放射線画像撮影システム
【課題】照射される放射線の照射量が低下した場合でも、画質の低下を抑えて透視画像を撮影できる放射線画像撮影システムを提供する。
【解決手段】透視撮影中に放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、放射線源１３０から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行う。
【解決手段】透視撮影中に放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、放射線源１３０から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行う。
【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に係り、特に、放射線画像の撮影を連続的に行う透視撮影が可能とされた放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、Ｘ線等の放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化され、この放射線検出器を用いた放射線画像撮影装置は、従来のＸ線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線画像撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。なお、放射線検出器には、放射線を変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。
【０００３】
ところで、透視撮影は、連続的に放射線画像の撮影を繰り返すため、患者の被曝が多くなる。
【０００４】
このため、特許文献１には、透視撮影中、面積線量計によって放射線を検出を行い、検出された面積線量に基づいて被検体における照射線量を算出し、算出された照射線量が予め設定された許容照射線量に近くなると、Ｘ線発生部より放射される単位時間当たりの放射線の照射量を低下させる技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、Ｘ線の実照射時間がＸ線照射許容時間に近くなると、単位時間当たりの放射線の照射量を低下させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９８７６２号公報
【特許文献２】特開２００８−２７２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術を用いて単位時間当たりの放射線の照射量を低下させた場合、放射線検出器に照射される放射線の照射量も低下し、撮影される放射線画像の画質が低下する。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、照射される放射線の照射量を低下させた場合でも、画質の低下を抑えて透視画像を撮影できる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の放射線画像撮影システムは、放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が設けられた放射線検出器と、前記放射線検出器に対して放射線を照射する放射線源と、前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように前記生成手段を制御し、当該透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行う制御手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が放射線検出器に設けられており、当該放射線検出器に対して放射線源から放射線が照射され、生成手段により、放射線検出器の各画素に蓄積された電荷がそれぞれ電気信号として読み出され、読み出された電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報が生成される。
【００１１】
そして、本発明では、制御手段により、放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように生成手段が制御され、当該透視撮影中に放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御が行われる。
【００１２】
このように、請求項１に記載によれば、透視撮影中に放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行うので、照射される放射線の照射量を低下させた場合でも、画質の低下を抑えて透視画像を撮影できる。
【００１３】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記生成手段が、前記放射線検出器から読み出した電気信号を増幅する増幅器をさらに備え、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記増幅器のゲインを増加させてもよい。
【００１４】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記放射線検出器に設けられた複数の画素にそれぞれ蓄積された電荷又は当該電荷に基づいて生成される放射線画像の画素の情報を、２以上の画素ずつ１つの画素としてまとめるビニングを行ってもよい。
【００１５】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記放射線検出器が、放射線が照射されることにより電荷が発生する電荷発生層及び当該電荷発生層にバイアス電圧を印加するための電極を有し、前記電極に対してバイアス電圧を供給する供給手段をさらに備え、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記電荷発生層に印加するバイアス電圧を増加させてもよい。
【００１６】
また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記放射線検出器が、放射線が照射された際に発光するシート状シンチレータを有すると共に、当該シート状シンチレータの光を検出して前記複数の画素が電荷を発生し、前記複数の画素が設けられた検出領域と重なるように配置され、当該検出領域と対向する対向面が少なくとも光透過性を有する袋体と、放射線が照射された際に発光する液体シンチレータが貯留されたタンクと、前記タンクに貯留された液体シンチレータの前記袋体への注入及び当該袋体に注入された液体シンチレータの取り出しを行うアクチュエータと、をさらに備え、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記アクチュエータを制御して前記タンクに貯留された液体シンチレータを前記袋体へ注入させてもよい。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項６に記載の発明のように、前記袋体が、前記液体シンチレータを注入するための注入口及び注入された液体シンチレータの取り出すための取出口を有し、前記制御手段が、前記透視撮影の際、前記注入口へ前記液体シンチレータを所定量ずつ注入させつつ前記取出口から液体シンチレータを当該所定量ずつ取り出すように前記アクチュエータを制御してもよい。
【００１８】
また、請求項５又は請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記シート状シンチレータが、ＣｓＩの柱状結晶を含んで構成されてもよい。
【００１９】
また、請求項５〜請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明のように、前記放射線検出器が、前記複数の画素が形成された基板に前記シート状シンチレータが積層されて構成され、前記基板側から放射線が入射するように配置されてもよい。
【００２０】
また、請求項１〜請求項８に記載の発明は、請求項９に記載の発明のように、前記制御手段が、前記透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に前記放射線源の管電圧を増加させ、前記生成手段により生成される放射線画像のダイナミックレンジが広がるように放射線に対する感度を増加させる制御を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、照射される放射線の照射量が低下した場合でも、画質の低下を抑えて透視画像を撮影できる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１〜第４の実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１〜第４の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例および放射線発生装置の構成を示す斜視図である。
【図３】第１〜第４の実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。
【図４】第１〜第４の実施の形態に係る撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図５】第１〜第４の実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分に注目した等価回路図である。
【図６】第１〜第４の実施の形態に係る連続照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図７】第１〜第４の実施の形態に係るパルス照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図８】第１〜第４の実施の形態に係る連続照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図９】第１〜第４の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１０】第１の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１２】第１の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１３】第２の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１５】第２の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１６】第３の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１８】第３の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１９】第４の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】第４の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図２１】第４の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図２２】第５の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示した側面図である。
【図２３】図２３（Ａ）は貯留された液量が少ない袋体の状態を示した側面図であり、図２３（Ｂ）は貯留された液量が少ない袋体の状態を示した側面図である。放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２４】第５の実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２５】第５の実施の形態に係るＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の構成を概略的に示した断面図である。
【図２６】第５の実施の形態に係るＴＦＴ基板の構成を示した平面図である。
【図２７】第５の実施の形態に係る制御部の構成を示したブロック図である。
【図２８】第５の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９】他の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図３０】表面照射（裏面読取方式）と裏面照射（表面読取方式）を説明するための断面側面図である。
【図３１】他の形態に係る放射線検出器の構成を詳細に示した断面図である。
【図３２】他の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図３３】他の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図３４】他の実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した上面図である。
【図３５】１フレームあたりの電荷の蓄積期間、電荷の読み出し期間を模式的に示した図である。
【図３６】ＣｓＩとＧＯＳの温度と感度の関係を示すグラフである。
【図３７】ＣｓＩの累積被曝量と感度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、放射線検出器を用いて照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する可搬型放射線画像撮影装置（以下、「電子カセッテ」ともいう。）を用いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影システムに本発明を適用した形態例について説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ（Radiology Information System）」と称する。）１０の構成について説明する。
【００２５】
ＲＩＳ１０は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ（Hospital Information System）」と称する。）の一部を構成する。
【００２６】
ＲＩＳ１０は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」と称する。）１２、ＲＩＳサーバ１４、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」と称する。）１８を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１６に各々接続されて構成されている。なお、病院内ネットワーク１６には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。
【００２７】
端末装置１２は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１２を介して行われる。各端末装置１２は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１４と病院内ネットワーク１６を介して相互通信が可能とされている。
【００２８】
一方、ＲＩＳサーバ１４は、各端末装置１２からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１８における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１４Ａを含んで構成されている。
【００２９】
データベース１４Ａは、患者の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報を含んで構成されている。
【００３０】
撮影システム１８は、ＲＩＳサーバ１４からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１８は、放射線源１３０（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図３も参照。）を被検者に照射する放射線発生装置３４と、患者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷を蓄積する放射線検出器６０（図３も参照。）を内蔵する電子カセッテ３２と、電子カセッテ３２に内蔵されているバッテリを充電するクレードル４０と、電子カセッテ３２，放射線発生装置３４，およびクレードル４０を制御するコンソール４２と、を備えている。
【００３１】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１８の放射線撮影室４４における各装置の配置状態の一例および放射線発生装置３４の構成が示されている。
【００３２】
本実施の形態に係る撮影システム１８では、放射線発生装置３４とコンソール４２とをそれぞれケーブルで接続して有線通信によって各種情報の送受信を行うが、図２では、放射線発生装置３４とコンソール４２を接続するケーブルを省略している。また、電子カセッテ３２とコンソール４２との間は、無線通信又は有線通信によって各種情報の送受信を行う。
【００３３】
本実施の形態に係る放射線発生装置３４は、Ｃアーム１４０を備えており、Ｃアーム１４０の一端には放射線Ｘを射出する放射線源１３０が設けられる一方、他端には電子カセッテ３２が着脱可能とされた着脱機構１４２が設けられている。なお、同図では、電子カセッテ３２が着脱機構１４２から取り外されており、放射線撮影室４４の略中央部に設けられたベッド４６と当該ベッド４６に仰臥している被検者（患者）４８との間に設けられた状態が示されている。
【００３４】
放射線源１３０は、支持軸１３６および一対の支持板１３８を介してＣアーム１４０の一端に設けられており、支持軸１３６を回転中心として同図Ａ方向およびＢ方向に回転可能とされると共に、支持板１３８と共にＣアーム１４０の円弧の接線を軸として同図Ｃ方向およびＤ方向に回転可能とされている。
【００３５】
Ｃアーム１４０の円筒面の外周に当接する位置には、Ｃアーム１４０を同図時計回り方向および反時計回り方向に回転可能に保持するＣアーム保持部１４４が設けられる一方、Ｃアーム保持部１４４はＣアーム保持部１４６を介して支柱１４８に上下移動自在に保持されている。また、Ｃアーム保持部１４４は、Ｃアーム保持部１４６に対して水平軸まわりに回転可能に支持されている。
【００３６】
一方、放射線発生装置３４は、後述する通信Ｉ／Ｆ部１３２、線源制御部１３４等を内蔵した本体部１５０を備えており、支柱１４８は、下端が本体部１５０の筐体の下端部近傍から側方に突設された支柱支持部１５２に取り付けられている。
【００３７】
また、本体部１５０の底部には車輪１５４が設けられており、放射線発生装置３４は病院内を移動することができる。
【００３８】
一方、本実施の形態に係る放射線撮影室４４には、その壁面付近にクレードル４０およびコンソール４２が設置されている。
【００３９】
クレードル４０は、電子カセッテ３２を収納可能な収容部４０Ａが形成されている。
【００４０】
電子カセッテ３２は、待機時、クレードル４０の収容部４０Ａに収納され、内蔵されるバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時、クレードル４０から取り出され、被検者４８の撮影部位に対応する位置（同図に示される位置）に配置されるか、または放射線発生装置３４のＣアーム１４０における着脱機構１４２に取り付けられて用いられる。
【００４１】
なお、電子カセッテ３２は、放射線撮影室や手術室のみで使用されるものではなく、その可搬性から、例えば、検診や病院内での回診等にも使用することができる。
【００４２】
図３には、本実施の形態に係る電子カセッテ３２の内部構成が示されている。
【００４３】
同図に示すように、電子カセッテ３２は、放射線Ｘを透過させる材料からなる筐体５４を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ３２は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ３２を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ３２を繰り返し続けて使用することができる。
【００４４】
筐体５４の内部には、放射線Ｘが照射される筐体５４の照射面５６側から、患者による放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド５８、患者を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器６０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板６２が順に配設されている。なお、筐体５４の照射面５６をグリッド５８として構成してもよい。この筐体５４の側面にはケーブル４３を接続するための接続端子３２Ａが設けられている。
【００４５】
また、筐体５４の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能な二次電池を収容するケース３１が配置されている。放射線検出器６０及び電子回路は、ケース３１に配置された二次電池から供給される電力によって作動する。ケース３１内部に収容された各種回路が放射線Ｘの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース３１の照射面５６側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ３２は、照射面５６の形状が長方形とされた直方体とされており、その長手方向一端部にケース３１が配置されている。
【００４６】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１８の電気系の要部構成について説明する。
【００４７】
放射線発生装置３４には、コンソール４２と通信を行うための接続端子３４Ａが設けられている。コンソール４２には、放射線発生装置３４と通信を行うための接続端子４２Ａ、電子カセッテ３２と通信を行うための接続端子４２Ｂが設けられている。放射線発生装置３４の接続端子３４Ａとコンソール４２の接続端子４２Ａはケーブル３５によって接続されている。
【００４８】
電子カセッテ３２は、有線通信を行う場合、接続端子３２Ａにケーブル４３が接続され、当該ケーブル４３を介してコンソール４２に接続される。
【００４９】
電子カセッテ３２に内蔵された放射線検出器６０は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上に、放射線Ｘを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなり、放射線Ｘが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線Ｘを電荷へ変換する。この光電変換層上には、光電変換層の表面側に、光電変換層へバイアス電圧を印加するためのバイアス電極が形成されている。
【００５０】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量６８と、蓄積容量６８に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ７０を備えた画素部７４がマトリクス状に多数個配置されている。なお、図４では個々の画素部７４に対応する光電変換層を光電変換部７２として模式的に示し、個々の画素部７４に対応するバイアス電極をバイアス電極７２Ａとして示している。
【００５１】
バイアス電極７２Ａは、バイアス電源回路７３に接続され、バイアス電源回路７３から所定のバイアス電圧が供給される。
【００５２】
電子カセッテ３２への放射線Ｘの照射に伴って光電変換層（光電変換部７２）で発生された電荷は、バイアス電極７２Ａから印加されるバイアス電圧により移動し、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積される。これにより、電子カセッテ３２に照射された放射線Ｘに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器６０に保持される。
【００５３】
なお、放射線検出器６０は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換する放射線-電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、ガドリニウム硫酸化物（ＧＯＳ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）がよく知られている。この場合、蛍光体材料によって放射線Ｘ−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行う。
【００５４】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、一定方向（行方向）に延設され、個々の画素部７４のＴＦＴ７０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線７６と、ゲート配線７６と直交する方向（列方向）に延設され、オンされたＴＦＴ７０を介して蓄積容量６８から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線７８が設けられている。個々のゲート配線７６はゲート線ドライバ８０に接続されており、個々のデータ配線７８は信号処理部８２に接続されている。個々の画素部７４の蓄積容量６８に電荷が蓄積されると、個々の画素部７４のＴＦＴ７０は、ゲート線ドライバ８０からゲート配線７６を介して供給される信号により行単位で順にオンされる。ＴＦＴ７０がオンされた画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線７８を伝送されて信号処理部８２に入力される。従って、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
【００５５】
図５には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の１画素部分に注目した等価回路図が示されている。
【００５６】
同図に示すように、ＴＦＴ７０のソースは、データ配線７８に接続されており、このデータ配線７８は、信号処理部８２に接続されている。また、ＴＦＴ７０のドレインは蓄積容量６８及び光電変換部７２に接続され、ＴＦＴ７０のゲートはゲート配線７６に接続されている。
【００５７】
信号処理部８２は、個々のデータ配線７８毎にサンプルホールド回路８４を備えている。個々のデータ配線７８を伝送された電荷信号はサンプルホールド回路８４に保持される。サンプルホールド回路８４はオペアンプ８４Ａとコンデンサ８４Ｂを含んで構成され、電荷信号をアナログ電圧に変換する。また、サンプルホールド回路８４にはコンデンサ８４Ｂの両電極をショートさせ、コンデンサ８４Ｂに蓄積された電荷を放電させるリセット回路としてスイッチ８４Ｃが設けられている。オペアンプ８４Ａは、後述するカセッテ制御部９２からの制御によりゲインを調整可能とされている。
【００５８】
サンプルホールド回路８４の出力側にはマルチプレクサ８６、Ａ／Ｄ変換器８８が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ８６に順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器８８によってデジタルの画像情報へ変換される。
【００５９】
信号処理部８２には画像メモリ９０が接続されており（図４参照。）、信号処理部８２のＡ／Ｄ変換器８８から出力された画像データは画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ９０に順次記憶される。
【００６０】
画像メモリ９０は電子カセッテ３２全体の動作を制御するカセッテ制御部９２と接続されている。カセッテ制御部９２はマイクロコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置）９２Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ９２Ｂ、ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）やフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部９２Ｃを備えている。
【００６１】
カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０及び信号処理部８２に接続され、オペアンプ８４Ａのゲインを制御しており、ゲインを調整することにより、放射線検出器６０の放射線に対する感度を曝射条件に従って放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための通常感度と、放射線量を減少させて放射線画像の撮影を行うための高感度に切り替えることが可能とされている。このカセッテ制御部９２には無線通信部９４及び有線通信部９５が接続されている。無線通信部９４は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間で各種情報の伝送を制御する。有線通信部９５は、接続端子３２Ａに接続され、接続端子３２Ａ及びケーブル４３を介してコンソール４２との間で各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部９２は、無線通信部９４又は有線通信部９５を介してコンソール４２と無線通信が可能とされており、コンソール４２との間で各種情報の送受信を行う。カセッテ制御部９２は、コンソール４２から無線通信部９４又は有線通信部９５を介して受信される後述する曝射条件、感度指示情報を記憶し、曝射条件に基づいて電荷の読み出しを開始する。
【００６２】
また、電子カセッテ３２には電源部９６が設けられており、上述した各種回路や各素子（バイアス電源回路７３、ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２、画像メモリ９０、無線通信部９４、有線通信部９５、カセッテ制御部９２として機能するマイクロコンピュータ等）は、電源部９６から供給された電力によって作動する。電源部９６は、電子カセッテ３２の可搬性を損なわないように、前述したバッテリ（二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路や各素子へ電力を供給する。なお、図４では、電源部９６と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【００６３】
一方、コンソール４２は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ１００と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル１０２と、を備えている。
【００６４】
また、本実施の形態に係るコンソール４２は、装置全体の動作を司るＣＰＵ１０４と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０８と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ１１０と、ディスプレイ１００への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１２と、操作パネル１０２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１４と、を備えている。また、コンソール４２は、接続端子４２Ａに接続され、接続端子４２Ａ及びケーブル３５を介して放射線発生装置３４との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部１１６と、電子カセッテ３２との間で無線通信により曝射条件、感度指示情報等の各種情報の送受信を行う無線通信部１１８と、接続端子４２Ｂに接続され、接続端子４２Ｂ及びケーブル４３を介して電子カセッテ３２との間で画像情報、感度指示情報等の各種情報の送受信を行う有線通信部１２０と、を備えている。
【００６５】
ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０、ディスプレイドライバ１１２、操作入力検出部１１４、無線通信部１１８、及び有線通信部１２０は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１０４は、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ１１２を介したディスプレイ１００への各種情報の表示の制御、通信Ｉ／Ｆ部１１６を介した放射線発生装置３４との各種情報の送受信の制御、無線通信部１１８を介した電子カセッテ３２との各種情報の送受信の制御、及び有線通信部１２０を介した電子カセッテ３２との各種情報の送受信の制御、を行うことができる。また、ＣＰＵ１０４は、操作入力検出部１１４を介して操作パネル１０２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００６６】
一方、放射線発生装置３４は、放射線Ｘを射出する放射線源１３０と、コンソール４２との間で曝射条件等の各種情報を送受信する通信Ｉ／Ｆ部１３２と、受信した曝射条件に基づいて放射線源１３０を制御する線源制御部１３４と、を備えている。
【００６７】
線源制御部１３４もマイクロコンピュータによって実現されており、受信した曝射条件を記憶し、当該曝射条件に基づいて放射線源１３０から放射線Ｘを照射させる。
【００６８】
次に、本実施の形態に係る撮影システム１８の作用を説明する。
【００６９】
本実施の形態に係る電子カセッテ３２及びコンソール４２は、ケーブル４３によって接続された場合、有線通信を行うものとされており、ケーブル４３で接続されていない場合、無線通信を行うものとされている。また、本実施の形態に係る撮影システム１８は、１回ずつ撮影を行う静止画撮影と連続的に撮影を行う透視撮影との間で撮影モードが選択可能とされている。さらに、本実施の形態に係る撮影システム１８は、撮影中に放射線源１３０から放射線を連続的に照射させる連続照射と、撮影中に撮影のフレームレートに同期させて放射線源１３０か放射線をパルス状に照射させるパルス照射との選択が可能とされている。
【００７０】
端末装置１２（図１参照。）は、放射線画像の撮影する場合、医師又は放射線技師からの撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、撮影対象とする患者、撮影対象とする撮影部位、撮影モードが指定され、管電圧、管電流、照射期間及び照射する放射線総量などが必要に応じて指定される。
【００７１】
端末装置１２は、受け付けた撮影依頼の内容をＲＩＳサーバ１４に通知する。ＲＩＳサーバ１４は、端末装置１２から通知された撮影依頼の内容をデータベース１４Ａに記憶する。
【００７２】
コンソール４２は、ＲＩＳサーバ１４にアクセスすることにより、ＲＩＳサーバ１４から撮影依頼の内容及び撮影対象とする患者の属性情報を取得し、撮影依頼の内容及び患者の属性情報をディスプレイ１００（図４参照。）に表示する。
【００７３】
撮影者は、ディスプレイ１００に表示された撮影依頼の内容に基づいて放射線画像の撮影を開始する。
【００７４】
例えば、図２に示すように、ベッド４６上に横臥した被検者４８の患部の撮影の行を行う際、撮影者は、電子カセッテ３２とコンソール４２間を無線通信とする場合は電子カセッテ３２及びコンソール４２にケーブル４３を接続することなく、電子カセッテ３２とコンソール４２間を有線通信とする場合は電子カセッテ３２及びコンソール４２をケーブル４３で接続した後に、撮影の部位に応じてベッド４６と被検者４８の患部との間に電子カセッテ３２を配置する。
【００７５】
そして、撮影者は、操作パネル１０２に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、撮影モードとして静止画撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対して放射線Ｘを照射する際の管電圧、管電流、照射期間等の曝射条件を指定し、撮影モードとして透視撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対してフレームレート、管電圧、管電流等の曝射条件を指定する。また、撮影者は、連続照射又はパルス照射の何れで撮影を行うかを指定する。
【００７６】
コンソール４２は、指定された曝射条件を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。また、コンソール４２は、初期感度として通常感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信する。
【００７７】
放射線発生装置３４の線源制御部１３４は、コンソール４２から曝射条件を受信すると、受信した曝射条件を記憶し、電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から曝射条件及び感度指示情報を受信すると、受信した曝射条件を記憶部９２Ｃに記憶し、オペアンプ８４Ａのゲインを、曝射条件に従って放射線が照射された放射線画像の撮影を行うための所定値に設定する。
【００７８】
撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール４２の操作パネル１０２に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
【００７９】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれると、連続照射での静止画撮影、パルス照射での静止画撮影、連続照射での透視撮影、パルス照射での透視撮影の何れが指定されたかに応じて、以下の図６〜図９に示す撮影動作を開始する。
【００８０】
図６には、連続照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００８１】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００８２】
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線を発生・射出を開始する。
【００８３】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、曝射開始を指示する指示情報を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。
【００８４】
放射線検出器６０は、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各蓄積容量６８に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線７８に流れ出す。各データ配線７８に流れ出した電気信号は信号処理部８２でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ９０に記憶され、コンソール４２へ送信される。
【００８５】
コンソール４２は、画像情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４へ送信すると共に、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をＨＤＤ１１０に記憶する。
【００８６】
放射線発生装置３４は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。
【００８７】
ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【００８８】
一方、図７には、パルス照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００８９】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００９０】
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、及び照射期間で放射線を発生・射出する。
【００９１】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、曝射開始を指示する指示情報を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。これにより、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、コンソール４２へ送信され、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
【００９２】
一方、図８には、連続照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００９３】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００９４】
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線の照射を開始する。
【００９５】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、曝射条件で指定されたフレームレートに応じた周期でゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す読出動作を繰り返し、指定されたフレームレートでの画像の読み出しを行う。これにより、１回の順次走査毎に、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、１画像ずつコンソール４２へ送信される。コンソール４２へ送信された画像は、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
【００９６】
また、コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射を停止し、電子カセッテ３２は画像を読み出しを終了する。
【００９７】
一方、図９には、パルス照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００９８】
コンソール４２は、指定されたフレームレートに応じた周期で同期信号を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００９９】
放射線発生装置３４は、同期信号を受信する毎に、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、及び照射期間で放射線を発生・射出する。
【０１００】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、同期信号を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。これにより、１回の順次走査毎に、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、１画像ずつコンソール４２へ送信される。コンソール４２へ送信された画像は、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
【０１０１】
また、コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射を停止し、電子カセッテ３２は画像を読み出しを終了する。
【０１０２】
ところで、透視撮影では、放射線が患者に長時間照射された場合、患者の被曝が多くなる。
【０１０３】
そこで、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めている。この累計の放射線量は、透視撮影中の患者の被曝量と見なすことができる。コンソール４２は、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１０４】
なお、許容量は、撮影者により操作パネル１０２から入力されもよい。また、撮影部位毎の照射を許容する許容量を撮影部位別許容量情報としてＨＤＤ１１０に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル１０２に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影部位に対応する許容量と得るものとしてもよい。また、ＲＩＳサーバ１４のデータベース１４Ａに、患者毎に日別の被曝量を記憶しておき、ＲＩＳサーバ１４が所定期間（例えば、直近３ヶ月間）での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール４２へ通知されるものとしてもよい。
【０１０５】
図１０には、透視撮影が開始した際にＣＰＵ１０４により実行される透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはＲＯＭ１０６の所定の領域に予め記憶されている。
【０１０６】
同図のステップＳ１０では、指定された曝射条件で指定された管電圧及び管電流に基づいて放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量を求める。
【０１０７】
次のステップＳ１２では、透視撮影が終了したか否かを判定し、肯定判定となった場合は処理終了となり、否定判定となった場合はステップＳ１４へ移行する。
【０１０８】
次のステップＳ１４では、透視撮影中に放射線源１３０から放射線を照射した累計の照射期間を求める。連続照射での透視撮影では、透視撮影の開始した時点から現時点までの期間が累計の照射期間となる。一方、パルス照射での透視撮影では、透視撮影の開始した時点から現時点までの同期信号の送信回数と曝射条件で指定された照射期間を乗算した期間が累計の照射期間となる。
【０１０９】
次のステップＳ１６では、上記ステップＳ１０で求めた単位時間あたりの放射線量に、上記ステップＳ１４で求めた累計の照射期間を乗算して透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求める。
【０１１０】
ステップＳ１８では、上記ステップＳ１６で求めた累計の放射線量が許容量以内であるか否かを判定し、肯定判定となった場合は再度ステップＳ１２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２０へ移行する。
【０１１１】
ステップＳ２０では、曝射条件で指定された管電圧及び管電流を、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となるように変更（例えば、管電流を１／２に変更）し、変更した管電圧及び管電流を曝射条件として放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【０１１２】
放射線発生装置３４は、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流を変更して放射線の照射を開始する。これにより、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分に低下する。
【０１１３】
ステップＳ２２では、放射線検出器６０の放射線に対する感度として高感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１１４】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から感度指示情報を受信すると、受信した感度指示情報に従い、オペアンプ８４Ａのゲインを、通常感度よりも増加（例えば、通常感度の２倍）に設定する。
【０１１５】
図１１には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図１２には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１１６】
図１１、１２に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となり、オペアンプ８４Ａのゲインが増加する。
【０１１７】
このようにオペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより、放射線検出器６０の各画素部７４に蓄積された電荷が少ない場合でも検出できるようになるため、放射線に対する感度が高くなる。
【０１１８】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下するが、オペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１１９】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１２０】
第２の実施の形態に係る放射線情報システム１０の構成、撮影システム１８の構成、及び電子カセッテ３２の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜５参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１２１】
第２の実施の形態に係る電子カセッテ３２は、ゲート線ドライバ８０が、１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して１ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す上述の走査方式（以下、「順次読出方式」という）に加え、１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して２ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出すビニング読出方式での読み出しが可能とされており、順次読出方式とビニング読出方式とに画像の読出方式が切り替え可能とされている。
【０１２２】
電子カセッテ３２は、コンソール４２から画像の読出方式を指定する読出方式情報を無線通信又は有線通信で受信する。カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０に接続されており、受信された読出方式情報に従い、ゲート線ドライバ８０の画像の読出方式を制御する。
【０１２３】
透視撮影を行う場合、コンソール４２は、初期の読出方式として順次読出方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２へ送信する。これにより、カセッテ制御部９２は、パルス照射及び連続照射での透視撮影中、ゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせる順次読出方式で、全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。
【０１２４】
また、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１２５】
図１３には、第２の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
ステップＳ２２Ａでは、読出方式としてビニング読出方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１２７】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から読出方式情報を受信すると、受信した読出方式情報に従い、ゲート線ドライバ８０を制御して１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して２ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出すビニング読出方式を行う。
【０１２８】
図１４には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図１５には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１２９】
図１４、１５に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、ビニング読出方式で画像の読み出しが行われる。
【０１３０】
これにより、各データ配線７８には、ゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号が出力される毎に、２つの画素部７４に蓄積された電荷が合算された電気信号が流れる。
【０１３１】
このように放射線検出器６０の各画素部７４に蓄積された電荷を、２ラインずつ読み出すことにより、各データ配線７８に２つの画素部７４にされた電荷が合算されて流れるようになるため、放射線に対する感度が高くなる。また、２ラインずつ読み出すことにより、画像の読み出し速度が向上する。
【０１３２】
信号処理部８２は、各データ配線７８に流れる、２つの画素部７４に蓄積された電荷が合算された電気信号を１画素としてデジタルデータに変換して、画像メモリ９０に記憶させる。すなわち、信号処理部８２は、２つの画素部７４を１つの画素として画像データを生成する。
【０１３３】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下するが、２つの画素部７４にされた電荷が合算させることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１３４】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。
【０１３５】
第３の実施の形態に係る放射線情報システム１０の構成、撮影システム１８の構成、及び電子カセッテ３２の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜５参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１３６】
第３の実施の形態に係る電子カセッテ３２は、バイアス電源回路７３が、カセッテ制御部９２からの制御により各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を変更可能とされている。
【０１３７】
カセッテ制御部９２は、バイアス電源回路７３が各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を制御しており、光電変換部７２にリーク等の電気的な破壊を発生させない範囲内でバイアス電圧を調整することにより、放射線検出器６０の放射線に対する感度を、曝射条件に従って放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための通常感度と、放射線量を減少させて放射線画像の撮影を行うための高感度とに切り替えることが可能とされている。
【０１３８】
電子カセッテ３２は、コンソール４２から放射線検出器６０の放射線に対する感度を指定した感度指示情報を無線通信又は有線通信で受信する。カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０に接続されており、受信された感度指示情報に従い、バイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を制御する。
【０１３９】
透視撮影を行う場合、コンソール４２は、初期感度として通常感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信する。これにより、カセッテ制御部９２は、パルス照射及び連続照射での透視撮影中、バイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を、所定の電圧値に設定する。
【０１４０】
また、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１４１】
図１６には、第３の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４２】
ステップＳ２２Ｂでは、放射線検出器６０の放射線に対する感度として高感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１４３】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から感度指示情報を受信すると、受信した感度指示情報に従い、バイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を、通常感度よりも高い電圧（例えば、光電変換部７２にリーク等の電気的な破壊を発生させない範囲内で最も高い電圧）に設定する。
【０１４４】
図１７には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図１８には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１４５】
図１７、１８に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、バイアス電圧が高く変更される。
【０１４６】
このようにバイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を高くすることにより、光電変換部７２に発生した電荷が光電変換部７２内でトラップされることが抑制されて電荷が流れやすくなるため、放射線に対する感度が高くなる。
【０１４７】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下するが、光電変換部７２に印加するバイアス電圧を高くすることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１４８】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について説明する。
【０１４９】
