JP2010121944A - Transportable-type radiation image photographing apparatus and radiological image photographing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに関するものである。 The present invention relates to a portable radiographic imaging device and a radiographic imaging system.
病気診断等を目的として、X線画像に代表される放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。こうした医療用の放射線画像は、従来からスクリーンフィルムを用いて撮影されていたが、放射線画像のデジタル化を図るために輝尽性蛍光体シートを用いたCR(Computed Radiography)装置が開発され、最近では、照射された放射線を、二次元状に配置された放射線検出素子で検出して、デジタル画像データとして取得する放射線画像撮影装置が開発されている。 For the purpose of disease diagnosis and the like, radiographic images taken using radiation typified by X-ray images are widely used. Conventionally, such medical radiographic images have been taken using a screen film. In order to digitize radiographic images, CR (Computed Radiography) devices using stimulable phosphor sheets have been developed recently. Then, a radiation image capturing apparatus has been developed in which irradiated radiation is detected by a radiation detection element arranged in a two-dimensional form and acquired as digital image data.
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来はブッキー装置と一体的に形成されていた(例えば特許文献1参照)。しかし、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納して可搬とされた可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2参照)。 This type of radiographic imaging device is known as an FPD (Flat Panel Detector), and has been conventionally formed integrally with a Bucky device (see, for example, Patent Document 1). However, in recent years, a portable radiographic image capturing apparatus in which a radiation detection element or the like is accommodated in a housing has been developed and put into practical use (see, for example, Patent Document 2).
放射線画像撮影装置では、放射線画像撮影時に照射された放射線に起因して各放射線検出素子内に電荷が発生して蓄積され、それが順次読み出され、電気信号に変換されて画像データとして検出される。 In a radiographic imaging device, electric charges are generated and accumulated in each radiation detection element due to radiation irradiated at the time of radiographic imaging, which are sequentially read out, converted into electrical signals, and detected as image data. The
そして、例えば特許文献3に課題として記載されているように、通常、このような放射線画像撮影装置では、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと、放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせるように制御が行われなければない。
For example, as described as a problem in
すなわち、二次元状に配置された放射線検出素子全体から出力される1画面分の画像データを読み出す期間を1フレームとすると、通常の読み出し処理では、放射線発生装置から放射線が照射された後、1フレーム分の読み出し処理を行ったり、1フレーム分の読み出し処理が行われた後、次のフレームの読み出し処理が開始されるまでの間に放射線を照射する等して、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせるように調整されていた。 That is, assuming that a period for reading out image data for one screen output from the entire radiation detection elements arranged in a two-dimensional manner is one frame, in normal reading processing, after radiation is emitted from the radiation generator, 1 Irradiation of radiation in the radiation generating apparatus by performing radiation reading processing for one frame or after radiation processing for one frame is performed and before reading processing for the next frame is started. Adjustments have been made so that the timing coincides with the readout timing of image data in the radiographic apparatus.
しかし、これでは、タイミング制御が煩雑で面倒なものとなるといった問題があった。そこで、特許文献3に記載の放射線画像撮影装置では、任意のタイミングでフレームごとの読み出し処理を繰り返しながら、放射線が照射されたことを検出すると、放射線が照射されている間の各フレームおよび放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとの画像データを全てメモリに保存しておき、最後に各放射線検出素子ごとに各フレームの画像データを加算して、各放射線検出素子ごとに最終的な画像データを得ることが提案されている。
ところで、特許文献3に記載された放射線画像撮影装置における手法は、放射線発生装置における放射線の照射タイミングと、放射線画像撮影装置における画像データの読み出しタイミングとを合わせなくて済むという利点を有している。
By the way, the method in the radiographic imaging apparatus described in
しかしながら、放射線の照射が開始されたことや照射が終了されたことを放射線画像撮影装置に認識させるために、放射線画像撮影装置内に放射線を検出する放射線センサ等の装置を設けたり、或いは、外部装置から放射線画像撮影装置に放射線の照射開始や照射終了を通知するように構成しなければならない。 However, in order to make the radiographic imaging apparatus recognize that radiation irradiation has started or ended, a device such as a radiation sensor for detecting radiation is provided in the radiographic imaging apparatus, or an external The apparatus must be configured to notify the radiation imaging apparatus of the start and end of radiation irradiation.
外部装置から放射線画像撮影装置に放射線の照射開始や照射終了を通知するように構成すると、外部装置と放射線画像撮影装置とのインターフェースをとる等の制御が必要となり、放射線画像撮影装置や放射線発生装置等の製造メーカが異なるような場合には、制御構成が複雑になる等の問題がある。 If the external device is configured to notify the radiation image capturing device of the start or end of radiation irradiation, control such as an interface between the external device and the radiation image capturing device is required, and the radiation image capturing device and the radiation generating device are required. When the manufacturers are different, there is a problem that the control configuration is complicated.
そのため、放射線画像撮影装置自体が放射線の照射の開始や終了を検出することができるように構成することが好ましいが、放射線画像撮影装置内に放射線を検出する放射線センサ等の装置を設けるように構成すると、特に放射線画像撮影装置が可搬型である場合には、放射線センサ等を設けるためのスペースが必要となり、装置が大型化してしまう等の問題が生じる。 For this reason, it is preferable that the radiographic imaging apparatus itself be configured to detect the start and end of radiation irradiation, but a configuration such as a radiation sensor for detecting radiation is provided in the radiographic imaging apparatus. Then, especially when the radiographic imaging apparatus is portable, there is a need for a space for providing a radiation sensor and the like, which causes problems such as an increase in the size of the apparatus.
可搬型の放射線画像撮影装置は、例えば、放射線技師等の操作者が手に持って搬送したり、患者の身体とベッドとの間に挿入して用いられたりするため、あまり大型化しない方がよい。そこで、放射線画像撮影装置に既に設けられている部材や設備を用いる等して、装置を大型化させることなく放射線の照射の開始や終了を検出することができるように構成することが望まれる。 A portable radiographic imaging device is, for example, carried by an operator such as a radiographer in his / her hand or inserted between a patient's body and a bed. Good. Therefore, it is desirable to use a member or equipment already provided in the radiographic imaging apparatus so that the start and end of radiation irradiation can be detected without increasing the size of the apparatus.
また、例えば、可搬型の放射線画像撮影装置に放射線センサ等の装置を設ける場合、放射線センサに放射線が照射されないと放射線画像撮影装置に照射された放射線の線量を検出できないため、放射線センサに放射線が照射されるように放射線画像撮影装置を配置することが必要となる。また、放射線センサを設けると、放射線画像撮影装置の検出部P(後述する図3等参照)における撮影可能領域のどの領域に関心領域(撮影対象とする被写体の部位)を設定するかについても制約が生じる。 In addition, for example, when a device such as a radiation sensor is provided in a portable radiographic imaging device, the radiation sensor cannot detect the radiation dose irradiated to the radiographic imaging device unless the radiation sensor is irradiated with radiation. It is necessary to arrange a radiographic imaging device so that it is irradiated. In addition, when a radiation sensor is provided, there is also a restriction on which region of interest (part of the subject to be imaged) is set in the imageable region in the detection unit P (see FIG. 3 and the like) of the radiographic image capturing apparatus. Occurs.
このように、放射線が放射線センサに照射されるように放射線画像撮影装置の配置が制約されたり、放射線画像撮影装置の検出部の撮影可能領域のどの領域に配置するか等に制約が生じることは、撮影自由度を狭めるので好ましくない。 As described above, the arrangement of the radiographic image capturing device is restricted so that the radiation sensor is irradiated with radiation, and the region where the radiographic image capturing device can be imaged is limited. This is not preferable because the degree of freedom in photographing is narrowed.
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、かつ、装置の大型化を防止でき、撮影自由度を狭めることのない可搬型放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is not necessary to perform timing control between radiation irradiation timing and image data readout timing, and it is possible to prevent the apparatus from being enlarged and to have a high degree of freedom in photographing. It is an object of the present invention to provide a portable radiographic image capturing apparatus that does not reduce the width of the image and a radiographic image capturing system using the same.
前記の問題を解決するために、本発明の可搬型放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記放射線検出素子の全てから出力される1画面分の前記画像データを読み出す期間を1フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する制御手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
を備え、
前記照射検出手段は、前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出することを特徴とする。
In order to solve the above problem, the portable radiographic imaging device of the present invention is:
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged to cross each other;
A radiation detection element that is provided two-dimensionally in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, and generates a charge according to the dose of irradiated radiation;
A scanning drive circuit for sequentially switching the scanning lines to which a voltage for signal readout is applied;
A switch element connected to each of the scanning lines and for discharging the charge accumulated in the radiation detection element to the signal line when the signal readout voltage is applied;
A readout circuit that reads out the charge from the radiation detection element via the signal line and converts the charge into image data for each radiation detection element;
Irradiation detecting means for detecting the start and end of radiation irradiation;
When the period for reading out the image data for one screen output from all of the radiation detection elements is one frame, each frame from the frame where the radiation irradiation is started to the frame after the radiation irradiation is completed Control means for calculating image data for each radiation detection element based on each image data read for each frame;
A reverse bias power source for applying a reverse bias voltage to each radiation detection element via a bias line connected to each radiation detection element;
With
The irradiation detection means detects a current flowing through the bias line, and detects the start and end of the radiation irradiation based on the increase and decrease of the current.
