JP2007061385A - 放射線画像撮影システム、コンソール - Google Patents

Abstract

【課題】コンソールの可搬性を向上させることにより、放射線画像撮影にかかる時間を短縮して撮影効率を向上させることが可能な放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【解決手段】Ｘ線制御室Ｒ２には、Ｘ線画像撮影システム全体を制御し、Ｘ線画像撮影の制御や取得したＸ線画像の画像処理を行う可搬性を備えた携帯型のコンソール１が設けられている。コンソール１は、同じくＸ線制御室Ｒ２に設置された無線中継器２と無線通信をするようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線画像撮影システム、コンソールに係り、特に、無線通信手段を備えた放射線画像撮影システム、コンソールに関する。

従来より、医療診断には、Ｘ線画像に代表される放射線画像が広く用いられている。放射線画像とは、被写体にＸ線等の放射線を照射し、こ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って得られる画像のことである。

この放射線画像を得るために、ＣＲ（Computed Radiography）やフィルムを用いた撮影装置が知られている。しかし、ＣＲを用いた放射線画像撮影システムは、放射線を照射してから撮影した画像を確認するまでに数十秒から数分という長時間を要するため、撮影した画像の不良を確認したときには、撮影室外にいる被写体を呼び戻し、再撮影を行う必要が生ずるおそれがある。

このため、近年では、放射線画像を得るために、被写体を透過した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
た放射線画像撮影システムが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このＦＰＤを用いた放射線画像撮影システムは、放射線を照射してから撮影した画像を数秒という短時間で画像を確認することができる。

また、放射線画像撮影装置に対して複数の無線通信が可能なＦＰＤが存在するときに、個々のＦＰＤに識別番号を付与することによってコンソールが各ＦＰＤを認識し、制御できるような技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。無線通信が可能なＦＰＤは可搬性の向上が可能であり、また、放射線画像撮影をするときに、複数のＦＰＤを識別しながら用いることができるので、撮影効率を上げることができる利点がある。
特開２００２−２０００６２ 特開２００２−２０００６３ 特開２００２−１９１５８６

しかしながら、特許文献３のように、ＦＰＤの可搬性が向上しても、コンソールがＦＰＤから離れた場所、例えばコンソールと別の部屋にある放射線照射スイッチの近傍に置かれている場合には、操作者がコンソールで放射線撮影による画像の確認をしてからＦＰＤの操作をするために部屋を移動する必要が生じ、画像撮影の作業に時間や手間がかかるという問題を有している。

本発明は、前記した点に鑑みてなされたもので、コンソールの可搬性を向上させることにより、放射線画像撮影にかかる時間を短縮して撮影効率を向上させることが可能な放射線画像撮影システムを提供することを課題とするものである。

このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
生成した画像データをカセッテ通信部を介して通信するカセッテと、
前記カセッテ通信部と無線通信をするコンソール通信部と、前記コンソール通信部の駆動を制御するコンソール制御部とを備えたコンソールとが、通信ネットワークを介して通信可能である放射線画像撮影システムにおいて、
前記コンソールは、前記コンソール単体で持ち運べる可搬性を備えてい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撮影システムにおいて、前記コンソールは、前記コンソールへの電力供給源であるコンソール電源を内部に備えていることを特徴とする。

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撮影システムにおいて、前記コンソールは、文字や画像を表示する表示部を備えてい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撮影システムにおいて、前記カセッテは、前記カセッテへの電力供給源であるカセッテ電源と、前記カセッテ電源の駆動を制御するカセッテ制御部とを内部に備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
生成した画像データをカセッテ通信部を介して送信するカセッテと無線通信するコンソール通信部と、前記通信を制御する制御部とを備えたコンソールにおいて、
前記コンソール単体で持ち運べる可搬性を備えていることを特徴とするコンソールであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のコンソールにおいて、電力供給源であるコンソール電源を内部に備えていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は請求項６に記載のコンソールにおいて、文字や画像を表示する表示部を備えていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、可搬性のコンソールを用いた放射線画像システムを提供することができるので、操作者が放射線照射後コンソールを容易に移動させながら作業をすることができるので、撮影効率を向上させることができる効果を奏する。

請求項２に記載の発明によれば、コンソールの内部にコンソール電源を備えているので、より可搬性が向上し、撮影効率を向上させることができる効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、コンソールに表示部が備えてあるため、可搬性のコンソールにより文字や画像を確認することができる効果を奏する。

請求項４に記載の発明によれば、カセッテが内部電源であるカセッテ電源を備えているため可搬性を備える。これによって、操作者が自由にカセッテを移動させることができるので、撮影効率をさらに向上させることができる効果を奏する。

請求項５に記載の発明によれば、可搬性のコンソールを用いて操作者が放射線照射後コンソールを容易に移動させながら作業をすることができるので、撮影効率を向上させることができる効果を奏する。

請求項６に記載の発明によれば、コンソールの内部にコンソール電源を備えているので、より可搬性が向上し、撮影効率を向上させることができる効果を奏する。

請求項７に記載の発明によれば、コンソールに表示部が備えてあるため、可搬性のコンソールにより文字や画像を確認することができる効果を奏する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１〜４を参照しながら本発明に係るＸ線画像撮影システムの実施形態について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るＸ線画像撮影システム１０００は、病院内で行われるＸ線画像撮影を想定したシステムであり、例えば、被写体にＸ線を照射するＸ線撮影室Ｒ１と、Ｘ線技師が被写体に照射するＸ線の制御や、Ｘ線を照射して取得したＸ線画像の画像処理等を行うＸ線制御室Ｒ２とに配置されるものである。

