師等が見て確認するために、通常、コンソール58の表示部58a上に画像データDに基づくプレビュー画像が表示される。
【0008】
そして、放射線技師等は、コンソール58の表示部58a上に表示されたプレビュー画像を見て、撮影が正常に行われたか否かを判断し、再撮影の要否等を判断する。
【0009】
この場合、プレビュー画像の表示が遅いと、その間、被写体である患者を待たせなければならず、患者の負担が増大する。そこで、プレビュー画像をコンソール58の表示部58a上にできるだけ速やかに表示することが求められる。また、プレビュー画像は、あくまで撮影が正常に行われたか否かを判断できるものであればよく、全ての画像データDに対して厳密な画像処理を施して表示しなければならないものではない。
【0010】
そこで、放射線画像撮影装置からコンソール58にプレビュー画像用に画像データDを送信する際に、プレビュー画像を速やかに表示するために、全ての画像データDの中から画像データDを所定の割合で間引いて間引きデータを作成し、作成した間引きデータをコンソール58に送信するように構成される場合がある。
【0011】
そして、この場合、コンソール58では、間引きデータに基づくプレビュー画像を表示部58a上に表示するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開平9−73144号公報
【特許文献2】特開2006−058124号公報
【特許文献3】特開平6−342099号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
ところで、上記のように、放射線画像撮影装置の各放射線検出素子7から読み出された各画像データDのうち、間引きデータのみを先にコンソール58に送信してプレビュー画像を表示するように構成する場合、放射線画像撮影装置から間引きデータを送信した後、残りの画像データDがコンソール58に送信される。
【0014】
また、放射線画像撮影装置から間引きデータを送信した後、各画像データDに重畳されている、各放射線検出素子7自体の熱による熱励起等により常時発生するいわゆる暗電荷に起因するオフセット分に相当するデータすなわちオフセットデータOを取得するためのオフセットデータOの読み出し処理等が行われる場合もある。この場合、オフセットデータOは各放射線検出素子7から読み出された後、コンソール58に送信される。
【0015】
しかしながら、このように、放射線画像撮影装置から残りの画像データDを送信している間や、放射線画像撮影装置でオフセットデータOの取得処理が行われている間は、放射線画像撮影装置に放射線を照射して行う次の撮影を行うことができず、先の撮影で放射線を照射してから次の撮影で放射線を照射するまでのサイクルタイムが長くなる。
【0016】
そのため、例えば、1人の患者に対して胸部や腹部等の撮影部位に対する撮影を連続して行うような場合には、上記のように撮影ごとサイクルタイムが長くなると、放射線技師のみならず、患者も、放射線画像撮影装置が残りの画像データDを送信したり、オフセットデータOの取得処理等を終えて次の撮影に向けての準備が整うまで待たねばならなくなる。
【0017】
そのため、放射線画像撮影装置や放射線発生装置55、コンソール58(後述する図13や図15参照)等を含む放射線画像撮影システム全体が、放射線技師にとって使い勝手が良いものとならないだけでなく、患者にとっても不便に感じられるものになってしまうという問題があった。
【0018】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、撮影を連続して行うような場合でも短いサイクルタイムで撮影を行うことが可能な放射線画像撮影システムおよび放射線画像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】
【0019】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置は、
放射線画像撮影により画像データを取得する放射線画像撮影装置と、放射線画像を表示する表示部を備えるコンソールと、を備える放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
前記コンソールとの間で信号を送受信する通信手段と、
を備え、
所定の一連の放射線画像撮影において、前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、各放射線画像撮影が終了するごとに、前記各放射線検出素子から読み出した前記画像データの中から前記画像データを所定の割合で間引いて間引きデータを作成して前記コンソールに送信し、前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記間引きデータが送信されてくると当該間引きデータに基づくプレビュー画像を前記表示部に表示する処理を繰り返し、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データを前記コンソールに送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明のような方式の放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置によれば、一連の放射線画像撮影の最中には、放射線画像撮影装置から間引きデータのみをコンソールに送信するとともに、一連の放射線画像撮影が終了した後で、各放射線画像撮影で得られた各画像データをコンソールに送信する。
【0021】
このように、撮影ごとに間引きデータが送信されてくるため、送信されるデータ量が、全画像データを送信する場合に比べて少なくなり、送信時間が短くなるため、コンソールの表示部上に速やかにプレビュー画像を表示することが可能となる。そのため、放射線技師等は、再撮影の要否等を迅速かつ的確に判断することが可能となる。
【0022】
また、一連の撮影の最中には全画像データを送信しないため、画像データを送信するための時間がかからなくなり、放射線技師等が先の撮影の際に放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムを短縮することが可能となる。
【0023】
そのため、放射線技師等は、撮影を終えた後、即座に次の撮影の準備にとりかかることが可能となり、放射線画像撮影システムを放射線技師等にとって使い勝手が良いものとすることが可能となる。また、患者が撮影の間に待たされる時間が短くなり、放射線画像撮影システムを、患者にとっても便利なものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図である。
【図2】図1の放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。
【図3】図1におけるX−X線に沿う断面図である。
【図4】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図5】図4の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とTFT等の構成を示す拡大図である。
【図6】フレキシブル回路基板やPCB基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図7】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図8】検出部を構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図9】各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図10】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図11】画像データ中から間引きデータを抽出する仕方の一例を表す図である。
【図12】(A)画像データ中から抽出される間引きデータの例を表す図であり、(B)(A)において抽出された間引きデータを概念的に一群にまとめた図である。
【図13】撮影室等に構築された放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図14】放射線画像撮影装置のコネクタとブッキー装置のコネクタとが接続された状態を表す外観斜視図である。
【図15】回診車上に構築された放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図16】撮影オーダ情報の例を示す図である。
【図17】撮影オーダ情報を表示する選択画面の例を示す図である。
【図18】選択された各撮影オーダ情報に対応する各アイコン等が表示された画面の例を示す図である。
【図19】アイコンの位置にプレビュー画像が表示された状態を示す図である。
【図20】アイコンの位置に放射線画像が表示された状態を示す図である。
【図21】1面分のリセット処理におけるタイミングチャートである。
【図22】連携方式における照射開始信号の送信、リセット処理の終了および電荷蓄積状態への移行、インターロック解除信号の送信、および放射線の照射のタイミングを表すタイミングチャートである。
【図23】連携方式における各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図24】非連携方式において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図25】非連携方式の場合に放射線の照射開始を検出した時点で画像データの読み出し処理を停止するように構成された場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。
【図26】放射線画像撮影前から行われる読み出し処理で読み出される画像データを時系列的にプロットしたグラフである。
【図27】TFTを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図28】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図29】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図30】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理とリセット処理を交互に行い、電荷蓄積状態でリークデータの読み出し処理を行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図31】図30において電荷蓄積状態でリークデータの読み出し処理を行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図32】放射線の照射が終了するとリークデータが減少することを示すグラフである。
【図33】図25においてオン時間を長くした場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。
【図34】図29においてパルス信号の送信間隔を長くした場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図35】図23に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータの読み出し処理が行われることを説明するタイミングチャートである。
【図36】従来の場合の一連の撮影における放射線画像撮影装置およびコンソールで行われる各種の処理の手順を示す図である。
【図37】本実施形態での一連の撮影における放射線画像撮影装置およびコンソールで行われる各種の処理の手順を示す図である。
【図38】電流検出手段が設けられた放射線画像撮影装置の等価回路の一例を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0026】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【0027】
また、本発明は、本実施形態で説明する、いわゆる可搬型の放射線画像撮影装置のみならず、例えば支持台等と一体的に形成された専用機型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。
【0028】
[放射線画像撮影装置]
図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図2は、放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。また、図3は、図1のX−X線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置1は、図1〜図3に示すように、筐体状のハウジング2内にシンチレータ3や基板4等で構成されるセンサパネルSPが収納されている。
【0029】
図1や図2に示すように、本実施形態では、筐体2のうち、放射線入射面Rを有する中空の角筒状のハウジング本体部2Aは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、ハウジング本体部2Aの両側の開口部を蓋部材2B、2Cで閉塞することで筐体2が形成されている。なお、筐体2をこのようないわゆるモノコック型として形成する代わりに、例えば、フロント板とバック板とで形成された、いわゆる弁当箱型とすることも可能である。
【0030】
図1に示すように、筐体2の一方側の蓋部材2Bには、電源スイッチ37や切替スイッチ38、コネクタ39、バッテリ状態や放射線画像撮影装置1の稼働状態等を表示するLED等で構成されたインジケータ40等が配置されている。
【0031】
本実施形態では、コネクタ39は、例えば後述する図14に示すように、ケーブル51b等が接続されることにより、後述するコンソール58(図13や図15参照)に画像データD等を送信したり、放射線画像撮影装置1と後述する放射線発生装置55との間で情報や信号等のやり取りを行う、いわゆる連携方式の場合の通信手段として機能するようになっている。なお、コネクタ39の設置位置は蓋部材2Bに限定されず、放射線画像撮影装置1の適宜の位置に設置することが可能である。
【0032】
また、図2に示すように、例えば放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55とが情報や信号等のやり取りを行わず、放射線画像撮影装置1がコンソール58のみと情報や信号等のやり取りを行う非連携方式の場合に、コンソール58との情報や信号等のやり取りを無線方式で行うための通信手段としてのアンテナ装置41が、例えば筐体2の反対側の蓋部材2C等に設けられている。アンテナ装置41は、例えば蓋部材2Cに埋め込む等して設けることが可能である。
【0033】
なお、アンテナ装置41の設置位置は蓋部材2Cに限定されず、放射線画像撮影装置1の任意の位置にアンテナ装置41を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置41は1個に限らず、複数設けることも可能である。
【0034】
また、非連携方式で放射線画像撮影を行う場合、撮影後に放射線画像撮影装置1をコンソール58の所に持参して、コンソール58から延びる図示しないケーブルを放射線画像撮影装置1のコネクタ39に接続して、放射線画像撮影装置1とコンソール58との情報や信号等の送受信を有線方式で行わせることも可能である。
【0035】
図3に示すように、筐体2の内部には、基板4の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台31が配置され、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33や緩衝部材34等が取り付けられている。また、基板4やシンチレータ3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板35が配設されている。また、本実施形態では、センサパネルSPと筐体2の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材36が設けられている。
【0036】
シンチレータ3は、基板4の後述する検出部Pに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレータ3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【0037】
基板4は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図4に示すように、基板4のシンチレータ3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。
【0038】
このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた領域r全体、すなわち図4に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。
【0039】
本実施形態では、放射線検出素子7としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図4の拡大図である図5に示すように、スイッチ手段であるTFT8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。
【0040】
放射線検出素子7は、放射線画像撮影装置1の筐体2の放射線入射面Rから放射線が入射し、シンチレータ3で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子7は、このようにして、照射された放射線(シンチレータ3から照射された電磁波)を電荷に変換するようになっている。
【0041】
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15から走査線5を介してゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極8sやドレイン電極8dを介して放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させるようになっている。また、TFT8は、接続された走査線5を介してゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、放射線検出素子7内に電荷を蓄積させるようになっている。
【0042】
本実施形態では、図5に示すように、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、図4に示すように、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。
【0043】
本実施形態では、図4に示すように、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう。)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、後述する走査駆動手段15のゲートドライバ15bを構成するゲートIC15c等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板(Chip On Film等ともいう。)12が異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。
【0044】
そして、フレキシブル回路基板12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1のセンサパネルSPが形成されている。なお、図6では、電子部品32等の図示が省略されている。
【0045】
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図7は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図8は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【0046】
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極7bにそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9は結線10に結束されてバイアス電源14に接続されている。バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極7bにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源14は、後述する制御手段22に接続されており、制御手段22により、バイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
【0047】
図7や図8に示すように、本実施形態では、バイアス電源14からは、放射線検出素子7の第2電極7bにバイアス線9を介してバイアス電圧として放射線検出素子7の第1電極7a側にかかる電圧以下の電圧(すなわちいわゆる逆バイアス電圧)が印加されるようになっている。
【0048】
走査駆動手段15は、配線15dを介してゲートドライバ15bにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路15aと、走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各TFT8のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ15bとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバ15bは、複数の前述したゲートIC15c(図6参照)が並設されて構成されている。
【0049】
なお、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際の、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxへのオン電圧の印加等については、後で説明する。
【0050】
図7や図8に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に形成された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。読み出し回路17は、増幅回路18と相関二重サンプリング回路19等で構成されている。読み出しIC16内には、さらに、アナログマルチプレクサ21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図7や図8中では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。また、図8中では、アナログマルチプレクサ21は省略されている。
【0051】
本実施形態では、増幅回路18は、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサ18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続され、オペアンプ18a等に電力を供給する電源供給部18dを備えたチャージアンプ回路で構成されている。増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位V0が印加されるようになっている。なお、基準電位V0は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば0[V]が印加されるようになっている。
【0052】
また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ18aと相関二重サンプリング回路19との間には、電荷リセット用スイッチ18cと連動して開閉するスイッチ18eが設けられており、スイッチ18eは、電荷リセット用スイッチ18cがオン/オフ動作と連動してオフ/オン動作するようになっている。
【0053】
放射線画像撮影装置1で、各放射線検出素子7内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子7のリセット処理を行う際には、図9に示すように、電荷リセット用スイッチ18cがオン状態(およびスイッチ18eがオフ状態)とされた状態で、各TFT8がオン状態とされると、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出され、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cを通過して、オペアンプ18aの出力端子側からオペアンプ18a内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部18dに流れ出すようになっている。
【0054】
一方、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際には、図10に示すように、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオフ状態(およびスイッチ18eがオン状態)とされた状態で、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出されると、電荷が増幅回路18のコンデンサ18bに蓄積される。そして、増幅回路18では、コンデンサ18bに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっており、増幅回路18により、各放射線検出素子7から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【0055】
そして、増幅回路18の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路(CDS)19は、各放射線検出素子7から電荷が流出する前に制御手段22からパルス信号Sp1(図10参照)が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持し、上記のように各放射線検出素子7から流出した電荷が増幅回路18のコンデンサ18bに蓄積された後に制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0056】
そして、相関二重サンプリング回路19は、2回目のパルス信号Sp2で電圧値Vfiを保持すると、電圧値の差分Vfi−Vinを算出し、算出した差分Vfi−Vinをアナログ値の画像データDとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路19から出力された各放射線検出素子7の画像データDは、アナログマルチプレクサ21を介して順次A/D変換器20に送信され、A/D変換器20で順次デジタル値の画像データDに変換されて記憶手段23に出力されて順次保存されるようになっている。
