JP2012047584A - 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】シンチレータの劣化に起因する無駄な撮影を回避することのできる放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、およびプログラムを得る。
【解決手段】ＣＰＵ５８Ａにより、放射線が照射されることにより光を発生するシンチレータ、当該シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、および当該センサ部で発生された電荷を読み出すための薄膜トランジスタ１０が形成されたＴＦＴ基板３０を有する放射線検出器２０の予め定められた位置に設けられた歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂにより当該位置の歪み量を検出し、検出結果に基づいて前記シンチレータの劣化の度合を導出する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、およびプログラムに係り、特に、撮影対象を透過した放射線により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、およびプログラムに関する。

近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、Ｘ線等の放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されている。この放射線検出器を用いた放射線画像撮影装置は、従来のＸ線フイルムやイメージングプレートを用いた放射線画像撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。

この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。放射線画像撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部でデジタルデータに変換している。

この種の放射線画像撮影装置に関する技術として、特許文献１には、Ｘ線等の放射線を、光電変換素子を多数配列したセンサアレーを連続的に動作させることにより読み出す放射線画像撮影装置において、前記センサアレーの温度や積算駆動時間等の当該センサアレーの動作状態を検出する動作状態検出手段と、前記センサアレーから読み出される画像出力に対し、前記動作状態検出手段からの情報を入力し、残像補正を行う残像補正手段を有することを特徴とする放射線画像撮影装置が開示されている。

また、特許文献２には、複数個のエリアセンサを同一平面上に並べ、その受光面側にシンチレータを配置した放射線撮影装置であって、上記複数個のエリアセンサを全数以下の所定の個数から成るブロックに分割し、予め放射線撮影時間外に前記ブロック内の全エリアセンサの暗時出力データを放射線撮影時出力データの取得と同順序で順次読み出し保持し、前記放射線撮影直前もしくは直後の何れかに取得した前記各ブロック内の一つ以上のエリアセンサの暗時出力データもしくは前記各ブロック内の一つ以上のエリアセンサの周辺温度等の所定の条件のうち少なくとも一つを用いて、前記ブロック内の全エリアセンサの暗時出力データを調整し、前記放射線撮影時出力データを前記調整済み暗時出力データで補正する手段を備えたことを特徴とする放射線撮影装置が開示されている。

特開２００６−１３５７４８号公報 特開２００２−８５３９１号公報

ところで、前述したシンチレータを有する放射線画像撮影装置では、放射線画像の撮影面に撮影部位が押圧された状態で撮影が行われるため、シンチレータにも当該押圧に応じた歪みが発生する場合がある。これに対し、シンチレータは、歪みが発生すると劣化することが知られており、歪みが継続的や断続的に発生する場合には、劣化の度合いが徐々に大きくなる。

このように、シンチレータの劣化が進行すると、撮影によって得られた放射線画像の画質の劣化も進行するため、従来は、要求される画質が得られない無駄な撮影を行ってしまう場合がある、という問題点があった。

これに対し、上記特許文献１および特許文献２に開示されている技術では、撮影時における種々の条件に応じて放射線画像の品質を向上させることはできるものの、上記のようなシンチレータの劣化に起因する無駄な放射線画像の撮影を回避することはできない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、シンチレータの劣化に起因する無駄な撮影を回避することのできる放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の放射線画像撮影装置は、放射線が照射されることにより光を発生するシンチレータ、当該シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、および当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子が形成された基板を有する放射線検出器と、前記放射線検出器の予め定められた位置に設けられ、当該位置の歪み量を検出する歪み検出手段と、前記歪み検出手段による検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出する導出手段と、を備えている。

請求項１記載の放射線画像撮影装置によれば、放射線検出器により、放射線が照射されることによりシンチレータによって光が発生され、当該シンチレータで発生した光を受光することによりセンサ部によって電荷が発生され、当該センサ部で発生された電荷がスイッチング素子によって読み出される。

ここで、本発明では、前記放射線検出器の予め定められた位置に設けられた歪み検出手段により、当該位置の歪み量が検出され、導出手段により、前記歪み検出手段による検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合が導出される。

このように、請求項１に記載の放射線画像撮影装置によれば、シンチレータが設けられた放射線検出器の予め定められた位置の歪み量を検出し、この検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出しているので、当該劣化の度合に応じて放射線画像の撮影を行うか否かを判断することにより、シンチレータの劣化に起因する無駄な撮影を回避することができる。

なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記歪み検出手段が、前記予め定められた位置の歪みの方向をさらに検出し、前記導出手段が、前記歪み検出手段によって検出された前記歪みの方向が、前記放射線検出器による前回の撮影時に前記歪み検出手段によって検出された前記歪みの方向に対して予め定められた範囲以上ずれている場合に、当該範囲未満の場合より大きくなるように前記劣化の度合を導出してもよい。これにより、より高精度でシンチレータの劣化の度合を導出することができる。

また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記放射線検出器の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記導出手段が、前記温度検出手段によって検出された温度が高くなるほど大きくなるように前記劣化の度合を導出してもよい。これにより、より高精度でシンチレータの劣化の度合を導出することができる。

また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記歪み検出手段によって検出された歪み量が予め定められた閾値以上である期間を計時する計時手段をさらに備え、前記導出手段が、前記計時手段によって計時された期間が長くなるほど大きくなるように前記劣化の度合を導出してもよい。これにより、より高精度でシンチレータの劣化の度合を導出することができる。

また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記導出手段により導出された劣化の度合を出力する出力手段をさらに備えてもよい。これにより、ユーザにとっての利便性を、より向上させることができる。なお、上記出力手段による出力には、ディスプレイ装置等の表示装置による可視表示による出力、プリンタ等の画像形成装置による永久可視表示による出力、スピーカ等の音声発生装置による可聴表示による出力、通信装置による外部装置への出力が含まれる。

