JP2011255020A - 放射線撮影装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】動画撮影時に、静止画撮影を行い、さらに動画撮影を繰り返し行う放射線画像の撮影の際に、同期がずれることなく、動画を連続的に取得しながら、その間に、高画質の静止画を取得する放射線検出装置を提供する。
【解決手段】放射線検出器から動画撮影モードの周期Tck(Ts+Tr)で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の蓄積時間Tstと読取時間Trdの合成時間(Ts+Trd)が、動画撮影モードの周期Tckの整数倍(Ts+Trd=Tc×n、nは、2以上の整数)になるように、前記静止画信号を取得するタイミングを制御する。
【選択図】図5
【解決手段】放射線検出器から動画撮影モードの周期Tck(Ts+Tr)で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の蓄積時間Tstと読取時間Trdの合成時間(Ts+Trd)が、動画撮影モードの周期Tckの整数倍(Ts+Trd=Tc×n、nは、2以上の整数)になるように、前記静止画信号を取得するタイミングを制御する。
【選択図】図5
Description
この発明は、被写体を透過した放射線を検出し、検出した前記放射線を、画像情報を持つ信号電荷に変換する放射線検出器を有し、動画及び静止画を取得可能な放射線撮影装置及び方法に関する。
医療分野において、被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記放射線を放射線検出器に導いて放射線画像情報を撮影する放射線画像撮影システムが広汎に使用されている。前記放射線検出器としては、前記放射線画像情報が露光記録される従来からの放射線フイルムや、蛍光体に前記放射線画像情報としての放射線エネルギを蓄積し、励起光を照射することで前記放射線画像情報を輝尽発光光として取り出すことのできる蓄積性蛍光体パネルが知られている。これらの放射線検出器は、前記放射線画像情報が記録された放射線フイルムを現像装置に供給して現像処理を行い、あるいは、前記蓄積性蛍光体パネルを読取装置に供給して読取処理を行うことで、可視画像を得ることができる。
一方、手術時、造影撮影時、あるいは骨折等の治療時等においては、患者に対して迅速且つ的確な処置を施すため、撮影後の放射線検出器から直ちに放射線画像情報を読み出して表示できることが必要である。このような要求に対応可能な放射線検出器として、放射線を直接電気信号に変換し、あるいは、放射線をシンチレータで可視光に変換した後、電気信号に変換して読み出す固体検出素子(画素という。)を用いたフラットパネルデテクタ(FPD)と称される放射線検出器が開発されている。
特許文献1に記載されているように、この放射線検出器は、医療現場では、動画(透視)撮影及び静止画(一般)撮影に供される。動画は、上述したように、血管造影装置や骨折治療時における観察等に用いられ、静止画は、該当部位の精密な画像診断に用いられる。そして、動画撮影中、精密に観察診断するために、静止画撮影を行いたい場合がある。
特許文献1には、被写体に対して弱いX線を連続的に照射しながらコマ間隔t1(t1は、例えば1/30[sec])で連続的に動画を撮影した後、所定時間t2(t2=2×t1)X線照射を止めた後、X線強度を、極めて短い時間tshort(tshort<<t1)、例えば10倍程度に上げて静止画撮影を行い、さらに、所定時間t3(t3=3×t1−tshort)X線照射を止めた後、弱いX線を連続的に照射しながら再びコマ間隔t1で動画撮影を行う放射線撮影装置が記載されている。
特許文献1には、このように制御することにより、動画撮影をした後の静止画画像に動画画像のゴーストが残ることがなく、静止画撮影をした後の動画画像に静止画画像のゴーストが残存しないようにすることができると記載されている。
ところで、動画撮影の間に、静止画撮影を挟んで行う場合、動画撮影時における放射線検出器を構成する画素へのX線の蓄積時間及び前記画素からの読出時間、並びに静止画撮影時における前記画素へのX線の蓄積時間及び前記画素からの読出時間の規定が必要となるが、これらの点について、特許文献1には、何も規定されていない。