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
前記放射線検出素子の全てから出力される1画面分の前記画像データを読み出す期間を1フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データを、前記放射線検出素子ごとに記憶する記憶手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記各画像データを送信可能な通信手段と、
前記各部材に電力を供給するバッテリと、
を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置から送信された、前記放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する再構成装置と、
を備えることを特徴とする。
Moreover, the radiographic imaging system of the present invention is
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged to cross each other;
A radiation detection element that is provided two-dimensionally in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, and generates a charge according to the dose of irradiated radiation;
A scanning drive circuit for sequentially switching the scanning lines to which a voltage for signal readout is applied;
A switch element connected to each of the scanning lines and for discharging the charge accumulated in the radiation detection element to the signal line when the signal readout voltage is applied;
A readout circuit that reads out the charge from the radiation detection element via the signal line and converts the charge into image data for each radiation detection element;
When the period for reading out the image data for one screen output from all of the radiation detection elements is one frame, each frame from the frame where the radiation irradiation is started to the frame after the radiation irradiation is completed Storage means for storing each image data read for each frame for each radiation detection element;
A reverse bias power source for applying a reverse bias voltage to each radiation detection element via a bias line connected to each radiation detection element;
Irradiation detecting means for detecting a current flowing through the bias line and detecting the start and end of the irradiation of the radiation based on the increase and decrease of the current;
Communication means capable of transmitting each of the image data;
A battery for supplying power to each member;
A portable radiographic imaging device comprising:
A radiation generator for emitting radiation to the portable radiographic imaging device;
Based on the image data read from the portable radiographic imaging device and read out for each frame from the frame where radiation irradiation is started to the next frame after radiation irradiation is completed. A reconstruction device that calculates image data for each radiation detection element;
It is characterized by providing.
本発明のような方式の可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、放射線や放射線から変換された電磁波の照射を受けると、可搬型放射線画像撮影装置の各放射線検出素子中で電子正孔対が発生し、一方の電荷は放射線検出素子内に蓄積されて画像データとして読み出されるが、それと等量の他方の電荷がバイアス線に流れ出すことを利用して、このバイアス線に流れ出す電荷による電流を検出することで、可搬型放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成した。 According to the portable radiographic image capturing apparatus and radiographic image capturing system of the system of the present invention, when irradiated with radiation or electromagnetic waves converted from radiation, electrons are detected in each radiation detection element of the portable radiographic image capturing apparatus. A hole pair is generated, and one charge is accumulated in the radiation detection element and read out as image data, but the charge that flows out to the bias line by utilizing the same amount of the other charge that flows out to the bias line. By detecting the current due to, the start and end of radiation irradiation to the portable radiographic imaging device is detected.
そのため、可搬型放射線画像撮影装置に既に設けられているバイアス線等を用い、それに例えば抵抗や差動アンプ等を設けるだけでバイアス線等に流れ出す電流を的確に検出して、可搬型放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始や終了を検出することが可能となるため、放射線センサ等の装置を可搬型放射線画像撮影装置内に新たに設ける必要がない。そのため、可搬型放射線画像撮影装置が大型化することを的確に防止しつつ、可搬型放射線画像撮影装置に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となる。 Therefore, using a bias line already provided in a portable radiographic imaging device, for example, by simply providing a resistor, a differential amplifier, etc., the current flowing out to the bias line etc. can be accurately detected, and portable radiographic imaging Since it is possible to detect the start and end of radiation irradiation to the apparatus, it is not necessary to newly provide an apparatus such as a radiation sensor in the portable radiographic imaging apparatus. Therefore, it is possible to accurately detect the start and end of radiation irradiation on the portable radiographic imaging device while accurately preventing the portable radiographic imaging device from becoming large.
また、例えば放射線検出素子等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングに関係なく画像データの読み出しタイミングを任意に設定することが可能となる。また、上記のように、放射線の照射の開始や停止を的確に検出できるため、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム(およびその次のフレーム)を的確に特定できる。 In addition, for example, when the power supply state for the radiation detection element or the like has been switched to the image-capable mode, the image data read operation is started, so that the image data read timing can be arbitrarily set regardless of the radiation irradiation timing. It becomes possible to set to. In addition, since the start and stop of radiation irradiation can be accurately detected as described above, the frame where radiation irradiation has started and the frame where radiation irradiation has stopped (and the next frame) can be accurately identified. it can.
そのため、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、しかも、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム(およびその次のフレーム)を的確に特定し、画像データを保存すべきフレームを的確に設定して、有効な放射線画像を生成することが可能となる。 Therefore, there is no need to control the timing of radiation irradiation and image data read timing, and the frame where radiation irradiation has started and the frame where radiation irradiation has stopped (and the next frame) It is possible to accurately identify and accurately set a frame in which image data is to be stored to generate an effective radiation image.
また、放射線の照射開始および停止が、可搬型放射線画像撮影装置の配置や、可搬型放射線画像撮影装置の検出部の撮影可能領域における被写体位置(関心領域)に依存することなく検出可能になるので、撮影の自由度を狭めることがなく、可搬型の放射線画像撮影装置の特徴を維持できる。 In addition, the start and stop of radiation irradiation can be detected without depending on the arrangement of the portable radiographic imaging device or the subject position (region of interest) in the radiographable region of the detection unit of the portable radiographic imaging device. The features of the portable radiographic imaging device can be maintained without narrowing the degree of freedom of imaging.
以下、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、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。 Embodiments of a portable radiographic imaging device and a radiographic imaging system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following illustrated examples.
なお、以下、可搬型放射線画像撮影装置を単に放射線画像撮影装置と表す。また、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。 Hereinafter, the portable radiographic imaging device is simply referred to as a radiographic imaging device. In the following description, a so-called indirect radiographic imaging apparatus that includes a scintillator or the like as a radiographic imaging apparatus and converts the emitted radiation into electromagnetic waves of other wavelengths such as visible light to obtain an electrical signal will be described. The present invention can also be applied to a so-called direct type radiographic imaging apparatus that directly detects radiation with a radiation detection element without using a scintillator or the like.
