JP2006250728A - 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】検出器の小型化、軽量化を実現しつつ、検出器内部の温度を一定の保ち精度の高い放射線画像検出を行うことのでき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。
【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得る放射線画像検出器５において、走査駆動回路１６、信号読出し回路１７等の複数の駆動部と、各駆動部に電圧を印加する電圧供給源２１と、温度を検知する温度センサ２０と、温度センサ２０の検知結果に応じて、走査駆動回路１６、信号読出し回路１７等の駆動部の稼動状態を制御する制御部２７とを備える。
【選択図】図１

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関するものである。

従来から、医療診断を目的とする放射線撮影分野においては、被写体に放射線を照射してその被写体を透過した放射線の強度分布を検出することにより、当該被写体の放射線画像を得る放射線画像撮影システムが広く知られている。また、近年の放射線画像撮影システムでは、多数の光電変換素子をマトリクス状に配した薄型平板状の所謂「フラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector）（以下「ＦＰＤ」と称する。）」という放射線画像検出器が開発・使用されている。ＦＰＤは、被写体を透過した放射線を検出して電気信号に光電変換し、光電変換後の電気信号を画像処理することにより容易かつ迅速に被写体の放射線画像を得ることができるようになっている。

前記放射線画像検出器は、システムの一部として所定位置に据え置かれる据置型のものと、持ち運び自在の携帯型（カセッテ型）のものとに大別され、運搬や取扱いの容易性の見地から最近ではカセッテ型の放射線画像検出器の利用が広く検討されている。

このような放射線画像検出器においては、例えば、照射された光から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してフォトダイオードが設けられている。しかし、フォトダイオードは、温度によって光が照射されていないときに流れるノイズである暗電流が大きく変化する特性を有するため、その温度を一定に保つことが好ましい。また、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として薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と称する。）が用いられるが、ＴＦＴの信号値には温度依存性があるため、放射線画像情報の検出を高い精度で行うためには温度を一定に保つことが好ましい。

このため、従来、検出器内部に温度センサを設けるとともに各種のヒータ等の加熱手段やファン等の冷却手段又はペルチェ素子等の加熱冷却手段といった温度調節のための機構を設けて検出器内の温度を所定の温度内に維持する放射線画像検出器が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４参照）。
特開平１１−２３７２２号公報 特開平１１−１２８２１１号公報 特開平１１−２３１０５５号公報 特開２００２−３４１０４４号公報

しかしながら、特許文献１から特許文献４に示すように温度調節のための機構を別途設けると、検出器が大型化、重量化するとの問題がある。特に、カセッテ型の放射線画像検出器においては、持ち運びが容易で扱い易いとの利点を活かすために小型化、軽量化が求められており、温度調節のための機構を別途設けることによる装置の大型化、重量化の問題は顕著となる。

そこで、本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、検出器の小型化、軽量化を実現しつつ、検出器内部の温度を一定の保ち精度の高い放射線画像検出を行うことのでき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。

上記課題を解決するため、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得る放射線画像検出器において、
複数の駆動部と、
前記各駆動部に電圧を印加する電圧供給源と、
内部の温度を検知する温度検知手段と、
前記温度検知手段の検知結果に応じて、前記複数の駆動部の稼動状態を制御する制御部とを備えることを特徴とする。

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、前記温度検知手段を複数配置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の放射線画像検出器において、前記複数の温度検知手段のうちの一部が検知した温度が所定範囲外である場合に、前記制御部は、所定範囲外の温度を検出した前記温度検知手段の周辺に位置する前記駆動部の稼動状態を変化させるものであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像検出器において、前記複数の駆動部として、少なくともフォトダイオード、薄膜トランジスタ、走査駆動回路、信号読出し回路、通信部、画像記憶部を備え、
前記制御部は、前記温度検知手段の検知結果に応じて、前記走査駆動回路及び前記信号読出し回路のうち少なくともいずれか一方に対する前記電圧供給源からの電圧の印加状態を制御するものであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、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において、前記温度検知手段が検知した温度が所定範囲外であるときにその旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする。

