JP2009178443A - 放射線画像撮影装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影が長時間に及ぶ場合であっても、所望のタイミングで放射線画像を取得でき、且つ、最適な画質が得られるようにする。
【解決手段】被写体３００に対してＸ線（放射線）を発生させるＸ線発生装置１０１と、被写体３００を透過したＸ線に基づくＸ線画像（放射線画像）の撮像を行う二次元Ｘ線センサ１０２とを含むＸ線画像撮影装置１００において、当該Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に係る内部情報を内部情報検知部１０６、１０７で検知し、当該温度に係る内部情報に基づいて、二次元Ｘ線センサ１０２で撮像するＸ線画像のフレームレートを撮影時駆動条件決定部１１５で変更するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線画像の撮影を行う放射線画像撮影装置及びその駆動方法に関するものである。

従来、動画の撮影が可能なＸ線画像撮影システム（Ｘ線画像撮影装置）を用いて、ＩＶＲ（Interventional Radiology）や透視撮影等の様々な撮影が行われてきた。

この際、例えば、Ｘ線画像撮影システムに具備されるＸ線発生装置は、原理的に、多大な熱を発生する構造上、長時間撮影を行うと熱が発生し、何らかの冷却機構が必要となっていた。そこで、従来から、例えば、Ｘ線発生装置側で温度が高くなった時に、積算熱量として過去の撮影履歴から推測した値を蓄積し、ある一定以上の容量（管電圧、管電流）では、Ｘ線発生装置からのＸ線の発生を制限するようにしていた。また、Ｘ線発生装置からＸ線を長時間発生させていると、発生時間を元に閾値処理を行い、警告の音（ビープ音）や光（ランプ点滅）などにより警告を発するようにしていた。

また、Ｘ線画像撮影装置の本体側では、撮像管等の撮像手段で取得したビデオ信号を、アナログ回線を通してモニタに転送して画像を表示する方法などをとっていため、必ずしも、Ｘ線画像撮影装置の本体側の熱に伴う時間制御などを行う必要性が少なかった。

即ち、従来、Ｘ線画像撮影システム（Ｘ線画像撮影装置）では、その内部（具体的には、Ｘ線管）の熱が原因で、Ｘ線を発生できない時間を有していた。

特開２００１−３５１０９１号公報 特開２００２−５９３号公報

しかしながら、長時間のＸ線撮影を行う場合に、上述したＸ線管の熱による制限により、Ｘ線を発生できない時間を有していると、医師や技師が、本当に撮りたい所望のタイミングで、Ｘ線画像を取得できない恐れがあった。

特に、撮像手段に半導体を用いたＸ線画像撮影装置では、従来よりも、単一時間により多くの複数枚のＸ線画像を撮影し保存することが可能であるため、上述した問題がより顕著になる。また、撮像手段に半導体を用いたＸ線画像撮影装置では、長時間のＸ線撮影を含めて、新しい種々の撮影形態が可能であるが、これらの撮影についても、上述したＸ線管の熱による制限を受けることになる。

また、撮像手段に半導体を用いたＸ線画像撮影装置の本体側でも、動画撮影を行って長時間のＸ線撮影を行っていると、その温度が上昇する可能性がある。この場合、感度補正用画像である白画像に温度特性があると、上述した温度変化によって白補正（感度補正）が効かなくなり、最適な画質が得られないという副次的な問題も生じる（例えば、特許文献１参照）。

即ち、従来のＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）では、撮影が長時間に及ぶ場合に、その内部の温度の上昇により、所望のタイミングでＸ線画像（放射線画像）を取得できない恐れがあり、また、最適な画質が得られないという問題があった。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、撮影が長時間に及ぶ場合であっても所望のタイミングで放射線画像を取得でき、且つ、最適な画質が得られるようにすることを目的とする。

本発明の放射線画像撮影装置は、被写体に対して放射線を発生させる放射線発生手段と、前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像の撮像を行う撮像手段と、前記放射線発生手段および前記撮像手段を含む自装置の内部の温度に係る内部情報を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された前記温度に係る内部情報に基づいて、前記撮像手段で撮像する放射線画像のフレームレートを変更するフレームレート変更手段とを有する。

本発明の放射線画像撮影装置の駆動方法は、被写体に対して放射線を発生させる放射線発生手段と、前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像の撮像を行う撮像手段とを含む放射線画像撮影装置の駆動方法であって、前記放射線画像撮影装置の内部の温度に係る内部情報を検知する検知ステップと、前記検知ステップで検知された前記温度に係る内部情報に基づいて、前記撮像手段で撮像する放射線画像のフレームレートを変更するフレームレート変更ステップとを有する。

本発明によれば、撮影が長時間に及ぶ場合であっても所望のタイミングで放射線画像を取得することができ、且つ、最適な放射線画像の画質を得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

なお、以下に示す本発明に係る放射線画像撮影装置の諸実施形態の説明においては、放射線としてＸ線を適用したＸ線画像撮影装置の例を示すが、本発明においてはこれに限定されない。本発明の放射線としては、Ｘ線に限らず、例えば、α線、β線、γ線なども含まれるものとし、これらの放射線を用いて撮影された放射線画像を処理する装置も本発明に含まれるものとする。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の概略構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すＸ線画像撮影装置１００において、Ｘ線発生装置１０１は、放射線であるＸ線１０１ａを発生させる放射線発生手段であり、被検体（被写体）３００に対して、Ｘ線ビームのＸ線１０１ａを照射する。Ｘ線発生装置１０１は、Ｘ線発生装置制御部１０３と接続されており、Ｘ線発生装置制御部１０３からの出力に基づいて、制御可能に構成されている。

二次元Ｘ線センサ１０２は、Ｘ線発生装置１０１から照射され、被検体３００を透過して入射したＸ線１０１ａをＸ線画像信号として検出して、被検体３００の撮像を行う撮像手段である。本実施形態では、二次元Ｘ線センサ１０２において、単位時間内に複数のＸ線画像の撮像が行われる。この二次元Ｘ線センサ１０２には、例えば、入射したＸ線をＸ線画像信号として検出する画素が二次元状に配設されて形成されている。また、例えば、二次元Ｘ線センサ１０２を構成する画素は、半導体で形成されている。二次元Ｘ線センサ１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０４及びＣＰＵバス１１０に接続されている。

Ｘ線発生装置１０１と二次元Ｘ線センサ１０２とは、図１に示すように、Ｃアームの両端に備え付けられて、被検体３００を挟んで、互いに対向して配置されている。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、二次元Ｘ線センサ１０２から出力されたＸ線画像信号に対してアナログ／デジタル変換処理を行って、これをＸ線画像データとして出力する。アンプ増幅部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０４から出力されたＸ線画像データに対して増幅処理を行う。そして、アンプ増幅部１０５で処理されたＸ線画像データは、その後、例えば、前処理部１１６等で処理される。

Ｘ線画像撮影装置１００には、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２を含む自装置（Ｘ線画像撮影装置１００）の内部の温度に係る内部情報を検知する検知部が設けられている。具体的に、本実施形態では、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７が設けられている。

第１の内部情報検知部１０６は、Ｘ線発生装置１０１の温度に係る内部情報を検知するものである。第２の内部情報検知部１０７は、二次元Ｘ線センサ１０２の温度に係る内部情報を検知するものである。