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、動画撮影時に、静止画撮影を行い、さらに動画撮影を繰り返し行う放射線画像の撮影の際に、同期がずれることなく、動画を連続的に取得しながら、その間に、高画質の静止画を取得することを可能とする放射線撮影装置及び方法を提供することを目的とする。
この発明に係る放射線撮影装置は、行列状に配置され、放射線を信号電荷に変換して蓄積するとともに、蓄積された信号電荷を動画信号又は静止画信号として出力する画素を備える放射線検出器と、少なくとも前記放射線を前記信号電荷に変換して蓄積する蓄積時間、及び蓄積された信号電荷を読み取る読取時間を制御して、前記放射線検出器を、動画撮影モード又は静止画撮影モードに切り替える検出器制御部とを備え、前記検出器制御部は、前記放射線検出器から前記動画撮影モードの周期で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の前記蓄積時間と前記読取時間の合成時間が、前記動画撮影モードの周期の整数倍になるように、前記静止画信号を取得するタイミングを制御することを特徴とする。
この発明によれば、前記放射線検出器から前記動画撮影モードの周期で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の前記蓄積時間と前記読取時間の合成時間を、前記動画撮影モードの周期の整数倍として、前記静止画信号を取得するようにタイミングを制御するようにしているので、動画撮影時に、静止画撮影を行い、さらに動画撮影を繰り返し行う放射線画像の撮影の際に、同期がずれることなく、動画を連続的に取得しながら、その間に、高画質の静止画を取得することができる。
この場合において、前記検出器制御部は、前記動画信号を、ビニング処理により取得することで、SN比の高い動画を取得することができる。
なお、さらに、表示装置を有し、前記表示装置上に、前記動画信号による動画と前記静止画信号による静止画とを同時に表示するようにすることで、動画と静止画を同時に見ることができる。
この発明に係る放射線撮影方法は、行列状に配置され、放射線を信号電荷に変換して蓄積するとともに、蓄積された信号電荷を動画信号又は静止画信号として出力する画素を備える放射線検出器に対して、少なくとも前記放射線を前記信号電荷に変換して蓄積する蓄積時間、及び蓄積された信号電荷を読み取る読取時間を制御し、前記放射線検出器を、動画撮影モード又は静止画撮影モードに切り替える検出器制御部による放射線撮影方法において、前記放射線検出器から前記動画撮影モードの周期で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の前記蓄積時間と前記読取時間の合成時間を、前記動画撮影モードの周期の整数倍に設定する過程と、設定された前記動画撮影モードの周期の整数倍の周期により、前記静止画信号を取得するようにタイミングを制御する過程と、を有することを特徴とする。
この発明によれば、前記放射線検出器から前記動画撮影モードの周期で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の前記蓄積時間と前記読取時間の合成時間が、前記動画撮影モードの周期の整数倍になるように設定し、設定された前記動画撮影モードの周期の整数倍の周期により、前記静止画信号を取得するようにタイミングを制御するようにしているので、動画撮影時に、静止画撮影を行い、さらに動画撮影を繰り返し行う放射線画像の撮影の際に、同期がずれることなく、動画を連続的に取得しながら、その間に、高画質の静止画を取得することができる。
この発明によれば、動画撮影時に、静止画撮影を行い、さらに動画撮影を繰り返し行う放射線画像の撮影の際に、同期がずれることなく、動画を連続的に取得しながら、その間に、高画質の静止画を取得することができる。
以下、この発明の一実施形態に係る放射線撮影装置を含む放射線撮影システムについて、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、この実施形態に係る放射線撮影システム10(以下、「撮影システム10」という。)の構成を示している。
図2は、図1に示す放射線撮影システム10のブロック図である。