[放射線画像撮影装置]
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置について説明する。図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体状のハウジング2内にシンチレータ3や基板4等が収納されたカセッテ型の可搬型放射線画像撮影装置として構成されている。
[Radiation imaging equipment]
First, the radiographic imaging device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is an external perspective view of the radiographic image capturing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The
ハウジング2は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面R(以下、放射線入射面Rという。)が放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図1や図2では、ハウジング2がフレーム板2Aとバック板2Bとで形成された、いわば弁当箱型である場合が示されているが、ハウジング2を一体的に形成する、例えば特開2002−311526号公報に記載されたX線画像撮影装置のような、いわばモノコック型とすることも可能である。
The
ハウジング2の内部の基板4の下方側には、図2に示すように、基台31が配置されており、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33や緩衝部材34等が取り付けられている。また、本実施形態では、基板4やシンチレータ3の放射線入射面R側には、それらを保護するためのガラス基板35が配設されている。
As shown in FIG. 2, a
シンチレータ3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光線を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。シンチレータ3は、基板4の後述する検出部Pに貼り合わされるようになっている。
The
基板4は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図3に示すように、基板4のシンチレータ3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、それぞれ本実施形態では光電変換素子である放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。このように、放射線検出素子7は、基板4上に二次元状に配列されており、複数の放射線検出素子7が設けられた領域r全体、すなわち図3に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。
In the present embodiment, the
本実施形態では、放射線検出素子7として、放射線入射面Rから入射した放射線がシンチレータ3で変換されて出力される電磁波の光量(シンチレータ3に入射した放射線の線量に応じて増加する。)に応じて電荷を発生させるフォトダイオードが用いられているが、この他にも、例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図3や図4の拡大図に示すように、スイッチ素子であるTFT(薄膜トランジスタ)8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。
In the present embodiment, as the
そして、TFT8は、オン状態とされることにより、すなわちゲート電極8gに信号読み出し用の電圧が印加されてTFT8のゲートが開かれることにより、放射線検出素子7に蓄積された電荷を信号線6に放出させるようになっている。ここで、本実施形態における放射線検出素子7やTFT8の構造について、図5に示す断面図を用いて簡単に説明する。図5は、図4におけるX−X線に沿う断面図である。
When the
基板4の面4a上に、AlやCr等からなるTFT8のゲート電極8gが走査線5と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極8g上および面4a上に積層された窒化シリコン(SiNx)等からなるゲート絶縁層81上のゲート電極8gの上方部分に、水素化アモルファスシリコン(a−Si)等からなる半導体層82を介して、放射線検出素子7の第1電極74と接続されたソース電極8sと、信号線6と一体的に形成されるドレイン電極8dとが積層されて形成されている。
A
ソース電極8sとドレイン電極8dとは、窒化シリコン(SiNx)等からなる第1パッシベーション層83によって分割されており、さらに第1パッシベーション層83は両電極8s、8dを上側から被覆している。また、半導体層82とソース電極8sやドレイン電極8dとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたオーミックコンタクト層84a、84bがそれぞれ積層されている。以上のようにしてTFT8が形成されている。
The
また、放射線検出素子7の部分では、基板4の面4a上に前記ゲート絶縁層81と一体的に形成される絶縁層71の上にAlやCr等が積層されて補助電極72が形成されており、補助電極72上に前記第1パッシベーション層83と一体的に形成される絶縁層73を挟んでAlやCr、Mo等からなる第1電極74が積層されている。第1電極74は、第1パッシベーション層83に形成されたホールHを介してTFT8のソース電極8sに接続されている。
In the
第1電極74の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたn層75、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるi層76、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてp型に形成されたp層77が下方から順に積層されて形成されている。なお、p層77、i層76、n層75の積層の順番は上下逆であってもよい。
On the
p層77の上には、ITO等の透明電極とされた第2電極78が積層されて形成されており、照射された電磁波がi層76等に到達するように構成されている。以上のようにして放射線検出素子7が形成されている。なお、本実施形態では、上記のように、放射線検出素子7としてp層77、i層76、n層75が積層されて形成されたいわゆるpin型の放射線検出素子を用いる場合を説明したが、放射線検出素子7は、このようなpin型の放射線検出素子に限定されない。
On the
また、放射線検出素子7の第2電極78の上面には、第2電極78を介して放射線検出素子7に逆バイアス電圧を印加するバイアス線9が接続されている。なお、放射線検出素子7の第2電極78やバイアス線9、TFT8側に延出された第1電極74、TFT8の第1パッシベーション層83等、すなわち放射線検出素子7とTFT8の上面部分は、その上方側から窒化シリコン(SiNx)等からなる第2パッシベーション層79で被覆されている。
A
図3や図4に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で1本の結線10に結束されている。バイアス線9や結線10は、電気抵抗が小さい金属線で形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, one
本実施形態では、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、IC12a等のチップが組み込まれたCOF(Chip On Film)12が異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。
In the present embodiment, the connection lines 10 of the
また、COF12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1の基板4部分が形成されている。
The
一方、図1に示すように、ハウジング2の一方側の短辺側側面部には、放射線画像撮影装置1の電源スイッチ36や各種の操作状況等を表示するインジケータ37等が設けられている。また、この側面部には、図示しない内蔵バッテリの交換用の蓋部材38が設けられており、蓋部材38には、放射線画像撮影装置1が外部装置とデータや信号等の送受信を無線方式で行うためのアンテナ装置39が埋め込まれて設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a
なお、アンテナ装置39を設ける箇所は、本実施形態のようにハウジング2の1つの短辺側側面部に限定されず、他の位置に設けることも可能である。また、アンテナ装置39の個数は必ずしも1つに限定されず、必要な数だけ適宜設けられる。
The location where the
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図7は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路図である。
Here, the circuit configuration of the radiation
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極78がそれぞれバイアス線9および結線10に接続されており、結線10は逆バイアス電源14に接続されている。逆バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7に印加する逆バイアス電圧を供給するようになっている。また、逆バイアス電源14は制御手段22に接続されており、制御手段22は、逆バイアス電源14から各放射線検出素子7に印加する逆バイアス電圧を制御するようになっている。
As described above, each
各放射線検出素子7の第1電極74はTFT8のソース電極8s(図7中ではSと表記されている。)に接続されており、各TFT8のゲート電極8g(図7中ではGと表記されている。)は走査駆動回路15から延びる各走査線5にそれぞれ接続されている。また、各TFT8のドレイン電極8d(図7中ではDと表記されている。)は各信号線6にそれぞれ接続されている。
The
走査線5を介して走査駆動回路15からTFT8のゲート電極8gに信号読み出し用の電圧が印加されるとTFT8のゲートがオン状態とされて、放射線検出素子7に蓄積された電荷がTFT8のソース電極8sを介してドレイン電極8dから信号線6に読み出されるようになっている。
When a signal readout voltage is applied from the
各信号線6は、読み出しIC16内に形成された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。なお、読み出しIC16には所定個数の読み出し回路17が設けられており、読み出しIC16が複数設けられることにより、信号線6の本数分の読み出し回路17が設けられるようになっている。
Each
読み出し回路17は、増幅回路18と、相関二重サンプリング(Correlated Double Sampling)回路19と、A/D変換器20とで構成されており、1本の信号線6ごとに1回路ずつ設けられているが、本実施形態では、A/D変換器20は、複数の回路で共通とされており、各相関二重サンプリング回路19から出力された各電気信号がアナログマルチプレクサ21を介して順次A/D変換器20に送信され、A/D変換器20で順次デジタル値に変換されるようになっている。
The readout circuit 17 includes an
そして、読み出し回路17では、放射線検出素子7から信号線6を通じて電荷が読み出され、放射線検出素子7ごとに電荷が電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号に変換されるようになっている。なお、相関二重サンプリング回路19は、図7中ではCDSと表記されている。
In the readout circuit 17, charges are read from the
制御手段22は、CPU(Central Processing Unit)等を備えたマイクロコンピュータや専用の制御回路で構成されており、放射線画像撮影装置1の各部材の動作等を制御するようになっている。また、制御手段22には、RAM(Random Access Memory)等で構成される記憶手段23が接続されている。
The control means 22 is composed of a microcomputer equipped with a CPU (Central Processing Unit) or the like or a dedicated control circuit, and controls the operation of each member of the radiographic
前述したように、制御手段22は、逆バイアス電源14を制御して各放射線検出素子7に印加する逆バイアス電圧を制御したり、走査駆動回路15から信号読み出し用の電圧を印加する走査線5を切り替えたり、或いは、各読み出し回路17内の増幅回路18や相関二重サンプリング回路19等を制御して、各放射線検出素子7からの電気信号の読み出しを行うようになっている。
As described above, the control means 22 controls the reverse
また、制御手段22には、前述したアンテナ装置39が接続されており、さらに、各放射線検出素子7等の各部材に電力を供給するためのバッテリ40が接続されている。このように、バッテリ40は、放射線画像撮影装置1のハウジング2内に内蔵されており、バッテリ40には、外部装置からバッテリ40に電力を供給してバッテリ40を充電する際の接続端子41が取り付けられている。
The
また、バイアス線9の結線10には、照射検出手段42が設けられており、照射検出手段42は、制御手段22に接続されている。
The