第１の冷却部１０８は、Ｘ線発生装置１０１を冷却するためのものである。第２の冷却部１０９は、二次元Ｘ線センサ１０２を冷却するためのものである。

これらの二次元Ｘ線センサ１０２、Ｘ線発生装置制御部１０３、アンプ増幅部１０５、第１の内部情報検知部１０６、第２の内部情報検知部１０７、第１の冷却部１０８、及び、第２の冷却部１０９は、ＣＰＵバス１１０に接続されている。更に、ＣＰＵバス１１０には、ＣＰＵ１１１、メインメモリ１１２、操作パネル１１３、画像表示部１１４、撮影時駆動条件決定部１１５、前処理部１１６、画像処理部１１７、記憶部１１８、及び、フレームレート判断部１１９が接続されている。更に、ＣＰＵバス１１０には、フレームレート復帰指示部１２０、Ｘ線線量検知部１２１、及び、内部情報検知のための画像処理部１２２が接続されている。

メインメモリ１１２は、ＣＰＵ１１１で実行する処理に必要なプログラムや各種のデータなどを記憶すると共に、ＣＰＵ１１１のワーキング・メモリとして機能する。ＣＰＵ１１１は、メインメモリ１１２に記憶されているプログラムや各種のデータなどを用いて、操作パネル１１３からのユーザ操作に従って、Ｘ線画像撮影装置１００の全体に係る動作制御等を行う。

操作パネル１１３を介してユーザから撮影指示が入力されると、その撮影指示情報は、記憶部１１８に保存され、また、操作パネル１１３に表示される。この際、この撮影指示は、ＣＰＵ１１１によりＣＰＵバス１１０を経て撮影時駆動条件決定部１１５に伝えられる。そして、撮影時駆動条件決定部１１５は、ＣＰＵ１１１からの撮影指示を契機として、撮影時における、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２等の駆動条件を決定する。ＣＰＵ１１１は、撮影時駆動条件決定部１１５で撮影時における駆動条件が決定されると、当該駆動条件に基づいて、Ｘ線発生装置制御部１０３を介してＸ線発生装置１０１を制御するとともに、二次元Ｘ線センサ１０２を制御してＸ線撮影を実行する。

Ｘ線撮影では、先ず、Ｘ線発生装置１０１から被検体３００に対してＸ線１０１ａが照射される。放射されたＸ線１０１ａは、被検体３００中を減衰しながら透過して二次元Ｘ線センサ１０２に到達する。放射線検出手段である二次元Ｘ線センサ１０２では、入射したＸ線１０１ａをＸ線画像信号として検出する。本実施形態では、被検体３００の一例として人体を適用する。このため、二次元Ｘ線センサ１０２から出力されるＸ線画像は、人体画像となる。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、二次元Ｘ線センサ１０２から出力されたＸ線画像信号を所定のデジタル信号に変換し、これをＸ線画像データとして、アンプ増幅部１０５を介して前処理部１１６に供給する。前処理部１１６では、アンプ増幅部１０５からのＸ線画像データに対して、暗電流補正処理やゲイン補正処理等の前処理を行う。そして、前処理が行われたＸ線画像データは、原画像データとして、ＣＰＵ１１１の制御により、ＣＰＵバス１１０を介して、メインメモリ１１２、画像処理部１１７に転送される。

Ｘ線発生装置１０１と二次元Ｘ線センサ１０２とを用いた一定時間のＸ線撮影が行われると、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２の内部の状態が変化する。Ｘ線発生装置１０１と二次元Ｘ線センサ１０２において、変化する内部状態の例としては、例えば、熱が挙げられる。このＸ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２の熱を冷却するものが、それぞれ、第１の冷却部１０８及び第２の冷却部１０９である。

第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７では、上述したように、それぞれ、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２の温度に係る内部情報を検知する。この温度に係る内部情報は、必要に応じて逐時、取得される。この温度に係る内部情報としては、発熱の指標である温度の情報（即ち、温度そのものの情報）であることが望ましい。ただし、本実施形態において、この温度に係る内部情報としては、温度そのものの情報に限定されるわけではない。例えば、この温度に係る内部情報として、温度に相関する情報、具体的には、温度変化の要因を示す情報や、温度変化による現象を示す情報、或いは、温度が変化する要因と同一の要因によって引き起こされる現象を示す情報等を適用することも可能である。例えば、温度変化の要因を示す情報としては、これらの電力値や、電力値を求めるのに必要とされる電気的指標などが挙げられる。また、例えば、温度変化による現象を示す情報としては、これらの筐体表面の温度や、対応する各冷却部で検出される温度等などが挙げられる。

第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検出された温度に係る内部情報は、それぞれ、特定の閾値を超えると、フレームレート判断部１１９において閾値処理される。そして、フレームレート判断部１１９による閾値処理の出力値によって、撮影時駆動条件決定部１１５は、特定のフレームレート以上では撮影できないように、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２等の駆動条件を決定する。

なお、本実施形態におけるフレームレートとは、動画のＸ線撮影において、１秒間に何枚のＸ線画像（放射線画像）を撮影できるのかを表す指標の１つと捉える。ここで、フレームレート単位は、ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）とする。例えば、フレームレートが３０ｆｐｓの場合には、１秒間に３０枚のＸ線画像（放射線画像）の撮影が行われる。また、原理的に、二次元Ｘ線センサ１０２の走査周波数（リフレッシュレート）よりも高いフレームレートでのＸ線撮影はできない。

撮影時駆動条件決定部１１５は、ＣＰＵの制御により、二次元Ｘ線センサ１０２におけるフレームレート（撮影フレームレート）を、フレームレート判断部１１９で判断され定められたフレームレートに変更する制御を行う。即ち、この制御を行う撮影時駆動条件決定部１１５は、フレームレート変更手段を構成する。また、撮影時駆動条件決定部１１５は、ＣＰＵの制御により、Ｘ線発生装置制御部１０３に対して、フレームレート判断部１１９で判断され定められたフレームレートに係る同期信号を送る。そして、Ｘ線発生装置制御部１０３は、撮影時駆動条件決定部１１５から同期信号を受けると、当該同期信号に基づいて、即ち二次元Ｘ線センサ１０２に対応したフレームレートでＸ線１０１ａのパルスが発生するように、Ｘ線発生装置１０１を制御する。

また、後述の第２の実施形態で詳述するが、使用者が、必要に応じて、装置の耐久性を考慮したシステムの制限に対して使用者が指示する撮影条件を優先させる撮影を要求する時に、フレームレート復帰指示部１２０を用いることをベストモードとする。この時、使用者は、本当に撮りたい時に、操作パネル１１３を介して、特定のフレームレート以上では撮影できないようにされている制限の有効性を解除することができるようになっている。ただし、この使用方法では、温度などが高い状態で撮影を続けるため、装置の耐久性が低下する恐れがある。例えば、Ｘ線発生装置１０１において、電子が衝突するターゲットと呼ばれる金属部分は真空中にあるが、高い温度になると、ターゲットの金属部分が溶けて、真空部分のパッケージ表面に付着する。このため、真空内で当該金属部分が放電をおこしやすくなる等のため、装置の耐久性が低下する恐れがある。このような反作用的な事実は、例えば、優先順位が変わる時に、操作パネル１１３に表示するようにすることが望ましい。