図1及び図2において、放射線Xの撮影室に設置される撮影システム10は、撮影条件に従った線量の放射線Xを患者等の被検者12に照射(曝射)する、管球保持器15内に収容された放射線源14と、被検者(被写体)12を透過した放射線Xを検出する放射線検出器16{FPD(Flat Panel Detector):平面検出器}を備える放射線検出装置18と、放射線検出装置18で検出された放射線Xに基づく放射線画像等を表示する表示装置20と、当該撮影システム10を総合的に制御する撮影制御装置22(コンソール)と、撮影制御装置22の制御下に図示しないモータ等の駆動源により管球保持器15や放射線検出装置18等を移動制御する駆動機構部23(繁雑となるので図1には記載していない。)と、を備える。駆動機構部23を通じて、管球保持器15がz方向に移動される。
なお、撮影条件とは、被検者12の撮影部位に対して、適切な線量からなる放射線Xを照射するための管電圧、管電流、照射時間等を決定するための条件であり、例えば、撮影部位、動画撮影モード又は静止画撮影モードの撮影方法等の条件を挙げることができる。
放射線検出装置18は、放射線検出器16と検出器制御部46と記憶部82と図示しないバッテリ等により一体的に構成されている。
撮影システム10において、撮影制御装置22に対して、放射線源14と、放射線検出装置18と、表示装置20と、駆動機構部23とは、無線又は有線の通信線で接続され、信号の送受信が行われる。
放射線源14は、天井11から延びた伸縮自在のアーム24に連結され、該アーム24は、撮影制御装置22の入力部86(ジョイステック等の操作レバーやスイッチ、キーボード、マウス等から構成される)を操作することで、駆動機構部23を通じて高さ方向に伸縮可能であり、撮影時において被検者12の撮影部位に応じた所望の位置に移動可能である。また、入力部86の操作により動画撮影モードと静止画撮影モードとを切り替えることができる。さらに、入力部86の操作により表示装置20上の表示形態を変更することができる。
表示装置20は自在アーム26に連結され、表示される放射線画像を医師や放射線技師(以下、医師等という。)27が容易に確認できる位置に駆動機構部23を通じてあるいは手動により移動、回転可能である。
放射線検出装置18は、被検者12を載せる撮影台28と、この撮影台28に設けられ垂直方向に延びる支柱30と、この支柱30に沿って設けられるガイドレール32と、このガイドレール32に取り付けられ高さ方向に移動可能な前記の放射線検出器16を内蔵する放射線検出ユニット34と、この撮影台28に設けられ垂直方向(z方向)に延び、被検者12を固定する衝立35と、を備える。
図3は、放射線検出器16の回路構成ブロック図である。放射線検出器16は、放射線Xを感知して電荷を発生させるアモルファスセレン(a−Se)等の物質からなる光電変換層51を行列状の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)52のアレイの上に配置した構造を有し、光電変換層51で発生した電荷を蓄積容量(蓄積部)53に蓄積した後、各行毎にTFT52を順次オンにして、電荷を画像信号として読み出す。
図3では、光電変換層51及び蓄積容量53からなる1つの画素50と1つのTFT52との接続関係のみを示し、その他の画素50の構成については省略している。なお、画素50は、タイミング動作理解の便宜のために、4×4画素として描いているが、実際上、放射線検出器16の画素数は、100万乃至200万画素程度である。
各画素50に接続されるTFT52には、行方向に平行に延びるゲート線54と、列方向に平行に延びる信号線56とが接続される。各ゲート線54は、ライン走査駆動部58に接続され、各信号線56は、読取回路を構成する可変ゲインプリアンプ(チャージアンプ)102、ビニング部104、低域通過周波数の切換可能なLPF(低域通過フィルタ)106、及びCDS(相関二重サンプリング)部108を通じてマルチプレクサ66に接続される。
可変ゲインプリアンプ102は、正入力側が接地されたオペアンプ110と、負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ112と、スイッチ116とコンデンサ114と、リセットスイッチ118とから構成され、スイッチ116はゲイン制御部120を通じて切り換えられ、リセットスイッチ118は、検出器制御部46を通じて切り換えられる。
ビニング部104は、隣り合う通信線間に接続されるスイッチ124と、通信線の途中に接続されるスイッチ122、126とから構成され、ビニング制御部128を通じて切り換えられる。