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において、照射された放射線を検出し、当該放射線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積された電気信号を読み出して放射線画像情報を取得するカセッテ型のフラットパネルディテクタであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６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。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の撮影システムにおいて、前記放射線画像検出器は、前記コンソールとの間で通信を行い、前記温度検知手段によって検知された検知結果を前記コンソールに送信可能な通信手段を備えたことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の撮影システムにおいて、前記コンソールは、前記温度検知手段によって検知された温度が所定範囲外であるときにその旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、温度検知手段の検知結果に応じて各駆動部の稼動状態を制御し、各駆動部が稼動することによる発熱と稼動を停止することによる自然な温度の低下により、適宜内部の温度調節を行うことができる。これにより、別途放射線画像検出器内部に温度調節のための機構を設けることなく放射線画像検出器内部の温度を一定に保つことができ、放射線画像検出器の小型化、軽量化を実現しつつ、検出される信号値を安定させ、精度の高い放射線画像情報の検出を行うことができるという効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、複数の温度検知手段を設けることにより、放射線画像検出器内各部の温度をより正確に把握することができる。これにより、放射線画像検出器内部の温度をより正確に安定化させることができ、放射線画像検出器の小型化、軽量化を実現しつつ、検出される信号値を安定させ、精度の高い放射線画像情報の検出を行うことができるという効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、温度検知手段の検出した温度が所定の範囲外にある部分のみ駆動部の稼動状態を変化させて温度調節を行う。このため、温度が所定の範囲内にある部分については、駆動部の稼動状態が変化せず、温度の変化を抑えることができ、より精度の高い温度調節を行うことができるという効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、放射線画像検出器を構成する各駆動部のうち最も発熱量が大きく放射線画像検出器内部の温度変化に影響を与える走査駆動回路及び信号読出し回路のうち少なくともいずれか一方に対する前記電圧供給源からの電圧の印加状態を制御する。これにより、効果的に放射線画像検出器内部の温度調節を行うことができるという効果を奏する。

温度が所定範囲外であるときに誤って撮影を行うと、正確な放射線画像情報を得ることができないため、再撮影を行うこととなり、無駄な被曝を行われてしまう。請求項５に記載の発明によれば、温度が所定範囲外である旨を報知手段によって操作者に報知させるので、撮影に適さない状態のまま撮影が行われるのを防止でき、無駄な被曝を避けることができるという効果を奏する。

請求項６に記載の発明によれば、放射線画像検出器がカセッテ型ＦＰＤであるため、撮影場所を選ばず容易に持ち運ぶことが可能であり、撮影の自由度が向上する。また、このような放射線画像検出器を撮影に用いる場合でも、放射線画像検出器の小型化、軽量化を実現しつつ、放射線画像検出器内の温度を一定に保ち、精度の高い放射線画像情報の検出を行うことができるという効果を奏する。

請求項７に記載の発明によれば、別途放射線画像検出器内部に温度調節のための機構を設けることなく放射線画像検出器内部の温度を一定に保つことができ、放射線画像検出器の小型化、軽量化を実現しつつ、検出される信号値を安定させることができる。これにより、精度の高い放射線画像撮影を行うことができるという効果を奏する。

請求項８に記載の発明によれば、温度が所定範囲外である旨の情報がコンソールに送信されるようになっているので、放射線画像検出器が正確な放射線画像情報を得ることができる状態にあるかの情報をコンソールにおいて把握することができる。このため、コンソールによって放射線画像検出器を一括的に管理する際等に便宜であることができるという効果を奏する。

請求項９に記載の発明によれば、温度が所定範囲外である旨をコンソールの表示部に表示させるので、操作者は、放射線画像検出器が正確な放射線画像情報を得ることができる状態にあるかをコンソールにおいて容易に確認することができ、再撮影による無駄な被曝をより確実に防止することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を、図１から図６を参照して説明する。