また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記歪み検出手段が、前記放射線検出器における前記シンチレータの予め定められた位置に設けられていてもよい。これにより、シンチレータの歪みに関する物理量を直接検出することができる結果、より高精度でシンチレータの劣化の度合を導出することができる。

特に、請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記歪み検出手段が、少なくとも前記シンチレータの中央部に設けられていてもよい。これにより、より高精度でシンチレータの劣化の度合を導出することができる。

また、本発明は、請求項８に記載の発明のように、前記センサ部が、前記シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生する有機光電変換材料を含んで構成されていてもよい。これにより、放射線画像撮影装置の耐衝撃性を向上させることができる。

また、本発明は、請求項９に記載の発明のように、前記放射線検出器が、被写体を透過した放射線が透過する透過面を有する天板の前記放射線が入射される面の反対側の面に直接的に取り付けられていてもよい。これにより、放射線画像撮影装置の耐衝撃性を向上させることができる。

ここで、請求項９に記載の発明は、前記天板が、前記放射線検出器の前記基板が直接的に取り付けられていてもよい。これにより、撮影によって得られる放射線画像の分解能を高くすることができると共に、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。

また、請求項９に記載の発明は、前記基板が、プラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバの何れかにより構成されていてもよい。これにより、放射線検出器の剛性を高くすることができる結果、天板を薄くすることができる。

また、請求項９に記載の発明は、前記スイッチング素子を、活性層に非晶質酸化物を含んで構成された薄膜トランジスタとしてもよい。これにより、当該スイッチング素子により放射線を吸収しないか、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、当該スイッチング素子におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。

また、請求項９に記載の発明は、前記天板が、強化繊維樹脂を含む材料により構成されていてもよい。これにより、天板をカーボン単体等で構成した場合に比較して、天板の強度を高くすることができる。

特に、本発明は、前記強化繊維樹脂が、炭素繊維強化プラスチックであるものとしてもよい。これにより、天板をカーボン単体等で構成した場合に比較して、天板の熱伝導性を高くすることができる結果、放射線検出器により得られた放射線画像の温度むらに起因する画像むらを抑制することができる。

また、請求項９に記載の発明は、請求項１０に記載の発明のように、前記放射線検出器が、前記天板に離間可能に取り付けられていてもよい。これにより、効率的に筐体の交換を行うことができる。

また、請求項９または請求項１０に記載の発明は、請求項１１に記載の発明のように、前記放射線検出器と前記天板との間に内部空間が形成されるように前記放射線検出器を前記天板に対して接着する接着部材と、前記内部空間および外部を連通すると共に、外部から前記内部空間への異物の混入を阻止する通気手段と、をさらに備えてもよい。

本発明によれば、接着部材を用いて放射線検出器および天板の間に内部空間が形成されるように放射線検出器を天板に接着しているので、放射線検出器および天板に対する接着部材の接触面に空気が残存していても、その残存していた空気を内部空間に逃がすことができる。また、通気手段にて内部空間と外部とが連通しているので、気圧が変化した場合でも、内部空間の圧力と外部の気圧とを一定に保つことができる。そのため、気圧変化によって天板に対する放射線検出器の接着性が低下することを防止することができる。

また、通気手段は、外部から内部空間への異物の混入を阻止するので、前記内部空間に放射線を吸収する金属片等の異物が混入して放射線画像に表示される懸念を排除することができる。従って、放射線画像の品質低下に繋がる異物混入を抑えることができる。

特に、請求項１１に記載の発明は、前記通気手段が、前記接着部材に形成されて前記内部空間および外部を曲がった状態で連通する連通路であってもよい。

本発明によれば、連通路が曲がっているので、外部から連通路に空気と共に異物が流入した場合でも、前記異物が内部空間に混入することを防止することができる。なぜなら、異物の質量が空気の質量よりも大きいので、連通路の曲がっている部位を流通する空気の流れに前記異物が追従することはできないからである。また、連通路が接着部材に形成されているので、前記異物が連通路の壁面に付着し易くなる。従って、連通路の曲がっている部位で空気の流れに追従できなくなった異物が接着性を持った連通路の壁面で確実に捕捉される。これにより、内部空間への異物の混入をより一層確実に防止することができる。

さらに、請求項９から請求項１１の何れか１項記載の発明は、請求項１２に記載の発明のように、前記天板が、前記放射線検出器を収容する筐体の一部を構成してもよい。これにより、天板を筐体とは別に構成する場合に比較して、より簡易に天板を構成することができる。

一方、上記目的を達成するために、請求項１３に記載の放射線画像撮影システムは、放射線が照射されることにより光を発生するシンチレータ、当該シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子が形成された基板を有する放射線検出器、および前記放射線検出器の予め定められた位置に設けられ、当該位置の歪み量を検出する歪み検出手段を備えた放射線画像撮影装置と、前記歪み検出手段による検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出する導出手段を備え、前記放射線画像撮影装置の動作を制御する制御装置と、を有する。

従って、本発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に作用するので、請求項１に記載の発明と同様に、シンチレータの劣化に起因する無駄な撮影を回避することができる。

さらに、上記目的を達成するために、請求項１４に記載のプログラムは、コンピュータを、放射線が照射されることにより光を発生するシンチレータ、当該シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、および当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子が形成された基板を有する放射線検出器の予め定められた位置に設けられた歪み検出手段により、当該位置の歪み量を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出する導出手段と、として機能させるためのものである。

従って、本発明によれば、コンピュータを請求項１に記載の発明と同様に作用させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、シンチレータの劣化に起因する無駄な撮影を回避することができる。