この実施形態において、動画撮影モードの読取時には、図4Aに示すように、ビニング接続とされ、静止画撮影モードの読取時には、図4Bに示すように、通常接続とされる。
図3において、LPF106は、抵抗器130と、抵抗器133と、コンデンサ134と、抵抗器130を短絡するスイッチ132とから構成され、スイッチ132は、可変LPF制御部136により切り換えられる。
CDS部108は、信号電荷の残留成分(ノイズ成分)をサンプルホールドする第1サンプルホールド回路138と、信号電荷(ノイズ成分+信号成分)をサンプルホールドする第2サンプルホールド回路140と、ノイズ成分を除去して信号成分のみの信号電荷による電圧信号を出力する差動アンプ(差動増幅器)142とから構成され、第1及び第2サンプルホールド回路138、140のサンプルタイミングは、CDS制御部144により切り換えられる。
一方、ゲート線54には、行方向に配列されたTFT52をオンオフ制御する制御信号Von(クロックφ1、φ2、φ3、φ4)、Voffがライン走査駆動部58から供給される。この場合、ライン走査駆動部58は、ゲート線54を切り替える複数のスイッチSW1と、スイッチSW1の1つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ60とを備える。アドレスデコーダ60には、検出器制御部46からアドレス信号が供給される。
上述した信号線56には、列方向に配列されたTFT52を介して各画素50の蓄積容量53に保持されている電荷が流出する。この電荷は、上述したように、読取回路を構成する可変ゲインプリアンプ102、ビニング部104、LPF106、及びCDS部108を通じて所定の電圧信号とされてマルチプレクサ66に接続される。
マルチプレクサ66は、信号線56を切り替える複数のスイッチSW2と、スイッチSW2の1つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ68とを備える。アドレスデコーダ68には、検出器制御部46からアドレス信号が供給される。
マルチプレクサ66には、検出器制御部46によりA/Dのタイミングが制御されるA/D変換器(A/D変換部)70が接続され、A/D変換器70によってデジタル信号の画像データに変換された放射線画像情報が検出器制御部46に供給される。画像データは、一旦、放射線検出器16と一体に構成された記憶部82に記憶される。
なお、スイッチング素子として機能するTFT52は、CMOS(Complementary Metal−Oxside Semiconductor)イメージセンサ等、他の撮像素子と組み合わせて実現してもよい。また、TFTで言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するCCD(Charge−Coupled Device)イメージセンサに置き換えることも可能である。
図2において、撮影制御装置22には、病院内の放射線科で取り扱われる放射線画像情報やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム(RIS)29が接続され、RIS29には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム(HIS)33が接続される。
放射線源14は、放射線Xを発生するX線管76と、放射線Xの線量(強度)と照射タイミングを制御する線源制御部80とを備える。実際上、線源制御部80の照射タイミングは、検出器制御部46及び撮影制御部90の制御下に制御される。
図2おいて、放射線源14の線源制御部80は、撮影スイッチ74がオン状態とされたことを検出すると、撮影制御装置22から供給される撮影条件に基づきX線管76を駆動し、X線管76から放射線Xを出力させる。
上述したように、放射線検出装置18は、放射線検出器16の他に検出器制御部46と記憶部82を備える。検出器制御部46は、放射線検出器16から得た画像データを取得し、記憶部82(画像メモリ)に記憶する。
撮影制御装置22は、入力部86及び撮影スイッチ74の他、撮影制御部90と記憶部94と表示部96を備える。