【0057】
なお、1回の画像データDの読み出し処理が終了すると、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオン状態とされ(図10参照)、コンデンサ18bに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ18aの出力端子側からオペアンプ18a内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部18dに流れ出す等して、増幅回路18がリセットされる。
【0058】
制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段22は、放射線画像撮影装置1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図7等に示すように、制御手段22には、DRAM(Dynamic RAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。
【0059】
また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ装置41が接続されており、さらに、検出部Pや走査駆動手段15、読み出し回路17、記憶手段23、バイアス電源14等の各部材に電力を供給するためのバッテリ24が接続されている。また、バッテリ24には、図示しない充電装置からバッテリ24に電力を供給してバッテリ24を充電する際の接続端子25が取り付けられている。
【0060】
前述したように、制御手段22は、バイアス電源14を制御してバイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置1の各機能部の動作を制御するようになっている。
【0061】
前述した連携方式および非連携方式における放射線画像撮影前の処理から画像データDの読み出し処理までの処理等については、後で詳しく説明するとして、制御手段22は、画像データDを読み出して上記のように記憶手段23に保存させると、読み出した画像データDに基づいて間引きデータDtを作成して、コンソール58に送信するようになっている。
【0062】
この場合、間引きデータDtとは、前述したように各画像データDから所定の割合でデータを間引いたデータであり、例えば、二次元状に配列された各放射線検出素子7に対応して各画像データDを配列した場合に、例えば図11に示すように、3×3画素や4×4画素ごとに1画素分の画像データDを抽出するようにして作成することが可能である。なお、図11や後述する図12では、m行目のn列目の放射線検出素子(m,n)から読み出された画像データDがD(m,n)で表されている。
【0063】
また、例えば、走査線5の各ラインL1、L5、L9、…にそれぞれ接続された各放射線検出素子7からの画像データDのように、走査線5の所定の間隔ごとの各ラインLnに接続された各放射線検出素子7からの画像データDを抽出して作成するように構成することも可能である。
【0064】
具体的には、例えば図12(A)に斜線を付して示すように、所定本数(図12(A)の場合は4本)の走査線5の各ラインL1〜Lxごとに1本の割合で走査線5を指定し、図12(B)に示すように、指定された走査線5の各ラインLに接続されている各放射線検出素子7から読み出された各画像データD(n,m)を間引きデータDtとするように構成される。
【0065】
このように、制御手段22は、各放射線検出素子7から読み出された各画像データDの中から、予め指定された各放射線検出素子7の各画像データDを間引きデータDtとして抽出して、通信手段としてのコネクタ39やアンテナ装置41を介して間引きデータDtをコンソール58に送信するようになっている。
【0066】
なお、図12(B)は、あくまで間引きデータDtを一群にまとめた場合のイメージを表した図であり、実際には、間引きデータDtが例えば記憶手段23上で一群のデータとして作成されるわけではなく、記憶手段23に保存されている画像データDの中から間引きデータDtのみを読み出して抽出し、間引きデータDtは、記憶手段23から読み出されるごとに即座にコンソール58に送信される。
【0067】
また、本発明では、間引きデータDtの送信後、間引きデータDt以外の残りの画像データDを放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信するようになっているが、この点等については、放射線画像撮影システム50の構成等を説明した後で説明する。
【0068】
[放射線画像撮影システム]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システムについて説明する。図13は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示す図である。
【0069】
撮影室R1には、ブッキー装置51が設置されており、ブッキー装置51は、そのカセッテ保持部(カセッテホルダともいう。)51aに上記の放射線画像撮影装置1を装填して用いることができるようになっている。なお、図13では、ブッキー装置51として、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bが設置されている場合が示されているが、例えば、立位撮影用のブッキー装置51Aのみ、或いは、臥位撮影用のブッキー装置51Bのみが設けられていてもよい。
【0070】
本実施形態では、図14に示すように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39と、ブッキー装置51から延設されたケーブル51bの先端に設けられたコネクタ51cとが接続されて、放射線画像撮影装置1がブッキー装置51に装填されるようになっている。なお、カセッテ保持部51a内にコネクタ51cを設けておき、放射線画像撮影装置1が装填されると自動的にコネクタ39とコネクタ51cとが接続されるように構成することも可能であり、適宜に構成される。
【0071】
本実施形態では、ブッキー装置51は、コネクタ51cと放射線画像撮影装置1のコネクタ39とが接続されると、ブッキー装置51から放射線画像撮影装置1に電力を供給するようになっており、後述するコンソール58との画像データDや信号等の送受信は、ブッキー装置51のケーブル51bや後述する中継器54を介して有線方式で行うようになっている。コンソール58との画像データDや信号等の送受信を、アンテナ装置41を介して無線方式で行うように構成することも可能である。
【0072】
さらに、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、撮影室R1でブッキー装置51に装填されて用いられる場合には、後述する放射線発生装置55との信号等のやり取りを行い、放射線発生装置55と連携して撮影を行う連携方式で放射線画像撮影が行われるが、その場合、放射線発生装置55との信号のやり取りは、ブッキー装置51のケーブル51bや後述する中継器54を介して行うようになっている。
【0073】
図13に示すように、撮影室R1には、被写体を介してブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に放射線を照射する放射線源52Aが少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、放射線源52Aの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。
【0074】
撮影室R1には、撮影室R1内の各装置等や撮影室R1外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器(アクセスポイント、基地局等ともいう。)54が設けられている。なお、本実施形態では、中継器54には、放射線画像撮影装置1が無線方式で画像データDや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ53が設けられている。また、本実施形態では、前述した各ブッキー装置51A、51Bと中継器54とはそれぞれケーブル等で接続されている。
【0075】
また、中継器54は、放射線発生装置55やコンソール58と接続されており、中継器54には、放射線画像撮影装置1やコンソール58等から放射線発生装置55に送信するLAN通信用の信号等を放射線発生装置55用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
【0076】
前室(操作室ともいう。)R2には、本実施形態では、放射線発生装置55の操作卓57が設けられており、操作卓57には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置55に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ56が設けられている。そして、本実施形態では、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ56を2回操作することで放射線源52から放射線が照射されるようになっている。
【0077】
具体的には、操作者が曝射スイッチ56に対して1回目の操作を行うと、操作卓57から放射線発生装置55に起動信号を送信するようになっており、放射線発生装置55は、この起動信号を受信すると、放射線源52Aを起動させる。また、曝射スイッチ56に2回目の操作がなされると、操作卓57から放射線発生装置55に照射開始信号が送信される。
【0078】
後述するように、撮影を連携方式で行う場合には、この照射開始信号は、中継器54を介して放射線画像撮影装置1にも送信されるようになっている。そして、後述するように、放射線画像撮影装置1から中継器54を介してインターロック解除信号が送信されてくると、放射線発生装置55は、放射線源52から放射線を照射させるようになっている。
【0079】
放射線発生装置55は、このほか、指定されたブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に対して放射線を適切に照射できるように放射線源52を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置1の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りやコリメータ等を調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源52を調整する等の種々の制御を放射線源52に対して行うようになっている。
【0080】
また、放射線発生装置55は、放射線の照射開始から、設定された時間が経過した時点で、放射線源52からの放射線の照射を終了させるようになっている。
【0081】
一方、放射線画像撮影装置1は、図15に示すように、ブッキー装置51には装填されずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。例えば、患者Hが病室R3のベッドBから起き上がれず、撮影室R1に行くことができないような場合、図15に示すように、放射線画像撮影装置1を病室R3内に持ち込み、ベッドBと患者の身体との間に差し込んだり患者の身体にあてがったりして用いることができる。
【0082】
放射線画像撮影装置1をこのようにして用いる場合、例えば図14に示したように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39にケーブルを接続して用いると、ケーブルが邪魔になる場合が多いため、本実施形態では、放射線画像撮影装置1を単独の状態で用いる場合には、コネクタ39にケーブルを接続せずに使用される。
【0083】
そのため、この場合は、放射線画像撮影装置1は、外部装置から電力の供給を受けることができないため、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、バッテリ24(図7参照)からの各機能部に電力を供給して、必要な機能部を稼動させるようになっている。
【0084】
また、放射線画像撮影装置1を病室R3等で用いる場合、前述した撮影室R1に据え付けられた放射線発生装置55や放射線源52Aを病室R3に持ち込むことができないため、図15に示すように、いわゆるポータブルの放射線発生装置55が例えば回診車71に搭載される等して病室R3に持ち込まれる。
【0085】
この場合、ポータブルの放射線発生装置55の放射線52Pは、任意の方向に放射線を照射できるように構成される。そして、ベッドBと患者の身体との間に差し込まれたり患者の身体にあてがわれたりした放射線画像撮影装置1に対して、適切な距離や方向から放射線を照射することができるようになっている。
【0086】
なお、図13に示したように、放射線画像撮影装置1を、撮影室R1の臥位撮影用のブッキー装置51B上に横臥した患者の身体と臥位撮影用のブッキー装置51Bとの間に差し込んだり、臥位撮影用のブッキー装置51B上で患者の身体にあてがったりして用いることも可能であり、その場合は、ポータブルの放射線52Pや、撮影室R1に据え付けられた放射線源52Aのいずれを用いることも可能である。
【0087】
また、上記のように病室R3や撮影室R1で、放射線画像撮影装置1を、コネクタ39にケーブルを接続しない状態で用いる場合、ポータブルの放射線発生装置55(或いは上記のような場合には撮影室R1の放射線発生装置55)との信号のやり取りを行うことができない。
【0088】
そのため、このような場合には、放射線画像撮影装置1は、放射線発生装置55との信号のやり取りを行わない非連携方式で撮影を行う。すなわち、放射線発生装置55から上記のような照射開始信号等を受信したり放射線画像撮影装置1からインターロック解除信号を送信したりすることなしに、放射線画像撮影装置1自体で自らに対する放射線の照射が開始されたこと等を検出して放射線画像撮影を行うことが必要となる。
【0089】
なお、そのための制御構成等については、後で説明する。また、例えば病室R3等で撮影が行われた場合には、例えば、撮影後、最終的な放射線画像を生成するための画像処理を行うことができるコンソール58の所に放射線画像撮影装置1を持参して、例えば図14に示したように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39にコンソール58のケーブルを接続させて画像データD等を送信するように構成することができることは前述した通りである。
【0090】
しかし、少なくとも間引きデータDtに基づくプレビュー画像の表示は、放射線画像撮影装置1から回診車71に搭載されたコンソール58に間引きデータDtを送信することで、回診車71に搭載されたコンソール58上で行われる。
【0091】
図13に示すように、本実施形態では、コンピュータ等で構成されたコンソール58が前室R2に設けられている。なお、コンソール58を撮影室R1や前室R2の外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、コンソール58の設置場所は適宜決められる。
【0092】
また、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成される表示部58aが設けられており、また、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続、或いは内蔵されている。
【0093】
本実施形態では、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtや画像データD等が送信されてくると、それに基づいて表示部58a上にプレビュー画像を表示するようになっている。以下、この点について説明する。
【0094】
なお、以下、コンソール58における最終的な放射線画像の生成についても説明するが、図15に示した回診車71上に構築された放射線画像撮影システム50のコンソール58では、表示部58a上でのプレビュー画像の表示処理までを行い、最終的な放射線画像の生成については生成処理の機能を有する別のコンソール58や画像処理装置で行うように構成することも可能である。
【0095】
コンソール58は、撮影に先立って、放射線技師等の操作により、図示しないネットワークに接続された図示しないHIS(Hospital Information System;病院情報システム)やRIS(Radiology Information System;放射線科情報システム)から、撮影オーダ情報等の必要な情報を入手するようになっている。
【0096】
撮影オーダ情報は、少なくとも被写体である患者や撮影部位等を指定して設定されるようになっている。
【0097】
具体的には、撮影オーダ情報は、図16に例示するように、患者情報としての「患者ID」P2、「患者氏名」P3、「性別」P4、「年齢」P5、「診療科」P6や、「撮影部位」P7、「撮影方向」P8等で構成されるようになっている。
【0098】
また、図16に示すように、さらに、使用するブッキー装置51を表す「ブッキーID」P9や、使用するカセッテの「カセッテID」P10等を指定するように構成されることも可能である。そして、撮影オーダが登録された順に、各撮影オーダ情報に対して「撮影オーダID」P1が自動的に割り当てられるようになっている。
【0099】
コンソール58は、撮影オーダ情報を入手すると、図17に示すように、表示部58a上に各撮影オーダ情報の一覧を選択画面H1として表示するようになっている。本実施形態では、選択画面H1には、撮影オーダ情報表示欄h11や選択ボタンh12、決定ボタンh13、戻るボタンh14が表示されるようになっている。
【0100】
そして、例えば、放射線技師等が選択ボタンh12をクリックして、各撮影オーダ情報を選択して決定ボタンh13をクリックすると、コンソール58は、表示部58a上に、例えば図18に示すような画面H2を表示するようになっている。
【0101】
画面H2には、図18に示すように、各撮影オーダ情報に対応する各アイコンIが表示され、各アイコンIの下部には、後述するように、アイコンIの位置に表示されるプレビュー画像p_preを放射線技師等が見て再撮影が不要と判断した際にクリックする「OK」ボタンと、再撮影が必要であると判断した際にクリックする「NG」ボタンがそれぞれ表示されている。
【0102】
また、この場合、後述するように、放射線技師等がコンソール58の画面H2上でアイコンIを指定すると、指定されたアイコンIに対応する撮影オーダ情報の「撮影部位」P7(図16や図17参照)等の情報が放射線発生装置55に送信され、放射線発生装置55が撮影部位等の情報に基づいて放射線源52から照射させる放射線の線量等を調整するようになっている。
【0103】
そして、図18では、放射線技師等が、コンソール58の画面H2上で、放射線源52から照射される放射線の線量等を微調整できるように、画面H2の右側に、照射条件の設定用の表示Iaが表示されるようになっている。そして、表示Ia上の各項目の「+」ボタンや「−」ボタンをクリックすることで、放射線発生装置55の放射線源52の管電圧や管電流、照射時間等の照射条件を変更して設定することができるようになっている。
【0104】
一方、本実施形態では、各アイコンI1〜I4は、何れか1つのアイコンI(図18の場合はアイコンI2)が目立つようにフォーカスされて表示されるようになっており、フォーカスされているアイコンIに対応する撮影オーダ情報に基づく撮影が行われるようになっている。
【0105】
なお、本実施形態では、コンソール58が所定の条件を満たすアイコンIを自動的にフォーカスさせるようになっているが、放射線技師等が、別の撮影オーダ情報に基づく撮影を行いたい場合には、その撮影オーダ情報に対応する他のアイコンIをクリックする等して操作することにより、フォーカスを遷移させることができるようになっている。
【0106】
また、本実施形態では、コンソール58は、フォーカスされているアイコンIに対応する撮影オーダ情報に基づく撮影が行われるようにするために、撮影室R内の放射線発生装置55に信号等を送信して、放射線発生装置55に所定の放射線源52を起動させ、撮影オーダ情報で指定された撮影部位に対応して適切な線量の放射線が照射されるように、放射線源52に所定の管電圧や管電流を供給したり、放射線源52を移動させる等の制御を行わせるようになっている。
【0107】
また、上記のように、画面H2(図18参照)上で管電圧や管電流等が変更されて設定された場合には、コンソール58は、その情報を放射線発生装置55に送信して、放射線発生装置55に、放射線源52に供給する管電圧等を変更する等の制御を行わせるようになっている。
【0108】
なお、放射線技師等が、放射線発生装置55や放射線源52を直接調整するように構成することも可能であることは前述した通りである。
【0109】
また、画面H2の左側には、フォーカスして表示されているアイコンIに対応する撮影オーダ情報で指定された撮影部位が、放射線技師等が一目で分かるように表した人体モデルIb上に表示されるようになっている。
【0110】
一方、フォーカスして表示されたアイコンIに対応する撮影オーダ情報に基づく放射線画像撮影が行われると、前述したように、放射線画像撮影装置1からは、各放射線検出素子7の間引きデータDtが送信されてくる。
【0111】
そして、本実施形態では、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtが送信されてくると、図19に示すように、送信されてきた間引きデータDtに基づいて、プレビュー画像p_preをフォーカスされていた元のアイコンI2の位置に表示するようになっている。なお、放射線技師等がプレビュー画像p_preを見易いように、プレビュー画像p_preを画面H2上に拡大して表示するように構成することも可能である。
【0112】
そして、プレビュー画像p_preを見た放射線技師等が「OK」ボタンをクリックすると、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から送信されてきた間引きデータDtを、当該アイコンI2に対応する撮影オーダ情報に対応付けて保存するようになっている。
【0113】
なお、プレビュー画像p_preを見た放射線技師等が「NG」ボタンをクリックした場合には、再撮影が行われるため、間引きデータDtは不要になる。そのため、コンソール58は、撮影オーダ情報に対する間引きデータDtの対応付けを解除するとともに、間引きデータDtを抹消するようになっている。
【0114】
一方、コンソール58上で、最終的な放射線画像pの生成処理を行うように構成されている場合には、コンソール58は、後述するように放射線画像撮影装置1から残りの画像データDが送信されてきた時点で、既に受信している間引きデータDtと残りの画像データDとをあわせて放射線画像撮影装置1の各放射線検出素子7から読み出された全ての画像データDを復元する。
【0115】
そして、記憶手段59に保存されている、当該撮影に用いられた放射線画像撮影装置1に関するゲイン補正値や欠陥画素データ等を読み出し、それらに基づいて画像データDに対してゲイン補正やオフセット補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた諧調処理等の処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。
【0116】
そして、本実施形態では、コンソール58は、放射線画像pを生成すると、図20に示すように、生成した放射線画像p(この場合は放射線画像p2)を元のアイコンI2の位置に表示するようになっている。
【0117】
そして、放射線画像pを見た放射線技師等が、生成された放射線画像pが正常であると判断して「OK」ボタンをクリックすると、コンソール58は、放射線画像pを確定させて、放射線画像pを撮影オーダ情報に対応付けて、記憶手段59に保存するようになっている。
【0118】
[連携方式で撮影を行う場合の処理]
次に、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55とが信号のやり取りを行い、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55と連携して放射線画像撮影を行う連携方式において、放射線画像撮影装置1で行われる、放射線画像撮影前から画像データDの読み出し処理までの処理構成について説明する。
【0119】
この連携方式による撮影は、例えば図14に示したように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39と、ブッキー装置51に設けられたケーブル51bのコネクタ51cとを接続した状態で、図13に示したように放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填して放射線画像撮影を行う場合等に行われる。
【0120】
本実施形態では、放射線画像撮影が連携方式で行われる場合、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に、まず、各放射線検出素子7のリセット処理を行うようになっている。
【0121】
各放射線検出素子7のリセット処理では、例えば図21に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバ15b(図8参照)から走査線5の各ラインL1〜Lxに対してオン電圧をそれぞれ印加し、各TFT8のゲート電極8gにオン電圧を印加してTFT8をオン状態として、各放射線検出素子7から余分な電荷を各信号線6に放出させる。
【0122】
そして、図21に示すように、オン電圧を印加する走査線5を順次切り替えて、走査線5の各ラインL1〜Lxに順次オン電圧を印加して、各放射線検出素子7のリセット処理を繰り返す。制御手段22は、このようにして、走査線5の最初のラインL1から最終ラインLxまで順次オン電圧を印加して行う1面分のリセット処理Rmを繰り返すようになっている。
【0123】
この場合、1面分のリセット処理Rmを所定の回数だけ繰り返した時点で、各放射線検出素子7のリセット処理を終了し、その後は、走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加し、全TFT8をオフ状態とした状態で、放射線の照射を待つように構成することも可能である。また、各放射線検出素子7に残存する余分な電荷がより少ない状態で撮影を行うという観点から、放射線の照射開始の直前まで各放射線検出素子7のリセット処理を繰り返すように構成することも可能である。
【0124】
