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】電荷蓄積状態に移行した状態で放射線の照射を待つタイプの放射線画像撮影装置を用いて放射線画像撮影を行う場合でも、電荷蓄積状態が不必要に長期化することを防止しつつ、撮影を的確に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は、放射線画像撮影装置1と、放射線源52を備える放射線発生装置55と、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力する開始信号入力手段58とを備え、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、各放射線検出素子7のリセット処理を行って電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段40により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、開始信号入力手段58から開始信号を受信すると、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。
【解決手段】放射線画像撮影システム50は、放射線画像撮影装置1と、放射線源52を備える放射線発生装置55と、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力する開始信号入力手段58とを備え、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、各放射線検出素子7のリセット処理を行って電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段40により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、開始信号入力手段58から開始信号を受信すると、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。
【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、放射線技師が介在して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影システムおよび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ー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、従来は支持台等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筐体内に収納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を用いて放射線画像撮影を行う手法としては、種々の手法が知られており、例えば特許文献3に記載されているような手法を採用することができる。
【0005】
すなわち、放射線画像撮影装置では、放射線画像撮影前に、各放射線検出素子7(例えば後述する図6等参照)内に残存する電荷を放出させる各放射線検出素子7のリセット処理が行われる。
【0006】
そして、例えば各放射線検出素子7のリセット処理が完了すると、放射線画像撮影装置は、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して、例えば薄膜トランジスター(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)からなる各スイッチ手段8をオフ状態とし、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生する電荷を各放射線検出素子7内に蓄積できる状態、すなわち電荷蓄積状態とする。
【0007】
放射線画像撮影装置は、電荷蓄積状態に移行して放射線の照射を受けることができる状態になると、レディーライトを点灯させて、放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを放射線技師に報知する。レディーライトは、例えば、後述するLED等からなるインジケーター40やその一部として構成することができる。
【0008】
そして、放射線技師は、放射線画像撮影装置のレディーライトが点灯したことを確認すると、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に放射線を照射させる。
【0009】
また、放射線画像撮影装置は、電荷蓄積状態に移行し、レディーライトを点灯させてから所定時間が経過すると、ゲートドライバー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、各走査線5に接続されているTFT8を順次オン状態としていきながら、各放射線検出素子7から発生した電荷を放出させて画像データDをそれぞれ読み出すように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【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】
【0011】
ところで、上記の場合、放射線画像撮影装置に対して放射線源から放射線が照射される時間は、通常、数十〜数百ミリ秒のごく短時間であるが、放射線画像撮影装置自体では、どのタイミングで放射線が照射されるかを認識することができない。そのため、電荷蓄積状態を継続している間に確実に放射線の照射が行われるようにするために、通常、電荷蓄積状態を例えば10秒間等の十分長い時間継続するように構成される。すなわち、上記の所定時間が、通常、10秒間等の時間に設定される。
【0012】
しかしながら、電荷蓄積状態、すなわち走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とする状態が長くなると、放射線検出素子7自体の熱(温度)による熱励起等により常時発生している、いわゆる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る。そして、各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量は、電荷蓄積状態が長く継続されるほど多くなる。
【0013】
そして、各放射線検出素子7内に蓄積された暗電荷の量が多くなると、その分だけ、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した、被写体の情報が担持された有益な電荷(いわゆる真の電荷)が放射線検出素子7内に蓄積できるレンジが狭まってしまうといった問題が生じ得る。
【0014】
また、このように放射線検出素子7内に蓄積できる真の電荷のレンジが狭まると、放射線検出素子7内に蓄積される電荷(暗電荷を含む。)の飽和(サチュレーション)が生じ易くなるが、電荷の飽和が生じると、放射線検出素子7内で、当該レンジと同程度の量の真の電荷が発生して飽和が生じたのか、或いは当該レンジを遥かに越える量の真の電荷が発生して飽和が生じたのかの区別がつかなくなる。
【0015】
そのため、放射線検出素子7から読み出した画像データDの値が、画像データDが取り得る最大値近傍の値(すなわちサチュレーションを起こしている画像データD)である場合に、当該放射線検出素子7内で発生した真の電荷のみに基づく真の画像データD*を復元しようとしても、上記のように、そのような放射線検出素子7では、真の電荷の発生量がどの程度かを把握できないため、真の画像データD*を復元できなくなる。
【0016】
このように、電荷蓄積状態を長時間継続すると、暗電荷の量が多くなり、修復(すなわち真の画像データD*の復元)不可能な画像データDが多く読み出されるようになってしまうといった問題が生じ得る。
【0017】
また、上記のように、放射線検出素子7内に蓄積できる真の電荷のレンジが狭まると、真の電荷に基づく真の画像データD*のデータ値が小さくならざるを得なくなる。そのため、結果的に、生成される放射線画像におけるS/N比が低下するといった問題が生じ得る。
【0018】
さらに、このような放射線画像撮影装置では、画像データDの読み出し処理の後に、画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分をオフセットデータとして読み出すオフセットデータの読み出し処理を行うように構成されている場合がある。このような場合に、上記のように電荷蓄積状態の継続時間が長くなると、リセット処理→電荷蓄積状態→画像データDの読み出し処理→リセット処理→電荷蓄積状態→オフセットデータの読み出し処理と続く一連の処理に要する時間が長くなるといった問題も生じる。
【0019】
このように一連の処理時間が長くなると、放射線画像撮影装置がバッテリーを内蔵する装置である場合には、バッテリーの電力の消費量が大きくなり、バッテリーの充電が頻繁に必要になる。そのため、バッテリーの1回の充電あたりの撮影効率が悪化するといった問題もある。
【0020】
一方、逆に、電荷蓄積状態を継続する時間を短くすると、今度は、放射線画像撮影装置が電荷蓄積状態に移行した後、まだ放射線が照射されていないにもかかわらず、或いは放射線が照射されている最中に、画像データDの読み出し処理が開始されてしまうといった事態が生じかねない。
【0021】
そして、放射線が照射されていないうちに画像データDが読み出されたり、或いは放射線が照射されている最中に画像データDの読み出し処理が開始されてしまうと、読み出される画像データDに被写体が撮影されていなかったり、適切に撮影されない等の事態が生じ、結局、再撮影が必要となる。
【0022】
しかし、このように再撮影が必要となると、被写体である患者の被曝線量が増大してしまうとともに、放射線画像撮影装置がバッテリーを内蔵する装置である場合には、やはりバッテリーの電力の消費量が大きくなり、バッテリーの1回の充電あたりの撮影効率が悪化する等の問題が生じてしまう。
【0023】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、上記のように電荷蓄積状態に移行した状態で放射線の照射を待つタイプの放射線画像撮影装置を用いて放射線画像撮影を行う場合でも、電荷蓄積状態が不必要に長期化することを的確に防止しつつ、撮影を的確に行うことが可能な放射線画像撮影システムおよびそれに用いられる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】
【0024】
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、
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を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、
外部装置と通信可能な通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して前記画像データの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を入力する開始信号入力手段と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷を除去する前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、
前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行することを特徴とする。
【発明の効果】
【0025】
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、放射線画像撮影装置の制御手段は、コンソール等の開始信号入力手段からの開始信号を受信すると、電荷蓄積状態の継続を停止して、即座に画像データDの読み出し処理に移行する。そのため、1回の放射線画像撮影に要する時間が不必要に長期化することを的確に防止することが可能となる。
【0026】
そのため、前述したような暗電荷の長期間の蓄積により悪影響が生じることを的確に回避することが可能となるとともに、放射線画像撮影装置がバッテリー内蔵型である場合には、バッテリーの電力の消耗をより低減することが可能となる。
【0027】
また、放射線源から放射線画像撮影装置に対して放射線の照射が行われた後で開始信号が送信されるため、上記のように1回の放射線画像撮影に要する時間が短縮されても、被写体が撮影された画像データDを得ることが可能となり、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。そのため、撮影時間が短縮されることで再撮影が必要になって被写体である患者の被曝線量が増大する等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図2】図1におけるX−X線に沿う断面図である。
【図3】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4】図3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5】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6】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7】撮影室等に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図8】回診車上に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図9】ケーブルが接続された状態の放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図10】放射線画像撮影装置が開始信号入力手段による制御を受けない場合の放射線画像撮影装置やコンソールにおける処理の手順および各処理が行われるタイミングを示す図である。
【図11】各放射線検出素子のリセット処理において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。
【図12】画像データの読み出し処理までの各処理において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。
【図13】画像データの中から間引きデータを抽出する仕方の一例を説明する図である。
【図14】画像データの読み出し処理までの一連の処理シーケンスが繰り返され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15】開始信号入力手段から放射線画像撮影装置に開始信号を送信する場合の放射線画像撮影装置やコンソールにおける処理の手順および各処理が行われるタイミングを示す図である。
【図16】携帯端末を開始信号入力手段として用いる場合の放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明に係る放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0030】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、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、シンチレーター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。
【0031】
[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を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体2内にシンチレーター3や基板4等で構成されるセンサーパネルSPが収納されている。
【0032】
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、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。