第４の実施の形態に係る放射線情報システム１０の構成、撮影システム１８の構成、及び電子カセッテ３２の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜５参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１５０】
ここで、放射線発生装置３４は、管電圧を高いほど放射線源１３０から照射される放射線のエネルギーが増加して透過力も増し、患者で吸収される放射線が低下する。放射線のエネルギーが増加すると放射線検出器６０で吸収される放射線も低下し、撮影される放射線画像においてダイナミックレンジが狭くなる。
【０１５１】
カセッテ制御部９２は、オペアンプ８４Ａのゲインを制御しており、ゲインを調整することにより放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジが、Ａ／Ｄ変換器８８で所定ビットのデジタルデータへ変換する変換範囲となるように調整している。カセッテ制御部９２は、オペアンプ８４Ａのゲインを調整することにより、放射線検出器６０の放射線に対する感度を、曝射条件に従って放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための通常感度と、エネルギーが増加させた放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための分解能を高めた高感度に切り替えることが可能とされている。
【０１５２】
電子カセッテ３２は、コンソール４２から放射線検出器６０の放射線に対する感度を指定した感度指示情報を無線通信又は有線通信で受信する。カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０に接続されており、受信された感度指示情報に従い、オペアンプ８４Ａのゲインを制御する。
【０１５３】
透視撮影を行う場合、コンソール４２は、初期感度として通常感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信する。これにより、カセッテ制御部９２は、パルス照射及び連続照射での透視撮影中、オペアンプ８４Ａのゲインを曝射条件に従って放射線が照射された放射線画像の撮影を行うための所定値に設定する。
【０１５４】
また、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１５５】
図１９には、第４の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１５６】
ステップＳ２０Ｃでは、曝射条件で指定された管電圧及び管電流を、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となるように変更（例えば、管電流を１／２に変更）すると共に、管電圧を通常感度よりも高い電圧（例えば、患者への照射が許容される最大の管電圧）に変更し、変更した管電圧及び管電流を曝射条件として放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【０１５７】
放射線発生装置３４は、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流を変更して放射線の照射を開始する。これにより、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分に低下すると共に、照射される放射線のエネルギーが増加する。
【０１５８】
ステップＳ２２Ｃでは、放射線検出器６０の放射線に対する感度として高感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１５９】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から感度指示情報を受信すると、受信した感度指示情報に従い、オペアンプ８４Ａのゲインを、放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジがＡ／Ｄ変換器８８で所定ビットのデジタルデータへ変換する変換範囲となる値に設定する。
【０１６０】
図２０には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図２１には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１６１】
図２０、２１に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、管電圧が通常感度よりも高い電圧に変更され、オペアンプ８４Ａのゲインが増加する。
【０１６２】
このようにオペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより、管電圧が通常感度よりも高い電圧に変更されて放射線のエネルギーが増加し、撮影される放射線画像においてダイナミックレンジが狭くなった場合でも、ダイナミックレンジを補正できるため、放射線に対する感度が高くなる。なお、管電圧を増加させすぎるとダイナミックレンジが低下するだけでなく、患者内外での散乱が増加してＳ/Ｎが低下し、ゲインの増加では補正できなくなってしまう。このため管電圧の増加は、適切な範囲内であることは言うまでもない。
【０１６３】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下し、照射される放射線のエネルギーを増加するが、オペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１６４】
なお、上記第１〜第４の各実施の形態では、可搬型の放射線画像撮影装置である電子カセッテに適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【０１６５】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態について説明する。なお、以下では据置型の放射線画像撮影装置に本発明を適用した形態例について説明する。
【０１６６】
図２２には、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置２００の概略構成を示す構成図が示されている。なお、上記第１の実施の形態に係る撮影システム１８の構成と対応する部分には同一の符号を付して説明する。
【０１６７】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置２００は、間接変換型の放射線検出器６０を備えている。
【０１６８】
間接変換型の放射線検出器６０は、光を検出する検出領域にフォトダイオードがマトリクス状に形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を備えており、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の、撮影の際に放射線源１３０から放射線Ｘが照射される照射側にシート状のシンチレータ６７が配置されている。放射線検出器６０は、放射線Ｘをシンチレータ６７で一旦、光に変換し、シンチレータ６７で変換された光をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６のフォトダイオードで検出することにより、放射線画像を検出する。
【０１６９】
この放射線検出器６０上には、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の検出領域に対向するように、光透過性を有する袋体２０２が配置されている。袋体２０２はポンプ２０４に接続され、ポンプ２０４はタンク２０６に接続されている。タンク２０６には放射線が照射された際に発光する液体シンチレータが貯留されている。ポンプ２０４は、制御部２１０に接続されており、制御部２１０からの制御により動作し、タンク２０６に貯留された液体シンチレータの袋体２０２への注入、及び袋体２０２に注入された液体シンチレータの取り出しを行う。
【０１７０】
袋体２０２は、内部に貯留された液体シンチレータの液量に応じて厚さが変化し、貯留された液量が少ない場合、図２３（Ａ）に示すように薄くなり、貯留された液量が多い場合、図２３（Ｂ）に示すように厚くなる。
【０１７１】
図２４には、本実施形態に係る放射線検出器６０の構成を模式的に示した断面図が示されている。
【０１７２】
図２４に示すように、放射線検出器６０は、絶縁性基板３００にＴＦＴ７０が形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を備えている。
【０１７３】
このＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ６７が設けられている。このシンチレータ６７としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ６７は、これらの材料に限られるものではない。
【０１７４】
シンチレータ６７が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器６０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【０１７５】
シンチレータ６７に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【０１７６】
シンチレータ６７は、例えば、ＣｓＩ（Ｔｌ）等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ６７を形成する場合、蒸着基板は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ６７としてＧＯＳを用いる場合、蒸着基板を用いずにＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の表面にＧＯＳを塗布することにより、シンチレータ６７を形成してもよい。
【０１７７】
絶縁性基板３００としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものあれが何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板３００は、これらの材料に限られるものではない。
【０１７８】
シンチレータ６７とＴＦＴアクティブマトリクス基板６６との間には、シンチレータ６７によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する光電変換層７２が形成されている。この光電変換層７２のシンチレータ６７側の表面には、光電変換層７２にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極７２Ａが形成されている。
【０１７９】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、光電変換層７２で発生した電荷を収集する電荷収集電極７２Ｂが形成されている。ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６では、各電荷収集電極７２Ｂで収集された電荷が、ＴＦＴ７０によって読み出される。
【０１８０】
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上を平坦化するための平坦化層７５Ａが形成されている。また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６とシンチレータ６７との間であって、平坦化層７５Ａ上には、シンチレータ６７をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に接着するための接着層７５Ｂが、形成されている。
【０１８１】
光電変換層７２は、シンチレータ６７から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換層７２は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換層７２であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ６７による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換層７２であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ６７による発光以外の電磁波が光電変換層７２に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換層７２で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【０１８２】
光電変換層７２を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ６７で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ６７の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ６７の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ６７から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ６７の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【０１８３】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ６７の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換層７２で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【０１８４】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器６０に適用可能な光電変換層７２について具体的に説明する。
【０１８５】
本発明に係る放射線検出器６０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電荷収集電極７２Ｂ，バイアス電極７２Ａと、該電荷収集電極７２Ｂ，バイアス電極７２Ａ間に挟まれた光電変換層７２とを含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。
【０１８６】
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。
【０１８７】
有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【０１８８】
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【０１８９】
この有機ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料、及び光電変換層７２の構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光電変換層７２は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
【０１９０】
各画素部を構成するセンサ部７７は、少なくとも電荷収集電極７２Ｂ、光電変換層７２、及びバイアス電極７２Ａを含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【０１９１】
電子ブロッキング膜は、電荷収集電極７２Ｂと光電変換層７２との間に設けることができ、電荷収集電極７２Ｂとバイアス電極７２Ａ間にバイアス電圧を印加したときに、電荷収集電極７２Ｂから光電変換層７２に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【０１９２】
電子ブロッキング膜には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【０１９３】
実際に電子ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換層７２の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光電変換層７２の材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【０１９４】
電子ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部７７の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１９５】
正孔ブロッキング膜は、光電変換層７２とバイアス電極７２Ａとの間に設けることができ、電荷収集電極７２Ｂとバイアス電極７２Ａ間にバイアス電圧を印加したときに、バイアス電極７２Ａから光電変換層７２に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【０１９６】
正孔ブロッキング膜には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【０１９７】
正孔ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部７７の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１９８】
実際に正孔ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換層７２の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光電変換層７２の材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【０１９９】
なお、光電変換層７２で発生した電荷のうち、正孔がバイアス電極７２Ａに移動し、電子が電荷収集電極７２Ｂに移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
【０２００】
図２５には、ＴＦＴ７０の構成が概略的に示されている。
【０２０１】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６は、電荷収集電極７２Ｂに対応して、絶縁性基板３００上に電荷収集電極７２Ｂに移動した電荷を電気信号に変換して出力するＴＦＴ７０が形成されている。ＴＦＴ７０の形成された領域は、平面視において電荷収集電極７２Ｂと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部におけるＴＦＴ７０とセンサ部７７とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器６０（画素部）の平面積を最小にするために、ＴＦＴ７０の形成された領域が電荷収集電極７２Ｂによって完全に覆われていることが望ましい。
【０２０２】
ＴＦＴ７０は、ゲート電極３２０、ゲート絶縁膜３２２、及び活性層（チャネル層）３２４が積層され、さらに、活性層３２４上にソース電極３２６とドレイン電極３２８が所定の間隔を開けて形成されている。
【０２０３】
ドレイン電極３２８は、絶縁性基板３００と電荷収集電極７２Ｂとの間に設けられた絶縁膜３１９を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する電荷収集電極７２Ｂと電気的に接続されている。これにより、電荷収集電極７２Ｂで捕集された電荷をＴＦＴ７０に移動させることができる。
【０２０４】
活性層３２４は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層３２４を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【０２０５】
活性層３２４を構成可能な非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層３２４を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
【０２０６】
活性層３２４を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【０２０７】
ＴＦＴ７０の活性層３２４を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ＴＦＴ７０におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【０２０８】
また、活性層３２４をカーボンナノチューブで形成した場合、ＴＦＴ７０のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いＴＦＴ７０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層３２４を形成する場合、活性層３２４に極微量の金属性不純物が混入するだけで、ＴＦＴ７０の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
【０２０９】
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板３００としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。
【０２１０】
また、基板３００には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【０２１１】
アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために，透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板３００を形成してもよい。
【０２１２】
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板３００を形成できる。
【０２１３】
本実施の形態では、絶縁性基板３００上に、ＴＦＴ７０、センサ部７７、透明な平坦化層７５Ａを順に形成し、当該絶縁性基板３００上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いた接着層７５Ｂでシンチレータ６７を貼り付けることにより放射線検出器６０を形成している。以下、平坦化層７５Ａまで形成された絶縁性基板３００をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６と称する。
【０２１４】
図２６には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の詳細な構成の一例が示されている。
【０２１５】
同図に示すように、放射線検出器６０は、バイアス電極７２Ａ、光電変換層７２、電荷収集電極７２Ｂにより構成され、光が入射されることにより電荷を発生するフォトダイオードとして機能するセンサ部７７と、センサ部７７に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ７０と、を含んで構成される画素部７４が２次元状に複数設けられている。
【０２１６】
また、放射線検出器６０には、上記ＴＦＴ７０をオン・オフさせるための複数のゲート配線７６と、オンされたＴＦＴ７０を介してセンサ部７７から蓄積電荷を読み出すための複数のデータ配線７８と、が互いに交差して設けられている。
【０２１７】
各データ配線７８には、当該データ配線７８に接続された何れかのＴＦＴ７０がＯＮされることによりセンサ部７７に蓄積された電荷量に応じた電気信号が流れる。各データ配線７８は、各データ配線７８に流れ出した電気信号を検出する信号処理部８２が接続されており、各ゲート配線７６には、各ゲート配線７６にＴＦＴ７０をオン・オフするための制御信号を出力するゲート線ドライバ８０が接続されている。
【０２１８】
信号処理部８２は、各データ配線７８毎に、上述のサンプルホールド回路、、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器等が内臓され、各データ配線７８より入力される電気信号を増幅して検出することにより、画像を構成する各画素の情報（画素値）として、各センサ部７７に蓄積された電荷量を検出する。
【０２１９】
図２７には、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置２００の動作を制御する制御部２１０の構成が示されている。
【０２２０】
同図に示すように、制御部２１０は、放射線画像撮影装置２００全体の動作を司るＣＰＵ１０４と、各種制御プログラムや後述する基準画像撮影処理プログラム、被写体画像撮影処理プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６と、ＣＰＵ１０４による各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ１０８と、各種情報を記憶するＨＤＤ１１０と、ディスプレイ１００に接続されて当該ディスプレイ１００への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１２と、操作パネル１０２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１４と、信号処理部８２及びゲート線ドライバ８０を制御することにより放射線検出器６０による撮像動作の制御する検出器制御部２１２と、放射線源１３０への電力供給を制御することにより、放射線源１３０からの放射線の放射を制御する線源制御部２１４と、ポンプ２０４の駆動を制御するポンプ制御部２１６と、を備えている。
【０２２１】
ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０、ディスプレイドライバ１１２、操作入力検出部１１４、検出器制御部２１２、線源制御部２１４、及びポンプ制御部２１６は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。
【０２２２】
従って、ＣＰＵ１０４は、ＲＡＭ１０８、ＲＯＭ１０６、及びＨＤＤ１１０に対するアクセスと、ディスプレイドライバ１１２を介したディスプレイ１００への操作画面、各種メッセージ等の各種情報の表示の制御と、検出器制御部２１２を介して放射線検出器６０の撮影動作の制御と、線源制御部２１４を介した放射線源１３０からの放射線の放射の制御と、ポンプ制御部２１６を介したポンプ２０４の駆動の制御と、を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１００は、操作入力検出部１１４により検出された操作情報に基づく、操作パネル１１０に対する操作内容を把握することができる。
【０２２３】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置２００も、第１〜第４の実施の形態の撮影システム１８と同様に、１回ずつ撮影を行う静止画撮影と連続的に撮影を行う透視撮影との間で撮影モードが選択可能とされ、さらに、撮影中に放射線源１３０から放射線を連続的に照射させる連続照射と、撮影中に撮影のフレームレートに同期させて放射線源１３０か放射線をパルス状に照射させるパルス照射との選択が可能とされている。
【０２２４】
撮影を行う際、撮影者は、操作パネル１０２に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、撮影モードとして静止画撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対して放射線Ｘを照射する際の管電圧、管電流、照射期間等の曝射条件を指定し、撮影モードとして透視撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対してフレームレート、管電圧、管電流等の曝射条件を指定する。また、撮影者は、連続照射又はパルス照射の何れで撮影を行うかを指定する。
【０２２５】
撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール４２の操作パネル１０２に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
【０２２６】
放射線画像撮影装置２００は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれると、指定された条件に従い、連続照射での静止画撮影、パルス照射での静止画撮影、連続照射での透視撮影、パルス照射での透視撮影の何れが撮影行う。
【０２２７】
ところで、シンチレータは、厚くなるほど放射線に対して発光量が多く感度が高くなるが、厚くなるほどシンチレータ内で光が拡散されるため、画像がぼやけてしまう。
【０２２８】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置２００は、シート状のシンチレータ６７の厚さを、曝射条件に従って放射線画像の撮影を行う通常撮影用に調整しており、放射線に対する感度を高くする場合、袋体２０２内に所定量の液体シンチレータを貯留させて放射線に対する発光量を多くする。
