JP2010057536A - 放射線画像検出器および放射線画像撮影システム - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線画像撮影が開始されることを放射線画像検出器自身が把握して的確にリセット処理を行うとともに、不要なリセット処理を行うことなく、内蔵バッテリの消耗を抑制することができる放射線画像検出器および放射線画像撮影システムを提供する。
【解決手段】放射線画像検出器2は、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の光電変換素子207が2次元的に配列されたセンサパネル部201と、センサパネル部210から電気信号を読み取る制御手段217と、放射線入射面Pに接近または接触した被写体を検知すると検知信号を制御手段217に出力するセンサ219と、内蔵されたバッテリ224とを備え、制御手段217は、センサ219から検知信号を受け取ると、検知信号の受信を起点として、各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を予め設定されたタイミングおよび回数行う。
【選択図】図8
【解決手段】放射線画像検出器2は、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の光電変換素子207が2次元的に配列されたセンサパネル部201と、センサパネル部210から電気信号を読み取る制御手段217と、放射線入射面Pに接近または接触した被写体を検知すると検知信号を制御手段217に出力するセンサ219と、内蔵されたバッテリ224とを備え、制御手段217は、センサ219から検知信号を受け取ると、検知信号の受信を起点として、各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を予め設定されたタイミングおよび回数行う。
【選択図】図8
Description
本発明は、放射線画像検出器および放射線画像撮影システムに関するものである。
近年、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出素子が2次元的に複数配列されて構成される放射線画像検出器(FPD(Flat Panel Detector)ともいう。)が広く使用されている。このような放射線画像検出器では、良好なSN比の画像データを得るために、ゲイン補正およびオフセット補正を行う必要があることが知られている。ゲイン補正を行うためのゲイン補正値は、放射線画像検出器の施設への導入時等に、被写体がない状態で放射線発生装置から放射線画像検出器に放射線を照射し、被写体のない撮影画像の読み取りを実行することで算出される。
適切なオフセット補正を行うためには、適切なオフセット補正値を得る必要がある。オフセット補正値は、放射線画像撮影と略同一条件下で取得することが好ましい。そのためには、放射線画像撮影と近接した時間でオフセット補正値を取得する必要がある。しかし、放射線画像撮影直後にオフセット補正値を取得した場合、放射線画像撮影により、放射線検出素子や信号読み出し用のスイッチ素子であるTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)等の各素子に、残留電荷すなわち暗電荷が蓄積されていて適切なオフセット補正値を取得することができない可能性がある。そこで、可能であれば、放射線画像撮影の直前にオフセット補正値を取得することが望まれる。
オフセット補正は、放射線を照射しない状態での各放射線検出素子からの出力値(以下、ダーク読取値という。)をオフセット補正値として算出して、実際に被写体を透過してきた放射線による実写画像データからオフセット補正値を差し引いて画像データを得ることで、撮影画像を補正するものである。
オフセット補正値を算出する際、各放射線検出素子からの1回のダーク読取値のみに基づいて算出すると、ダーク読取値に含まれるノイズ等の誤差要因の影響で誤差が大きくなってしまう。そのため、ダーク読取処理を複数回行い、それらの平均値をオフセット補正値として採用することが知られている(例えば、特許文献1〜3等参照)。
また、放射線検出素子等の各素子に電源供給され時間が経過すると、各素子の温度特性等によって、各素子に暗電荷が蓄積されていく。このため、撮影直前に、各素子から暗電荷を放出するリセット処理を行う必要がある。なお、放射線画像撮影と略同一条件下でのオフセット補正値を得るために、前記ダーク読取処理の直前にも同様のリセット処理を行う必要がある。
リセット処理及びダーク読取処理を行う際には電力を消費するが、従来、放射線画像検出器は、立位や臥位の患者に対して放射線画像検出器を位置固定するいわゆるブッキー装置やマンモ撮影装置等に一体的に設けられていたため、それらの装置を介して放射線画像検出器に外部から電力が供給されていた。このため、消費電力を気にすることなく、定期的にリセット処理及びダーク読取処理を繰り返すことが可能であった。
このようにして、定期的にオフセット補正値を取得することとすれば、結果的に放射線画像撮影の直前に得られたオフセット補正値を採用することにより、適切なオフセット補正値を取得することが可能であった。
また、常時、定期的にリセット処理を行うことにより、放射線画像撮影のタイミングを正確に把握しなくても放射線画像撮影直前にリセット処理を行うことが可能であった。
一方、近年、各放射線検出素子やバッテリ等をハウジング内に収納した可搬型の放射線画像検出器(カセッテFPD、FPDカセッテともいう。)が実用化されるようになってきた。このような可搬型の放射線画像検出器の場合にも、従来の一体型の放射線画像検出器と同様に、定期的にリセット処理及びダーク読取を行うことが望まれる。しかし、内蔵バッテリを使用する場合、消費電力が多いとバッテリの充電周期が短くなり、放射線画像撮影中にバッテリ切れする危険もある。
このため、このようなバッテリ内蔵の放射線画像検出器は、放射線画像撮影を行う場合のみ、各素子に電源供給が供給された撮影可能モードに遷移し、放射線画像撮影しない場合には、一部の通信、制御に関わる素子のみに電源を供給するスリープモードに遷移する構成も提案さている。
このような可搬型の放射線画像検出器は、ケーブルレスで使用できるため、場所を選ばず、持ち運びも容易であるというメリットがある。
米国特許第5452338号明細書
米国特許第6222901号明細書
米国特許第7041955号明細書
しかしながら、可搬型の放射線画像検出器では、外部電源から電力の供給を受けていた従来の放射線画像検出器のように、常時リセット処理及びダーク読取処理を繰り返す構成としたのではバッテリの消費が増加し、すぐにバッテリが切れてしまう。また、放射線画像撮影が可能な時間も短くなり、好ましくない。
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、無駄なリセット処理及びダーク読取処理を行わずに済み、バッテリ消費量を最小限に抑えることができる放射線画像検出器および放射線画像撮影システムを提供する。
上記の課題を解決するため、本発明の放射線画像検出器は、
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を予め設定されたタイミングおよび回数行うことを特徴とする。
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を予め設定されたタイミングおよび回数行うことを特徴とする。
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
外部と信号の送受信を行う通信手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を有する放射線画像検出器と、
被写体に放射線を照射する放射線発生装置と、
前記放射線発生装置からの放射線の照射を制御する操作装置と、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を行い、前記リセット処理が完了したことを表すリセット完了信号を生成して、当該リセット完了信号を前記通信手段により前記操作装置に送信し、