【0033】
また、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、コネクター39、バッテリー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ー40等が配置されている。なお、本実施形態では、インジケーター40が報知手段として機能するようになっているが、この点については後で説明する。
【0034】
また、図示を省略するが、例えば筐体2の反対側の蓋部材2C等に、アンテナ装置41(後述する図6参照)が例えば蓋部材2Cに埋め込む等して設けられている。本実施形態では、アンテナ装置41は、放射線画像撮影装置1と後述するコンソール58(図7や図8参照)等との間で信号を送受信し、コンソール58に画像データD等を送信するための通信手段として機能するようになっている。
【0035】
図2に示すように、筐体2の内部には、基台31の上面側に図示しない鉛の薄板等を介して基板4が配置され、また、基台31の下面側には、電子部品32等が配設されたPCB基板33やバッテリー24等が取り付けられている。また、基板4やシンチレーター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34が配設されている。また、本実施形態では、基台31や基板4等と筐体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35が設けられている。
【0036】
シンチレーター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、シンチレーター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3に示すように、基板4のシンチレーター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が設けられた小領域r全体、すなわち図3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ー等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図3の拡大図である図4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、シンチレーター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(本実施形態ではシンチレーター3で放射線から変換された電磁波)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4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3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3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。
【0044】
そして、各入出力端子11には、図5に示すように、後述する走査駆動手段15のゲートドライバー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。
【0045】
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のセンサーパネルSPが形成されている。なお、図5では、電子部品32等の図示が省略されている。
【0046】
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6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る。
【0047】
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。
【0048】
図6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。
【0049】
走査駆動手段15は、配線15dを介してゲートドライバー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ー15bとを備えている。
【0050】
図6に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に内蔵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ー21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図6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。
【0051】
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、読み出し回路17を駆動しない状態で、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧が順次印加され、各TFT8が順次オン状態とされる(後述する図11等参照)。そして、各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出され下流側に流出することで、各放射線検出素子7内に残存する電荷が除去されるようになっている。
【0052】
一方、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理を行う際には、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧が順次印加されて、各TFT8が順次オン状態とされる(後述する図12参照)。そして、各放射線検出素子7から電荷が放出されると、放出された電荷が読み出し回路17の増幅回路18に流れ込み、増幅回路18で、流れ込んだ電荷の量に応じた電圧値が出力される。
【0053】
そして、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後に増幅回路18から出力される電圧値をそれぞれ保持し、それらの電圧値の差分を算出し、算出した差分をアナログ値の画像データDとしてアナログマルチプレクサー21に出力する。
【0054】
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ー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。
【0055】
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ーや、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。
【0056】
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6等に示すように、制御手段22には、SRAM(Static RAM)やSDRAM(Synchronous DRAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。
【0057】
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やインジケーター40等が接続されており、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ー24が接続されている。また、バッテリー24は、前述したコネクター39に接続されており、バッテリー24の充電の際にはコネクター39を介して図示しない充電装置からバッテリー24に電力を供給することができるようになっている。
【0058】
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。
【0059】
[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50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システム50の構成例を示す図である。図7では、放射線画像撮影システム50が撮影室R1内等に構築されている場合が示されている。
【0060】
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7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。
【0061】
図7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。
【0062】
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(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(アクセスポイントともいう。)53が設けられている。
【0063】
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、コンソール58と放射線発生装置55等の間で通信を行う場合に、コンソール58からのLAN(Local Area Network)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。
【0064】
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。
【0065】
放射線発生装置55は、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ー等を調整したり、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行うようになっている。
【0066】
また、本実施形態では、放射線発生装置55は、設定された撮影条件に応じて、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。なお、前述したように、通常の撮影の場合、放射線源52から放射線を照射させる時間は、通常、数十〜数百ミリ秒程度に設定される。
【0067】
図7に示すように、本実施形態では、コンピューター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が、放射線発生装置55の曝射スイッチ56の近傍に設置されることが好ましい。
【0068】
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、図示しないマウスやキーボード等の入力手段を備えている。なお、表示部58をタッチパネル等で構成し、放射線技師が表示部58aにタッチすることで指示等を入力するように構成することも可能である。また、コンソール58には、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続され、或いは内蔵されている。
【0069】
本実施形態では、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から画像データD等が送信されてくると、画像データD等に基づいて放射線画像pを生成するようになっている。
【0070】
また、本実施形態では、コンソール58は、開始信号入力手段として機能するようになっており、放射線源52から放射線画像撮影装置1に対して放射線を照射させた放射線技師により入力手段が操作されて、放射線画像撮影装置1に放射線を照射した旨の入力が行われると、放射線画像撮影装置に対して、電荷蓄積状態を中断して画像データDの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を送信するように構成されているが、この点については後で詳しく説明する。
【0071】
一方、放射線画像撮影装置1は、図8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8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。
【0072】
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8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。
【0073】
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。
【0074】
また、この場合、無線アンテナ53が設けられた中継器54が放射線発生装置55内に内蔵されており、上記と同様に、中継器54が放射線発生装置55とコンソール58との間の通信や、放射線画像撮影装置1とコンソール58との間の通信や画像データDの送信等を中継するようになっている。
【0075】
なお、図7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。
【0076】
また、図8に示した放射線画像撮影システム50の場合、放射線画像撮影装置1からコンソール58に対して画像データD等を送信する際に、上記のように、アンテナ装置41を介して無線方式で送信するように構成することも可能であり、また、例えば図9に示すように、放射線画像撮影装置1のコネクター39に、ケーブルCaのコネクターCを接続する等して有線方式で送信するように構成することも可能である。
【0077】
さらに、図8に示した放射線画像撮影システム50の場合、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を送信する等して放射線画像撮影装置1における処理を制御するコンソール58は、回診車71に搭載されたコンソール58であるが、放射線画像撮影装置1から画像データD等を送信し、画像データD等に基づいて放射線画像pを生成するコンソールは放射線画像pの生成処理機能を有する別のコンソールであってもよい。
【0078】
[開始信号入力手段の制御を受けない場合の放射線画像撮影装置における処理について]
ここで、本実施形態での開始信号入力手段としてのコンソール58による制御を受けない場合の放射線画像撮影装置1における通常の処理および放射線画像撮影システム50における処理について説明する。
【0079】
[画像データDの読み出し処理までの各処理について]
放射線画像撮影装置1は、電源スイッチ37(図1参照)が操作されてオン状態になったり、或いは、切替スイッチ38が操作される等していわゆるスリープ(sleep)状態からいわゆる覚醒(wake up)状態に遷移させる等すると、図10に示すように、各放射線検出素子7のリセット処理を開始するようになっている。
【0080】
各放射線検出素子7のリセット処理では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、例えば図11に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15b(図6参照)から検出部Pの1面分の走査線5の各ラインL1〜Lxに対してオン電圧を順次印加させ、各TFT8のゲート電極8gにオン電圧を順次印加させてTFT8をオン状態として、各放射線検出素子7内に残存する電荷をそれぞれ信号線6に放出させる。
【0081】
本実施形態では、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、予め設定された所定回数分(すなわち所定の面数分)繰り返して行うようになっている。
【0082】
なお、この各放射線検出素子7のリセット処理において、図11に示したように、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加する代わりに、例えば、図示を省略するが、ゲートドライバー15bから全ての走査線5にオン電圧を一斉に印加して、全ての放射線検出素子7から同時に一斉に電荷を放出させるように構成することも可能である。
【0083】
