JP2006208319A - 放射線画像検出器及び放射線画像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線画像検出器において、操作性の向上を図りつつ、耐久性の向上及び省電力化を可能とする放射線画像検出器及び放射線画像撮影システムを提供すること。
【解決手段】照射された放射線を検出して放射線画像情報を取得する放射線画像検出器１であって、動作状態として撮影可能状態及び撮影可能状態より消費電力の少ない撮影待機状態を備えており、動作状態の切り替えを制御する状態制御部１９１と、撮影指示情報の入力を行う撮影指示入力部１７とを備え、撮影指示情報が撮影指示入力部１７に入力された場合、状態制御部１９１は、撮影可能状態とし、撮影指示情報に基づく撮影終了を検知した場合、撮影待機状態とするように動作状態を切り替える。
【選択図】図２

Description

本発明は、放射線画像検出器及び放射線画像撮影システムに係り、特に操作性及び耐久性の向上と、省電化に対応可能な放射線画像検出器及び放射線画像撮影システムに関する。

従来より、医療診断にあっては、被写体にＸ線等の放射線を照射し、当該被写体を透過した放射線の強度分布を検出して得られた放射線画像が広く利用されており、近年では、撮影に際し放射線を検出して電気信号に変換し、放射線画像情報として蓄積するＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いた放射線撮影システムが提案されている。

この放射線撮影システムにあっては、システム構成の自由度を向上させる上で、撮影室に配設されたＦＰＤを所定の通信回線を介して画像処理を行うためのＰＣ（Personal Computer）等の所定のコンソールと接続して使用するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、カセッテ型ＦＰＤとコンソールとが無線方式により放射線画像情報等の各種情報を通信可能に構成されたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。このカセッテ型ＦＰＤでは、ＦＰＤがカセッテに収容されており、ＦＰＤの運搬性・取り扱い性を向上させて、さらにシステム構成の自由度を向上させている。

また、無線通信方式のカセッテ型ＦＰＤでは、自由度の向上という点では、邪魔な配線を持たないことが特徴の一つとして挙げられる。その場合、カセッテ型ＦＰＤは、電力供給源として充電池を内蔵することになる。充電池が消耗して電源が切れると、充電を行ってから再び使用する構成になっている。

そのため、使用状況等により電源がすぐに切れてしまうと、１日に何度も充電を行わなければならず、非常に不便である。また、撮影しようと思ったときに電源が切れてしまうと、すぐに撮影が出来ないといった不都合が生じてしまう。あるいは、撮影中に電源が切れてしまうと再撮影を行わなければならなくなり、被写体に対し被爆に伴う危険が高まる可能性があり、軽量で長時間駆動できるカセッテ型ＦＰＤの開発が望まれていた。

そこで、従来から使用時における無駄な消費電力の削減が試みられており、通常、ＦＰＤでは、１日の始まりとともに、放射線画像検出器の電源をいれ、撮影時以外は、例えば撮影されてから作動する全ての部材に電圧を印加させた状態にある撮影待機モードで待機させており、患者の撮影がすぐに開始できるように終日稼動させた後に、電源を切るように構成されていた。その際、ＦＰＤでは、実際に撮影を行っている撮影可能状態と、実際に撮影を行っていないが、撮影可能状態より消費電力が少なく、迅速に撮影可能状態への立ち上げが可能な撮影待機状態との切り替えが行われており、各動作状態の切り替えは、特許文献３のようにＦＰＤ内にアダプタを持ち、当該アダプタの着脱により行わせていた。

その結果、ＦＰＤが、撮影に使用されていない待機状態では、待機時に不必要な部材への電圧の印加を行わないことにより消費電力を削減しつつ、電源をいれてから実際に撮影を行うことが可能な状態、すなわち撮影可能状態になるまでの時間を短縮させており、撮影待機状態における消費電力の削減によるＦＰＤの省電化と、撮影可能状態への迅速な切り替えが図られていた。

また、特許文献４では、制御回路内に撮影要求受信部と、撮影完了検出部とを備え、撮影要求受信部で受信された外部からの撮影要求を完了したか否かを検出することができる放射線撮影装置が例示されており、この放射線撮影装置では、撮影完了検出部によって全ての撮影が完了されたと検出された時点で、放射線撮影装置全体の制御を行う制御回路の指示に基づき、ＦＰＤの一部に相当する撮像センサの駆動手段の動作状態を切り替えるようになっている。
特開２００３−１９９７３６号公報 特開２００３−２１０４４４号公報 特開２００４−１４１４７３号公報 特開２００１−６６７２０号公報

しかしながら、従来の撮影待機状態では、撮影可能状態にすぐに切り替えさせるために、ＦＰＤの構成部材の多くに電圧を長時間印加させることで、フォトダイオードやＴＦＴ等を劣化させ、感度の低下を生じさせており、実際には撮影に使用されていないのも関わらずＦＰＤの寿命を短縮させていた。

また、撮影待機状態では、撮影可能状態に比べると消費電力量が削減されたものではあるが、全く電源を入れていない状態に比べると、消費電力量が多くなってしまい、１日に数回しか撮影を行わない場合では非常に不経済であった。特に、内部に充電池を搭載させたＦＰＤでは、依然として長時間駆動させることができず、省電力と呼ぶには不十分であった。

また、各動作状態の切り替えは、ＦＰＤに配されたアダプタの着脱によりその都度行わせていたので、いちいち操作者の手により行わなければならず、非常に不便であった。あるいは、放射線撮影装置全体の制御を行う制御回路が指示を出す、つまり、ＦＰＤ自身ではなく、コンソールが各動作状態の切り替えを制御していたので、撮影中にコンソールと通信不能になった場合、ＦＰＤの動作状態の切り替えを制御できず、
撮影可能状態が維持されて、無駄に電力を消費し、ＦＰＤの寿命が短縮していた。