前記操作装置は、当該リセット完了信号を受信すると、当該リセット完了信号の受信を起点として、所定時間後に、前記放射線発生装置から放射線を照射させるように制御することを特徴とする。
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
外部と信号の送受信を行う通信手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を有する放射線画像検出器と、
被写体に放射線を照射する放射線発生装置と、
前記放射線発生装置からの放射線の照射を制御する操作装置と、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を行い、前記リセット処理が完了したことを表すリセット完了信号を生成して、当該リセット完了信号を前記通信手段により前記操作装置に送信し、
前記操作装置は、当該リセット完了信号を受信すると、当該リセット完了信号の受信を起点として、所定時間後に、前記放射線発生装置から放射線を照射させるように制御することを特徴とする。
さらに、本発明の放射線画像撮影システムは、
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
外部と信号の送受信を行う通信手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を有する放射線画像検出器と、
被写体に放射線を照射する放射線発生装置と、
前記放射線発生装置からの放射線の照射を制御する操作装置と、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理および放射線を照射しない状態で前記電気信号を読み取るダーク読取処理を予め設定されたタイミングおよび回数行ってダーク読取値を生成し、かつ、再度前記リセット処理を行い、当該リセット処理が完了したことを表すリセット完了信号を生成して、当該リセット完了信号を前記通信手段により前記操作装置に送信し、
前記操作装置は、当該リセット完了信号を受信すると、当該リセット完了信号の受信を起点として、所定時間後に、前記放射線発生装置から放射線を照射させるように制御することを特徴とする。
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
外部と信号の送受信を行う通信手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を有する放射線画像検出器と、
被写体に放射線を照射する放射線発生装置と、
前記放射線発生装置からの放射線の照射を制御する操作装置と、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理および放射線を照射しない状態で前記電気信号を読み取るダーク読取処理を予め設定されたタイミングおよび回数行ってダーク読取値を生成し、かつ、再度前記リセット処理を行い、当該リセット処理が完了したことを表すリセット完了信号を生成して、当該リセット完了信号を前記通信手段により前記操作装置に送信し、
前記操作装置は、当該リセット完了信号を受信すると、当該リセット完了信号の受信を起点として、所定時間後に、前記放射線発生装置から放射線を照射させるように制御することを特徴とする。
本発明のような方式の放射線画像検出器によれば、接近または接触した被写体を検知する被写体検知手段を放射線入射面に設けたことによって、被写体が接近または接触したことを検知して出力される検知信号、すなわち実際に撮影が開始されるとみなすことのできる検知信号の受信を起点として(すなわち、いわばトリガとして)、必要な回数だけ必要なタイミングにてリセット処理を行えばよい。そのため、放射線画像検出器を撮影可能モードに遷移した後、実際の患者撮影までに時間があいても、無駄なリセット処理を行う必要がなくなり、内蔵バッテリの電力の無駄な消費を抑えることが可能となる。
また、被写体が接近または接触したことを検知して出力される被写体検知手段からの検知信号の受信を起点として、所定のタイミングで的確にリセット処理やダーク読取処理が行われるため、ダーク読取処理の結果得られるダーク読取値に基づいて算出されるオフセット補正値は、リセット処理が行われてから同じタイミングで行われる放射線画像撮影で得られた実写画像データを適切に補正し得るものとなる。
さらに、本発明のような方式の放射線画像撮影システムによれば、放射線画像検出器の上記の効果が有効に発揮されるとともに、操作装置では、放射線画像検出器から送信されてくるリセット完了信号をいわばトリガとして、適切に放射線を照射させて放射線画像撮影を行うことが可能となる。
そのため、放射線画像撮影で実写画像データが適切に得られ、それを放射線画像検出器で適切に得られたオフセット補正値で補正して最終的な画像データを得ることが可能となるため、得られた放射線画像は、SN比が良好となるなど、画質が優れたものとなる。また、放射線画像検出器がリセット処理やダーク読取処理を自動的に行うため、操作者にとっても非常に便利なものとなる。
以下、本発明に係る放射線画像検出器および放射線画像撮影システムの実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。
[第1の実施の形態]
第1の実施形態に係る放射線画像撮影システム1は、図1に示すように、放射線画像検出器2と、ブッキー装置3と、放射線発生装置4と、操作装置として機能する操作卓5とを備えている。まず、本実施形態に係る放射線画像撮影システム1に用いられる放射線画像検出器2について説明する。
第1の実施形態に係る放射線画像撮影システム1は、図1に示すように、放射線画像検出器2と、ブッキー装置3と、放射線発生装置4と、操作装置として機能する操作卓5とを備えている。まず、本実施形態に係る放射線画像撮影システム1に用いられる放射線画像検出器2について説明する。
[放射線画像検出器]
放射線画像検出器2は、図2に示すように、筐体226を備えており、筐体226の内部には、センサパネル部201(図3参照)等が収納されている。
放射線画像検出器2は、図2に示すように、筐体226を備えており、筐体226の内部には、センサパネル部201(図3参照)等が収納されている。
センサパネル部201は放射線検出手段として機能するものであり、図3に示すように、センサパネル部201には、複数の光電変換素子207が2次元状に複数配列されている。
センサパネル部201は、放射線画像検出装置2の放射線入射面P(図2参照)から入射した放射線を吸収して光に変換する図示しないシンチレータ層を備えており、光電変換素子207は、このシンチレータ層から出力された光を吸収して内部に電子正孔対を発生させ光エネルギを電気信号に変換するものである。
センサパネル部201は、放射線画像検出装置2の放射線入射面P(図2参照)から入射した放射線を吸収して光に変換する図示しないシンチレータ層を備えており、光電変換素子207は、このシンチレータ層から出力された光を吸収して内部に電子正孔対を発生させ光エネルギを電気信号に変換するものである。
シンチレータ層は、例えば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蛍光体を用いて形成されたものを用いることができ、図示しない被写体を透過して照射された放射線を可視光を含む波長の光に変換するようになっている。
また、光電変換素子207としては、例えばフォトダイオード等を適用することができる。
本実施形態においては、この光電変換素子207とシンチレータ層等とにより、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出素子が構成されている。
また、光電変換素子207としては、例えばフォトダイオード等を適用することができる。
本実施形態においては、この光電変換素子207とシンチレータ層等とにより、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出素子が構成されている。
なお、以下では、このようにシンチレータ層で放射線を光に変換しシンチレータ層から出力された光をフォトダイオード等の光電変換素子で検出する、いわゆる間接型の放射線画像検出装置について説明するが、放射線画像検出装置2は、前述したシンチレータ層を介さずに、入射した放射線を放射線検出素子で直接電気信号に変換する、いわゆる直接型の放射線画像検出装置であってもよい。その場合にも本発明を適用することが可能である。