そして、制御手段22は、所定回数分の各放射線検出素子7のリセット処理を完了すると、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させて各TFT8をオフ状態とさせ、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生する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。
【0084】
また、制御手段22は、電荷蓄積状態に移行させるとともに、本実施形態における報知手段であるインジケーター40(図1や図6参照)を点灯させる。そして、このようにインジケーター40を点灯させることで、放射線技師に、放射線画像撮影装置1が放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知するようになっている。
【0085】
放射線技師は、報知手段であるインジケーター40が点灯されたことを確認すると、放射線発生装置55の曝射スイッチ56(図7や図8参照)を操作して、放射線画像撮影装置1に対して放射線源52から放射線を照射させる(図10における照射開始および照射終了参照)。なお、これ以前に、放射線技師は放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填したり患者の身体にあてがう等して、放射線画像撮影装置1のポジショニングを済ませておく。
【0086】
一方、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、電荷蓄積状態に移行し、インジケーター40を点灯させてから所定時間が経過した時点で、図12に示すように、ゲートドライバー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から画像データDをそれぞれ読み出す画像データDの読み出し処理を行う。
【0087】
なお、図12中の斜線は、その期間に放射線が照射されたことを表す。また、この場合、上記の所定時間、すなわち電荷蓄積状態の継続時間が、例えば10秒間等の時間に予め設定されることは前述した通りである。
【0088】
[画像データDの読み出し処理後の各処理について]
[間引きデータの送信およびプレビュー画像の生成、表示]
本実施形態では、上記のようにして画像データDの読み出し処理を終了すると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図10に示すように、コンソール58に対して間引きデータDtを送信するようになっている。そして、コンソール58は、送信されてきた間引きデータDtに基づいて、表示部58a上にプレビュー画像p_preを表示するようになっている。
【0089】
これは、撮影した画像データD中に被写体が適切に撮影されているか否かを、放射線画像pを生成する前に事前に確認するための処理である。放射線技師がプレビュー画像p_preを確認して、被写体が適切に撮影されていないと判断した場合には、放射線画像撮影装置1での一連の処理が停止され、各放射線検出素子7のリセット処理が再開されて再撮影が行われることになる。
【0090】
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、プレビュー画像用のデータとして、読み出した画像データ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をコンソール58に送信するようになっている。
【0091】
例えば図13に示すように、検出部P(図3や図6参照)のn行、m列目の放射線検出素子7(n,m)から読み出された画像データDをD(n,m)で表すとすると、制御手段22は、読み出した画像データD(n,m)の中から、例えば図中に斜線を付して示すように予め所定本数(図13の場合は4本)の走査線5の各ラインL1〜Lxごとに1本の割合で指定された走査線5に接続されている各放射線検出素子7から読み出された画像データD(n,m)を抽出して、間引きデータDtとする。
【0092】
そして、制御手段22は、このようにして抽出した間引きデータDtをコンソール58に送信するようになっている。なお、間引きデータDtや後述する画像データD等をコンソール58に送信する際には、間引きデータDt等は圧縮されて送信される。
【0093】
また、コンソール58は、上記のように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、間引きデータDtが圧縮されている場合には適宜伸長して元の間引きデータDtを復元した後、それに基づいてプレビュー画像p_preを生成し、生成したプレビュー画像p_preを表示部58a上に表示させるようになっている。
【0094】
なお、間引きデータDtには、後述する画像データDの場合と同様に、暗電荷に起因するオフセット分が重畳されている。そのため、プレビュー画像p_preの生成のために、間引きデータDtからオフセット分を減算することが必要となるが、図10に示したように、間引きデータDtがコンソール58に送信された時点では、上記のオフセット分に相当する当該撮影におけるオフセットデータOはコンソール58には送信されていない。
【0095】
そこで、間引きデータDtから減算する上記のオフセット分として、例えば、前回の撮影で得られたオフセットデータOを用いるように構成することが可能である。また、例えば、プレビュー画像p_pre生成用のオフセット分を、予めコンソール58で各放射線検出素子7ごとに用意しておくように構成することも可能である。
【0096】
そして、プレビュー画像p_preの生成処理においては、コンソール58は、間引きデータDtから上記のオフセット分を減算した値を対数変換する等の簡易な処理を施した後、速やかに生成したプレビュー画像p_preを表示部58a上に表示するようになっている。
【0097】
[オフセットデータの読み出し処理]
一方、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図10に示すように、画像データDの読み出し処理を終了すると、続いて、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。
【0098】
このオフセットデータOの読み出し処理は、前述したように、画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分を、各放射線検出素子7ごとにオフセットデータOとして読み出す処理である。そして、オフセットデータOの読み出し処理は、例えば図14に示すように、画像データDの読み出し処理後に、図12に示した画像データDの読み出し処理までの処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返して行われることが好ましい。
【0099】
すなわち、放射線画像撮影前のリセット処理から、電荷蓄積状態への移行を経て、画像データDの読み出し処理が行われるまでの処理シーケンス(すなわちゲートドライバー15bから各走査線5へのオン電圧の印加や各読み出し回路17での読み出し動作等)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ことが望ましい。なお、この場合、オフセットデータOは、上記のように暗電荷に起因するデータのみを読み出す処理であるため、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で行われる。
【0100】
この場合、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図14参照)は、画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図12参照)と同じ時間だけ、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で継続されるように構成される。このように構成する理由について、以下、説明する。
【0101】
画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分や、オフセットデータOは、電荷蓄積状態への移行前にTFT8がオフ状態とされてから画像データDやオフセットデータOの読み出し処理でTFT8にオン電圧が印加されるまでの時間(以下、実効蓄積時間という。)が同じ時間であれば、同じ値が読み出される。
【0102】
また、実効蓄積時間が変わると、オフセット分やオフセットデータOは実効蓄積時間に依存して変動する。そして、本発明者らの研究では、その際、オフセット分やオフセットデータOの大きさと実効蓄積時間との関係が必ずしも線形の関係にはならないことが分かっている。
【0103】
しかし、上記のように、オフセットデータOの読み出し処理を、画像データDの読み出し処理までの処理シーケンス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、走査線5の各ラインL1〜Lxごとに、画像データDの読み出し処理における実効蓄積時間と、オフセットデータOの読み出し処理における実効蓄積時間が同じになる。
【0104】
そのため、画像データDに重畳されてい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とが同じ値になる。そのため、後の画像処理で、画像データDからオフセットデータOを減算するように構成すれば、画像データDに重畳されてい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とが的確に相殺され、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に起因する真の画像データD*を算出することが可能となる。そのため、上記のように構成することが望ましいのである。
【0105】
なお、画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に行われる各放射線検出素子7のリセット処理は、図14に示すように、1面分のリセット処理Rm(図11参照)を1面分だけ行えば十分である場合が多いが、放射線画像撮影装置1によっては、或いは撮影で比較的大きな線量の放射線を照射した場合等には、1面分のリセット処理Rmを数面分行うように構成することも可能である。
【0106】
[残りの画像データ等の送信および放射線画像の生成]
本実施形態では、上記のオフセットデータOの読み出し処理が終了すると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図10に示すように、上記の間引きデータDt以外の残りの画像データDとオフセットデータOをコンソール58に送信するようになっている。
【0107】
そして、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から残りの画像データDとオフセットデータOが送信されてくると、各放射線検出素子7ごとに画像データDからオフセットデータOを減算して、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷のみに起因する真の画像データD*を算出する。
【0108】
そして、算出した真の画像データ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画像処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。
【0109】
コンソール58は、放射線画像pを生成すると、それを記憶手段59に保存するようになっている。また、コンソール58は、必要に応じて、生成した放射線画像pを表示部58aに表示したり、システム内或いはシステム外の画像表示装置や他のシステムに生成した放射線画像pのデータを転送する等の処理を適宜行うようになっている。
【0110】
[開始信号入力手段から放射線画像撮影装置への開始信号の送信等について]
しかし、このように構成されているだけでは、前述したように、電荷蓄積状態の継続時間が長期間になり、その間に各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量が増大して、前述したような種々の問題が発生する可能性がある。
【0111】
また、上記のように電荷蓄積状態の継続時間が長くなると、1回の撮影に要する時間が長くなり、バッテリー内蔵の放射線画像撮影装置1では、バッテリー24の電力の消費量が大きくなり、バッテリー24の1回の充電あたりの撮影効率が悪化するといった問題が発生する可能性がある。
【0112】
以下、このような問題が発生することを防止するための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における構成等について説明する。また、本実施形態に放射線画像撮影システム50や放射線画像撮影装置1の作用についてもあわせて説明する。
【0113】
上記の問題が発生することを防止するために、本実施形態では、図15に示すように、放射線画像撮影装置1の報知手段であるインジケーター40が点灯して放射線画像撮影装置1が放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを認識した放射線技師が、放射線発生装置55の曝射スイッチ56(図7や図8参照)を操作して放射線源52からの放射線の照射を行わせると、コンソール58の入力手段を操作して、コンソール58に対して放射線画像撮影装置1に放射線を照射した旨の入力を行うようになっている。
【0114】
なお、この場合、入力手段として、コンソール58の図示しないマウスやキーボード、或いはタッチパネル状に構成されたコンソール58の表示部58a等を用いるように構成することも可能であり、また、別途、簡単に操作できる押しボタン等の入力手段を新たにコンソール58に設けることも可能である。
【0115】
そして、コンソール58は、入力手段を介して上記の入力がなされると、放射線画像撮影装置1に対して、画像データDの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を送信するようになっている。
【0116】
すなわち、本実施形態では、コンソール58が、放射線画像撮影装置1に対して画像データDの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を入力する開始信号入力手段として機能するようになっている。
【0117】
なお、開始信号入力手段として、コンソール58とは別の装置等を用いるように構成する場合については、後で説明する。また、上記の場合、コンソール58から放射線画像撮影装置1への開始信号の送信は、放射線画像撮影装置1の通信手段としてのアンテナ装置41(図6参照)を介して行われる。
【0118】
そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、コンソール58から上記の開始信号を受信すると、図15に示すように、電荷蓄積状態の継続を停止して、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なっている。なお、画像データDの読み出し処理やその後の間引きデータDtのコンソール58への送信処理等は、上記と同様にして行われる。
【0119】
ところで、放射線画像撮影装置1における画像データDの読み出し処理を、上記のようにコンソール58から送信されてくる開始信号をトリガーとして開始するように構成すると、曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させた放射線技師がコンソール58の入力手段の操作をし忘れたような場合、放射線画像撮影装置1では、電荷蓄積状態が継続し、いつまで経っても画像データDの読み出し処理を開始できなくなる。
【0120】
そこで、本実施形態では、このような事態が生じることを回避するために、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、報知手段であるインジケーター40を点灯させて電荷蓄積状態に移行させると同時に、経過時間tのカウントを開始するようになっている。経過時間tのカウントは、例えば、1クロックに1ずつカウント数をインクリメントする等して行われる。