図１に示す内部情報検知のための画像処理部１２２及びＸ線線量検知部１２１については、後述の第３の実施形態、第４の実施形態で詳しく説明する。これらのＸ線線量検知部１２１及び内部情報検知のための画像処理部１２２で得られた情報（温度に相関する情報）は、フレームレート判断部１１９でフレームレートを判断するための情報となる。即ち、これらの各部で得られた情報は、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検知した温度に係る内部情報における代替の情報や補間指標となる。

Ｘ線画像検出器である二次元Ｘ線センサ１０２には、温度に依存する要素がある。そのため、温度に依存して、当該二次元Ｘ線センサ１０２の感度が変わることが考えられる。本実施形態における、半導体で形成された二次元Ｘ線センサ１０２を具備するＸ線画像撮影装置１００では、前処理部１１６において、二次元Ｘ線センサ１０２の感度に係るゲイン補正を行う。よって、前処理部１１６におけるゲイン補正では、二次元Ｘ線センサ１０２の温度に依存する感度のみならず、Ａ／Ｄ変換部１０４やアンプ増幅部１０５の温度に依存する感度に係る補正もなされることになる。

図２は、図１に示すＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）を適用したＸ線画像撮影システム（放射線画像撮影システム）の一例を示す模式図である。図２において、図１と同様の構成については、同じ符号を付している。

図２には、動画撮影を行えるＣアームを用いたシステムが示されている。具体的には、スタンド２０１に回転可能に支持されたＣアーム２０２を有するＸ線画像撮影システムが示されている。Ｃアーム２０２の端部には、Ｘ線発生装置１０１とＸ線画像検出器である二次元Ｘ線センサ１０２が取り付けられている。また、ＰＣ２０３には、例えば、図１に示す１０３、１１０〜１１２、１１５〜１２２の各構成部が構成されている。なお、図２では、図１に示す第１の冷却部１０８及び第２の冷却部１０９は、不図示としている。

図２において、スタンド２０１の代わりに、床架台または天井架台も使用可能である。また、Ｃアーム２０２が無い構造で、静止画のＸ線画像撮影装置と同様に、スタンド２０１上に二次元Ｘ線センサ１０２を取り付けることが可能であっても良い。

患者寝台２０４上に、Ｘ線発生装置１０１によってＸ線が照射される被検体３００が配置される。また、患者寝台２０４は、一般に、テーブル板２０４ａ及びマットレス２０４ｂを有して形成されている。

Ｘ線発生装置１０１は、Ｘ線を発生させるＸ線管２０５と、コリメータ及び前置フィルタを有する絞り２０６を備えている。Ｘ線発生装置１０１は、例えば、ＰＣ２０３内のＣＰＵ１１１（或いは、Ｘ線発生装置制御部１０３）からのＸ線曝射許可信号を受信した後に、Ｘ線を発生する。また、Ｘ線発生装置１０１には、例えば、温度検出センサとして適用される第１の内部情報検知部１０６が設置されている。

二次元Ｘ線センサ１０２の前には、散乱Ｘ線除去用グリッド２０７が配置されている。この散乱Ｘ線除去用グリッド２０７は、検査対象、この場合には被検体３００によって散乱させられたＸ線が二次元Ｘ線センサ１０２に入射するのを低減する。二次元Ｘ線センサ１０２には、被検体３００のＸ線透過度に応じて減弱されたＸ線が入射する。

二次元Ｘ線センサ１０２は、画素として、例えば、アモルファスシリコンからなる光電変換素子と蛍光体を用いたもの、ＣＭＯＳセンサの光電変換素子と蛍光体を用いたもの、アモルファスセレンからなる変換素子を用いたものが挙げられる。ここで、光電変換素子と蛍光体を用いたものでは、入射したＸ線を蛍光体で光に変換し、蛍光体で変換された光を光電変換素子で電気信号（電荷）に変換して、Ｘ線画像信号を得る。また、アモルファスセレンからなる変換素子を用いたものでは、入射したＸ線を電気信号（電荷）に直接変換して、Ｘ線画像信号を得る。また、二次元Ｘ線センサ１０２では、フレームレートの上限はあるものの可変である。

また、Ｘ線発生装置１０１には、例えば、温度検出センサとして適用される第２の内部情報検知部１０７が設置されている。さらに、図２に示す例では、Ａ／Ｄ変換部１０４及びアンプ増幅部１０５には、温度検出センサ２０８が設置されている。この温度検出センサ２０８は、例えば、アンプ増幅部１０５の前段階での温度を測定することが望ましい。なぜならば、画質面から見ると、アンプ増幅部１０５以降では、信号が増幅されているため、温度の影響量が少ないためである。この場合、例えば、前処理部１１６は、第２の内部情報検知部１０７で検出された温度及び温度検出センサ２０８で検出された温度に基づいて、Ｘ線画像データのゲイン補正を行うようにしても良い。また、この場合、例えば、フレームレート判断部１１９は、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検出された温度に加えて、温度検出センサ２０８で検出された温度に基づいて、フレームレートを判断するようにしても良い。

また、第２の内部情報検知部１０７で温度を検出する対象としては、二次元Ｘ線センサ１０２の光電変換素子に限定する必要性はなく、例えば、その近くの温度を検出できるものであれば良い。光電変換素子の近くの温度を検出する場合は、例えば、二次元Ｘ線センサ１０２の基板上に設けた温度検出器を用いて温度を検出しても良い。

Ｘ線画像検出器である二次元Ｘ線センサ１０２の出力信号は、Ａ／Ｄ変換部１０４、アンプ増幅部１０５を介して、ＰＣ２０３内の前処理部１１６において、暗電流画像補正やゲイン補正等の前処理が行われる。この際、暗電流補正用の画像やゲイン補正用の画像は、各Ｘ線画像の撮影前に取得しておくことが望ましい。なお、ＣＭＯＳセンサのように画素内にアンプを実装できる場合などにおいては、信号の処理の順番は異なっても、本発明の実施には、影響がないことは言うまでもない。

その後、前処理等がなされたＸ線画像データは、プレビュー画像表示部２０９に供給され、所定の画像処理を経てＸ線画像データに基づくＸ線画像が表示される。また、当該Ｘ線画像データは、ＰＣ２０３を介して、モニタ装置２１０に送られる。このモニタ装置２１０には、画像処理部１１７で画像処理された後のＸ線画像データに基づくＸ線画像を表示する画像表示部１１４と、操作パネル１１３と、観察モニタを有して構成されている。

光出力装置２１１は、例えば、Ｘ線発生装置１０１からＸ線が照射されている時に、その旨を報知するシグナルである。本実施形態においては、長時間のＸ線撮影時に、フレームレートを指示値と異なった設定に調整する場合があるが、その時等は、光出力装置２１１の光出力を、例えば点灯させてその旨を報知することが望ましい。

図３は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。ここで、図３に示すフローチャートは、例えば、ＣＰＵ１１１がメインメモリ１１２に記憶されているプログラムを実行して、図１に示すＸ線画像撮影装置１００の各デバイスを制御することにより行われる。

まず、ユーザ（使用者）が操作パネル１１３を介して撮影条件を入力すると、ステップＳ３０１において、ＣＰＵ１１１は、撮影条件を設定する処理を行う。この際、ＣＰＵ１１１の制御により、撮影時駆動条件決定部１１５が、撮影時における、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２等の駆動条件を決定し、当該駆動条件の設定も行われる。また、本例では、ステップＳ３０１の撮影条件の設定において、撮影終了条件（例えば、撮影時間或いは撮影枚数等）の設定もなされるものとする。