本実施形態では、センサパネル部201のガラス基板202上には、複数の走査線203と複数の信号線204とが互いに交差するように配設されている。また、複数のバイアス線205が、複数の信号線204と平行に配置されており、各バイアス線205は、1本の結線206により結束されている。
また、ガラス基板202上で複数の走査線203と複数の信号線204により区画された各小領域R(小領域Rは画素に相当する。)には、光電変換素子207がそれぞれ1つずつ設けられている。このように、センサパネル部201は、ガラス基板202上に複数の光電変換素子207が2次元状に配列されて形成されている。なお、センサパネル部201では光電変換素子207が存在する全領域Q(図中では1点鎖線で囲まれた領域Q)に到達した放射線を有効に検出して放射線画像として撮影することができる。従って、以下、領域Qを、有効画像領域Qという。
各光電変換素子207には、図4に示すように、行方向の位置xと列方向の位置yとからなる番号(x,y)がそれぞれ予め割り当てられている。なお、図4では、16×8個の光電変換素子207が記載されているが、これは簡略化して表現したものであり、実際にはさらに多くの光電変換素子207が2次元状に配置されている。また、以下、番号(x,y)の光電変換素子207を特定して説明する場合、光電変換素子(x,y)と表し、また、特定された光電変換素子(x,y)に由来するデータには番号(x,y)を付して説明する。
光電変換素子207にはそれぞれバイアス線205が接続されており、本実施形態では、バイアス線205から各光電変換素子207に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
また、図5の拡大図に示すように、各領域Rには、各光電変換素子207につき1つのTFT208が設けられており、TFT208のソース電極208sが光電変換素子207の1つの電極と、ドレイン電極208dが信号線204と、ゲート電極208gが走査線203とそれぞれ接続されている。
なお、走査線203や信号線204、バイアス線205の結線206の各端縁部分には、図3に示すように、それぞれ入出力端子(パッドともいう)209が形成されている。そして、この入出力端子209を介して走査線203や信号線204が後述する走査駆動回路210や信号読み出し回路212に接続されている(図6参照)。
図6は、センサパネル部や信号読み出し回路等の等価回路図である。同図に示すように、センサパネル部201の各走査線203はそれぞれ走査駆動回路210から延出されており、走査線203には、光電変換素子207の信号読み出し用のスイッチ素子であるTFT208のゲート電極208g(図6中ではGと略記されている。)が接続されている。
各光電変換素子207の一方の電極にはバイアス線205が接続されており、バイアス線205は結線206を介してバイアス電源211に接続されていて、バイアス電源211から各光電変換素子207にバイアス電圧が印加されるようになっている。
また、各光電変換素子207の他方の電極には、それぞれTFT208のソース電極208s(図6中ではSと略記されている。)が接続されており、各TFT208のドレイン電極208d(図6中ではDと略記されている。)はそれぞれ信号線204に接続されている。
各信号線204は、信号読み出し回路212内の増幅回路213にそれぞれ接続されており、各増幅回路213の出力線はそれぞれサンプルホールド回路214を経てアナログマルチプレクサ215に接続されている。また、アナログマルチプレクサ215にはA/D変換器216が接続されており、A/D変換器216は制御手段217に接続されている。制御手段217には記憶手段218が接続されている。
ここで、放射線画像検出器2における放射線画像撮影時の実写画像データの生成時、およびダーク読取処理時のダーク読取値の生成時の各手段の動作等について説明する。
放射線画像検出器2では、放射線画像撮影を行う場合、まず、制御手段217により、各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するためのリセット処理が行われ、有効に放射線画像撮影を行うことができる撮影可能状態とされる。すなわち、制御手段217は、走査駆動回路210から全ての走査線203に読み出し電圧を印加して、走査線203に接続されている全てのTFT208のゲートGを開くと同時に、図示を省略する各増幅回路213のリセットスイッチをオン状態とする等して、全放射線検出素子内および信号読み出し回路212内に蓄積された余分な電荷を放出させる。
そして、上記のリセット処理が行われた後、放射線が照射されて放射線画像撮影が行われる。その際、被写体を透過した放射線がシンチレータ層に入射すると、シンチレータ層で放射線が光に変換され、シンチレータ層からセンサパネル部201に光が照射される。そして、光が光電変換素子207に照射されると、光電変換素子207内では、入射した光のエネルギにより電子正孔対が発生する。
発生した電子正孔対は、バイアス線205から印加された逆バイアス電圧による電位勾配に従って、電子と正孔のうちの一方の電荷がバイアス線205を伝って流出し、他方の電荷が光電変換素子207内に蓄積される。その際、光電変換素子207内に蓄積される電荷の量、すなわち電気信号の大きさは、当該光電変換素子207に入射した光エネルギの量に比例して大きくなる。
そして、放射線の照射が終了すると、制御手段217は、即座に読み出し処理を開始する。すなわち、制御手段217は、走査駆動回路210から1本目の走査線203に読み出し電圧を印加する。それにより、当該走査線203に接続されている各TFT208のゲートGが開き、当該走査線203にTFT208を介して接続されている光電変換素子207に蓄積されている電気信号がTFT208を介して各信号線204に取り出される。
そして、各信号線204を流れてきた電気信号は、信号読み出し回路212の増幅回路213で増幅される等した後、アナログマルチプレクサ215から順次取り出され、A/D変換機216でデジタル化されて制御手段217に出力される。制御手段217は、出力されてきた電気信号を、その電気信号を出力した光電変換素子207(すなわち画素)の番号(x,y)と対応付けて実写画像データF(x,y)として記憶手段218に保存する。
制御手段217は、走査駆動回路210から読み出し電圧を印加する走査線203を順次変えながら(すなわち走査しながら)、上記の読み出し処理を順次行って各光電変換素子207から電気信号を読み取り、その電気信号をその電気信号を出力した光電変換素子207の番号(x,y)と対応付けて記憶手段218に保存していくことで、当該放射線画像撮影で得られた被写体の実写画像データF(x,y)を生成するようになっている。なお、この読み出し処理は、通常、ごく短時間で行われる。
一方、ダーク読取処理時のダーク読取値の生成の際には、放射線画像検出器2の各手段では、上記の放射線画像撮影時における動作と同様の動作が行われる。ダーク読取処理では、放射線画像撮影の場合と同様に、各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するためのリセット処理が行われた後、放射線画像撮影時のような放射線の照射は行われない状態で放置し、所定時間後に、各光電変換素子(x,y)から読み取られた電気信号がそれぞれダーク読取値D(x,y)として読み出されて記憶手段218に保存される。
ところで、図7に示すように、本実施形態では、放射線画像検出器2の放射線入射面P側には、放射線入射面Pに接近または接触した被写体(患者)を検知する被写体検知手段として機能するセンサ219が設けられている。
このセンサ219として、被写体である患者の身体が接近または接触したことを温度変化により検知するために、被写体から放射される赤外線を測定し、その赤外線の量から被写体の温度を測定して電気信号に変換する温度センサが用いられている。一般的に撮影室内は空調制御されているため、室温が15〜28℃であるのに対して被写体である患者の体温は36℃前後であるため、センサ219は、例えば閾値が32℃に設定され、32℃以上の温度を測定すると、検知信号を制御手段217に出力するようになっている。