【0121】
そして、電荷蓄積状態に移行してから予め設定された所定時間が経過する前に、すなわち上記のカウント数が予め設定された所定時間(例えば10秒)に相当するカウント数に達する前に、コンソール58から上記の開始信号を受信した場合には、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図15に示したように、経過時間tが上記の所定時間に達していなくても、即座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。
【0122】
また、電荷蓄積状態に移行してから予め設定された所定時間が経過しても、すなわち上記のカウント数が予め設定された所定時間(例えば10秒)に相当するカウント数になっても、コンソール58から上記の開始信号を受信しない場合には、制御手段22は、図10に示したように、所定時間が経過した時点で、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なっている。
【0123】
一方、本実施形態では、前述したように、オフセットデータOの読み出し処理(図14参照)を、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理から画像データDの読み出し処理(図12参照)までの処理シーケンスを繰り返して行うように構成されている。そして、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図14参照)は、画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図12参照)と同じ時間だけ、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で継続されるように構成されている。
【0124】
そこで、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態においてカウントした電荷蓄積状態の継続時間(すなわちそれに相当するカウント数)をメモリーに記憶しておき、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態では、メモリーに記憶した上記の継続時間だけ電荷蓄積状態を継続させた後(すなわちオフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態に移行してから上記の継続時間に相当するカウント数になるまで電荷蓄積状態を継続させた後)、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。
【0125】
本実施形態のように構成すると、以下のような作用効果が得られる。
【0126】
図10に示したように、放射線画像撮影装置1でコンソール58からの制御すなわち開始信号の送信による制御を受けずに放射線画像撮影を行う場合、前述したように、電荷蓄積状態を継続している間に確実に放射線の照射が行われるようにするために、電荷蓄積状態が例えば10秒間等の比較的長い時間に設定される。
【0127】
そのため、電荷蓄積状態が長期化し、上記のような電荷蓄積状態の継続時間の長期化による暗電荷の蓄積量の増大や、1回の撮影に要する時間が長くなる等の問題が生じる可能性があった。
【0128】
それに対し、本実施形態のように(図15参照)、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理を終えて電荷蓄積状態に移行した後、コンソール58から開始信号を受信した時点で電荷蓄積状態の継続を停止して即座に画像データDの読み出し処理に移行するように構成すると、電荷蓄積状態は、制御手段22が報知手段であるインジケーター40を点灯させてから、曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させた放射線技師がコンソール58の入力手段に対して入力操作を行うまでの時間だけ継続されるようになる。
【0129】
そのため、本実施形態のように構成することで、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が終了した後で電荷蓄積状態が長い時間継続すること(図10参照)が的確に防止され、放射線の照射後、速やかに電荷蓄積状態を停止することが可能となり、電荷蓄積状態が不必要に長期化することが的確に防止される。
【0130】
また、そのため、上記のような電荷蓄積状態の継続時間の長期化による暗電荷の蓄積量の増大や、1回の撮影に要する時間が長くなる等の問題が生じることが回避され、1回の撮影をより短時間で行うことが可能となる。
【0131】
また、本実施形態のように構成すると、放射線画像撮影装置1に放射線を照射した後、放射線技師がコンソール58を操作することで放射線画像撮影装置1に開始信号を送信して画像データDの読み出し処理が開始される。
【0132】
そのため、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前や照射されている最中に画像データDの読み出し処理が開始されてしまい、被写体が適切に撮影されていない画像データDが得られることが回避される。そのため、少なくとも上記のように撮影時間が短縮されることによる再撮影の必要性は生じなくなる。
【0133】
そして、放射線画像撮影装置1に放射線が照射され、被写体が的確に撮影された後で画像データDの読み出し処理が行われるようになるため、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。
【0134】
このように、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によれば、1回の放射線画像撮影に要する時間をより短縮することが可能となり、暗電荷の長期間の蓄積による悪影響を回避したり、バッテリー24の電力の消耗をより低減することが可能となる。
【0135】
また、それとともに、撮影に要する時間が短縮されても放射線画像撮影は的確に行われるため、少なくとも撮影時間の短縮による再撮影が不要になり、被写体である患者の被曝線量を低減し、患者の負担を軽減することが可能となる。
【0136】
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や放射線画像撮影装置1によれば、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、コンソール58からの開始信号を受信すると、電荷蓄積状態の継続を停止して、即座に画像データDの読み出し処理に移行する。
【0137】
そのため、1回の放射線画像撮影に要する時間が不必要に長期化することを的確に防止することが可能となる。そのため、前述したような暗電荷の長期間の蓄積により悪影響が生じることを的確に回避することが可能となるとともに、放射線画像撮影装置1がバッテリー内蔵型である場合には、バッテリー24の電力の消耗をより低減することが可能となる。
【0138】
また、放射線発生装置55の放射線源52から放射線画像撮影装置1に対して放射線の照射が行われた後で開始信号が送信されるため、上記のように1回の放射線画像撮影に要する時間が短縮されても、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。そのため、撮影時間が短縮されることで再撮影が必要になって被写体である患者の被曝線量が増大する等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
【0139】
なお、上記の実施形態では、放射線発生装置55の曝射スイッチ56を操作した放射線技師が、続いてコンソール58の入力手段を操作してコンソール58から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信させる場合について説明したが、例えば、曝射スイッチ56に、放射線技師により曝射スイッチ56が操作されたことを検出する検出手段を設け、それを入力手段としてコンソール58から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信するように構成することも可能である。
【0140】
このように構成すれば、放射線技師がわざわざコンソール58の入力手段を操作しなくてもよくなり、放射線技師にとって放射線画像撮影システムが使い易くなる。しかし、この場合、曝射スイッチ56が操作させると同時に開始信号が送信されてしまうと、放射線源52から放射線を照射している最中に放射線画像撮影装置1で画像データDの読み出し処理が開始されることになりかねない。
【0141】
そこで、このように構成する場合には、曝射スイッチ56が操作されたことを検出した信号が検出手段からコンソール58に入力された後、例えば1秒等の所定の時間が経過した後でコンソール58から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信するように構成することが望ましい。
【0142】
一方、例えば図16に示すように、放射線技師Eに携帯端末60を携帯させ、携帯端末60を、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力する開始信号入力手段として用いるように構成することも可能である。
【0143】
この場合、曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させた放射線技師Eが携帯端末60を操作することで、携帯端末60から放射線画像撮影装置1に開始信号を直接送信して入力するように構成することも可能である。また、携帯端末60から送信された開始信号を、一旦、中継器54(図7や図16参照)で中継して、放射線画像撮影装置1に送信して入力するように構成することも可能である。
【0144】
また、中継器54自体に、例えばボタン式のスイッチを設けておき、放射線を照射させた放射線技師Eが、中継器54のスイッチを操作することで、例えば無線アンテナ53から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信して入力するように構成することも可能である。この場合は、中継器54が開始信号入力手段として機能することになる。
【0145】
さらに、放射線を照射させた放射線技師Eが、例えば切替スイッチ38(図1参照)等の放射線画像撮影装置1のスイッチを操作することにより、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力するように構成することも可能である。この場合は、切替スイッチ38等の放射線画像撮影装置1のスイッチが開始信号入力手段として機能することになる。
【0146】
そして、いずれの場合も、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、開始信号を受信すると、上記のように、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される。
【0147】
なお、開始信号入力手段として、コンソール58や携帯端末60、中継器54、放射線画像撮影装置1の切替スイッチ38等のスイッチのいずれかを用いるように構成することも可能であるが、それらのうちの複数或いは全てを開始信号入力手段として用い、放射線技師Eがいずれの開始信号入力手段からも放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力することができるように構成することも可能である。
【0148】
また、本発明が上記の実施形態に限定されず、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0149】
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
38 切替スイッチ(スイッチ、開始信号入力手段)
40 インジケーター(報知手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
52 放射線源
54 中継器(開始信号入力手段)
55 放射線発生装置
58 コンソール(開始信号入力手段)
60 携帯端末(開始信号入力手段)
D 画像データ
O オフセットデータ
r 小領域
t 経過時間
【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、放射線技師が介在して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影システムおよび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ー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、従来は支持台等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筐体内に収納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を用いて放射線画像撮影を行う手法としては、種々の手法が知られており、例えば特許文献3に記載されているような手法を採用することができる。
【0005】
すなわち、放射線画像撮影装置では、放射線画像撮影前に、各放射線検出素子7(例えば後述する図6等参照)内に残存する電荷を放出させる各放射線検出素子7のリセット処理が行われる。
【0006】
そして、例えば各放射線検出素子7のリセット処理が完了すると、放射線画像撮影装置は、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して、例えば薄膜トランジスター(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)からなる各スイッチ手段8をオフ状態とし、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生する電荷を各放射線検出素子7内に蓄積できる状態、すなわち電荷蓄積状態とする。
【0007】
放射線画像撮影装置は、電荷蓄積状態に移行して放射線の照射を受けることができる状態になると、レディーライトを点灯させて、放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを放射線技師に報知する。レディーライトは、例えば、後述するLED等からなるインジケーター40やその一部として構成することができる。
【0008】
そして、放射線技師は、放射線画像撮影装置のレディーライトが点灯したことを確認すると、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に放射線を照射させる。
【0009】
また、放射線画像撮影装置は、電荷蓄積状態に移行し、レディーライトを点灯させてから所定時間が経過すると、ゲートドライバー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、各走査線5に接続されているTFT8を順次オン状態としていきながら、各放射線検出素子7から発生した電荷を放出させて画像データDをそれぞれ読み出すように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【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】
【0011】
ところで、上記の場合、放射線画像撮影装置に対して放射線源から放射線が照射される時間は、通常、数十〜数百ミリ秒のごく短時間であるが、放射線画像撮影装置自体では、どのタイミングで放射線が照射されるかを認識することができない。そのため、電荷蓄積状態を継続している間に確実に放射線の照射が行われるようにするために、通常、電荷蓄積状態を例えば10秒間等の十分長い時間継続するように構成される。すなわち、上記の所定時間が、通常、10秒間等の時間に設定される。
【0012】