そして、図22に示すように、1面分のリセット処理Rmの最中に、前述したように放射線発生装置55側で曝射スイッチ56が操作されて、放射線発生装置55から放射線画像撮影装置1に照射開始信号が送信されてくると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、照射開始信号が送信されてきた時点で行っている1面分のリセット処理Rmが完了した時点で、各放射線検出素子7のリセット処理を終了させる。
【0125】
そして、走査駆動手段15から走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させて全TFT8をオフ状態として、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0126】
また、制御手段22は、上記のように1面分のリセット処理Rmが完了した時点で、放射線発生装置55にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置55は、中継器54を介して放射線画像撮影装置1からインターロック解除信号を受信すると、放射線源52から放射線を照射させる。
【0127】
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、インターロック解除信号を送信してから所定時間が経過した後、図23に示すように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7から画像データDをそれぞれ読み出すようになっている。なお、図23中の斜線は、その期間に放射線が照射されたことを表す。
【0128】
なお、この場合、放射線源52からの放射線の照射を終了した時点で、放射線発生装置55から放射線画像撮影装置1に終了信号を送信するように構成し、放射線画像撮影装置1は、終了信号を受信するとすぐに電荷蓄積状態から画像データDの読み出し処理に移行するように構成することも可能である。
【0129】
また、照射された放射線の線量を放射線画像撮影装置1で測定できるように構成し、所定の線量の放射線が照射された時点で放射線画像撮影装置1から放射線発生装置55に放射線の照射を終了させるように指示するように構成し、放射線源52からの放射線の照射を終了させた後で、放射線画像撮影装置1での各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理を開始するように構成することも可能である。
【0130】
放射線発生装置55から終了信号を送信するように構成したり、所定の線量の放射線が照射された時点で放射線画像撮影装置1から放射線発生装置55に照射終了を指示するように構成すれば、電荷蓄積状態が継続する時間が短くなり、より早期に画像データDの読み出し処理を開始することが可能となる。
【0131】
[非連携方式で撮影を行う場合の処理]
次に、前述した放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填せずに単独の状態で用いて放射線画像撮影を行う図15に示した場合のように、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55とが信号のやり取りを行わずに、放射線画像撮影装置1が自ら放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う非連携方式において、放射線画像撮影装置1で行われる処理について説明する。
【0132】
このように、装置に既設の各機能部を用いて放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射を検出する方法としては、例えば、下記の2つの検出方法を採用することが可能である。
【0133】
[検出方法1]
例えば、上記の連携方式の場合のように、放射線画像撮影で放射線画像撮影装置1に放射線が照射される前に各放射線検出素子7のリセット処理(図21等参照)を行うように構成する代わりに、図24に示すように、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を繰り返し行うように構成することが可能である。
【0134】
なお、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データDと区別して、以下、この放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出される画像データを画像データdという。また、図24中において、1フレームとは、検出部P(図4や図7参照)上に二次元状に配列された1面分の各放射線検出素子7から画像データdの読み出し処理を行う期間をいう。
【0135】
また、画像データdの読み出し処理における読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフや、相関二重サンプリング回路19へのパルス信号Sp1、Sp2の送信等は、図10に示した画像データDの読み出し処理における処理と同様に行われる。
【0136】
この放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理は、以下で説明するように放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射を検出するための処理であるが、各放射線検出素子7内に残存する暗電荷等の電荷を各放射線検出素子7内から除去する各放射線検出素子7のリセット処理も兼ねている。
【0137】
このように放射線画像撮影前に画像データdの読み出し処理を行うように構成した場合、図25に示すように、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された画像データd(図25では走査線5のラインLnにオン電圧が印加されて読み出された画像データd)が、図26に示すように、それ以前に読み出された画像データdよりも格段に大きな値になる(図26の時刻t1参照)。
【0138】
そこで、制御手段22で放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データdを監視するように構成し、読み出された画像データdが、例えば図26に示すように予め設定された所定の閾値dthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
【0139】
そして、この場合、制御手段22は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図25に示したように、その時点で各走査線5へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0140】
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段22は、放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線5(図25の場合は走査線5のラインLn)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(図25の場合は走査線5のラインLn+1)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うように構成される。
【0141】
なお、図25では、本画像としての画像データDの読み出し処理を、放射線の照射開始を検出した時点でオン電圧が印加された走査線5のラインLnの次にラインLn+1からオン電圧の印加を開始して行う場合を示したが、例えば、走査線5の最初のラインL1等からオン電圧の印加を開始して画像データDの読み出し処理を行うように構成することも可能である。
【0142】
[検出方法2]
また、上記の検出方法1のように、放射線画像撮影前に各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
【0143】
ここで、リークデータdleakとは、図27に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値に相当するデータである。
【0144】
そして、リークデータdleakの読み出し処理では、図28に示すように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で、制御手段22から各読み出し回路17の相関二重サンプリング回路19(図7、8のCDS参照)にパルス信号Sp1、Sp2を送信する。
【0145】
画像データdの読み出し処理の場合と同様に、相関二重サンプリング回路19は、制御手段22からパルス信号Sp1が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持する。そして、増幅回路18のコンデンサ18bに各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qが蓄積されて増幅回路18から出力される電圧値が上昇し、制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、相関二重サンプリング回路19は、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0146】
そして、相関二重サンプリング回路19が電圧値の差分Vfi−Vinを算出して出力した値が、リークデータdleakとなる。リークデータdleakが、その後、A/D変換器20でデジタル値に変換されることは、画像データdの場合と同様である。
【0147】
しかし、リークデータdleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各TFT8がオフ状態のままとなってしまい、各放射線検出素子7内で発生した暗電荷が各放射線検出素子7内に蓄積され続ける状態になってしまう。
【0148】
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図29に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータdleakの読み出し処理と、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。
【0149】
なお、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に行うように構成する代わりに、図示を省略するが、各放射線検出素子7内に残存する電荷を放出させる意味で、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理とを交互に行うように構成することも可能である。
【0150】
このように放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返して行うように構成した場合、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷q(図27参照)がそれぞれ増加する。
【0151】
そのため、図30に示すように、その時点で読み出されたリークデータdleak(図30では走査線5のラインL4にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の4回目の読み出し処理で読み出されたリークデータdleak)が、図示を省略するが、画像データdの場合の図26と同様に、それ以前に読み出されたリークデータdleakよりも大きな値になる。なお、図30において「R」は各放射線検出素子7のリセット処理を表し、「L」はリークデータdleakの読み出し処理を表す。
【0152】
そこで、制御手段22で放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されたリークデータdleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータdleakが、例えば予め設定された所定の閾値を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
【0153】
そして、この場合、制御手段22は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図30に示したように、その時点で各走査線5へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0154】
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段22は、放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線5(図30の場合は走査線5のラインL4)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(図30の場合は走査線5のラインL5)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うように構成される。
【0155】
なお、図30に示した場合においても、本画像としての画像データDの読み出し処理を、例えば走査線5の最初のラインL1等からオン電圧の印加を開始して行うように構成することが可能である。
【0156】
[放射線の照射終了の検出について]
また、図30に示したように、放射線の照射が開始されたことを検出した後、各走査線5にオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子7のリセット処理は停止して電荷蓄積状態に移行するが、その際、図31に示すように、電荷蓄積状態で、各走査線5にオフ電圧を印加して行うリークデータdleakの読み出し処理を続行するように構成して、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の終了を検出するように構成することも可能である。
【0157】
放射線の照射開始検出後、リークデータdleakの読み出し処理を続行するように構成すると、電荷蓄積状態では既に放射線の照射が開始されているため、図32に示すように、読み出されるリークデータdleakは大きな値になっているが、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が終了すると、リークデータdleakは元の小さな値に戻る。
【0158】
そのため、例えば時刻t2でリークデータdleakが閾値dleak_th以下の値になったことをもって放射線の照射が終了したことを検出することが可能となる。なお、この場合の閾値dleak_thは、上記の検出方法2で放射線の照射開始を検出する際の閾値と同じ値であってもよく、別の値として設定することも可能である。
【0159】
また、図32では、時刻t2で放射線の照射の終了を検出した後もリークデータdleakの読み出し処理を引き続き行ってリークデータdleakを読み出す場合が示されているが、実際には、下記のように、放射線の照射の終了を検出するとリークデータdleakの読み出し処理は停止される。
【0160】
図32に示したように、リークデータdleakが閾値dleak_th以下の値になり、放射線の照射が終了したことが検出された時点(図31では「A」参照。図32の時刻t2に対応する。)で、各走査線5へのオン電圧の順次の印加を開始して本画像としての画像データDの読み出し処理を開始するように構成することが可能となる。
【0161】
このように構成すれば、図31に示したように、放射線の照射の終了を検出した後、すぐに画像データDの読み出し処理を開始することが可能となり、画像データDの読み出し処理以降の処理を早期に行うことが可能となるといった利点がある。
【0162】
[非連携方式における検出感度について]
上記のように、非連携方式(検出方法1、2)では、放射線画像撮影装置1は、放射線発生装置55側から放射線の照射に関する情報をもらえないため、自ら放射線の照射開始を検出することが必要になるが、放射線画像撮影装置1に照射される放射線の線量が小さい場合もあるため、放射線の照射開始の検出感度を上げるように構成することが望ましい。
【0163】
例えば前述した検出方法1の場合には、画像データdの読み出し処理における読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフや、相関二重サンプリング回路19へのパルス信号Sp1、Sp2の送信等は、基本的には図10に示した画像データDの読み出し処理における処理と同様に行われる。
【0164】
しかし、その際、例えば図33に示すように、走査線5のラインLnにオン電圧を印加する時間T、すなわち走査線5のラインLnに対するオン電圧の印加を開始してから印加する電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間T(以下、この時間をオン時間Tという。)を長くするように構成する。
【0165】
このようにオン時間Tを長くすることで、長いオン時間Tの間に、TFT8を介して放射線検出素子7から読み出し回路17に流れ込む電荷の量が多くなる。そのため、1回の画像データdの読み出し処理で読み出される画像データdの値をより大きくすることが可能となり、放射線の照射開始の検出感度を向上させることが可能となる。
【0166】
また、前述した検出方法2の場合には、例えば図29に示した読み出し回路17の相関二重サンプリング回路19に2回送信するパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔τを、図34に示すように長くするように構成することで、TFT8を介して放射線検出素子7からリークして読み出し回路17に流れ込む電荷の量が多くなる。
【0167】
そのため、1回のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されるリークデータdleakの値をより大きくすることが可能となるため、やはりこの場合も、放射線の照射開始の検出感度を向上させることが可能となる。
【0168】
このように、検出方法1ではオン時間T(図33参照)等を、また、検出方法2ではパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔τ(図34参照)等を長くすることで、放射線の照射開始の検出感度を向上させることが可能となり、放射線画像撮影装置1に比較的小さな線量の放射線が照射される場合でも、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【0169】
[オフセットデータの取得処理について]
一方、図23に示した連携方式の場合も、図25(検出方法1)や図30等(検出方法2)に示した非連携方式の場合も、電荷蓄積状態の間、各TFT8はオフ状態とされるため、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が各放射線検出素子7内に蓄積される。
【0170】
しかし、その際、前述したように、各放射線検出素子7の内部では、各放射線検出素子7自体の熱による熱励起等によりいわゆる暗電荷が常時発生しているため、暗電荷も同時に各放射線検出素子7内に蓄積される。
【0171】
そのため、読み出し処理で読み出される画像データD中には、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷に起因する有用なデータ(以下、真の画像データD*という。)とともに、暗電荷に起因するオフセット分に相当するデータすなわちオフセット分も含まれる。
【0172】
そこで、前述したように、コンソール58で画像データDに対する画像処理を行って最終的な放射線画像p(図20参照)を生成する際に、各放射線検出素子7から読み出された画像データDから暗電荷に起因するオフセット分を減算して真の画像データD*を算出するために必要となる、画像データD中に含まれる上記の暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータOを取得することが必要となる。
【0173】
そして、例えば図23に示した連携方式の場合を例に挙げると、このオフセットデータOを検出するために、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図23に示したように処理して放射線画像撮影を行い、画像データDを読み出した後、図35に示すように、図23に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータOの読み出し処理を行うようになっている。
【0174】
すなわち、放射線画像撮影前に各放射線検出素子7のリセット処理を行ってから電荷蓄積状態を経て本画像としての画像データDの読み出し処理を行うまでの走査線5の各ラインL1〜Lxへのオン電圧の印加のタイミングと同じタイミングで走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加する等した後、必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理を行い、その後、電荷蓄積状態を経てオフセットデータOの読み出し処理を行うようになっている。
【0175】
なお、図35に示すように、このオフセットデータOの取得処理の際には、必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理を行った後、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で、図23に示した電荷蓄積状態と同じ時間だけ放射線画像撮影装置1を放置して各放射線検出素子7内に電荷(すなわちこの場合は暗電荷)を蓄積させ、その後で、画像データDの読み出し処理と同様の仕方でオフセットデータOを読み出す。
【0176】
また、オフセットデータOの読み出し処理の前に行う各放射線検出素子7のリセット処理は、画像データDの読み出し処理の前に行った1面分のリセット処理Rmと同じ回数分の1面分のリセット処理Rmを行う必要はなく、1面分のリセット処理Rmが必要な回数だけ繰り返されればよい。1面分のリセット処理Rmを1回だけ行うように構成することも可能である。
【0177】
図25(検出方法1)や図30等(検出方法2)に示した非連携方式の場合も、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、同様に、図25や図30等に示したように処理を行って放射線画像撮影を行い、画像データDを読み出し、必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理を行った後、図25や図30等に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してそれぞれオフセットデータOの読み出し処理を行うように構成される。
【0178】
各放射線検出素子7から読み出されるオフセットデータOは、電荷蓄積状態を含む、TFT8がオフ状態とされている時間(以下、実効蓄積時間という。)に、すなわち電荷蓄積状態の前に各放射線検出素子7のリセット処理等でTFT8が最後にオン状態とされてから、電荷蓄積状態を挟み、読み出し処理でオン状態とされるまでの間に、各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量に起因する。
【0179】
しかし、上記の実効蓄積時間が変わる場合、読み出されるオフセットデータOの値は、必ずしも実効蓄積時間に比例して増加しないことが知られている。
【0180】
しかし、上記のように、オフセットデータOの取得処理を、放射線画像撮影前の処理から画像データDの読み出し処理までを繰り返すようにして行うように構成することで、少なくとも走査線5ごとの実効蓄積時間が画像データDの読み出し処理とオフセットデータOの取得処理とで同じになる。そのため、画像データD中に含まれる暗電荷に起因するオフセット分と、オフセットデータOの取得処理で取得されたオフセットデータOの値とを同じ値にすることが可能となる。
【0181】
そのため、コンソール58の画像処理において、画像データDからオフセットデータOを減算処理することで、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷のみ(すなわち暗電荷を含まない真の電荷)に起因する真の画像データD*を的確に算出することが可能となる。
【0182】
なお、前述したように、本実施形態では、検出方法1や検出方法2を採用して非連携方式で撮影を行う場合に、図25や図30等に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してそれぞれオフセットデータOの読み出し処理を行うように構成する。その場合、上記のように、オフセットデータOの読み出し処理では放射線画像撮影装置1に放射線は照射されない。そのため、放射線の照射開始を検出する必要はない。
【0183】
そのため、本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、制御手段22は、前述したような画像データdやリークデータdleakに基づく放射線の照射開始の検出処理を行わないようになっている。
【0184】
なお、その際、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、上記のように、放射線の照射開始の検出処理を行わないが、画像データdやリークデータdleakの読み出し動作を行うように構成することが可能である。
【0185】
このように構成すれば、オフセットデータOの読み出し処理前に制御手段22で検出処理を行わないことを除いて、本画像としての画像データDの読み出し処理までの一連の処理と全く同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータOの読み出し処理を行うことが可能となる。
【0186】
そのため、制御手段22や読み出し回路17等の各機能部に、オフセットデータOの読み出し処理では制御手段22で検出処理を行わないこと以外、本画像としての画像データDの読み出し処理における動作と全く同じ動作を行わせてオフセットデータOの読み出し処理を行うことが可能となる。そのため、画像データDの読み出し処理の際に各機能部を動作させるための制御構成を用いて、オフセットデータOの読み出し処理の際の制御構成を非常に容易に構築できるようになるといったメリットがある。
【0187】
また、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、上記のように放射線の照射開始の検出処理を行わないだけでなく、画像データdやリークデータdleakの読み出し動作も行わないように構成することも可能である。
【0188】