Ｘ線制御室Ｒ２には、Ｘ線画像撮影システム全体を制御し、Ｘ線画像撮影の制御や取得したＸ線画像の画像処理を行う可搬性を備えたコンソール１が設けられている。
コンソール１は、同じくＸ線制御室Ｒ２に設置された無線中継器２と無線通信をするようになっている。また、コンソール１は、可搬性を備えているため、Ｘ線制御室Ｒ２内だけではなくＸ線撮影室Ｒ１内にも自由に移動させることができる。コンソール１がＸ線撮影室Ｒ１内に移動したときは、カセッテ５と直接無線通信をするようになっている。

また、Ｘ線制御室Ｒ２には、操作者が撮影準備指示または撮影指示を入力する操作入力部３が、無線中継器２と通信ケーブルにより接続した状態で配置されている。操作入力部３としては、例えば、Ｘ線照射要求スイッチや、ジョイスティック等を用いることが可能である。

コンソール１には、Ｘ線画像などを表示する表示部１１が備えてられており、コンソール１を構成している表示制御部１２により表示が制御される。表示部１１としては、例えば、液晶モニタや電子フィルム等を用いることができ、この表示部１１には、Ｘ線撮影条件や画像処理条件等の文字及びＸ線画像を表示するようになっている。

表示制御部１２は、コンソール制御部１４の制御に基づいて、表示部１１が画像データや文字データなどに基づいた画像や文字などを表示するように制御する。表示制御部１２には、グラフィックボード等を用いることができる。

また、コンソール１には、入力部１３、コンソール制御部１４、コンソール通信部１５、画像保存部１６、画像処理部１７、コンソール電源１８等が備えられている。表示制御部１２、入力部１３、コンソール制御部１４、コンソール通信部１５、画像処理部１７、画像保存部１６、コンソール電源１８は、それぞれバスに接続しており、データ交換可能である。

入力部１３としては、例えば、タッチパネル、キーボード等を用いることが可能であり、操作者が入力部１３を介して、Ｘ線管電圧やＸ線管電流、Ｘ線照射時間等のＸ線撮影条件、撮影部位、撮影方法等のＸ線撮影制御条件、画像処理条件、画像出力条件、カセッテ選択情報、オーダ選択情報、被写体ＩＤ等の指示内容を入力する。

コンソール制御部１４は、入力部１３から入力された指示内容やＨＩＳ／ＲＩＳ７１のオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、コンソール通信部１５を介してＸ線源４とカセッテ５とに撮影条件に関する撮影条件情報を送信し、Ｘ線画像撮影の際にＸ線源４とカセッテ５とを制御する。また、コンソール制御部１４は、カセッテ５からコンソール通信部１５が受信したＸ線画像データを画像保存部１６に一時保存させる。また、コンソール制御部１４は、画像処理部１７が画像保存部１６に一時保存したＸ線画像データからサムネイル画像データを作成するように制御する。表示制御部１２は、作成されたサムネイル画像データに基づいて、表示部１１がサムネイル画像を表示するように制御する。そして、コンソール制御部１４は、画像処理部１７がＸ線画像データに対して入力部１３が受信した指示内容やＨＩＳ／ＲＩＳ７１のオーダ情報に基づいた画像処理を行い、この画像処理されたＸ線画像データを画像保存部１６が保存するように制御する。そして、画像処理部１７が画像処理したＸ線画像データに基づいて、表示部１１が処理結果のサムネイル画像を表示するように、表示制御部１２を制御する。更に、コンソール制御部１４は、その後に入力部１３を介してコンソール１に入力された指示内容に基づいて、Ｘ線画像データの再画像処理やその画像処理結果の表示をしたり、又、Ｘ線画像データをネットワーク上の外部装置に転送、保存、表示する。

コンソール制御部１４としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリが搭載されているマザーボードを適用することが可能である。
ＣＰＵは、ＲＯＭまたはハードディスクに記憶されているプログラムを読み出し、ＲＡＭ上にプログラムを展開し、展開したプログラムに従ってコンソール１の各部、Ｘ線源４、カセッテ５、外部装置を制御する。また、ＣＰＵは、ＲＯＭまたはハードディスクに記憶されているシステムプログラムをはじめとする各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ上に展開し、後述する各種処理を実行する。
ＲＡＭは、揮発性のメモリであり、コンソール制御部１４のＣＰＵにより実行制御される各種処理において、ＲＯＭから読み出されてＣＰＵで実行可能な各種プログラム、入力もしくは出力データ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
ＲＯＭは、例えば、不揮発性のメモリであり、ＣＰＵで実行されるシステムプログラム、システムプログラムに対応する各種プログラムなどを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、ＣＰＵは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
また、ＲＯＭの代わりにハードディスクを用いてもよい。この場合、ハードディスクは、ＣＰＵで実行されるシステムプログラムと各種アプリケーションプログラムを記憶する。また、ハードディスクは、その一部もしくは全部をサーバ等の他の機器からネットワーク回線の伝送媒体を介してコンソール通信部１５から、本発明のプログラムなどの各種アプリケーションプログラムを受信して記憶するようにしてもよい。更に、ＣＰＵは、ネットワーク上に設けられたサーバのハードディスクなどの記憶装置から本発明のプログラム等の各種アプリケーションプログラムを受信し、ＲＡＭ上に展開して、本発明の処理などの各種処理をするようにしてもよい。
なお、本実施形態では、表示制御部１２とコンソール制御部１４とが別個に設けられた例であるが、表示制御部とコンソール制御部とが一体となって設けられていても良い。例えば、コンソール制御部としてＣＰＵ及びメモリが搭載されているマザーボードを用い、表示制御部としてこのマザーボードに内蔵されたグラフィックサブシステムを用いることが挙げられる。また、コンソール制御部１４が表示制御部を兼ねても良い。また、本実施形態では、画像処理部１７は、コンソール制御部１４と別個に設けられているが、画像処理部を兼ねるコンソール制御部１４を用いても良い。