しかしながら、電荷蓄積状態、すなわち走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とする状態が長くなると、放射線検出素子7自体の熱(温度)による熱励起等により常時発生している、いわゆる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る。そして、各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量は、電荷蓄積状態が長く継続されるほど多くなる。
【0013】
そして、各放射線検出素子7内に蓄積された暗電荷の量が多くなると、その分だけ、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した、被写体の情報が担持された有益な電荷(いわゆる真の電荷)が放射線検出素子7内に蓄積できるレンジが狭まってしまうといった問題が生じ得る。
【0014】
また、このように放射線検出素子7内に蓄積できる真の電荷のレンジが狭まると、放射線検出素子7内に蓄積される電荷(暗電荷を含む。)の飽和(サチュレーション)が生じ易くなるが、電荷の飽和が生じると、放射線検出素子7内で、当該レンジと同程度の量の真の電荷が発生して飽和が生じたのか、或いは当該レンジを遥かに越える量の真の電荷が発生して飽和が生じたのかの区別がつかなくなる。
【0015】
そのため、放射線検出素子7から読み出した画像データDの値が、画像データDが取り得る最大値近傍の値(すなわちサチュレーションを起こしている画像データD)である場合に、当該放射線検出素子7内で発生した真の電荷のみに基づく真の画像データD*を復元しようとしても、上記のように、そのような放射線検出素子7では、真の電荷の発生量がどの程度かを把握できないため、真の画像データD*を復元できなくなる。
【0016】
このように、電荷蓄積状態を長時間継続すると、暗電荷の量が多くなり、修復(すなわち真の画像データD*の復元)不可能な画像データDが多く読み出されるようになってしまうといった問題が生じ得る。
【0017】
また、上記のように、放射線検出素子7内に蓄積できる真の電荷のレンジが狭まると、真の電荷に基づく真の画像データD*のデータ値が小さくならざるを得なくなる。そのため、結果的に、生成される放射線画像におけるS/N比が低下するといった問題が生じ得る。
【0018】
さらに、このような放射線画像撮影装置では、画像データDの読み出し処理の後に、画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分をオフセットデータとして読み出すオフセットデータの読み出し処理を行うように構成されている場合がある。このような場合に、上記のように電荷蓄積状態の継続時間が長くなると、リセット処理→電荷蓄積状態→画像データDの読み出し処理→リセット処理→電荷蓄積状態→オフセットデータの読み出し処理と続く一連の処理に要する時間が長くなるといった問題も生じる。
【0019】
このように一連の処理時間が長くなると、放射線画像撮影装置がバッテリーを内蔵する装置である場合には、バッテリーの電力の消費量が大きくなり、バッテリーの充電が頻繁に必要になる。そのため、バッテリーの1回の充電あたりの撮影効率が悪化するといった問題もある。
【0020】
一方、逆に、電荷蓄積状態を継続する時間を短くすると、今度は、放射線画像撮影装置が電荷蓄積状態に移行した後、まだ放射線が照射されていないにもかかわらず、或いは放射線が照射されている最中に、画像データDの読み出し処理が開始されてしまうといった事態が生じかねない。
【0021】
そして、放射線が照射されていないうちに画像データDが読み出されたり、或いは放射線が照射されている最中に画像データDの読み出し処理が開始されてしまうと、読み出される画像データDに被写体が撮影されていなかったり、適切に撮影されない等の事態が生じ、結局、再撮影が必要となる。
【0022】
しかし、このように再撮影が必要となると、被写体である患者の被曝線量が増大してしまうとともに、放射線画像撮影装置がバッテリーを内蔵する装置である場合には、やはりバッテリーの電力の消費量が大きくなり、バッテリーの1回の充電あたりの撮影効率が悪化する等の問題が生じてしまう。
【0023】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、上記のように電荷蓄積状態に移行した状態で放射線の照射を待つタイプの放射線画像撮影装置を用いて放射線画像撮影を行う場合でも、電荷蓄積状態が不必要に長期化することを的確に防止しつつ、撮影を的確に行うことが可能な放射線画像撮影システムおよびそれに用いられる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】
【0024】
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、
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を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、
外部装置と通信可能な通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して前記画像データの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を入力する開始信号入力手段と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷を除去する前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、
前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行することを特徴とする。
【発明の効果】
【0025】
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、放射線画像撮影装置の制御手段は、コンソール等の開始信号入力手段からの開始信号を受信すると、電荷蓄積状態の継続を停止して、即座に画像データDの読み出し処理に移行する。そのため、1回の放射線画像撮影に要する時間が不必要に長期化することを的確に防止することが可能となる。
【0026】
そのため、前述したような暗電荷の長期間の蓄積により悪影響が生じることを的確に回避することが可能となるとともに、放射線画像撮影装置がバッテリー内蔵型である場合には、バッテリーの電力の消耗をより低減することが可能となる。
【0027】
また、放射線源から放射線画像撮影装置に対して放射線の照射が行われた後で開始信号が送信されるため、上記のように1回の放射線画像撮影に要する時間が短縮されても、被写体が撮影された画像データDを得ることが可能となり、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。そのため、撮影時間が短縮されることで再撮影が必要になって被写体である患者の被曝線量が増大する等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図2】図1におけるX−X線に沿う断面図である。
【図3】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4】図3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5】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6】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7】撮影室等に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図8】回診車上に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【図9】ケーブルが接続された状態の放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。
【図10】放射線画像撮影装置が開始信号入力手段による制御を受けない場合の放射線画像撮影装置やコンソールにおける処理の手順および各処理が行われるタイミングを示す図である。
【図11】各放射線検出素子のリセット処理において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。
【図12】画像データの読み出し処理までの各処理において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。
【図13】画像データの中から間引きデータを抽出する仕方の一例を説明する図である。
【図14】画像データの読み出し処理までの一連の処理シーケンスが繰り返され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15】開始信号入力手段から放射線画像撮影装置に開始信号を送信する場合の放射線画像撮影装置やコンソールにおける処理の手順および各処理が行われるタイミングを示す図である。
【図16】携帯端末を開始信号入力手段として用いる場合の放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明に係る放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0030】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、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、シンチレーター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。
【0031】
[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を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体2内にシンチレーター3や基板4等で構成されるセンサーパネルSPが収納されている。
【0032】
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、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。
【0033】
また、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、コネクター39、バッテリー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ー40等が配置されている。なお、本実施形態では、インジケーター40が報知手段として機能するようになっているが、この点については後で説明する。
【0034】
また、図示を省略するが、例えば筐体2の反対側の蓋部材2C等に、アンテナ装置41(後述する図6参照)が例えば蓋部材2Cに埋め込む等して設けられている。本実施形態では、アンテナ装置41は、放射線画像撮影装置1と後述するコンソール58(図7や図8参照)等との間で信号を送受信し、コンソール58に画像データD等を送信するための通信手段として機能するようになっている。
【0035】
図2に示すように、筐体2の内部には、基台31の上面側に図示しない鉛の薄板等を介して基板4が配置され、また、基台31の下面側には、電子部品32等が配設されたPCB基板33やバッテリー24等が取り付けられている。また、基板4やシンチレーター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34が配設されている。また、本実施形態では、基台31や基板4等と筐体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35が設けられている。
【0036】
シンチレーター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、シンチレーター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3に示すように、基板4のシンチレーター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が設けられた小領域r全体、すなわち図3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ー等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図3の拡大図である図4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、シンチレーター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(本実施形態ではシンチレーター3で放射線から変換された電磁波)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4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3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3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。
【0044】
そして、各入出力端子11には、図5に示すように、後述する走査駆動手段15のゲートドライバー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。
【0045】
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のセンサーパネルSPが形成されている。なお、図5では、電子部品32等の図示が省略されている。
【0046】
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6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る。
【0047】
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。
【0048】
図6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。
【0049】
走査駆動手段15は、配線15dを介してゲートドライバー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ー15bとを備えている。
【0050】
図6に示すように、各信号線6は、読み出しIC16内に内蔵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ー21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図6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。
【0051】
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、読み出し回路17を駆動しない状態で、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧が順次印加され、各TFT8が順次オン状態とされる(後述する図11等参照)。そして、各TFT8を介して各放射線検出素子7から電荷が信号線6に放出され下流側に流出することで、各放射線検出素子7内に残存する電荷が除去されるようになっている。
【0052】
一方、各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理を行う際には、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧が順次印加されて、各TFT8が順次オン状態とされる(後述する図12参照)。そして、各放射線検出素子7から電荷が放出されると、放出された電荷が読み出し回路17の増幅回路18に流れ込み、増幅回路18で、流れ込んだ電荷の量に応じた電圧値が出力される。
【0053】