照射検出手段42は、各バイアス線9が結束された結線10内を流れる電流を検出するようになっている。本実施形態では、照射検出手段42は、図示を省略するが、結線10に直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗と、抵抗の両端子間の電圧を測定する差動アンプとを備えて構成されており、差動アンプで抵抗の両端子間の電圧を測定することで結線10を流れる電流を電圧値に変換して検出するようになっている。
The irradiation detecting means 42 detects a current flowing in the
照射検出手段42に設けられる抵抗としては、結線10中を流れる必ずしも大きくない電流を増幅するために、抵抗値が100kΩや1MΩ等の大きな抵抗値を有する抵抗が用いられるようになっている。照射検出手段42は、このようにして変換して検出した結線10を流れる電流値に相当する電圧値を制御手段22に出力するようになっている。
As the resistance provided in the irradiation detecting means 42, a resistor having a large resistance value such as 100 kΩ or 1 MΩ is used in order to amplify a current that does not necessarily increase through the
なお、このように照射検出手段42に設けられる抵抗の抵抗値が大きいと、例えば放射線照射によって蓄積された電荷を読み出す場合にバイアス線9や結線10等を流れる電流の大きな妨げになる可能性があるため、照射検出手段42に、前記抵抗の両端子間を適宜短絡することができるようにスイッチ等が設けられていることが好ましい。照射検出手段42で、照射された放射線を検出する手法については、後で説明する。
If the resistance value of the resistor provided in the irradiation detecting means 42 is large as described above, there is a possibility that the current flowing through the
本実施形態では、制御手段22は、操作者が電源スイッチ36(図1参照)等を手動で操作して、或いは、アンテナ装置39を介して例えば後述する放射線画像撮影システム50のコンソール58等の外部装置から送信された切り替え信号を受信した場合にはその切り替え信号に応じて、放射線検出素子7等に対する電力供給状態を、放射線検出素子7等に電力を供給して放射線画像撮影を可能とする撮影可能モードと、制御手段22やアンテナ装置39等の必要な部材にのみ電力を供給し、放射線検出素子7への電力の供給を停止して放射線画像撮影ができないスリープモードとの間で切り替えるようになっている。
In this embodiment, the control means 22 is such that the operator manually operates the power switch 36 (see FIG. 1) or the like, or via the
また、制御手段22は、上記のように電力供給状態を撮影可能モードに切り替えた後、照射検出手段42が予め設定された所定時間内に放射線の照射を検出しない場合には、電力供給状態を撮影可能モードからスリープモードに切り替えて、電力が無駄に消費されることを防止するようになっている。
In addition, after the power supply state is switched to the photographing mode as described above, the
制御手段22は、後述するように、各放射線検出素子7から画像データを読み出す際には、走査駆動回路15から信号読み出し用の電圧を印加する走査線5を1ライン目L1、2ライン目L2、…と順次切り替え(すなわち走査し)、走査線5の最終ラインLnに信号読み出し用の電圧を印加して1画面分の画像データを読み出すと(なお、以下、この1画面分の画像データを読み出す期間を1フレームという。)、続いて、また1ライン目L1から順次切り替えるようにして各フレームごとに画像データの読み出し処理を繰り返すようになっている。
As will be described later, when the image data is read from each
そして、照射検出手段42から送信されてくる上記の電圧値に基づいて放射線の照射が開始されたと判断されたフレームから記憶手段23への画像データFaの保存を開始し、照射検出手段42からの情報で放射線の照射が終了したと判断されたフレーム(以下、第mフレームという場合がある。)の次のフレーム(以下、第m+1フレームという場合がある。)まで、同様の読み出し処理を繰り返し、各フレームごとに、各放射線検出素子7からの画像データFa、Fb、…、Fm、Fm+1をそれぞれ取得して記憶手段23に記憶させるようになっている。
Then, the storage of the image data Fa in the
また、制御手段22は、このようにして取得した画像データFa〜Fm+1を加算して、放射線検出素子7ごとの最終的な画像データを算出するようになっている。なお、画像データFa〜Fm+1を適宜補正したうえで加算するように構成することも可能である。
Further, the control means 22 adds the image data Fa to Fm + 1 acquired in this way to calculate final image data for each
以下、この点について詳しく説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の作用について説明する。
Hereinafter, this point will be described in detail, and the operation of the radiation
放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線検出素子7等に対する電力供給状態を撮影可能モードに切り替えると、まず、走査駆動回路15から全ての走査線5に対して信号読み出し用の電圧を印加し、走査線5に接続された全てのTFT8をオン状態としてゲートを開き、読み出し回路17にも所定の信号を送信して、放射線検出素子7やTFT8、読み出し回路17の増幅回路18等に蓄積された余分な電荷を下流側に放出させて、放射線検出素子7や読み出し回路17等のリセット処理を行う。
When the
リセット処理が終了すると、制御手段22は、続いて、走査駆動回路15からの全走査線5に対する信号読み出し用の電圧の印加を停止して、各TFT8をオフ状態としてゲートを閉じる。
When the reset process is completed, the
そして、図8に示すように、制御手段22は、走査駆動回路15から信号読み出し用の電圧を印加して接続されたTFT8をオン状態とする走査線5のラインを、例えばラインL1、L2、L3、…、Lnの順に切り替えさせながら走査駆動回路15から各走査線5に読み出し用の電圧を順次印加させて、走査線5の各ラインに接続された各放射線検出素子7からの画像データの読み出しを開始させる。
Then, as shown in FIG. 8, the control means 22 applies lines for
しかし、照射検出手段42から送信されてくる電圧値に基づいて放射線の照射が開始されたと判断されないうちは、制御手段22は、走査線5の各ラインL1〜Lnの1フレーム分の走査を繰り返しながら、各放射線検出素子7から画像データを取得するが、各放射線検出素子7ごとに画像データを記憶手段23に上書き保存して、不要なデータを抹消していく。
However, the
一方、放射線画像撮影が行われ、放射線画像撮影装置1への放射線の照射が開始されると、被写体を透過した放射線がシンチレータ3(図2参照)に入射し、シンチレータ3で放射線が電磁波に変換されて、電磁波がその下方の放射線検出素子7に入射する。
On the other hand, when radiation imaging is performed and radiation irradiation to the
そして、電磁波が放射線検出素子7に入射して、放射線検出素子7のi層76(図5参照)に到達すると、i層76内で電子正孔対が発生し、逆バイアス電圧の印加により放射線検出素子7内に形成された所定の電位勾配に従って、発生した電子と正孔のうちの一方の電荷(本実施形態では正孔)がバイアス線9に流出し、他方の電荷(本実施形態では電子)が放射線検出素子7内に蓄積される。
When electromagnetic waves enter the
ここで、バイアス線9に流出した電荷は逆バイアス電源14に向かって流れ、結線10に集められるため、その電流が照射検出手段42で検出される。そして、本実施形態では、前述したように、結線10中を流れる電流が、照射検出手段42により電圧値に変換されて制御手段22に出力される。
Here, since the electric charge flowing out to the
図9は、バイアス線9の結線10を流れる電流を照射検出手段42で電圧値に変換した場合に出力される電圧値の推移の一例を表すグラフである。図9に示すように、放射線が照射されない状態においても、各放射線検出素子7内ではわずかに暗電荷(電子正孔対)が発生し、そのうち、上記の実施形態の場合には正孔がバイアス線9に流出するため、結線10中には微弱な電流が流れ、それに相当する電圧値Vaが照射検出手段42から出力される。
FIG. 9 is a graph showing an example of the transition of the voltage value output when the current flowing through the
そして、放射線画像撮影で放射線の照射が開始されて、上記のように、放射線検出素子7内で発生した電子正孔対のうち、本実施形態では正孔がバイアス線9に流出し始めると、結線10に大きな電流が流れるようになり、図9における時刻t1に示されるように、照射検出手段42から出力される電圧値Vが増加し始める。
Then, when radiation irradiation is started in radiographic imaging, as described above, out of electron-hole pairs generated in the
そこで、例えば、照射検出手段42から出力される電圧値Vに予め所定の閾値Vthを設けておき、電圧値Vが閾値Vthを越えた時点tstartで、放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。 Therefore, for example, a predetermined threshold value Vth is provided in advance for the voltage value V output from the irradiation detection means 42, and it is determined that radiation irradiation has started at the time tstart when the voltage value V exceeds the threshold value Vth. It is possible to configure.
また、放射線の照射が終了すると、電圧値Vが減少し始めて、暗電荷に相当する電圧値Vaのレベルまで落ちる。そこで、例えば、照射検出手段42から出力される電圧値Vが閾値Vth以下となった時点tendで、放射線の照射が終了したと判断するように構成することが可能である。 Further, when the radiation irradiation is completed, the voltage value V starts to decrease and falls to the level of the voltage value Va corresponding to the dark charge. Therefore, for example, it can be configured that it is determined that the radiation irradiation has ended at the time point tend when the voltage value V output from the irradiation detection means 42 becomes equal to or less than the threshold value Vth.
なお、放射線の照射の開始や終了を判断するために、電圧値V自体に閾値Vthを設ける代わりに、例えば、電圧値Vの変化率ΔVに閾値ΔVthを設けておき、電圧値Vの増加率ΔVが閾値ΔVthを越えた時刻を放射線の照射開始時刻tstartとし、電圧値Vの減少率ΔVの絶対値が閾値ΔVth以上となった時刻を放射線の照射終了時刻tendとして検出するように構成することも可能である。 In order to determine the start or end of radiation irradiation, instead of providing a threshold value Vth for the voltage value V itself, for example, a threshold value ΔVth is provided for the rate of change ΔV of the voltage value V, and the rate of increase of the voltage value V is determined. The time when ΔV exceeds the threshold value ΔVth is detected as the radiation irradiation start time tstart, and the time when the absolute value of the decrease rate ΔV of the voltage value V exceeds the threshold value ΔVth is detected as the radiation irradiation end time tend. Is also possible.