続いて、ステップＳ３０２において、ＣＰＵ１１１は、例えばユーザ（使用者）により撮影開始ボタンが操作されたことを契機として、ステップＳ３０１で設定した撮影条件に基づくＸ線撮影を開始する。ここで、本実施形態では、単位時間に複数枚のＸ線画像の撮影を行う、スループットの良いＸ線画像撮影装置や、透視やＩＶＲにも使用可能な動画用のＸ線画像撮影装置を用いたＸ線撮影に使用されることを想定している。

続いて、ステップＳ３０３において、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ３０２のＸ線撮影を継続する。

続いて、ステップＳ３０４において、例えばフレームレート判断部１１９は、ＣＰＵ１１１の制御により、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検出された温度に係る内部情報がＯＫであるか否かを判断する。この際、ステップＳ３０４では、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検出された温度に係る内部情報のうち、両方の温度に係る内部情報がＯＫである場合に、ＯＫと判断される。

この第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検出される温度に係る内部情報は、特に、長時間のＸ線撮影を行うことによって変化する指標である。ここでは、この温度に係る内部情報として、例えば、温度そのものの情報を適用する。長時間のＸ線撮影を連続して行うと、第１の冷却部１０８及び第２の冷却部１０９は設けられているものの、原理的に、Ｘ線発生装置１０１（Ｘ線管２０５）及び二次元Ｘ線センサ１０２等のＸ線画像撮影装置１００の温度は上昇していくことになる。本実施形態におけるベストモードでは、この温度に係る内部情報として、予想値ではなく、実際に測定された温度を用いる。

温度の検出方法については、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７を、それぞれ、Ｘ線発生装置１０１（Ｘ線管２０５）及び二次元Ｘ線センサ１０２（例えば、アンプＩＣの近く）の発熱に近い場所に設置して、時間毎に取得する。ステップＳ３０４の各温度に係る内部情報における判断処理の詳細な内容については、図７を用いて後述する。

ステップＳ３０４の判断の結果、ＮＧであると判断された場合には（Ｓ３０４／ＮＯ）、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５に進むと、撮影時駆動条件決定部１１５は、ＣＰＵの制御により、フレームレート判断部１１９における判断の結果に基づいて、撮影フレームレートを変更する制御を行う。ここでは、フレームレート判断部１１９で、少なくとも第１の内部情報検知部１０６又は第２の内部情報検知部１０７で検出された温度が特定の閾値を超えたと判断された場合に、撮影フレームレートを下げる処理を行う。

続いて、ステップＳ３０６において、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ３０５で変更した、実際の撮影フレームレートを、例えば操作パネル１１３（或いは画像表示部１１４）に表示する処理を行う。これにより、ユーザ（使用者）に対して、ステップＳ３０１で設定したフレームレートをＸ線画像撮影装置１００の内部処理で変更し、実際のフレームレートを知らせることができる。その後、ステップＳ３０３に戻る。

一方、ステップＳ３０４の判断の結果、ＯＫであると判断された場合には（Ｓ３０４／ＹＥＳ）、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７に進むと、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ３０１で設定した撮影終了条件に基づいて、撮影を終了するか否かを判断する。

ステップＳ３０７の判断の結果、撮影を終了しない場合（Ｓ３０７／ＮＯ）、即ち、撮影を継続する場合には、ステップＳ３０３に戻る。

一方、ステップＳ３０７の判断の結果、撮影を終了する場合には（Ｓ３０７／ＹＥＳ）、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８に進むと、ＣＰＵ１１１は、撮影の終了処理を行う。その後、図３に示すフローチャートが終了する。

図３に示す例では、ステップＳ３０３〜Ｓ３０６のループを定時的に繰り返すことによって、徐々に、撮影フレームレートを落とすように、撮影時駆動条件決定部１１５で撮影フレームレートが決定される。図３に示すフローチャートの処理により、Ｘ線発生装置１０１（Ｘ線管２０５）の発熱等による制限により、Ｘ線撮影が行えない不具合を回避することができ、より長時間撮影が可能となる。

次に、第１の実施形態における操作パネル１１３の操作画面例について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影装置の操作パネル１１３の操作画面の一例を示す模式図である。ここで、図４には、撮影フレームレートの変更制御を行う前の操作パネル１１３の操作画面例が示されている。

本実施形態のＸ線動画撮影システムでは、図３に示すステップＳ３０２で示すように、ユーザ（使用者）が設定した撮影条件と同一の条件で、実際のＸ線撮影が開始される。

図４の一番上に、実際に撮影されている撮影条件を示す実撮影条件４０１が表示されている。また、次の行に、ユーザが入力指示した撮影条件を示すユーザ指示条件４０２が表示されている。ステップＳ３０２で撮影を開始した時点では、多くの時間が経っていないため、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２等の温度に変化がない。よって、ユーザが入力指示した撮影条件と同一の撮影条件でＸ線撮影が行われる。ただし、何らかの制限により、Ｘ線画像撮影装置１００の撮影条件が、必ずしも、ユーザが入力指示した撮影条件と一致しない時間があるため、両方表示する機能を備えている。

図５は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影装置の操作パネル１１３の操作画面の一例を示す模式図である。ここで、図５には、撮影フレームレートの変更を行った後の操作パネル１１３の操作画面例が示されている。具体的に、ステップＳ３０４で温度に係る内部情報がＮＧと判断され、ステップＳ３０５で撮影フレームレートを変更させた際の操作パネル１１３の操作画面例が示されている。

図５において、ユーザが入力指示した撮影条件は、ユーザ指示条件５０３に表示されている。撮影時間が長くなっていくと、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２の温度に係る内部情報（本例では、温度そのものの情報）が高くなっていく。図５は、フレームレート判断部１１９において、この温度の検出値が閾値を超えて、フレームレートを低下させる判断を行った後、撮影時駆動条件決定部１１５において、撮影フレームレートを低下させた後の操作画面例である。具体的に、撮影フレームレートを低下させた後の撮影フレームレートについては、実撮影条件５０２に示されている。

また、本実施形態では、単にフレームレート等を低下させるだけはなく、フレームレートを低下させた理由５０１についても操作パネル１１３に表示する。また、操作パネル１１３には、フレームレート等のＸ線画像撮影装置１００の制限によって変化した項目と量についても表示される。

図６は、図１に示すＸ線発生装置１０１から照射（曝射）するＸ線とフレームレートとの関係を示すタイミングチャートである。図６（ａ）に、フレームレートが３０ｆｐｓの場合のタイミングチャートを示し、図６（ｂ）に、フレームレートが１５ｆｐｓの場合のタイミングチャートを示している。

二次元Ｘ線センサ１０２において、図６（ｂ）に示すように、フレームレートが低下することにより、Ｒｅａｄの時間間隔が長くなるため、最低限必要な消費電力を減少させることができ、これにより、熱の発生を低減させることができる。