そして、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後に増幅回路18から出力される電圧値をそれぞれ保持し、それらの電圧値の差分を算出し、算出した差分をアナログ値の画像データDとしてアナログマルチプレクサー21に出力する。
【0054】
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ー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。
【0055】
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ーや、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。
【0056】
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6等に示すように、制御手段22には、SRAM(Static RAM)やSDRAM(Synchronous DRAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。
【0057】
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やインジケーター40等が接続されており、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ー24が接続されている。また、バッテリー24は、前述したコネクター39に接続されており、バッテリー24の充電の際にはコネクター39を介して図示しない充電装置からバッテリー24に電力を供給することができるようになっている。
【0058】
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。
【0059】
[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50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システム50の構成例を示す図である。図7では、放射線画像撮影システム50が撮影室R1内等に構築されている場合が示されている。
【0060】
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7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。
【0061】
図7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。
【0062】
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(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(アクセスポイントともいう。)53が設けられている。
【0063】
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、コンソール58と放射線発生装置55等の間で通信を行う場合に、コンソール58からのLAN(Local Area Network)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。
【0064】
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。
【0065】
放射線発生装置55は、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ー等を調整したり、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行うようになっている。
【0066】
また、本実施形態では、放射線発生装置55は、設定された撮影条件に応じて、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。なお、前述したように、通常の撮影の場合、放射線源52から放射線を照射させる時間は、通常、数十〜数百ミリ秒程度に設定される。
【0067】
図7に示すように、本実施形態では、コンピューター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が、放射線発生装置55の曝射スイッチ56の近傍に設置されることが好ましい。
【0068】
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、図示しないマウスやキーボード等の入力手段を備えている。なお、表示部58をタッチパネル等で構成し、放射線技師が表示部58aにタッチすることで指示等を入力するように構成することも可能である。また、コンソール58には、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続され、或いは内蔵されている。
【0069】
本実施形態では、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から画像データD等が送信されてくると、画像データD等に基づいて放射線画像pを生成するようになっている。
【0070】
また、本実施形態では、コンソール58は、開始信号入力手段として機能するようになっており、放射線源52から放射線画像撮影装置1に対して放射線を照射させた放射線技師により入力手段が操作されて、放射線画像撮影装置1に放射線を照射した旨の入力が行われると、放射線画像撮影装置に対して、電荷蓄積状態を中断して画像データDの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を送信するように構成されているが、この点については後で詳しく説明する。
【0071】
一方、放射線画像撮影装置1は、図8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8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。
【0072】
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8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。
【0073】
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。
【0074】
また、この場合、無線アンテナ53が設けられた中継器54が放射線発生装置55内に内蔵されており、上記と同様に、中継器54が放射線発生装置55とコンソール58との間の通信や、放射線画像撮影装置1とコンソール58との間の通信や画像データDの送信等を中継するようになっている。
【0075】
なお、図7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。
【0076】
また、図8に示した放射線画像撮影システム50の場合、放射線画像撮影装置1からコンソール58に対して画像データD等を送信する際に、上記のように、アンテナ装置41を介して無線方式で送信するように構成することも可能であり、また、例えば図9に示すように、放射線画像撮影装置1のコネクター39に、ケーブルCaのコネクターCを接続する等して有線方式で送信するように構成することも可能である。
【0077】
さらに、図8に示した放射線画像撮影システム50の場合、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を送信する等して放射線画像撮影装置1における処理を制御するコンソール58は、回診車71に搭載されたコンソール58であるが、放射線画像撮影装置1から画像データD等を送信し、画像データD等に基づいて放射線画像pを生成するコンソールは放射線画像pの生成処理機能を有する別のコンソールであってもよい。
【0078】
[開始信号入力手段の制御を受けない場合の放射線画像撮影装置における処理について]
ここで、本実施形態での開始信号入力手段としてのコンソール58による制御を受けない場合の放射線画像撮影装置1における通常の処理および放射線画像撮影システム50における処理について説明する。
【0079】
[画像データDの読み出し処理までの各処理について]
放射線画像撮影装置1は、電源スイッチ37(図1参照)が操作されてオン状態になったり、或いは、切替スイッチ38が操作される等していわゆるスリープ(sleep)状態からいわゆる覚醒(wake up)状態に遷移させる等すると、図10に示すように、各放射線検出素子7のリセット処理を開始するようになっている。
【0080】
各放射線検出素子7のリセット処理では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、例えば図11に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15b(図6参照)から検出部Pの1面分の走査線5の各ラインL1〜Lxに対してオン電圧を順次印加させ、各TFT8のゲート電極8gにオン電圧を順次印加させてTFT8をオン状態として、各放射線検出素子7内に残存する電荷をそれぞれ信号線6に放出させる。
【0081】
本実施形態では、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、予め設定された所定回数分(すなわち所定の面数分)繰り返して行うようになっている。
【0082】
なお、この各放射線検出素子7のリセット処理において、図11に示したように、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加する代わりに、例えば、図示を省略するが、ゲートドライバー15bから全ての走査線5にオン電圧を一斉に印加して、全ての放射線検出素子7から同時に一斉に電荷を放出させるように構成することも可能である。
【0083】
そして、制御手段22は、所定回数分の各放射線検出素子7のリセット処理を完了すると、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させて各TFT8をオフ状態とさせ、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生する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。
【0084】
また、制御手段22は、電荷蓄積状態に移行させるとともに、本実施形態における報知手段であるインジケーター40(図1や図6参照)を点灯させる。そして、このようにインジケーター40を点灯させることで、放射線技師に、放射線画像撮影装置1が放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知するようになっている。
【0085】
放射線技師は、報知手段であるインジケーター40が点灯されたことを確認すると、放射線発生装置55の曝射スイッチ56(図7や図8参照)を操作して、放射線画像撮影装置1に対して放射線源52から放射線を照射させる(図10における照射開始および照射終了参照)。なお、これ以前に、放射線技師は放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填したり患者の身体にあてがう等して、放射線画像撮影装置1のポジショニングを済ませておく。
【0086】
一方、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、電荷蓄積状態に移行し、インジケーター40を点灯させてから所定時間が経過した時点で、図12に示すように、ゲートドライバー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から画像データDをそれぞれ読み出す画像データDの読み出し処理を行う。
【0087】
なお、図12中の斜線は、その期間に放射線が照射されたことを表す。また、この場合、上記の所定時間、すなわち電荷蓄積状態の継続時間が、例えば10秒間等の時間に予め設定されることは前述した通りである。
【0088】
[画像データDの読み出し処理後の各処理について]
[間引きデータの送信およびプレビュー画像の生成、表示]
本実施形態では、上記のようにして画像データDの読み出し処理を終了すると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図10に示すように、コンソール58に対して間引きデータDtを送信するようになっている。そして、コンソール58は、送信されてきた間引きデータDtに基づいて、表示部58a上にプレビュー画像p_preを表示するようになっている。
【0089】
これは、撮影した画像データD中に被写体が適切に撮影されているか否かを、放射線画像pを生成する前に事前に確認するための処理である。放射線技師がプレビュー画像p_preを確認して、被写体が適切に撮影されていないと判断した場合には、放射線画像撮影装置1での一連の処理が停止され、各放射線検出素子7のリセット処理が再開されて再撮影が行われることになる。
【0090】
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、プレビュー画像用のデータとして、読み出した画像データ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をコンソール58に送信するようになっている。
【0091】
例えば図13に示すように、検出部P(図3や図6参照)のn行、m列目の放射線検出素子7(n,m)から読み出された画像データDをD(n,m)で表すとすると、制御手段22は、読み出した画像データD(n,m)の中から、例えば図中に斜線を付して示すように予め所定本数(図13の場合は4本)の走査線5の各ラインL1〜Lxごとに1本の割合で指定された走査線5に接続されている各放射線検出素子7から読み出された画像データD(n,m)を抽出して、間引きデータDtとする。
【0092】
そして、制御手段22は、このようにして抽出した間引きデータDtをコンソール58に送信するようになっている。なお、間引きデータDtや後述する画像データD等をコンソール58に送信する際には、間引きデータDt等は圧縮されて送信される。
【0093】
また、コンソール58は、上記のように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、間引きデータDtが圧縮されている場合には適宜伸長して元の間引きデータDtを復元した後、それに基づいてプレビュー画像p_preを生成し、生成したプレビュー画像p_preを表示部58a上に表示させるようになっている。
【0094】
なお、間引きデータDtには、後述する画像データDの場合と同様に、暗電荷に起因するオフセット分が重畳されている。そのため、プレビュー画像p_preの生成のために、間引きデータDtからオフセット分を減算することが必要となるが、図10に示したように、間引きデータDtがコンソール58に送信された時点では、上記のオフセット分に相当する当該撮影におけるオフセットデータOはコンソール58には送信されていない。
【0095】
そこで、間引きデータDtから減算する上記のオフセット分として、例えば、前回の撮影で得られたオフセットデータOを用いるように構成することが可能である。また、例えば、プレビュー画像p_pre生成用のオフセット分を、予めコンソール58で各放射線検出素子7ごとに用意しておくように構成することも可能である。
【0096】
そして、プレビュー画像p_preの生成処理においては、コンソール58は、間引きデータDtから上記のオフセット分を減算した値を対数変換する等の簡易な処理を施した後、速やかに生成したプレビュー画像p_preを表示部58a上に表示するようになっている。
【0097】
[オフセットデータの読み出し処理]
一方、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図10に示すように、画像データDの読み出し処理を終了すると、続いて、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。