このように、従来では、ＦＰＤの耐久性の向上と、省電力化、並びに操作性の向上を両立させることができなかった。

そこで、本発明の課題は、放射線画像検出器において、操作性の向上を図りつつ、耐久性の向上及び省電力化を可能とする放射線画像検出器及び放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
照射された放射線を検出して放射線画像情報を取得する放射線画像検出器であって、
動作状態として撮影可能状態及び前記撮影可能状態より消費電力の少ない撮影待機状態を備えており、
前記動作状態の切り替えを制御する状態制御部と、
撮影指示情報の入力を行う撮影指示入力部とを備え、
前記状態制御部は、前記撮影指示情報が前記撮影指示入力部に入力された場合、前記撮影可能状態とし、前記撮影指示情報に基づく撮影終了を検知した場合、前記撮影待機状態とするように前記動作状態を切り替えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、照射された放射線を検出して放射線画像情報を取得する放射線画像検出器であって、
動作状態として撮影可能状態及び前記撮影可能状態より消費電力の少ない撮影待機状態を備えており、
前記動作状態の切り替えを制御する状態制御部と、
撮影指示情報の入力を行う撮影指示入力部とを備え、
前記状態制御部は、前記撮影指示情報が前記撮影指示入力部に入力された場合、前記撮影可能状態とし、前記撮影指示情報に基づく撮影終了を検知した場合、前記撮影待機状態とする。したがって、放射線画像検出器は、撮影指示入力部に入力された撮影指示情報に基づき、自動的に撮影状況を判断して自身の動作状態の切替えを制御することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像検出器において、
電力供給源として内蔵電源を備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、電力供給源として内蔵電源を備えているので、放射線画像検出器にコード等を接続して、外部電源から電力を供給する必要がない。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の放射線画像検出器において、
複数の前記撮影待機状態を備えていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、複数の前記撮影待機状態を備えているので、状態制御部は、撮影状況に適した撮影待機状態に切替えることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の放射線画像検出器において、
前記複数の前記撮影待機状態は、第１の待機モードと前記第１の待機モードより消費電力の少ない第２の待機モードを有すことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記複数の前記撮影待機状態は、第１の待機モードと前記第１の待機モードより消費電力の少ない第２の待機モードを有すので、状態制御部は、撮影状況に適した撮影待機状態に切替えることで、省電力化を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の放射線画像検出器において、
前記状態制御部は、前記撮影指示情報に基づく前記撮影終了を検知した場合、前記第１の待機モードとするように前記動作状態を切り替え、前記第１の待機モードで所定時間経過後、前記第２の待機モードとするように前記動作状態を切り替えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、前記状態制御部は、前記撮影指示情報に基づく前記撮影終了を検知した場合、前記第１の待機モードとするように前記動作状態を切り替え、前記第１の待機モードで所定時間経過後、前記第２の待機モードとするように前記動作状態を切り替えるので、撮影指示入力部に撮影指示情報が入力され、状態制御部が撮影指示情報に基づく撮影終了を検知すると、第１の待機モードに切り替え、第１の待機モードで所定時間経過した後に第２の待機モードに切り替えることができる。

請求項６に記載の発明は、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像検出器と、前記放射線画像検出器を操作するコンソールとを備える放射線画像撮影システムであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像検出器と、前記放射線画像検出器を操作するコンソールとを備える放射線画像撮影システムであるので、コンソールにより請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を操作し、放射線画像情報を得る放射線画像撮影システムを構築することができる。

請求項１に記載の発明によれば、放射線画像検出器は、撮影指示入力部に入力された撮影指示情報に基づき、自動的に撮影状況を判断して自身の動作状態の切替えを制御することができるので、操作者による駆動モードの切替え操作の手間を省き、撮影の際の操作性を向上させることができる。
また、動作状態を撮影待機状態に切替えることで、消費電力が高い状態を維持させることがなく、消費電力を削減することができる。その際に、特定の駆動部に電圧を印加しないように制御することができるので、放射線画像検出器を構成する部材に長時間電圧を印加させることがなく、フォトダイオード等電圧の印加により劣化しやすい部材への電圧の印加時間を短縮させ、これらの部材を保護することができ、放射線画像検出器の耐久性を向上させることができる。
また、電池で駆動する無線方式のカセッテ型放射線画像検出器においては、動作状態の切替えを放射線画像検出器自身が行うため、特にその効果を発揮することが可能である。

請求項２に記載の発明によれば、放射線画像検出器にコード等を接続して、外部電源から電力を供給する必要がないので、余分な配線を持たずに電力を供給することができ、構成の自由度を向上させることにより操作性の向上を図ることができる。特に、カセッテ型放射線画像検出器において、その効果を高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、状態制御部は、撮影状況に適した撮影待機状態に切替えることができるので、撮影状況に応じて消費電力量の異なる撮影待機状態にして、省電力化を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、状態制御部は、撮影状況に適した撮影待機状態に切替えることで、省電力化を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、撮影指示入力部に撮影指示情報が入力され、状態制御部が撮影指示情報に基づく撮影終了を検知すると、第１の待機モードに切り替え、第１の待機モードで所定時間経過した後に第２の待機モードに切り換えることができるので、撮影終了を検知すると、まず、第１の待機モードに切り替えて、放射線画像検出器の省電力化を図り、第１の待機モードで所定時間経過後、第２の待機モードに切り替えて、さらに放射線画像検出器の省電力化を図りつつ、劣化しやすいフォトダイオードや薄膜トランジスタを保護し、放射線画像検出器の耐久性の向上を図ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、コンソールにより請求項１から請求項５のいずれか一項に記載放射線画像検出器を操作し、放射線画像情報を得る放射線画像撮影システムを構築するので、撮影の際の操作性を向上させつつ、放射線画像検出器の耐久性の向上及び省電力化を図ることができる放射線画像撮影システムとすることができる。