コンソール通信部１５は、無線中継器２を介してＸ線源４及びカセッテ５と通信可能であり、指示内容に基づいた制御信号をＸ線源４及びカセッテ５に送信可能である一方、カセッテ５からのＸ線画像データを受信可能である。なお、コンソール１がＸ線撮影室Ｒ１内に移動したときは、コンソール通信部１５は、無線中継器６を介さずに、カセッテ通信部５２と無線通信するようになっている。
また、コンソール通信部１５は、コンソール１と外部装置との間で各種情報の通信を行うものである。外部装置としては、例えば、ＨＩＳ／ＲＩＳ（Hospital Information System／Radiology Information System：病院内情報システム／放射線科情報システム）端末７１、イメージャ７２、画像処理端末７３、ビューワ７４、ファイルサーバ７５等を接続することが可能である。コンソール通信部１５は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）等所定のプロトコルに従ってＸ線画像データを外部装置に出力する。
ＨＩＳ／ＲＩＳ端末７１は、ＨＩＳ／ＲＩＳから、被写体の情報や撮影部位及び撮影方法などを取得し、コンソール１に提供する。イメージャ７２は、コンソール１から出力されたＸ線画像データに基づいてＸ線画像をフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理端末７３は、コンソール１から出力されたＸ線画像データの画像処理やＣＡＤ（Computer Aided Diagnosis：コンピュータ診断支援）のための処理をして、ファイルサーバ７５に保存する。ビューワ７４は、コンソール１から出力されたＸ線画像データに基づいてＸ線画像を表示する。ファイルサーバ７５は、処理画像処理されたＸ線画像データを保存するファイルサーバである。コンソール通信部１５は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）等所定のプロトコルに従ってＸ線画像データを外部装置に出力する。

画像保存部１６は、コンソール通信部１５がカセッテ５から受信したＸ線画像データの一時保存や、画像処理されたＸ線画像データの保存を行う。画像保存部１６としては、大容量かつ高速の記憶装置であるハードディスク、シリコンディスク等を用いることが可能である。

画像処理部１７は、コンソール通信部１５がカセッテ５から受信したＸ線画像データを画像処理する。画像処理部１７では、指示内容に基づいて画像データの補正処理、拡大圧縮処理、空間フィルタリング処理、リカーシブ処理、階調処理、散乱線補正処理、グリッド補正処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ（ＤＲ）圧縮処理等の画像処理が行われる。

コンソール電源１８には、バッテリー、電池等の内部電源（図示せず）が用いられており、コンソール１を構成する各部に電力を供給している。コンソール電源１８としてバッテリーが用いられるときは、充電をする必要がある。

Ｘ線撮影室Ｒ１には、被写体にＸ線を照射するＸ線源４と、被写体に照射されたＸ線を検出してＸ線画像データを取得するカセッテ５とが配置される。本実施形態においるカセッテ５は、携帯可能なものである。
さらに、Ｘ線撮影室Ｒ１には、Ｘ線制御室Ｒ２に配置された無線中継器２と通信ケーブル８により接続されている無線中継器６が設置されている。無線中継器６は、カセッテ５と無線通信をするようになっており、カセッテ５が取得した画像データが無線中継器６を介してコンソール１に送信され、又、コンソール１から送信された制御信号が無線中継器６を介してカセッテ５に受信される。また、無線中継器６は、Ｘ線源４と通信ケーブルを介して通信するようになっており、操作入力部３から入力された撮影準備指示または撮影指示や、コンソール１からの制御信号がＸ線源４に送信されるようになっている。
また、無線中継器６は、カセッテ５の充電器の機能と、カセッテ５の未使用時におけるホルダの機能とを具備している。無線中継器６にはコネクタが備えられており、このコネクタとカセッテ５とが接続されるとカセッテ５のカセッテ電源５１が充電される。このとき、無線中継器６は、カセッテ５の着脱が容易なように形成されていることが好ましい。また、本発明において、無線中継器６は、カセッテ５の充電器としての機能の他に、カセッテ５が未使用時におけるホルダとしての機能を有する。

Ｘ線源４には、高圧電圧を発生する高圧発生源４１及び高圧発生源４１により高圧電圧が印加されるとＸ線を発生するＸ線管４２が配設されている。Ｘ線管４２のＸ線照射口には、Ｘ線照射範囲を調整するＸ線絞り装置（図示せず）が設けられている。Ｘ線絞り装置は、コンソール１からの制御信号に従ってＸ線照射方向を制御するので、Ｘ線照射範囲が撮影領域に応じて調整される。さらに、Ｘ線源４には、Ｘ線源制御部４３が配設されており、高圧発生源４１及びＸ線管４２は、Ｘ線源制御部４３とそれぞれ接続されている。Ｘ線源制御部４３は、コンソール通信部１５から送信された制御信号に基づいて、Ｘ線源４の各部を駆動制御する。すなわち、高圧発生源４１、Ｘ線管４２を制御する。

カセッテ５には、Ｘ線源４から被写体を透過したＸ線が入射する。カセッテ５は、Ｘ線撮影前に、被写体の所望の位置にＸ線が透過するように操作者により位置を調整される。
カセッテ５には、カセッテ電源５１、カセッテ通信部５２、カセッテ制御部５３、パネル５４が配設されている。カセッテ電源５１、カセッテ通信部５２、カセッテ制御部５３、パネル５４は、それぞれカセッテ５内のバスに接続されている。