放射線検出装置18の記憶部82に記憶された画像データは、撮影後直ちに撮影制御装置22の記憶部94に転送され撮影制御部90により所定の画像処理が施されて表示装置20に画像データとして転送される。画像データに応じて表示装置20上に被検者12の撮影範囲に係る放射線画像が動画画像あるいは静止画画像として表示される。
この実施形態に係る撮影システム10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。
撮影制御装置22に対してRIS29を通じて撮影オーダが入るかどうかが監視され被検者情報を含む撮影オーダ(撮影条件)が入ると、撮影制御装置22の表示部96に表示される。
次いで、その撮影オーダに対応する撮影メニュー(撮影条件が全下肢撮影等)が、撮影制御部90より選択される。
このとき、撮影制御部90は、駆動機構部23を介して放射線源14を、該当位置に移動する。
次いで、被検者12を撮影台28に載せ、衝立35に位置決めし、固定ベルトで固定する。
次いで、入力部86を通じて動画撮影モードあるいは静止画撮影モード等の撮影条件が選択された後、撮影スイッチ74が押下されオン状態にされると、撮影条件に応じてX線管76が駆動され被検者12に放射線Xが照射される。
被検者12を透過した放射線Xは、放射線検出器16の各画素50で検出される。放射線Xの照射が終了すると、各画素50の電荷が読み出されA/D変換器70でデジタル化され、デジタル画像データとして記憶部82に記憶される。
次に動画撮影モードと静止画撮影モードの動作タイミングについて、図5〜図7のタイムチャートを参照して説明する。
[動画撮影モードと静止画撮影モードの両撮影モードの概括的な説明]
図5は、この実施形態に係る動画と静止画の撮影タイミングの関係を示している。
図5は、この実施形態に係る動画と静止画の撮影タイミングの関係を示している。
図5には、撮影タイミングを決定するクロックCKを描いている。クロックCKの周期は、動画撮影モード周期(クロック周期ともいう。)Tckとして、Tck=1/30[sec]=33.3[ms]に設定している。1秒当たり30コマの動画を撮影することができる。1秒当たり、10コマあるいは100コマの動画を撮影ようにすることもできる。なお、クロック周期Tckは、いわゆる映像信号の垂直同期周波数の周期に対応したものである。
最初に入力部86により動画撮影モードの指令が入ったものとすると、時点t0〜時点t4まで、動画撮影モードで4コマの動画撮影を行い、時点t4までの間に入力部86により静止画撮影モードの指令が入り、かつその指令により指定された静止画撮影時間Tsiが、Tsi=4×Tckとされていた場合、時点t4〜t8の間で静止画撮影時間Tsi=4×Tckの静止画撮影がなされ、時点t8で動画撮影モードに自動的に復帰する。
さらに、時点t9までの間に、入力部86により静止画撮影モードの指令が入り、かつその指令により指定された静止画撮影時間TsiがTsi=6×Tckとされていた場合、時点t9〜t15の間で静止画撮影時間Tsi=6×Tckの静止画撮影がなされ、時点t15にて、動画撮影モードに自動的に復帰する。
ここで、静止画撮影時間Tsiは、蓄積時間Tstと読取時間Trdの合成時間(Tsi=Tst+Trd)としてとして表されるが、その合成時間である静止画撮影時間Tsiを、動画撮影モード周期Tck(蓄積時間Ts+読取時間Tr)の整数倍となるように設定しているので、動画撮影時(時点t0〜t4又は時点t8〜t9)に、静止画撮影を行い(時点t4〜t8又は時点t9〜t15)、さらに動画撮影(時点t8〜t9又はt15〜t17)を繰り返し行う放射線画像の撮影の際に、同期がずれることなく、動画を連続的に取得しながら、その間に、動画撮影時の蓄積時間Tsより長い蓄積時間Tstで撮影された高画質の静止画を取得することができる。
なお、放射線Xは、蓄積タイミングSTの蓄積時間Ts及び蓄積時間Tstの時間より若干短い時間被検者12に対して照射され、それぞれ次に到来する読取時間Tr及び読取時間Trdの期間には被検者12に対して照射されない。放射線Xの照射タイミングは、蓄積タイミングSTに同期して制御される。
放射線Xの線量は、静止画撮影モードでは、動画撮影モードに比較して2倍以上、一般には10倍以上の大きな値とされる。
蓄積時間Ts、Tstは、動画の蓄積時間Tsが、Ts=1〜5[ms]程度に設定され、静止画の蓄積時間Tstが、Tst=20〜500[ms]程度に設定される。