本発明の放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、およびプログラムによれば、シンチレータが設けられた放射線検出器の予め定められた位置の歪み量を検出し、この検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出しているので、当該劣化の度合に応じて放射線画像の撮影を行うか否かを判断することにより、シンチレータの劣化に起因する無駄な撮影を回避することができる、という効果が得られる。

実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。 実施の形態に係る放射線検出器の３画素部分の概略構成を示す断面模式図である。 実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分の信号出力部の構成を概略的に示した断面側面図である。 実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す概略平面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す斜視図である。 実施の形態に係るシンチレータの構成を示す概略平面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す断面側面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの筐体の内部構成を示す断面底面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの筐体の内部構成を示す一部拡大断面底面図である。 実施の形態に係る電子カセッテにおいて放射線検出器を天板から剥離する状態を示す説明図である。 実施の形態に係る放射線画像撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る歪み劣化係数情報、時間劣化係数情報、温度劣化係数情報の構成を示す模式図である。 実施の形態に係る放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る初期情報入力画面の一例を示す概略図である。 実施の形態に係る劣化度導出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る歪み方向劣化度情報の構成を示す模式図である。 実施の形態に係る劣化度導出処理プログラムにより撮影毎に得られる劣化度の説明に供するグラフである。 放射線検出器への放射線の表面照射と裏面照射を説明するための断面側面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの筐体の内部構成の変形例を示す一部拡大断面底面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）と称する。）１００の構成について説明する。

ＲＩＳ１００は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）と称する。）の一部を構成する。

ＲＩＳ１００は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」と称する。）１４０、ＲＩＳサーバ１５０、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」と称する。）１０４を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１０２に各々接続されて構成されている。なお、ＲＩＳ１００は、同じ病院内に設けられたＨＩＳの一部を構成しており、病院内ネットワーク１０２には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。

端末装置１４０は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１４０を介して行われる。各端末装置１４０は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１５０と病院内ネットワーク１０２を介して相互通信が可能とされている。

一方、ＲＩＳサーバ１５０は、各端末装置１４０からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１０４における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１５０Ａを含んで構成されている。

データベース１５０Ａは、患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１０４で用いられる、後述する電子カセッテ４０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用可能な撮影部位（対応可能な撮影依頼の内容）、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ４０に関する情報、および電子カセッテ４０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ４０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。

撮影システム１０４は、ＲＩＳサーバ１５０からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１０４は、放射線源１２１（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図６も参照。）を被検者に照射する放射線発生装置１２０と、被検者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器２０（図６も参照。）を内蔵する電子カセッテ４０と、電子カセッテ４０に内蔵されているバッテリを充電するクレードル１３０と、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０を制御するコンソール１１０と、を備えている。

コンソール１１０は、ＲＩＳサーバ１５０からデータベース１５０Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ１１６（図１２参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ４０および放射線発生装置１２０の制御を行う。

図２には、本実施の形態に係る撮影システム１０４の放射線撮影室１８０における各装置の配置状態の一例が示されている。

同図に示すように、放射線撮影室１８０には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台１６０と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台１６４とが設置されており、立位台１６０の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７０とされ、臥位台１６４の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置１７２とされている。

立位台１６０には電子カセッテ４０を保持する保持部１６２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０が保持部１６２に保持される。同様に、臥位台１６４には電子カセッテ４０を保持する保持部１６６が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ４０が保持部１６６に保持される。

また、放射線撮影室１８０には、単一の放射線源１２１からの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線源１２１を、水平な軸回り（図２の矢印ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構１２４が設けられている。ここで、支持移動機構１２４は、放射線源１２１を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源１２１を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源１２１を水平方向に移動させる駆動源を各々備えている（何れも図示省略。）。

一方、クレードル１３０には、電子カセッテ４０を収納可能な収容部１３０Ａが形成されている。

電子カセッテ４０は、未使用時にはクレードル１３０の収容部１３０Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル１３０から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台１６０の保持部１６２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台１６４の保持部１６６に保持される。

ここで、本実施の形態に係る撮影システム１０４では、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間、および電子カセッテ４０とコンソール１１０との間で、無線通信によって各種情報の送受信を行う。

なお、電子カセッテ４０は、立位台１６０の保持部１６２や臥位台１６４の保持部１６６で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、腕部，脚部等を撮影する際には、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。

次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０の構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る放射線検出器２０の３画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。

同図に示すように、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、絶縁性の基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、およびシンチレータ８が順次積層しており、信号出力部１４、センサ部１３により画素部が構成されている。画素部は、基板１上に複数配列されており、各画素部における信号出力部１４とセンサ部１３とが重なりを有するように構成されている。

シンチレータ８は、センサ部１３上に透明絶縁膜７を介して形成されており、上方（基板１の反対側）または下方から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ８を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。

シンチレータ８が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器２０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。

シンチレータ８に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｉ）（チタンが添加されたヨウ化セシウム）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｉ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。

センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、および当該上下の電極間に配置された光電変換膜４を有し、光電変換膜４は、シンチレータ８が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料により構成されている。

上部電極６は、シンチレータ８により生じた光を光電変換膜４に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ８の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO;Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極６としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ_２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極６は、全画素部で共通の一枚構成としてもよく、画素部毎に分割してもよい。

光電変換膜４は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ８から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜４であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ８による発光以外の電磁波が光電変換膜４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜４で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。

光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ８で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ８の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ８の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ８から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ８の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。

このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物およびフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ８の材料としてＣｓＩ（Ｔｉ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。

次に、本実施の形態に係る放射線検出器２０に適用可能な光電変換膜４について具体的に説明する。

本実施の形態に係る放射線検出器２０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電極２，６と、当該電極２，６間に挟まれた有機光電変換膜４を含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、および層間接触改良部位等の積み重ね、もしくは混合により形成することができる。

上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。

有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であれば、いずれの有機化合物も使用可能である。

有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは、２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であれば、いずれの有機化合物も使用可能である。