前述したように、制御手段22は、このようにして放射線の照射が開始されたと判断すると、そのフレームから、各放射線検出素子7から読み出された画像データFaの記憶手段23への保存を開始する。その際、このフレーム以降、放射線の照射が終了したと判断されたフレーム(第mフレーム)の次のフレーム(第m+1フレーム)までの各フレームで読み出された画像データFa〜Fm+1は、記憶手段23に上書き保存されずに、各放射線検出素子7ごと、各フレームごとに別々に記憶手段23に保存され、全ての画像データFa〜Fm+1が抹消されずに保存される。
As described above, when the control means 22 determines that the irradiation of radiation is started in this way, it starts saving the image data Fa read from each
画像データの読み出し処理は、以下のようにして行われる。すなわち、放射線の照射により放射線検出素子7内で発生した電子正孔対のうち、一方の電荷(本実施形態では正孔)は上記のようにバイアス線9に流出するが、他方の電荷(本実施形態では電子)が放射線検出素子7内に蓄積される。
The image data reading process is performed as follows. That is, one charge (hole in this embodiment) out of the electron-hole pair generated in the
そして、走査駆動回路15から信号読み出し用の電圧が印加された走査線5の所定のラインに接続されているTFT8がオン状態とされ、TFT8を介して各放射線検出素子7から蓄積された電荷が信号線6に放出される。なお、走査駆動回路15からの信号読み出し用の電圧の印加が停止され、TFT8がオフ状態になると、放射線検出素子7で発生する電荷は信号線6に放出されなくなり、放射線検出素子7内への蓄積が再開される。
Then, the
一方、放射線検出素子7から信号線6に放出された電荷は、読み出し回路17で電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号、すなわち画像データに変換され、アナログマルチプレクサ21を介して順次A/D変換器20に送信され、デジタル値に変換されて制御手段22に送信される。制御手段22は、A/D変換器20から送信されてきた画像データを、放射線検出素子7と対応付けながら順次記憶手段23に記憶させる。
On the other hand, the electric charge emitted from the
そして、制御手段22は、走査線5の所定のラインに接続された各放射線検出素子7について読み出し処理を終了すると、走査駆動回路15から信号読み出し用の電圧を印加する走査線5を次のラインに順次切り替えて、順次放射線検出素子7からの画像データFaの読み出しを行う。
When the
制御手段22は、走査線5の最終ラインまでの走査を終えて1画面分の画像データFaを読み出すと、次のフレームに移行し、再度、また走査線5の1ライン目L1から信号読み出し用の電圧を印加するラインを順次切り替えて、各フレームごとに画像データFb、Fc、…の読み出し処理を繰り返す。
When the
また、照射検出手段42から出力される電圧値Vが所定の閾値Vth以下になる等して放射線の照射が終了したと判断すると、制御手段22は、そのフレームを第mフレームとし、その次のフレーム(第m+1フレーム)まで画像データの読み出しを行わせて、画像データFm、Fm+1を得る。
Further, when it is determined that the radiation irradiation has been completed, for example, when the voltage value V output from the
そして、制御手段22は、このようにして取得した各フレームごとの各画像データFa〜Fm+1を加算して、放射線検出素子7ごとの最終的な画像データを算出する。
Then, the control means 22 adds the respective image data Fa to Fm + 1 for each frame acquired in this way, and calculates final image data for each
なお、下記のように、照射検出手段42から出力される電圧値(図9参照)に基づいて、放射線画像撮影装置1に照射された放射線の線量を算出することができるため、例えば、その放射線の線量に基づいて画像データFa〜Fm+1を適宜補正したうえで加算するように構成することも可能である。
In addition, since the radiation dose irradiated to the
放射線画像撮影装置1に照射された放射線の線量は、例えば、放射線の照射開始時刻tstartから照射終了時刻tendまでの間に照射検出手段42から出力される電圧値Vを積分して、それに相当する電流値に変換して算出することができる。
The dose of radiation irradiated to the
また、照射検出手段42から出力される電圧値Vをピークホールドするように構成し、その最高値Vpと、放射線の照射開始時刻tstartと照射終了時刻tendとの時間間隔との積を算出し、図9に示す電圧値Vの台形状の推移を長方形状に近似して電圧値Vの総量を推定し、それに基づいて放射線画像撮影装置1に照射された放射線の線量を算出するように構成することも可能である。
Further, the voltage value V output from the irradiation detection means 42 is configured to peak hold, and the product of the maximum value Vp and the time interval between the irradiation start time tstart and the irradiation end time tend is calculated. The transition of the trapezoidal shape of the voltage value V shown in FIG. 9 is approximated to a rectangular shape to estimate the total amount of the voltage value V, and based on this, the radiation dose irradiated to the
一方、本実施形態の放射線画像撮影装置1では、図3や図7に示したように、各放射線検出素子7に接続された全てのバイアス線9が1本の結線10に結束されているため、上記のようにして算出される放射線の線量は、全ての放射線検出素子7、すなわち検出部P(図3参照)の全領域を対象としたものとなる。この構成により、撮影可能領域における主要被写体(関心領域)位置に依存せず、照射開始や終了を検出することが可能となる。
On the other hand, in the radiographic
しかし、放射線画像撮影において、実際に被写体が撮影される領域は、検出部Pの中央部を含む領域である場合が多い。そこで、当該領域における検出精度を上げるため、検出部Pの中央部を含む領域に照射される放射線の線量を検出するために、例えば図10に示すように、二次元状に設けられた放射線検出素子7のうち、被写体を透過した放射線が照射される検出部Pの中央部に存在する放射線検出素子7に接続された各バイアス線9aを、他の領域の放射線検出素子7に接続された各バイアス線9bとは別に結線10aに結束するように構成することが可能である。
However, in radiographic image capturing, the region where the subject is actually captured is often a region including the central portion of the detection unit P. Therefore, in order to increase the detection accuracy in the region, in order to detect the dose of radiation irradiated to the region including the central portion of the detection unit P, for example, radiation detection provided in a two-dimensional manner as shown in FIG. Among the
そして、結線10aに照射検出手段42を設けて、上記のように電圧値Vを出力させることで、検出部Pの中央部に照射された放射線の線量を算出することができる。このように構成すれば、最終的に生成される放射線画像において、被写体に関する有効な情報が撮影される可能性が高い検出部Pの中央部における放射線の線量に即して画像データFa〜Fm+1を補正することが可能となり、より的確な放射線画像を生成することが可能となる。
Then, by providing the irradiation detection means 42 in the
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1によれば、放射線や放射線から変換された電磁波の照射を受けると、各放射線検出素子7中で電子正孔対が発生し、一方の電荷は放射線検出素子7内に蓄積されて画像データとして読み出されるが、それと等量の他方の電荷がバイアス線9に流れ出すことを利用して、このバイアス線9やそれらを結束した結線10に流れ出す電荷による電流を検出することで、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成した。
As described above, according to the
そのため、放射線画像撮影装置1に既に設けられているバイアス線9や結線10を用い、それに抵抗や差動アンプ等を設けるだけでバイアス線9や結線10に流れ出す電流を的確に検出して、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を検出することができるため、放射線センサ等の装置を放射線画像撮影装置1内に新たに設ける必要がない。そのため、放射線画像撮影装置1が大型化することを的確に防止しつつ、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となる。
Therefore, by using the
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1によれば、例えば放射線検出素子7等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングに関係なく画像データの読み出しタイミングを任意に設定することが可能となる。また、上記のように、放射線の照射の開始や停止を的確に検出できるため、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム(およびその次のフレーム)を的確に特定できる。
In addition, according to the radiographic
そのため、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、しかも、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム(およびその次のフレーム)を的確に特定し、画像データを保存すべきフレームを的確に設定して、有効な放射線画像を生成することが可能となる。 Therefore, there is no need to control the timing of radiation irradiation and image data read timing, and the frame where radiation irradiation has started and the frame where radiation irradiation has stopped (and the next frame) It is possible to accurately identify and accurately set a frame in which image data is to be stored to generate an effective radiation image.