【０２２９】
また、透視撮影では、放射線が患者に長時間照射された場合、患者の被曝が多くなる。
【０２３０】
そこで、放射線画像撮影装置２００は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０２３１】
図２８には、第５の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０２３２】
ステップＳ２０Ｄでは、曝射条件で指定された管電圧及び管電流を、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となるように変更（例えば、管電流を１／２に変更）し、変更した管電圧及び管電流で放射線源１３０から放射線を照射させる。
【０２３３】
ステップＳ２２Ｄでは、袋体２０２内に所定量の液体シンチレータを貯留させて放射線に対する発光量を多くする。
【０２３４】
このように、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下しているが、袋体２０２内に液体シンチレータを貯留させて放射線に対する発光量を多くすることにより放射線検出器６０の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０２３５】
以上、本発明を上記各実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２３６】
また、上記の上記各実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また上記各実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記各実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０２３７】
また、上記第１〜第４の実施の形態では、可搬型の放射線画像撮影装置である電子カセッテに適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。また、上記第５の実施の形態では、据置型の放射線画像撮影装置に適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、可搬型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【０２３８】
また、上記第２の実施の形態では、ビニング読出方式としてゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して２ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゲート線ドライバ８０からＮ（Ｎは２以上の整数）ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力してＮラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出すようにしてもよい。
【０２３９】
また、上記第２の実施の形態では、複数ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して当該複数ラインの各画素部７４に蓄積された電荷を合算する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して１ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出し、読み出された画像データにおいて複数画素のデータ（画素値）をまとめるビニングを行ってもよい。複数ラインずつ読み出して画素に蓄積された電荷をビニングする場合、上述したように読み出し速度が向上する。一方、画像データにおいて画素のデータをビニングする場合、各画素の電荷を１ラインずつ読み出すため、各画素のデータに含まれるスイッチングノイズの割合が少ないので、オペアンプ８４Ａのゲインを増加させることができる。画像データにおいて画素のデータをビニングする場合、複数画素のデータを１つの画素のデータにまとめる画像処理の処理時間が必要となる。透視撮影では、フレームレートが高くなるほど、１フレーム当たりの時間が短くなる。例えば、図３５に示すように、フレームレートを６０ｆｐｓとした場合、各フレームの期間は１／６０≒１６．７ｍｓｅｃとなる。各フレームの電荷の蓄積期間を５ｍｓｅｃとし、画像の読み出しに１０ｍｓｅｃかかるものとした場合、画像処理の処理時間を１．７ｍｓｅｃしか確保できなくなる。このため、フレームレートが高くする場合、複数ラインずつ読み出して画素に蓄積された電荷をビニングする方が好ましい。
【０２４０】
また、上記第２の実施の形態では、直接変換型の放射線検出器６０においてバイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を高くする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第５の実施の形態で説明したような間接変換型の放射線検出器６０においてバイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を高くするようにしてもよい。
【０２４１】
また、上記第４の実施の形態では、オペアンプ８４Ａのゲインを調整することにより放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジが、Ａ／Ｄ変換器８８で所定ビットのデジタルデータへ変換する変換範囲となるように調整した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、Ａ／Ｄ変換器８８の分解能を変えたり、分解能が異なるＡ／Ｄ変換器８８を並列に接続し、アナログ信号のデジタルデータへの変換に使用するＡ／Ｄ変換器８８を切り替えることにより、放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジがＡ／Ｄ変換器８８の変換範囲となるように調整してもよい。
【０２４２】
また、上記各実施の形態では、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求め、累計の放射線量が許容量を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の照射期間を求め、累計の照射期間が所定の許容照射期間を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替えるものとしてもよい。許容照射期間は、撮影者により操作パネル１０２から入力されもよい。また、撮影部位毎の照射を許容する許容量を撮影部位別許容量情報としてＨＤＤ１１０に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル１０２に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影部位に対応する許容量を求め、透視撮影を行った際の累計の放射線量が許容量となる照射期間を予測し、予測された照射期間を許容照射期間としてもよい。また、ＲＩＳサーバ１４のデータベース１４Ａに患者毎の日ごとの被曝量を記憶しておき、ＲＩＳサーバ１４が所定期間（例えば、直近３ヶ月間）での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール４２へ通知されるものとし、透視撮影を行った際の累計の放射線量が通知された許容量となる照射期間を予測し、予測された照射期間を許容照射期間としてもよい。
【０２４３】
また、上記実施の形態では、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操作パネル１０２に放射線源１３０から照射する放射線量を指定するボリュームスイッチを設けた場合、当該ボリュームスイッチで放射線源１３０から照射する放射線量を低下させた場合、放射線量の低下量に応じて放射線に対する感度を増加させる制御を行うようにしてもよい。
【０２４４】
また、上記各実施の形態では、管電流を１／２に変更して放射線源１３０から照射する単位時間あたりの放射線量を半分に低下させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パルス照射の場合、各パルス照射の照射期間を半分に短縮して放射線量を低下させるようにしてもよい。また、パルス照射の場合、透視撮影の各画像の撮影において、それぞれ複数回パルス照射を行う場合、パルス照射を行う照射回数を減らして放射線量を低下させるようにしてもよい。また、放射線源１３０から照射する単位時間あたりの放射線量、照射期間、照射回数を組み合わせて放射線量を低下させるようにしてもよい。
【０２４５】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４としてＣアームを有するものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一例として特開２００５−３２３６７３号公報に開示されているような、Ｃアームを有しない移動式の放射線発生装置を適用する形態としてもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０２４６】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４として移動式のものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線撮影室４４において放射線源１３０のみが移動機構によって移動するものを放射線発生装置として適用する形態としてもよい。
【０２４７】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ３２を放射線発生装置３４に取り付けることなく単独で用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電子カセッテ３２を放射線発生装置３４の着脱機構１４２に取り付けた状態で用いる形態としてもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０２４８】
また、上記第５の実施の形態では、図２２に示すように、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の撮影の際に放射線Ｘが照射される照射側に、シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線に対して透過性を有するようにＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を形成し、図２９に示すように、シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２を、撮影の際に照射される放射線ＸがＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過して到達するように配置してもよい。
【０２４９】
ここで、間接変換型の放射線検出器６０は、図３０に示すように、シンチレータ６７が接着された表側から放射線が照射（「表面照射」、「裏面読取方式」（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）ともいう。）された場合、シンチレータ６７の上面側（ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の反対側）でより強く発光し、シンチレータ６７が接着された表側されていない裏側から放射線が照射（「裏面照射」、「表面読取方式」（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式））ともいう。）された場合、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過した放射線がシンチレータ６７に入射してシンチレータ６７のＴＦＴアクティブマトリクス基板６６側がより強く発光する。各光電変換層７２には、シンチレータ６７で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器６０は、表側から放射線が照射された場合の方が裏側から放射線が照射された場合よりも、放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過しないため、放射線に対する感度を高く設計することが可能であり、また、裏側から放射線が照射された場合の方が表側から放射線が照射された場合よりも各光電変換層７２に対するシンチレータ６７の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。このため、図２９に示すように、シンチレータ６７及び袋体２０２を配置した場合、放射線画像の分解能が高くなる。
【０２５０】
また、間接変換型の放射線検出器６０は、光電変換層７２を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換層７２で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器３６は、表面読取方式により放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過する場合でも光電変換層７２による放射線の吸収量を少ないため、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過してシンチレータ６７に到達するが、このように、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の光電変換層７２を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換層７２での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
【０２５１】
また、ＴＦＴ７０の活性層３２４を構成する非晶質酸化物や光電変換層７２を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、基板３００を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板３００は放射線の吸収量を少ないため、表面読取方式により放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過する場合でも、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。
【０２５２】
また、例えば、放射線検出器３６をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６が照射面５６側となるように筐体５４内の照射面５６部分に貼り付けるものとし、基板３００を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器３６自体の剛性が高くいため、筐体５４の照射面５６部分を薄く形成することができる。また、基板３００を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器３６自体が可撓性を有するため、照射面５６に衝撃が加わった場合でも放射線検出器３６が破損しづらい。
【０２５３】
図３１には、シンチレータ６７をＣｓＩ（Ｔｌ）の柱状結晶とし、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６側から放射線Ｘが入射する表面読取方式で放射線検出器６０を配置し、その放射線検出器６０のシンチレータ６７上に袋体２０２を配置した場合が示されている。
【０２５４】
シンチレータ６７は、光透過性の樹脂（例えば、耐熱性の透明ポリイミドなど）による蒸着基板４００上にＣｓＩ（Ｔｌ）を蒸着させて形成する。蒸着基板４００上には、蒸着によってＣｓＩ（Ｔｌ）の非柱状部が形成され、その上に柱状部が形成される。図３１では、シンチレータ６７の柱状部側の面とＴＦＴアクティブマトリクス基板６６とを貼り合わせており、放射線検出器６０の蒸着基板４００側に面に袋体２０２を積層している。ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６は、例えば、絶縁性基板３００としてプラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用い、センサ部７７を有機光電変換材料を用いて形成し、活性層３２４として非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブを用いてＴＦＴ７０を形成する。これにより、放射線検出器６０を軽量、薄型化できるため、袋体２０２を積層させた場合でも全体を軽量、薄型にできる。
【０２５５】
また、動画撮影では、撮影される画像が多少ノイジーであっても影響は少なく、患者の被曝量を低く抑えることがより重要である。このため、放射線検出器６０に袋体２０２を積層させて、袋体２０２に液体シンチレータを貯留させることにより感度が向上するため、患者の被曝量を低く抑えることができる。なお、図３１では、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に対して放射線Ｘが入射する反対側にシンチレータ６７及び袋体２０２を配置したが、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に対して放射線Ｘが入射側に袋体２０２を配置してもよい。例えば、放射線Ｘの入射側から順に袋体２０２、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６、シンチレータ６７、蒸着基板４００と配置される場合、蒸着基板４００は光透過性を有する必要はない。このように配置することにより、袋体２０２内の液体シンチレータとＴＦＴアクティブマトリクス基板６６との距離が近くなるため、感度を向上させることができる。
【０２５６】
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を放射線に対して透過性を有する共に、検出領域に設けられたセンサ部７７を表裏の両側で光に対して感度を有するように形成し、シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２を、検出領域を挟むように配置してもよい。シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２は何れを表側、裏側としてもよい。図３２には、シート状のシンチレータ６７をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の裏側に配置し、袋体２０２をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の表側に配置した例が示されている。
【０２５７】
また、上記第５の実施の形態では、放射線検出器６０にシート状のシンチレータ６７を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シート状のシンチレータ６７を設けずに、袋体２０２内に貯留させた液体シンチレータのみで放射線の光への変換を行うようにしてもよい。この場合、液量情報には、シート状のシンチレータ６７を設けていない放射線検出器６０での袋体２０２内に貯留させる液体シンチレータの液量と画質の対応を予め調べ、画質の対応する液量を記憶させればよい。袋体２０２は、表側、裏側の何れに配置されもよい。図３３には、袋体２０２をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の裏側に配置した例が示されている。
【０２５８】
また、図３４に示すように袋体２０２に液体シンチレータを注入するための注入口２０２Ａ及び注入された液体シンチレータの取り出すための取出口２０２Ｂを設け、注入口２０２Ａ及び取出口２０２Ｂをポンプ２０４に接続する。また、液体シンチレータを冷却するための冷却機構２２０を設ける。そして、タンク２０６に貯留された液体シンチレータを、冷却機構２２０を介してポンプ２０４に供給し、ポンプ２０４は冷却機構２２０から供給される液体シンチレータを注入口２０２Ａへ注入し、取出口２０２Ｂから取り出した液体シンチレータをタンク２０６へ排出して、液体シンチレータを循環させるようにしてもよい。なお、図３４は、放射線画像撮影装置２００を上方向から見た構成図である。タンク２０６に貯留される液体シンチレータの液量が多く、タンク２０６で液体シンチレータを十分に冷却できる場合は冷却機構２２０設けなくてもよい。
【０２５９】
また、上記第５の実施の形態の袋体２０２は、全面が光透過性を有する必要はなく、放射線検出器６０の検出領域と対向する対向面が少なくとも光透過性を有すればよく、対向面の反対となる面は遮光されていることが好ましい。これにより、外部からの光の入射を防止する点、及び発生した光の外部への散乱を防止できる。
【０２６０】
また、上記各実施の形態では、袋体２０２への液体シンチレータの注入、及び取り出しをポンプ２０４で行う場合について説明したが、袋体２０２への液体シンチレータの注入、及び取り出しができれば何れの機構でもよい。
【０２６１】
また、シンチレータ６７として用いられるＣｓＩは、図３６に示すように、温度変化により感度が変化し、例えば、１度温度の上昇により約０．３％感度が低下する。一方、ＧＯＳは、温度変化による感度変化はほとんど発生しない。
【０２６２】
電子カセッテ３２は、撮影を行うことにより電源部９６や、ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２などの各種回路や各素子が発熱する。特に、動画撮影は、撮影時間が長時間となるため、発熱量が大きくなる。このため、シンチレータ６７としてＣｓＩを用いた電子カセッテ３２では、動画撮影に各種回路や各素子からの熱によりシンチレータ６７の感度が低下する場合がある。撮影者は、シンチレータ６７の感度が低下した際に診断に必要な画質を維持しようとした場合、照射する放射線の線量を増加させるが、線量を増加させた場合、患者への被曝量も増加してしまう。そこで、放射線検出器６０に袋体２０２を積層させて、袋体２０２に液体シンチレータを貯留させることにより、袋体２０２内の液体シンチレータにより放射線検出器６０を冷却することができるため、シンチレータ６７の感度の低下を抑制できる。特に、図３４に示すように袋体２０２に液体シンチレータを循環させるものとした場合、シンチレータ６７の感度の低下をより抑制できる。このように、シンチレータ６７の感度の低下を抑制することにより、患者への被曝量の増加を抑制することができる。
【０２６３】
また、ＣｓＩは、図３７に示すように、連続して撮影が行われて累積被曝量の増加と共に感度が低下し、放射線が照射されない状態で維持されると低下した感度が回復する。動画撮影は、撮影時間が長時間となり、また、動画撮影中に静止画撮影を頻繁に行った場合、静止画撮影の放射線の照射量は動画撮影の１フレームの１０〜１０００倍程度であるため、シンチレータ６７は累積被曝量の増加の増加と共に感度が低下する。そこで、放射線検出器６０に袋体２０２を積層させて、袋体２０２に液体シンチレータを貯留させることにより、シンチレータ６７の感度低下を袋体２０２に貯留された液体シンチレータで補うことができる。これにより、撮影者は、診断に必要な画質を維持するために照射する放射線の線量を増加させる必要が無くなるため、患者への被曝量の増加を抑制することができる。
【０２６４】
その他、上記実施の形態で説明したＲＩＳ１０の構成（図１参照。）、放射線撮影室および放射線発生装置３４の構成（図２参照。）、電子カセッテ３２の構成（図３参照。）、撮影システム１８の構成（図４参照。）、放射線画像撮影装置２００（図２２参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【０２６５】
また、上記実施の形態で説明した透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れ（図１０、１３、１６、１９、２７参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２６６】
１８ 撮影システム
３２ 電子カセッテ
６０ 放射線検出器
６７ シンチレータ
６８ 蓄積容量
７２Ａ バイアス電極（電極）
７２ 光電変換層
７３ バイアス電源回路（供給手段）
７４ 画素部
８０ ゲート線ドライバ（生成手段）
８２ 信号処理部（生成手段）
８４Ａ オペアンプ（増幅器）
１０４ ＣＰＵ（制御手段）
１３０ 放射線源
２００ 放射線画像撮影装置
２０２ 袋体
２０２Ｂ 取出口
２０２Ａ 注入口
２０４ ポンプ（アクチュエータ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影システムに係り、特に、放射線画像の撮影を連続的に行う透視撮影が可能とされた放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、Ｘ線等の放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化され、この放射線検出器を用いた放射線画像撮影装置は、従来のＸ線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線画像撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。なお、放射線検出器には、放射線を変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。
【０００３】
ところで、透視撮影は、連続的に放射線画像の撮影を繰り返すため、患者の被曝が多くなる。
【０００４】
このため、特許文献１には、透視撮影中、面積線量計によって放射線を検出を行い、検出された面積線量に基づいて被検体における照射線量を算出し、算出された照射線量が予め設定された許容照射線量に近くなると、Ｘ線発生部より放射される単位時間当たりの放射線の照射量を低下させる技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、Ｘ線の実照射時間がＸ線照射許容時間に近くなると、単位時間当たりの放射線の照射量を低下させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１９８７６２号公報
【特許文献２】特開２００８−２７２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に記載の技術を用いて単位時間当たりの放射線の照射量を低下させた場合、放射線検出器に照射される放射線の照射量も低下し、撮影される放射線画像の画質が低下する。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、照射される放射線の照射量を低下させた場合でも、画質の低下を抑えて透視画像を撮影できる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の放射線画像撮影システムは、放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が設けられた放射線検出器と、前記放射線検出器に対して放射線を照射する放射線源と、前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように前記生成手段を制御し、当該透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行う制御手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の放射線画像撮影システムによれば、放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が放射線検出器に設けられており、当該放射線検出器に対して放射線源から放射線が照射され、生成手段により、放射線検出器の各画素に蓄積された電荷がそれぞれ電気信号として読み出され、読み出された電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報が生成される。
【００１１】
そして、本発明では、制御手段により、放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように生成手段が制御され、当該透視撮影中に放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御が行われる。
【００１２】
このように、請求項１に記載によれば、透視撮影中に放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行うので、照射される放射線の照射量を低下させた場合でも、画質の低下を抑えて透視画像を撮影できる。
【００１３】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記生成手段が、前記放射線検出器から読み出した電気信号を増幅する増幅器をさらに備え、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記増幅器のゲインを増加させてもよい。