また、センサ219が、有効画像領域Qに対応するシンチレータ層に入射する放射線を遮断する位置に存在すると、有効画像領域Qで取得される実写画像データF(x,y)に悪影響を及ぼす。そのため、図7に示すように、センサ219は、放射線画像検出器2の放射線入射面Pの、有効画像領域Qに対応する領域の外側に設けられている。
本実施形態では、被写体である患者の腕や足、胴体等が放射線画像検出器2に接近または接触して載置される場合に、図7に示す有効画像領域Qの長辺を二等分する中心線Aや短辺を二等分する中心線Bに沿うように配置されることが多いことを踏まえ、センサ104は、それらの中心線A、B上に配置されるようになっている。
なお、図7では、センサ219が各中心線A、Bにそれぞれ1つずつ設置される場合が示されているが、例えば、センサ219を各中心線A、Bの両端側に設け、計4個設置するように構成することも可能である。また、センサ219は、例えば、筐体226に埋め込むように配置してもよく、また、筐体226に貼付するように配置することも可能である。
また、センサ219は、上記のような温度センサに限定されず、この他にも、例えば、被写体が接近または接触したことを光学的に検知する光学センサを用いることも可能である。この場合、センサ219は、例えば被写体が接近または接触して受光量が変化することを検知して電気信号を出力するものが用いられる。また、センサ219として、例えば、被写体が接触して物理的接触が生じたことを検知して電気信号を出力する接触センサを用いることも可能である。
さらに、放射線画像検出器2の撮影モードがスリープモードの場合、放射線画像撮影は行われないため、センサ219を作動させる必要はない。そのため、本実施形態では、撮影モードがスリープモードである場合には、センサ219は作動されないようになっている。そして、撮影モードが撮影可能モードである場合にのみ、センサ219を作動させ、被写体の接近または接触を検知するとセンサ219から検知信号が出力されるようになっている。
なお、スリープモードは、主要機能部に電力供給がされず、通信装置および一部の制御装置にのみ電源を供給する状態だが、センサ219へも電源を供給することにより、被写体の接近または接触を検知すると、撮影モードがスリープモードから撮影可能モードに遷移するようにすることも可能である。
なお、スリープモードは、主要機能部に電力供給がされず、通信装置および一部の制御装置にのみ電源を供給する状態だが、センサ219へも電源を供給することにより、被写体の接近または接触を検知すると、撮影モードがスリープモードから撮影可能モードに遷移するようにすることも可能である。
放射線画像検出器2には、この他に、図2に示したように、筐体226の側面に把手部220が取り付けられている。なお、操作者が放射線画像検出器2を持ち運ぶ際、この把手部220を持つ際に、センサ219が、被写体が接近または接触したと誤って検知しないように、図7に示すように、上記の有効画像領域Qの中心線Bの把手部220側にはセンサ219を設けないように構成することが好ましい。
本実施形態では、把手部220は、筐体226に対して着脱可能とされている。また、図2に示すように、把手部220の内部には、前述した実写画像データF(x,y)や後述するリセット完了信号等を外部に無線方式で送信する通信手段であるアンテナ装置221が設けられている。
なお、図2に示すように、アンテナ装置221を筐体226の側面部分に設けることも可能である。また、アンテナ装置221は把手部220や筐体226に埋め込むようにして設けてもよく、また、それらの表面や内面に貼付して設けることも可能である。
図2に示すように、放射線画像検出器2の筐体226には、このほか、内蔵されたバッテリ224(図8参照)の充電状況や各種の操作状況等を表示するインジケータ222や、放射線画像検出器2の電源スイッチ223等が設けられている。
また、放射線画像検出器2の筐体226内には、図示しないタグが内蔵されており、本実施形態では、タグとして、いわゆるRFID(Radio Frequency IDentification)タグと呼ばれるタグが用いられている。タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線画像検出器2の固有情報を記憶する記憶部がコンパクトに内蔵されている。
また、本実施形態では、筐体226のサイズは、例えば、8インチ×10インチ、10インチ×12インチ、11インチ×14インチ、14インチ×14インチ、14インチ×17インチ、17インチ×17インチ等のものが用意されている。なお、サイズはここに挙げたものに限定されない。
ここで、放射線画像検出器2の制御手段217による制御について、さらに説明する。本実施形態では、制御手段217は、図示しないCPU(Central Processing Unit)等を備えるマイクロコンピュータで構成されており、図8に示すように、制御手段217には、走査駆動回路210や信号読み出し回路212、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等からなる記憶手段218のほか、センサ219や内蔵バッテリ224、通信手段であるアンテナ装置221等がバス225で接続されている。
なお、バッテリ224は、上記の各手段に電力を供給するための電源供給手段であり、本実施形態では、制御手段217によりバッテリ224から各手段への電力の供給が制御されるようになっている。また、バッテリ224としては、例えばニッカド電池、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、電気二重層コンデンサ等の充電自在な電池を適用することができる。また、バッテリ224に代えて、燃料電池等を電源供給手段として用いることも可能である。
制御手段217は、ROMに格納される各種のプログラムを読み出してRAMの作業領域に展開し、走査駆動回路210や信号読み出し回路212等の各手段を制御するようになっている。
また、本実施形態では、制御手段217は、センサ219が検知した検知信号を受け取ると、当該検知信号の受信を起点として(すなわち、いわばトリガとして)、リセット処理とダーク読取処理とを予め設定されたタイミングおよび回数だけ行って、各光電変換素子(x,y)ごとにダーク読取値D(x,y)の生成を行うようになっている。
具体的には、制御手段217は、センサ219が放射線画像検出器2の放射線入射面Pに接近または接触した被写体を検知して出力した検知信号を受け取ると、それをトリガとして、ダーク読取処理のためのリセット処理を行い、ダーク読取処理を行ってダーク読取値D(x,y)を生成する。そして、このリセット処理とダーク読取処理とを予め設定されたタイミングで行い、所定の回数だけ繰り返して行う。
ここで、放射線画像検出器2におけるオフセット補正値O(x,y)の算出について説明すると、放射線画像検出器2の記憶手段218に十分な記憶容量がある場合には、所定回数分のダーク読取値Dn(x,y)(nは所定回数がK回であれば1〜Kの値を取る。)を全て記憶手段218に記憶させておき、この後行われる放射線画像撮影の後にそれらを用いてオフセット補正値O(x,y)の算出を行うように構成することが可能である。
本実施形態では、オフセット補正値O(x,y)は所定回数分のダーク読取値Dn(x,y)の平均値として算出されるようになっている。
一方、放射線画像検出器2の記憶手段218に十分な記憶容量がない場合には、制御手段217は、1回目のダーク読取処理でダーク読取値D1(x,y)が得られると、それを記憶手段218に記憶させ、2回目のダーク読取処理でダーク読取値D2(x,y)が得られると、それを1/2倍し、記憶手段218に記憶されている1回目のダーク読取値D1(x,y)を1/2倍して足し合わせて記憶手段218に記憶させる。
そして、3回目のダーク読取処理でダーク読取値D3(x,y)が得られると、それを1/3倍し、記憶手段218に記憶されている1回目と2回目のダーク読取値D1(x,y)、D2(x,y)の平均値を2/3倍して足し合わせて記憶手段218に記憶させる。それ以降は、n回目のダーク読取処理でダーク読取値Dn(x,y)が得られると、それを1/n倍し、記憶手段218に記憶されているそれまでの平均値を(n−1)/n倍して足し合わせて記憶手段218に記憶させる。