読取時間Tr、Trdは、パネルサイズ、画素数等に依存して決定されるが、半切サイズ(17インチ×14インチ)では、動画の読取時間Trが、Tr=28[ms]、静止画の読取時間Trdが、Trd=180[ms]程度に設定される。
[動画撮影モードの説明]
時点t0以前に撮影制御装置22の入力部86を通じて動画撮影モードが選択されると、検出器制御部46及びビニング制御部128を通じてビニング部104は、図4Aに示すビニング処理状態に切り換えられる。同時に、動画撮影では照射量が少ないので、ゲイン制御部120を通じてスイッチ116が開かれ、可変ゲインプリアンプ102のゲインが大きくされる。リセットスイッチ118はリセット信号STのローレベルにより開放状態になっている。
時点t0以前に撮影制御装置22の入力部86を通じて動画撮影モードが選択されると、検出器制御部46及びビニング制御部128を通じてビニング部104は、図4Aに示すビニング処理状態に切り換えられる。同時に、動画撮影では照射量が少ないので、ゲイン制御部120を通じてスイッチ116が開かれ、可変ゲインプリアンプ102のゲインが大きくされる。リセットスイッチ118はリセット信号STのローレベルにより開放状態になっている。
また、動画撮影では雑音低減よりも応答性を高めることを目的とするために、可変LPF制御部136を通じてスイッチ132が閉じられ、LPF106の低域通過周波数fcは、高域側に切り替えられる。
蓄積タイミングSTに係る時点t0〜taの蓄積時間Tsの間、被検者12を透過した放射線Xが各画素50を構成する光電変換層51を通じて電荷に変換され、発生した電荷が蓄積容量53に蓄積される。
図6の動画撮影モードのタイミングに示すように、時点taで読取タイミングRE(読取時間Tr)に入り、まず、可変ゲインプリアンプ102のリセットスイッチ(RT)118が閉じられてコンデンサ112、114に蓄積されていた電荷が放電される。
次に、CDS制御部144により第1サンプルホールド回路(SH1)138が所定時間駆動されてノイズレベルがホールドされる。
次に、読出クロックφ1、φ2が同時にハイレベルとされ、図3中、上から1段目と2段目の各画素50を構成するTFT52が同時にオン状態とされ、該当する蓄積容量53から信号電荷が流れ出し、可変ゲインプリアンプ102により増幅される。
このとき、図3中、上から1段目と2段目の右側4個の画素50の増幅後の信号電荷が、図3中、右側のビニング部104で合成されるとともに、図3中、上から1段目と2段目の左側4個の画素50の増幅後の信号電荷が、図3中、左側のビニング部104で合成される。
右側のビニング部104で合成された信号電荷は、右から2番目のLPF106を通じて、右から2番目のCDS部108の駆動状態となっている第2サンプルホールド回路(SH2)140に流れ込むので、第2サンプルホールド回路140では、ノイズレベルと信号電荷が合成されたレベルがホールドされる。
同時に、左側のビニング部104で合成された信号電荷は、一番左側のLPF106を通じて、一番左のCDS部108の駆動状態となっている第2サンプルホールド回路(SH2)140に流れ込むので、第2サンプルホールド回路140では、ノイズレベルと信号電荷が合成されたレベルがホールドされる。
このとき、第1サンプルホールド回路138の出力と第2サンプルホールド回路140の出力との差電圧、すなわち、信号電圧がCDS部108を構成する差動アンプ142の出力側に表れる。
次いで、右から2番目のCDS部108の出力と一番左側のCDS部108の出力とがA/D変換器70を通じて順次A/D変換され合成され、右上側の4画素分の合成信号電荷に係るデジタル画像信号と、上左側の4画素分の合成信号電荷に係るデジタル画像信号とが、検出器制御部46を通じて記憶部82に記憶される。
以下、同様にして、時点t1の前に、読出クロックφ3、φ4が同時にハイレベルとされ、右下側の4画素分の合成信号電荷に係るデジタル画像信号と、左下側の4画素分の合成信号電荷に係るデジタル画像信号とが、検出器制御部46を通じて記憶部82に記憶される。
これにより、16個の全画素50に対応する2×2画素分のデジタル画像信号、すなわち、1コマ分の動画データを得ることができる。以下、同様にして、時点t4(図5参照)まで4コマ分の動画が得られる。
記憶部82に記憶された動画データとしてのデジタル画像信号は、撮影制御装置22の記憶部94に転送され、撮影制御部90を通じて、放射線検出器16の全画素数に対応する4×4画素分の1コマ(1画面)分の動画データに拡張(補間)され、表示装置20に映像信号として送出される。