また、前述したように、放射線画像撮影装置1に放射線センサ等の装置を設けると、放射線センサに放射線が照射されるように放射線画像撮影装置1を配置することが必要となり、また、放射線画像撮影装置1の検出部Pにおける撮影可能領域のどの領域に関心領域(撮影対象とする被写体の部位)を設定するかについても制約が生じる。
Further, as described above, when a device such as a radiation sensor is provided in the radiation
しかし、本実施形態のようにバイアス線9や結線10に流れ出す電荷による電流を検出して、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することで、放射線センサを設ける必要がなくなり、放射線の照射開始および停止が、放射線画像撮影装置1の配置や、放射線画像撮影装置1の検出部Pの撮影可能領域における被写体位置(関心領域)に依存することなく検出可能になるので、撮影の自由度を狭めることがなく、可搬型の放射線画像撮影装置1の特徴を維持できる。
However, as in the present embodiment, the radiation sensor is configured by detecting the current due to the charge flowing out to the
なお、取得された各フレームごとの画像データFa〜Fm+1とを加算して算出された放射線検出素子7ごとの画像データに対しては、通常の画像処理と同様に、オフセット補正処理やゲイン補正処理等が行われて、最終的な放射線画像が生成される。
Note that, for the image data for each
また、本実施形態では、放射線検出素子7等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたことを契機として、画像データの読み出し動作を開始させ、各フレームごとの読み出し処理を繰り返す場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、この他にも、例えば、外部装置(例えば後述する放射線画像撮影システム50におけるコンソール58やスイッチ手段55、ストローク検出手段60等)から送信される信号を受信することを契機としたり、放射線技師等の操作者の手動による操作を契機として、上記の処理を行うように構成することも可能である。
Further, in the present embodiment, a case has been described in which the image data reading operation is started and the reading process is repeated for each frame when the power supply state with respect to the
[放射線画像撮影システム]
上記の実施形態の放射線画像撮影装置1では、放射線画像撮影装置1の制御手段22で放射線の照射が開始されたフレームや照射が終了したフレームの次のフレーム(第m+1フレーム)等を特定し、各フレームで読み出された画像データFa〜Fm+1を加算して、放射線検出素子7ごとの画像データを算出する場合について説明した。
[Radiation imaging system]
In the radiographic
しかし、放射線画像撮影装置1から各フレームごとの画像データFa〜Fm+1等をコンソール等の外部の再構成装置に送信して、再構成装置で各フレームで読み出された画像データFa〜Fm+1を加算して、放射線検出素子7ごとの画像データを算出するように構成することも可能である。そこで、以下、そのように構成された放射線画像撮影システムの実施形態について説明する。
However, the image data Fa to Fm + 1 or the like for each frame is transmitted from the radiation
図11は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。本実施形態の放射線画像撮影システム50は、例えば、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、放射線画像として医療用の診断画像を撮影するシステムとして採用することができる。
FIG. 11 is a diagram illustrating an overall configuration of the radiographic image capturing system according to the present embodiment. The
放射線画像撮影システム50は、図11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、放射線技師や医師等の操作者が被写体に照射する放射線の制御や取得した放射線画像の画像処理等の種々の操作を行う前室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ことも多い。
As shown in FIG. 11, the
本実施形態では、撮影室R1には、前述した放射線画像撮影装置1(可搬型放射線画像撮影装置1)を装填可能なブッキー装置51や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないX線管球を備える放射線発生装置52、放射線画像撮影装置1とコンソール58とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ53を備えた無線アクセスポイント(基地局)54等が設けられている。
In the present embodiment, in the imaging room R1, a
また、前室R2には、放射線発生装置52からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段55等を備えた放射線の照射を制御する操作卓56や、放射線画像撮影装置1に内蔵された後述するタグを検出するタグリーダ57、放射線画像撮影システム50全体の制御を行うコンソール58が設けられている。コンソール58は、本発明における再構成装置としても機能し、また、コンソール58には、ハードディスク等で構成された記憶手段59が接続されている。
Further, in the front chamber R2, an
放射線画像撮影装置1の構成については前述したとおりであるが、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、さらに下記の構成を有していることが好ましい。
Although the configuration of the radiographic
具体的には、放射線画像撮影装置1内には、図示しないタグが内蔵されている。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おり、タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線画像撮影装置1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。なお、固有情報には、例えば当該放射線画像撮影装置1に割り当てられた識別情報としてのカセッテIDやシンチレータの種類情報、サイズ情報、解像度等が含まれている。
Specifically, a tag (not shown) is incorporated in the radiation
また、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、従来のスクリーン/フィルム用のカセッテにおけるJIS Z 4905(対応する国際規格はIEC 60406)に準拠する寸法で構成されている。すなわち、放射線入射方向の厚さは15mm+1mm〜15mm−2mmの範囲内に形成され、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(半切サイズ)等のものが用意されている。
Moreover, in this embodiment, the
このように、本実施形態では、放射線画像撮影装置1はスクリーン/フィルム用のカセッテに関するJIS規格に準拠して形成されているため、同様にJIS規格に準拠して形成されるCRカセッテを装填可能なCRカセッテ用のブッキー装置51に装填して用いることができるようになっている。
Thus, in this embodiment, since the
なお、本発明は、放射線画像撮影装置1が上記のようにJIS規格に準拠して形成される場合や、また、ブッキー装置51としてCRカセッテ用のブッキー装置51を用いる場合に限定されない。しかし、ブッキー装置51としてCRカセッテ用のブッキー装置51を用いれば、FPDとしての放射線画像撮影装置1と従来のCRカセッテとのいずれをもブッキー装置51に装填して放射線画像撮影を行うことも可能となる。
In addition, this invention is not limited to the case where the
一方、放射線画像撮影装置1は、ブッキー装置51に装填されない、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。すなわち、放射線画像撮影装置1を単独の状態で例えば撮影室R1内に設けられた支持台や図11に示すように臥位撮影用のブッキー装置51B等に配置してその放射線入射面R(図1参照)上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。
On the other hand, the radiographic
この場合、例えばポータブルの放射線発生装置52B(図11参照)等から、被写体を介して放射線画像撮影装置1に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。
In this case, for example, radiographic imaging is performed by irradiating the
ブッキー装置51には、放射線画像撮影装置1を所定の位置に保持するためのカセッテ保持部51aが設けられており、カセッテ保持部51aに放射線画像撮影装置1が装填できるようになっている。また、本実施形態では、ブッキー装置51として、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bとがそれぞれ設けられている。
The
なお、立位撮影用のブッキー装置51Aや臥位撮影用のブッキー装置51Bにおいて、例えばそれら自体の位置調整やブッキー装置本体に対するカセッテ保持部51aの高さ調整等を適宜行うこと等が可能とされていることは、公知のブッキー装置と同様である。
It should be noted that in the
撮影室R1には、被写体を介して放射線画像撮影装置1に放射線を照射するX線管球を備える放射線発生装置52が少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置51A、51Bに対して1つの放射線発生装置52Aが共用されるようになっている。なお、各ブッキー装置51A、51Bに、別々の放射線発生装置を対応付けて設けるように構成することも可能である。
The imaging room R1 is provided with at least one
放射線発生装置52Aは、例えば撮影室R1の天井からつり下げられて配設されるようになっており、撮影時には後述する操作卓56からの指示に基づいてセットアップされ、図示しない移動手段により所定の位置にまで移動され、放射線の照射方向が所定の方向を向くようにその向きが調整されるようになっている。
The
また、本実施形態では、立位撮影用のブッキー装置51Aや臥位撮影用のブッキー装置51Bには対応付けられていないポータブルの放射線発生装置52Bも設けられており、ポータブルの放射線発生装置52Bは、撮影室R1内の任意の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。
In the present embodiment, a portable
なお、本実施形態では、ポータブルの放射線発生装置52Bも、操作卓56からの指示に基づいてセットアップされるようになっているが、この他にも、例えば、操作者が手動でセットアップしたり、放射線画像撮影装置1からポータブルの放射線発生装置52Bに無線信号を送信してセットアップするように構成することも可能である。
In the present embodiment, the portable
放射線発生装置52のX線管球としては、回転陽極X線管球が好ましく用いられる。X線管球は、陰極から放射される電子線を陽極に衝突させることで放射線を発生させるように構成されている場合が多いが、電子線が陽極の同じ位置に衝突し続けると、熱の発生等で陽極が損傷する。そのため、回転陽極X線管球では、陽極を回転させて電子線が衝突する位置が同じ位置にならないようにすることで、陽極の長寿命化が図られるようになっている。
As the X-ray tube of the
また、撮影室R1内の一角には、放射線画像撮影装置1と、コンソール58やスイッチ手段55等とが無線通信する際に、これらの通信を中継する無線アンテナ53を備えた無線アクセスポイント54が設置されている。
In addition, a
なお、図11では、無線アクセスポイント54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、放射線画像撮影装置1のアンテナ装置39等と無線通信が可能な適宜の位置に設置される。また、本実施形態では、無線アクセスポイント54は各ブッキー装置51A、51Bとケーブル等で接続されており、ブッキー装置51A、51Bやそれに装填された放射線画像撮影装置1とコンソール58等との通信を有線方式でも行うことができるようになっている。
Note that FIG. 11 shows a case where the
一方、前室R2には、放射線発生装置52からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段55を備えた操作卓56が設けられている。なお、図9では、操作卓56とスイッチ手段55とが別体のように記載されており、実際にも、それらを別体として設け、スイッチ手段55を放射線技師等の操作者が操作し易い位置に配置される場合もあるが、それらが一体的に、すなわち操作卓56にスイッチ手段55が設けられる場合もある。
On the other hand, the front room R2 is provided with an
操作卓56は、汎用のCPU(Central Processing Unit)を備えるコンピュータや専用のプロセッサ(processor)を備えるコンピュータ等で構成されている。本実施形態では、操作卓56は、スイッチ手段55や放射線発生装置52と接続されるとともに、コンソール58にも接続されている。
The