このようにして、ダーク読取値Dn(x,y)が得られるごとに前回までのダーク読取値の平均値との平均を算出して記憶手段218に記憶させるように構成することで、最終的に所定回数分のダーク読取値Dn(x,y)の平均値が記憶手段218に記憶される状態となり、その値をオフセット補正値O(x,y)として出力することが可能となる。
このように構成すれば、記憶手段218に記憶される値は各回のダーク読取処理までのダーク読取値Dn(x,y)の平均値の1つの値のみとなるため、放射線画像検出器2の記憶手段218の記憶容量が小さい場合でも使用する記憶容量を軽減した状態で所定回数分のダーク読取値Dn(x,y)の平均値を算出して、オフセット補正値O(x,y)を算出することが可能となる。
本実施形態では、このようにして、放射線画像撮影後、或いは所定回数のダーク読取処理が終了した時点で算出した各光電変換素子(x,y)ごとのオフセット補正値O(x,y)を、放射線画像撮影で得られた各光電変換素子(x,y)ごとの実写画像データF(x,y)とともに、実写画像データF(x,y)の画像処理を行って最終的な放射線画像を得るためのコンピュータであるコンソール10に送信するようになっている。
また、本実施形態では、制御手段217は、所定回数のダーク読取処理を終了すると、続いて、放射線画像撮影のためのリセット処理を行い、この放射線画像撮影のためのリセット処理が完了したことを表すリセット完了信号を生成して、当該リセット完了信号を通信手段であるアンテナ装置221を介して操作装置である操作卓5に送信するようになっている。
[放射線画像撮影システム]
次に、上記の放射線画像検出器2が用いられる放射線画像撮影システム1について説明する。
次に、上記の放射線画像検出器2が用いられる放射線画像撮影システム1について説明する。
本実施形態に係る放射線画像撮影システム1は、病院や医院内で行われる放射線画像撮影を想定したシステムであり、図1に示すように、例えば、放射線を照射して患者の一部である被写体(患者の撮影対象部位)の撮影を行う撮影室R1と、放射線技師等の操作者が放射線画像撮影時に被曝を避けるために退避する前室R2とに配置されるものである。
撮影室R1は、放射線が外部に漏れないように鉛などでシールドされている。図1に示すように、撮影室R1には、上記の放射線画像検出器2を装填可能なブッキー装置3が設けられている。
ブッキー装置3としては、立位撮影用の立位型ブッキー装置3aと臥位撮影用の臥位型ブッキー装置3bとがそれぞれ設けられている。また、これらのブッキー装置3a、3bには、放射線画像検出器2を所定の位置に保持するための保持部6がそれぞれ設けられている。本実施形態では、臥位撮影用の臥位型ブッキー装置3bに放射線画像検出器2に装填せず、臥位型ブッキー装置3bの上に配置して使用する。
また、撮影室R1内には、被写体に放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置4が少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、立位撮影用の立位型ブッキー装置3aおよび臥位撮影用の臥位型ブッキー装置3bに兼用される放射線発生装置4aと、ブッキー装置3に対応付けられていないポータブル型の放射線発生装置4bとの、少なくとも2つの放射線発生装置4が配設されている。このポータブル型の放射線発生装置4bは、撮影室R1内のいかなる場所にも持ち運びでき、任意の方向に放射線を照射できるようになっている。
なお、立位型ブッキー装置3aに対応づけられた立位撮影専用の放射線発生装置4と、臥位型ブッキー装置3bに対応付けられた臥位撮影専用の放射線発生装置4とを別個に設ける構成としてもよい。
放射線発生装置4aおよびポータブル型の放射線発生装置4bは、それぞれ後述する操作卓5に接続されたX線管球等の放射線源を備えており、放射線源は高圧電圧が印加されると電圧に応じた線量の放射線を照射するようになっている。また、放射線発生装置4には、開閉自在とされた図示しない絞りが設けられている。
撮影室R1内の一角には、放射線画像検出器2と操作卓5とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アクセスポイント7が設置されている。無線アクセスポイント7には、放射線画像検出器2のアンテナ装置221から無線方式で送信されたデータや信号を受信するための無線アンテナ8が設けられている。なお、図1では、無線アクセスポイント7が撮影室R1の入口付近に設けられている場合が示されているが、これに限定されず、適宜の位置に設置される。
前室R2には、放射線発生装置4a、4bを操作するための操作卓5が配置されており、操作卓5は、無線アクセスポイント7とケーブル等により接続されている。
操作卓5は、後述するコンソール10から被写体に放射線を照射する放射線発生装置4を指定する指定信号が、送信されてくると、指定された放射線発生装置4を起動して、放射線照射条件に従って管電圧、管電流、照射野絞り等の制御を行うようになっている。また、放射線発生装置4の指定や管電圧、管電流、照射野絞り等の設定を操作者が手動で行うことができるようにもなっている。放射線照射条件としては、例えば、照射開始/終了タイミング、放射線管電流の値、放射線管電圧の値、フィルタ種等がある。
また、操作卓5は、本実施形態では所定回数のダーク読取処理を終了した後に放射線画像検出器2から送信されてくる前述したリセット完了信号を受信すると、当該リセット完了信号の受信を起点として(すなわち、いわばトリガとして)、所定時間後に、放射線発生装置4から放射線を照射させて放射線画像撮影を行うように放射線発生装置4を制御する。
前室R2の入口の近傍には、前述したRFIDの技術を用いて放射線画像検出器2と情報をやりとりするタグリーダ9が設置されている。タグリーダ9は、内蔵する図示しないアンテナを介して電波等に所定の指示情報を乗せて発信し、前室R2に入室し或いは退室する放射線画像検出器2、すなわち撮影室R1や前室R2の所定範囲内に進入する放射線画像検出器2を検出するようになっている。そして、タグリーダ9は、検出した放射線画像検出器2のRFIDタグに記憶された固有情報を読み取り、読み取った固有情報をコンソール10に送信して放射線画像検出器2の入室、退室を管理するようになっている。
なお、本実施形態では、前述したように、放射線画像検出器2において放射線画像撮影で得られた各光電変換素子(x,y)ごとの実写画像データF(x,y)と、ダーク読取値Dn(x,y)から算出されたオフセット補正値O(x,y)は、放射線画像検出器2から無線アクセスポイント7を介して、或いは放射線画像検出器2がコンソール10の所に持参され接続されて、コンソール10に送信され、コンソール10で画像処理が行われて最終的な放射線画像が得られるようになっている。
本実施形態では、コンソール10は、撮影室R1や前室R2の外部に設けられており、操作卓5やタグリーダ9等がケーブル等を介して接続されている。本実施形態では、コンソール10には、このほかにも、ネットワークNWを介して、コンピュータからなるサーバ手段11や、ハードディスク等からなる記憶手段12等が接続されている。
本実施形態では、コンソール10は、CPU、ROM、RAM等を備えるコンピュータで構成されている。以下、コンソール10における処理について説明する。
コンソール10では、まず、撮影室R1で放射線画像撮影を行う患者の情報や撮影条件等を設定するための撮影オーダ情報が選択される。撮影オーダ情報では、撮影条件として、例えば、患者の胸部正面等の撮影部位や撮影方向のほか、使用する放射線画像検出器2の指定やブッキー装置3への装填の有無、放射線画像検出器2を装填する場合には装填されるブッキー装置3の種類等が指定されるようになっている。
なお、放射線画像検出器2は、図1に示したように、臥位型ブッキー装置3bの上に載置されて放射線画像撮影に用いられる場合もあり、撮影オーダ情報では、そのような場合には、放射線画像検出器2を臥位型ブッキー装置3bに載置して使用することを指定することができるようになっている。
そして、コンソール10は、撮影オーダ情報が選択されると、選択された撮影オーダ情報で放射線画像検出器2が装填され或いは載置されるブッキー装置3が指定されている場合には、そのブッキー装置3に対応する放射線発生装置4を指定する指定信号を操作卓5に送信し、ブッキー装置3が指定されない場合には、ポータブル型の放射線発生装置4bを指定する指定信号を操作卓5に送信するようになっている。