図１は、本発明に係る放射線画像検出器を適用した放射線画像撮影システムの一実施形態の概略構成を示す図である。

本実施形態による放射線画像撮影システム１は、例えば、病院内等で行われる放射線画像撮影において適用されるシステムであり、図１に示すように、撮影や患者に関する各種の情報等を管理するサーバ２と、放射線画像撮影に関する操作を行う撮影操作装置３と、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信方式による通信を行うための基地局４と、放射線画像検出器５を操作するとともに放射線画像検出器５により検出された放射線画像の画像処理等を行うコンソール６とがネットワーク７を通じて接続されている。撮影操作装置３にはケーブル８を介して、被写体９である患者に放射線を照射して放射線画像の撮影を行う放射線画像撮影装置１０が接続されている。放射線画像撮影装置１０及び放射線画像検出器５は、例えば１つの撮影室１１内に１つずつ設置されており、撮影操作装置３によって放射線画像撮影装置１０を操作し放射線画像検出器５によって放射線画像を検出することによって放射線画像情報を得るものである。なお、１つの撮影室１１に複数の放射線画像検出器５が備えられていてもよい。

ここで、ネットワーク７は、当該システム専用の通信回線であっても良いが、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。なお、ネットワーク７には、ここに例示したものの他、他の撮影室１１の放射線画像撮影装置１０を操作する撮影操作装置３や放射線画像検出器５、コンソール６が複数接続されていてもよい。

まず、撮影操作装置３は、操作パネル等から構成され放射線画像撮影装置１０を操作する、例えば撮影条件等の信号を入力する入力操作部、撮影条件等の情報や各種の指示等を表示する表示部、及び放射線画像撮影装置１０に対して電力を供給する電源部等（いずれも図示せず）を備えて構成されている。

放射線画像撮影装置１０は、撮影室１１の内部に配置され、放射線源１２を有しており、この放射線源１２に管電圧が印加されることによって放射線が発生する。放射線源１２としては、例えば、放射線管が用いられ、放射線管は熱励起によって生ずる電子を高電圧で加速して陰極に衝突させることで、放射線が発生する。

次に、放射線画像検出器５は、放射線画像撮影装置１０の放射線源１２から照射されて被写体９を透過した放射線を検出して放射線画像を取得するものであり、撮影を行う際に放射線源１２から照射される放射線の照射範囲に配置される。なお、放射線画像検出器５は、例えば、図１に示すように、被写体９と被写体９を載置する寝台１３との間に配置されるが、放射線画像検出器５を配置する位置はこれに限定されず、例えば、寝台の下方に放射線画像検出器５を装着する検出器装着口（図示しない）を設けて、放射線画像検出器５がこの検出器装着口に装着してもよい。

放射線画像検出器５は、フラットパネル型の放射線画像検出器５である。以下、図２から図５を用いて、放射線画像検出器５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５は、内部を保護する筐体１４を備えており、カセッテとして携帯可能に構成されている。

筐体１４の内部には、照射された放射線を電気信号に変換する撮像パネル１５が層を成して形成されている。撮像パネル１５における放射線の照射面側には、入射された放射線の強度に応じて発光を行う発光層（図示せず）が設けられている。

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の電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力する。

この発光層で用いられる蛍光体は、例えば、ＣａＷＯ_４等を母体とするものや、ＣｓＩ：ＴｌやＧｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体内に発光中心物質が付活されたものが用いられる。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ができる。特に、放射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信号検出部１５１が形成されている。

ここで、撮像パネル１５の回路構成について説明する。図３は、信号検出部１５１を構成する１画素分の光電変換部の等価回路図である。

図３に示すように、１画素分の光電変換部の構成は、フォトダイオード１５２と、フォトダイオード１５２で蓄積された電気エネルギーをスイッチングにより電気信号として取り出す薄膜トランジスタ（以下「ＴＦＴ」と称する。）１５３とから構成されている。取り出された電気信号は、増幅器１５４により信号読み出し回路１７が検出可能なレベルにまで電気信号を増幅する。なお、増幅器１５４には、ＴＦＴ１５３とコンデンサで構成された図示しないリセット回路が接続されており、ＴＦＴ１５３にスイッチを入れることにより蓄積された電気信号をリセットするリセット動作が行われる。また、フォトダイオード１５２は、単に規制キャパシタンスを有した光ダイオードでもよいし、フォトダイオード１５２と光電変換部のダイナミックレンジを改良するように追加コンデンサを並列に含んでいるものでもよい。