カセッテ電源５１は、カセッテ５内に配設された各部に電力を供給する。カセッテ電源５１には、充電可能でかつ撮影時に消費する電力に対応可能なコンデンサが設けられている。コンデンサとしては、電解二重層コンデンサを適用することが可能である。また、カセッテ電源５１としては、電池交換が必要なマンガン電池、ニッケル・カドミウム電池、水銀電池、鉛電池などの一次電池や、充電可能な二次電池を適用することが可能である。
カセッテ電源５１の容量は、撮影効率の観点から、最大サイズのＸ線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して、４枚以上（特に７枚以上）であることが好ましい。
また、カセッテ電源５１の容量は、小型化・軽量化・低コスト化の観点から、最大サイズのＸ線画像を連続して撮影可能な枚数で換算して、１００枚以下（特に５０倍以下）であることが好ましい。

カセッテ通信部５２は、無線中継器６を介してコンソール通信部１５と無線通信が可能なように構成されており、カセッテ通信部５２とコンソール通信部１５との間で制御信号を送受信したり、カセッテ通信部５２からコンソール通信部１５にＸ線画像データを送信したりすることが可能である。

カセッテ制御部５３は、カセッテ通信部５２が受信したコンソール１の制御信号に基づいて、カセッテ５に配設された各部を制御する。

パネル５４は、被写体を透過したＸ線に基づいてＸ線画像データを出力する。また、本実施形態のパネル５４は、間接型フラットパネルディテクタ（FPD：Flat Panel Detector）である。

図２にカセッテ５の概略構成を示す斜視図を、図３にパネル５４を中心としたカセッテ５の断面図を示す。
なお、本実施形態では、図２及び図３に示した例を説明するが、これに限定されず、シンチレータの厚さや種類が異なるものや、撮像領域の面積であるパネルの面積が異なるものを用いることも適用可能である。シンチレータの厚さが厚いほど感度が高くなり、シンチレータの厚さが薄いほど空間分解能が高くなる。また、シンチレータの種類によって分光感度が異なる。

パネル５４の最上層には、被写体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線を可視領域の蛍光（以下「可視光」と称す）に変換するシンチレータ５４１が層状に延在している。
シンチレータ５４１は、蛍光体を主たる成分としている。シンチレータ５４１は、照射されたＸ線により蛍光体の母体物質が励起（吸収）し、その再結合エネルギーにより可視光を発光する層である。この蛍光体としては、例えば、ＣａＷＯ_４、ＣｄＷＯ_４等の母体物質により蛍光を発光するものや、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体物質内に付加された発光中心物質により蛍光を発光するものなどが挙げられる。

シンチレータ５４１の下層には、アモルファスシリコンにより形成された光検出器５４２が積層して延在しており、この光検出器５４２によりシンチレータ５４１から発光する可視光が電気エネルギーに変換されて出力される。
そして、パネル５４は、Ｘ線画像による診断の診断性の観点から、１０００×１０００画素以上（特に２０００×２０００画素以上）の画素で構成されていることが好ましい。また、パネル５４は、人の視認限界とＸ線画像の画像処理速度の観点から、１万×１万画素以下（特に６０００×６０００画素以下）の画素で構成されていることが好ましい。
パネル５４の撮影領域のサイズは、Ｘ線画像による診断の診断性の観点から、１０ｃｍ×１０ｃｍ以上（特に、２０ｃｍ×２０ｃｍ以上）の面積であることが好ましい。また、パネル５４の撮影領域のサイズは、カセッテとしての取り扱いやすさの観点から、７０ｃｍ×７０ｃｍ以下（特に５０ｃｍ×５０ｃｍ以下）の面積が好ましい。
パネル５４の一画素のサイズは、Ｘ線被爆量低減の観点から４０μｍ×４０μｍ以上（特に７０μｍ×７０μｍ以上）のサイズが好ましい。また、パネル５４の一画素のサイズは、Ｘ線画像による診断の診断性の観点から２００μｍ×２００μｍ以下（特に１６０μｍ×１６０μｍ以下）が好ましい。
本実施形態では、パネル５４が４０９６×３０７２の画素から構成されており、撮影領域の面積が４３０ｍｍ×３２０ｍｍであり、１画素のサイズが１０５μｍ×１０５μｍとなっているものを例に説明する。

ここで、図４に示すように、光検出器５４２を中心とした回路構成について説明する。

図４に示すように、光検出器５４２には、照射されたＸ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ための収集電極５４２１が二次元配設されている。この収集電極５４２１には、コンデンサ５４２４の一方の電極とされて、電気エネルギーがコンデンサ５４２４に蓄えられるようになっている。ここで、１つの収集電極５４２１は、Ｘ線画像データの１画素に対応するものである。

互いに隣接する収集電極５４２１の間には、走査線５４２２と信号線５４２３とが配設されている。走査線５４２２と信号線５４２３とは、直交している。

コンデンサ５４２４には、電気エネルギーの蓄電及び読み取りを制御するスイッチング薄膜トランジスタ５４２５（ＴＦＴ：Thin Film Transistor、以下トランジスタと称す）が接続される。トランジスタ５４２５は、ドレイン電極あるいはソース電極が収集電極５４２１に接続されるとともに、ゲート電極は走査線５４２２に接続される。ドレイン電極が走査線５４２２に接続されるときには、ソース電極が信号線５４２３に接続され、ソース電極が収集電極５４２１に接続されるときには、ドレイン電極が信号線５４２３に接続される。また、パネル５４では、信号線５４２３に、例えばドレイン電極が接続された初期化用のトランジスタ５４２７が設けられている。このトランジスタ５４２７のソース電極は接地されている。また、ゲート電極はリセット線５４２６と接続される。
なお、トランジスタ５４２５と初期化用トランジスタ５４２７は、シリコン積層構造あるいは有機半導体で構成されていることが好ましい。