〔第１実施形態〕
以下、図面を参照しながら本発明に係る放射線画像検出器及び放射線画像撮影システムの実施形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。

図１は、本発明を適用した実施形態として例示する放射線画像撮影システムの概略構成を示す図である。まず、図１及び図２を参照して、本実施形態の構成を説明する。
図１に示すように、放射線画像撮影システム１００は、病院内で行われる放射線画像撮影を想定しており、例えば撮影室内に設置され、被写体にＸ線等の放射線を照射して放射線画像を放射線画像検出器１にて取得することで放射線撮影を行う放射線画像撮影装置２と、得られた放射線画像データに関する指示を行うコンソール３と、院内の放射線画像撮影の予約管理を行い、所定の撮影室の撮影予約が入るとコンソール３に撮影要求の指示を送信し、コンソール３から撮影後に送信される放射線画像データを記憶するホストコンピュータ４と、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信方式による通信を行うための図示しない基地局とを備え、これら装置どうしがネットワークＮを介して接続されている。ここで、ネットワークＮには、他の撮影室のコンソール６，６や放射線画像検出器７，７が接続されており、各放射線画像検出器で取得された放射線画像情報のやり取りをすることが可能になっている。また、ネットワークＮは、当該システム専用の通信回線であってもよいが、システム構成の自由度が低くなってしまう等の理由のため、イーサネット（Ethernet；登録商標）等の既存の回線である方が好ましい。

放射線画像撮影装置２は、放射線照射装置８及び放射線画像検出器１から構成されている。放射線照射装置８は、ケーブルを介してコンソール３に接続されるとともに、放射線源８１及び放射線源制御手段８２を有しており、放射線源８１は、コンソール３から指示された照射する放射線の特性（放射線源８１にかける管電圧、管電流、照射時間等）に従って放射線源制御手段８２により制御され、放射線を発生するように構成されている。

コンソール３は、ホストコンピュータ４から送信された撮影要求を受信し、撮影要求を受信した旨を表示するようになっている。また、コンソール３では、図示しない操作部を介して操作者が撮影指示をするようになっており、操作部からの撮影指示に基づいて放射線照射装置８を制御するようになっている。また、コンソール３では、得られた放射線画像データに関する指示として、放射線画像検出器１で得られた画像信号に基づく放射線画像データに色調の補正などの画像処理が施されるようになっており、画像処理が施された放射線画像データをハードディスクや光磁気ディスク等に記憶するとともに、ホストコンピュータ４に転送するようになっている。

本発明に係る放射線画像検出器１は、放射線を電気信号に変換して放射線画像検出する間接型フラットパネルディテクタであり、カセッテとして携帯可能に構成されたカセッテ型の放射線画像検出器である。
放射線画像検出器１は、前述した放射線画像撮影システム１００において撮影を行う際に、放射線画像検出器１を放射線源８１から放射線が照射される放射線照射範囲に設置して使用するようになっており、例えば、撮影台等（図示せず）に放射線画像検出器１を装着して使用するようになっている。以下、図２を用いて、放射線画像検出器１の構造について説明する。

図２に示すように、放射線画像検出器１には、放射線照射装置８から放射されて被写体を透過したＸ線等の放射線を電気信号に変換して放射線画像を検出する撮像パネル１１が備えられており、撮像パネル１１には、入射された放射線の強度に応じて発光を行う発光層が形成されている。

発光層は、一般にシンチレータ層と呼ばれるものであり、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの光、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる光を出力するようになっている。

この発光層で用いられる蛍光体としては、ＣａＷＯ_４、ＣｄＷＯ_４等を母体とするものや、ＣｓＩ：ＴｌやＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体内に発光中心物質が付活されたものを用いることができる。また、希土類元素をＭとしたとき、（Ｇｄ，Ｍ，Ｅｕ）_２Ｏ_３の一般式で示される蛍光体を用いることもできる。

特に、Ｘ線吸収及び発光効率が高いことよりＣｓＩ：ＴｌやＧｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂが好ましく、これらを用いることで、ノイズの低い高画質の画像を得ることができる。

この発光層の放射線が照射される側の面と反対側の面には、発光層から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づく画像信号の出力を行う光電変換層１１１が形成されている。

光電変換層１１１は、電気エネルギーを生成し、画素毎に蓄える光電変換素子と、蓄えられた電気エネルギーを信号として出力するためのスイッチング素子であるトランジスタから形成されている。

光電変換素子としては、例えばフォトダイオードが用いられるが、特に限定する必要はなく、その他の固体撮像素子（電荷結合型素子など）あるいは光電子倍増管のような素子であってもよい。また、トランジスタとしては、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。ＴＦＴは、液晶ディスプレイ等に使用されている無機半導体系のものでも、有機半導体を用いたものでもよい。

なお、光電変換層１１１は、前述したようなスイッチング素子を用いるものに限られるものではなく、例えば蓄えられた電気エネルギーのエネルギーレベルに応じた信号を生成して出力する構成とすることもでき、一般には、ガラス基板上に配されたアモルファスシリコンで形成されている。

光電変換層１１１の近傍には、光電変換層１１１を駆動させる駆動回路として、蓄積された電気エネルギーを画像信号として出力する走査駆動回路１１２と、照射された放射線の強度に応じて蓄積された電気エネルギーを読み出す信号読出し回路１１３とが設けられている。

また、放射線画像検出器１には、記憶手段としてフラッシュメモリなどの書き替え可能な読み出し専用メモリ等を用いて撮像パネル１１から出力された電気信号を画像信号として一時記憶する画像記憶部１２と、画像記憶部１２で一時記憶された画像信号をコンソール３に転送する画像転送部１３と、ネットワークＮ上の放射線画像撮影システム１００を構成する各部材と通信を行い、撮影開始信号を受信する通信部１４と、放射線画像検出器１を構成する各部位に電力を供給する電力供給源としての図示しない内蔵電源が備えられており、内蔵電源としては、バッテリ及び電池のいずれも使用可能である。また、放射線画像検出器１には、内蔵電源に蓄積されたバッテリ量や放射線画像検出器１の動作状況、撮影で得られた放射線画像の位置ずれ確認を行うための間引き画像を表示する画像表示部１６が備えられている。