【0098】
このオフセットデータOの読み出し処理は、前述したように、画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分を、各放射線検出素子7ごとにオフセットデータOとして読み出す処理である。そして、オフセットデータOの読み出し処理は、例えば図14に示すように、画像データDの読み出し処理後に、図12に示した画像データDの読み出し処理までの処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返して行われることが好ましい。
【0099】
すなわち、放射線画像撮影前のリセット処理から、電荷蓄積状態への移行を経て、画像データDの読み出し処理が行われるまでの処理シーケンス(すなわちゲートドライバー15bから各走査線5へのオン電圧の印加や各読み出し回路17での読み出し動作等)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ことが望ましい。なお、この場合、オフセットデータOは、上記のように暗電荷に起因するデータのみを読み出す処理であるため、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で行われる。
【0100】
この場合、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図14参照)は、画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図12参照)と同じ時間だけ、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で継続されるように構成される。このように構成する理由について、以下、説明する。
【0101】
画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分や、オフセットデータOは、電荷蓄積状態への移行前にTFT8がオフ状態とされてから画像データDやオフセットデータOの読み出し処理でTFT8にオン電圧が印加されるまでの時間(以下、実効蓄積時間という。)が同じ時間であれば、同じ値が読み出される。
【0102】
また、実効蓄積時間が変わると、オフセット分やオフセットデータOは実効蓄積時間に依存して変動する。そして、本発明者らの研究では、その際、オフセット分やオフセットデータOの大きさと実効蓄積時間との関係が必ずしも線形の関係にはならないことが分かっている。
【0103】
しかし、上記のように、オフセットデータOの読み出し処理を、画像データDの読み出し処理までの処理シーケンス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、走査線5の各ラインL1〜Lxごとに、画像データDの読み出し処理における実効蓄積時間と、オフセットデータOの読み出し処理における実効蓄積時間が同じになる。
【0104】
そのため、画像データDに重畳されてい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とが同じ値になる。そのため、後の画像処理で、画像データDからオフセットデータOを減算するように構成すれば、画像データDに重畳されてい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とが的確に相殺され、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に起因する真の画像データD*を算出することが可能となる。そのため、上記のように構成することが望ましいのである。
【0105】
なお、画像データDの読み出し処理の後、オフセットデータOの読み出し処理の前に行われる各放射線検出素子7のリセット処理は、図14に示すように、1面分のリセット処理Rm(図11参照)を1面分だけ行えば十分である場合が多いが、放射線画像撮影装置1によっては、或いは撮影で比較的大きな線量の放射線を照射した場合等には、1面分のリセット処理Rmを数面分行うように構成することも可能である。
【0106】
[残りの画像データ等の送信および放射線画像の生成]
本実施形態では、上記のオフセットデータOの読み出し処理が終了すると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図10に示すように、上記の間引きデータDt以外の残りの画像データDとオフセットデータOをコンソール58に送信するようになっている。
【0107】
そして、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から残りの画像データDとオフセットデータOが送信されてくると、各放射線検出素子7ごとに画像データDからオフセットデータOを減算して、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷のみに起因する真の画像データD*を算出する。
【0108】
そして、算出した真の画像データ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画像処理を行って、最終的な放射線画像pを生成するようになっている。
【0109】
コンソール58は、放射線画像pを生成すると、それを記憶手段59に保存するようになっている。また、コンソール58は、必要に応じて、生成した放射線画像pを表示部58aに表示したり、システム内或いはシステム外の画像表示装置や他のシステムに生成した放射線画像pのデータを転送する等の処理を適宜行うようになっている。
【0110】
[開始信号入力手段から放射線画像撮影装置への開始信号の送信等について]
しかし、このように構成されているだけでは、前述したように、電荷蓄積状態の継続時間が長期間になり、その間に各放射線検出素子7内に蓄積される暗電荷の量が増大して、前述したような種々の問題が発生する可能性がある。
【0111】
また、上記のように電荷蓄積状態の継続時間が長くなると、1回の撮影に要する時間が長くなり、バッテリー内蔵の放射線画像撮影装置1では、バッテリー24の電力の消費量が大きくなり、バッテリー24の1回の充電あたりの撮影効率が悪化するといった問題が発生する可能性がある。
【0112】
以下、このような問題が発生することを防止するための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における構成等について説明する。また、本実施形態に放射線画像撮影システム50や放射線画像撮影装置1の作用についてもあわせて説明する。
【0113】
上記の問題が発生することを防止するために、本実施形態では、図15に示すように、放射線画像撮影装置1の報知手段であるインジケーター40が点灯して放射線画像撮影装置1が放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを認識した放射線技師が、放射線発生装置55の曝射スイッチ56(図7や図8参照)を操作して放射線源52からの放射線の照射を行わせると、コンソール58の入力手段を操作して、コンソール58に対して放射線画像撮影装置1に放射線を照射した旨の入力を行うようになっている。
【0114】
なお、この場合、入力手段として、コンソール58の図示しないマウスやキーボード、或いはタッチパネル状に構成されたコンソール58の表示部58a等を用いるように構成することも可能であり、また、別途、簡単に操作できる押しボタン等の入力手段を新たにコンソール58に設けることも可能である。
【0115】
そして、コンソール58は、入力手段を介して上記の入力がなされると、放射線画像撮影装置1に対して、画像データDの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を送信するようになっている。
【0116】
すなわち、本実施形態では、コンソール58が、放射線画像撮影装置1に対して画像データDの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を入力する開始信号入力手段として機能するようになっている。
【0117】
なお、開始信号入力手段として、コンソール58とは別の装置等を用いるように構成する場合については、後で説明する。また、上記の場合、コンソール58から放射線画像撮影装置1への開始信号の送信は、放射線画像撮影装置1の通信手段としてのアンテナ装置41(図6参照)を介して行われる。
【0118】
そして、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、コンソール58から上記の開始信号を受信すると、図15に示すように、電荷蓄積状態の継続を停止して、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なっている。なお、画像データDの読み出し処理やその後の間引きデータDtのコンソール58への送信処理等は、上記と同様にして行われる。
【0119】
ところで、放射線画像撮影装置1における画像データDの読み出し処理を、上記のようにコンソール58から送信されてくる開始信号をトリガーとして開始するように構成すると、曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させた放射線技師がコンソール58の入力手段の操作をし忘れたような場合、放射線画像撮影装置1では、電荷蓄積状態が継続し、いつまで経っても画像データDの読み出し処理を開始できなくなる。
【0120】
そこで、本実施形態では、このような事態が生じることを回避するために、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、報知手段であるインジケーター40を点灯させて電荷蓄積状態に移行させると同時に、経過時間tのカウントを開始するようになっている。経過時間tのカウントは、例えば、1クロックに1ずつカウント数をインクリメントする等して行われる。
【0121】
そして、電荷蓄積状態に移行してから予め設定された所定時間が経過する前に、すなわち上記のカウント数が予め設定された所定時間(例えば10秒)に相当するカウント数に達する前に、コンソール58から上記の開始信号を受信した場合には、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、図15に示したように、経過時間tが上記の所定時間に達していなくても、即座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。
【0122】
また、電荷蓄積状態に移行してから予め設定された所定時間が経過しても、すなわち上記のカウント数が予め設定された所定時間(例えば10秒)に相当するカウント数になっても、コンソール58から上記の開始信号を受信しない場合には、制御手段22は、図10に示したように、所定時間が経過した時点で、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なっている。
【0123】
一方、本実施形態では、前述したように、オフセットデータOの読み出し処理(図14参照)を、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理から画像データDの読み出し処理(図12参照)までの処理シーケンスを繰り返して行うように構成されている。そして、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図14参照)は、画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態(図12参照)と同じ時間だけ、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されない状態で継続されるように構成されている。
【0124】
そこで、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように画像データDの読み出し処理前の電荷蓄積状態においてカウントした電荷蓄積状態の継続時間(すなわちそれに相当するカウント数)をメモリーに記憶しておき、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態では、メモリーに記憶した上記の継続時間だけ電荷蓄積状態を継続させた後(すなわちオフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態に移行してから上記の継続時間に相当するカウント数になるまで電荷蓄積状態を継続させた後)、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。
【0125】
本実施形態のように構成すると、以下のような作用効果が得られる。
【0126】
図10に示したように、放射線画像撮影装置1でコンソール58からの制御すなわち開始信号の送信による制御を受けずに放射線画像撮影を行う場合、前述したように、電荷蓄積状態を継続している間に確実に放射線の照射が行われるようにするために、電荷蓄積状態が例えば10秒間等の比較的長い時間に設定される。
【0127】
そのため、電荷蓄積状態が長期化し、上記のような電荷蓄積状態の継続時間の長期化による暗電荷の蓄積量の増大や、1回の撮影に要する時間が長くなる等の問題が生じる可能性があった。
【0128】
それに対し、本実施形態のように(図15参照)、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理を終えて電荷蓄積状態に移行した後、コンソール58から開始信号を受信した時点で電荷蓄積状態の継続を停止して即座に画像データDの読み出し処理に移行するように構成すると、電荷蓄積状態は、制御手段22が報知手段であるインジケーター40を点灯させてから、曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させた放射線技師がコンソール58の入力手段に対して入力操作を行うまでの時間だけ継続されるようになる。
【0129】
そのため、本実施形態のように構成することで、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が終了した後で電荷蓄積状態が長い時間継続すること(図10参照)が的確に防止され、放射線の照射後、速やかに電荷蓄積状態を停止することが可能となり、電荷蓄積状態が不必要に長期化することが的確に防止される。
【0130】
また、そのため、上記のような電荷蓄積状態の継続時間の長期化による暗電荷の蓄積量の増大や、1回の撮影に要する時間が長くなる等の問題が生じることが回避され、1回の撮影をより短時間で行うことが可能となる。
【0131】
また、本実施形態のように構成すると、放射線画像撮影装置1に放射線を照射した後、放射線技師がコンソール58を操作することで放射線画像撮影装置1に開始信号を送信して画像データDの読み出し処理が開始される。
【0132】
そのため、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前や照射されている最中に画像データDの読み出し処理が開始されてしまい、被写体が適切に撮影されていない画像データDが得られることが回避される。そのため、少なくとも上記のように撮影時間が短縮されることによる再撮影の必要性は生じなくなる。
【0133】
そして、放射線画像撮影装置1に放射線が照射され、被写体が的確に撮影された後で画像データDの読み出し処理が行われるようになるため、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。
【0134】
このように、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によれば、1回の放射線画像撮影に要する時間をより短縮することが可能となり、暗電荷の長期間の蓄積による悪影響を回避したり、バッテリー24の電力の消耗をより低減することが可能となる。
【0135】
また、それとともに、撮影に要する時間が短縮されても放射線画像撮影は的確に行われるため、少なくとも撮影時間の短縮による再撮影が不要になり、被写体である患者の被曝線量を低減し、患者の負担を軽減することが可能となる。