図４は、このような光電変換部を二次元に配列した等価回路図であり、画素間には、走査線Ｌｌと信号線Ｌｒが直交するように配設されている。前述のフォトダイオード１５２には、ＴＦＴ１５３が接続されており、ＴＦＴ１５３が接続されている側のフォトダイオード１５２の一端は信号線Ｌｒに接続されている。一方、フォトダイオード１５２の他端は、各行に配された隣接するフォトダイオード１５２の一端と接続されて共通のバイアス線Ｌｂを通じてバイアス電源１５５に接続されている。このバイアス電源１５５の一端は制御部２７に接続され、制御部２７からの指示によりバイアス線Ｌｂを通じてフォトダイオード１５２に電圧が印加される。また各行に配されたＴＦＴ１５３は、共通の走査線Ｌｌに接続されており、走査線Ｌｌは走査駆動回路１６を介して制御部２７に接続されている。同様に、各列に配されたフォトダイオード１５２は、共通の信号線Ｌｒに接続されて制御部２７に制御される信号読み出し回路１７に接続されている。信号読み出し回路２３７には、撮像パネル１５から近い順に、増幅器１５４、サンプルホールド回路１５６、アナログマルチプレクサ１５７、Ａ／Ｄ変換機１５８が共通の信号線Ｌｒ上に配されている。

なお、ＴＦＴ１５３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、有機半導体を用いたもののいずれであってもよい。

また、本実施形態では光電変換素子としてのフォトダイオード１５２を用いた場合を例示したが、光電変換素子はフォトダイオード１５２以外の固体撮像素子を用いてもよい。

この信号検出部１５１の側部には、図２に示すように各光電変換素子にパルスを送って当該各光電変換素子を走査・駆動させる走査駆動回路１６と、各光電変換素子に蓄積された電気エネルギーを読み出す信号読出し回路１７とが配されている。

走査駆動回路１６とフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の間及び信号読出し回路１７とフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の間には、フォトダイオード１５２及びＴＦＴ１５３の近傍の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２０ａ，２０ｂがそれぞれ設けられている。温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された検知結果は制御部２７に送られ、制御部２７は、これによりフォトダイオード１５２及びＴＦＴ１５３の近傍の温度を把握する。

また、放射線画像検出器５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やフラッシュメモリなどの書き換え可能なメモリ等からなる画像記憶部１８を備えており、撮像パネル１５から出力された画像信号は、この画像記憶部１８に記憶される。画像記憶部１８は内蔵型のメモリでもよいし、メモリカード等の着脱可能なメモリでもよい。

また、放射線画像検出器５は、放射線画像検出器５を構成する複数の駆動部（例えば、走査駆動回路１６、信号読出し回路１７、通信部２４（後述）、画像記憶部１８、電力残量検知手段（図示せず）、インジケータ２５（後述）、入力操作部２６（後述）、撮像パネル１５など）に電圧を印加する電圧供給源２１を備えている。

電圧供給源２１は、例えばマンガン電池、アルカリ電池、アルカリボタン電池、リチウム電池、酸化銀電池、空気亜鉛電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池等の各種電池や、例えばニカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、小型シール鉛電池、鉛蓄電池、燃料電池、太陽電池等の充電自在な電池から構成されている。

なお、電圧供給源２１の形状は、図２に例示したものに限定されず、例えば、プレート状に形成された電圧供給源２１を撮像パネル１５と平行して設けてもよい。電圧供給源２１をこのような形状とすることにより、撮像パネル１５の面積をより大きくでき、撮像可能領域を広くすることが可能となる。

また、放射線画像検出器５には、コンソール６等の外部装置との間で各種信号の送受信を行う通信部２４（図５参照）が設けられている。通信部２４は、例えば、撮像パネル１５から出力された画像信号をコンソール６に転送したり、コンソール６等から送信される撮影開始信号等を受信する。