この他、放射線画像検出器１には、発光層に照射された放射線を検知する放射線検知部１８及び撮影指示入力部１７が備えられており、撮影指示入力部１７では、撮影指示情報としてこれから放射線画像検出器１を用いて行う撮影の回数である予定撮影数を操作者が入力するように構成されている。

また、放射線画像検出器１には、これら放射線画像検出器１を構成する各部材の動作を制御する制御部１９が設けられており、制御部１９では、これら構成部材の動作を制御する他、放射線検知部１８を介して放射線源８１から発光層に照射された放射線の照射回数である放射線照射回数をカウントする放射線照射回数カウンタ１９２が備えられている。放射線照射回数カウンタ１９２では、放射線照射回数を常にカウントし、後述する回数比較部１９３に放射線照射回数を通知するように構成されている。

また、制御部１９には、撮影指示入力部１７を常に検知し、撮影指示入力部１７に予定撮影数が入力されているかどうか（予定撮影数の有無）を検知する撮影開始入力部１９５が備えられている。撮影開始入力部１９５では、撮影指示入力部１７に予定撮影数が入力されている場合には、撮影開始と判断とし、後述する状態制御部１９１に撮影開始信号を送信するように構成されている。

また、制御部１９には、撮影指示入力部１７を常に検知し、撮影指示入力部１７に入力された予定撮影数をカウントする予定撮影数カウンタ１９４が備えられている。予定撮影数カウンタ１９４では、カウントされた予定撮影数を後述する回数比較部１９３に通知するように構成されている。

回数比較部１９３は、制御部１９内に備えられるとともに、放射線照射回数カウンタ１９２及び予定撮影数カウンタ１９４から通知された放射線照射回数及び予定撮影数を比較するように構成されている。

また、制御部１９には、回数比較部１９３で放射線照射回数と予定撮影数が同数となったかどうか（同数判断の有無）を検知する撮影終了検知部１９６が備えられている。撮影終了検知部１９６では、回数比較部１９３で放射線照射回数と予定撮影数が同数となったことを検知した場合には、撮影終了と判断するように構成されている。

また、制御部１９には、撮影開始入力部１９５と撮影終了検知部１９６を常に検知し、放射線画像検出器１の動作状態の制御を行う状態制御部１９１と、タイマー１９８と、状態制御部１９１からの指示に基づき撮像パネル１１の制御を行う撮像制御部１９７とが備えられている。なお、撮像制御部１９７では、読み取り開始指示を信号読出し回路１１３と状態制御部１９１に行うように構成されている。

ここで、放射線画像検出器１の動作状態について説明する。
放射線画像検出器１の動作状態としては、撮影動作を行うことができる撮影可能状態と、撮影可能状態よりも消費電力の少ない撮影待機状態とから構成されている。

撮影可能状態は、撮影動作を行うにあたって必要な駆動部に電力が供給されている状態であり、少なくとも放射線を検出するのに必要な駆動部に電力が供給されている状態である。例えば走査駆動回路１１２、信号読出し回路１１３、フォトダイオード、ＴＦＴ、画像記憶部１２、画像表示部１６、画像転送部１３といった駆動部に対して電力が供給されている状態であり、撮影動作として撮像パネル１１の初期化、照射された放射線に応じて生成された電気エネルギーの蓄積、及び電気信号の読み取り、画像信号の記憶、画像データの表示、画像信号の転送の各動作を順に行うことが可能となっている。なお、初期化では、撮像パネル１５におけるリセット動作及び空読み動作が行われるようになっている。

これに対し、本実施形態の撮影待機状態としては、撮影可能状態よりも消費電力が少ない第１の待機モードと、第１の待機モードよりも消費電力の少ない第２の待機モードとがある。

第１の待機モードは、少なくとも信号読出し回路１１３を立ち上げず、フォトダイオードやＴＦＴ、走査駆動回路１１２といった駆動部を立ち上げた状態であり、少なくとも放射線を検出することが可能な状態にある撮影待機状態である。具体的には、走査駆動回路１１２、フォトダイオード、ＴＦＴ、画像記憶部１２、画像表示部１６、画像転送部１３といった駆動部に対して電力が供給されている状態となる。
第２の待機モードは、少なくとも信号読出し回路１１３や、フォトダイオード、ＴＦＴ、走査駆動回路１１２といった駆動部を立ち上げない状態にある撮影待機状態である。具体的には、撮影指示入力部１７に対してのみ電力が供給されている状態であり、すぐに撮影を行うことができないが消費電力の非常に低い状態にある撮影待機状態である。

このような動作状態の制御を行う状態制御部１９１では、撮影開始入力部１９５で撮影開始の判断が行われたかどうか（撮影開始判断の有無）を検知し、撮影開始入力部１９５で撮影開始が判断された場合には、放射線画像検出器１の動作状態を撮影可能状態にするように構成されている。

具体的には、状態制御部１９１では、撮影開始入力部１９５から撮影開始信号が送信されると、放射線画像検出器１の動作状態を撮影待機状態のうち第１の待機モードにし、同時にタイマー１９８にカウント開始を指示するように構成されている。なお、タイマー１９８では、状態制御部１９１からの指示に基づき所定時間タイマーカウントを行うように構成されており、カウント終了後、状態制御部にカウント終了信号を送信するように構成されている。