また、走査駆動回路５４３には、走査駆動回路５４３からリセット信号ＲＴが送信されるリセット線５４２６が、信号線５４２３と直交して接続されている。
リセット線５４２６には、リセット信号ＲＴによりオン状態となる初期化用トランジスタ５４２７のゲート電極が接続されている。初期化用トランジスタ５４２７は、ゲート電極がリセット線５４２６に接続されるとともに、ドレイン電極が信号線５４２３と接続され、ソース電極が接地されている。ソース電極が信号線５４２３に接続されるときには、ドレイン電極が接地されている。
走査駆動回路５４３からリセット信号ＲＴを供給して初期化用トランジスタ５４２７をオン状態とするとともに、走査駆動回路５４３から読み出し信号ＲＳを供給してトランジスタ５４２５をオン状態とすると、コンデンサ５４２４に蓄積された電気エネルギーがトランジスタ５４２５を介して光検出器５４２外に放出される。以下、リセット信号ＲＴが供給されてコンデンサ５４２４に蓄積された電気エネルギーが光検出器５４２外に放出されることを、光検出器５４２のリセット（初期化）と称する。
また、走査線５４２２には、走査線５４２２に読み出し信号ＲＳを供給する走査駆動回路５４３が接続されている。読み出し信号ＲＳが供給された走査線５４２２に接続されているトランジスタ５４２５は、オン状態となり、トランジスタ５４２５と接続するコンデンサ５４２４に蓄積された電気エネルギーを読み出して信号線５４２３に供給する。すなわち、トランジスタ５４２５を駆動することで、Ｘ線画像データの画素毎の信号を生成することができる。

信号線５４２３には、信号読取回路５４４が接続される。この信号読取回路５４４には、コンデンサ５４２４に蓄電されてから信号線５４２３に読み出された電気エネルギーが供給される。信号読取回路５４４には、信号読取回路５４４に供給された電気エネルギー量に比例する電圧信号ＳＶをＡ／Ｄ変換器５４４２に供給する信号変換器５４４１と、信号変換器５４４１からの電圧信号ＳＶをデジタル信号に変換してデータ変換部５４５に供給するＡ／Ｄ変換器５４４２とが設けられている。

信号読取回路５４４には、データ変換部５４５が接続されている。このデータ変換部５４５は、信号読取回路５４４から供給されたデジタル信号に基づいてＸ線画像データを生成する。

高分解能の画像データが必要でないときや画像データを速く取得したいときには、操作者が選択した撮影方法に応じて、コンソール制御部１４は、受信した間引き、画素平均、領域抽出などの制御信号がカセッテ制御部５３に送信する。カセッテ制御部５３は、受信した間引き、画素平均、領域抽出などの制御信号に応じて、以下の間引き、画素平均、領域抽出などを実行するように制御する。
間引きは、奇数列又は偶数列のみ読み出すことにより、読み出す画素数を全画素数の１／４に間引いたり、同様にして１／９、１／１６などに間引いたりすることにより行われる。なお、間引きの方法は、この方法に限られるものではない。
また、画素平均は、同時に複数の走査線５４２２を駆動し、同じ列方向の２画素のアナログ加算を行うことにより算出することが可能である。画素平均は、２画素の加算により算出することに限らず、列信号配線方向の複数画素のアナログ加算を行うことにより容易に得ることができる。更に、行方向の加算については、Ａ／Ｄ変換出力後に隣り合う画素をデジタル加算することにより、上述のアナログ加算と合わせて、２×２等の正方形画素の加算値を得ることができる。これらによって、照射されたＸ線を無駄にすることなく、高速にデータを読み出すことが可能である。
また、領域抽出は、画像データの取込領域を制限する手段がある。これは、撮影方法の指示内容などから必要な画像データの取得領域を特定し、この特定された取得領域に基づいてカセッテ制御部５３が走査駆動回路５４３のデータ取込範囲を変更し、この変更した取込範囲をパネル５４が駆動するものである。

データ変換部５４５には、メモリ５４６が接続されている。このメモリ５４６は、データ変換部５４５により生成されたＸ線画像データを保存する。また、メモリ５４６には、予めゲイン補正用データが保存される。
メモリ５４６は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び不揮発性メモリにより構成される。このメモリ５４６は、ＲＡＭに逐次書き込みをした後に不揮発性メモリに一括書き込みすることができる。不揮発性メモリは、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等のメモリ部品２つ以上により構成されており、このメモリ部品の一方を消去している間に他方に書き込みをすることができる。
メモリ５４６の容量は、撮影の効率性の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して、４以上（特に１０以上）が好ましい。また、メモリ５４６の容量は、低コスト化の観点から、最大データサイズの画像の保存できる画像数で換算して、１０００以下（特に１００以下）が好ましい。

光検出器５４２の下層には、ガラス基板により形成された平板上の支持体５４７が設けられ、支持体５４７によりシンチレータ５４１及び光検出器５４２の積層構造が支持されている。