また、筐体１４の表面一端には、放射線画像検出器５の内部の温度状況や電圧供給源２１の電力残量、各種の操作状況等を表示するインジケータ２５が設けられている。操作者は、このインジケータ２５により、放射線画像検出器５の電圧供給源２１の電力残量等を目視にて確認できる。また、本実施形態において、インジケータ２５は、前記温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知される温度が所定の閾値を超えているときにその旨を表示して操作者に報知する報知手段として機能するものである。

筐体１４の外部には、放射線技師等の操作者が撮影条件や患者の識別情報や各種の指示等を入力設定する入力操作部２６が設けられている。なお、入力操作部２６から入力することのできる内容は、ここに例示したものに限定されない。

また、図５に示すように、放射線画像検出器５は、例えば、汎用のＣＰＵ（図示せず）、及びＲＯＭ、ＲＡＭ等（いずれも図示せず）からなる記憶部３５等から構成される制御部２７を有する制御装置２８を備えており、制御部２７は、ＲＯＭに格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってＣＰＵが各種処理を実行する。

また、制御部２７には、入力操作部２６から入力された情報やコンソール６等から送られ通信部２４によって受信された信号等が送られ、制御部２７は、送られた信号に基づいて各部の制御を行う。

特に、本実施形態においては、前述のように温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された検知結果が制御部２７に送られる。制御部２７の記憶部３５には、放射線画像検出器５による放射線画像情報の読取動作を精度よく行うのに適した一定の適正温度範囲が閾値として記憶されており、制御部２７は、温度センサ２０ａ，２０ｂから検知結果が送られると、記憶部３５からこの適正温度範囲に関する閾値を読み出して温度センサ２０ａ，２０ｂの検知結果との比較を行う。そして、温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された温度が適正温度範囲の上限の閾値よりも高い場合には、電圧供給源２１から各駆動部への電圧の印加を停止させて各駆動部からの発熱を抑制する。この場合、放射線画像検出器５は自然に放熱することにより冷却される。反対に温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された温度が適正温度範囲の下限の閾値よりも低い場合には、電圧供給源２１から各駆動部に電圧を印加させる。これにより、各駆動部から発熱し、装置内部が加温される。

特に、放射線画像検出器５の撮像パネル１５を構成するフォトダイオード１５２は、温度によって暗電流の発生が大きく左右されるため、所定の温度に保つことが好ましい。また、ＴＦＴ１５３によって取り出される信号値は温度依存性を有するため、正確な読取動作を行うためにはＴＦＴ１５３を一定の温度以内に保つことが好ましい。

また、走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７は発熱量が大きく、周囲の温度に最も影響を及ぼす。このため、フォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の温度を調整するためには走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７に対する電圧の印加を制御するのが効果的である。

そこで、本実施形態においては、走査駆動回路１６とフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の間に設けられた温度センサ２０ａと信号読出し回路１７とフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の間に設けられた温度センサ２０ｂとからそれぞれ制御部２７に検知結果が送られ、制御部２７は、これらの検知結果と記憶部３５に記憶されている適正温度範囲に関する閾値との比較を行う。その結果、温度センサ２０ａによって検知された温度が所定の閾値よりも高いときは走査駆動回路１６に対する電圧の印加を停止させる。また、温度センサ２０ａによって検知された温度が所定の閾値よりも低いときは走査駆動回路１６に対して電圧供給源２１から電圧を印加させる。同様に、温度センサ２０ｂによって検知された温度が所定の閾値よりも高いときは信号読出し回路１７に対する電圧の印加を停止させ、所定の閾値よりも低いときは信号読出し回路１７に対して電圧供給源２１から電圧を印加させる。
なお、走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７に対して電圧を印加又は停止する場合には、回路すべてに対して電圧を印加、停止してもよいし、回路の一部に対して電圧を印加、停止してもよい。温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された温度に応じて、走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７の一部に対して電圧を印加、停止する場合には、より細かい温度調整を行うことが可能となる。

なお、放射線画像検出器５が読取動作を行っている際には走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７への電圧の印加を維持しておく必要がある。このため、読取動作中に温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知される温度が正常な読取動作を行うために必要とされる適正温度範囲内から出ないように、前記閾値は、実際に正常な読取動作を行うために必要とされる温度範囲よりも狭い範囲内に設定されていることが好ましい。