また、状態制御部１９１では、タイマー１９８にカウント開始の指示を与えてからカウント終了信号を検知するまでの間、放射線検知部１８を検知するように構成されている。その間、放射線検知部１８で放射線の照射が検知された場合には、状態制御部１９１は、放射線画像検出器１の動作状態を撮影可能状態にし、同時にタイマー１９８にカウント終了を指示するように構成されている。なお、撮影可能状態では、撮像制御部１９７が、撮影動作を行うように構成されている。
一方、状態制御部１９１は、カウント開始の指示を与えてからカウント終了信号を検知するまでの間に、放射線検知部１８で放射線の照射が検知されない場合には、放射線画像検出器１の動作状態を撮影待機状態のうち、第２の待機モードにするように構成されている。

また、状態制御部１９１では、撮影終了検知部１９５で撮影終了の判断が行われたかどうか（撮影終了判断の有無）を検知し、撮影終了検知部１９５で撮影終了が判断された場合には、放射線画像検出器１の動作状態を撮影待機状態のうち第１の待機モードにし、同時にタイマー１９８にカウント開始を指示するように構成されている。第１の待機モードでは、状態制御部１９１は、所定時間、撮影開始入力部１９５を介して撮影指示入力部１７への予定撮影数の有無を検知するようになっており、その間に撮影開始入力部１９５に予定撮影数が入力された場合には、放射線画像検出器１の動作状態を撮影可能状態に遷移させ、予定撮影数が入力されなかった場合には、第２の待機モードに遷移させるように構成されている。

次に、本実施形態に係る放射線画像検出器１を適用した放射線画像撮影システム１００の動作について説明する。

通常、放射線画像検出器１に撮影予約が入力されていない状態では、消費電力を抑えることができるように、放射線画像検出器１の制御部１９は、第２の待機モードとなるように複数の駆動部の稼働を制御している。

第２の待機モードでは、予定撮影数カウンタ１９２及び撮影開始指示部１９５が撮影指示入力部１７への予定撮影数の有無を常に検知している。操作者により撮影指示入力部１７に予定撮影数が入力されると、予定撮影数カウンタ１９２では、予定撮影数をカウントし、カウントされた予定撮影数を回数比較部１９３に通知する。一方、撮影開始指示部１９５では、撮影開始の判断が行われる。

そして、状態制御部１９１が、撮影開始指示部１９５での撮影開始判断を検知すると、状態制御部１９１は、放射線画像検出器１の動作状態を第２の待機モードから撮影可能状態にし、放射線画像検出器１を構成する各駆動部に印加された電圧が安定した状態となると、撮像制御部１０７は、撮像パネル１１の初期化を行う。

このとき、状態制御部１９１は、タイマー１９８にカウント開始の指示を同時に行い、タイマー１９８では所定時間タイマーカウントを行う。
そして、タイマー１９８がカウントしている間に、放射線源８１から放射線が照射されると、放射線検知部１８が発光層に照射された放射線を検知する

そして、放射線照射カウンタ１９２は、放射線検知部１８を介して発光層に照射された放射線照射回数をカウントし、カウントされた放射線照射回数を回数比較部１０３に通知する。

このとき、回数比較部１９３では、予定撮影数と放射線照射回数を比較して、同数判断を行っている。撮影終了検知部１９６は、回数比較部１９３での同数判断の有無を検知しており、同数判断がなされると、撮影終了と判断する。

撮像制御部１９７は、信号読出し回路１１３に読み取り開始指示を出し、信号読出し回路１１３は、光電変換層１１１から電気信号を読み取り、これを画像信号として画像記憶部１２に記憶させ、画像表示部１６に間引き画像を表示させるとともに、画像転送部１３を介してコンソール３に画像信号の転送を行う。

このとき、状態制御部１９１は、撮影終了検知部１９６での撮影終了判断を検知しており、状態制御部１９１が撮影終了判断を検知し、信号読出し回路１１３により光電変換層１１１から電気信号が読み取られると、状態制御部１９１は、信号読出し回路１１３への電圧の印加を中止して、放射線画像検出器１の動作状態を撮影可能状態から第１の待機モードに切り替える。また、同時に、状態制御部１９１は、撮影終了判断を検知すると、タイマー１９８に所定時間タイマーカウントを行わせる。タイマーカウントがなされている間、状態制御部１９１は撮影開始入力部１９５を介して、予定撮影数の有無を検知している。

操作者は、この間、間引き画像を目視して位置ずれの確認を行い、位置ずれが確認された場合には、再撮影を行うために、撮影指示入力部１７へ予定撮影数を入力する。
撮影指示入力部１７に予定撮影数が入力されると、状態制御部１９１は、タイマーカウントを終了し、放射線画像検出器１の動作状態を第１の待機モードから撮影可能状態に切り替え、再び撮影動作を行う。一方、操作者により位置ずれが確認されず、撮影指示入力部１７に予定撮影数が入力されなかった場合には、状態制御部１９１は、タイマーカウントの終了後、放射線画像検出器１の動作状態を第１の待機モードから第２の待機モードに切り替え、撮影指示入力部１７に予定撮影数が入力されるまで放射線画像検出器１を再び待機させる。

以上のように、本実施形態の放射線画像検出器１では、撮影指示情報として撮影予定数が直接撮影指示入力部１９７に入力されると、制御部１９は、撮影開始入力部１９５及び撮影終了検知部１９６に撮影開始や撮影終了を判断させ、これらの判断に基づき、状態制御部１９１に放射線画像検出器１の動作状態を自動的に撮影待機状態から撮影可能状態、あるいは、撮影可能状態から撮影待機状態へ切り替えさせることができる。

そのため、例えば、病室から病室への移動時間が長い等、放射線画像検出器１を撮影待機状態で稼動させる時間が長い場合には、操作者は一病室分の撮影予定数を入力して撮影を行い、撮影動作の終了後、自動的に放射線画像検出器１を第２の待機モードに切り替えさせ、この状態で次の病室へ移動する。移動中、放射線画像検出器１は、撮影待機状態を維持しており、操作者が次の病室に着いて、再び撮影指示入力部１９７に撮影予定数を入力すると、撮影準備をしている間に放射線画像検出器１を撮影可能状態に切り替えることができ、効率よく撮影作業を行うことができる。