【００１４】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記放射線検出器に設けられた複数の画素にそれぞれ蓄積された電荷又は当該電荷に基づいて生成される放射線画像の画素の情報を、２以上の画素ずつ１つの画素としてまとめるビニングを行ってもよい。
【００１５】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記放射線検出器が、放射線が照射されることにより電荷が発生する電荷発生層及び当該電荷発生層にバイアス電圧を印加するための電極を有し、前記電極に対してバイアス電圧を供給する供給手段をさらに備え、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記電荷発生層に印加するバイアス電圧を増加させてもよい。
【００１６】
また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記放射線検出器が、放射線が照射された際に発光するシート状シンチレータを有すると共に、当該シート状シンチレータの光を検出して前記複数の画素が電荷を発生し、前記複数の画素が設けられた検出領域と重なるように配置され、当該検出領域と対向する対向面が少なくとも光透過性を有する袋体と、放射線が照射された際に発光する液体シンチレータが貯留されたタンクと、前記タンクに貯留された液体シンチレータの前記袋体への注入及び当該袋体に注入された液体シンチレータの取り出しを行うアクチュエータと、をさらに備え、前記制御手段が、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記アクチュエータを制御して前記タンクに貯留された液体シンチレータを前記袋体へ注入させてもよい。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項６に記載の発明のように、前記袋体が、前記液体シンチレータを注入するための注入口及び注入された液体シンチレータの取り出すための取出口を有し、前記制御手段が、前記透視撮影の際、前記注入口へ前記液体シンチレータを所定量ずつ注入させつつ前記取出口から液体シンチレータを当該所定量ずつ取り出すように前記アクチュエータを制御してもよい。
【００１８】
また、請求項５又は請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記シート状シンチレータが、ＣｓＩの柱状結晶を含んで構成されてもよい。
【００１９】
また、請求項５〜請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明のように、前記放射線検出器が、前記複数の画素が形成された基板に前記シート状シンチレータが積層されて構成され、前記基板側から放射線が入射するように配置されてもよい。
【００２０】
また、請求項１〜請求項８に記載の発明は、請求項９に記載の発明のように、前記制御手段が、前記透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に前記放射線源の管電圧を増加させ、前記生成手段により生成される放射線画像のダイナミックレンジが広がるように放射線に対する感度を増加させる制御を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、照射される放射線の照射量が低下した場合でも、画質の低下を抑えて透視画像を撮影できる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１〜第４の実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１〜第４の実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例および放射線発生装置の構成を示す斜視図である。
【図３】第１〜第４の実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。
【図４】第１〜第４の実施の形態に係る撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図５】第１〜第４の実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分に注目した等価回路図である。
【図６】第１〜第４の実施の形態に係る連続照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図７】第１〜第４の実施の形態に係るパルス照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図８】第１〜第４の実施の形態に係る連続照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図９】第１〜第４の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１０】第１の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１２】第１の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１３】第２の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１５】第２の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１６】第３の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１８】第３の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図１９】第４の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】第４の実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図２１】第４の実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。
【図２２】第５の実施の形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示した側面図である。
【図２３】図２３（Ａ）は貯留された液量が少ない袋体の状態を示した側面図であり、図２３（Ｂ）は貯留された液量が少ない袋体の状態を示した側面図である。放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２４】第５の実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図２５】第５の実施の形態に係るＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の構成を概略的に示した断面図である。
【図２６】第５の実施の形態に係るＴＦＴ基板の構成を示した平面図である。
【図２７】第５の実施の形態に係る制御部の構成を示したブロック図である。
【図２８】第５の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２９】他の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図３０】表面照射（裏面読取方式）と裏面照射（表面読取方式）を説明するための断面側面図である。
【図３１】他の形態に係る放射線検出器の構成を詳細に示した断面図である。
【図３２】他の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図３３】他の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。
【図３４】他の実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した上面図である。
【図３５】１フレームあたりの電荷の蓄積期間、電荷の読み出し期間を模式的に示した図である。
【図３６】ＣｓＩとＧＯＳの温度と感度の関係を示すグラフである。
【図３７】ＣｓＩの累積被曝量と感度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、放射線検出器を用いて照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する可搬型放射線画像撮影装置（以下、「電子カセッテ」ともいう。）を用いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影システムに本発明を適用した形態例について説明する。
【００２４】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ（Radiology Information System）」と称する。）１０の構成について説明する。
【００２５】
ＲＩＳ１０は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ（Hospital Information System）」と称する。）の一部を構成する。
【００２６】
ＲＩＳ１０は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」と称する。）１２、ＲＩＳサーバ１４、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」と称する。）１８を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１６に各々接続されて構成されている。なお、病院内ネットワーク１６には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。
【００２７】
端末装置１２は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１２を介して行われる。各端末装置１２は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１４と病院内ネットワーク１６を介して相互通信が可能とされている。
【００２８】
一方、ＲＩＳサーバ１４は、各端末装置１２からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１８における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１４Ａを含んで構成されている。
【００２９】
データベース１４Ａは、患者の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報を含んで構成されている。
【００３０】
撮影システム１８は、ＲＩＳサーバ１４からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１８は、放射線源１３０（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図３も参照。）を被検者に照射する放射線発生装置３４と、患者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷を蓄積する放射線検出器６０（図３も参照。）を内蔵する電子カセッテ３２と、電子カセッテ３２に内蔵されているバッテリを充電するクレードル４０と、電子カセッテ３２，放射線発生装置３４，およびクレードル４０を制御するコンソール４２と、を備えている。
【００３１】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１８の放射線撮影室４４における各装置の配置状態の一例および放射線発生装置３４の構成が示されている。
【００３２】
本実施の形態に係る撮影システム１８では、放射線発生装置３４とコンソール４２とをそれぞれケーブルで接続して有線通信によって各種情報の送受信を行うが、図２では、放射線発生装置３４とコンソール４２を接続するケーブルを省略している。また、電子カセッテ３２とコンソール４２との間は、無線通信又は有線通信によって各種情報の送受信を行う。
【００３３】
本実施の形態に係る放射線発生装置３４は、Ｃアーム１４０を備えており、Ｃアーム１４０の一端には放射線Ｘを射出する放射線源１３０が設けられる一方、他端には電子カセッテ３２が着脱可能とされた着脱機構１４２が設けられている。なお、同図では、電子カセッテ３２が着脱機構１４２から取り外されており、放射線撮影室４４の略中央部に設けられたベッド４６と当該ベッド４６に仰臥している被検者（患者）４８との間に設けられた状態が示されている。
【００３４】
放射線源１３０は、支持軸１３６および一対の支持板１３８を介してＣアーム１４０の一端に設けられており、支持軸１３６を回転中心として同図Ａ方向およびＢ方向に回転可能とされると共に、支持板１３８と共にＣアーム１４０の円弧の接線を軸として同図Ｃ方向およびＤ方向に回転可能とされている。
【００３５】
Ｃアーム１４０の円筒面の外周に当接する位置には、Ｃアーム１４０を同図時計回り方向および反時計回り方向に回転可能に保持するＣアーム保持部１４４が設けられる一方、Ｃアーム保持部１４４はＣアーム保持部１４６を介して支柱１４８に上下移動自在に保持されている。また、Ｃアーム保持部１４４は、Ｃアーム保持部１４６に対して水平軸まわりに回転可能に支持されている。
【００３６】
一方、放射線発生装置３４は、後述する通信Ｉ／Ｆ部１３２、線源制御部１３４等を内蔵した本体部１５０を備えており、支柱１４８は、下端が本体部１５０の筐体の下端部近傍から側方に突設された支柱支持部１５２に取り付けられている。
【００３７】
また、本体部１５０の底部には車輪１５４が設けられており、放射線発生装置３４は病院内を移動することができる。
【００３８】
一方、本実施の形態に係る放射線撮影室４４には、その壁面付近にクレードル４０およびコンソール４２が設置されている。
【００３９】
クレードル４０は、電子カセッテ３２を収納可能な収容部４０Ａが形成されている。
【００４０】
電子カセッテ３２は、待機時、クレードル４０の収容部４０Ａに収納され、内蔵されるバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時、クレードル４０から取り出され、被検者４８の撮影部位に対応する位置（同図に示される位置）に配置されるか、または放射線発生装置３４のＣアーム１４０における着脱機構１４２に取り付けられて用いられる。
【００４１】
なお、電子カセッテ３２は、放射線撮影室や手術室のみで使用されるものではなく、その可搬性から、例えば、検診や病院内での回診等にも使用することができる。
【００４２】
図３には、本実施の形態に係る電子カセッテ３２の内部構成が示されている。
【００４３】
同図に示すように、電子カセッテ３２は、放射線Ｘを透過させる材料からなる筐体５４を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ３２は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ３２を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ３２を繰り返し続けて使用することができる。
【００４４】
筐体５４の内部には、放射線Ｘが照射される筐体５４の照射面５６側から、患者による放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド５８、患者を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器６０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板６２が順に配設されている。なお、筐体５４の照射面５６をグリッド５８として構成してもよい。この筐体５４の側面にはケーブル４３を接続するための接続端子３２Ａが設けられている。
【００４５】
また、筐体５４の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能な二次電池を収容するケース３１が配置されている。放射線検出器６０及び電子回路は、ケース３１に配置された二次電池から供給される電力によって作動する。ケース３１内部に収容された各種回路が放射線Ｘの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース３１の照射面５６側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ３２は、照射面５６の形状が長方形とされた直方体とされており、その長手方向一端部にケース３１が配置されている。
【００４６】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１８の電気系の要部構成について説明する。
【００４７】
放射線発生装置３４には、コンソール４２と通信を行うための接続端子３４Ａが設けられている。コンソール４２には、放射線発生装置３４と通信を行うための接続端子４２Ａ、電子カセッテ３２と通信を行うための接続端子４２Ｂが設けられている。放射線発生装置３４の接続端子３４Ａとコンソール４２の接続端子４２Ａはケーブル３５によって接続されている。
【００４８】
電子カセッテ３２は、有線通信を行う場合、接続端子３２Ａにケーブル４３が接続され、当該ケーブル４３を介してコンソール４２に接続される。
【００４９】
電子カセッテ３２に内蔵された放射線検出器６０は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上に、放射線Ｘを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなり、放射線Ｘが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線Ｘを電荷へ変換する。この光電変換層上には、光電変換層の表面側に、光電変換層へバイアス電圧を印加するためのバイアス電極が形成されている。
【００５０】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量６８と、蓄積容量６８に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ７０を備えた画素部７４がマトリクス状に多数個配置されている。なお、図４では個々の画素部７４に対応する光電変換層を光電変換部７２として模式的に示し、個々の画素部７４に対応するバイアス電極をバイアス電極７２Ａとして示している。
【００５１】
バイアス電極７２Ａは、バイアス電源回路７３に接続され、バイアス電源回路７３から所定のバイアス電圧が供給される。
【００５２】
電子カセッテ３２への放射線Ｘの照射に伴って光電変換層（光電変換部７２）で発生された電荷は、バイアス電極７２Ａから印加されるバイアス電圧により移動し、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積される。これにより、電子カセッテ３２に照射された放射線Ｘに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器６０に保持される。
【００５３】
なお、放射線検出器６０は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換する放射線-電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、ガドリニウム硫酸化物（ＧＯＳ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）がよく知られている。この場合、蛍光体材料によって放射線Ｘ−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行う。
【００５４】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、一定方向（行方向）に延設され、個々の画素部７４のＴＦＴ７０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線７６と、ゲート配線７６と直交する方向（列方向）に延設され、オンされたＴＦＴ７０を介して蓄積容量６８から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線７８が設けられている。個々のゲート配線７６はゲート線ドライバ８０に接続されており、個々のデータ配線７８は信号処理部８２に接続されている。個々の画素部７４の蓄積容量６８に電荷が蓄積されると、個々の画素部７４のＴＦＴ７０は、ゲート線ドライバ８０からゲート配線７６を介して供給される信号により行単位で順にオンされる。ＴＦＴ７０がオンされた画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線７８を伝送されて信号処理部８２に入力される。従って、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
【００５５】
図５には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の１画素部分に注目した等価回路図が示されている。
【００５６】
同図に示すように、ＴＦＴ７０のソースは、データ配線７８に接続されており、このデータ配線７８は、信号処理部８２に接続されている。また、ＴＦＴ７０のドレインは蓄積容量６８及び光電変換部７２に接続され、ＴＦＴ７０のゲートはゲート配線７６に接続されている。
【００５７】
信号処理部８２は、個々のデータ配線７８毎にサンプルホールド回路８４を備えている。個々のデータ配線７８を伝送された電荷信号はサンプルホールド回路８４に保持される。サンプルホールド回路８４はオペアンプ８４Ａとコンデンサ８４Ｂを含んで構成され、電荷信号をアナログ電圧に変換する。また、サンプルホールド回路８４にはコンデンサ８４Ｂの両電極をショートさせ、コンデンサ８４Ｂに蓄積された電荷を放電させるリセット回路としてスイッチ８４Ｃが設けられている。オペアンプ８４Ａは、後述するカセッテ制御部９２からの制御によりゲインを調整可能とされている。
【００５８】
サンプルホールド回路８４の出力側にはマルチプレクサ８６、Ａ／Ｄ変換器８８が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ８６に順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器８８によってデジタルの画像情報へ変換される。
【００５９】
信号処理部８２には画像メモリ９０が接続されており（図４参照。）、信号処理部８２のＡ／Ｄ変換器８８から出力された画像データは画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ９０に順次記憶される。
【００６０】
画像メモリ９０は電子カセッテ３２全体の動作を制御するカセッテ制御部９２と接続されている。カセッテ制御部９２はマイクロコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置）９２Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ９２Ｂ、ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）やフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部９２Ｃを備えている。
【００６１】
カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０及び信号処理部８２に接続され、オペアンプ８４Ａのゲインを制御しており、ゲインを調整することにより、放射線検出器６０の放射線に対する感度を曝射条件に従って放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための通常感度と、放射線量を減少させて放射線画像の撮影を行うための高感度に切り替えることが可能とされている。このカセッテ制御部９２には無線通信部９４及び有線通信部９５が接続されている。無線通信部９４は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間で各種情報の伝送を制御する。有線通信部９５は、接続端子３２Ａに接続され、接続端子３２Ａ及びケーブル４３を介してコンソール４２との間で各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部９２は、無線通信部９４又は有線通信部９５を介してコンソール４２と無線通信が可能とされており、コンソール４２との間で各種情報の送受信を行う。カセッテ制御部９２は、コンソール４２から無線通信部９４又は有線通信部９５を介して受信される後述する曝射条件、感度指示情報を記憶し、曝射条件に基づいて電荷の読み出しを開始する。
【００６２】
また、電子カセッテ３２には電源部９６が設けられており、上述した各種回路や各素子（バイアス電源回路７３、ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２、画像メモリ９０、無線通信部９４、有線通信部９５、カセッテ制御部９２として機能するマイクロコンピュータ等）は、電源部９６から供給された電力によって作動する。電源部９６は、電子カセッテ３２の可搬性を損なわないように、前述したバッテリ（二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路や各素子へ電力を供給する。なお、図４では、電源部９６と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【００６３】
一方、コンソール４２は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ１００と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル１０２と、を備えている。
【００６４】
また、本実施の形態に係るコンソール４２は、装置全体の動作を司るＣＰＵ１０４と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０８と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ１１０と、ディスプレイ１００への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１２と、操作パネル１０２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１４と、を備えている。また、コンソール４２は、接続端子４２Ａに接続され、接続端子４２Ａ及びケーブル３５を介して放射線発生装置３４との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部１１６と、電子カセッテ３２との間で無線通信により曝射条件、感度指示情報等の各種情報の送受信を行う無線通信部１１８と、接続端子４２Ｂに接続され、接続端子４２Ｂ及びケーブル４３を介して電子カセッテ３２との間で画像情報、感度指示情報等の各種情報の送受信を行う有線通信部１２０と、を備えている。
【００６５】
ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０、ディスプレイドライバ１１２、操作入力検出部１１４、無線通信部１１８、及び有線通信部１２０は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１０４は、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ１１２を介したディスプレイ１００への各種情報の表示の制御、通信Ｉ／Ｆ部１１６を介した放射線発生装置３４との各種情報の送受信の制御、無線通信部１１８を介した電子カセッテ３２との各種情報の送受信の制御、及び有線通信部１２０を介した電子カセッテ３２との各種情報の送受信の制御、を行うことができる。また、ＣＰＵ１０４は、操作入力検出部１１４を介して操作パネル１０２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００６６】
一方、放射線発生装置３４は、放射線Ｘを射出する放射線源１３０と、コンソール４２との間で曝射条件等の各種情報を送受信する通信Ｉ／Ｆ部１３２と、受信した曝射条件に基づいて放射線源１３０を制御する線源制御部１３４と、を備えている。
【００６７】
線源制御部１３４もマイクロコンピュータによって実現されており、受信した曝射条件を記憶し、当該曝射条件に基づいて放射線源１３０から放射線Ｘを照射させる。
【００６８】
次に、本実施の形態に係る撮影システム１８の作用を説明する。
【００６９】