また、制御部２７は、温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知される温度が所定の閾値を超えているときは、その旨をインジケータ２５に表示させる。さらに、この場合、制御部２７は、通信部２４を介して温度が所定の閾値を超えている旨の信号をコンソール６に送信させる。なお、温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された温度が所定の閾値を一定以上超えている場合のみ、制御部２７がインジケータ２５に表示させ、またその旨の信号をコンソール６に送信させてもよい。この場合、閾値をどの程度超えた場合に制御部２７がインジケータ２５に表示させ、またその旨の信号をコンソール６に送信させるかは、予め設定され記憶部３５等に記憶されていてもよいし、操作者が任意に設定できるようにしてもよい。

また、制御部２７には、入力操作部２６から入力された情報や通信部２４から受信された信号が送られるようになっており、制御部２７は、送られた信号に基づいて各部の制御を行うようになっている。

また、制御部２７は、走査駆動回路１６を駆動させて各光電変換素子にパルスを送り当該各光電変換素子を走査・駆動させる。そして、各光電変換素子に蓄積された電気エネルギーを読み出す信号読出し回路１７によって読み出され、読み出された画像信号は制御部２７に送られる。制御部２７は送られた画像信号を画像記憶部１８に記憶させる。また、画像記憶部１８に記憶された画像信号は通信部２４を介して適宜コンソール６に送られる。

次に、コンソール６は、図６に示すように、例えば、汎用のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等（いずれも図示せず）から構成された制御部２９を有する制御装置３０を備えており、制御部２９は、ＲＯＭに格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開し、当該プログラムに従ってＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。

また、コンソール６は、各種の指示等を入力する入力操作部３１、画像や各種のメッセージ等を表示する表示部３２、放射線画像検出器５等の外部装置との間で信号の送受信を行う通信部３３等を備えている。

入力操作部３１は、例えば、操作パネルやキーボードやマウス等から構成されており、操作パネル又はキーボードで押下操作されたキーの押下信号やマウスによる操作信号を入力信号として制御部２９に対して出力するようになっている。

表示部３２は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成されており、制御部２９から出力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示するようになっている。本実施形態において、表示部３２は、前記温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された温度が所定の閾値を超えている旨の信号が放射線画像検出器５から送られたときに、その旨を表示して操作者に報知する報知手段として機能するものである。

通信部３３は、無線ＬＡＮ等の無線通信方式により、基地局４を介して、放射線画像検出器５との間で各種情報の通信を行うものである。

制御部２９には、入力操作部３１から入力された信号や通信部３３を介して外部から受信した信号等が送られるようになっている。さらに制御部２９は、例えば、放射線画像検出器５により検出された放射線画像情報に基づいて所定の画像処理を行うことによりサムネイル画像や医師等が所望する放射線画像を得るようになっている。また、制御部２９はサムネイル画像等の放射線画像や入力部から入力された各種の情報等を前記表示部３２に表示させるようになっている。

次に、本実施形態に係る放射線画像検出器５を適用した放射線画像撮影システム１の作用について説明する。

温度センサ２０ａ，２０ｂによって走査駆動回路１６に隣接するフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３、及び信号読出し回路１７に隣接するフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の近傍の温度が随時検知され、検知結果が制御部２７に送られる。制御部２７は、読取動作を適正に行うことのできる適正温度範囲に関する閾値を記憶部３５から読み出して温度センサ２０ａ，２０ｂによる検知結果との比較を行う。検知された温度が閾値を超えているときは、制御部２７は、インジケータ２５にその旨を表示させるとともに、通信部２４を介してその旨をコンソール６に送信する。検知された温度が閾値を超えているとの信号を受けたコンソール６の制御部２９は、その旨を表示部３２に表示させる。