例えば検出方法1の場合には、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理と同じタイミングで走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加するが、各読み出し回路17には読み出し動作をさせないで、各放射線検出素子7のリセット処理を行うように構成することも可能である。
【0189】
また、例えば検出方法2の場合には、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理のみを行い、リークデータdleakの読み出し処理を行わないように構成することも可能である。
【0190】
このように構成すれば、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、画像データdの読み出し処理やリークデータdleakの読み出し処理を行わなくて済むため、特に本実施形態のようなバッテリ内蔵型の放射線画像撮影装置1の場合、バッテリ24(図7参照)の電力が無駄に消耗することを抑制することが可能となる。
【0191】
そのため、バッテリ内蔵型の放射線画像撮影装置1では、このように、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、画像データdの読み出し処理やリークデータdleakの読み出し処理を行わないように構成される場合が多いと考えられる。
【0192】
[本発明にデータの送信とプレビュー画像の表示等について]
上記のように構成の放射線画像撮影システム50や放射線画像撮影装置1において、例えば1人の患者に対して、複数の一連の撮影(例えば胸部や腹部等の撮影)を行う場合、従来では、例えば図36に示すようにして、各種の処理が行われていた。なお、図36において、FPD1とは放射線画像撮影装置1のことを表している。
【0193】
すなわち、放射線画像撮影装置1では、まず、各放射線検出素子7のリセット処理が行われる。そして、連携方式では、前述したように、放射線技師等が放射線発生装置58の曝射スイッチ56(図13参照)を操作して、放射線発生装置58から照射開始信号が送信されてくると、放射線画像撮影装置1はその時点で行っている1面分のリセット処理が終了した時点でインターロック解除信号を送信する。そして、放射線発生装置55の放射線源52から放射線が照射される。
【0194】
また、非連携方式では、上記のように検出方法1や検出方法2によって放射線の照射開始の検出処理が行われる。なお、前述したように、検出処理では、検出方法1では各放射線検出素子7のリセット処理の代わりに画像データdの読み出し処理が行われ、検出方法2では、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とが交互に行われる。
【0195】
そして、放射線画像撮影装置1への放射線の照射が開始されると、放射線画像撮影装置1では、走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧が印加されて電荷蓄積状態に移行し、放射線の照射が終了すると、本画像としての画像データDの読み出し処理が行われる。読み出された画像データDは記憶手段23(図7等参照)に保存される。
【0196】
放射線画像撮影装置1は、画像データDの読み出し処理を終えると、画像データDの中から所定の割合でデータを間引いた間引きデータDt(図11や図12(A)、(B)参照)をコンソール58に送信する。
【0197】
コンソール58では、図19に示したように、送信されてきた間引きデータDtに基づいて、表示部58aの画面H2上にプレビュー画像p_preが表示される。そして、放射線技師等がそのプレビュー画像p_preを見て、再撮影の要否等を判断する。
【0198】
放射線画像撮影装置1では、間引きデータDtの送信後、前述したように必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理が行われた後、前述したように、図25や図30等に示した放射線画像撮影前から画像データDの読み出し処理までの一連の処理と同じ処理シーケンスが繰り返されて、オフセットデータOの読み出し処理を含むオフセットデータOの取得処理が行われる。
【0199】
そして、放射線画像撮影装置1から、画像データDとオフセットデータOが送信されて、コンソール58で、画像データDとオフセットデータOとに基づいて画像データDに対する厳密な画像処理が行われて、最終的な放射線画像p(図20参照)が生成される。
【0200】
この場合、電子機器の分野ではよく知られているように、画像データDやオフセットデータOの送信の最中に、各放射線検出素子7のリセット処理や、画像データdやリークデータdleakの読み出し処理を行うと、送信されるデータや読み出される画像データdやリークデータdleakが異常な値になるなど種々の不都合が生じ得る。そのため、データの送信と、リセット処理や読み出し処理とを同時に行うことは実際上できない。
【0201】
そのため、全ての画像データDやオフセットデータOの送信が完了した後、初めて、次の撮影に向けての各放射線検出素子7のリセット処理や、画像データdやリークデータdleakを読み出しての検出処理が開始される。
【0202】
このように、図36に示した従来の一連の撮影の仕方では、画像データDやオフセットデータOの送信が完了しないと次の撮影に向けての処理を開始できないため、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから、次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleが長くなっていた。
【0203】
そのため、前述したように、放射線画像撮影システムが、放射線技師等にとって使い勝手が悪く、また、患者にとっても撮影の間に待たされる時間が長くなり不便に感じられるものになってしまっていた。
【0204】
なお、放射線画像撮影システムが、放射線画像撮影装置1から送信した画像データDやオフセットデータOに基づいてコンソール58で生成した最終的な放射線画像p(図20参照)が放射線技師等により確定されない限り次の撮影を行うことができないように構成されている場合があるが、このような場合には、先の撮影から次の撮影までのサイクルタイムTcycleがさらに長くなる。
【0205】
そこで、この問題を解決するために、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50は、以下のように構成されている。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の放射線画像撮影装置1やコンソール58における処理を説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50や放射線画像撮影装置1の作用についても説明する。
【0206】
本実施形態では、図37に示すように、放射線画像撮影装置1は撮影が終了するごとに各放射線検出素子7から読み出した画像データDの中から抽出した間引きデータDtをコンソール58に送信し、コンソール58は間引きデータDtに基づくプレビュー画像p_preを表示部58aに表示する処理を繰り返すが、放射線画像撮影装置1は、オフセットデータOの取得処理後に、すぐに次の撮影に向けて、各放射線検出素子7のリセット処理や放射線の照射開始の検出処理に移行するように構成されている。
【0207】
その際、読み出された画像データDやオフセットデータOは放射線画像撮影装置1の記憶手段23に保存されたままとする。そして、一連の撮影が終了した時点で、初めて、各放射線画像撮影で得られた画像データDやオフセットデータOをコンソール58に送信するようになっている。
【0208】
すなわち、本実施形態では、各撮影ごとに放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信されるのは間引きデータDtのみであり、画像データDやオフセットデータOは、一連の撮影が終了した時点で初めてコンソール58に送信される。
【0209】
なお、プレビュー画像p_preを見た放射線技師等が、撮影がうまく行われておらず再撮影が必要であると判断して「NG」ボタン(図19参照)をクリックした場合には、前述したように、コンソール58は、間引きデータDtの撮影オーダ情報に対する対応付けを解除して間引きデータDtを抹消するとともに、放射線画像撮影装置1に抹消信号を送信するようになっている。
【0210】
そして、抹消信号を受信した放射線画像撮影装置1は、当該撮影で各放射線検出素子7から読み出された画像データDを記憶手段23中から抹消するとともに、オフセットデータOの取得処理を行っている場合には取得処理を中止し、また、オフセットデータOの取得処理によりオフセットデータOを取得した後であれば、取得したオフセットデータOを記憶手段23中から抹消する。
【0211】
このように、各撮影ごとに間引きデータDtのみを送信し、一連の撮影後に各撮影で得られた画像データDやオフセットデータOを送信するように構成することで、図37に示すように、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleを短縮することが可能となる。
【0212】
そのため、撮影を連続して行うような場合でも、短いサイクルタイムTcycleで撮影を連続して行うことが可能となり、放射線画像撮影システム50が放射線技師等にとって使い勝手が良いものとなるとともに、患者が撮影の間に待たされる時間が短くなり、患者にとっても放射線画像撮影システム50が便利なものになる。
【0213】
また、本実施形態では、上記のように、プレビュー画像p_preの表示のために放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信されるデータは、画像データDよりもデータ量が少なくされた間引きデータDtであるため、間引きデータDtの送信に要する時間が、全画像データDの送信に要する時間よりも短くなる。
【0214】
そのため、各撮影ごとに送信されるデータ(すなわち間引きデータDt)の送信時間を可能な限り短くすることが可能となり、その点においても、サイクルタイムTcycleをより短くすることが可能となっている。
【0215】
[変形例]
各撮影ごとのサイクルタイムTcycleをさらに短くするために、例えば、図37に示した本実施形態のようにオフセットデータOの読み出し処理を含むオフセットデータOの取得処理を撮影ごとに行うように構成する代わりに、オフセットデータOの取得処理を、一連の放射線画像撮影が終了した後で行うように構成することが可能である。
【0216】
すなわち、図示を省略するが、ある回の撮影で画像データDの読み出し処理を行い、間引きデータDtの送信を行った後で、図37におけるリセット→電荷蓄積→O読み出しの各処理からなるオフセットデータOの取得処理を行わずに、すぐに次の撮影に向けて各放射線検出素子7のリセット処理や放射線の照射開始の検出処理に移行するように構成することが可能である。
【0217】
このように構成すれば、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleをさらに短縮することが可能となり、放射線画像撮影システム50が放射線技師等にとってより使い勝手が良いものとなるとともに、患者が撮影の間に待たされる時間がさらに短くなり、患者にとっても放射線画像撮影システム50がさらに便利なものになる。
【0218】
前述したように、非連携方式では、放射線の照射開始を検出する検出方法1や検出方法2において、検出感度を上げるために、画像データdの読み出し処理においてTFT8をオン状態とするオン時間Tを長くしたり(検出方法1の場合。図33参照)、リークデータdleakの読み出し処理におけるパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔τを長くする(検出方法2の場合。図34参照)ように構成される場合がある。
【0219】
そのため、検出方法1の場合には、画像データdの読み出し処理で走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う検出部Pの1面分の読み出し処理に要する時間が長くなり、検出方法2の場合には、リークデータdleakの読み出し処理とともに行われる各放射線検出素子7のリセット処理で走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う1面分のリセット処理に要する時間が長くなる。
【0220】
その場合に、オフセットデータOの取得処理を、前述したように、放射線画像撮影前の検出処理から電荷蓄積状態を経て画像データDの読み出し処理までの一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返して行うように構成すると、オフセットデータOの読み出し処理(図37では「O読み出し」と記載されている。)前の検出処理に要する時間が長くなる。
【0221】
このように、特に非連携方式では、オン時間Tや送信間隔τを長くすると、オフセットデータOが取得されるまでの時間が長くなり、その結果としてサイクルタイムTcycleが長くなる傾向がある。しかし、上記のように、オフセットデータOの取得処理を一連の撮影が終了した後で行うように構成することで、サイクルタイムTcycleがさらに短くなるため放射線画像撮影システム50が放射線技師等にとってより使い勝手が良いものとなる等の上記の有益な効果を、より効果的に発揮させることが可能となる。
【0222】
一方、本実施形態では、上記のように、一連の放射線画像撮影が終了した後で、オフセットデータOとともに画像データDを送信するが、その際、撮影ごとの各画像データDのうち、間引きデータDtは撮影ごとにコンソール58に既に送信されている。
【0223】
そこで、一連の放射線画像撮影が終了した時点で、放射線画像撮影装置1から各撮影で得られた各画像データDのうちの間引きデータDt以外の残りの画像データDをコンソール58に送信し、コンソール58で、既に送信されている間引きデータDtと、送信されてきた残りの画像データDとをあわせて、各撮影ごとの元の画像データDを復元するように構成することが可能である。
【0224】
このように構成すれば、一連の撮影が終了した後の画像データD等の送信時間を短縮することが可能となる。そのため、特に本実施形態のようなバッテリ24(図7参照)を内蔵した放射線画像撮影装置1では、バッテリ24の電力消費をより低減することが可能となるといった利点がある。
【0225】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50および放射線画像撮影装置1によれば、連携方式で撮影を行う場合も、非連携方式で撮影を行う場合も、いずれの場合でも、一連の放射線画像撮影の最中には、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtのみをコンソール58に送信するとともに、一連の放射線画像撮影が終了した後で、各放射線画像撮影で得られた各画像データDやオフセットデータOをコンソール58に送信するように構成した。
【0226】
そのため、撮影ごとに間引きデータDtが送信されてくるため、送信されるデータ量が少なくなり送信時間が短くなるため、コンソール58の表示部58a上に速やかに且つ的確にプレビュー画像p_preを表示することが可能となる。そのため、放射線技師等は、再撮影の要否等を迅速かつ的確に判断することが可能となる。
【0227】
また、一連の撮影の最中には画像データDやオフセットデータOを送信しないため、画像データDやオフセットデータOを送信するための時間がかからなくなり、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleを短縮することが可能となる。
【0228】
そのため、放射線技師等は、撮影を終えた後、即座に次の撮影の準備にとりかかることが可能となり、放射線画像撮影システム50を放射線技師等にとって使い勝手が良いものとすることが可能となる。また、患者が撮影の間に待たされる時間が短くなり、放射線画像撮影システム50を、患者にとっても便利なものとすることが可能となる。
【0229】
なお、上記の実施形態では、例えば、放射線技師等が、コンソール58上で予めこれから行う一連の放射線画像撮影の撮影回数(すなわち放射線の照射回数)等を設定するように構成することが可能である。この場合、コンソール58から撮影回数等の情報が放射線画像撮影装置1に送信されると、放射線画像撮影装置1の制御手段22はそれを記憶し、設定された回数の放射線画像撮影が行われると、すぐに画像データDやオフセットデータOのコンソール58への送信を行うように構成することが可能である。
【0230】
また、一連の撮影を終えた時点で、放射線技師等がコンソール58を操作して、放射線画像撮影装置1に送信要求を行った時点で、放射線画像撮影装置1からコンソール58に画像データDやオフセットデータOの送信を行うように構成することも可能である。
【0231】
さらに、上記の実施形態では、非連携方式の場合に、放射線画像撮影前に画像データdやリークデータdleakの読み出し処理を行い、読み出された画像データdやリークデータdleakに基づいて放射線の照射開始を検出したり、電荷蓄積状態においてリークデータdleakの読み出し処理を行って、読み出されたリークデータdleakに基づいて放射線の照射終了を検出する場合について説明した。
【0232】
しかし、上記のように構成する代わりに、前述したように、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、放射線画像撮影装置1内の配線を流れる電流の量が増加する場合があることを利用して、電流検出手段を設けて放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することも可能である。
【0233】
例えば、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、各放射線検出素子7内で電荷が発生するため、バイアス電圧が印加された放射線検出素子7の第2電極7b(図7等参照)に対する第1電極7aの電位が変化する。そのため、第2電極7bに接続されたバイアス線9やその結線10中を流れる電流の量が増大する。
【0234】
このように、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、放射線画像撮影装置1に設けられた上記のバイアス線9や結線10、走査線5、走査駆動手段15の電源回路15aとゲートドライバ15bとを結ぶ配線15d(図7参照)等の各配線中を流れる電流の値が増大する。
【0235】
そこで、この放射線の照射開始による電流の増加を利用して、図38に示すように、例えばバイアス線9の結線10がバイアス電源14に接続される位置等に電流検出手段26を設けるように構成し、電流検出手段26から出力される電流の値を監視するように構成する。そして、例えば、電流の値に閾値を設ける等して、電流の値が閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。
【0236】
また、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が終了すると、それらの配線中を流れる電流の値が低下して元の値に戻る。そこで、この電流の減少を利用して、電流の値が閾値以下に小さくなった時点で放射線の照射が終了したと判断するように構成することも可能である。
【0237】
そして、このように装置内に設けた電流検出手段26で検出された電流の値に基づいて放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始等を検出するように構成する場合にも、各撮影ごとに間引きデータDtを放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信し、一連の撮影終了後に画像データDやオフセットデータOを送信するように構成することで、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【0238】
1 放射線画像撮影装置
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段
39 コネクタ(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール
58a 表示部
D 画像データ
Dt 間引きデータ
O オフセットデータ
P 検出部
p 放射線画像
p_pre プレビュー画像
q 電荷
r 領域
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置に係り、特に、放射線発生装置と連携し、或いは連携せずに放射線画像撮影を行うことが可能な放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【0002】
照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号(すなわち画像データ)に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【0003】
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来は支持台(或いはブッキー装置)と一体的に形成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。
【0004】
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図7等に示すように、通常、複数の放射線検出素子7が、検出部P上に二次元状(マトリクス状)に配列され、各放射線検出素子7にそれぞれ薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)8で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
【0005】
そして、通常、放射線画像撮影は、被験者の身体等の被写体を介した状態で、放射線発生装置55の放射線源52(後述する図13や図15参照)から放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されて行われる。その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して全てのTFT8をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が、各放射線検出素子7内に的確に蓄積される。
【0006】
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各TFT8を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生して蓄積された電荷を各信号線6に順次放出させて、各読み出し回路17で画像データDとしてそれぞれ読み出すように構成される。
【0007】
各放射線検出素子7から読み出された各画像データDは、放射線画像撮影装置からコンソール58(後述する図13や図15参照)に送信され、撮影が正常に行われたか否か、すなわち画像中に被写体が撮影されているかや撮影された被写体の画像中での位置が正常か等を放射線技師等が見て確認するために、通常、コンソール58の表示部58a上に画像データDに基づくプレビュー画像が表示される。
【0008】
そして、放射線技師等は、コンソール58の表示部58a上に表示されたプレビュー画像を見て、撮影が正常に行われたか否かを判断し、再撮影の要否等を判断する。
【0009】
この場合、プレビュー画像の表示が遅いと、その間、被写体である患者を待たせなければならず、患者の負担が増大する。そこで、プレビュー画像をコンソール58の表示部58a上にできるだけ速やかに表示することが求められる。また、プレビュー画像は、あくまで撮影が正常に行われたか否かを判断できるものであればよく、全ての画像データDに対して厳密な画像処理を施して表示しなければならないものではない。
【0010】
そこで、放射線画像撮影装置からコンソール58にプレビュー画像用に画像データDを送信する際に、プレビュー画像を速やかに表示するために、全ての画像データDの中から画像データDを所定の割合で間引いて間引きデータを作成し、作成した間引きデータをコンソール58に送信するように構成される場合がある。
【0011】
そして、この場合、コンソール58では、間引きデータに基づくプレビュー画像を表示部58a上に表示するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【特許文献1】特開平9−73144号公報
【特許文献2】特開2006−058124号公報
【特許文献3】特開平6−342099号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
ところで、上記のように、放射線画像撮影装置の各放射線検出素子7から読み出された各画像データDのうち、間引きデータのみを先にコンソール58に送信してプレビュー画像を表示するように構成する場合、放射線画像撮影装置から間引きデータを送信した後、残りの画像データDがコンソール58に送信される。
【0014】
また、放射線画像撮影装置から間引きデータを送信した後、各画像データDに重畳されている、各放射線検出素子7自体の熱による熱励起等により常時発生するいわゆる暗電荷に起因するオフセット分に相当するデータすなわちオフセットデータOを取得するためのオフセットデータOの読み出し処理等が行われる場合もある。この場合、オフセットデータOは各放射線検出素子7から読み出された後、コンソール58に送信される。
【0015】
しかしながら、このように、放射線画像撮影装置から残りの画像データDを送信している間や、放射線画像撮影装置でオフセットデータOの取得処理が行われている間は、放射線画像撮影装置に放射線を照射して行う次の撮影を行うことができず、先の撮影で放射線を照射してから次の撮影で放射線を照射するまでのサイクルタイムが長くなる。
【0016】
そのため、例えば、1人の患者に対して胸部や腹部等の撮影部位に対する撮影を連続して行うような場合には、上記のように撮影ごとサイクルタイムが長くなると、放射線技師のみならず、患者も、放射線画像撮影装置が残りの画像データDを送信したり、オフセットデータOの取得処理等を終えて次の撮影に向けての準備が整うまで待たねばならなくなる。
【0017】
そのため、放射線画像撮影装置や放射線発生装置55、コンソール58(後述する図13や図15参照)等を含む放射線画像撮影システム全体が、放射線技師にとって使い勝手が良いものとならないだけでなく、患者にとっても不便に感じられるものになってしまうという問題があった。
【0018】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、撮影を連続して行うような場合でも短いサイクルタイムで撮影を行うことが可能な放射線画像撮影システムおよび放射線画像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】