支持体５４７の下面に、Ｘ線量センサ５４８が設けられている。Ｘ線量センサ５４８は、光検出器５４２を透過したＸ線量を検出し、Ｘ線量が所定量に達すると、所定Ｘ線量信号をカセッテ制御部５３に送信する。また、本実施形態では、Ｘ線量センサ５４８として、アモルファスシリコン受光素子を用いている。だが、Ｘ線量センサは、これに限られず、結晶シリコンによる受光素子等を用いて直接Ｘ線を検出するＸ線センサや、シンチレータにより蛍光を検出するセンサを用いてもよい。

次に、本実施形態によるＸ線画像撮影システムによる動作について説明する。

操作者から撮影準備指示または撮影指示が入力されるまで、走査駆動回路５４３をオフ状態に保つ。オフ状態に保つために、走査線５４２２、信号線５４２３、リセット線５４２６の電位を同電位にし、収集電極５４２１にバイアスを印加しない。また、信号読取回路５４４の電源をオフ状態に保ち、走査線５４２２、信号線５４２３、リセット線５４２６の電位をＧＮＤ電位にしてもよい。即ち、走査駆動回路５４３及び信号読取回路５４４が電位をかけていない撮影待機モード又はスリープモードに移行してもよい。

走査駆動回路５４３及び信号読取回路５４４にバイアスが印加されていない状態には、撮影待機モードとスリープモードとがある。
なお、撮影待機モードでは、フォトダイオードへバイアス電位を印加しないだけでなく、走査駆動回路５４３及び信号読取回路５４４は立ち上がりが早いので、走査駆動回路５４３及び信号読取回路５４４にも電力供給をしないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。更に、撮影待機モードでは、信号が発生しないので、データ変換部５４５にも電力供給しないことが、電力消費を更に抑えることができ好ましい。
また、撮影待機モードよりも更に消費電力の少ないスリープモードを設けることが好ましい。そして、撮影済み画像をコンソール１に完全に送信後、スリープモードに移行することが好ましい。そして、スリープモードでは、コンソール１から指示により撮影待機モードへ立ち上がるのに必要な機能のみ残して、カセッテ通信部５２の高速送信機能又は送信機能全体やメモリへの電力供給を停止することが好ましい。すなわち、スリープモードでは、フォトダイオードへのバイアス電位を印加せず、走査駆動回路５４３、信号読取回路５４４、データ変換部５４５、メモリ５４６、及びカセッテ通信部５２の高速送信機能又は送信機能全体に電力供給しないことが好ましい。

コンソール制御部１４が撮影準備指示を受信すると、コンソール制御部１４は、操作者の指示内容やＨＩＳ／ＲＩＳ７１などからのオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、この撮影条件に基づいた撮影指示の制御信号を、Ｘ線源制御部４３及びカセッテ制御部５３にコンソール通信部１５を介して送信し、撮影準備状態に移行させる。
ここで、撮影準備指示は、例えばＸ線照射スイッチの１ｓｔスイッチのように操作者が操作入力部３を介して入力する指示である。また、被写体情報や撮影情報等、所定の項目が入力されたことを、撮影準備指示としてもよい。

Ｘ線源制御部４３は、受信した制御信号に基づいて高圧発生源４１を駆動制御して、Ｘ線管４２に高圧を印加する状態に移行させる。

カセッテ制御部５３は、撮影準備状態において撮影指示が入力されるまで全ての画素のリセットを所定間隔で繰り返し、暗電流によりコンデンサ５４２４に電気エネルギーが蓄積されることを防止する。撮影準備状態が継続する時間は不明なため、この所定間隔は、撮影時よりも長く、また、トランジスタ５４２５のオン時間が撮影時よりも短く設定される。これにより撮影準備状態では、トランジスタ５４２５に負荷のかかる読み出し動作が減少する。

撮影指示がコンソール制御部１４に入力されると、コンソール制御部１４は、操作者の指示内容やＨＩＳ／ＲＩＳ７１などからのオーダ情報に基づいて撮影条件を決定し、この撮影条件に基づいた撮影指示の制御信号を、Ｘ線源制御部４３及びカセッテ制御部５３にコンソール通信部１５を介して送信する。

コンソール制御部１４に撮影指示が入力されると、コンソール制御部１４は、Ｘ線源４とカセッテ５とを制御し、同期を取りながら撮影をする。ここで撮影指示は、例えばＸ線照射スイッチの２ｎｄスイッチのように操作者が操作入力部３を介して入力するものである。
コンソール制御部１４は、撮影指示に基づくＸ線照射要求信号をカセッテ５のカセッテ制御部５３に送信する。カセッテ制御部５３は、Ｘ線照射要求信号を受信すると、パネル５４を初期化し、パネル５４が電気エネルギーを蓄積することができる状態に移行する。具体的には、リフレッシュを行い、そして、撮像シーケンスの為の専用の全画素のリセットを所定回数および電気エネルギー蓄積状態専用の全画素のリセットを行って電気エネルギー蓄積状態に遷移する。曝射要求から撮影準備完了までの期間は所定時間が短いことが実使用上要求されるので、そのために撮像シーケンス専用の全画素のリセットを行う。さらに、撮影準備状態の駆動のいかなる状態からも曝射要求が発生した場合は、即時撮像シーケンス駆動に入ることにより曝射要求から撮影準備完了までの期間を短くすることにより、操作性の向上を図る。
パネル５４が電気エネルギーを蓄積できる状態に移行すると、カセッテ制御部５３は、コンソール通信部１５にカセッテ５の準備終了信号を送信する。コンソール通信部１５は、この準備終了信号を受信すると、コンソール制御部１４にカセッテの準備終了信号を伝達する。
コンソール制御部１４は、このカセッテの準備終了信号を受信した状態で、Ｘ線照射指示を受けると、Ｘ線照射信号をＸ線源４に送信する。Ｘ線源制御部４３は、Ｘ線照射信号を受信すると、高圧発生源４１を駆動制御してＸ線管４２に高圧を印加し、Ｘ線源４からＸ線を発生させる。Ｘ線源４から発生したＸ線は、Ｘ線照射口に設けられたＸ線絞り装置によりＸ線照射範囲を調整され、被写体を照射する。