温度センサ２０ａ，２０ｂにより検知された温度が適正温度範囲の上限の閾値よりも高いときは、制御部２７は、走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７に対する電圧供給源２１からの電圧の印加を停止させる。これにより、走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７からの発熱がなくなり、放射線画像検出器５の内部は自然に冷却される。これに対して、温度センサ２０ａ，２０ｂにより検知された温度が適正温度範囲の下限の閾値よりも低いときは、制御部２７は、走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７に対して電圧供給源２１から電圧を印加させる。これにより、走査駆動回路１６及び信号読出し回路１７から発熱し、放射線画像検出器５の内部が加温される。

なお、温度センサ２０ａ，２０ｂの検知結果により、温度が閾値を超えているのが走査駆動回路１６、信号読出し回路１７のうちいずれか一方である場合には、制御部２７は、走査駆動回路１６、信号読出し回路１７のうち閾値を超える温度が検知された側にのみ電圧供給源２１から電圧を印加する又は電圧を印加しないとの制御を行う。また、例えば、温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された温度が閾値をわずかに超えている程度である場合には、回路すべてに対して電圧を印加、停止するのでなく、回路の一部に対して電圧を印加、停止する等、温度センサ２０ａ，２０ｂによって検知された温度に応じて、制御部２７が電圧供給源２１からの電圧の印加状態をより細かく制御してもよい。

放射線画像検出器５が読取動作中に、温度センサ２０ａ，２０ｂにより検知された温度が適正温度範囲の上限の閾値を超えて高くなった場合には、制御部２７は、走査駆動回路１６又は信号読出し回路１７に対する電圧の印加を途中で停止させず、読取動作を続行させる。この場合、制御部２７は、温度センサ２０ａ，２０ｂにより検知された温度が適正温度範囲の上限の閾値を超えている旨をインジケータ２５に表示させるとともに、その旨の信号をコンソール６に対して送信する。信号を受けたコンソール６は、放射線画像検出器５の温度が適正温度範囲の上限の閾値を超えている旨を表示部３２に表示させる。操作者は、インジケータ２５の表示及び表示部３２の表示により、放射線画像検出器５の温度が適正温度範囲の上限の閾値を超えていることを把握する。

以上より、本実施形態によれば、温度センサ２０ａ，２０ｂにより検知された検知結果に応じて、適宜電圧供給源２１から走査駆動回路１６又は信号読出し回路１７に対して電圧を印加し、又は電圧の印加を停止させるので、走査駆動回路１６又は信号読出し回路１７からの発熱を利用して放射線画像検出器５を加温、冷却することができる。これにより、フォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の温度を一定に保つことができ、放射線画像情報を精度の高い状態で読み取ることができる。

また、放射線画像検出器５を加温、冷却を走査駆動回路１６又は信号読出し回路１７からの発熱を利用して行うので、放射線画像検出器５を加温、冷却するためにヒータ、ファン、ペルチェ素子等の部材を別途設ける必要がなく、放射線画像検出器５の小型化、軽量化を実現することができる。

さらに、温度が一定の適正温度範囲の閾値を超えた場合には、撮影を行っても、正常な画像情報を得ることができないが、本実施形態では、このような場合に、その旨をインジケータ２５及びコンソール６の表示部３２に表示させ、操作者に報知する。このため、正常な画像情報を得ることができない状態で誤って撮影が行われるのを防止でき、再撮影による無駄な被曝を避けることができる。

なお、本実施形態においては、温度検知手段として、走査駆動回路１６とフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の間及び信号読出し回路１７とフォトダイオード１５２又はＴＦＴ１５３の間に温度検知手段として温度センサ２０ａ，２０ｂを設けることとしたが、温度検知手段の種類、設置数及び設置位置はここに例示したものに限定されない。さらに複数の温度検知手段を放射線画像検出器５の内部各所に配置してもよい。この場合も、それぞれの温度検知手段の検知結果に応じて、閾値を超える温度を検知した温度検知手段の近傍にある駆動部への電圧の印加を制御することが好ましい。

また、本実施形態においては、放射線画像検出器５の報知手段としてインジケータ２５を設け、また、コンソール６の報知手段として表示部３２を設け、これらに温度が閾値を超えている旨の表示を行うようにしたが、報知手段はここに例示したものに限定されない。例えば、報知手段として音声出力部を設け、この音声出力部からアラーム音等を発することにより操作者に報知する構成としてもよい。また、報知手段としてインジケータ２５、コンソール６の表示部３２のいずれか一方のみを備えるものとしてもよい。