したがって、放射線画像検出器１は、撮影指示入力部１９７への入力に基づいて自身の撮影状況を把握することができ、放射線画像検出器１では、操作者により放射線画像検出器１の動作状態を切り替える指示をその都度与えることがないので、撮影の際の操作性を向上させるとともに、無駄な消費電力を抑えて放射線画像検出器１の省電力化を図ることができる。

そして、撮影待機状態としてそれぞれ消費電力の異なる複数のモード（第１の待機モード及び第２の待機モード）が設けられているので、放射線画像検出器１をその使用状況等に応じて最も適した状態にしておくことができ、さらに無駄な消費電力を抑えて放射線画像検出器１の省電力化を可能とする。

特に、撮影終了検知部１９６で撮影終了判断がなされて、信号読出し回路１１３により光電変換層１１１から電気信号が読み取られると、撮影待機状態の複数のモードうち、消費電力量の最も大きい信号読出し回路１１３への電圧の印加が中止されるモード（第１の待機モード）となっているので、撮影動作が行われているときであっても放射線を検出しないときの消費電力を極力低減することができる。

また、撮影終了検知部１９６で撮影終了判断がなされて、タイマー１９８がタイマーカウントしている間に、撮影開始入力部１９５に予定撮影数が入力されなかった場合には、再び撮影指示入力部１７に予定撮影数が入力されるまで、撮影待機状態の複数のモードうち、消費電力量の最も大きい信号読出し回路１１３及び長時間の電力供給により劣化しやすいフォトダイオード及びＴＦＴへの電圧の印加が中止されるモード（第２の待機モード）となっているので、撮影後、撮影がすぐに行われないときでは、消費電力量の最も大きい駆動部と長時間の電力供給により劣化しやすい駆動部に対して電力供給を中止することで、消費電力をさらに低減させつつ、劣化しやすい駆動部に対して電力供給時間を短くさせて劣化を防ぐことができる。これにより放射線画像検出器１の耐久性を向上することができる。

さらに、放射線画像検出器１は電力供給源として内蔵電源が搭載されているので、省電力化の効果を如何なく発揮し、放射線画像検出器１を長時間駆動させることができる。

したがって、前述したような放射線画像検出器１を用いる放射線画像撮影システム１００では、撮影の際の操作性を向上させるとともに、放射線画像検出器１の耐久性の向上と省電力化を可能とすることができる。

なお、本発明は前述した実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
撮影待機モードは、前述したものに限らず、適宜、放射線画像検出器１の使用状況に応じたモードを備えてもよい。例えば、第２の待機モードよりさらに消費電力の低い第３の待機モードを備えてもよい。その場合には、撮影終了判断がなされた後のタイマー１９８によるタイマーカウントしている間に、撮影開始入力部１９５に予定撮影数が入力されなかった場合には、撮影待機状態の複数のモードうち、消費電力量の最も少ない第３の待機モードとするのが望ましい。

また、間引き画像を放射線画像検出器１の表示部１６に表示させることで、操作者に位置ずれの確認等、撮影が適切に行われたかどうかの目視確認を行わせたが、間引き画像あるいは得られた放射線画像をコンソール３に表示させる構成であってもよい。

また、放射線画像検出器１とコンソール３との間、及び、コンソール３と放射線源８１との間を無線通信方式により通信を行わせたが、ケーブル等を介して通信させる有線方式であってもよい。しかしながら、放射線画像検出器１の取り回しの便利さを考えると無線通信方式の方が好ましい。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態では、撮影指示入力部がネットワークN上の外部機器から送信された情報を受信し、これを撮影指示情報として入力する場合について、図３を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の箇所の説明は省略する。

図３に示すように、放射線画像検出器１０には、第１の実施形態と同様の撮像パネル１１及び画像記憶部１２、画像表示部１６、画像転送部１３が備えられている他に、例えば再撮影を行う場合に、操作者が追加撮影数を入力する外部入力部１４と、放射線画像検出器１０を構成する各部材の動作を制御する制御部２０とが備えられている。

制御部２０には、コンソール３０等ネットワークN上の外部機器から送信された撮影指示情報として、撮影予約リストを受信し、撮影予約リストに記載された予定撮影数の入力を行う撮影指示入力部２０９が備えられている。撮影指示入力部２０９は、外部入力部１４に追加撮影数が入力された場合、既に入力されている撮影予約リストの予定撮影数に追加撮影数を加算し、予定撮影数を更新するように構成されている。また、撮影指示入力部２０９に撮影予約リストが受信され、入力された予定撮影数分の撮影が終了していない状態で、次の撮影予約リストが受信された場合には、撮影指示入力部２０９は、入力済みの撮影予約リストの後に、後から受信された撮影予約リストを付け加えるように構成されている。

また、制御部２０には、撮影開始入力部２０５が備えられており、撮影開始入力部２０５では、撮影指示入力部２０９に撮影予約リストが受信されたかどうか（撮影予約リスト受信の有無）を検知し、撮影指示入力部２０９に撮影予約リストが受信された場合に、撮影開始と判断するように構成されている。

また、制御部２０には、撮影終了検知部２０６が備えられており、撮影終了検知部２０６では、撮影指示入力部２０９に入力された撮影予約リストの予定撮影数分の撮影が終了したかどうか（撮影予約リスト終了判断の有無）を検知し、撮影指示入力部２０９に入力された撮影予約リストの予定撮影数分の撮影が終了した場合に、撮影終了と判断するように構成されている。

さらに、制御部２０には、撮影開始入力部２０５と、撮影終了検知部２０６とを常に検知し、放射線画像検出器１の動作状態の制御を行う状態制御部２０１と、タイマー２０８と、撮像制御部２０７とが備えられている。なお、放射線画像検出器１の動作状態は、第１実施形態と同様である。