この有機ｐ型半導体および有機ｎ型半導体として適用可能な材料、および光電変換膜４の構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため、説明を省略する。

光電変換膜４の厚みは、シンチレータ８からの光を吸収する点では膜厚は大きいほど好ましいが、ある程度以上厚くなると光電変換膜４の両端から印加されるバイアス電圧により光電変換膜４に発生する電界の強度が低下して電荷が収集できなくなるため、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、特に好ましくは８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。

なお、図３に示す放射線検出器２０では、光電変換膜４は、全画素部で共通の一枚構成であるが、画素部毎に分割してもよい。

下部電極２は、画素部毎に分割された薄膜とする。下部電極２は、透明または不透明の導電性材料で構成することができ、アルミニウム、銀等を好適に用いることができる。

下部電極２の厚みは、例えば、３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とすることができる。

センサ部１３では、上部電極６と下部電極２の間に所定のバイアス電圧を印加することで、光電変換膜４で発生した電荷（正孔、電子）のうちの一方を上部電極６に移動させ、他方を下部電極２に移動させることができる。本実施の形態の放射線検出器２０では、上部電極６に配線が接続され、この配線を介してバイアス電圧が上部電極６に印加されるものとする。また、バイアス電圧は、光電変換膜４で発生した電子が上部電極６に移動し、正孔が下部電極２に移動するように極性が決められているものとするが、この極性は逆であってもよい。

各画素部を構成するセンサ部１３は、少なくとも下部電極２、光電変換膜４、および上部電極６を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜３および正孔ブロッキング膜５の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。

電子ブロッキング膜３は、下部電極２と光電変換膜４との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極２から光電変換膜４に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。

電子ブロッキング膜３には、電子供与性有機材料を用いることができる。

実際に電子ブロッキング膜３に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光電変換膜４の材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため、説明を省略する。

電子ブロッキング膜３の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部１３の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。

正孔ブロッキング膜５は、光電変換膜４と上部電極６との間に設けることができ、下部電極２と上部電極６間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極６から光電変換膜４に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。

正孔ブロッキング膜５には、電子受容性有機材料を用いることができる。

正孔ブロッキング膜５の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部１３の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。

実際に正孔ブロッキング膜５に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換膜４の材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光電変換膜４の材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため、説明を省略する。

なお、光電変換膜４で発生した電荷のうち、正孔が上部電極６に移動し、電子が下部電極２に移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜３と正孔ブロッキング膜５の位置を逆にすればよい。また、電子ブロッキング膜３と正孔ブロッキング膜５は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。

各画素部の下部電極２下方の基板１の表面には信号出力部１４が形成されている。図４には、信号出力部１４の構成が概略的に示されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る信号出力部１４は、下部電極２に対応して、下部電極２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ９と、コンデンサ９に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する電界効果型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単に薄膜トランジスタという場合がある。）１０が形成されている。コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域は、平面視において下部電極２と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部における信号出力部１４とセンサ部１３とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２０（画素部）の平面積を最小にするために、コンデンサ９および薄膜トランジスタ１０の形成された領域が下部電極２によって完全に覆われていることが望ましい。

コンデンサ９は、基板１と下部電極２との間に設けられた絶縁膜１１を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極２と電気的に接続されている。これにより、下部電極２で捕集された電荷をコンデンサ９に移動させることができる。

薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１５、ゲート絶縁膜１６、および活性層（チャネル層）１７が積層され、さらに、活性層１７上にソース電極１８とドレイン電極１９が所定の間隔を開けて形成されている。また、放射線検出器２０では、活性層１７が非晶質酸化物により形成されている。活性層１７を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、ＧａおよびＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ_４がより好ましい。

薄膜トランジスタ１０の活性層１７を非晶質酸化物で形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、信号出力部１４におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。

ここで、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物や、光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、基板１としては、半導体基板、石英基板、およびガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板や、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。

また、基板１には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。

一方、アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して基板を形成してもよい。

また、バイオナノファイバは、バクテリア（酢酸菌、Acetobacter Xylinum）が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ高強度、高弾性、低熱膨張である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０〜７０％も含有しながら、波長５００ｎｍで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３〜７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度（４６０ＭＰａ）、高弾性（３０ＧＰａ）で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く基板１を形成できる。

本実施の形態では、基板１上に、信号出力部１４、センサ部１３、透明絶縁膜７を順に形成することによりＴＦＴ基板３０を形成し、当該ＴＦＴ基板３０上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いてシンチレータ８を貼り付けることにより放射線検出器２０を形成している。

図５に示すように、ＴＦＴ基板３０には、上述したセンサ部１３、コンデンサ９、および薄膜トランジスタ１０を含んで構成される画素部３２が一定方向（図５の行方向）、および当該一定方向に対する交差方向（図５の列方向）に２次元状に複数設けられている。

また、放射線検出器２０には、上記一定方向（行方向）に延設され、各薄膜トランジスタ１０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線３４と、上記交差方向（列方向）に延設され、オン状態の薄膜トランジスタ１０を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６と、が設けられている。

放射線検出器２０は、平板状で、かつ平面視において外縁に４辺を有する四辺形状、より具体的には、矩形状に形成されている。

次に、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成について説明する。図６には、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の構成を示す斜視図が示されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線を透過させる材料からなる平板状の筐体４１を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。筐体４１の内部には、種々の部品を収容する空間（外部空間）Ａが形成されており、当該空間内には、放射線Ｘが照射される筐体４１の照射面側から、被写体を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器２０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板４３が順に配設されている。