本実施の形態に係る電子カセッテ３２及びコンソール４２は、ケーブル４３によって接続された場合、有線通信を行うものとされており、ケーブル４３で接続されていない場合、無線通信を行うものとされている。また、本実施の形態に係る撮影システム１８は、１回ずつ撮影を行う静止画撮影と連続的に撮影を行う透視撮影との間で撮影モードが選択可能とされている。さらに、本実施の形態に係る撮影システム１８は、撮影中に放射線源１３０から放射線を連続的に照射させる連続照射と、撮影中に撮影のフレームレートに同期させて放射線源１３０か放射線をパルス状に照射させるパルス照射との選択が可能とされている。
【００７０】
端末装置１２（図１参照。）は、放射線画像の撮影する場合、医師又は放射線技師からの撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、撮影対象とする患者、撮影対象とする撮影部位、撮影モードが指定され、管電圧、管電流、照射期間及び照射する放射線総量などが必要に応じて指定される。
【００７１】
端末装置１２は、受け付けた撮影依頼の内容をＲＩＳサーバ１４に通知する。ＲＩＳサーバ１４は、端末装置１２から通知された撮影依頼の内容をデータベース１４Ａに記憶する。
【００７２】
コンソール４２は、ＲＩＳサーバ１４にアクセスすることにより、ＲＩＳサーバ１４から撮影依頼の内容及び撮影対象とする患者の属性情報を取得し、撮影依頼の内容及び患者の属性情報をディスプレイ１００（図４参照。）に表示する。
【００７３】
撮影者は、ディスプレイ１００に表示された撮影依頼の内容に基づいて放射線画像の撮影を開始する。
【００７４】
例えば、図２に示すように、ベッド４６上に横臥した被検者４８の患部の撮影の行を行う際、撮影者は、電子カセッテ３２とコンソール４２間を無線通信とする場合は電子カセッテ３２及びコンソール４２にケーブル４３を接続することなく、電子カセッテ３２とコンソール４２間を有線通信とする場合は電子カセッテ３２及びコンソール４２をケーブル４３で接続した後に、撮影の部位に応じてベッド４６と被検者４８の患部との間に電子カセッテ３２を配置する。
【００７５】
そして、撮影者は、操作パネル１０２に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、撮影モードとして静止画撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対して放射線Ｘを照射する際の管電圧、管電流、照射期間等の曝射条件を指定し、撮影モードとして透視撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対してフレームレート、管電圧、管電流等の曝射条件を指定する。また、撮影者は、連続照射又はパルス照射の何れで撮影を行うかを指定する。
【００７６】
コンソール４２は、指定された曝射条件を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。また、コンソール４２は、初期感度として通常感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信する。
【００７７】
放射線発生装置３４の線源制御部１３４は、コンソール４２から曝射条件を受信すると、受信した曝射条件を記憶し、電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から曝射条件及び感度指示情報を受信すると、受信した曝射条件を記憶部９２Ｃに記憶し、オペアンプ８４Ａのゲインを、曝射条件に従って放射線が照射された放射線画像の撮影を行うための所定値に設定する。
【００７８】
撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール４２の操作パネル１０２に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
【００７９】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれると、連続照射での静止画撮影、パルス照射での静止画撮影、連続照射での透視撮影、パルス照射での透視撮影の何れが指定されたかに応じて、以下の図６〜図９に示す撮影動作を開始する。
【００８０】
図６には、連続照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００８１】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００８２】
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線を発生・射出を開始する。
【００８３】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、曝射開始を指示する指示情報を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。
【００８４】
放射線検出器６０は、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各蓄積容量６８に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線７８に流れ出す。各データ配線７８に流れ出した電気信号は信号処理部８２でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ９０に記憶され、コンソール４２へ送信される。
【００８５】
コンソール４２は、画像情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４へ送信すると共に、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をＨＤＤ１１０に記憶する。
【００８６】
放射線発生装置３４は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。
【００８７】
ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【００８８】
一方、図７には、パルス照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００８９】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００９０】
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、及び照射期間で放射線を発生・射出する。
【００９１】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、曝射開始を指示する指示情報を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。これにより、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、コンソール４２へ送信され、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
【００９２】
一方、図８には、連続照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００９３】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００９４】
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線の照射を開始する。
【００９５】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、曝射条件で指定されたフレームレートに応じた周期でゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す読出動作を繰り返し、指定されたフレームレートでの画像の読み出しを行う。これにより、１回の順次走査毎に、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、１画像ずつコンソール４２へ送信される。コンソール４２へ送信された画像は、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
【００９６】
また、コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射を停止し、電子カセッテ３２は画像を読み出しを終了する。
【００９７】
一方、図９には、パルス照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【００９８】
コンソール４２は、指定されたフレームレートに応じた周期で同期信号を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【００９９】
放射線発生装置３４は、同期信号を受信する毎に、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、及び照射期間で放射線を発生・射出する。
【０１００】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、同期信号を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。これにより、１回の順次走査毎に、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、１画像ずつコンソール４２へ送信される。コンソール４２へ送信された画像は、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
【０１０１】
また、コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射を停止し、電子カセッテ３２は画像を読み出しを終了する。
【０１０２】
ところで、透視撮影では、放射線が患者に長時間照射された場合、患者の被曝が多くなる。
【０１０３】
そこで、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めている。この累計の放射線量は、透視撮影中の患者の被曝量と見なすことができる。コンソール４２は、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１０４】
なお、許容量は、撮影者により操作パネル１０２から入力されもよい。また、撮影部位毎の照射を許容する許容量を撮影部位別許容量情報としてＨＤＤ１１０に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル１０２に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影部位に対応する許容量と得るものとしてもよい。また、ＲＩＳサーバ１４のデータベース１４Ａに、患者毎に日別の被曝量を記憶しておき、ＲＩＳサーバ１４が所定期間（例えば、直近３ヶ月間）での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール４２へ通知されるものとしてもよい。
【０１０５】
図１０には、透視撮影が開始した際にＣＰＵ１０４により実行される透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはＲＯＭ１０６の所定の領域に予め記憶されている。
【０１０６】
同図のステップＳ１０では、指定された曝射条件で指定された管電圧及び管電流に基づいて放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量を求める。
【０１０７】
次のステップＳ１２では、透視撮影が終了したか否かを判定し、肯定判定となった場合は処理終了となり、否定判定となった場合はステップＳ１４へ移行する。
【０１０８】
次のステップＳ１４では、透視撮影中に放射線源１３０から放射線を照射した累計の照射期間を求める。連続照射での透視撮影では、透視撮影の開始した時点から現時点までの期間が累計の照射期間となる。一方、パルス照射での透視撮影では、透視撮影の開始した時点から現時点までの同期信号の送信回数と曝射条件で指定された照射期間を乗算した期間が累計の照射期間となる。
【０１０９】
次のステップＳ１６では、上記ステップＳ１０で求めた単位時間あたりの放射線量に、上記ステップＳ１４で求めた累計の照射期間を乗算して透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求める。
【０１１０】
ステップＳ１８では、上記ステップＳ１６で求めた累計の放射線量が許容量以内であるか否かを判定し、肯定判定となった場合は再度ステップＳ１２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２０へ移行する。
【０１１１】
ステップＳ２０では、曝射条件で指定された管電圧及び管電流を、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となるように変更（例えば、管電流を１／２に変更）し、変更した管電圧及び管電流を曝射条件として放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【０１１２】
放射線発生装置３４は、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流を変更して放射線の照射を開始する。これにより、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分に低下する。
【０１１３】
ステップＳ２２では、放射線検出器６０の放射線に対する感度として高感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１１４】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から感度指示情報を受信すると、受信した感度指示情報に従い、オペアンプ８４Ａのゲインを、通常感度よりも増加（例えば、通常感度の２倍）に設定する。
【０１１５】
図１１には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図１２には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１１６】
図１１、１２に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となり、オペアンプ８４Ａのゲインが増加する。
【０１１７】
このようにオペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより、放射線検出器６０の各画素部７４に蓄積された電荷が少ない場合でも検出できるようになるため、放射線に対する感度が高くなる。
【０１１８】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下するが、オペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１１９】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。
【０１２０】
第２の実施の形態に係る放射線情報システム１０の構成、撮影システム１８の構成、及び電子カセッテ３２の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜５参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１２１】
第２の実施の形態に係る電子カセッテ３２は、ゲート線ドライバ８０が、１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して１ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す上述の走査方式（以下、「順次読出方式」という）に加え、１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して２ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出すビニング読出方式での読み出しが可能とされており、順次読出方式とビニング読出方式とに画像の読出方式が切り替え可能とされている。
【０１２２】
電子カセッテ３２は、コンソール４２から画像の読出方式を指定する読出方式情報を無線通信又は有線通信で受信する。カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０に接続されており、受信された読出方式情報に従い、ゲート線ドライバ８０の画像の読出方式を制御する。
【０１２３】
透視撮影を行う場合、コンソール４２は、初期の読出方式として順次読出方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２へ送信する。これにより、カセッテ制御部９２は、パルス照射及び連続照射での透視撮影中、ゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせる順次読出方式で、全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。
【０１２４】
また、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１２５】
図１３には、第２の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
ステップＳ２２Ａでは、読出方式としてビニング読出方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１２７】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から読出方式情報を受信すると、受信した読出方式情報に従い、ゲート線ドライバ８０を制御して１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して２ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出すビニング読出方式を行う。
【０１２８】
図１４には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図１５には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１２９】
図１４、１５に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、ビニング読出方式で画像の読み出しが行われる。
【０１３０】
これにより、各データ配線７８には、ゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号が出力される毎に、２つの画素部７４に蓄積された電荷が合算された電気信号が流れる。
【０１３１】
このように放射線検出器６０の各画素部７４に蓄積された電荷を、２ラインずつ読み出すことにより、各データ配線７８に２つの画素部７４にされた電荷が合算されて流れるようになるため、放射線に対する感度が高くなる。また、２ラインずつ読み出すことにより、画像の読み出し速度が向上する。
【０１３２】
信号処理部８２は、各データ配線７８に流れる、２つの画素部７４に蓄積された電荷が合算された電気信号を１画素としてデジタルデータに変換して、画像メモリ９０に記憶させる。すなわち、信号処理部８２は、２つの画素部７４を１つの画素として画像データを生成する。
【０１３３】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下するが、２つの画素部７４にされた電荷が合算させることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１３４】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。
【０１３５】
第３の実施の形態に係る放射線情報システム１０の構成、撮影システム１８の構成、及び電子カセッテ３２の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜５参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１３６】
第３の実施の形態に係る電子カセッテ３２は、バイアス電源回路７３が、カセッテ制御部９２からの制御により各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を変更可能とされている。
【０１３７】
カセッテ制御部９２は、バイアス電源回路７３が各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を制御しており、光電変換部７２にリーク等の電気的な破壊を発生させない範囲内でバイアス電圧を調整することにより、放射線検出器６０の放射線に対する感度を、曝射条件に従って放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための通常感度と、放射線量を減少させて放射線画像の撮影を行うための高感度とに切り替えることが可能とされている。
【０１３８】
電子カセッテ３２は、コンソール４２から放射線検出器６０の放射線に対する感度を指定した感度指示情報を無線通信又は有線通信で受信する。カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０に接続されており、受信された感度指示情報に従い、バイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を制御する。
【０１３９】
透視撮影を行う場合、コンソール４２は、初期感度として通常感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信する。これにより、カセッテ制御部９２は、パルス照射及び連続照射での透視撮影中、バイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を、所定の電圧値に設定する。
【０１４０】
また、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１４１】
図１６には、第３の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４２】
ステップＳ２２Ｂでは、放射線検出器６０の放射線に対する感度として高感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１４３】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から感度指示情報を受信すると、受信した感度指示情報に従い、バイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を、通常感度よりも高い電圧（例えば、光電変換部７２にリーク等の電気的な破壊を発生させない範囲内で最も高い電圧）に設定する。
【０１４４】
図１７には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図１８には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１４５】
図１７、１８に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、バイアス電圧が高く変更される。
【０１４６】
このようにバイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を高くすることにより、光電変換部７２に発生した電荷が光電変換部７２内でトラップされることが抑制されて電荷が流れやすくなるため、放射線に対する感度が高くなる。
【０１４７】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下するが、光電変換部７２に印加するバイアス電圧を高くすることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１４８】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について説明する。
【０１４９】
第４の実施の形態に係る放射線情報システム１０の構成、撮影システム１８の構成、及び電子カセッテ３２の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜５参照）と同一であるので、ここでは異なる部分についてのみ説明し、同一の部分の説明は省略する。
【０１５０】
ここで、放射線発生装置３４は、管電圧を高いほど放射線源１３０から照射される放射線のエネルギーが増加して透過力も増し、患者で吸収される放射線が低下する。放射線のエネルギーが増加すると放射線検出器６０で吸収される放射線も低下し、撮影される放射線画像においてダイナミックレンジが狭くなる。
【０１５１】
カセッテ制御部９２は、オペアンプ８４Ａのゲインを制御しており、ゲインを調整することにより放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジが、Ａ／Ｄ変換器８８で所定ビットのデジタルデータへ変換する変換範囲となるように調整している。カセッテ制御部９２は、オペアンプ８４Ａのゲインを調整することにより、放射線検出器６０の放射線に対する感度を、曝射条件に従って放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための通常感度と、エネルギーが増加させた放射線が照射された際に放射線画像の撮影を行うための分解能を高めた高感度に切り替えることが可能とされている。
【０１５２】
電子カセッテ３２は、コンソール４２から放射線検出器６０の放射線に対する感度を指定した感度指示情報を無線通信又は有線通信で受信する。カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０に接続されており、受信された感度指示情報に従い、オペアンプ８４Ａのゲインを制御する。
【０１５３】
透視撮影を行う場合、コンソール４２は、初期感度として通常感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信する。これにより、カセッテ制御部９２は、パルス照射及び連続照射での透視撮影中、オペアンプ８４Ａのゲインを曝射条件に従って放射線が照射された放射線画像の撮影を行うための所定値に設定する。
【０１５４】
また、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０１５５】
図１９には、第４の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０１５６】
ステップＳ２０Ｃでは、曝射条件で指定された管電圧及び管電流を、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となるように変更（例えば、管電流を１／２に変更）すると共に、管電圧を通常感度よりも高い電圧（例えば、患者への照射が許容される最大の管電圧）に変更し、変更した管電圧及び管電流を曝射条件として放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
【０１５７】
放射線発生装置３４は、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流を変更して放射線の照射を開始する。これにより、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分に低下すると共に、照射される放射線のエネルギーが増加する。
【０１５８】
ステップＳ２２Ｃでは、放射線検出器６０の放射線に対する感度として高感度を指定した感度指示情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
【０１５９】
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から感度指示情報を受信すると、受信した感度指示情報に従い、オペアンプ８４Ａのゲインを、放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジがＡ／Ｄ変換器８８で所定ビットのデジタルデータへ変換する変換範囲となる値に設定する。
【０１６０】
図２０には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図２１には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
【０１６１】
図２０、２１に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、管電圧が通常感度よりも高い電圧に変更され、オペアンプ８４Ａのゲインが増加する。
【０１６２】
このようにオペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより、管電圧が通常感度よりも高い電圧に変更されて放射線のエネルギーが増加し、撮影される放射線画像においてダイナミックレンジが狭くなった場合でも、ダイナミックレンジを補正できるため、放射線に対する感度が高くなる。なお、管電圧を増加させすぎるとダイナミックレンジが低下するだけでなく、患者内外での散乱が増加してＳ/Ｎが低下し、ゲインの増加では補正できなくなってしまう。このため管電圧の増加は、適切な範囲内であることは言うまでもない。
【０１６３】
以上、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下し、照射される放射線のエネルギーを増加するが、オペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより電子カセッテ３２の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０１６４】
なお、上記第１〜第４の各実施の形態では、可搬型の放射線画像撮影装置である電子カセッテに適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【０１６５】
［第５の実施の形態］
次に、第５の実施の形態について説明する。なお、以下では据置型の放射線画像撮影装置に本発明を適用した形態例について説明する。
【０１６６】
図２２には、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置２００の概略構成を示す構成図が示されている。なお、上記第１の実施の形態に係る撮影システム１８の構成と対応する部分には同一の符号を付して説明する。
【０１６７】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置２００は、間接変換型の放射線検出器６０を備えている。
【０１６８】
間接変換型の放射線検出器６０は、光を検出する検出領域にフォトダイオードがマトリクス状に形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を備えており、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の、撮影の際に放射線源１３０から放射線Ｘが照射される照射側にシート状のシンチレータ６７が配置されている。放射線検出器６０は、放射線Ｘをシンチレータ６７で一旦、光に変換し、シンチレータ６７で変換された光をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６のフォトダイオードで検出することにより、放射線画像を検出する。
【０１６９】
この放射線検出器６０上には、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の検出領域に対向するように、光透過性を有する袋体２０２が配置されている。袋体２０２はポンプ２０４に接続され、ポンプ２０４はタンク２０６に接続されている。タンク２０６には放射線が照射された際に発光する液体シンチレータが貯留されている。ポンプ２０４は、制御部２１０に接続されており、制御部２１０からの制御により動作し、タンク２０６に貯留された液体シンチレータの袋体２０２への注入、及び袋体２０２に注入された液体シンチレータの取り出しを行う。
【０１７０】
袋体２０２は、内部に貯留された液体シンチレータの液量に応じて厚さが変化し、貯留された液量が少ない場合、図２３（Ａ）に示すように薄くなり、貯留された液量が多い場合、図２３（Ｂ）に示すように厚くなる。
【０１７１】
図２４には、本実施形態に係る放射線検出器６０の構成を模式的に示した断面図が示されている。
【０１７２】
図２４に示すように、放射線検出器６０は、絶縁性基板３００にＴＦＴ７０が形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を備えている。
【０１７３】
このＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ６７が設けられている。このシンチレータ６７としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ６７は、これらの材料に限られるものではない。
【０１７４】
シンチレータ６７が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器６０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【０１７５】
シンチレータ６７に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【０１７６】
シンチレータ６７は、例えば、ＣｓＩ（Ｔｌ）等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ６７を形成する場合、蒸着基板は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ６７としてＧＯＳを用いる場合、蒸着基板を用いずにＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の表面にＧＯＳを塗布することにより、シンチレータ６７を形成してもよい。
【０１７７】
絶縁性基板３００としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものあれが何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板３００は、これらの材料に限られるものではない。
【０１７８】
シンチレータ６７とＴＦＴアクティブマトリクス基板６６との間には、シンチレータ６７によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する光電変換層７２が形成されている。この光電変換層７２のシンチレータ６７側の表面には、光電変換層７２にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極７２Ａが形成されている。
【０１７９】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、光電変換層７２で発生した電荷を収集する電荷収集電極７２Ｂが形成されている。ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６では、各電荷収集電極７２Ｂで収集された電荷が、ＴＦＴ７０によって読み出される。
【０１８０】
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上を平坦化するための平坦化層７５Ａが形成されている。また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６とシンチレータ６７との間であって、平坦化層７５Ａ上には、シンチレータ６７をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に接着するための接着層７５Ｂが、形成されている。
【０１８１】
光電変換層７２は、シンチレータ６７から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換層７２は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換層７２であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ６７による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換層７２であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ６７による発光以外の電磁波が光電変換層７２に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換層７２で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【０１８２】
光電変換層７２を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ６７で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ６７の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ６７の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ６７から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ６７の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【０１８３】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ６７の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換層７２で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【０１８４】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器６０に適用可能な光電変換層７２について具体的に説明する。
【０１８５】
本発明に係る放射線検出器６０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電荷収集電極７２Ｂ，バイアス電極７２Ａと、該電荷収集電極７２Ｂ，バイアス電極７２Ａ間に挟まれた光電変換層７２とを含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。
【０１８６】
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。
【０１８７】
有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【０１８８】
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
【０１８９】
この有機ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料、及び光電変換層７２の構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光電変換層７２は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
【０１９０】
各画素部を構成するセンサ部７７は、少なくとも電荷収集電極７２Ｂ、光電変換層７２、及びバイアス電極７２Ａを含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【０１９１】
電子ブロッキング膜は、電荷収集電極７２Ｂと光電変換層７２との間に設けることができ、電荷収集電極７２Ｂとバイアス電極７２Ａ間にバイアス電圧を印加したときに、電荷収集電極７２Ｂから光電変換層７２に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【０１９２】
電子ブロッキング膜には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【０１９３】
実際に電子ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換層７２の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光電変換層７２の材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【０１９４】
電子ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部７７の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１９５】
正孔ブロッキング膜は、光電変換層７２とバイアス電極７２Ａとの間に設けることができ、電荷収集電極７２Ｂとバイアス電極７２Ａ間にバイアス電圧を印加したときに、バイアス電極７２Ａから光電変換層７２に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
【０１９６】
正孔ブロッキング膜には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【０１９７】
正孔ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部７７の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
【０１９８】
実際に正孔ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換層７２の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光電変換層７２の材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【０１９９】
なお、光電変換層７２で発生した電荷のうち、正孔がバイアス電極７２Ａに移動し、電子が電荷収集電極７２Ｂに移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
【０２００】
図２５には、ＴＦＴ７０の構成が概略的に示されている。
【０２０１】
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６は、電荷収集電極７２Ｂに対応して、絶縁性基板３００上に電荷収集電極７２Ｂに移動した電荷を電気信号に変換して出力するＴＦＴ７０が形成されている。ＴＦＴ７０の形成された領域は、平面視において電荷収集電極７２Ｂと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部におけるＴＦＴ７０とセンサ部７７とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器６０（画素部）の平面積を最小にするために、ＴＦＴ７０の形成された領域が電荷収集電極７２Ｂによって完全に覆われていることが望ましい。
【０２０２】
ＴＦＴ７０は、ゲート電極３２０、ゲート絶縁膜３２２、及び活性層（チャネル層）３２４が積層され、さらに、活性層３２４上にソース電極３２６とドレイン電極３２８が所定の間隔を開けて形成されている。
【０２０３】
ドレイン電極３２８は、絶縁性基板３００と電荷収集電極７２Ｂとの間に設けられた絶縁膜３１９を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する電荷収集電極７２Ｂと電気的に接続されている。これにより、電荷収集電極７２Ｂで捕集された電荷をＴＦＴ７０に移動させることができる。
【０２０４】
活性層３２４は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層３２４を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
【０２０５】
活性層３２４を構成可能な非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層３２４を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
【０２０６】
活性層３２４を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
【０２０７】
ＴＦＴ７０の活性層３２４を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ＴＦＴ７０におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
【０２０８】
また、活性層３２４をカーボンナノチューブで形成した場合、ＴＦＴ７０のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いＴＦＴ７０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層３２４を形成する場合、活性層３２４に極微量の金属性不純物が混入するだけで、ＴＦＴ７０の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
【０２０９】
ここで、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板３００としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。
【０２１０】
また、基板３００には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
【０２１１】
アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために，透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板３００を形成してもよい。
【０２１２】
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板３００を形成できる。
【０２１３】
本実施の形態では、絶縁性基板３００上に、ＴＦＴ７０、センサ部７７、透明な平坦化層７５Ａを順に形成し、当該絶縁性基板３００上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いた接着層７５Ｂでシンチレータ６７を貼り付けることにより放射線検出器６０を形成している。以下、平坦化層７５Ａまで形成された絶縁性基板３００をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６と称する。
【０２１４】
図２６には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の詳細な構成の一例が示されている。
【０２１５】
同図に示すように、放射線検出器６０は、バイアス電極７２Ａ、光電変換層７２、電荷収集電極７２Ｂにより構成され、光が入射されることにより電荷を発生するフォトダイオードとして機能するセンサ部７７と、センサ部７７に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ７０と、を含んで構成される画素部７４が２次元状に複数設けられている。
【０２１６】
また、放射線検出器６０には、上記ＴＦＴ７０をオン・オフさせるための複数のゲート配線７６と、オンされたＴＦＴ７０を介してセンサ部７７から蓄積電荷を読み出すための複数のデータ配線７８と、が互いに交差して設けられている。
【０２１７】
各データ配線７８には、当該データ配線７８に接続された何れかのＴＦＴ７０がＯＮされることによりセンサ部７７に蓄積された電荷量に応じた電気信号が流れる。各データ配線７８は、各データ配線７８に流れ出した電気信号を検出する信号処理部８２が接続されており、各ゲート配線７６には、各ゲート配線７６にＴＦＴ７０をオン・オフするための制御信号を出力するゲート線ドライバ８０が接続されている。
【０２１８】
信号処理部８２は、各データ配線７８毎に、上述のサンプルホールド回路、、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器等が内臓され、各データ配線７８より入力される電気信号を増幅して検出することにより、画像を構成する各画素の情報（画素値）として、各センサ部７７に蓄積された電荷量を検出する。
【０２１９】
図２７には、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置２００の動作を制御する制御部２１０の構成が示されている。
【０２２０】
同図に示すように、制御部２１０は、放射線画像撮影装置２００全体の動作を司るＣＰＵ１０４と、各種制御プログラムや後述する基準画像撮影処理プログラム、被写体画像撮影処理プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６と、ＣＰＵ１０４による各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ１０８と、各種情報を記憶するＨＤＤ１１０と、ディスプレイ１００に接続されて当該ディスプレイ１００への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１２と、操作パネル１０２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１４と、信号処理部８２及びゲート線ドライバ８０を制御することにより放射線検出器６０による撮像動作の制御する検出器制御部２１２と、放射線源１３０への電力供給を制御することにより、放射線源１３０からの放射線の放射を制御する線源制御部２１４と、ポンプ２０４の駆動を制御するポンプ制御部２１６と、を備えている。
【０２２１】
ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０、ディスプレイドライバ１１２、操作入力検出部１１４、検出器制御部２１２、線源制御部２１４、及びポンプ制御部２１６は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。
【０２２２】
従って、ＣＰＵ１０４は、ＲＡＭ１０８、ＲＯＭ１０６、及びＨＤＤ１１０に対するアクセスと、ディスプレイドライバ１１２を介したディスプレイ１００への操作画面、各種メッセージ等の各種情報の表示の制御と、検出器制御部２１２を介して放射線検出器６０の撮影動作の制御と、線源制御部２１４を介した放射線源１３０からの放射線の放射の制御と、ポンプ制御部２１６を介したポンプ２０４の駆動の制御と、を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１００は、操作入力検出部１１４により検出された操作情報に基づく、操作パネル１１０に対する操作内容を把握することができる。
【０２２３】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置２００も、第１〜第４の実施の形態の撮影システム１８と同様に、１回ずつ撮影を行う静止画撮影と連続的に撮影を行う透視撮影との間で撮影モードが選択可能とされ、さらに、撮影中に放射線源１３０から放射線を連続的に照射させる連続照射と、撮影中に撮影のフレームレートに同期させて放射線源１３０か放射線をパルス状に照射させるパルス照射との選択が可能とされている。
【０２２４】
撮影を行う際、撮影者は、操作パネル１０２に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、撮影モードとして静止画撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対して放射線Ｘを照射する際の管電圧、管電流、照射期間等の曝射条件を指定し、撮影モードとして透視撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対してフレームレート、管電圧、管電流等の曝射条件を指定する。また、撮影者は、連続照射又はパルス照射の何れで撮影を行うかを指定する。
【０２２５】
撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール４２の操作パネル１０２に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
【０２２６】
放射線画像撮影装置２００は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれると、指定された条件に従い、連続照射での静止画撮影、パルス照射での静止画撮影、連続照射での透視撮影、パルス照射での透視撮影の何れが撮影行う。
【０２２７】
ところで、シンチレータは、厚くなるほど放射線に対して発光量が多く感度が高くなるが、厚くなるほどシンチレータ内で光が拡散されるため、画像がぼやけてしまう。
【０２２８】
本実施形態に係る放射線画像撮影装置２００は、シート状のシンチレータ６７の厚さを、曝射条件に従って放射線画像の撮影を行う通常撮影用に調整しており、放射線に対する感度を高くする場合、袋体２０２内に所定量の液体シンチレータを貯留させて放射線に対する発光量を多くする。
【０２２９】
また、透視撮影では、放射線が患者に長時間照射された場合、患者の被曝が多くなる。
【０２３０】
そこで、放射線画像撮影装置２００は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めており、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
【０２３１】
図２８には、第５の実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第１の実施の形態の透視撮影切替制御処理プログラム（図１０参照）と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【０２３２】
ステップＳ２０Ｄでは、曝射条件で指定された管電圧及び管電流を、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となるように変更（例えば、管電流を１／２に変更）し、変更した管電圧及び管電流で放射線源１３０から放射線を照射させる。
【０２３３】
ステップＳ２２Ｄでは、袋体２０２内に所定量の液体シンチレータを貯留させて放射線に対する発光量を多くする。
【０２３４】
このように、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下しているが、袋体２０２内に液体シンチレータを貯留させて放射線に対する発光量を多くすることにより放射線検出器６０の放射線に対する感度が高くなるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
【０２３５】
以上、本発明を上記各実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０２３６】
また、上記の上記各実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また上記各実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した上記各実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記各実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【０２３７】
また、上記第１〜第４の実施の形態では、可搬型の放射線画像撮影装置である電子カセッテに適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。また、上記第５の実施の形態では、据置型の放射線画像撮影装置に適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、可搬型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【０２３８】
また、上記第２の実施の形態では、ビニング読出方式としてゲート線ドライバ８０から２ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して２ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゲート線ドライバ８０からＮ（Ｎは２以上の整数）ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力してＮラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出すようにしてもよい。
【０２３９】
また、上記第２の実施の形態では、複数ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して当該複数ラインの各画素部７４に蓄積された電荷を合算する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力して１ラインずつ各画素部７４に蓄積された電荷を読み出し、読み出された画像データにおいて複数画素のデータ（画素値）をまとめるビニングを行ってもよい。複数ラインずつ読み出して画素に蓄積された電荷をビニングする場合、上述したように読み出し速度が向上する。一方、画像データにおいて画素のデータをビニングする場合、各画素の電荷を１ラインずつ読み出すため、各画素のデータに含まれるスイッチングノイズの割合が少ないので、オペアンプ８４Ａのゲインを増加させることができる。画像データにおいて画素のデータをビニングする場合、複数画素のデータを１つの画素のデータにまとめる画像処理の処理時間が必要となる。透視撮影では、フレームレートが高くなるほど、１フレーム当たりの時間が短くなる。例えば、図３５に示すように、フレームレートを６０ｆｐｓとした場合、各フレームの期間は１／６０≒１６．７ｍｓｅｃとなる。各フレームの電荷の蓄積期間を５ｍｓｅｃとし、画像の読み出しに１０ｍｓｅｃかかるものとした場合、画像処理の処理時間を１．７ｍｓｅｃしか確保できなくなる。このため、フレームレートが高くする場合、複数ラインずつ読み出して画素に蓄積された電荷をビニングする方が好ましい。