半導体を用いた二次元Ｘ線センサ１０２では、蓄積時間（ＷＡＩＴ時間）が長くなると、暗電流の量が変化する。前処理部１１６では、暗電流補正とゲイン補正が主として行われる。この蓄積時間の違いによる暗電流を補正するのが、暗電流補正である。本実施形態では、フレームレートを逐一変化させることを前提としているため、例えば、各変化テーブルに沿った暗電流画像を予め保有して、これを暗電流補正に用いることが望ましい。ゲイン補正についても暗電流補正と同様である。

図７は、図１に示すフレームレート判断部１１９で行われるフレームレートの判断処理における判断基準を説明するための模式図である。図７では、フレームレートの判断基準を説明するために、横軸に時間［ｓ］をとり、縦軸に温度をとっている。

図７において、冷却部の冷却能力とＸ線発生装置１０１（或いは二次元Ｘ線センサ１０２）の熱発生量が均衡していれば、Ｘ線発生装置１０１（或いは二次元Ｘ線センサ１０２）の温度は一定となる。また、Ｘ線発生装置１０１（或いは二次元Ｘ線センサ１０２）の熱発生量よりも冷却部の冷却能力の方が高ければ、温度は減少する。一方、冷却部の冷却能力よりもＸ線発生装置１０１（或いは二次元Ｘ線センサ１０２）の熱発生量の方が高ければ、温度は増加する。

図７において、Ｘ線発生装置１０１（或いは二次元Ｘ線センサ１０２）の初期の温度は、初期温度Ｃ₀である。この初期温度Ｃ₀は、当該装置の置かれている環境の温度にほぼ等しくなる。半導体を用いた二次元Ｘ線センサ１０２を用いたＸ線画像撮影システムでは、病院内の空調が効いた施設で使用されることが想定される。よって当該装置の置かれている環境は、温度５℃〜３５℃（湿度３０％ＲＨ〜７５％ＲＨ）となる。

図７のように、具体的には、フレームレートが７．５ｆｐｓから１０ｆｐｓになり、更に１５ｆｐｓと高くなるにつれて熱発生量が大きくなるため、各フレームレートに応じて、温度に係る閾値Ｃ〜閾値Ａが設定されている。ここで、フレームレートが高くなるにつれて熱発生量が大きくなる原因としては、単位時間当たりの読み出し時間が多くなるためであり、この場合に熱発生量は一意に大きくなる。

そして、ステップＳ３０４では、まず、図７に示すように、現在行われているＸ線撮影のフレームレートに基づいて、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７のそれぞれについて、閾値を設定する。そして、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検出された温度に対して、それぞれ、対応する閾値と比較し、閾値を超えている場合には、ＮＧと判断される。

本実施形態における冷却部（１０８及び１０９）の冷却方法としては、例えば、水冷や空冷が考えられる。また、フレームレートによって冷却能力を変える場合には、熱発生量との相対関係によって、縦軸に示された各フレームレートにおける温度の閾値が変わることになる。

また、図７には、本実施形態におけるフレームレートの低下制御処理を行う場合と、本実施形態におけるフレームレートの低下制御処理を行わない場合の温度分布が、それぞれ、破線と、実線で示されている。本実施形態のＸ線画像撮影装置１００におけるフレームレートの低下制御処理を行わない場合には、図７の実線で示す温度分布のように、時間の経過とともに温度が上昇することになる。これに対して、本実施形態のＸ線画像撮影装置１００では、温度が上昇すると、フレームレートを低下させる変更処理を行うため、図７の破線で示す温度分布のように、温度の上昇量が低減される。その結果、Ｘ線発生装置１０１等の温度許容量の中で、より長時間のＸ線撮影を行うことができる。

なお、本実施形態では、温度が一定値を超えた場合に、フレームレートがある特定値以上にならないように制御する例を示したが、本発明においては、この例に限定されるわけではない。例えば、単位時間当たりの温度の上昇量、例えば、図７中の温度分布における傾きがある一定値を超えた場合に、フレームレートがある特定値以上にならないように制御する形態であっても適用できる。

次に、フレームレートが下がることによる、二次元Ｘ線センサ１０２及びＸ線発生装置１０１の利点について述べる。

まず、フレームレートが下がることによる、二次元Ｘ線センサ１０２における利点を、熱の観点から述べる。
フレームレートが下がることにより、単位時間当たりの、二次元Ｘ線センサ１０２における信号線での読み出し時間が短くなる。また、二次元Ｘ線センサ１０２における発熱の主因は、アンプＩＣである。フレームレートが下がることより、アンプＩＣの電源の電圧（又は電流）を弱くする時間帯が大きくなる。なお、アンプＩＣの電源の時間的な電圧（又は電流）の強弱による熱を減少させる効果については、例えば、上記の特許文献２に示されている。

続いて、フレームレートが下がることによる、Ｘ線発生装置１０１における利点を、熱の観点から述べる。
Ｘ線発生装置１０１では、Ｘ線管２０５の陰極から発せられた電子が、タングステン等のターゲットにぶつかることによってエネルギーを失い、副物として、Ｘ線と熱が発生する。エネルギーの分配の面からは、Ｘ線の発生にまわされるエネルギーよりも、熱の発生にまわされるエネルギーの方が大きく、非常に熱が発生する。フレームレートを落とすことにより、ターゲットに電子がぶつかっている時間を短くすることができるため、発熱を減少させることができる。

以上説明したように、本実施形態のＸ線画像撮影装置１００では、当該Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に係る内部情報を検知し、当該温度に係る内部情報に基づいて、撮影するＸ線画像のフレームレートを変更するようにしている。具体的には、温度に係る内部情報が所定の閾値を超える場合に、フレームレートを低下させる変更を行うようにしている。
かかる構成によれば、撮影が長時間に及ぶ場合であっても、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度上昇を抑制することができる。これにより、温度上昇による撮影の停止を回避することができるため、所望のタイミングでＸ線画像を取得することができる。また、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度上昇を抑制することができるため、例え、感度補正用の白画像に温度特性がある場合であっても、その影響を低減させることができ、最適なＸ線画像の画質を得ることが可能となる。さらに、Ｘ線画像撮影装置１００の内部（特に、Ｘ線発生装置１０１）の温度上昇を抑制することができるため、Ｘ線画像撮影装置１００の熱による耐久性の劣化を防止することも可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。ここで、図８に示すフローチャートは、例えば、ＣＰＵ１１１がメインメモリ１１２に記憶されているプログラムを実行して、図１に示すＸ線画像撮影装置１００の各デバイスを制御することにより行われる。

まず、ユーザ（使用者）が操作パネル１１３を介して撮影条件を入力すると、ステップＳ８０１において、ＣＰＵ１１１は、撮影条件を設定する処理を行う。この際、ＣＰＵ１１１の制御により、撮影時駆動条件決定部１１５が、撮影時における、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２等の駆動条件を決定し、当該駆動条件の設定も行われる。また、本例では、ステップＳ８０１の撮影条件の設定において、撮影終了条件（例えば、撮影時間或いは撮影枚数等）の設定もなされるものとする。

続いて、ステップＳ８０２において、ＣＰＵ１１１は、例えばユーザ（使用者）により撮影開始ボタン（或いはＸ線曝射ボタン）が操作されたことを契機として、ステップＳ８０１で設定した撮影条件に基づくＸ線撮影を開始する。

続いて、ステップＳ８０３において、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ８０２のＸ線撮影（動画撮影等）を継続する。