【0019】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置は、
放射線画像撮影により画像データを取得する放射線画像撮影装置と、放射線画像を表示する表示部を備えるコンソールと、を備える放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
前記コンソールとの間で信号を送受信する通信手段と、
を備え、
所定の一連の放射線画像撮影において、前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、各放射線画像撮影が終了するごとに、前記各放射線検出素子から読み出した前記画像データの中から前記画像データを所定の割合で間引いて間引きデータを作成して前記コンソールに送信し、前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記間引きデータが送信されてくると当該間引きデータに基づくプレビュー画像を前記表示部に表示する処理を繰り返し、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データを前記コンソールに送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
本発明のような方式の放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置によれば、一連の放射線画像撮影の最中には、放射線画像撮影装置から間引きデータのみをコンソールに送信するとともに、一連の放射線画像撮影が終了した後で、各放射線画像撮影で得られた各画像データをコンソールに送信する。
【0021】
このように、撮影ごとに間引きデータが送信されてくるため、送信されるデータ量が、全画像データを送信する場合に比べて少なくなり、送信時間が短くなるため、コンソールの表示部上に速やかにプレビュー画像を表示することが可能となる。そのため、放射線技師等は、再撮影の要否等を迅速かつ的確に判断することが可能となる。
【0022】
また、一連の撮影の最中には全画像データを送信しないため、画像データを送信するための時間がかからなくなり、放射線技師等が先の撮影の際に放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムを短縮することが可能となる。
【0023】
そのため、放射線技師等は、撮影を終えた後、即座に次の撮影の準備にとりかかることが可能となり、放射線画像撮影システムを放射線技師等にとって使い勝手が良いものとすることが可能となる。また、患者が撮影の間に待たされる時間が短くなり、放射線画像撮影システムを、患者にとっても便利なものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図である。
【図2】図1の放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。
【図3】図1におけるX−X線に沿う断面図である。
【図4】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図5】図4の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とTFT等の構成を示す拡大図である。
【図6】フレキシブル回路基板やPCB基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図7】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図8】検出部を構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図9】各放射線検出素子のリセット処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図10】画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図11】画像データ中から間引きデータを抽出する仕方の一例を表す図である。
【図12】(A)画像データ中から抽出される間引きデータの例を表す図であり、(B)(A)において抽出された間引きデータを概念的に一群にまとめた図である。
【図13】撮影室等に構築された放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図14】放射線画像撮影装置のコネクタとブッキー装置のコネクタとが接続された状態を表す外観斜視図である。
【図15】回診車上に構築された放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図16】撮影オーダ情報の例を示す図である。
【図17】撮影オーダ情報を表示する選択画面の例を示す図である。
【図18】選択された各撮影オーダ情報に対応する各アイコン等が表示された画面の例を示す図である。
【図19】アイコンの位置にプレビュー画像が表示された状態を示す図である。
【図20】アイコンの位置に放射線画像が表示された状態を示す図である。
【図21】1面分のリセット処理におけるタイミングチャートである。
【図22】連携方式における照射開始信号の送信、リセット処理の終了および電荷蓄積状態への移行、インターロック解除信号の送信、および放射線の照射のタイミングを表すタイミングチャートである。
【図23】連携方式における各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図24】非連携方式において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図25】非連携方式の場合に放射線の照射開始を検出した時点で画像データの読み出し処理を停止するように構成された場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。
【図26】放射線画像撮影前から行われる読み出し処理で読み出される画像データを時系列的にプロットしたグラフである。
【図27】TFTを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。
【図28】リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやTFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図29】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図30】放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理とリセット処理を交互に行い、電荷蓄積状態でリークデータの読み出し処理を行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図31】図30において電荷蓄積状態でリークデータの読み出し処理を行う場合に各走査線にオン電圧を印加するタイミングを説明するタイミングチャートである。
【図32】放射線の照射が終了するとリークデータが減少することを示すグラフである。
【図33】図25においてオン時間を長くした場合の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングの例を表すタイミングチャートである。
【図34】図29においてパルス信号の送信間隔を長くした場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、TFTのオン/オフのタイミングを表すタイミングチャートである。
【図35】図23に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータの読み出し処理が行われることを説明するタイミングチャートである。
【図36】従来の場合の一連の撮影における放射線画像撮影装置およびコンソールで行われる各種の処理の手順を示す図である。
【図37】本実施形態での一連の撮影における放射線画像撮影装置およびコンソールで行われる各種の処理の手順を示す図である。
【図38】電流検出手段が設けられた放射線画像撮影装置の等価回路の一例を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0026】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【0027】
また、本発明は、本実施形態で説明する、いわゆる可搬型の放射線画像撮影装置のみならず、例えば支持台等と一体的に形成された専用機型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。
【0028】
[放射線画像撮影装置]
図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図2は、放射線画像撮影装置を反対側から見た外観斜視図である。また、図3は、図1のX−X線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置1は、図1〜図3に示すように、筐体状のハウジング2内にシンチレータ3や基板4等で構成されるセンサパネルSPが収納されている。
【0029】
図1や図2に示すように、本実施形態では、筐体2のうち、放射線入射面Rを有する中空の角筒状のハウジング本体部2Aは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、ハウジング本体部2Aの両側の開口部を蓋部材2B、2Cで閉塞することで筐体2が形成されている。なお、筐体2をこのようないわゆるモノコック型として形成する代わりに、例えば、フロント板とバック板とで形成された、いわゆる弁当箱型とすることも可能である。
【0030】
図1に示すように、筐体2の一方側の蓋部材2Bには、電源スイッチ37や切替スイッチ38、コネクタ39、バッテリ状態や放射線画像撮影装置1の稼働状態等を表示するLED等で構成されたインジケータ40等が配置されている。
【0031】
本実施形態では、コネクタ39は、例えば後述する図14に示すように、ケーブル51b等が接続されることにより、後述するコンソール58(図13や図15参照)に画像データD等を送信したり、放射線画像撮影装置1と後述する放射線発生装置55との間で情報や信号等のやり取りを行う、いわゆる連携方式の場合の通信手段として機能するようになっている。なお、コネクタ39の設置位置は蓋部材2Bに限定されず、放射線画像撮影装置1の適宜の位置に設置することが可能である。
【0032】
また、図2に示すように、例えば放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55とが情報や信号等のやり取りを行わず、放射線画像撮影装置1がコンソール58のみと情報や信号等のやり取りを行う非連携方式の場合に、コンソール58との情報や信号等のやり取りを無線方式で行うための通信手段としてのアンテナ装置41が、例えば筐体2の反対側の蓋部材2C等に設けられている。アンテナ装置41は、例えば蓋部材2Cに埋め込む等して設けることが可能である。
【0033】
なお、アンテナ装置41の設置位置は蓋部材2Cに限定されず、放射線画像撮影装置1の任意の位置にアンテナ装置41を設置することが可能である。また、設置するアンテナ装置41は1個に限らず、複数設けることも可能である。
【0034】
また、非連携方式で放射線画像撮影を行う場合、撮影後に放射線画像撮影装置1をコンソール58の所に持参して、コンソール58から延びる図示しないケーブルを放射線画像撮影装置1のコネクタ39に接続して、放射線画像撮影装置1とコンソール58との情報や信号等の送受信を有線方式で行わせることも可能である。
【0035】
図3に示すように、筐体2の内部には、基板4の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台31が配置され、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33や緩衝部材34等が取り付けられている。また、基板4やシンチレータ3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板35が配設されている。また、本実施形態では、センサパネルSPと筐体2の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材36が設けられている。
【0036】
シンチレータ3は、基板4の後述する検出部Pに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレータ3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【0037】
基板4は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図4に示すように、基板4のシンチレータ3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。
【0038】
このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた領域r全体、すなわち図4に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。
【0039】
本実施形態では、放射線検出素子7としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図4の拡大図である図5に示すように、スイッチ手段であるTFT8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。
【0040】
放射線検出素子7は、放射線画像撮影装置1の筐体2の放射線入射面Rから放射線が入射し、シンチレータ3で放射線から変換された可視光等の電磁波が照射されると、その内部で電子正孔対を発生させる。放射線検出素子7は、このようにして、照射された放射線(シンチレータ3から照射された電磁波)を電荷に変換するようになっている。
【0041】
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15から走査線5を介してゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極8sやドレイン電極8dを介して放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させるようになっている。また、TFT8は、接続された走査線5を介してゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、放射線検出素子7内に電荷を蓄積させるようになっている。
【0042】
本実施形態では、図5に示すように、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、図4に示すように、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。
【0043】
本実施形態では、図4に示すように、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう。)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、後述する走査駆動手段15のゲートドライバ15bを構成するゲートIC15c等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板(Chip On Film等ともいう。)12が異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。
【0044】
そして、フレキシブル回路基板12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1のセンサパネルSPが形成されている。なお、図6では、電子部品32等の図示が省略されている。
【0045】
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図7は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図8は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【0046】
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極7bにそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9は結線10に結束されてバイアス電源14に接続されている。バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極7bにそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源14は、後述する制御手段22に接続されており、制御手段22により、バイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。
【0047】
図7や図8に示すように、本実施形態では、バイアス電源14からは、放射線検出素子7の第2電極7bにバイアス線9を介してバイアス電圧として放射線検出素子7の第1電極7a側にかかる電圧以下の電圧(すなわちいわゆる逆バイアス電圧)が印加されるようになっている。
【0048】
走査駆動手段15は、配線15dを介してゲートドライバ15bにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路15aと、走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各TFT8のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ15bとを備えている。本実施形態では、ゲートドライバ15bは、複数の前述したゲートIC15c(図6参照)が並設されて構成されている。
【0049】
なお、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際の、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxへのオン電圧の印加等については、後で説明する。
【0050】
図7や図8に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に形成された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。読み出し回路17は、増幅回路18と相関二重サンプリング回路19等で構成されている。読み出しIC16内には、さらに、アナログマルチプレクサ21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図7や図8中では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。また、図8中では、アナログマルチプレクサ21は省略されている。
【0051】
本実施形態では、増幅回路18は、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサ18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続され、オペアンプ18a等に電力を供給する電源供給部18dを備えたチャージアンプ回路で構成されている。増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位V0が印加されるようになっている。なお、基準電位V0は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば0[V]が印加されるようになっている。
【0052】
また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ18aと相関二重サンプリング回路19との間には、電荷リセット用スイッチ18cと連動して開閉するスイッチ18eが設けられており、スイッチ18eは、電荷リセット用スイッチ18cがオン/オフ動作と連動してオフ/オン動作するようになっている。
【0053】
放射線画像撮影装置1で、各放射線検出素子7内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子7のリセット処理を行う際には、図9に示すように、電荷リセット用スイッチ18cがオン状態(およびスイッチ18eがオフ状態)とされた状態で、各TFT8がオン状態とされると、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出され、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cを通過して、オペアンプ18aの出力端子側からオペアンプ18a内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部18dに流れ出すようになっている。
【0054】
一方、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際には、図10に示すように、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオフ状態(およびスイッチ18eがオン状態)とされた状態で、オン状態とされた各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出されると、電荷が増幅回路18のコンデンサ18bに蓄積される。そして、増幅回路18では、コンデンサ18bに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっており、増幅回路18により、各放射線検出素子7から流出した電荷が電荷電圧変換されるようになっている。
【0055】
そして、増幅回路18の出力側に設けられた相関二重サンプリング回路(CDS)19は、各放射線検出素子7から電荷が流出する前に制御手段22からパルス信号Sp1(図10参照)が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持し、上記のように各放射線検出素子7から流出した電荷が増幅回路18のコンデンサ18bに蓄積された後に制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0056】
そして、相関二重サンプリング回路19は、2回目のパルス信号Sp2で電圧値Vfiを保持すると、電圧値の差分Vfi−Vinを算出し、算出した差分Vfi−Vinをアナログ値の画像データDとして下流側に出力するようになっている。そして、相関二重サンプリング回路19から出力された各放射線検出素子7の画像データDは、アナログマルチプレクサ21を介して順次A/D変換器20に送信され、A/D変換器20で順次デジタル値の画像データDに変換されて記憶手段23に出力されて順次保存されるようになっている。
【0057】
なお、1回の画像データDの読み出し処理が終了すると、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオン状態とされ(図10参照)、コンデンサ18bに蓄積された電荷が放電されて、上記と同様に、放電された電荷がオペアンプ18aの出力端子側からオペアンプ18a内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部18dに流れ出す等して、増幅回路18がリセットされる。
【0058】
制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段22は、放射線画像撮影装置1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、図7等に示すように、制御手段22には、DRAM(Dynamic RAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。
【0059】
また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ装置41が接続されており、さらに、検出部Pや走査駆動手段15、読み出し回路17、記憶手段23、バイアス電源14等の各部材に電力を供給するためのバッテリ24が接続されている。また、バッテリ24には、図示しない充電装置からバッテリ24に電力を供給してバッテリ24を充電する際の接続端子25が取り付けられている。
【0060】
前述したように、制御手段22は、バイアス電源14を制御してバイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧を設定したり可変させたりするなど、放射線画像撮影装置1の各機能部の動作を制御するようになっている。
【0061】
前述した連携方式および非連携方式における放射線画像撮影前の処理から画像データDの読み出し処理までの処理等については、後で詳しく説明するとして、制御手段22は、画像データDを読み出して上記のように記憶手段23に保存させると、読み出した画像データDに基づいて間引きデータDtを作成して、コンソール58に送信するようになっている。
【0062】
この場合、間引きデータDtとは、前述したように各画像データDから所定の割合でデータを間引いたデータであり、例えば、二次元状に配列された各放射線検出素子7に対応して各画像データDを配列した場合に、例えば図11に示すように、3×3画素や4×4画素ごとに1画素分の画像データDを抽出するようにして作成することが可能である。なお、図11や後述する図12では、m行目のn列目の放射線検出素子(m,n)から読み出された画像データDがD(m,n)で表されている。
【0063】
また、例えば、走査線5の各ラインL1、L5、L9、…にそれぞれ接続された各放射線検出素子7からの画像データDのように、走査線5の所定の間隔ごとの各ラインLnに接続された各放射線検出素子7からの画像データDを抽出して作成するように構成することも可能である。
【0064】
具体的には、例えば図12(A)に斜線を付して示すように、所定本数(図12(A)の場合は4本)の走査線5の各ラインL1〜Lxごとに1本の割合で走査線5を指定し、図12(B)に示すように、指定された走査線5の各ラインLに接続されている各放射線検出素子7から読み出された各画像データD(n,m)を間引きデータDtとするように構成される。