状態制御部２０１は、撮影開始入力部２０５で撮影開始の判断が行われたかどうか（撮影開始判断の有無）を検知し、撮影開始入力部２０５で撮影開始が判断された場合には、放射線画像検出器１０の動作状態を撮影可能状態にし、同時にタイマー２０８にカウント開始を指示するように構成されている。

撮影可能状態では、撮像制御部２０７は撮像パネル１１を制御して、一連の撮影動作を行うように構成されている。撮影動作中、撮像制御部２０７は、撮影が行われた旨の信号を状態制御部２０１へ出力するように構成させるのが好ましい。撮影が行われた旨の信号としては、例えば、撮像制御部が光電変換層１１１に蓄積された電気エネルギーを読み取る際に読み取り開始信号を光電変換層１１１等の撮像パネル１１と、状態制御部２０１の両方に出力する構成が考えられる。

また、状態制御部２０１では、撮影終了検知部２０６で撮影終了の判断が行われたかどうか（撮影終了判断の有無）を検知し、撮影終了検知部２０６で撮影終了が判断された場合には、放射線画像検出器１０の動作状態を撮影待機状態のうち第１の待機モードにし、同時にタイマー２０８にカウント開始を指示するように構成されている。第１の待機モードでは、状態制御部２０１は、所定時間、撮影開始入力部２０５を介して撮影指示入力部２０９への予定撮影数の有無を検知するようになっており、その間にコンソール３０から新たな撮影予約リストが送信されたり、あるいは、外部入力部１４から追加撮影数が入力されて、撮影指示入力部２０９に予定撮影数が入力された場合には、放射線画像検出器１０の動作状態を撮影可能状態に遷移させ、予定撮影数が入力されなかった場合には、第２の待機モードに遷移させるように構成されている。

また、状態制御部２０１には、撮像パネル１１から撮影動作が行われている旨の信号が送られるようになっている。ここでは、信号読出し回路１１３が電気信号の読み取りを開始すると、撮像制御部２０７が読出し開始信号を光電変換層１１１と、状態制御部２０１に送るように構成されている。これにより、放射線画像検出器１では、撮影動作のサイクルを短くすることができ、効率的に撮影を行うことが可能となる。なお、撮影動作が行われている旨の信号は読み出し開始信号に限らず、画像記憶部１２に保存されることをトリガーとしてもよい。この場合では、電気信号の読み取りごとに画像記憶部に得られた画像信号が保存されるため、撮影処理能力は電気信号の読み取りをトリガーとするものに比べて劣ってしまうが、確実にデータの保存を行うことが可能である。

タイマー２０８は、状態制御部２０１からカウント開始の指示を受けると、所定時間タイマーカウントを行い、所定時間経過後にカウント終了信号を状態制御部２０１に送るようになっている。なお、タイマー２０８は、カウント中に状態制御部２０１からカウント終了の指示を受けると、カウントを終了させるように構成されている。

撮像制御部２０７は、状態制御部２０１により切り替えられた動作状態に応じて撮像パネル１１の制御を行うように構成されており、撮影可能状態では撮影動作を行うように構成されている。

次に、本実施形態に係る放射線画像検出器１０を適用した放射線画像撮影システムの動作について説明する。

通常、放射線画像検出器１０に撮影予約が入力されていない状態では、放射線画像検出器１０の制御部２０は、第２の待機モードとなるように複数の駆動部の稼働を制御している。

第２の待機モードでは、撮影開始指示部２０５が撮影指示入力部２０９への予定撮影数の有無を常に検知している。撮影指示入力部２０９に予定撮影数が入力されると、撮影開始指示部２０５では、撮影開始の判断が行われる。

そして、状態制御部２０１が、撮影開始指示部２０５での撮影開始判断を検知すると、放射線画像検出器１０の動作状態を第２の待機モードから撮影可能状態にする。

このとき、状態制御部２０１はタイマー２０８にカウント開始の指示を出す。タイマー２０８は、所定時間タイマーカウントを行う。所定時間後、撮像制御部２０７は、撮像パネル１１の初期化を行う。

その後、放射線源８１から放射線が照射されて、光電変換層１１１に電気エネルギーが蓄積される。そして、撮像制御部２０７は、信号読出し回路１１３に読み取り開始指示を出し、信号読出し回路１１３は、光電変換層１１１から電気信号を読み取る。信号読出し回路１１３は、これを画像信号として画像記憶部１２に記憶させ、画像表示部１６に間引き画像を表示させるとともに、画像転送部１３を介してコンソール３０に画像信号の転送を行う。その際、撮像制御部２０７は、読出し開始信号を撮像パネル１１と状態制御部２０１に送り、状態制御部２０７は撮影動作が行われていることを検知する。

その後、状態制御部２０１は、タイマー２０８にカウント開始の指示を出すとともに、タイマーカウントがなされている間、撮影開始入力部２０５を介して、撮影指示入力部２０９への予定撮影数の有無を検知している。

撮影終了検知部２０６は、まず、撮影指示入力部２０９に入力された１つの撮影予約リスト上の予定撮影数分の撮影が終了したかどうかを検知する。

操作者は、タイマーカウントがなされている間、間引き画像を目視して位置ずれの確認を行い、位置ずれが確認された場合には、再撮影を行うために、外部入力部１４へ追加撮影数を入力する。外部入力部１４に追加撮影数が入力されると、撮影指示入力部２０９は、既存の撮影予約リストの予定撮影数に追加撮影数を加算して予定撮影数を更新し、撮影開始指示部２０５は、撮影開始の判断を行う。その後、状態制御部２０１は、撮影開始判断を検知し、その後、撮像制御部２０７により再び撮影動作を行わせる。