スイッチ手段55は、図示しないボタンがそのストローク方向に半分程度押し込まれると(すなわち、いわゆる半押しされると)、操作卓56に起動信号を送信し、操作卓56から指定された放射線発生装置52に起動信号が送信されると、当該放射線発生装置52のX線管球の陽極の回転が開始されて放射線発生装置52が起動されるようになっている。
The switch means 55 transmits a start signal to the
そして、その後、1秒程度の時間をおいて、スイッチ手段55のボタンがさらに押し込まれてそのストローク方向に全部押し込まれると(すなわち、いわゆる全押しされると)、スイッチ手段55は操作卓56に照射信号を送信し、操作卓56から指定された放射線発生装置52に対して照射信号が送信されると、当該放射線発生装置52のX線管球から放射線が照射されるようになっている。
Then, after a period of about 1 second, when the button of the switch means 55 is further pushed in and is pushed in all in the stroke direction (that is, when it is fully pushed), the switch means 55 is placed on the
また、スイッチ手段55には、ボタンの半押しや全押しの状態を検出して、検出信号をコンソール58に送信するストローク検出手段60が取り付けられている。なお、ストローク検出手段60を設けずに、スイッチ手段55から操作卓56に起動信号等を送信する際にそれらの信号をコンソール58にも送信するように構成することも可能である。
The switch means 55 is provided with a
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撮影装置1と情報をやりとりするタグリーダ57(図9参照)が設置されている。タグリーダ57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や撮影室R1に入室し或いは退室する放射線画像撮影装置1を検出するようになっている。
In the vicinity of the entrance of the front chamber R2, a tag reader 57 (see FIG. 9) for exchanging information with the
そして、タグリーダ57は、検出した放射線画像撮影装置1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58に送信するようになっている。
The
また、前室R2には、コンソール58が設けられている。コンソール58は、図示しないCPUやROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータで構成されており、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てプログラムに従って各種処理を実行して、前述したように放射線画像撮影システム50全体の制御を行うようになっている。
A
コンソール58には、前述した無線アクセスポイント54や操作卓56、タグリーダ57、記憶手段59、スイッチ手段55に取り付けられたストローク検出手段60等が接続されており、また、無線アクセスポイント54を介して立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置51A、51B等が接続されている。
The
また、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等からなる表示画面58aが設けられており、その他、キーボードやマウス等の図示しない入力手段が接続されている。
The
コンソール58は、前述したようにタグリーダ57が検出した放射線画像撮影装置1のカセッテIDを含む固有情報が送信されてくると、記憶手段59に登録されている、撮影室R1内等に存在する放射線画像撮影装置1のリストを参照するようになっている。そして、コンソール58は、送信されてきた固有情報が記憶手段59に登録されていなければ、当該放射線画像撮影装置1が新たに撮影室R1や前室R2内に持ち込まれたものとしてその放射線画像撮影装置1のカセッテID等を上記のリストに追加して記憶手段59に登録する。
When the
また、送信されてきた固有情報が既に記憶手段59に登録されているものであれば、当該放射線画像撮影装置1が撮影室R1や前室R2内から持ち出されたものとしてその放射線画像撮影装置1のカセッテID等を上記のリストから抹消する。このようにして、コンソール58は、撮影室R1内等に持ち込まれ或いは持ち出される放射線画像撮影装置1を把握して記憶手段59上で管理するようになっている。
If the transmitted unique information is already registered in the storage means 59, the radiographic
本実施形態では、コンソール58は、表示画面58a上に表示された放射線画像撮影装置1のアイコンをクリックする等の操作者の入力操作によって指定された放射線画像撮影装置1に対して、無線アクセスポイント54を介して切り替え信号を送信することができるようになっている。
In the present embodiment, the
そして、前述したように、放射線画像撮影装置1は、切り替え信号を受信すると、放射線検出素子7等に対する電力供給状態がスリープモードであれば撮影可能モードに切り替えて、放射線検出素子7等に電力を供給して放射線画像撮影が可能な状態に覚醒させる。また、放射線画像撮影装置1は、放射線検出素子7等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられると、画像データの読み出し動作を開始し、各フレームごとの読み出し処理を繰り返すようになっていることは前述したとおりである。
As described above, when the
なお、このように、放射線画像撮影装置1を、コンソール58から送信された切り替え信号により撮影可能モードに切り替えられると同時に画像データの読み出し動作を開始するように構成することも可能であるが、前述した操作卓56のスイッチ手段55のボタンが半押しされ、放射線発生装置52に起動信号が送信された段階で、放射線画像撮影装置1で画像データの読み出し動作を開始するように構成することも可能である。
As described above, the
この場合、コンソール58は、操作卓56のスイッチ手段55のボタンが半押しされたことを検出したストローク検出手段60から検出信号を受信したり、スイッチ手段55から起動信号を受信すると、無線アクセスポイント54を介して放射線画像撮影装置1に信号を送信して、放射線画像撮影装置1に画像データの読み出し動作を開始させる。
In this case, when the
放射線画像撮影装置1が撮影可能モードに切り替えられて画像データの読み出し動作が開始された後、長い時間が経過してから放射線発生装置52から放射線が照射されると、放射線画像撮影装置1のバッテリ40が消耗してしまう場合がある。しかし、このように、放射線発生装置52に起動信号が送信された段階で放射線画像撮影装置1で画像データの読み出し動作を開始するように構成すれば、スイッチ手段55のボタンが半押しされた後、全押しされて放射線が照射されるまでの時間は前述したように1秒程度であるため、放射線画像撮影装置1のバッテリ40の消耗を防止することが可能となる。
After the radiation
しかし、例えば図12に示す放射線画像撮影システム70のように、コンソール58等が撮影室R1の前室R2に設けられていない場合も少なくなく、また、図示を省略するが、1つのコンソール58で複数の撮影室R1での放射線画像撮影を管理するように構成されていたり、複数のコンソール58と複数の撮影室R1とがネットワーク等を介して接続されているような場合もある。
However, there are many cases where the
このようにコンソール58が前室R2に設けられていない場合には、図12に示すように、ストローク検出手段60やスイッチ手段55を無線アクセスポイント54に接続して検出信号や起動信号を放射線画像撮影装置1に直接送信するように構成することが可能である。
If the
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の再構成装置としてのコンソール58における処理について説明し、あわせて放射線画像撮影システム50の作用について説明する。
Next, processing in the
本実施形態では、コンソール58は、上記のようにして、指定した放射線画像撮影装置1に対して、放射線検出素子7等に対する電力供給状態を撮影可能モードに切り替える切り替え信号や、ストローク検出手段60からの検出信号、スイッチ手段55からの起動信号等の信号を送信して、画像データの読み出し動作を開始させて、図8に示したように、各フレームごとの読み出し処理を繰り返させる。
In the present embodiment, as described above, the
そして、放射線画像撮影が行われ、放射線発生装置52から放射線の照射が開始されると、放射線画像撮影装置1では、上記のように、放射線の照射開始時刻tstartと照射終了時刻tendとを検出して記憶し、それらの時刻tstart、tendの情報とともに、放射線の照射が開始されたことが検出されたフレームから放射線の照射が終了したことが検出されたフレーム(第mフレーム)の次のフレーム(第m+1フレーム)までの各フレームごとの画像データFa〜Fm+1をコンソール58に送信する。また、照射検出手段で、照射された放射線の線量を検出していれば、その情報もあわせて送信する。
When radiation imaging is performed and radiation irradiation is started from the
なお、各フレームごとの画像データFa〜Fm+1をコンソール58に送信すると、データ送信のための電力を消耗してしまう可能性があるため、放射線画像撮影装置1で各フレームごとの画像データFa〜Fm+1を加算して、放射線検出素子7ごとの各合計値をコンソール58に送信するように構成してもよい。
Note that if the image data Fa to Fm + 1 for each frame is transmitted to the
コンソール58は、放射線画像撮影装置1から画像データFa〜Fm+1等が送信されてくると、それらを放射線検出素子7ごとに加算し、その各合計値を放射線検出素子7ごとの画像データとして算出して記憶手段59に記憶させる。また、放射線画像撮影装置1で加算処理を行う場合には、放射線画像撮影装置1から送信されてきた放射線検出素子7ごとの各合計値を放射線検出素子7ごとの画像データとして記憶手段59に記憶させる。
When the
そして、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から照射された放射線の線量の情報が送信されてくれば、その線量に応じてゲイン補正値を修正する等して、ゲイン補正処理やオフセット補正処理等の画像処理を行って、最終的な放射線画像を生成する。
And if the information of the dose of the radiation irradiated from the
また、放射線画像撮影装置1の照射検出手段で、放射線の照射の開始と終了のみが検出され、照射された放射線の線量を検出できない場合には、コンソール58は、放射線発生装置52や操作卓56等から入手した照射開始時刻tstartと照射終了時刻tendの情報、および放射線画像撮影装置1の放射線入射面Rに照射されるように設定された放射線の時間あたりの線量に基づいて、放射線画像撮影装置1に照射された放射線の線量を算出するように構成することが可能である。
When the irradiation detection unit of the
なお、放射線画像撮影における撮影対象である被写体の性状に応じて被写体で吸収される放射線の線量が変わる場合がある。そのため、例えば、被写体である患者の身体の撮影部位や、患者の体重(すなわち皮下脂肪の量)等の患者の身体の情報に基づいて放射線画像撮影装置1の放射線入射面Rに到達する放射線の単位時間あたりの線量を修正し、修正された放射線の単位時間あたりの線量に基づいて放射線画像撮影装置1に照射された放射線の線量を算出することが可能である。
Note that the dose of radiation absorbed by the subject may vary depending on the nature of the subject that is the subject of radiographic imaging. Therefore, for example, the radiation of the radiation that reaches the radiation incident surface R of the
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50によれば、上記の放射線画像撮影装置1の実施形態の場合と同様に、放射線や放射線から変換された電磁波の照射を受けると、放射線画像撮影装置1の各放射線検出素子7中で電子正孔対が発生し、一方の電荷は放射線検出素子7内に蓄積されて画像データとして読み出されるが、それと等量の他方の電荷がバイアス線9に流れ出すことを利用して、このバイアス線9やそれらを結束した結線10に流れ出す電荷による電流を検出することで、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成した。
As described above, according to the radiographic
そのため、放射線画像撮影装置1に既に設けられているバイアス線9や結線10を用い、それに抵抗や差動アンプ等を設けるだけでバイアス線9や結線10に流れ出す電流を的確に検出して、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を検出することができるため、放射線センサ等の装置を放射線画像撮影装置1内に新たに設ける必要がない。そのため、放射線画像撮影装置1が大型化することを的確に防止しつつ、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を的確に検出することが可能となる。
Therefore, by using the
また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1によれば、例えば放射線検出素子7等に対する電力供給状態が撮影可能モードに切り替えられたこと等を契機として、画像データの読み出し動作を開始させることで、放射線の照射タイミングに関係なく画像データの読み出しタイミングを任意に設定することが可能となる。また、上記のように、放射線の照射の開始や停止を的確に検出できるため、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム(およびその次のフレーム)を的確に特定できる。