【0065】
このように、制御手段22は、各放射線検出素子7から読み出された各画像データDの中から、予め指定された各放射線検出素子7の各画像データDを間引きデータDtとして抽出して、通信手段としてのコネクタ39やアンテナ装置41を介して間引きデータDtをコンソール58に送信するようになっている。
【0066】
なお、図12(B)は、あくまで間引きデータDtを一群にまとめた場合のイメージを表した図であり、実際には、間引きデータDtが例えば記憶手段23上で一群のデータとして作成されるわけではなく、記憶手段23に保存されている画像データDの中から間引きデータDtのみを読み出して抽出し、間引きデータDtは、記憶手段23から読み出されるごとに即座にコンソール58に送信される。
【0067】
また、本発明では、間引きデータDtの送信後、間引きデータDt以外の残りの画像データDを放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信するようになっているが、この点等については、放射線画像撮影システム50の構成等を説明した後で説明する。
【0068】
[放射線画像撮影システム]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システムについて説明する。図13は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示す図である。
【0069】
撮影室R1には、ブッキー装置51が設置されており、ブッキー装置51は、そのカセッテ保持部(カセッテホルダともいう。)51aに上記の放射線画像撮影装置1を装填して用いることができるようになっている。なお、図13では、ブッキー装置51として、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bが設置されている場合が示されているが、例えば、立位撮影用のブッキー装置51Aのみ、或いは、臥位撮影用のブッキー装置51Bのみが設けられていてもよい。
【0070】
本実施形態では、図14に示すように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39と、ブッキー装置51から延設されたケーブル51bの先端に設けられたコネクタ51cとが接続されて、放射線画像撮影装置1がブッキー装置51に装填されるようになっている。なお、カセッテ保持部51a内にコネクタ51cを設けておき、放射線画像撮影装置1が装填されると自動的にコネクタ39とコネクタ51cとが接続されるように構成することも可能であり、適宜に構成される。
【0071】
本実施形態では、ブッキー装置51は、コネクタ51cと放射線画像撮影装置1のコネクタ39とが接続されると、ブッキー装置51から放射線画像撮影装置1に電力を供給するようになっており、後述するコンソール58との画像データDや信号等の送受信は、ブッキー装置51のケーブル51bや後述する中継器54を介して有線方式で行うようになっている。コンソール58との画像データDや信号等の送受信を、アンテナ装置41を介して無線方式で行うように構成することも可能である。
【0072】
さらに、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、撮影室R1でブッキー装置51に装填されて用いられる場合には、後述する放射線発生装置55との信号等のやり取りを行い、放射線発生装置55と連携して撮影を行う連携方式で放射線画像撮影が行われるが、その場合、放射線発生装置55との信号のやり取りは、ブッキー装置51のケーブル51bや後述する中継器54を介して行うようになっている。
【0073】
図13に示すように、撮影室R1には、被写体を介してブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に放射線を照射する放射線源52Aが少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、放射線源52Aの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。
【0074】
撮影室R1には、撮影室R1内の各装置等や撮影室R1外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器(アクセスポイント、基地局等ともいう。)54が設けられている。なお、本実施形態では、中継器54には、放射線画像撮影装置1が無線方式で画像データDや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ53が設けられている。また、本実施形態では、前述した各ブッキー装置51A、51Bと中継器54とはそれぞれケーブル等で接続されている。
【0075】
また、中継器54は、放射線発生装置55やコンソール58と接続されており、中継器54には、放射線画像撮影装置1やコンソール58等から放射線発生装置55に送信するLAN通信用の信号等を放射線発生装置55用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
【0076】
前室(操作室ともいう。)R2には、本実施形態では、放射線発生装置55の操作卓57が設けられており、操作卓57には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置55に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ56が設けられている。そして、本実施形態では、放射線技師等の操作者が曝射スイッチ56を2回操作することで放射線源52から放射線が照射されるようになっている。
【0077】
具体的には、操作者が曝射スイッチ56に対して1回目の操作を行うと、操作卓57から放射線発生装置55に起動信号を送信するようになっており、放射線発生装置55は、この起動信号を受信すると、放射線源52Aを起動させる。また、曝射スイッチ56に2回目の操作がなされると、操作卓57から放射線発生装置55に照射開始信号が送信される。
【0078】
後述するように、撮影を連携方式で行う場合には、この照射開始信号は、中継器54を介して放射線画像撮影装置1にも送信されるようになっている。そして、後述するように、放射線画像撮影装置1から中継器54を介してインターロック解除信号が送信されてくると、放射線発生装置55は、放射線源52から放射線を照射させるようになっている。
【0079】
放射線発生装置55は、このほか、指定されたブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に対して放射線を適切に照射できるように放射線源52を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置1の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りやコリメータ等を調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源52を調整する等の種々の制御を放射線源52に対して行うようになっている。
【0080】
また、放射線発生装置55は、放射線の照射開始から、設定された時間が経過した時点で、放射線源52からの放射線の照射を終了させるようになっている。
【0081】
一方、放射線画像撮影装置1は、図15に示すように、ブッキー装置51には装填されずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。例えば、患者Hが病室R3のベッドBから起き上がれず、撮影室R1に行くことができないような場合、図15に示すように、放射線画像撮影装置1を病室R3内に持ち込み、ベッドBと患者の身体との間に差し込んだり患者の身体にあてがったりして用いることができる。
【0082】
放射線画像撮影装置1をこのようにして用いる場合、例えば図14に示したように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39にケーブルを接続して用いると、ケーブルが邪魔になる場合が多いため、本実施形態では、放射線画像撮影装置1を単独の状態で用いる場合には、コネクタ39にケーブルを接続せずに使用される。
【0083】
そのため、この場合は、放射線画像撮影装置1は、外部装置から電力の供給を受けることができないため、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、バッテリ24(図7参照)からの各機能部に電力を供給して、必要な機能部を稼動させるようになっている。
【0084】
また、放射線画像撮影装置1を病室R3等で用いる場合、前述した撮影室R1に据え付けられた放射線発生装置55や放射線源52Aを病室R3に持ち込むことができないため、図15に示すように、いわゆるポータブルの放射線発生装置55が例えば回診車71に搭載される等して病室R3に持ち込まれる。
【0085】
この場合、ポータブルの放射線発生装置55の放射線52Pは、任意の方向に放射線を照射できるように構成される。そして、ベッドBと患者の身体との間に差し込まれたり患者の身体にあてがわれたりした放射線画像撮影装置1に対して、適切な距離や方向から放射線を照射することができるようになっている。
【0086】
なお、図13に示したように、放射線画像撮影装置1を、撮影室R1の臥位撮影用のブッキー装置51B上に横臥した患者の身体と臥位撮影用のブッキー装置51Bとの間に差し込んだり、臥位撮影用のブッキー装置51B上で患者の身体にあてがったりして用いることも可能であり、その場合は、ポータブルの放射線52Pや、撮影室R1に据え付けられた放射線源52Aのいずれを用いることも可能である。
【0087】
また、上記のように病室R3や撮影室R1で、放射線画像撮影装置1を、コネクタ39にケーブルを接続しない状態で用いる場合、ポータブルの放射線発生装置55(或いは上記のような場合には撮影室R1の放射線発生装置55)との信号のやり取りを行うことができない。
【0088】
そのため、このような場合には、放射線画像撮影装置1は、放射線発生装置55との信号のやり取りを行わない非連携方式で撮影を行う。すなわち、放射線発生装置55から上記のような照射開始信号等を受信したり放射線画像撮影装置1からインターロック解除信号を送信したりすることなしに、放射線画像撮影装置1自体で自らに対する放射線の照射が開始されたこと等を検出して放射線画像撮影を行うことが必要となる。
【0089】
なお、そのための制御構成等については、後で説明する。また、例えば病室R3等で撮影が行われた場合には、例えば、撮影後、最終的な放射線画像を生成するための画像処理を行うことができるコンソール58の所に放射線画像撮影装置1を持参して、例えば図14に示したように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39にコンソール58のケーブルを接続させて画像データD等を送信するように構成することができることは前述した通りである。
【0090】
しかし、少なくとも間引きデータDtに基づくプレビュー画像の表示は、放射線画像撮影装置1から回診車71に搭載されたコンソール58に間引きデータDtを送信することで、回診車71に搭載されたコンソール58上で行われる。
【0091】
図13に示すように、本実施形態では、コンピュータ等で構成されたコンソール58が前室R2に設けられている。なお、コンソール58を撮影室R1や前室R2の外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、コンソール58の設置場所は適宜決められる。
【0092】
また、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成される表示部58aが設けられており、また、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続、或いは内蔵されている。
【0093】
本実施形態では、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtや画像データD等が送信されてくると、それに基づいて表示部58a上にプレビュー画像を表示するようになっている。以下、この点について説明する。
【0094】
なお、以下、コンソール58における最終的な放射線画像の生成についても説明するが、図15に示した回診車71上に構築された放射線画像撮影システム50のコンソール58では、表示部58a上でのプレビュー画像の表示処理までを行い、最終的な放射線画像の生成については生成処理の機能を有する別のコンソール58や画像処理装置で行うように構成することも可能である。
【0095】
コンソール58は、撮影に先立って、放射線技師等の操作により、図示しないネットワークに接続された図示しないHIS(Hospital Information System;病院情報システム)やRIS(Radiology Information System;放射線科情報システム)から、撮影オーダ情報等の必要な情報を入手するようになっている。
【0096】
撮影オーダ情報は、少なくとも被写体である患者や撮影部位等を指定して設定されるようになっている。
【0097】
具体的には、撮影オーダ情報は、図16に例示するように、患者情報としての「患者ID」P2、「患者氏名」P3、「性別」P4、「年齢」P5、「診療科」P6や、「撮影部位」P7、「撮影方向」P8等で構成されるようになっている。
【0098】
また、図16に示すように、さらに、使用するブッキー装置51を表す「ブッキーID」P9や、使用するカセッテの「カセッテID」P10等を指定するように構成されることも可能である。そして、撮影オーダが登録された順に、各撮影オーダ情報に対して「撮影オーダID」P1が自動的に割り当てられるようになっている。
【0099】
コンソール58は、撮影オーダ情報を入手すると、図17に示すように、表示部58a上に各撮影オーダ情報の一覧を選択画面H1として表示するようになっている。本実施形態では、選択画面H1には、撮影オーダ情報表示欄h11や選択ボタンh12、決定ボタンh13、戻るボタンh14が表示されるようになっている。
【0100】
そして、例えば、放射線技師等が選択ボタンh12をクリックして、各撮影オーダ情報を選択して決定ボタンh13をクリックすると、コンソール58は、表示部58a上に、例えば図18に示すような画面H2を表示するようになっている。
【0101】
画面H2には、図18に示すように、各撮影オーダ情報に対応する各アイコンIが表示され、各アイコンIの下部には、後述するように、アイコンIの位置に表示されるプレビュー画像p_preを放射線技師等が見て再撮影が不要と判断した際にクリックする「OK」ボタンと、再撮影が必要であると判断した際にクリックする「NG」ボタンがそれぞれ表示されている。
【0102】
また、この場合、後述するように、放射線技師等がコンソール58の画面H2上でアイコンIを指定すると、指定されたアイコンIに対応する撮影オーダ情報の「撮影部位」P7(図16や図17参照)等の情報が放射線発生装置55に送信され、放射線発生装置55が撮影部位等の情報に基づいて放射線源52から照射させる放射線の線量等を調整するようになっている。
【0103】
そして、図18では、放射線技師等が、コンソール58の画面H2上で、放射線源52から照射される放射線の線量等を微調整できるように、画面H2の右側に、照射条件の設定用の表示Iaが表示されるようになっている。そして、表示Ia上の各項目の「+」ボタンや「−」ボタンをクリックすることで、放射線発生装置55の放射線源52の管電圧や管電流、照射時間等の照射条件を変更して設定することができるようになっている。
【0104】
一方、本実施形態では、各アイコンI1〜I4は、何れか1つのアイコンI(図18の場合はアイコンI2)が目立つようにフォーカスされて表示されるようになっており、フォーカスされているアイコンIに対応する撮影オーダ情報に基づく撮影が行われるようになっている。
【0105】
なお、本実施形態では、コンソール58が所定の条件を満たすアイコンIを自動的にフォーカスさせるようになっているが、放射線技師等が、別の撮影オーダ情報に基づく撮影を行いたい場合には、その撮影オーダ情報に対応する他のアイコンIをクリックする等して操作することにより、フォーカスを遷移させることができるようになっている。
【0106】
また、本実施形態では、コンソール58は、フォーカスされているアイコンIに対応する撮影オーダ情報に基づく撮影が行われるようにするために、撮影室R内の放射線発生装置55に信号等を送信して、放射線発生装置55に所定の放射線源52を起動させ、撮影オーダ情報で指定された撮影部位に対応して適切な線量の放射線が照射されるように、放射線源52に所定の管電圧や管電流を供給したり、放射線源52を移動させる等の制御を行わせるようになっている。
【0107】
また、上記のように、画面H2(図18参照)上で管電圧や管電流等が変更されて設定された場合には、コンソール58は、その情報を放射線発生装置55に送信して、放射線発生装置55に、放射線源52に供給する管電圧等を変更する等の制御を行わせるようになっている。
【0108】
なお、放射線技師等が、放射線発生装置55や放射線源52を直接調整するように構成することも可能であることは前述した通りである。
【0109】
また、画面H2の左側には、フォーカスして表示されているアイコンIに対応する撮影オーダ情報で指定された撮影部位が、放射線技師等が一目で分かるように表した人体モデルIb上に表示されるようになっている。
【0110】
一方、フォーカスして表示されたアイコンIに対応する撮影オーダ情報に基づく放射線画像撮影が行われると、前述したように、放射線画像撮影装置1からは、各放射線検出素子7の間引きデータDtが送信されてくる。
【0111】
そして、本実施形態では、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtが送信されてくると、図19に示すように、送信されてきた間引きデータDtに基づいて、プレビュー画像p_preをフォーカスされていた元のアイコンI2の位置に表示するようになっている。なお、放射線技師等がプレビュー画像p_preを見易いように、プレビュー画像p_preを画面H2上に拡大して表示するように構成することも可能である。
【0112】
そして、プレビュー画像p_preを見た放射線技師等が「OK」ボタンをクリックすると、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から送信されてきた間引きデータDtを、当該アイコンI2に対応する撮影オーダ情報に対応付けて保存するようになっている。
【0113】
なお、プレビュー画像p_preを見た放射線技師等が「NG」ボタンをクリックした場合には、再撮影が行われるため、間引きデータDtは不要になる。そのため、コンソール58は、撮影オーダ情報に対する間引きデータDtの対応付けを解除するとともに、間引きデータDtを抹消するようになっている。
【0114】
一方、コンソール58上で、最終的な放射線画像pの生成処理を行うように構成されている場合には、コンソール58は、後述するように放射線画像撮影装置1から残りの画像データDが送信されてきた時点で、既に受信している間引きデータDtと残りの画像データDとをあわせて放射線画像撮影装置1の各放射線検出素子7から読み出された全ての画像データDを復元する。
【0115】
そして、記憶手段59に保存されている、当該撮影に用いられた放射線画像撮影装置1に関するゲイン補正値や欠陥画素データ等を読み出し、それらに基づいて画像データDに対してゲイン補正やオフセット補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた諧調処理等の処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。
【0116】
そして、本実施形態では、コンソール58は、放射線画像pを生成すると、図20に示すように、生成した放射線画像p(この場合は放射線画像p2)を元のアイコンI2の位置に表示するようになっている。
【0117】
そして、放射線画像pを見た放射線技師等が、生成された放射線画像pが正常であると判断して「OK」ボタンをクリックすると、コンソール58は、放射線画像pを確定させて、放射線画像pを撮影オーダ情報に対応付けて、記憶手段59に保存するようになっている。
【0118】
[連携方式で撮影を行う場合の処理]
次に、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55とが信号のやり取りを行い、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55と連携して放射線画像撮影を行う連携方式において、放射線画像撮影装置1で行われる、放射線画像撮影前から画像データDの読み出し処理までの処理構成について説明する。
【0119】
この連携方式による撮影は、例えば図14に示したように、放射線画像撮影装置1のコネクタ39と、ブッキー装置51に設けられたケーブル51bのコネクタ51cとを接続した状態で、図13に示したように放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填して放射線画像撮影を行う場合等に行われる。
【0120】
本実施形態では、放射線画像撮影が連携方式で行われる場合、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に、まず、各放射線検出素子7のリセット処理を行うようになっている。
【0121】
各放射線検出素子7のリセット処理では、例えば図21に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバ15b(図8参照)から走査線5の各ラインL1〜Lxに対してオン電圧をそれぞれ印加し、各TFT8のゲート電極8gにオン電圧を印加してTFT8をオン状態として、各放射線検出素子7から余分な電荷を各信号線6に放出させる。
【0122】
そして、図21に示すように、オン電圧を印加する走査線5を順次切り替えて、走査線5の各ラインL1〜Lxに順次オン電圧を印加して、各放射線検出素子7のリセット処理を繰り返す。制御手段22は、このようにして、走査線5の最初のラインL1から最終ラインLxまで順次オン電圧を印加して行う1面分のリセット処理Rmを繰り返すようになっている。
【0123】
この場合、1面分のリセット処理Rmを所定の回数だけ繰り返した時点で、各放射線検出素子7のリセット処理を終了し、その後は、走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加し、全TFT8をオフ状態とした状態で、放射線の照射を待つように構成することも可能である。また、各放射線検出素子7に残存する余分な電荷がより少ない状態で撮影を行うという観点から、放射線の照射開始の直前まで各放射線検出素子7のリセット処理を繰り返すように構成することも可能である。
【0124】
そして、図22に示すように、1面分のリセット処理Rmの最中に、前述したように放射線発生装置55側で曝射スイッチ56が操作されて、放射線発生装置55から放射線画像撮影装置1に照射開始信号が送信されてくると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、照射開始信号が送信されてきた時点で行っている1面分のリセット処理Rmが完了した時点で、各放射線検出素子7のリセット処理を終了させる。
【0125】
そして、走査駆動手段15から走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させて全TFT8をオフ状態として、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0126】
また、制御手段22は、上記のように1面分のリセット処理Rmが完了した時点で、放射線発生装置55にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置55は、中継器54を介して放射線画像撮影装置1からインターロック解除信号を受信すると、放射線源52から放射線を照射させる。
【0127】
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、インターロック解除信号を送信してから所定時間が経過した後、図23に示すように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7から画像データDをそれぞれ読み出すようになっている。なお、図23中の斜線は、その期間に放射線が照射されたことを表す。
【0128】
なお、この場合、放射線源52からの放射線の照射を終了した時点で、放射線発生装置55から放射線画像撮影装置1に終了信号を送信するように構成し、放射線画像撮影装置1は、終了信号を受信するとすぐに電荷蓄積状態から画像データDの読み出し処理に移行するように構成することも可能である。
【0129】
また、照射された放射線の線量を放射線画像撮影装置1で測定できるように構成し、所定の線量の放射線が照射された時点で放射線画像撮影装置1から放射線発生装置55に放射線の照射を終了させるように指示するように構成し、放射線源52からの放射線の照射を終了させた後で、放射線画像撮影装置1での各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理を開始するように構成することも可能である。
【0130】
放射線発生装置55から終了信号を送信するように構成したり、所定の線量の放射線が照射された時点で放射線画像撮影装置1から放射線発生装置55に照射終了を指示するように構成すれば、電荷蓄積状態が継続する時間が短くなり、より早期に画像データDの読み出し処理を開始することが可能となる。
【0131】
[非連携方式で撮影を行う場合の処理]
次に、前述した放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填せずに単独の状態で用いて放射線画像撮影を行う図15に示した場合のように、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55とが信号のやり取りを行わずに、放射線画像撮影装置1が自ら放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う非連携方式において、放射線画像撮影装置1で行われる処理について説明する。
【0132】
このように、装置に既設の各機能部を用いて放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射を検出する方法としては、例えば、下記の2つの検出方法を採用することが可能である。
【0133】
[検出方法1]