ここで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、筐体４１の平板状の一方の面の放射線検出器２０の配設位置に対応する領域が放射線を検出可能な四辺形状の撮影領域４１Ａとされている。この筐体４１の撮影領域４１Ａを有する面が電子カセッテ４０における天板４１Ｂとされており、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、図８に示すように、放射線検出器２０が、ＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように配置され、当該天板４１Ｂの筐体４１における内側の面（天板４１Ｂの放射線が入射される面の反対側の面）に貼り付けられている。

ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線検出器２０の放射線入射方向に対する歪み等に起因して生じるシンチレータ８の劣化の度合を示す劣化度を検出する劣化検出機能を有している。

このため、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、図７に示すように、放射線検出器２０のシンチレータ８の下面側の中央部および周縁部の角部の各々に、当該放射線検出器２０の歪み量および歪みの方向を検出するための一対の歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂと、放射線検出器２０の温度を検出するための温度センサ４７と、が接着されている。

本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、歪みゲージ４６Ａがシンチレータ８の長手方向（図７のＸ方向）に対する歪み量を検出し、歪みゲージ４６Ｂがシンチレータ８の長手方向に直交する短手方向（図７のＹ方向）に対する歪み量を検出する。そして、歪みゲージ４６Ａにより検出された歪み量を上記長手方向（Ｘ方向）に対するベクトルとし、歪みゲージ４６Ｂにより検出された歪み量を上記短手方向（Ｙ方向）に対するベクトルとして各ベクトルを合成することにより、これらの歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂの配設位置における歪み量（以下、「合成歪み量」という。）および歪みの方向（以下、「合成歪み方法」という。）を得ることができる。

なお、以下では、図７における左上角部の歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂおよび温度センサ４７の配設位置を第１位置といい、右上角部の歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂおよび温度センサ４７の配設位置を第２位置といい、中央部の歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂおよび温度センサ４７の配設位置を第３位置といい、左下角部の歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂおよび温度センサ４７の配設位置を第４位置といい、右下角部の歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂおよび温度センサ４７の配設位置を第５位置という。

一方、図６および図８に示すように、筐体４１の内部の一端側には、放射線検出器２０と重ならない位置（撮影領域４１Ａの範囲外）に、後述するカセッテ制御部５８や電源部７０（共に図１２参照。）を収容するケース４２が配置されている。

筐体４１は、電子カセッテ４０全体の軽量化を図るために、例えば、カーボンファイバ（炭素繊維）、アルミニウム、マグネシウム、バイオナノファイバ（セルロースミクロフィブリル）、または複合材料等で構成されている。

複合材料としては、例えば、強化繊維樹脂を含む材料が用いられ、強化繊維樹脂には、カーボンやセルロース等が含まれる。具体的には、複合材料としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）や、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のもの、または発泡材の表面にＣＦＲＰをコーティングしたもの等が用いられる。なお、本実施の形態では、発泡材をＣＦＲＰでサンドイッチした構造のものが用いられている。これにより、筐体４１をカーボン単体で構成した場合と比較して、筐体４１の強度（剛性）を高めることができる。

一方、図８に示すように、筐体４１の内部には、天板４１Ｂと対向する背面部４１Ｃの内面に支持体４４が配置され、支持体４４および天板４１Ｂの間には、放射線検出器２０および鉛板４３が放射線Ｘの照射方向にこの順で並んで配置されている。

支持体４４は、軽量化の観点、寸法偏差を吸収する観点から、例えば、発泡材で構成されており、鉛板４３を支持する。

図８〜図１０に示すように、天板４１Ｂの内面には、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０を剥離可能に接着する接着部材８０が設けられている。接着部材８０としては、例えば、両面テープが用いられる。この場合、両面テープは、一方の接着面の接着力が他方の接着面の接着力よりも強くなるように形成されている。

具体的には、接着力の弱い面（弱接着面）は、１８０°ピール接着力で１．０Ｎ／ｃｍ以下に設定されている。そして、接着力の強い面（強接着面）が天板４１Ｂに接し、弱接着面がＴＦＴ基板３０に接する。これにより、ねじ等の固定部材等によって放射線検出器２０を天板４１Ｂに固定する場合と比べて電子カセッテ４０の厚みを薄くすることができる。また、衝撃や荷重で天板４１Ｂが変形しても、放射線検出器２０は剛性の高い天板４１Ｂの変形に追従するため、大きな曲率（緩やかな曲がり）しか発生せず、局所的な低曲率で放射線検出器２０が破損する可能性が低くなる。さらに、放射線検出器２０が天板４１Ｂの剛性の向上に寄与する。また、前記両面テープは、ＴＦＴ基板３０および天板４１Ｂと接する面以外の面にも接着力を有する。

また、図９に示すように、接着部材８０は、帯状に形成された状態で筐体４１の側壁に沿って配置されている。これにより、ＴＦＴ基板３０を天板４１Ｂに接着した状態で、ＴＦＴ基板３０および天板４１Ｂの間に内部空間Ｂが形成される（図８も参照。）。

図１０に示すように、接着部材８０には、天板４１Ｂの角部に対応する部位に内部空間Ｂと外部空間Ａを連通する連通路８２が形成されている。連通路８２は、曲がっており、詳細には、４つの角部８４を有している。つまり、連通路８２は、折り曲げられるようにして形成されたラビリンス構造を有している。なお、連通路８２の折り曲げられた部位（角部８４）の折り曲げ角度は、任意に設定することができ、弓なりに曲がっていてもよい。また、連通路８２の通路幅ｄは、空気が流通できる程度の範囲内において、できる限り狭く設定されている。ただし、連通路８２の通路幅ｄは、任意に設定してよい。

このように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、放射線検出器２０を筐体４１の天板４１Ｂの内部に貼り付けているため、筐体４１が、天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離可能とされており、放射線検出器２０を天板４１Ｂに貼り付けたり、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離したりする際には、筐体４１を天板４１Ｂ側と背面部４１Ｃ側とで２つに分離した状態とされる。