続いて、ステップＳ８０４において、例えばフレームレート判断部１１９は、ＣＰＵ１１１の制御により、第１の内部情報検知部１０６及び第２の内部情報検知部１０７で検出された温度に係る内部情報がＯＫであるか否かを判断する。このステップＳ８０４の判断の詳細については、第１の実施形態で説明したステップＳ３０４の判断と同様であるため、その説明は省略する。

ステップＳ８０４の判断の結果、ＮＧであると判断された場合には（Ｓ８０４／ＮＯ）、ステップＳ８０５に進む。ステップＳ８０５に進むと、撮影時駆動条件決定部１１５は、ＣＰＵの制御により、フレームレート判断部１１９における判断の結果に基づいて、撮影フレームレートを変更する制御を行う。ここでは、フレームレート判断部１１９で、少なくとも第１の内部情報検知部１０６又は第２の内部情報検知部１０７で検出された温度が特定の閾値を超えたと判断された場合に、撮影フレームレートを下げる処理を行う。

続いて、ステップＳ８０６において、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ８０５で変更した、実際の撮影フレームレートを、例えば操作パネル１１３（或いは画像表示部１１４）に表示する処理を行う。これにより、ユーザ（使用者）に対して、ステップＳ８０１で設定したフレームレートをＸ線画像撮影装置１００の内部処理で変更し、実際のフレームレートを知らせることができる。その後、ステップＳ８０３に戻る。

図８に示す例では、ステップＳ８０３〜Ｓ８０６のループを定時的に繰り返すことにより、長時間撮影においても、フレームレートを落としながら、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２の発熱を抑えて、Ｘ線撮影を継続することができる。

一方、ステップＳ８０４の判断の結果、ＯＫであると判断された場合には（Ｓ８０４／ＹＥＳ）、ステップＳ８０７に進む。ステップＳ８０７に進むと、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ８０２のＸ線撮影（動画撮影等）を継続する。

続いて、ステップＳ８０８の処理に移行する。
ステップＳ８０８の処理を説明する前に、第２の実施形態で用いる「優先度」について説明する。

第２の実施形態で用いる「優先度」とは、「ユーザ（使用者）の指示内容」と「システムの制限内容」との間の優先度を示す。ここで、「ユーザ（使用者）の指示内容」とは、例えば、ステップＳ８０１でユーザが入力指示した撮影条件が挙げられる。また、「システムの制限内容」とは、例えば、ステップＳ８０５でＸ線画像撮影装置１００の内部でなされたフレームレートの制限（フレームレートの低減）が挙げられる。なお、本実施形態では、初期設定（デフォルト）では、「システムの制限内容」の優先度の方が高く設定されているものとする。

そして、ステップＳ８０８において、ＣＰＵ１１１は、ユーザ（使用者）から入力指示により、「ユーザ（使用者）の指示内容」の優先度が「システムの制限内容」の優先度よりも高くなっているか否かを判断する。即ち、ステップＳ８０８では、初期設定（デフォルト）に対して、「ユーザ（使用者）の指示内容」と「システムの制限内容」との間の優先度の変更がなされたか否かが判断される。

ステップＳ８０８の判断の結果、「ユーザ（使用者）の指示内容」の優先度が「システムの制限内容」の優先度よりも高くなっている場合には（Ｓ８０８／ＹＥＳ）、ステップＳ８０９に進む。ステップＳ８０９に進むと、ＣＰＵ１１１は、撮影時駆動条件決定部１１５に対して、システムの耐久性よりも、ユーザからの撮影条件に基づく撮影を行うように指示する。この場合、ＣＰＵ１１１は、フレームレート変更手段である撮影時駆動条件決定部１１５によるフレームレートの変更の有効性を解除することになる。これにより、撮影時駆動条件決定部１１５は、例えば、ステップＳ８０１でユーザから入力指示された撮影条件に基づく、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２等の駆動条件を設定する。

続いて、ステップＳ８１０において、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ８０９で変更した撮影条件を、例えば操作パネル１１３（或いは画像表示部１１４）に表示する処理を行う。その後、ステップＳ８０７に戻り、ステップＳ８０９で変更した撮影条件に基づく撮影が行われ、Ｘ線撮影が継続される。

一方、ステップＳ８０８の判断の結果、「ユーザ（使用者）の指示内容」の優先度が「システムの制限内容」の優先度よりも高くなっていない場合には（Ｓ８０８／ＹＥＳ）、ステップＳ８１１に進む。ステップＳ８１１に進むと、ＣＰＵ１１１は、「システムの制限内容」を「ユーザ（使用者）の指示内容」に対して優先させた撮影条件での撮影を行い、Ｘ線撮影を継続する。

続いて、ステップＳ８１２において、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ８０１で設定した撮影終了条件に基づいて、撮影を終了するか否かを判断する。

ステップＳ８１２の判断の結果、撮影を終了しない場合（Ｓ８１２／ＮＯ）、即ち、撮影を継続する場合には、ステップＳ８０３に戻る。

一方、ステップＳ８１２の判断の結果、撮影を終了する場合には（Ｓ８１２／ＹＥＳ）、ステップＳ８１３に進む。ステップＳ８１３に進むと、ＣＰＵ１１１は、撮影の終了処理を行う。その後、図８に示すフローチャートが終了する。

次に、第２の実施形態における操作パネル１１３の操作画面例について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影装置の操作パネル１１３の操作画面の一例を示す模式図である。ここで、図９には、優先度を変えて、「使用者の指示内容」通りの撮影条件で撮影を行うことを想定した操作パネル１１３の操作画面例が示されている。

図９には、図５の場合と同様に、それぞれ、フレームレートを低下させた理由９０１、実際の撮影条件を示す実撮影条件９０２、ユーザが入力指示した撮影条件を示すユーザ指示条件９０３が表示されている。これにより、ユーザ（使用者）は、フレームレートを低下させた「理由」と、現在の撮影条件における「指標」がわかり、自身が入力指示した撮影条件と比較して、どの撮影条件が変化したかについて知ることができる。また、同時に、ユーザ（使用者）が本当に撮影したい時に、Ｘ線画像撮影装置１００の制限で撮影できないことが無いように、フレームレート復帰指示部１２０に相当する復帰ボタン９０４が設けられている。そして、この復帰ボタン９０４が操作されると、撮影時駆動条件決定部１１５は、ユーザから入力指示された撮影条件に基づく、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２等の駆動条件を設定することになる。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影装置の操作パネル１１３の操作画面の一例を示す模式図である。ここで、図１０には、「使用者の指示内容」通りの撮影条件で撮影を行うことが指示された後の操作パネル１１３の操作画面例が示されている。

この「使用者の指示内容」通りの撮影条件で撮影ができるのは、Ｘ線画像撮影装置１００によるフレームレートの制限の有効性が解除されたためである。この場合、図１０に示すように、システムの耐久性が悪くなるといった情報や温度が仕様を超えているといった情報等の警告内容を示すプロンプト１００１が操作パネル１１３上に表示されて、警告表示がなされる。

第２の実施形態では、第１の実施形態の処理に加えて、「システムの制限内容」を解除して、「使用者の指示内容」を優先させた撮影条件に基づく撮影処理ができるようになっている。これにより、装置の耐久性が低下するといった不利な点はあるが、医療行為上、どうしても撮影したい時に、指示した撮影条件で確実に撮影できるという利点がある。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に係る内部情報として、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２における温度に係る内部情報を検知（検出）する形態であった。第３の実施形態では、撮影されたＸ線画像データを画像処理して得られた情報を、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に相関する情報として検知するものである。即ち、第３の実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度を間接的に検知（検出）する形態である。