これにより、医師27等は、表示装置20上で、例えば、図8に示すように、動画M1として観測することができる。
[静止画撮影モード]
図5に示す時点t4までの間に、撮影制御装置22の入力部86を通じて静止画撮影モードが選択されると、検出器制御部46及びビニング制御部128を通じてビニング部104は、図4Bに示す非ビニング処理状態に切り換えられる。同時に、静止画撮影では照射量が多いので飽和を避けるために、ゲイン制御部120を通じてスイッチ116が閉じられ、可変ゲインプリアンプ102のゲインが小さくされる。リセットスイッチ118はリセット信号STのローレベルにより開放状態になっている。
図5に示す時点t4までの間に、撮影制御装置22の入力部86を通じて静止画撮影モードが選択されると、検出器制御部46及びビニング制御部128を通じてビニング部104は、図4Bに示す非ビニング処理状態に切り換えられる。同時に、静止画撮影では照射量が多いので飽和を避けるために、ゲイン制御部120を通じてスイッチ116が閉じられ、可変ゲインプリアンプ102のゲインが小さくされる。リセットスイッチ118はリセット信号STのローレベルにより開放状態になっている。
また、静止画撮影では雑音を低減して画質を重視するために、可変LPF制御部136を通じてスイッチ132が開かれ、LPF106の低域通過周波数fcは、低域側に切り替えられる。
図5に示す時点t4〜tcの蓄積時間Tstの間、被検者12を透過した放射線Xが各画素50を構成する光電変換層51を通じて電荷に変換され、発生した電荷が蓄積容量53に蓄積される。
図7に示すように、時点tcで読取タイミングRE(読取時間Trd)に入り、まず、可変ゲインプリアンプ102のリセットスイッチ(RT)118が閉じられてコンデンサ112、114に蓄積されていた電荷が放電される。
次に、CDS制御部144により第1サンプルホールド回路138が所定時間駆動されてノイズレベルがホールドされる。
次に、読出クロックφ1、φ2、φ3、φ4が順次ハイレベルとされ、動画撮影モードの動作に準ずる動作が行われて16個の画素50に対応する4×4画素分のデジタル画像信号が検出器制御部46を通じて記憶部82に記憶される。
これにより、16個の全画素50に対応する4×4画素分のデジタル画像信号、すなわち、1画面分の静止画データを得ることができる。
記憶部82に記憶された静止画データとしてのデジタル画像信号は、撮影制御装置22の記憶部94に転送され、撮影制御部90を通じて表示装置20に映像信号として送出される。
これにより、医師27等は、表示装置20上で、例えば、図8に示すように、静止画SI1として観測することができる。
なお、動画M1及び静止画SI1は、その図8に示すように、縮小して動画M3及び静止画SI3として横に並べて同時に表示装置20上で表示することが可能である。また、縮小して動画M2及び静止画SI2として縦に並べて同時に表示装置20上に表示することが可能である。
[実施形態の概括的な説明]
以上説明したように上述した実施形態によれば、行列状に配置され、放射線Xを信号電荷に変換して蓄積するとともに、蓄積された信号電荷を動画信号又は静止画信号として出力する画素50を備える放射線検出器16と、少なくとも放射線Xを前記信号電荷に変換して蓄積する蓄積時間Ts、Tst、及び蓄積された信号電荷を読み取る読取時間Tr、Trdを制御して、放射線検出器16を、動画撮影モード又は静止画撮影モードに切り替える検出器制御部46とを備え、検出器制御部46は、放射線検出器16から動画撮影モードの周期Tck(Ts+Tr)で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の蓄積時間Tstと読取時間Trdの合成時間(TsT+Trd)が、動画撮影モードの周期Tckの整数倍(Ts+Trd=Tc×n、nは、2以上の整数)になるように、前記静止画信号を取得するタイミングを制御している。