なお、本実施の形態では、放射線検出器２０の天板４１Ｂへの接着をクリーンルーム等で行わなくてもよい。なぜなら、放射線検出器２０および天板４１Ｂの間に放射線を吸収する金属片等の異物が混入した場合に、放射線検出器２０を天板４１Ｂから剥離して当該異物を除去できるからである。

ところで、放射線検出器２０を直接把持するようにして天板４１Ｂから放射線検出器２０を剥離する場合、筐体４１の側壁が邪魔になる。そのため、図１１に示すように、放射線検出器２０のＴＦＴ基板３０に耳８６を設けてもよい。これにより、作業者は、耳８６を把持した状態で放射線検出器２０を天板４１Ｂから容易に剥離することができる。なお、耳８６は、ＴＦＴ基板３０に固定されていてもよいし、ＴＦＴ基板３０に着脱可能であってもよい。後者の場合、放射線画像の撮影時に耳８６が邪魔になる懸念を排除することができる。

次に、図１２を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１０４の電気系の要部構成について説明する。

同図に示すように、電子カセッテ４０に内蔵された放射線検出器２０は、隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２が配置され、他辺側に信号処理部５４が配置されている。ＴＦＴ基板３０の個々のゲート配線３４はゲート線ドライバ５２に接続され、ＴＦＴ基板３０の個々のデータ配線３６は信号処理部５４に接続されている。

また、筐体４１の内部には、画像メモリ５６と、カセッテ制御部５８と、無線通信部６０と、を備えている。

ＴＦＴ基板３０の各薄膜トランジスタ１０は、ゲート線ドライバ５２からゲート配線３４を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされた薄膜トランジスタ１０によって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４に入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像が取得可能となる。

図示は省略するが、信号処理部５４は、個々のデータ配線３６毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路およびサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線３６を伝送された電気信号は増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。

信号処理部５４には画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４のＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は所定枚分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ５６に順次記憶される。

画像メモリ５６はカセッテ制御部５８と接続されている。カセッテ制御部５８はマイクロコンピュータを含んで構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備えており、電子カセッテ４０全体の動作を制御する。

また、カセッテ制御部５８には、各歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂが接続され、当該歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂにおける抵抗が組み込まれたホイートストーン・ブリッジを有し、当該ホイートストーン・ブリッジを用いて各歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂの配設部位における放射線検出器２０の歪み量を測定する歪み測定部５８Ｄが備えられており、カセッテ制御部５８は、各歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂの抵抗値の変化量に基づいて、放射線検出器２０の各歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂの配設部位における歪み量を把握することができる。

また、カセッテ制御部５８には、経過時間を計時する計時部５８Ｅが備えられており、カセッテ制御部５８は、計時部５８Ｅの作動を制御することができると共に、計時部５８Ｅにより計時された時間を把握することができる。

また、カセッテ制御部５８には、各温度センサ４７が接続されており、カセッテ制御部５８は、各温度センサ４７の配設部位における温度を把握することができる。

さらに、カセッテ制御部５８には無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部５８は、無線通信部６０を介して、放射線画像の撮影に関する制御を行うコンソール１１０などの外部装置と無線通信が可能とされており、コンソール１１０等との間で各種情報の送受信が可能とされている。

また、電子カセッテ４０には電源部７０が設けられており、上述した各種回路や各素子（ゲート線ドライバ５２、信号処理部５４、画像メモリ５６、無線通信部６０、カセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ等）は、電源部７０から供給された電力によって作動する。電源部７０は、電子カセッテ４０の可搬性を損なわないように、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図１２では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。

一方、コンソール１１０は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ１１１と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル１１２と、を備えている。

また、本実施の形態に係るコンソール１１０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ１１３と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１１４と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１１５と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）１１６と、ディスプレイ１１１への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１７と、操作パネル１１２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１８と、を備えている。また、コンソール１１０は、無線通信により、放射線発生装置１２０との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ４０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部１１９を備えている。

ＣＰＵ１１３、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６、ディスプレイドライバ１１７、操作入力検出部１１８、および無線通信部１１９は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１１３は、ＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤＤ１１６へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ１１７を介したディスプレイ１１１への各種情報の表示の制御、および無線通信部１１９を介した放射線発生装置１２０および電子カセッテ４０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、ＣＰＵ１１３は、操作入力検出部１１８を介して操作パネル１１２に対するユーザの操作状態を把握することができる。

一方、放射線発生装置１２０は、放射線源１２１と、コンソール１１０との間で曝射条件等の各種情報を送受信する無線通信部１２３と、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１を制御する線源制御部１２２と、を備えている。

線源制御部１２２もマイクロコンピュータを含んで構成されており、受信した曝射条件等を記憶する。このコンソール１１０から受信する曝射条件には管電圧、管電流、曝射期間等の情報が含まれている。線源制御部１２２は、受信した曝射条件に基づいて放射線源１２１から放射線Ｘを照射させる。

ところで、前述したように、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線検出器２０の放射線入射方向に対する歪み等に起因して生じるシンチレータ８の劣化の度合を示す劣化度を検出する劣化検出機能を有している。このため、本実施の形態に係る電子カセッテ４０では、メモリ５８ＢのＲＯＭに、一例として図１３に示す歪み劣化係数情報、時間劣化係数情報、および温度劣化係数情報の３種類の情報が予め記憶されている。

図１３（Ａ）に示すように、本実施の形態に係る歪み劣化係数情報は、放射線画像の撮影時における合成歪み方向が前回の撮影時の合成歪み方向に対して予め定められた範囲（本実施の形態では、前回の撮影時の合成歪み方向とのなす角度が１５度の範囲）以上ずれている（以下、「異方向」という。）場合の、予め定められた合成歪み量の範囲毎の劣化係数と、合成歪み方向が前回の撮影時の合成歪み方向に対して上記予め定められた範囲よりずれていない（以下、「同方向」という。）場合の、予め定められた合成歪み量の範囲毎の劣化係数と、が予め記憶されて構成されている。