図１１−１は、本発明の第３の実施形態で用いられるＸ線画像（放射線画像）の一例を示す模式図である。
図１１−１に示すＸ線画像には、被検体（被写体）３００における被写体領域１１０１と、素抜け領域１１０２が示されている。

図１１−２は、本発明の第３の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。ここで、図３に示すフローチャートは、例えば、ＣＰＵ１１１がメインメモリ１１２に記憶されているプログラムを実行して、図１に示す内部情報検知のための画像処理部１２２及びフレームレート判断部１１９等を制御することにより行われる。

まず、ステップＳ１１０１において、内部情報検知のための画像処理部１２２は、前処理部１１６で処理された各Ｘ線画像（各Ｘ線画像データ）を読み込む。

続いて、ステップＳ１１０２において、内部情報検知のための画像処理部１２２は、各Ｘ線画像の画像処理を行って、各Ｘ線画像の中の最もＸ線が当たっている領域（最もＸ線が照射された領域）の画素値を特徴量として抽出する。一般に、最もＸ線が当たっている領域は、図１１−１に示す素抜け領域１１０２となるため、本実施形態では、素抜け領域１１０２の画素値を抽出する。また、具体的に、ステップＳ１１０２では、画素値の平均値を特徴量として抽出する。

続いて、ステップＳ１１０３において、内部情報検知のための画像処理部１２２は、ステップＳ１１０２で抽出した画素値の平均値（特徴量）を各Ｘ線画像毎に蓄積する。この際、例えば、電源を１日毎に立ち上げ直している場合には、電源のオン／オフのリセット毎に、蓄積した特徴量をリセットするなどを行う。また、直近数時間、例えば、３時間前までに蓄積した蓄積線量である特徴量に対して、時間が近いものほど係数を大きくした重み付けを行うようにすることが最も望ましい。

続いて、ステップＳ１１０４において、内部情報検知のための画像処理部１２２は、ステップＳ１１０３で蓄積した画素値の平均値に基づいて、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に係る内部情報（本例では、温度）を推測する。具体的に、ステップＳ１１０４では、ステップＳ１１０３で蓄積した画素値の平均値の重み付け蓄積値を、温度に対応する推測指標に変換する。

続いて、ステップＳ１１０５において、フレームレート判断部１１９は、ステップＳ１１０４で検知された温度に係る内部情報（具体的には、推測された温度指標）を用いて、図７と同様に、閾値処理を行う。

その後、第１の実施形態、第２の実施形態と同様に、フレームレート判断部１１９において当該温度に係る内部情報が閾値を超えたと判断された場合に、撮影時駆動条件決定部１１５において、撮影するフレームレートを低下させる処理を行う形態を採る。

図１１−２に示すフローチャートでは、Ｘ線画像を画像処理することにより照射線を推定して、撮影するフレームレートを低下させるか否かを判断するものであった。しかしながら、実際には、フレームレートの判断基準として、単に、蓄積された線量や検出された温度だけに依るのは、その判断が一面的になる可能性がある。

フレームレートの必要性から見ると、被写体の動きが多い時に、一般的に、高いフレームレートが必要とされる。逆に、被写体の動きが少ない時には、一般的に、低いフレームレートが必要とされる。

よって、上述した形態に加えて、更に、以下に示す処理を行うようにすることも適用可能である。
例えば、内部情報検知のための画像処理部１２２（或いは画像処理部１１７）において、Ｘ線画像の画像処理を行い被検体（被写体）３００の動きを検知する。そして、被検体（被写体）３００が動いていない時には、フレームレート判断部１１９において、高いフレームレートが必要ないと判断し、各温度における、フレームレートの閾値を下げる。このように、Ｘ線画像から被写体の動きを検知して、高いフレームレートが必要ない時には、特定の閾値以下でもフレームレートを低減させて、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度の上昇を抑えることが本実施形態のベストモードである。

また、本実施形態におけるＸ線画像は、被写体として人体を想定している。
そのため、例えば、撮影されたＸ線画像の画像処理（パターン認識処理）を行って、当該Ｘ線画像から認識される被写体の部位に係る情報を検出し、当該被写体の部位によって、上述した高いフレームレートが必要ない場合を判断するようにすることもできる。この場合、認識された被写体の部位が、高いフレームレートでの撮影を必要としない時には、上述した場合と同様に、特定の閾値以下でもフレームレートを低減させて、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度の上昇を抑えることが本実施形態のベストモードである。

具体的には、人体の部位の中で、最も高いフレームレートでの撮影が必要とされる部位の１つに心臓が挙げられる。例えば、この心臓がＸ線画像中に写っていない場合には、特定の閾値以下でも、例えば、５ｆｐｓ以下にフレームレートを低減させて、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度の上昇を抑えることもできる。

第３の実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に係る内部情報として、Ｘ線発生装置１０１及び二次元Ｘ線センサ１０２における温度に係る内部情報を検知（検出）する形態であった。第４の実施形態では、Ｘ線発生装置１０１から放射されたＸ線線量（放射線線量）に関する情報を、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に相関する情報として検知するものである。即ち、第４の実施形態では、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度を間接的に検知（検出）する形態である。

図１２−１は、本発明の第４の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の概略構成の一例を示す模式図である。この図１２−１には、図１に示す構成のうち、Ｘ線発生装置１０１、二次元Ｘ線センサ１０２及びＸ線線量検知部１２１に関する部分のみを図示しているが、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置が図１に示す他の構成を具備していることはもちろんである。

図１２−１において、Ｘ線線量検知部１２１は、Ｘ線発生装置１０１と二次元Ｘ線センサ１０２（或いは被検体（被写体）３００）との間に設けられている。具体的に、Ｘ線線量検知部１２１は、例えば、面積線量計で形成されている。そして、Ｘ線線量検知部１２１は、Ｘ線発生装置１０１からコリメータ１２０１を介して照射されたＸ線１０１ａのＸ線線量を検出し、検出したＸ線線量を蓄積する。そして、Ｘ線線量検知部１２１は、蓄積した総Ｘ線線量の値を用いて、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度を推測する。

図１２−２は、本発明の第４の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。ここで、図３に示すフローチャートは、例えば、ＣＰＵ１１１がメインメモリ１１２に記憶されているプログラムを実行して、図１に示すＸ線発生装置制御部１０３及びＸ線線量検知部１２１等を制御することにより行われる。

まず、ステップＳ１２０１において、Ｘ線発生装置制御部１０３は、ＣＰＵ１１１の制御により、Ｘ線発生装置１０１から被検体（被写体）３００にＸ線１０１ａを照射させる。

続いて、ステップＳ１２０２において、Ｘ線線量検知部１２１は、Ｘ線発生装置１０１から照射されたＸ線線量（放射線線量）を検知する。

続いて、ステップＳ１２０３において、Ｘ線線量検知部１２１は、各Ｘ線画像の撮影毎に、ステップＳ１２０２で検知したＸ線線量の値を蓄積する。

続いて、ステップＳ１２０４において、Ｘ線線量検知部１２１は、ステップＳ１２０３で蓄積されたＸ線線量の値に基づいて、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に係る内部情報（本例では、温度）を推測する。具体的に、ステップＳ１２０４では、例えばステップＳ１１０３で説明したように、より近い時間のＸ線線量の重みづけを大きくして、Ｘ線画像撮影装置１００の内部の温度に係る内部情報を推測する。