被写体を透過したＸ線は、カセッテ５に入射する。このカセッテ５に入射したＸ線は、シンチレータ５４１によって可視光に変換される。

カセッテ５を照射したＸ線量は、Ｘ線量センサ５４８により検出される。そのＸ線照射量が所定量に達すると、Ｘ線量センサ５４８が所定Ｘ線量信号をカセッテ制御部５３に送信する。カセッテ制御部５３は所定Ｘ線量信号を受信すると、無線中継器６を介してコンソール通信部１５にＸ線終了信号を送信する。コンソール通信部１５は、このＸ線終了信号を受信すると、コンソール制御部１４にＸ線終了信号を伝達するとともに、Ｘ線源制御部４３にＸ線照射停止信号を送信する。Ｘ線源制御部４３は、このＸ線照射停止信号を受信すると、高圧発生源４１を駆動制御し、高圧発生源４１がＸ線管４２への高圧の印加を停止する。これによりＸ線の発生が停止する。

カセッテ制御部５３は、Ｘ線照射終了信号を送信すると、Ｘ線照射終了信号に基づいて走査駆動回路５４３と信号読取回路５４４とを駆動制御する。走査駆動回路５４３は、光検出器５４２が取得した電気エネルギーを読み出し、取得した電気エネルギーを信号読取回路５４４に入力する。信号読取回路５４４は、入力された電気エネルギーをデジタル信号に変換する。そして、データ変換部５４５は、デジタル信号を画像データに構成する。メモリ５４６は、データ変換部５４５により構成された画像データを一時保存する。

続いてカセッテ制御部５３は、画像データを取得した後に、補正用画像データを取得する。補正用画像データは、Ｘ線照射をしない暗画像データであり、高品質のＸ線画像を取得するためにＸ線画像の補正に使用するものである。補正用画像データの取得方法は、Ｘ線を照射しない点以外は、画像データの取得方法と同じである。電気エネルギー蓄積時間は、画像データを取得するときと補正用画像データを取得するときとで等しくなるように設定する。ここで、電気エネルギー蓄積時間とは、リセット動作が完了したとき、即ちリセット時のトランジスタ５４２５をオフにしてから、次に電気エネルギー読み出しを行うためにトランジスタ５４２５をオンにするまでの時間である。よって、各走査線５４２２により電気エネルギー蓄積が始まるタイミングや電気エネルギー蓄積時間が異なる。

データ変換部５４５は、構成した画像データを、取得した補正用画像データに基づいてオフセット補正し、続いて、予め取得してメモリ５４６に保存されているゲイン補正用データに基づいてゲイン補正する。そして、不感画素や複数の小パネルで構成されたパネルの場合、小パネルのつなぎ目部などに違和感を生じないように画像を連続的に補間して、パネルに由来する補正処理を完了する。本実施形態では、データ変換部５４５は、カセッテ制御部５３と別体であるが、カセッテ制御部５３がデータ変換部５４５を兼ねても良い。

コンソール制御部１４は、メモリ５４６に一時保存された画像データを、カセッテ通信部５２、無線中継器６、コンソール通信部１５を介して画像保存部１６に送信し、画像保存部１６にて一時保存する。無線中継器６と無線中継器２とは通信ケーブル８で接続されているので、画像データは無線中継器６からコンソール通信部１５に高速で転送される。画像処理部１７は、画像データを操作者の指示内容やＨＩＳ／ＲＩＳ７１などからのオーダ情報に基づいて画像処理する。この画像処理された画像データは、表示部１１に画像表示されると同時に画像保存部１６に送信され、画像データとして保存される。さらに、操作者の指示に基づいて、画像処理部１７は画像データを再画像処理し、画像データの画像処理結果は表示部１１が表示する。また、ネットワーク通信部１９は、画像データをネットワーク上の外部装置であるイメージャ７２、画像処理端末７３、ビューワ７４、ファイルサーバ７５等に転送する。コンソール１から画像データが転送されると転送された外部装置は対応して機能する。すなわち、イメージャ７２は、このＸ線画像データをフィルムなどの画像記録媒体に記録する。画像処理端末７３は、このＸ線画像データの画像処理やＣＡＤ（Computer Aided Diagnosis：コンピュータ診断支援）のための処理をし、ファイルサーバ７５に保存する。ビューワ７４は、このＸ線画像データに基づいてＸ線画像を表示する。ファイルサーバ７５は、このＸ線画像データを保存する。

なお、Ｘ線の発生が停止した後にコンソール１をＸ線制御室Ｒ２からＸ線撮影室Ｒ１に移動させても、コンソール１がＸ線制御室Ｒ２内に位置するときと同様の動作が行われる。このとき、コンソール通信部１５は、カセッテ通信部５２と無線通信をして制御信号や画像データの送受信を行う。

以上のように、Ｘ線画像撮影システム１０００は、コンソール１に可搬性が備わっているため、このコンソール１をＸ線制御室Ｒ２内だけではなくＸ線撮影室Ｒ１内にも自由に移動させることができる。これにより操作者は、Ｘ線撮影後コンソール１を持ってＸ線撮影室Ｒ１内に移動し、次の撮影準備と平行して撮影した画像の処理と確認とをすることができるので、撮影効率を向上させることができる効果を奏する。