以上説明したように上述した実施形態によれば、行列状に配置され、放射線Xを信号電荷に変換して蓄積するとともに、蓄積された信号電荷を動画信号又は静止画信号として出力する画素50を備える放射線検出器16と、少なくとも放射線Xを前記信号電荷に変換して蓄積する蓄積時間Ts、Tst、及び蓄積された信号電荷を読み取る読取時間Tr、Trdを制御して、放射線検出器16を、動画撮影モード又は静止画撮影モードに切り替える検出器制御部46とを備え、検出器制御部46は、放射線検出器16から動画撮影モードの周期Tck(Ts+Tr)で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の蓄積時間Tstと読取時間Trdの合成時間(TsT+Trd)が、動画撮影モードの周期Tckの整数倍(Ts+Trd=Tc×n、nは、2以上の整数)になるように、前記静止画信号を取得するタイミングを制御している。
このように制御することで、動画撮影時に、静止画撮影を行い、さらに動画撮影を繰り返し行う放射線画像の撮影の際に、同期がずれることなく、動画を連続的に取得しながら、その間に、高画質の静止画を取得することができる。
造影剤などを使用した動画撮影の際には、動画撮影及び静止画撮影の順で作業が完結するのではなく、動画撮影による診断時に、気になった箇所を静止画撮影するという手順を複数回繰り返す場合があり、この実施形態に係る放射線検出装置18を適用して好適である。
この場合において、検出器制御部46は、前記動画信号を、ビニング処理により取得するようにしているので、SN比の高い動画を取得することができる。
なお、表示装置20上に、前記動画信号による動画と前記静止画信号による静止画とを同時に表示(動画M2と静止画SI2、動画M3と静止画SI3)するようにしたので、上述した造影剤などを使用した動画撮影による診断時に、気になった箇所を静止画撮影することで、例えば、被検者12の同一位置(診察対象部位等の関心領域)等について、動画と静止画を同時に見ることができる。
なお、この発明は、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。
10…放射線撮影システム 12…被検者(被写体)
14…放射線源 16…放射線検出器
18…放射線検出装置 20…表示装置
22…撮影制御装置 46…検出器制御部
86…入力部
14…放射線源 16…放射線検出器
18…放射線検出装置 20…表示装置
22…撮影制御装置 46…検出器制御部
86…入力部
Claims (4)
- 行列状に配置され、放射線を信号電荷に変換して蓄積するとともに、蓄積された信号電荷を動画信号又は静止画信号として出力する画素を備える放射線検出器と、
少なくとも前記放射線を前記信号電荷に変換して蓄積する蓄積時間、及び蓄積された信号電荷を読み取る読取時間を制御して、前記放射線検出器を、動画撮影モード又は静止画撮影モードに切り替える検出器制御部とを備え、
前記検出器制御部は、前記放射線検出器から前記動画撮影モードの周期で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の前記蓄積時間と前記読取時間の合成時間が、前記動画撮影モードの周期の整数倍になるように、前記静止画信号を取得するタイミングを制御する
ことを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1記載の放射線撮影装置において、
前記検出器制御部は、
前記動画信号を、ビニング処理により取得する
ことを特徴とする放射線撮影装置。 - 請求項1又は2記載の放射線撮影装置において、
さらに、表示装置を有し、
前記表示装置上に、前記動画信号による動画と前記静止画信号による静止画とを同時に表示する
ことを特徴とする放射線撮影装置。 - 行列状に配置され、放射線を信号電荷に変換して蓄積するとともに、蓄積された信号電荷を動画信号又は静止画信号として出力する画素を備える放射線検出器に対して、少なくとも前記放射線を前記信号電荷に変換して蓄積する蓄積時間、及び蓄積された信号電荷を読み取る読取時間を制御して、前記放射線検出器を、動画撮影モード又は静止画撮影モードに切り替える検出器制御部による放射線撮影方法において、
前記放射線検出器から前記動画撮影モードの周期で動画信号を取得中に、静止画信号を取得する際、前記静止画信号の前記蓄積時間と前記読取時間の合成時間を、前記動画撮影モードの周期の整数倍に設定する過程と、
設定された前記動画撮影モードの周期の整数倍の周期により、前記静止画信号を取得するようにタイミングを制御する過程と、
を有することを特徴とする放射線撮影方法。
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