また、図１３（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係る時間劣化係数情報は、予め定められた時間範囲毎の劣化係数が予め記憶されて構成されており、図１３（Ｃ）に示すように、本実施の形態に係る温度劣化係数情報は、予め定められた温度範囲毎の劣化係数が予め記憶されて構成されている。

次に、本実施の形態に係る撮影システム１０４の作用を説明する。

まず、図１４を参照して、放射線画像の撮影を行う際のコンソール１１０の作用を説明する。なお、図１４は、この際にコンソール１１０のＣＰＵ１１３によって実行される放射線画像撮影処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ１１４の所定領域に予め記憶されている。

同図のステップ３００では、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ１１１により表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御し、次のステップ３０２にて所定情報の入力待ちを行う。

図１５には、上記ステップ３００の処理によってディスプレイ１１１により表示される初期情報入力画面の一例が示されている。同図に示すように、本実施の形態に係る初期情報入力画面では、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影部位、撮影時の姿勢（本実施の形態では、臥位、立位の何れか）、および撮影時の放射線Ｘの曝射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを曝射する際の管電圧、管電流、および曝射期間）の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。

同図に示す初期情報入力画面がディスプレイ１１１に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影部位、撮影時の姿勢、および曝射条件を、各々対応する入力領域に操作パネル１１２を介して入力する。

そして、撮影時の姿勢が立位または臥位である場合に、撮影者は、対応する立位台１６０の保持部１６２または臥位台１６４の保持部１６６に電子カセッテ４０を保持させると共に放射線源１２１を対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置させる。これに対し、撮影部位が腕部、脚部等の電子カセッテ４０を保持部に保持させない状態で放射線画像の撮影を行う場合に、撮影者は、当該撮影部位を撮影可能な状態に被検者、電子カセッテ４０、および放射線源１２１を位置決めする。その後、撮影者は、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル１１２を介して指定する。撮影者によって終了ボタンが指定されると、上記ステップ３０２が肯定判定となってステップ３０４に移行する。

ステップ３０４では、電子カセッテ４０に対し、後述する劣化度導出処理（図１６も参照。）の実行により、この時点で記憶部５８Ｃに記憶されている、後述する累積劣化度（図１７も参照。）の送信を指示する指示情報を電子カセッテ４０へ無線通信部１１９を介して送信した後、次のステップ３０６にて、上記累積劣化度の受信待ちを行う。これに応じて、電子カセッテ４０は、第１位置〜第５位置の各位置における累積劣化度を記憶部５８Ｃから読み出し、無線通信部６０を介してコンソール１１０に送信する。これに応じて、上記ステップ３０６が肯定判定となってステップ３０８に移行する。

ステップ３０８では、電子カセッテ４０から受信した累積劣化度、および上記初期情報入力画面上で入力された情報（以下、「初期情報」という。）に基づいて、今回の撮影が行われた後におけるシンチレータ８の第１位置〜第５位置の各位置における劣化度の予測値（以下、「劣化度予測値」という。）を次のように導出する。

まず、上記初期情報に含まれる撮影部位および撮影時の姿勢に応じて、今回の撮影によりシンチレータ８の第１位置〜第５位置の各位置において進行する劣化度を予測する。なお、本実施の形態では、撮影システム１０４において適用対象としている撮影部位および撮影時の姿勢の全ての組み合わせの各々毎で、かつシンチレータ８の第１位置〜第５位置の各々毎に、１回の撮影によってシンチレータ８が受けると想定される劣化度（以下、「想定劣化度」という。）を予めＨＤＤ１１６等の記憶手段に記憶しておき、上記初期情報に含まれる撮影部位および撮影時の姿勢に対応する、第１位置〜第５位置の想定劣化度を当該記憶手段から読み出すことにより予測する。ここで、本実施の形態では、上記想定劣化度として、上記撮影部位および撮影時の姿勢の全ての組み合わせの各々毎で、かつシンチレータ８の第１位置〜第５位置の各々毎に、電子カセッテ４０と同型の実機を用いた実験や電子カセッテ４０の設計仕様に応じたコンピュータ・シミュレーション等によって予め得られた値を適用している。

そして、以上によって予測した劣化度を、第１位置〜第５位置の各々毎に電子カセッテ４０から受信した累積劣化度に加算することにより、劣化度予測値を算出する。

次のステップ３１０では、上記ステップ３０８の処理によって導出した劣化度予測値の全てが予め定められた第１閾値より小さいか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ３１２に移行する。なお、本実施の形態では、上記第１閾値として、撮影者等によって予め設定された値を適用しているが、これに限らず、電子カセッテ４０の用途等に応じて予め定められた値等を適用してもよいことは言うまでもない。

ステップ３１２では、予め定められた警告処理を実行し、その後に本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、本実施の形態では、上記警告処理として、ディスプレイ１１１により、シンチレータ８が劣化したため、電子カセッテ４０による今回の撮影ができない旨を示す情報と、導出した劣化度予測値とを表示する処理を適用しているが、これに限らず、コンソール１１０に内蔵されたスピーカ等の音声発生装置を用いて警告を示す音声を発生する処理、ＲＩＳサーバ１５０等の外部装置に警告を示す情報を送信する処理等の他の警告を行う処理を単独または組み合わせて適用してもよい。

一方、上記ステップ３１０において肯定判定となった場合はステップ３１４に移行し、初期情報に含まれる曝射条件を放射線発生装置１２０へ無線通信部１１９を介して送信することにより当該曝射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置１２０の線源制御部１２２は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。