なお、本実施例では、カセッテ５がＸ線撮影室Ｒ１にあり、コンソール１がＸ線制御室Ｒ２にあるときにＸ線画像撮影を行う例を示したが、これに限定されず、カセッテとコンソールとが同じ室内にあるときにＸ線を照射して画像を取得するようにしても良い。これにより、Ｘ線撮影直後に、撮影した画像の処理と確認とを撮影場所で行うことができるので、操作者の移動時間を削減し、撮影効率を向上させることができる効果を奏する。

なお、本実施例では、コンソール１を介して照射条件が入力される例を示したが、これに限定されず、例えば、照射スイッチと照射条件を入力する入力部とを備えた操作入力部を用いるようにしても良い。

なお、本実施形態では、パネル５４が４０９６×３０７２画素を持つ１枚のパネルで構成された例を示したが、これに限定されず、例えば、パネル５４が２０４８×１５３６画素を持つ４枚の小パネルで構成されたものを用いることもできる。このように複数枚の小パネルからパネルを構成した場合、４つの小パネルを組みあわせて１枚のパネルとする手間が発生するが、各パネルの歩留まりが向上するので、全体としても歩留まりが向上し低コスト化するという利点がある。

さらに、本実施形態では、シンチレータ５４１と光検出器５４２とを用いて照射されたＸ線の電気エネルギーを読み出す例を示したが、これに限定されず、Ｘ線を電気エネルギーに直接変換できる光検出器を適用することが可能である。例えば、アモルファスＳｅやＰｂＩ２等を用いたＸ線電気エネルギー変換部とアモルファスシリコンＴＦＴ等とにより構成されたＸ線検出器を用いるようにしてもよい。

また、本実施形態では、信号読取回路５４４に１つのＡ／Ｄ変換器５４４２が設けられた例を示したが、これに限定されず、複数のＡ／Ｄ変換器を適用することが可能である。 そして、Ａ／Ｄ変換器の数は、画像読取時間を短くして所望のＳ／Ｎ比を得るために、４以上、特に８以上であることが好ましい。
また、Ａ／Ｄ変換器の数は、低コスト化・小型化のために、６４以下、特に３２以下であることが好ましい。これにより、アナログ信号帯域及びＡ／Ｄ変換レートを不必要に大きくすることがない。

また、本実施形態では、ガラスにより形成された支持体５４７の例を示したが、これに限定されず、樹脂や金属等によって形成された支持体を適用することが可能である。

また、本実施形態では、カセッテ５とコンソール１とが１対１で対応させている例を示したが、これに限定されず、カセッテとコンソールとが１対Ｍ、Ｎ対１、Ｎ対Ｍ（Ｎ，Ｍは２以上の自然数）で対応させて用いることが可能である。このときには、カセッテとコンソール間のネットワークを設け、カセッテとコンソールとの対応関係を対応関係情報保持部に保存し、対応関係情報保持部をネットワーク上またはコンソール内に設け、コンソールがカセッテを制御することが好ましい。

また、本実施形態では、コンソール１及びカセッテ５のいずれにおいても、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。また、プログラム等を記憶させる記憶媒体としては、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、ＲＯＭメモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶させるようにしてもよい。
また、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（基本システム或いはオペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
更に、このようなプログラムは、ネットワークや回線などを介して外部から提供されたものであってもよい。そして、外部から供給されるプログラムを使用する場合も、不揮発性メモリ、電源バックアップされた揮発性メモリ、光ディスク、ハードディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク等の記憶媒体に記憶されるようにしてもよい。

本発明によるＸ線画像撮影システムの概略構成を示す図である。 本発明によるカセッテの一実施形態の概略構成を示す斜視図である。 本発明によるパネルを中心としたカセッテの一実施形態の断面図である。 本発明による光検出器を中心とした回路の一実施形態の構成を示す回路図である。

符号の説明

１０００ Ｘ線画像撮影システム
１ コンソール
１１ 表示部
１２ 表示制御部
１３ 入力部
１４ コンソール制御部
１５ コンソール通信部
１６ 画像保存部
１７ 画像処理部
１８ コンソール電源
１９ ネットワーク通信部
２ 無線中継器
３ 操作入力部
５ カセッテ
５１ カセッテ電源
５２ カセッテ通信部
５３ カセッテ制御部
５４ パネル
６ 無線中継器
８ 通信ケーブル

Claims (7)

1. 生成した画像データをカセッテ通信部を介して通信するカセッテと、
   前記カセッテ通信部と無線通信をするコンソール通信部と、前記コンソール通信部の駆動を制御するコンソール制御部とを備えたコンソールとが、通信ネットワークを介して通信可能である放射線画像撮影システムにおいて、
   前記コンソールは、前記コンソール単体で持ち運べる可搬性を備えていることを特徴とする放射線画像撮影システム。
2. 前記コンソールは、前記コンソールへの電力供給源であるコンソール電源を内部に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撮影システム。
3. 前記コンソールは、文字や画像を表示する表示部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撮影システム。
4. 前記カセッテは、前記カセッテへの電力供給源であるカセッテ電源と、前記カセッテ電源の駆動を制御するカセッテ制御部とを内部に備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
5. 生成した画像データをカセッテ通信部を介して送信するカセッテと無線通信するコンソール通信部と、前記通信を制御する制御部とを備えたコンソールにおいて、
   前記コンソール単体で持ち運べる可搬性を備えていることを特徴とするコンソール。
6. 電力供給源であるコンソール電源を内部に備えていることを特徴とする請求項５に記載のコンソール。
7. 文字や画像を表示する表示部を備えていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のコンソール。

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