また、コンソール10は、撮影オーダ情報が選択されると、撮影オーダ情報で指定された放射線画像検出器2が撮影室R1内に存在し、その放射線画像検出器2の撮影モードがスリープモードになっている場合には、無線アクセスポイント7を介して当該放射線画像検出器2に対して覚醒信号を送信して、当該放射線画像検出器2の撮影モードを撮影可能モードに遷移させることができるようになっている。
一方、コンソール10は、放射線画像撮影が終了し、放射線画像検出器2からオフセット補正値O(x,y)と放射線画像撮影で得られた実写画像データF(x,y)を受信すると、コンソール10の図示しない記憶手段やネットワークNWを介して接続されている記憶手段12に予め保存されている当該放射線画像検出器2の各光電変換素子(x,y)のゲイン補正値G(x,y)を読み出して、下記(1)式に従って、各画素(各光電変換素子)(x,y)ごとの画像データF0(x,y)を算出し、各種の画像処理を施して、最終的な放射線画像を生成する。
F0(x,y)=G(x,y)×(F(x,y)−O(x,y)) …(1)
F0(x,y)=G(x,y)×(F(x,y)−O(x,y)) …(1)
なお、ゲイン補正値G(x,y)は、通常行われる放射線画像検出器2のキャリブレーション時に取得され、コンソール10の記憶手段や、コンソール10にネットワークNWを介して接続されている記憶手段12に、当該放射線画像検出器2の各光電変換素子(x,y)ごとの値として保存されている。
本実施形態では、コンソール10は、このようにして算出した当該放射線画像撮影における画像データF0(x,y)をネットワークNWを介してサーバ手段11に送信し、サーバ手段11は、送信された実写画像データF(x,y)を記憶手段12に保存する。なお、画像データF0(x,y)とともに、オフセット補正値O(x,y)や実写画像データF(x,y)を送信して保存するように構成することも可能である。
[作用]
次に、実施形態に係る放射線画像検出器2および放射線画像撮影システム1の作用について、図9を参照しつつ説明する。
次に、実施形態に係る放射線画像検出器2および放射線画像撮影システム1の作用について、図9を参照しつつ説明する。
放射線画像撮影を行うに先立って、コンソール10からの指定により、放射線画像撮影に用いる放射線発生装置4が起動される。例えば、臥位型ブッキー装置3bの上に放射線画像検出器2を配置して撮影が行われる場合は、放射線発生装置4aが起動されるとともに、放射線発生装置4aが所定の位置に移動され、臥位型ブッキー装置3bの方向に放射線が照射されるように放射線発生装置4aが略垂直方向に向けられ、絞り等が調整される。なお、立位型ブッキー装置3aの保持部6に放射線画像検出器2が装填されて撮影が行われる場合や、ポータブル型の放射線発生装置4bが用いられる場合も同様に起動される。
そして、放射線画像検出装置2は、操作者による操作やコンソール10からの指示により撮影モードが撮影可能モードに切り替えられ(ステップS1)、操作者が撮影室R1内に移動し、操作者によって放射線画像検出装置2が例えば臥位型ブッキー装置3bの上に載置される。そして、患者が撮影室R1内に到着すると、操作者は、被写体である患者に対して、撮影する患部が放射線画像検出装置2の有効画像領域Qの位置にくるように促す。
放射線画像検出器2の制御手段217は、撮影モードが撮影可能モードに切り替えられると、センサ219(図2や図8等参照)から、放射線画像検出器2の放射線入射面Pに接近または接触した被写体を検知したことを表す検知信号を受け取ったか否かの監視を開始する(ステップS2)。そして、センサ219から検知信号を受け取っていなければ(ステップS2;NO)、監視を続行する。
制御手段217は、センサ219に接近または接触する被写体を検知して出力した検知信号を受け取ると(ステップS2;YES)、それをトリガとして、ダーク読取処理のためのリセット処理(ステップS3)とダーク読取処理(ステップS4)を開始する。前述したように、制御手段217は、リセット処理とダーク読取処理を予め設定された所定のタイミングで実行し、その都度ダーク読取値Dn(x,y)を生成して記憶手段218に保存する。
制御手段217は、リセット処理とダーク読取処理とが予め設定された回数だけ行われていなければ(ステップS5;NO)、リセット処理(ステップS3)とダーク読取処理(ステップS4)とを繰り返し実行する。
そして、制御手段217は、リセット処理とダーク読取処理とを所定回数実行すると(ステップS5;YES)、続いて、放射線画像撮影のためのリセット処理を行う(ステップS6)。
放射線画像撮影のためのリセット処理が終了すると、制御手段217は、リセット完了信号を生成して、放射線画像検出器2のアンテナ装置221を介して無線方式で、無線アクセスポイント7を経由して、操作卓5にリセット完了信号を送信する(ステップS7)。
一方、操作卓5は、放射線画像検出器2からのリセット完了信号を受信すると(ステップS8)、それをトリガとして、予め指定され起動されている放射線発生装置4を制御して、所定時間後に所定時間だけ放射線を照射させて、放射線画像撮影を行う(ステップS9)。
放射線画像検出器2の制御手段217は、放射線が照射され、放射線画像撮影が行われると、センサパネル部201の各光電変換素子(x,y)からそれぞれ電気信号である実写画像データF(x,y)を読み出して(ステップS10)、記憶手段218に保存する。
また、制御手段217は、記憶手段218から所定回数分のダーク読取値Dn(x,y)を読み出して、それらの平均値としてオフセット補正値O(x,y)を算出する(ステップS11)。なお、ダーク読取処理を行うごとにダーク読取値Dn(x,y)の平均値を算出していくように構成することが可能であることは前述したとおりである。その場合、オフセット補正値O(x,y)の算出は、所定回数のダーク読取処理が終了したステップS5の判断処理の後に行われる。
放射線画像検出器2の制御手段217は、算出したオフセット補正値O(x,y)と放射線画像撮影で得られた実写画像データF(x,y)とをコンソール10に送信する(ステップS12)。
コンソール10は、図9には図示しないが、放射線画像検出器2からオフセット補正値O(x,y)と実写画像データF(x,y)を受信すると、コンソール10の記憶手段に保存されている当該放射線画像検出器2の各光電変換素子(x,y)のゲイン補正値G(x,y)を読み出して、上記(1)式に従って、各画素(各光電変換素子)(x,y)ごとの画像データF0(x,y)を算出し、各種の画像処理を施して、最終的な放射線画像を生成する。そして、必要に応じて、画像データF0(x,y)等をサーバ手段11(図1参照)に送信して記憶手段12に保存する等の処理を行う。
以上のように、本実施形態に係る放射線画像検出器2によれば、接近または接触した被写体を検知する被写体検知手段(センサ219)を放射線入射面Pに設けたことによって、被写体が接近または接触したことを検知して出力される検知信号、すなわち実際に撮影が開始されるとみなせる検知信号の受信を起点(トリガ)として、必要な回数だけ必要なタイミングでリセット処理を行えばよい。
そのため、放射線画像検出器2を撮影可能モードに遷移した後、実際の患者撮影までに時間があいても、無駄なリセット処理を行う必要がなくなり、内蔵バッテリ224の電力の無駄な消費を抑えることが可能となる。
また、被写体が接近または接触したことを検知して出力される被写体検知手段からの検知信号の受信を起点として、所定のタイミングで的確にリセット処理やダーク読取処理が行われるため、ダーク読取処理の結果得られるダーク読取値Dn(x,y)に基づいて算出されるオフセット補正値O(x,y)は、リセット処理が行われてから同じタイミングで行われる放射線画像撮影で得られた実写画像データF(x,y)を適切に補正し得るものとなる。
さらに、本実施形態に係る放射線画像撮影システム1によれば、放射線画像検出器2の上記の効果が有効に発揮されるとともに、操作装置(操作卓5)では、放射線画像検出器2から送信されてくるリセット完了信号をいわばトリガとして、適切に放射線を照射させて放射線画像撮影を行うことが可能となる。