なお、本実施形態においては、温度が閾値を超えた場合、前記のように報知手段による報知を行わせるものとしたが、報知を行うとともに、放射線画像検出器５が撮影可能状態とならないように制御部２７が各駆動部に対する電圧供給源２１からの電圧の印加を制御してもよい。

また、本実施形態においては、放射線画像撮影装置１０を撮影操作装置３によって操作するものとしたが、放射線画像撮影装置１０をコンソール６等によって操作するように構成してもよい。この場合には、撮影操作装置３を設ける必要がなく、システム構成を簡易化することができる。

また、本実施形態においては、放射線画像検出器５の筐体１４の外部に入力操作部２６を設けるようにしたが、放射線画像検出器５は入力操作部を備えない構成としてもよい。

また、本実施形態においては、制御部２７が、電圧供給源２１の他、走査駆動回路１６、信号読出し回路１７、通信部２４等、放射線画像検出器５を構成する各駆動部全てを制御するものとしたが、電圧供給源２１、走査駆動回路１６、信号読出し回路１７、通信部２４等、放射線画像検出器５の各駆動部をそれぞれ別個の制御部が制御してもよい。

本発明に係る放射線画像撮影システムの一実施形態を例示する概略構成を示す図である。 本発明に係る放射線画像検出器の要部構成を示す斜視図である。 信号検出部を構成する光電変換部の１画素分の等価回路構成図である。 図３に示す光電変換部を二次元に配列した等価回路構成図である。 本発明に係る放射線画像検出器の要部構成を示すブロック図である。 図１の放射線画像撮影システムを構成するコンソールの要部構成示すブロック図である。

符号の説明

１ 放射線画像撮影システム
２ サーバ
３ 撮影操作装置
４ 基地局
５ 放射線画像検出器
６ コンソール
７ ネットワーク
１０ 放射線画像撮影装置
１６ 走査駆動回路
１７ 信号読出し回路
１８ 画像記憶部
２０ 温度センサ
２１ 電圧供給源
２４ 通信部
２６ 入力操作部
２７ 制御部
３５ 記憶部
１５２ フォトダイオード
１５３ ＴＦＴ

Claims (9)

1. 照射された放射線を検出して放射線画像情報を得る放射線画像検出器において、
   複数の駆動部と、
   前記各駆動部に電圧を印加する電圧供給源と、
   内部の温度を検知する温度検知手段と、
   前記温度検知手段の検知結果に応じて、前記複数の駆動部の稼動状態を制御する制御部とを備えることを特徴とする放射線画像検出器。
2. 前記温度検知手段を複数配置した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. 前記複数の温度検知手段のうちの一部が検知した温度が所定範囲外である場合に、前記制御部は、所定範囲外の温度を検出した前記温度検知手段の周辺に位置する前記駆動部の稼動状態を変化させるものであることを特徴とする請求項２に記載の放射線画像検出器。
4. 前記複数の駆動部として、少なくともフォトダイオード、薄膜トランジスタ、走査駆動回路、信号読出し回路、通信部、画像記憶部を備え、
   前記制御部は、前記温度検知手段の検知結果に応じて、前記走査駆動回路及び前記信号読出し回路のうち少なくともいずれか一方に対する前記電圧供給源からの電圧の印加状態を制御するものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像検出器。
5. 前記温度検知手段が検知した温度が所定範囲外であるときにその旨を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像検出器。
6. 照射された放射線を検出し、当該放射線を電気信号に変換して蓄積し、蓄積された電気信号を読み出して放射線画像情報を取得するカセッテ型のフラットパネルディテクタであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像検出器。
7. 請求項１から請求項６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。
8. 前記放射線画像検出器は、前記コンソールとの間で通信を行い、前記温度検知手段によって検知された検知結果を前記コンソールに送信可能な通信手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の放射線画像撮影システム。
9. 前記コンソールは、前記温度検知手段によって検知された温度が所定範囲外であるときにその旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載の放射線画像撮影システム。

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