例えば、上記の連携方式の場合のように、放射線画像撮影で放射線画像撮影装置1に放射線が照射される前に各放射線検出素子7のリセット処理(図21等参照)を行うように構成する代わりに、図24に示すように、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を繰り返し行うように構成することが可能である。
【0134】
なお、撮影直後に行われる上記の本画像としての画像データDと区別して、以下、この放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出される画像データを画像データdという。また、図24中において、1フレームとは、検出部P(図4や図7参照)上に二次元状に配列された1面分の各放射線検出素子7から画像データdの読み出し処理を行う期間をいう。
【0135】
また、画像データdの読み出し処理における読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフや、相関二重サンプリング回路19へのパルス信号Sp1、Sp2の送信等は、図10に示した画像データDの読み出し処理における処理と同様に行われる。
【0136】
この放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理は、以下で説明するように放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射を検出するための処理であるが、各放射線検出素子7内に残存する暗電荷等の電荷を各放射線検出素子7内から除去する各放射線検出素子7のリセット処理も兼ねている。
【0137】
このように放射線画像撮影前に画像データdの読み出し処理を行うように構成した場合、図25に示すように、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、その時点で読み出された画像データd(図25では走査線5のラインLnにオン電圧が印加されて読み出された画像データd)が、図26に示すように、それ以前に読み出された画像データdよりも格段に大きな値になる(図26の時刻t1参照)。
【0138】
そこで、制御手段22で放射線画像撮影前の読み出し処理で読み出された画像データdを監視するように構成し、読み出された画像データdが、例えば図26に示すように予め設定された所定の閾値dthを越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
【0139】
そして、この場合、制御手段22は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図25に示したように、その時点で各走査線5へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0140】
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段22は、放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線5(図25の場合は走査線5のラインLn)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(図25の場合は走査線5のラインLn+1)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うように構成される。
【0141】
なお、図25では、本画像としての画像データDの読み出し処理を、放射線の照射開始を検出した時点でオン電圧が印加された走査線5のラインLnの次にラインLn+1からオン電圧の印加を開始して行う場合を示したが、例えば、走査線5の最初のラインL1等からオン電圧の印加を開始して画像データDの読み出し処理を行うように構成することも可能である。
【0142】
[検出方法2]
また、上記の検出方法1のように、放射線画像撮影前に各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
【0143】
ここで、リークデータdleakとは、図27に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値に相当するデータである。
【0144】
そして、リークデータdleakの読み出し処理では、図28に示すように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で、制御手段22から各読み出し回路17の相関二重サンプリング回路19(図7、8のCDS参照)にパルス信号Sp1、Sp2を送信する。
【0145】
画像データdの読み出し処理の場合と同様に、相関二重サンプリング回路19は、制御手段22からパルス信号Sp1が送信されると、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vinを保持する。そして、増幅回路18のコンデンサ18bに各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qが蓄積されて増幅回路18から出力される電圧値が上昇し、制御手段22からパルス信号Sp2が送信されると、相関二重サンプリング回路19は、その時点で増幅回路18から出力されている電圧値Vfiを保持する。
【0146】
そして、相関二重サンプリング回路19が電圧値の差分Vfi−Vinを算出して出力した値が、リークデータdleakとなる。リークデータdleakが、その後、A/D変換器20でデジタル値に変換されることは、画像データdの場合と同様である。
【0147】
しかし、リークデータdleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各TFT8がオフ状態のままとなってしまい、各放射線検出素子7内で発生した暗電荷が各放射線検出素子7内に蓄積され続ける状態になってしまう。
【0148】
そのため、上記のように、放射線画像撮影前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、図29に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で行うリークデータdleakの読み出し処理と、走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返し行うように構成することが望ましい。
【0149】
なお、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に行うように構成する代わりに、図示を省略するが、各放射線検出素子7内に残存する電荷を放出させる意味で、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理とを交互に行うように構成することも可能である。
【0150】
このように放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とを交互に繰り返して行うように構成した場合、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷q(図27参照)がそれぞれ増加する。
【0151】
そのため、図30に示すように、その時点で読み出されたリークデータdleak(図30では走査線5のラインL4にオン電圧が印加されてリセット処理が行われた後の4回目の読み出し処理で読み出されたリークデータdleak)が、図示を省略するが、画像データdの場合の図26と同様に、それ以前に読み出されたリークデータdleakよりも大きな値になる。なお、図30において「R」は各放射線検出素子7のリセット処理を表し、「L」はリークデータdleakの読み出し処理を表す。
【0152】
そこで、制御手段22で放射線画像撮影前のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されたリークデータdleakを監視するように構成し、読み出されたリークデータdleakが、例えば予め設定された所定の閾値を越えた時点で、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することができる。
【0153】
そして、この場合、制御手段22は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図30に示したように、その時点で各走査線5へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバ15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷を各放射線検出素子7内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させる。
【0154】
そして、放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した後、制御手段22は、放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理で放射線の照射が開始されたことを検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線5(図30の場合は走査線5のラインL4)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(図30の場合は走査線5のラインL5)からオン電圧の印加を開始し、各走査線5にオン電圧を順次印加させて、本画像としての画像データDの読み出し処理を行うように構成される。
【0155】
なお、図30に示した場合においても、本画像としての画像データDの読み出し処理を、例えば走査線5の最初のラインL1等からオン電圧の印加を開始して行うように構成することが可能である。
【0156】
[放射線の照射終了の検出について]
また、図30に示したように、放射線の照射が開始されたことを検出した後、各走査線5にオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子7のリセット処理は停止して電荷蓄積状態に移行するが、その際、図31に示すように、電荷蓄積状態で、各走査線5にオフ電圧を印加して行うリークデータdleakの読み出し処理を続行するように構成して、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の終了を検出するように構成することも可能である。
【0157】
放射線の照射開始検出後、リークデータdleakの読み出し処理を続行するように構成すると、電荷蓄積状態では既に放射線の照射が開始されているため、図32に示すように、読み出されるリークデータdleakは大きな値になっているが、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が終了すると、リークデータdleakは元の小さな値に戻る。
【0158】
そのため、例えば時刻t2でリークデータdleakが閾値dleak_th以下の値になったことをもって放射線の照射が終了したことを検出することが可能となる。なお、この場合の閾値dleak_thは、上記の検出方法2で放射線の照射開始を検出する際の閾値と同じ値であってもよく、別の値として設定することも可能である。
【0159】
また、図32では、時刻t2で放射線の照射の終了を検出した後もリークデータdleakの読み出し処理を引き続き行ってリークデータdleakを読み出す場合が示されているが、実際には、下記のように、放射線の照射の終了を検出するとリークデータdleakの読み出し処理は停止される。
【0160】
図32に示したように、リークデータdleakが閾値dleak_th以下の値になり、放射線の照射が終了したことが検出された時点(図31では「A」参照。図32の時刻t2に対応する。)で、各走査線5へのオン電圧の順次の印加を開始して本画像としての画像データDの読み出し処理を開始するように構成することが可能となる。
【0161】
このように構成すれば、図31に示したように、放射線の照射の終了を検出した後、すぐに画像データDの読み出し処理を開始することが可能となり、画像データDの読み出し処理以降の処理を早期に行うことが可能となるといった利点がある。
【0162】
[非連携方式における検出感度について]
上記のように、非連携方式(検出方法1、2)では、放射線画像撮影装置1は、放射線発生装置55側から放射線の照射に関する情報をもらえないため、自ら放射線の照射開始を検出することが必要になるが、放射線画像撮影装置1に照射される放射線の線量が小さい場合もあるため、放射線の照射開始の検出感度を上げるように構成することが望ましい。
【0163】
例えば前述した検出方法1の場合には、画像データdの読み出し処理における読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフや、相関二重サンプリング回路19へのパルス信号Sp1、Sp2の送信等は、基本的には図10に示した画像データDの読み出し処理における処理と同様に行われる。
【0164】
しかし、その際、例えば図33に示すように、走査線5のラインLnにオン電圧を印加する時間T、すなわち走査線5のラインLnに対するオン電圧の印加を開始してから印加する電圧をオフ電圧に切り替えるまでの時間T(以下、この時間をオン時間Tという。)を長くするように構成する。
【0165】
このようにオン時間Tを長くすることで、長いオン時間Tの間に、TFT8を介して放射線検出素子7から読み出し回路17に流れ込む電荷の量が多くなる。そのため、1回の画像データdの読み出し処理で読み出される画像データdの値をより大きくすることが可能となり、放射線の照射開始の検出感度を向上させることが可能となる。
【0166】
また、前述した検出方法2の場合には、例えば図29に示した読み出し回路17の相関二重サンプリング回路19に2回送信するパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔τを、図34に示すように長くするように構成することで、TFT8を介して放射線検出素子7からリークして読み出し回路17に流れ込む電荷の量が多くなる。
【0167】
そのため、1回のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されるリークデータdleakの値をより大きくすることが可能となるため、やはりこの場合も、放射線の照射開始の検出感度を向上させることが可能となる。
【0168】
このように、検出方法1ではオン時間T(図33参照)等を、また、検出方法2ではパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔τ(図34参照)等を長くすることで、放射線の照射開始の検出感度を向上させることが可能となり、放射線画像撮影装置1に比較的小さな線量の放射線が照射される場合でも、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
【0169】
[オフセットデータの取得処理について]
一方、図23に示した連携方式の場合も、図25(検出方法1)や図30等(検出方法2)に示した非連携方式の場合も、電荷蓄積状態の間、各TFT8はオフ状態とされるため、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が各放射線検出素子7内に蓄積される。
【0170】
しかし、その際、前述したように、各放射線検出素子7の内部では、各放射線検出素子7自体の熱による熱励起等によりいわゆる暗電荷が常時発生しているため、暗電荷も同時に各放射線検出素子7内に蓄積される。
【0171】
そのため、読み出し処理で読み出される画像データD中には、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷に起因する有用なデータ(以下、真の画像データD*という。)とともに、暗電荷に起因するオフセット分に相当するデータすなわちオフセット分も含まれる。
【0172】
そこで、前述したように、コンソール58で画像データDに対する画像処理を行って最終的な放射線画像p(図20参照)を生成する際に、各放射線検出素子7から読み出された画像データDから暗電荷に起因するオフセット分を減算して真の画像データD*を算出するために必要となる、画像データD中に含まれる上記の暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータOを取得することが必要となる。
【0173】
そして、例えば図23に示した連携方式の場合を例に挙げると、このオフセットデータOを検出するために、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図23に示したように処理して放射線画像撮影を行い、画像データDを読み出した後、図35に示すように、図23に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータOの読み出し処理を行うようになっている。
【0174】
すなわち、放射線画像撮影前に各放射線検出素子7のリセット処理を行ってから電荷蓄積状態を経て本画像としての画像データDの読み出し処理を行うまでの走査線5の各ラインL1〜Lxへのオン電圧の印加のタイミングと同じタイミングで走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加する等した後、必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理を行い、その後、電荷蓄積状態を経てオフセットデータOの読み出し処理を行うようになっている。
【0175】
なお、図35に示すように、このオフセットデータOの取得処理の際には、必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理を行った後、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で、図23に示した電荷蓄積状態と同じ時間だけ放射線画像撮影装置1を放置して各放射線検出素子7内に電荷(すなわちこの場合は暗電荷)を蓄積させ、その後で、画像データDの読み出し処理と同様の仕方でオフセットデータOを読み出す。
【0176】
また、オフセットデータOの読み出し処理の前に行う各放射線検出素子7のリセット処理は、画像データDの読み出し処理の前に行った1面分のリセット処理Rmと同じ回数分の1面分のリセット処理Rmを行う必要はなく、1面分のリセット処理Rmが必要な回数だけ繰り返されればよい。1面分のリセット処理Rmを1回だけ行うように構成することも可能である。
【0177】
図25(検出方法1)や図30等(検出方法2)に示した非連携方式の場合も、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、同様に、図25や図30等に示したように処理を行って放射線画像撮影を行い、画像データDを読み出し、必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理を行った後、図25や図30等に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してそれぞれオフセットデータOの読み出し処理を行うように構成される。
【0178】
各放射線検出素子7から読み出されるオフセットデータOは、電荷蓄積状態を含む、TFT8がオフ状態とされている時間(以下、実効蓄積時間という。)に、すなわち電荷蓄積状態の前に各放射線検出素子7のリセット処理等でTFT8が最後にオン状態とされてから、電荷蓄積状態を挟み、読み出し処理でオン状態とされるまでの間に、各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量に起因する。
【0179】
しかし、上記の実効蓄積時間が変わる場合、読み出されるオフセットデータOの値は、必ずしも実効蓄積時間に比例して増加しないことが知られている。
【0180】
しかし、上記のように、オフセットデータOの取得処理を、放射線画像撮影前の処理から画像データDの読み出し処理までを繰り返すようにして行うように構成することで、少なくとも走査線5ごとの実効蓄積時間が画像データDの読み出し処理とオフセットデータOの取得処理とで同じになる。そのため、画像データD中に含まれる暗電荷に起因するオフセット分と、オフセットデータOの取得処理で取得されたオフセットデータOの値とを同じ値にすることが可能となる。
【0181】
そのため、コンソール58の画像処理において、画像データDからオフセットデータOを減算処理することで、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷のみ(すなわち暗電荷を含まない真の電荷)に起因する真の画像データD*を的確に算出することが可能となる。
【0182】
なお、前述したように、本実施形態では、検出方法1や検出方法2を採用して非連携方式で撮影を行う場合に、図25や図30等に示した一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返してそれぞれオフセットデータOの読み出し処理を行うように構成する。その場合、上記のように、オフセットデータOの読み出し処理では放射線画像撮影装置1に放射線は照射されない。そのため、放射線の照射開始を検出する必要はない。
【0183】
そのため、本実施形態では、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、制御手段22は、前述したような画像データdやリークデータdleakに基づく放射線の照射開始の検出処理を行わないようになっている。
【0184】
なお、その際、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、上記のように、放射線の照射開始の検出処理を行わないが、画像データdやリークデータdleakの読み出し動作を行うように構成することが可能である。
【0185】
このように構成すれば、オフセットデータOの読み出し処理前に制御手段22で検出処理を行わないことを除いて、本画像としての画像データDの読み出し処理までの一連の処理と全く同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータOの読み出し処理を行うことが可能となる。
【0186】
そのため、制御手段22や読み出し回路17等の各機能部に、オフセットデータOの読み出し処理では制御手段22で検出処理を行わないこと以外、本画像としての画像データDの読み出し処理における動作と全く同じ動作を行わせてオフセットデータOの読み出し処理を行うことが可能となる。そのため、画像データDの読み出し処理の際に各機能部を動作させるための制御構成を用いて、オフセットデータOの読み出し処理の際の制御構成を非常に容易に構築できるようになるといったメリットがある。
【0187】
また、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、上記のように放射線の照射開始の検出処理を行わないだけでなく、画像データdやリークデータdleakの読み出し動作も行わないように構成することも可能である。
【0188】
例えば検出方法1の場合には、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、放射線画像撮影前の画像データdの読み出し処理と同じタイミングで走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加するが、各読み出し回路17には読み出し動作をさせないで、各放射線検出素子7のリセット処理を行うように構成することも可能である。
【0189】
また、例えば検出方法2の場合には、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、リークデータdleakの読み出し処理と交互に行う各放射線検出素子7のリセット処理のみを行い、リークデータdleakの読み出し処理を行わないように構成することも可能である。
【0190】
このように構成すれば、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、画像データdの読み出し処理やリークデータdleakの読み出し処理を行わなくて済むため、特に本実施形態のようなバッテリ内蔵型の放射線画像撮影装置1の場合、バッテリ24(図7参照)の電力が無駄に消耗することを抑制することが可能となる。
【0191】
そのため、バッテリ内蔵型の放射線画像撮影装置1では、このように、本画像としての画像データDの読み出し処理後、オフセットデータOの読み出し処理前に、画像データdの読み出し処理やリークデータdleakの読み出し処理を行わないように構成される場合が多いと考えられる。
【0192】
[本発明にデータの送信とプレビュー画像の表示等について]
上記のように構成の放射線画像撮影システム50や放射線画像撮影装置1において、例えば1人の患者に対して、複数の一連の撮影(例えば胸部や腹部等の撮影)を行う場合、従来では、例えば図36に示すようにして、各種の処理が行われていた。なお、図36において、FPD1とは放射線画像撮影装置1のことを表している。
【0193】
すなわち、放射線画像撮影装置1では、まず、各放射線検出素子7のリセット処理が行われる。そして、連携方式では、前述したように、放射線技師等が放射線発生装置58の曝射スイッチ56(図13参照)を操作して、放射線発生装置58から照射開始信号が送信されてくると、放射線画像撮影装置1はその時点で行っている1面分のリセット処理が終了した時点でインターロック解除信号を送信する。そして、放射線発生装置55の放射線源52から放射線が照射される。
【0194】
また、非連携方式では、上記のように検出方法1や検出方法2によって放射線の照射開始の検出処理が行われる。なお、前述したように、検出処理では、検出方法1では各放射線検出素子7のリセット処理の代わりに画像データdの読み出し処理が行われ、検出方法2では、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とが交互に行われる。
【0195】
そして、放射線画像撮影装置1への放射線の照射が開始されると、放射線画像撮影装置1では、走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧が印加されて電荷蓄積状態に移行し、放射線の照射が終了すると、本画像としての画像データDの読み出し処理が行われる。読み出された画像データDは記憶手段23(図7等参照)に保存される。
【0196】
放射線画像撮影装置1は、画像データDの読み出し処理を終えると、画像データDの中から所定の割合でデータを間引いた間引きデータDt(図11や図12(A)、(B)参照)をコンソール58に送信する。
【0197】