一方、操作者により位置ずれが確認されず、外部入力部１４に予定撮影数が入力されなかった場合には、カウント終了後、状態制御部２０１は、タイマー２０８からのカウント終了信号を受信し、放射線画像検出器１０の動作状態を撮影可能状態から第１の待機モードに切り替える。

その後、状態制御部２０１は、再びタイマー２０８にカウント開始の指示を出すとともに、タイマーカウントがなされている間、撮影開始入力部２０５を介して、撮影指示入力部２０９への予定撮影数の有無を検知している。

そして、撮影終了検知部２０６では、撮影指示入力部２０９に入力された全ての撮影予約リストの予定撮影数分の撮影が終了したかどうか（撮影予約リスト終了判断の有無）を検知している。

コンソール３０から新たな撮影リストが送信されると、撮影指示入力部２０９は、既存の撮影予約リストの予定撮影数に追加撮影数を加算して予定撮影数を更新する。その後、状態制御部２０１は、撮影開始指示部２０５での撮影開始判断を検知して、放射線画像検出器１０の動作状態を第１の待機モードから撮影可能状態に切り替え、再び撮影動作を行う。

一方、タイマーカウントがなされている間に、撮影指示入力部２０９に新たな撮影リストが送信されない場合には、状態制御部２０１は、撮影終了検知部２０６により、撮影指示入力部２０９に入力された全ての撮影予約リストの予定撮影数分の撮影が終了したことを検知し、タイマー２０８からのカウント終了信号を受信して、放射線画像検出器１０の動作状態を第１の待機モードから第２の待機モードに切り替える。その後、撮影指示入力部２０９に新たな撮影予約リストが受信されて予定撮影数が入力されるまで放射線画像検出器１０を再び待機させる。

以上のように、本実施形態の放射線画像検出器１０では、撮影指示入力部２０９がコンソール３０等のネットワークN上の外部機器から送信された撮影指示情報を受信し、撮影開始入力部２０５及び撮影終了検知部２０６で撮影開始や撮影終了を判断することにより、放射線画像検出器１０は、自身の撮影状況を把握し、自動的に放射線画像検出器１０の動作状態を撮影待機状態から撮影可能状態、あるいは、撮影可能状態から撮影待機状態へ切り替えることができる。

したがって、放射線画像検出器１０では、一旦、撮影予約リストを受信されると、操作者により放射線画像検出器１０の動作状態を切り替える指示をその都度与えることがないので、撮影の際の操作性を向上させるともに、無駄な消費電力を抑えて放射線画像検出器１の省電力化を可能とすることができる。これにより、操作者が放射線画像検出器１０の近くにいない場合にも、対応可能となる。

なお、本発明は前述した実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、再撮影の指示として追加撮影数を放射線画像検出器１０の外部入力部１４に入力して、再撮影を行ったが、操作者がコンソール３０の操作部に再撮影の指示の入力を行うことで、コンソール３０に入力された再撮影の指示を放射線画像検出器１０の撮影指示入力部２０９に入力させる構成としてもよい。このような構成とすることで、放射線画像検出器１０の使用状況に応じて、コンソール３０から放射線画像検出器１０に適切な指示を与えることができ、さらに撮影の際の操作性を向上させることができる。

また、状態制御部２０１は、撮影動作の終了後、すなわち、画像転送後に撮影終了検知部２０６を介して撮影予約リスト終了判断を検知させたが、撮影動作が開始してから画像が転送されるまでの間ならいつ行ってもよい。しかしながら、画像記憶直後に検知させることが好ましい。

本発明の第１実施形態における放射線画像撮影システムの概略構成図である。 図１における放射線画像検出器の構成図である。 第２実施形態における放射線画像検出器の構成図である。

符号の説明

１、７，１０ 放射線画像検出器
３、６、３０ コンソール
４ ホストコンピュータ
８ 放射線照射装置
１１ 撮像パネル
１２ 画像記憶部
１３ 画像転送部
１４ 外部入力部
１６ 画像表示部
１７、２０９ 撮影指示入力部
１８ 放射線検知部
１９，２０ 制御部
８１ 放射線源
８２ 放射線源制御手段
１００ 放射線画像撮影システム
１１１ 光電変換層
１１２ 走査駆動回路
１１３ 信号読出し回路
１９１，２０１ 状態制御部
１９２ 放射線照射回数カウンタ
１９３ 回数比較手段
１９４ 予定撮影数カウンタ
１９５，２０５ 撮影開始入力部
１９６，２０６ 撮影終了検知部
１９７，２０７ 撮像制御部
１９８，２０８ タイマー
Ｎ ネットワーク

Claims (6)

1. 照射された放射線を検出して放射線画像情報を取得する放射線画像検出器であって、
   動作状態として撮影可能状態及び前記撮影可能状態より消費電力の少ない撮影待機状態を備えており、
   前記動作状態の切り替えを制御する状態制御部と、
   撮影指示情報の入力を行う撮影指示入力部とを備え、
   前記状態制御部は、前記撮影指示情報が前記撮影指示入力部に入力された場合、前記撮影可能状態とし、前記撮影指示情報に基づく撮影終了を検知した場合、前記撮影待機状態とするように前記動作状態を切り替えることを特徴とする放射線画像検出器。
2. 電力供給源として内蔵電源を備えていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像検出器。
3. 複数の前記撮影待機状態を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像検出器。
4. 前記複数の前記撮影待機状態は、第１の待機モードと前記第１の待機モードより消費電力の少ない第２の待機モードを有すことを特徴とする請求項３に記載の放射線画像検出器。
5. 前記状態制御部は、前記撮影指示情報に基づく前記撮影終了を検知した場合、前記第１の待機モードとするように前記動作状態を切り替え、前記第１の待機モードで所定時間経過後、前記第２の待機モードとするように前記動作状態を切り替えることを特徴とする請求項４に記載の放射線画像検出器。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像検出器と、前記放射線画像検出器を操作するコンソールとを備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。

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