そのため、放射線画像撮影で実写画像データF(x,y)が適切に得られ、それを放射線画像検出器で適切に得られたオフセット補正値O(x、y)で補正して最終的な画像データF0(x,y)を得ることが可能となるため、得られた放射線画像は、SN比が良好となるなど、画質が優れたものとなる。また、放射線画像検出器2がリセット処理やダーク読取処理を自動的に行うため、操作者にとっても非常に便利なものとなる。
[第2の実施の形態]
上記の第1の実施形態では、放射線画像撮影の直前に、放射線画像検出器2でリセット処理やダーク読取処理を所定のタイミングで所定回数行う場合について説明した。しかし、放射線画像撮影の直後にリセット処理や所定回数のダーク読取処理を行うように構成することも可能である。以下、本発明の第2の実施形態では、この場合について説明する。
上記の第1の実施形態では、放射線画像撮影の直前に、放射線画像検出器2でリセット処理やダーク読取処理を所定のタイミングで所定回数行う場合について説明した。しかし、放射線画像撮影の直後にリセット処理や所定回数のダーク読取処理を行うように構成することも可能である。以下、本発明の第2の実施形態では、この場合について説明する。
なお、本実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、放射線画像検出器2、コンソール10および操作卓5等の構成は、上記の第1の実施形態の放射線画像検出器2や放射線画像撮影システム1の構成と同様であるが、それらにおける処理の手順等が第1の実施形態と異なるだけである。従って、本実施形態の放射線画像検出器や放射線画像撮影システムにおける各手段や各装置に付される符号については、第1の実施形態の場合と同じ符号を付して説明する。
図10を参照しつつ、実施形態に係る放射線画像撮影システムにおける放射線画像検出器2、コンソール10および操作卓5における処理構成について説明するとともに、あわせて本実施形態に係る放射線画像検出器および放射線画像撮影システムの作用について説明する。
本実施形態の放射線画像撮影システムにおいても、放射線画像撮影を行うに先立って、コンソール10からの指定により、放射線画像撮影に用いる放射線発生装置4が起動される。例えば、臥位型ブッキー装置3bの上に放射線画像検出器2を配置して撮影が行われる場合は、放射線発生装置4aが起動されるとともに、放射線発生装置4aが所定の位置に移動され、臥位型ブッキー装置3bの方向に放射線が照射されるように放射線発生装置4aが略垂直方向に向けられ、絞り等が調整される。
そして、放射線画像検出器2は、操作者による操作やコンソール10からの指示により撮影モードが撮影可能モードに切り替えられ(ステップS20)、操作者が撮影室R1内に移動し、操作者によって放射線画像検出器2が例えば臥位型ブッキー装置3bの上に載置される。そして、患者が撮影室R1内に到着すると、操作者は、被写体である患者に対して、撮影する患部が放射線画像検出器2の有効画像領域Qの位置にくるように促す。
放射線画像検出器2の制御手段217は、撮影モードが撮影可能モードに切り替えられると、センサ219(図2や図8等参照)から、放射線画像検出器2の放射線入射面Pに接近または接触した被写体を検知したことを表す検知信号を受け取ったか否かの監視を開始する(ステップS21)。そして、センサ219から検知信号を受け取っていなければ(ステップS21;NO)、監視を続行する。
続いて、制御手段217は、センサ219に接近または接触する被写体を検知して出力した検知信号を受け取ると(ステップS21;YES)、本実施形態ではダーク読取処理を行う前に、放射線画像撮影のための準備を行う。すなわち、制御手段217は、検知信号を受け取ると、放射線画像撮影のためのリセット処理を行う(ステップS22)。
そして、制御手段217は、放射線画像撮影のためのリセット処理が終了すると、リセット完了信号を生成して、放射線画像検出器2のアンテナ装置221を介して無線方式で、無線アクセスポイント7を経由して、操作卓5にリセット完了信号を送信する(ステップS23)。
一方、操作卓5は、放射線画像検出器2からのリセット完了信号を受信すると(ステップS24)、それをトリガとして、予め指定され起動されている放射線発生装置4を制御して、所定時間後に所定時間だけ放射線を照射させて、放射線画像撮影を行う(ステップS25)。
放射線画像検出器2の制御手段217は、放射線が照射され、放射線画像撮影が行われると、センサパネル部201の各光電変換素子(x,y)からそれぞれ電気信号である実写画像データF(x,y)を読み出して(ステップS26)、記憶手段218に保存する。
制御手段217は、上記の実写画像データF(x,y)の読み出しの後、第1の実施形態と同様にダーク読取処理を行う。すなわち、制御手段217は、ダーク読取処理のためのリセット処理(ステップS27)とダーク読取処理(ステップS28)を予め設定された所定のタイミングで実行し、その都度ダーク読取値Dn(x,y)を生成して記憶手段218に保存する。そして、リセット処理とダーク読取処理とが予め設定された回数だけ行われていなければ(ステップS29;NO)、リセット処理(ステップS27)とダーク読取処理(ステップS28)とを繰り返して実行する。
そして、制御手段217は、所定回数のダーク読取処理を終了すると(ステップS29;YES)、記憶手段218から所定回数分のダーク読取値Dn(x,y)を読み出して、それらの平均値としてオフセット補正値O(x,y)を算出する(ステップS30)。なお、ダーク読取処理を行うごとにダーク読取値Dn(x,y)の平均値を算出していくように構成することが可能であることは前述したとおりである。
放射線画像検出器2の制御手段217は、算出したオフセット補正値O(x,y)と放射線画像撮影で得られた実写画像データF(x,y)とをコンソール10に送信する(ステップS31)。コンソール10での処理は、第1の実施形態で説明したとおりである。
以上のように、本実施形態に係る放射線画像検出器および放射線画像撮影システムによっても、第1の実施形態に係る放射線画像検出器2および放射線画像撮影システム1と同様の効果を得ることが可能となる。
すなわち、本実施形態に係る放射線画像検出器によれば、接近または接触した被写体を検知する被写体検知手段(センサ219)を放射線入射面Pに設けたことによって、被写体が接近または接触したことを検知して出力される検知信号、すなわち実際に撮影が開始されるとみなせる検知信号の受信を起点(トリガ)として、必要な回数だけ必要なタイミングでリセット処理を行えばよいことになる。
そのため、放射線画像検出器を撮影可能モードに遷移した後、実際の患者撮影までに時間があいても、無駄なリセット処理を行う必要がなくなり、内蔵バッテリ224の電力の無駄な消費を抑えることが可能となる。
また、被写体が接近または接触したことを検知して出力される被写体検知手段からの検知信号の受信を起点として、所定のタイミングで的確にリセット処理やダーク読取処理が行われるため、ダーク読取処理の結果得られるダーク読取値Dn(x,y)に基づいて算出されるオフセット補正値O(x,y)は、リセット処理が行われてから同じタイミングで行われる放射線画像撮影で得られた実写画像データF(x,y)を適切に補正し得るものとなる。
さらに、本実施形態に係る放射線画像撮影システムによれば、放射線画像検出器の上記の効果が有効に発揮されるとともに、操作装置(操作卓5)では、放射線画像検出器から送信されてくるリセット完了信号をいわばトリガとして、適切に放射線を照射させて放射線画像撮影を行うことが可能となる。
そのため、放射線画像撮影で得られた実写画像データF(x,y)をオフセット補正値O(x、y)で補正して最終的な画像データF0(x,y)を得ることが可能となるため、得られた放射線画像は、SN比が良好となるなど、画質が優れたものとなる。また、放射線画像検出器がリセット処理やダーク読取処理を自動的に行うため、操作者にとっても非常に便利なものとなる。
また、必要な回数だけ必要なタイミングにリセット処理を行えばよいため、無駄のリセット処理を行う必要がなくなり、放射線画像検出器の内蔵バッテリ224の電力の無駄な消費を抑えることが可能となる。