コンソール58では、図19に示したように、送信されてきた間引きデータDtに基づいて、表示部58aの画面H2上にプレビュー画像p_preが表示される。そして、放射線技師等がそのプレビュー画像p_preを見て、再撮影の要否等を判断する。
【0198】
放射線画像撮影装置1では、間引きデータDtの送信後、前述したように必要な回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理が行われた後、前述したように、図25や図30等に示した放射線画像撮影前から画像データDの読み出し処理までの一連の処理と同じ処理シーケンスが繰り返されて、オフセットデータOの読み出し処理を含むオフセットデータOの取得処理が行われる。
【0199】
そして、放射線画像撮影装置1から、画像データDとオフセットデータOが送信されて、コンソール58で、画像データDとオフセットデータOとに基づいて画像データDに対する厳密な画像処理が行われて、最終的な放射線画像p(図20参照)が生成される。
【0200】
この場合、電子機器の分野ではよく知られているように、画像データDやオフセットデータOの送信の最中に、各放射線検出素子7のリセット処理や、画像データdやリークデータdleakの読み出し処理を行うと、送信されるデータや読み出される画像データdやリークデータdleakが異常な値になるなど種々の不都合が生じ得る。そのため、データの送信と、リセット処理や読み出し処理とを同時に行うことは実際上できない。
【0201】
そのため、全ての画像データDやオフセットデータOの送信が完了した後、初めて、次の撮影に向けての各放射線検出素子7のリセット処理や、画像データdやリークデータdleakを読み出しての検出処理が開始される。
【0202】
このように、図36に示した従来の一連の撮影の仕方では、画像データDやオフセットデータOの送信が完了しないと次の撮影に向けての処理を開始できないため、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから、次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleが長くなっていた。
【0203】
そのため、前述したように、放射線画像撮影システムが、放射線技師等にとって使い勝手が悪く、また、患者にとっても撮影の間に待たされる時間が長くなり不便に感じられるものになってしまっていた。
【0204】
なお、放射線画像撮影システムが、放射線画像撮影装置1から送信した画像データDやオフセットデータOに基づいてコンソール58で生成した最終的な放射線画像p(図20参照)が放射線技師等により確定されない限り次の撮影を行うことができないように構成されている場合があるが、このような場合には、先の撮影から次の撮影までのサイクルタイムTcycleがさらに長くなる。
【0205】
そこで、この問題を解決するために、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50は、以下のように構成されている。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の放射線画像撮影装置1やコンソール58における処理を説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50や放射線画像撮影装置1の作用についても説明する。
【0206】
本実施形態では、図37に示すように、放射線画像撮影装置1は撮影が終了するごとに各放射線検出素子7から読み出した画像データDの中から抽出した間引きデータDtをコンソール58に送信し、コンソール58は間引きデータDtに基づくプレビュー画像p_preを表示部58aに表示する処理を繰り返すが、放射線画像撮影装置1は、オフセットデータOの取得処理後に、すぐに次の撮影に向けて、各放射線検出素子7のリセット処理や放射線の照射開始の検出処理に移行するように構成されている。
【0207】
その際、読み出された画像データDやオフセットデータOは放射線画像撮影装置1の記憶手段23に保存されたままとする。そして、一連の撮影が終了した時点で、初めて、各放射線画像撮影で得られた画像データDやオフセットデータOをコンソール58に送信するようになっている。
【0208】
すなわち、本実施形態では、各撮影ごとに放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信されるのは間引きデータDtのみであり、画像データDやオフセットデータOは、一連の撮影が終了した時点で初めてコンソール58に送信される。
【0209】
なお、プレビュー画像p_preを見た放射線技師等が、撮影がうまく行われておらず再撮影が必要であると判断して「NG」ボタン(図19参照)をクリックした場合には、前述したように、コンソール58は、間引きデータDtの撮影オーダ情報に対する対応付けを解除して間引きデータDtを抹消するとともに、放射線画像撮影装置1に抹消信号を送信するようになっている。
【0210】
そして、抹消信号を受信した放射線画像撮影装置1は、当該撮影で各放射線検出素子7から読み出された画像データDを記憶手段23中から抹消するとともに、オフセットデータOの取得処理を行っている場合には取得処理を中止し、また、オフセットデータOの取得処理によりオフセットデータOを取得した後であれば、取得したオフセットデータOを記憶手段23中から抹消する。
【0211】
このように、各撮影ごとに間引きデータDtのみを送信し、一連の撮影後に各撮影で得られた画像データDやオフセットデータOを送信するように構成することで、図37に示すように、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleを短縮することが可能となる。
【0212】
そのため、撮影を連続して行うような場合でも、短いサイクルタイムTcycleで撮影を連続して行うことが可能となり、放射線画像撮影システム50が放射線技師等にとって使い勝手が良いものとなるとともに、患者が撮影の間に待たされる時間が短くなり、患者にとっても放射線画像撮影システム50が便利なものになる。
【0213】
また、本実施形態では、上記のように、プレビュー画像p_preの表示のために放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信されるデータは、画像データDよりもデータ量が少なくされた間引きデータDtであるため、間引きデータDtの送信に要する時間が、全画像データDの送信に要する時間よりも短くなる。
【0214】
そのため、各撮影ごとに送信されるデータ(すなわち間引きデータDt)の送信時間を可能な限り短くすることが可能となり、その点においても、サイクルタイムTcycleをより短くすることが可能となっている。
【0215】
[変形例]
各撮影ごとのサイクルタイムTcycleをさらに短くするために、例えば、図37に示した本実施形態のようにオフセットデータOの読み出し処理を含むオフセットデータOの取得処理を撮影ごとに行うように構成する代わりに、オフセットデータOの取得処理を、一連の放射線画像撮影が終了した後で行うように構成することが可能である。
【0216】
すなわち、図示を省略するが、ある回の撮影で画像データDの読み出し処理を行い、間引きデータDtの送信を行った後で、図37におけるリセット→電荷蓄積→O読み出しの各処理からなるオフセットデータOの取得処理を行わずに、すぐに次の撮影に向けて各放射線検出素子7のリセット処理や放射線の照射開始の検出処理に移行するように構成することが可能である。
【0217】
このように構成すれば、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleをさらに短縮することが可能となり、放射線画像撮影システム50が放射線技師等にとってより使い勝手が良いものとなるとともに、患者が撮影の間に待たされる時間がさらに短くなり、患者にとっても放射線画像撮影システム50がさらに便利なものになる。
【0218】
前述したように、非連携方式では、放射線の照射開始を検出する検出方法1や検出方法2において、検出感度を上げるために、画像データdの読み出し処理においてTFT8をオン状態とするオン時間Tを長くしたり(検出方法1の場合。図33参照)、リークデータdleakの読み出し処理におけるパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔τを長くする(検出方法2の場合。図34参照)ように構成される場合がある。
【0219】
そのため、検出方法1の場合には、画像データdの読み出し処理で走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う検出部Pの1面分の読み出し処理に要する時間が長くなり、検出方法2の場合には、リークデータdleakの読み出し処理とともに行われる各放射線検出素子7のリセット処理で走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して行う1面分のリセット処理に要する時間が長くなる。
【0220】
その場合に、オフセットデータOの取得処理を、前述したように、放射線画像撮影前の検出処理から電荷蓄積状態を経て画像データDの読み出し処理までの一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返して行うように構成すると、オフセットデータOの読み出し処理(図37では「O読み出し」と記載されている。)前の検出処理に要する時間が長くなる。
【0221】
このように、特に非連携方式では、オン時間Tや送信間隔τを長くすると、オフセットデータOが取得されるまでの時間が長くなり、その結果としてサイクルタイムTcycleが長くなる傾向がある。しかし、上記のように、オフセットデータOの取得処理を一連の撮影が終了した後で行うように構成することで、サイクルタイムTcycleがさらに短くなるため放射線画像撮影システム50が放射線技師等にとってより使い勝手が良いものとなる等の上記の有益な効果を、より効果的に発揮させることが可能となる。
【0222】
一方、本実施形態では、上記のように、一連の放射線画像撮影が終了した後で、オフセットデータOとともに画像データDを送信するが、その際、撮影ごとの各画像データDのうち、間引きデータDtは撮影ごとにコンソール58に既に送信されている。
【0223】
そこで、一連の放射線画像撮影が終了した時点で、放射線画像撮影装置1から各撮影で得られた各画像データDのうちの間引きデータDt以外の残りの画像データDをコンソール58に送信し、コンソール58で、既に送信されている間引きデータDtと、送信されてきた残りの画像データDとをあわせて、各撮影ごとの元の画像データDを復元するように構成することが可能である。
【0224】
このように構成すれば、一連の撮影が終了した後の画像データD等の送信時間を短縮することが可能となる。そのため、特に本実施形態のようなバッテリ24(図7参照)を内蔵した放射線画像撮影装置1では、バッテリ24の電力消費をより低減することが可能となるといった利点がある。
【0225】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50および放射線画像撮影装置1によれば、連携方式で撮影を行う場合も、非連携方式で撮影を行う場合も、いずれの場合でも、一連の放射線画像撮影の最中には、放射線画像撮影装置1から間引きデータDtのみをコンソール58に送信するとともに、一連の放射線画像撮影が終了した後で、各放射線画像撮影で得られた各画像データDやオフセットデータOをコンソール58に送信するように構成した。
【0226】
そのため、撮影ごとに間引きデータDtが送信されてくるため、送信されるデータ量が少なくなり送信時間が短くなるため、コンソール58の表示部58a上に速やかに且つ的確にプレビュー画像p_preを表示することが可能となる。そのため、放射線技師等は、再撮影の要否等を迅速かつ的確に判断することが可能となる。
【0227】
また、一連の撮影の最中には画像データDやオフセットデータOを送信しないため、画像データDやオフセットデータOを送信するための時間がかからなくなり、先の撮影の際に放射線技師等が曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させてから次の撮影で放射線を照射させるまでのサイクルタイムTcycleを短縮することが可能となる。
【0228】
そのため、放射線技師等は、撮影を終えた後、即座に次の撮影の準備にとりかかることが可能となり、放射線画像撮影システム50を放射線技師等にとって使い勝手が良いものとすることが可能となる。また、患者が撮影の間に待たされる時間が短くなり、放射線画像撮影システム50を、患者にとっても便利なものとすることが可能となる。
【0229】
なお、上記の実施形態では、例えば、放射線技師等が、コンソール58上で予めこれから行う一連の放射線画像撮影の撮影回数(すなわち放射線の照射回数)等を設定するように構成することが可能である。この場合、コンソール58から撮影回数等の情報が放射線画像撮影装置1に送信されると、放射線画像撮影装置1の制御手段22はそれを記憶し、設定された回数の放射線画像撮影が行われると、すぐに画像データDやオフセットデータOのコンソール58への送信を行うように構成することが可能である。
【0230】
また、一連の撮影を終えた時点で、放射線技師等がコンソール58を操作して、放射線画像撮影装置1に送信要求を行った時点で、放射線画像撮影装置1からコンソール58に画像データDやオフセットデータOの送信を行うように構成することも可能である。
【0231】
さらに、上記の実施形態では、非連携方式の場合に、放射線画像撮影前に画像データdやリークデータdleakの読み出し処理を行い、読み出された画像データdやリークデータdleakに基づいて放射線の照射開始を検出したり、電荷蓄積状態においてリークデータdleakの読み出し処理を行って、読み出されたリークデータdleakに基づいて放射線の照射終了を検出する場合について説明した。
【0232】
しかし、上記のように構成する代わりに、前述したように、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、放射線画像撮影装置1内の配線を流れる電流の量が増加する場合があることを利用して、電流検出手段を設けて放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することも可能である。
【0233】
例えば、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、各放射線検出素子7内で電荷が発生するため、バイアス電圧が印加された放射線検出素子7の第2電極7b(図7等参照)に対する第1電極7aの電位が変化する。そのため、第2電極7bに接続されたバイアス線9やその結線10中を流れる電流の量が増大する。
【0234】
このように、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、放射線画像撮影装置1に設けられた上記のバイアス線9や結線10、走査線5、走査駆動手段15の電源回路15aとゲートドライバ15bとを結ぶ配線15d(図7参照)等の各配線中を流れる電流の値が増大する。
【0235】
そこで、この放射線の照射開始による電流の増加を利用して、図38に示すように、例えばバイアス線9の結線10がバイアス電源14に接続される位置等に電流検出手段26を設けるように構成し、電流検出手段26から出力される電流の値を監視するように構成する。そして、例えば、電流の値に閾値を設ける等して、電流の値が閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。
【0236】
また、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が終了すると、それらの配線中を流れる電流の値が低下して元の値に戻る。そこで、この電流の減少を利用して、電流の値が閾値以下に小さくなった時点で放射線の照射が終了したと判断するように構成することも可能である。
【0237】
そして、このように装置内に設けた電流検出手段26で検出された電流の値に基づいて放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始等を検出するように構成する場合にも、各撮影ごとに間引きデータDtを放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信し、一連の撮影終了後に画像データDやオフセットデータOを送信するように構成することで、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【0238】
1 放射線画像撮影装置
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段
39 コネクタ(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール
58a 表示部
D 画像データ
Dt 間引きデータ
O オフセットデータ
P 検出部
p 放射線画像
p_pre プレビュー画像
q 電荷
r 領域
【特許請求の範囲】
【請求項1】
放射線画像撮影により画像データを取得する放射線画像撮影装置と、放射線画像を表示する表示部を備えるコンソールと、を備える放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
前記コンソールとの間で信号を送受信する通信手段と、
を備え、
所定の一連の放射線画像撮影において、前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、各放射線画像撮影が終了するごとに、前記各放射線検出素子から読み出した前記画像データの中から前記画像データを所定の割合で間引いて間引きデータを作成して前記コンソールに送信し、前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記間引きデータが送信されてくると当該間引きデータに基づくプレビュー画像を前記表示部に表示する処理を繰り返し、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データを前記コンソール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2】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データのうち、前記間引きデータ以外の残りの画像データを前記コンソールに送信し、
前記コンソールは、既に送信されている前記間引きデータと、送信されてきた前記残りの画像データとをあわせて元の前記画像データを復元することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項3】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
所定の一連の放射線画像撮影において、各放射線画像撮影が終了し、前記間引きデータの前記コンソールへの送信後に、前記画像データ中に重畳されている暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータを取得するオフセットデータの取得処理を行い、
前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データとともに前記オフセットデータを前記コンソールに送信することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項4】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、前記画像データ中に重畳されている暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータを取得するオフセットデータの取得処理を行って、放射線画像撮影で得られた前記各画像データとともに前記オフセットデータを前記コンソールに送信することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項5】
前記放射線画像撮影装置における前記オフセットデータの取得処理は、放射線画像撮影における撮影前の処理から前記画像データの読み出し処理までの一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返して行われることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項6】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
コンソールとの間で信号を送受信する通信手段と、
を備え、
前記制御手段は、
所定の一連の放射線画像撮影において、各放射線画像撮影が終了するごとに、前記各放射線検出素子から読み出した前記画像データの中から前記画像データを所定の割合で間引いて間引きデータを作成して前記コンソールに送信するとともに、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データを前記コンソールに送信することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項1】
放射線画像撮影により画像データを取得する放射線画像撮影装置と、放射線画像を表示する表示部を備えるコンソールと、を備える放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
前記コンソールとの間で信号を送受信する通信手段と、
を備え、
所定の一連の放射線画像撮影において、前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、各放射線画像撮影が終了するごとに、前記各放射線検出素子から読み出した前記画像データの中から前記画像データを所定の割合で間引いて間引きデータを作成して前記コンソールに送信し、前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から前記間引きデータが送信されてくると当該間引きデータに基づくプレビュー画像を前記表示部に表示する処理を繰り返し、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データを前記コンソール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2】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データのうち、前記間引きデータ以外の残りの画像データを前記コンソールに送信し、
前記コンソールは、既に送信されている前記間引きデータと、送信されてきた前記残りの画像データとをあわせて元の前記画像データを復元することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項3】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
所定の一連の放射線画像撮影において、各放射線画像撮影が終了し、前記間引きデータの前記コンソールへの送信後に、前記画像データ中に重畳されている暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータを取得するオフセットデータの取得処理を行い、
前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データとともに前記オフセットデータを前記コンソールに送信することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項4】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、前記画像データ中に重畳されている暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータを取得するオフセットデータの取得処理を行って、放射線画像撮影で得られた前記各画像データとともに前記オフセットデータを前記コンソールに送信することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項5】
前記放射線画像撮影装置における前記オフセットデータの取得処理は、放射線画像撮影における撮影前の処理から前記画像データの読み出し処理までの一連の処理と同じ処理シーケンスを繰り返して行われることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項6】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
コンソールとの間で信号を送受信する通信手段と、
を備え、
前記制御手段は、
所定の一連の放射線画像撮影において、各放射線画像撮影が終了するごとに、前記各放射線検出素子から読み出した前記画像データの中から前記画像データを所定の割合で間引いて間引きデータを作成して前記コンソールに送信するとともに、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記所定の一連の放射線画像撮影が終了した時点で、各放射線画像撮影で得られた前記各画像データを前記コンソールに送信することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【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20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【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20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【公開番号】特開2012−152477(P2012−152477A)
【公開日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−15856(P2011−15856)
【出願日】平成23年1月28日(2011.1.28)
【出願人】(303000420)コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年8月16日(2012.8.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年1月28日(2011.1.28)
【出願人】(303000420)コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Fターム(参考)】
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