In addition, according to the radiographic
そのため、放射線の照射タイミングと画像データの読み出しタイミングとのタイミング制御を行う必要がなく、しかも、放射線の照射が開始されたフレームや、放射線の照射が停止されたフレーム(およびその次のフレーム)を的確に特定し、画像データを保存すべきフレームを的確に設定して、有効な放射線画像を生成することが可能となる。 Therefore, there is no need to control the timing of radiation irradiation and image data read timing, and the frame where radiation irradiation has started and the frame where radiation irradiation has stopped (and the next frame) It is possible to accurately identify and accurately set a frame in which image data is to be stored to generate an effective radiation image.
また、前述したように、放射線画像撮影装置1に放射線センサ等の装置を設けると、放射線センサに放射線が照射されるように放射線画像撮影装置1を配置することが必要となり、また、放射線画像撮影装置1の検出部Pにおける撮影可能領域のどの領域に関心領域(撮影対象とする被写体の部位)を設定するかについても制約が生じる。
Further, as described above, when a device such as a radiation sensor is provided in the radiation
しかし、本実施形態の放射線画像撮影システム50の放射線画像撮影装置1のように、バイアス線9や結線10に流れ出す電荷による電流を検出して、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することで、放射線センサを設ける必要がなくなり、放射線の照射開始および停止が、放射線画像撮影装置1の配置や、放射線画像撮影装置1の検出部Pの撮影可能領域における被写体位置(関心領域)に依存することなく検出可能になるので、撮影の自由度を狭めることがなく、可搬型の放射線画像撮影装置1の特徴を維持できる。
However, like the
なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be changed as appropriate.
1 放射線画像撮影装置(可搬型放射線画像撮影装置)
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ素子)
9 バイアス線
14 逆バイアス電源
15 走査駆動回路
17 読み出し回路
22 制御手段
23 記憶手段
39 アンテナ装置(通信手段)
40 バッテリ
42 照射検出手段
50、70 放射線画像撮影システム
52 放射線発生装置
58 コンソール(再構成手段)
Fa〜Fm、Fm+1 画像データ
m 第mフレーム(放射線の照射が終了したフレーム)
m+1 第m+1フレーム(第mフレームの次のフレーム)
r 領域
1 Radiographic imaging device (portable radiographic imaging device)
5 Scanning
9
40
Fa to Fm, Fm + 1 Image data m The m-th frame (the frame where radiation irradiation has ended)
m + 1 m + 1 frame (next frame after m frame)
r region
Claims (8)
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記放射線検出素子の全てから出力される1画面分の前記画像データを読み出す期間を1フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する制御手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
を備え、
前記照射検出手段は、前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出することを特徴とする可搬型放射線画像撮影装置。 A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged to cross each other;
A radiation detection element that is provided two-dimensionally in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, and generates a charge according to the dose of irradiated radiation;
A scanning drive circuit for sequentially switching the scanning lines to which a voltage for signal readout is applied;
A switch element connected to each of the scanning lines and for discharging the charge accumulated in the radiation detection element to the signal line when the signal readout voltage is applied;
A readout circuit that reads out the charge from the radiation detection element via the signal line and converts the charge into image data for each radiation detection element;
Irradiation detecting means for detecting the start and end of radiation irradiation;
When the period for reading out the image data for one screen output from all of the radiation detection elements is one frame, each frame from the frame where the radiation irradiation is started to the frame after the radiation irradiation is completed Control means for calculating image data for each radiation detection element based on each image data read for each frame;
A reverse bias power source for applying a reverse bias voltage to each radiation detection element via a bias line connected to each radiation detection element;
With
The irradiation detection means detects a current flowing through the bias line, and detects the start and end of the irradiation of the radiation based on the increase and decrease of the current.
前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に設けられ、照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子と、
信号読み出し用の電圧を印加する前記各走査線を順次切り替える走査駆動回路と、
前記各走査線に接続され、前記信号読み出し用の電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ素子と、
前記信号線を介して前記放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し回路と、
前記放射線検出素子の全てから出力される1画面分の前記画像データを読み出す期間を1フレームとするとき、放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データを、前記放射線検出素子ごとに記憶する記憶手段と、
前記各放射線検出素子に接続されたバイアス線を介して前記各放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電源と、
前記バイアス線を流れる電流を検出し、前記電流の増加および減少に基づいて前記放射線の照射の開始および終了を検出する照射検出手段と、
前記各画像データを送信可能な通信手段と、
前記各部材に電力を供給するバッテリと、
を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線発生装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置から送信された、前記放射線の照射が開始されたフレームから放射線の照射が終了したフレームの次のフレームまでの各フレームごとに読み出された前記各画像データに基づいて放射線検出素子ごとの画像データを算出する再構成装置と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。 A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged to cross each other;
A radiation detection element that is provided two-dimensionally in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines, and generates a charge according to the dose of irradiated radiation;
A scanning drive circuit for sequentially switching the scanning lines to which a voltage for signal readout is applied;
A switch element connected to each of the scanning lines and for discharging the charge accumulated in the radiation detection element to the signal line when the signal readout voltage is applied;
A readout circuit that reads out the charge from the radiation detection element via the signal line and converts the charge into image data for each radiation detection element;
When the period for reading out the image data for one screen output from all of the radiation detection elements is one frame, each frame from the frame where the radiation irradiation is started to the frame after the radiation irradiation is completed Storage means for storing each image data read for each frame for each radiation detection element;
A reverse bias power source for applying a reverse bias voltage to each radiation detection element via a bias line connected to each radiation detection element;
Irradiation detecting means for detecting a current flowing through the bias line and detecting the start and end of the irradiation of the radiation based on the increase and decrease of the current;
Communication means capable of transmitting each of the image data;
A battery for supplying power to each member;
A portable radiographic imaging device comprising:
A radiation generator for emitting radiation to the portable radiographic imaging device;
Based on the image data read from the portable radiographic imaging device and read out for each frame from the frame where radiation irradiation is started to the next frame after radiation irradiation is completed. A reconstruction device that calculates image data for each radiation detection element;
A radiographic imaging system comprising:
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