なお、上記の第1、第2の実施形態における放射線画像撮影システムでは、図1に示したように、撮影室R1ごとに1機のコンソール10が設けられている場合について説明したが、本発明はこの形態に限定されず、例えば複数の撮影室R1と単数または複数のコンソール10とが対応付けられていてもよい。この場合、通常、放射線画像撮影を行う撮影室R1をコンソール10で指定することで撮影室R1とコンソール10とが1対1に対応付けられる。
また、図1に示したように、コンソール10は必ずしも撮影室R1や前室R2の外部に設けられている必要はなく、例えば図11に示すように、コンソール10が前室R2に設けられている場合にも、本発明は適用される。
さらに、図示を省略するが、第1、第2の実施形態における操作卓5の機能をコンソール10に持たせ、コンソール10が放射線発生装置4を制御して放射線発生装置4から放射線を照射させるように構成することも可能である。その場合、コンソール10が、本発明における操作装置として機能する。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
1 放射線画像撮影システム
2 放射線画像検出器
201 センサパネル部(放射線検出手段)
207、(x,y) 光電変換素子
217 制御手段
219 センサ(被写体検知手段)
221 アンテナ装置(通信手段)
224 バッテリ(電源供給手段)
4、4a、4b 放射線発生装置
5 操作卓(操作装置)
Dn(x,y) ダーク読取値
O(x,y) オフセット補正値
P 放射線入射面
2 放射線画像検出器
201 センサパネル部(放射線検出手段)
207、(x,y) 光電変換素子
217 制御手段
219 センサ(被写体検知手段)
221 アンテナ装置(通信手段)
224 バッテリ(電源供給手段)
4、4a、4b 放射線発生装置
5 操作卓(操作装置)
Dn(x,y) ダーク読取値
O(x,y) オフセット補正値
P 放射線入射面
Claims (8)
- 被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を予め設定されたタイミングおよび回数行うことを特徴とする放射線画像検出器。 - 前記被写体検知手段は、被写体が接近または接触したことを温度変化により検知す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。
- 前記被写体検知手段は、被写体が接近または接触したことを光学的に検知す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。
- 前記被写体検知手段は、被写体が物理的接触したことを検知す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。
- 被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
外部と信号の送受信を行う通信手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を有する放射線画像検出器と、
被写体に放射線を照射する放射線発生装置と、
前記放射線発生装置からの放射線の照射を制御する操作装置と、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理を行い、前記リセット処理が完了したことを表すリセット完了信号を生成して、当該リセット完了信号を前記通信手段により前記操作装置に送信し、
前記操作装置は、当該リセット完了信号を受信すると、当該リセット完了信号の受信を起点として、所定時間後に、前記放射線発生装置から放射線を照射させるように制御することを特徴とする放射線画像撮影システム。 - 前記制御手段は、前記放射線発生装置からの放射線の照射が終了すると、前記リセット処理、および放射線を照射しない状態で前記電気信号を読み取るダーク読取処理を予め設定されたタイミングおよび回数行ってダーク読取値を生成することを特徴とする請求項5に記載の放射線画像撮影システム。
- 被写体を透過した放射線を電気信号に変換する複数の放射線検出素子が2次元的に配列された放射線検出手段と、
前記放射線検出手段から電気信号を読み取る制御手段と、
放射線入射面に接近または接触した被写体を検知すると検知信号を前記制御手段に出力する被写体検知手段と、
外部と信号の送受信を行う通信手段と、
前記各手段に電力を供給する内蔵された電源供給手段と、
を有する放射線画像検出器と、
被写体に放射線を照射する放射線発生装置と、
前記放射線発生装置からの放射線の照射を制御する操作装置と、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記制御手段は、前記被写体検知手段から前記検知信号を受け取ると、前記検知信号の受信を起点として、前記各放射線検出素子に蓄積された余分な電荷を放出するリセット処理および放射線を照射しない状態で前記電気信号を読み取るダーク読取処理を予め設定されたタイミングおよび回数行ってダーク読取値を生成し、かつ、再度前記リセット処理を行い、当該リセット処理が完了したことを表すリセット完了信号を生成して、当該リセット完了信号を前記通信手段により前記操作装置に送信し、
前記操作装置は、当該リセット完了信号を受信すると、当該リセット完了信号の受信を起点として、所定時間後に、前記放射線発生装置から放射線を照射させるように制御することを特徴とする放射線画像撮影システム。 - 前記制御手段は、前記ダーク読取処理を複数回行い、前記各放射線検出素子ごとに、前記各ダーク読取処理により得られた前記複数回分のダーク読取値の平均値をそれぞれ算出し、前記各平均値を前記各放射線検出素子についてのオフセット補正値とすることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の放射線画像撮影システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008223221A JP2010057536A (ja) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | 放射線画像検出器および放射線画像撮影システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008223221A JP2010057536A (ja) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | 放射線画像検出器および放射線画像撮影システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010057536A true JP2010057536A (ja) | 2010-03-18 |
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ID=42185050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008223221A Pending JP2010057536A (ja) | 2008-09-01 | 2008-09-01 | 放射線画像検出器および放射線画像撮影システム |
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JP (1) | JP2010057536A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012080947A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | 歯科用デジタルx線撮影装置 |
-
2008
- 2008-09-01 JP JP2008223221A patent/JP2010057536A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012080947A (ja) * | 2010-10-07 | 2012-04-26 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | 歯科用デジタルx線撮影装置 |
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