【０２４０】
また、上記第２の実施の形態では、直接変換型の放射線検出器６０においてバイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を高くする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第５の実施の形態で説明したような間接変換型の放射線検出器６０においてバイアス電源回路７３から各バイアス電極７２Ａに供給するバイアス電圧を高くするようにしてもよい。
【０２４１】
また、上記第４の実施の形態では、オペアンプ８４Ａのゲインを調整することにより放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジが、Ａ／Ｄ変換器８８で所定ビットのデジタルデータへ変換する変換範囲となるように調整した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、Ａ／Ｄ変換器８８の分解能を変えたり、分解能が異なるＡ／Ｄ変換器８８を並列に接続し、アナログ信号のデジタルデータへの変換に使用するＡ／Ｄ変換器８８を切り替えることにより、放射線検出器６０から出力される電気信号のダイナミックレンジがＡ／Ｄ変換器８８の変換範囲となるように調整してもよい。
【０２４２】
また、上記各実施の形態では、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求め、累計の放射線量が許容量を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の照射期間を求め、累計の照射期間が所定の許容照射期間を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替えるものとしてもよい。許容照射期間は、撮影者により操作パネル１０２から入力されもよい。また、撮影部位毎の照射を許容する許容量を撮影部位別許容量情報としてＨＤＤ１１０に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル１０２に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影部位に対応する許容量を求め、透視撮影を行った際の累計の放射線量が許容量となる照射期間を予測し、予測された照射期間を許容照射期間としてもよい。また、ＲＩＳサーバ１４のデータベース１４Ａに患者毎の日ごとの被曝量を記憶しておき、ＲＩＳサーバ１４が所定期間（例えば、直近３ヶ月間）での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール４２へ通知されるものとし、透視撮影を行った際の累計の放射線量が通知された許容量となる照射期間を予測し、予測された照射期間を許容照射期間としてもよい。
【０２４３】
また、上記実施の形態では、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操作パネル１０２に放射線源１３０から照射する放射線量を指定するボリュームスイッチを設けた場合、当該ボリュームスイッチで放射線源１３０から照射する放射線量を低下させた場合、放射線量の低下量に応じて放射線に対する感度を増加させる制御を行うようにしてもよい。
【０２４４】
また、上記各実施の形態では、管電流を１／２に変更して放射線源１３０から照射する単位時間あたりの放射線量を半分に低下させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パルス照射の場合、各パルス照射の照射期間を半分に短縮して放射線量を低下させるようにしてもよい。また、パルス照射の場合、透視撮影の各画像の撮影において、それぞれ複数回パルス照射を行う場合、パルス照射を行う照射回数を減らして放射線量を低下させるようにしてもよい。また、放射線源１３０から照射する単位時間あたりの放射線量、照射期間、照射回数を組み合わせて放射線量を低下させるようにしてもよい。
【０２４５】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４としてＣアームを有するものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一例として特開２００５−３２３６７３号公報に開示されているような、Ｃアームを有しない移動式の放射線発生装置を適用する形態としてもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０２４６】
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４として移動式のものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線撮影室４４において放射線源１３０のみが移動機構によって移動するものを放射線発生装置として適用する形態としてもよい。
【０２４７】
また、上記実施の形態では、電子カセッテ３２を放射線発生装置３４に取り付けることなく単独で用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電子カセッテ３２を放射線発生装置３４の着脱機構１４２に取り付けた状態で用いる形態としてもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【０２４８】
また、上記第５の実施の形態では、図２２に示すように、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の撮影の際に放射線Ｘが照射される照射側に、シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線に対して透過性を有するようにＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を形成し、図２９に示すように、シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２を、撮影の際に照射される放射線ＸがＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過して到達するように配置してもよい。
【０２４９】
ここで、間接変換型の放射線検出器６０は、図３０に示すように、シンチレータ６７が接着された表側から放射線が照射（「表面照射」、「裏面読取方式」（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）ともいう。）された場合、シンチレータ６７の上面側（ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の反対側）でより強く発光し、シンチレータ６７が接着された表側されていない裏側から放射線が照射（「裏面照射」、「表面読取方式」（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式））ともいう。）された場合、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過した放射線がシンチレータ６７に入射してシンチレータ６７のＴＦＴアクティブマトリクス基板６６側がより強く発光する。各光電変換層７２には、シンチレータ６７で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器６０は、表側から放射線が照射された場合の方が裏側から放射線が照射された場合よりも、放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過しないため、放射線に対する感度を高く設計することが可能であり、また、裏側から放射線が照射された場合の方が表側から放射線が照射された場合よりも各光電変換層７２に対するシンチレータ６７の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。このため、図２９に示すように、シンチレータ６７及び袋体２０２を配置した場合、放射線画像の分解能が高くなる。
【０２５０】
また、間接変換型の放射線検出器６０は、光電変換層７２を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換層７２で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器３６は、表面読取方式により放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過する場合でも光電変換層７２による放射線の吸収量を少ないため、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過してシンチレータ６７に到達するが、このように、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の光電変換層７２を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換層７２での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
【０２５１】
また、ＴＦＴ７０の活性層３２４を構成する非晶質酸化物や光電変換層７２を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、基板３００を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板３００は放射線の吸収量を少ないため、表面読取方式により放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過する場合でも、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。
【０２５２】
また、例えば、放射線検出器３６をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６が照射面５６側となるように筐体５４内の照射面５６部分に貼り付けるものとし、基板３００を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器３６自体の剛性が高くいため、筐体５４の照射面５６部分を薄く形成することができる。また、基板３００を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器３６自体が可撓性を有するため、照射面５６に衝撃が加わった場合でも放射線検出器３６が破損しづらい。
【０２５３】
図３１には、シンチレータ６７をＣｓＩ（Ｔｌ）の柱状結晶とし、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６側から放射線Ｘが入射する表面読取方式で放射線検出器６０を配置し、その放射線検出器６０のシンチレータ６７上に袋体２０２を配置した場合が示されている。
【０２５４】
シンチレータ６７は、光透過性の樹脂（例えば、耐熱性の透明ポリイミドなど）による蒸着基板４００上にＣｓＩ（Ｔｌ）を蒸着させて形成する。蒸着基板４００上には、蒸着によってＣｓＩ（Ｔｌ）の非柱状部が形成され、その上に柱状部が形成される。図３１では、シンチレータ６７の柱状部側の面とＴＦＴアクティブマトリクス基板６６とを貼り合わせており、放射線検出器６０の蒸着基板４００側に面に袋体２０２を積層している。ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６は、例えば、絶縁性基板３００としてプラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用い、センサ部７７を有機光電変換材料を用いて形成し、活性層３２４として非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブを用いてＴＦＴ７０を形成する。これにより、放射線検出器６０を軽量、薄型化できるため、袋体２０２を積層させた場合でも全体を軽量、薄型にできる。
【０２５５】
また、動画撮影では、撮影される画像が多少ノイジーであっても影響は少なく、患者の被曝量を低く抑えることがより重要である。このため、放射線検出器６０に袋体２０２を積層させて、袋体２０２に液体シンチレータを貯留させることにより感度が向上するため、患者の被曝量を低く抑えることができる。なお、図３１では、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に対して放射線Ｘが入射する反対側にシンチレータ６７及び袋体２０２を配置したが、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に対して放射線Ｘが入射側に袋体２０２を配置してもよい。例えば、放射線Ｘの入射側から順に袋体２０２、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６、シンチレータ６７、蒸着基板４００と配置される場合、蒸着基板４００は光透過性を有する必要はない。このように配置することにより、袋体２０２内の液体シンチレータとＴＦＴアクティブマトリクス基板６６との距離が近くなるため、感度を向上させることができる。
【０２５６】
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を放射線に対して透過性を有する共に、検出領域に設けられたセンサ部７７を表裏の両側で光に対して感度を有するように形成し、シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２を、検出領域を挟むように配置してもよい。シート状のシンチレータ６７及び袋体２０２は何れを表側、裏側としてもよい。図３２には、シート状のシンチレータ６７をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の裏側に配置し、袋体２０２をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の表側に配置した例が示されている。
【０２５７】
また、上記第５の実施の形態では、放射線検出器６０にシート状のシンチレータ６７を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シート状のシンチレータ６７を設けずに、袋体２０２内に貯留させた液体シンチレータのみで放射線の光への変換を行うようにしてもよい。この場合、液量情報には、シート状のシンチレータ６７を設けていない放射線検出器６０での袋体２０２内に貯留させる液体シンチレータの液量と画質の対応を予め調べ、画質の対応する液量を記憶させればよい。袋体２０２は、表側、裏側の何れに配置されもよい。図３３には、袋体２０２をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の裏側に配置した例が示されている。
【０２５８】
また、図３４に示すように袋体２０２に液体シンチレータを注入するための注入口２０２Ａ及び注入された液体シンチレータの取り出すための取出口２０２Ｂを設け、注入口２０２Ａ及び取出口２０２Ｂをポンプ２０４に接続する。また、液体シンチレータを冷却するための冷却機構２２０を設ける。そして、タンク２０６に貯留された液体シンチレータを、冷却機構２２０を介してポンプ２０４に供給し、ポンプ２０４は冷却機構２２０から供給される液体シンチレータを注入口２０２Ａへ注入し、取出口２０２Ｂから取り出した液体シンチレータをタンク２０６へ排出して、液体シンチレータを循環させるようにしてもよい。なお、図３４は、放射線画像撮影装置２００を上方向から見た構成図である。タンク２０６に貯留される液体シンチレータの液量が多く、タンク２０６で液体シンチレータを十分に冷却できる場合は冷却機構２２０設けなくてもよい。
【０２５９】
また、上記第５の実施の形態の袋体２０２は、全面が光透過性を有する必要はなく、放射線検出器６０の検出領域と対向する対向面が少なくとも光透過性を有すればよく、対向面の反対となる面は遮光されていることが好ましい。これにより、外部からの光の入射を防止する点、及び発生した光の外部への散乱を防止できる。
【０２６０】
また、上記各実施の形態では、袋体２０２への液体シンチレータの注入、及び取り出しをポンプ２０４で行う場合について説明したが、袋体２０２への液体シンチレータの注入、及び取り出しができれば何れの機構でもよい。
【０２６１】
また、シンチレータ６７として用いられるＣｓＩは、図３６に示すように、温度変化により感度が変化し、例えば、１度温度の上昇により約０．３％感度が低下する。一方、ＧＯＳは、温度変化による感度変化はほとんど発生しない。
【０２６２】
電子カセッテ３２は、撮影を行うことにより電源部９６や、ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２などの各種回路や各素子が発熱する。特に、動画撮影は、撮影時間が長時間となるため、発熱量が大きくなる。このため、シンチレータ６７としてＣｓＩを用いた電子カセッテ３２では、動画撮影に各種回路や各素子からの熱によりシンチレータ６７の感度が低下する場合がある。撮影者は、シンチレータ６７の感度が低下した際に診断に必要な画質を維持しようとした場合、照射する放射線の線量を増加させるが、線量を増加させた場合、患者への被曝量も増加してしまう。そこで、放射線検出器６０に袋体２０２を積層させて、袋体２０２に液体シンチレータを貯留させることにより、袋体２０２内の液体シンチレータにより放射線検出器６０を冷却することができるため、シンチレータ６７の感度の低下を抑制できる。特に、図３４に示すように袋体２０２に液体シンチレータを循環させるものとした場合、シンチレータ６７の感度の低下をより抑制できる。このように、シンチレータ６７の感度の低下を抑制することにより、患者への被曝量の増加を抑制することができる。
【０２６３】
また、ＣｓＩは、図３７に示すように、連続して撮影が行われて累積被曝量の増加と共に感度が低下し、放射線が照射されない状態で維持されると低下した感度が回復する。動画撮影は、撮影時間が長時間となり、また、動画撮影中に静止画撮影を頻繁に行った場合、静止画撮影の放射線の照射量は動画撮影の１フレームの１０〜１０００倍程度であるため、シンチレータ６７は累積被曝量の増加の増加と共に感度が低下する。そこで、放射線検出器６０に袋体２０２を積層させて、袋体２０２に液体シンチレータを貯留させることにより、シンチレータ６７の感度低下を袋体２０２に貯留された液体シンチレータで補うことができる。これにより、撮影者は、診断に必要な画質を維持するために照射する放射線の線量を増加させる必要が無くなるため、患者への被曝量の増加を抑制することができる。
【０２６４】
その他、上記実施の形態で説明したＲＩＳ１０の構成（図１参照。）、放射線撮影室および放射線発生装置３４の構成（図２参照。）、電子カセッテ３２の構成（図３参照。）、撮影システム１８の構成（図４参照。）、放射線画像撮影装置２００（図２２参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【０２６５】
また、上記実施の形態で説明した透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れ（図１０、１３、１６、１９、２７参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２６６】
１８ 撮影システム
３２ 電子カセッテ
６０ 放射線検出器
６７ シンチレータ
６８ 蓄積容量
７２Ａ バイアス電極（電極）
７２ 光電変換層
７３ バイアス電源回路（供給手段）
７４ 画素部
８０ ゲート線ドライバ（生成手段）
８２ 信号処理部（生成手段）
８４Ａ オペアンプ（増幅器）
１０４ ＣＰＵ（制御手段）
１３０ 放射線源
２００ 放射線画像撮影装置
２０２ 袋体
２０２Ｂ 取出口
２０２Ａ 注入口
２０４ ポンプ（アクチュエータ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が設けられた放射線検出器と、
前記放射線検出器に対して放射線を照射する放射線源と、
前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、
放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように前記生成手段を制御し、当該透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行う制御手段と、
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記生成手段は、前記放射線検出器から読み出した電気信号を増幅する増幅器をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記増幅器のゲインを増加させる
請求項１記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記放射線検出器に設けられた複数の画素にそれぞれ蓄積された電荷又は当該電荷に基づいて生成される放射線画像の画素の情報を、２以上の画素ずつ１つの画素としてまとめるビニングを行う
請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記放射線検出器は、放射線が照射されることにより電荷が発生する電荷発生層及び当該電荷発生層にバイアス電圧を印加するための電極を有し、
前記電極に対してバイアス電圧を供給する供給手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記電荷発生層に印加するバイアス電圧を増加させる
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記放射線検出器は、放射線が照射された際に発光するシート状シンチレータを有すると共に、当該シート状シンチレータの光を検出して前記複数の画素が電荷を発生し、
前記複数の画素が設けられた検出領域と重なるように配置され、当該検出領域と対向する対向面が少なくとも光透過性を有する袋体と、
放射線が照射された際に発光する液体シンチレータが貯留されたタンクと、
前記タンクに貯留された液体シンチレータの前記袋体への注入及び当該袋体に注入された液体シンチレータの取り出しを行うアクチュエータと、をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記アクチュエータを制御して前記タンクに貯留された液体シンチレータを前記袋体へ注入させる
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記袋体は、前記液体シンチレータを注入するための注入口及び注入された液体シンチレータの取り出すための取出口を有し、
前記制御手段は、前記透視撮影の際、前記注入口へ前記液体シンチレータを所定量ずつ注入させつつ前記取出口から液体シンチレータを当該所定量ずつ取り出すように前記アクチュエータを制御する
請求項５記載の放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記シート状シンチレータは、ＣｓＩの柱状結晶を含んで構成された
請求項５又は請求項６記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
前記放射線検出器は、前記複数の画素が形成された基板に前記シート状シンチレータが積層されて構成され、前記基板側から放射線が入射するように配置された
請求項５〜請求項７の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に前記放射線源の管電圧を増加させ、前記生成手段により生成される放射線画像のダイナミックレンジが広がるように放射線に対する感度を増加させる制御を行う
請求項１〜請求項８の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１】
放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が設けられた放射線検出器と、
前記放射線検出器に対して放射線を照射する放射線源と、
前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、
放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように前記生成手段を制御し、当該透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に、放射線に対する感度を増加させる制御を行う制御手段と、
を備えた放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記生成手段は、前記放射線検出器から読み出した電気信号を増幅する増幅器をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記増幅器のゲインを増加させる
請求項１記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記放射線検出器に設けられた複数の画素にそれぞれ蓄積された電荷又は当該電荷に基づいて生成される放射線画像の画素の情報を、２以上の画素ずつ１つの画素としてまとめるビニングを行う
請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記放射線検出器は、放射線が照射されることにより電荷が発生する電荷発生層及び当該電荷発生層にバイアス電圧を印加するための電極を有し、
前記電極に対してバイアス電圧を供給する供給手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記電荷発生層に印加するバイアス電圧を増加させる
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記放射線検出器は、放射線が照射された際に発光するシート状シンチレータを有すると共に、当該シート状シンチレータの光を検出して前記複数の画素が電荷を発生し、
前記複数の画素が設けられた検出領域と重なるように配置され、当該検出領域と対向する対向面が少なくとも光透過性を有する袋体と、
放射線が照射された際に発光する液体シンチレータが貯留されたタンクと、
前記タンクに貯留された液体シンチレータの前記袋体への注入及び当該袋体に注入された液体シンチレータの取り出しを行うアクチュエータと、をさらに備え、
前記制御手段は、前記放射線に対する感度を増加させる制御として、前記アクチュエータを制御して前記タンクに貯留された液体シンチレータを前記袋体へ注入させる
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記袋体は、前記液体シンチレータを注入するための注入口及び注入された液体シンチレータの取り出すための取出口を有し、
前記制御手段は、前記透視撮影の際、前記注入口へ前記液体シンチレータを所定量ずつ注入させつつ前記取出口から液体シンチレータを当該所定量ずつ取り出すように前記アクチュエータを制御する
請求項５記載の放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記シート状シンチレータは、ＣｓＩの柱状結晶を含んで構成された
請求項５又は請求項６記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
前記放射線検出器は、前記複数の画素が形成された基板に前記シート状シンチレータが積層されて構成され、前記基板側から放射線が入射するように配置された
請求項５〜請求項７の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【請求項９】
前記制御手段は、前記透視撮影中に前記放射線源から所定の許容量又は所定の照射時間だけ放射線が照射された場合、前記放射線源から照射される単位時間あたりに線量を低下させると共に前記放射線源の管電圧を増加させ、前記生成手段により生成される放射線画像のダイナミックレンジが広がるように放射線に対する感度を増加させる制御を行う
請求項１〜請求項８の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図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】
【公開番号】特開２０１１−２１２４２７（Ｐ２０１１−２１２４２７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７７１３８（Ｐ２０１０−２７７１３８）
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１３日（２０１０．１２．１３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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