その後、フレームレート判断部１１９において、ステップＳ１２０４で検知された温度に係る内部情報を用いて、図７と同様に閾値処理が行われる。そして、フレームレート判断部１１９において当該温度に係る内部情報が閾値を超えたと判断された場合に、撮影時駆動条件決定部１１５において、撮影するフレームレートを低下させる処理を行う形態を採る。

第４の実施形態によれば、照射されたＸ線線量によって、動画撮影を行うＸ線画像撮影装置の内部の温度状態を制御し、ユーザ（使用者）が、本当に撮りたい時までその温度の上昇を緩和することができる。即ち、第４の実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様の効果を得る。

なお、本発明の実施形態において、Ｘ線管２０５（Ｘ線発生装置１０１）の熱的な許容量が大きなＸ線画像撮影装置を使用した場合には、フレームレート判断部１１９で用いる閾値が変わる。また、同様に、冷却能力が高い冷却部（１０８、１０９）をＸ線発生装置１０１や二次元Ｘ線センサ１０２等に使用した場合も、フレームレート判断部１１９で用いる閾値が変わる。この場合においても、根本的に熱の発生という物理原理が存在する以上は、フレームレート判断部１１９で用いる閾値が異なるだけで、本発明の実施形態における効果が得られると考える。

また、図２では、図１に示すＸ線画像撮影装置１００を、Ｃアーム２０２を用いたＸ線画像撮影システムに適用した例を示したが、他のＸ線画像撮影システムに適用することも可能である。他のＸ線画像撮影システムへの適用例を図１３に示す。

図１３は、図１に示すＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）を適用したＸ線画像撮影システム（放射線画像撮影システム）の他の一例を示す模式図である。
本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置は、例えば、図１３（ａ）に示す頭部撮影装置や、図１３（ｄ）に示すＵアラーム形ブッキー撮影装置として適用することも可能である。また、本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置は、例えば、図１３（ｂ）に示すブッキー立位撮影台や、図１３（ｃ）に示すブッキーテーブルに備え付けて適用することも可能である。

前述した本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置１００の駆動方法を示す図３、図８、図１１−２及び図１２−２の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムを動作させることによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。

具体的に、前記プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭのような記憶媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク（ＬＡＮ、インターネットの等のＷＡＮ、無線通信ネットワーク等）システムにおける通信媒体を用いることができる。また、この際の通信媒体としては、光ファイバ等の有線回線や無線回線などが挙げられる。

また、本発明は、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置１００の機能が実現される態様に限られない。そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）或いは他のアプリケーションソフト等と共同して本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置１００の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て、或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置１００の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。

また、前述した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の概略構成の一例を示すブロック図である。 図１に示すＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）を適用したＸ線画像撮影システム（放射線画像撮影システム）の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の操作パネルの操作画面の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の操作パネルの操作画面の一例を示す模式図である。 図１に示すＸ線発生装置から照射（曝射）するＸ線とフレームレートとの関係を示すタイミングチャートである。 図１に示すフレームレート判断部で行われるフレームレートの判断処理における判断基準を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の操作パネルの操作画面の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の操作パネルの操作画面の一例を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態で用いられるＸ線画像（放射線画像）の一例を示す模式図である。 本発明の第３の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の概略構成の一例を示す模式図である。 本発明の第４の実施形態に係るＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図１に示すＸ線画像撮影装置（放射線画像撮影装置）を適用したＸ線画像撮影システム（放射線画像撮影システム）の他の一例を示す模式図である。

符号の説明

１００ Ｘ線画像撮影装置
１０１ Ｘ線発生装置
１０１ａ Ｘ線
１０２ 二次元Ｘ線センサ
１０３ Ｘ線発生装置制御部
１０４ Ａ／Ｄ変換部
１０５ アンプ増幅部
１０６ 第１の内部情報検知部
１０７ 第２の内部情報検知部
１０８ 第１の冷却部
１０９ 第２の冷却部
１１０ ＣＰＵバス
１１１ ＣＰＵ
１１２ メインメモリ
１１３ 操作パネル
１１４ 画像表示部
１１５ 撮影時駆動条件決定部
１１６ 前処理部
１１７ 画像処理部
１１８ 記憶部
１１９ フレームレート判断部
１２０ フレームレート復帰指示部
１２１ Ｘ線線量検知部
１２２ 内部情報検知のための画像処理部
３００ 被検体（被写体）

Claims (14)

1. 被写体に対して放射線を発生させる放射線発生手段と、
   前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像の撮像を行う撮像手段と、
   前記放射線発生手段および前記撮像手段を含む自装置の内部の温度に係る内部情報を検知する検知手段と、
   前記検知手段で検知された前記温度に係る内部情報に基づいて、前記撮像手段で撮像する放射線画像のフレームレートを変更するフレームレート変更手段と
   を有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記温度に係る内部情報には、温度の情報および温度に相関する情報が含まれることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
3. 前記検知手段は、少なくとも前記放射線発生手段における前記温度に係る内部情報を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線画像撮影装置。
4. 前記検知手段は、少なくとも前記撮像手段における前記温度に係る内部情報を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記検知手段は、前記放射線発生手段から照射された放射線線量に関する情報を、前記温度に相関する情報として検知することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記検知手段は、前記放射線画像を画像処理して得られた情報を、前記温度に相関する情報として検知することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記画像処理は、前記放射線画像から特徴量を抽出する処理を含むことを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
8. 前記特徴量は、各放射線画像の最もＸ線が照射されている領域の画素値の平均値であることを特徴とする請求項７に記載の放射線画像撮影装置。
9. 前記画像処理において、前記放射線画像から前記被写体の部位を検出する処理を更に行うことを特徴とする請求項７に記載の放射線画像撮影装置。
10. 前記被写体の部位を検出する処理は、前記放射線画像のパターン認識処理により行われることを特徴とする請求項９に記載の放射線画像撮影装置。
11. 前記フレームレート変更手段は、前記フレームレートを低下させる変更を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
12. 前記フレームレート変更手段の有効性を解除する解除手段と、
    前記解除手段で前記フレームレート変更手段の有効性が解除された場合に、前記撮像手段で撮像する放射線画像のフレームレートを、前記フレームレート変更手段で変更される前のフレームレートに復帰させる復帰手段と
    を更に有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
13. 前記撮像手段は、単位時間内に複数の放射線画像の撮像を行う、半導体からなる放射線検出手段であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
14. 被写体に対して放射線を発生させる放射線発生手段と、前記被写体を透過した放射線に基づく放射線画像の撮像を行う撮像手段とを含む放射線画像撮影装置の駆動方法であって、
    前記放射線画像撮影装置の内部の温度に係る内部情報を検知する検知ステップと、
    前記検知ステップで検知された前記温度に係る内部情報に基づいて、前記撮像手段で撮像する放射線画像のフレームレートを変更するフレームレート変更ステップと
    を有することを特徴とする放射線画像撮影装置の駆動方法。

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