【0136】
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や放射線画像撮影装置1によれば、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、コンソール58からの開始信号を受信すると、電荷蓄積状態の継続を停止して、即座に画像データDの読み出し処理に移行する。
【0137】
そのため、1回の放射線画像撮影に要する時間が不必要に長期化することを的確に防止することが可能となる。そのため、前述したような暗電荷の長期間の蓄積により悪影響が生じることを的確に回避することが可能となるとともに、放射線画像撮影装置1がバッテリー内蔵型である場合には、バッテリー24の電力の消耗をより低減することが可能となる。
【0138】
また、放射線発生装置55の放射線源52から放射線画像撮影装置1に対して放射線の照射が行われた後で開始信号が送信されるため、上記のように1回の放射線画像撮影に要する時間が短縮されても、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。そのため、撮影時間が短縮されることで再撮影が必要になって被写体である患者の被曝線量が増大する等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
【0139】
なお、上記の実施形態では、放射線発生装置55の曝射スイッチ56を操作した放射線技師が、続いてコンソール58の入力手段を操作してコンソール58から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信させる場合について説明したが、例えば、曝射スイッチ56に、放射線技師により曝射スイッチ56が操作されたことを検出する検出手段を設け、それを入力手段としてコンソール58から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信するように構成することも可能である。
【0140】
このように構成すれば、放射線技師がわざわざコンソール58の入力手段を操作しなくてもよくなり、放射線技師にとって放射線画像撮影システムが使い易くなる。しかし、この場合、曝射スイッチ56が操作させると同時に開始信号が送信されてしまうと、放射線源52から放射線を照射している最中に放射線画像撮影装置1で画像データDの読み出し処理が開始されることになりかねない。
【0141】
そこで、このように構成する場合には、曝射スイッチ56が操作されたことを検出した信号が検出手段からコンソール58に入力された後、例えば1秒等の所定の時間が経過した後でコンソール58から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信するように構成することが望ましい。
【0142】
一方、例えば図16に示すように、放射線技師Eに携帯端末60を携帯させ、携帯端末60を、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力する開始信号入力手段として用いるように構成することも可能である。
【0143】
この場合、曝射スイッチ56を操作して放射線を照射させた放射線技師Eが携帯端末60を操作することで、携帯端末60から放射線画像撮影装置1に開始信号を直接送信して入力するように構成することも可能である。また、携帯端末60から送信された開始信号を、一旦、中継器54(図7や図16参照)で中継して、放射線画像撮影装置1に送信して入力するように構成することも可能である。
【0144】
また、中継器54自体に、例えばボタン式のスイッチを設けておき、放射線を照射させた放射線技師Eが、中継器54のスイッチを操作することで、例えば無線アンテナ53から放射線画像撮影装置1に開始信号を送信して入力するように構成することも可能である。この場合は、中継器54が開始信号入力手段として機能することになる。
【0145】
さらに、放射線を照射させた放射線技師Eが、例えば切替スイッチ38(図1参照)等の放射線画像撮影装置1のスイッチを操作することにより、放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力するように構成することも可能である。この場合は、切替スイッチ38等の放射線画像撮影装置1のスイッチが開始信号入力手段として機能することになる。
【0146】
そして、いずれの場合も、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、開始信号を受信すると、上記のように、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される。
【0147】
なお、開始信号入力手段として、コンソール58や携帯端末60、中継器54、放射線画像撮影装置1の切替スイッチ38等のスイッチのいずれかを用いるように構成することも可能であるが、それらのうちの複数或いは全てを開始信号入力手段として用い、放射線技師Eがいずれの開始信号入力手段からも放射線画像撮影装置1に対して開始信号を入力することができるように構成することも可能である。
【0148】
また、本発明が上記の実施形態に限定されず、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0149】
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
38 切替スイッチ(スイッチ、開始信号入力手段)
40 インジケーター(報知手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
52 放射線源
54 中継器(開始信号入力手段)
55 放射線発生装置
58 コンソール(開始信号入力手段)
60 携帯端末(開始信号入力手段)
D 画像データ
O オフセットデータ
r 小領域
t 経過時間
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を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、
外部装置と通信可能な通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して前記画像データの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を入力する開始信号入力手段と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷を除去する前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、
前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行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】
前記開始信号入力手段として、コンソールを備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置に放射線を照射した旨の入力がなされると、前記放射線画像撮影装置に対して前記開始信号を送信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】
前記開始信号入力手段として、携帯端末または中継器を備え、
前記携帯端末または前記中継器は、前記開始信号を送信する旨の操作がなされると、前記放射線画像撮影装置に対して前記開始信号を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は、前記開始信号入力手段としてのスイッチを備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記スイッチが操作されて前記開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項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の前記制御手段は、
前記電荷蓄積状態に移行させると同時に経過時間のカウントを開始し、
前記電荷蓄積状態に移行してから予め設定された所定時間が経過しても、前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信しない場合には、前記所定時間が経過した時点で、前記画像データの読み出し処理に移行し、
前記電荷蓄積状態に移行してから前記所定時間が経過する前に、前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信した場合には、前記経過時間が前記所定時間に達していなくても、即座に前記画像データの読み出し処理に移行することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項6】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理を終了した後で、前記各放射線検出素子のリセット処理を行い、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加する電荷蓄積状態を、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記放射線画像撮影装置に放射線が照射されない状態で継続した後、前記放射線検出素子ごとの前記画像データに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分をオフセットデータとして読み出すオフセットデータの読み出し処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項7】
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を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、
外部装置と通信可能な通信手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷を除去する前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、
開始信号入力手段から開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項1】
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を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、
外部装置と通信可能な通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して前記画像データの読み出し処理を開始させることを指示する開始信号を入力する開始信号入力手段と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷を除去する前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、
前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行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】
前記開始信号入力手段として、コンソールを備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置に放射線を照射した旨の入力がなされると、前記放射線画像撮影装置に対して前記開始信号を送信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】
前記開始信号入力手段として、携帯端末または中継器を備え、
前記携帯端末または前記中継器は、前記開始信号を送信する旨の操作がなされると、前記放射線画像撮影装置に対して前記開始信号を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は、前記開始信号入力手段としてのスイッチを備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記スイッチが操作されて前記開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項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の前記制御手段は、
前記電荷蓄積状態に移行させると同時に経過時間のカウントを開始し、
前記電荷蓄積状態に移行してから予め設定された所定時間が経過しても、前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信しない場合には、前記所定時間が経過した時点で、前記画像データの読み出し処理に移行し、
前記電荷蓄積状態に移行してから前記所定時間が経過する前に、前記開始信号入力手段から前記開始信号を受信した場合には、前記経過時間が前記所定時間に達していなくても、即座に前記画像データの読み出し処理に移行することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項6】
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記画像データの読み出し処理を終了した後で、前記各放射線検出素子のリセット処理を行い、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加する電荷蓄積状態を、前記画像データの読み出し処理前の前記電荷蓄積状態と同じ時間だけ前記放射線画像撮影装置に放射線が照射されない状態で継続した後、前記放射線検出素子ごとの前記画像データに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分をオフセットデータとして読み出すオフセットデータの読み出し処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項7】
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小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を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、
外部装置と通信可能な通信手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記各放射線検出素子内に残存する電荷を除去する前記各放射線検出素子のリセット処理を行った後、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して放射線の照射により発生した電荷を前記各放射線検出素子内に蓄積させる電荷蓄積状態に移行させるとともに、報知手段により放射線の照射を受けることが可能な状態になったことを報知し、
開始信号入力手段から開始信号を受信すると、前記電荷蓄積状態から前記画像データの読み出し処理に移行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】
【公開番号】特開2013−22044(P2013−22044A)
【公開日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−156353(P2011−156353)
【出願日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【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25年2月4日(2013.2.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【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)】
[ Back to top ]