次のステップ３１６では、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置１２０および電子カセッテ４０へ無線通信部１１９を介して送信する。

これに応じて、放射線源１２１は、放射線発生装置１２０がコンソール１１０から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、および曝射期間で放射線Ｘを発生して射出する。放射線源１２１から曝射された放射線Ｘは、被検者を透過した後に電子カセッテ４０に到達する。

一方、電子カセッテ４０のカセッテ制御部５８は、上記曝射開始を指示する指示情報を受信すると、内蔵された放射線検出器２０の各画素部３２のコンデンサ９への電荷の蓄積を開始し、上記曝射条件で指定された曝射期間の経過後にゲート線ドライバ５２を制御してゲート線ドライバ５２から１ラインずつ順に各ゲート配線３４にオン信号を出力させ、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンさせる。

放射線検出器２０は、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ１０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各コンデンサ９に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。各データ配線３６に流れ出した電気信号は信号処理部５４でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６に記憶される。

カセッテ制御部５８は、撮影終了後、画像メモリ５６に記憶された画像データを無線通信によりコンソール１１０へ送信する。

なお、このとき、カセッテ制御部５８は、後述する劣化度導出処理（図１６も参照。）を実行し、これによって得られた第１位置〜第５位置の各位置における累積劣化度をコンソール１１０に送信する場合がある。

そこで、次のステップ３１８では、上記画像データが電子カセッテ４０から受信されるまで待機し、次のステップ３２０にて、累積劣化度が電子カセッテ４０から受信されたか否かを判定し、否定判定となった場合は後述するステップ３２６に移行する一方、肯定判定となった場合にはステップ３２２に移行する。

次のステップ３２２では、受信した累積劣化度の全てが上記第１閾値より小さいか否かを判定し、肯定判定となった場合は後述するステップ３２６に移行する一方、否定判定となった場合にはステップ３２４に移行する。

ステップ３２４では、予め定められた警告処理を実行し、その後にステップ３２６に移行する。なお、本実施の形態では、上記警告処理として、ディスプレイ１１１により、シンチレータ８が劣化したため、電子カセッテ４０による次回以降の撮影ができない旨を示す情報と、受信した累積劣化度とを表示する処理を適用しているが、これに限らず、コンソール１１０に内蔵されたスピーカ等の音声発生装置を用いて警告を示す音声を発生する処理、ＲＩＳサーバ１５０等の外部装置に警告を示す情報を送信する処理等の他の警告を行う処理を単独または組み合わせて適用してもよい。

ステップ３２６では、上記ステップ３１８の処理によって受信した画像データに対してシェーディング補正等の各種の補正を行う画像処理を実行する。

次のステップ３２８では、上記画像処理が行われた画像データ（以下、「補正画像データ」と称する。）をＨＤＤ１１６に記憶し、次のステップ３３０にて、補正画像データにより示される放射線画像を、確認等を行うためにディスプレイ１１１によって表示させるようにディスプレイドライバ１１７を制御し、次のステップ３３２にて、補正画像データをＲＩＳサーバ１５０へ病院内ネットワーク１０２を介して送信した後、本放射線画像撮影処理プログラムを終了する。なお、ＲＩＳサーバ１５０へ送信された補正画像データはデータベース１５０Ａに格納され、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。

次に、図１６を参照して、劣化度導出処理を実行する際の電子カセッテ４０の作用を説明する。なお、図１６は、放射線画像撮影処理プログラムのステップ３１６の処理によって送信された曝射開始を指示する指示情報を受信した際に、前述した撮影動作と並行して電子カセッテ４０のＣＰＵ５８Ａにより実行される劣化度導出処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはメモリ５８Ｂの所定領域に予め記憶されている。

同図のステップ４００では、この時点の放射線検出器２０の第１位置〜第５位置の各位置における歪み量を歪み測定部５８Ｄにより測定し、次のステップ４０２にて、測定した歪み量に基づいて第１位置〜第５位置の各位置における合成歪み量を前述したベクトルの合成による方法によって導出する。

次のステップ４０４では、上記ステップ４０２の処理によって導出した合成歪み量の少なくとも１つが予め定められた第２閾値（本実施の形態では、１ｍｍ）以上であるか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ４０６に移行する。なお、本実施の形態では、上記第２閾値として、合成歪み量が当該値以上となった場合にシンチレータ８の劣化が進むものと見なすことができる値として、電子カセッテ４０と同型の実機を用いた実験や電子カセッテ４０の設計仕様に応じたコンピュータ・シミュレーション等によって予め得られた値を適用している。

ステップ４０６では、撮影動作が終了したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ４００に戻る一方、肯定判定となった場合には本劣化度導出処理プログラムを終了する。

一方、上記ステップ４０４において肯定判定となった場合はステップ４０８に移行し、カセッテ制御部５８に内蔵された計時部５８Ｅによる計時を開始し、次のステップ４１０にて、この時点の放射線検出器２０の第１位置〜第５位置の各位置における歪み量および温度を歪み測定部５８Ｄおよび温度センサ４７により測定する。

次のステップ４１２では、測定した歪み量に基づいて第１位置〜第５位置の各位置における合成歪み量および合成歪み方向を前述したベクトルの合成による方法によって導出し、次のステップ４１４にて、導出した合成歪み量および合成歪み方向と、上記ステップ４１０の処理によって測定した温度を記憶部５８Ｃの予め定められた領域に記憶する。

次のステップ４１６では、上記ステップ４１２の処理によって導出した全ての合成歪み量が上記第２閾値より小さくなったか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ４１０に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ４１８に移行する。

ステップ４１８では、上記ステップ４０８の処理によって開始した計時部５８Ｅによる計時を停止し、次のステップ４２０にて、前述した歪み劣化係数情報、時間劣化係数情報、および温度劣化係数情報と、後述する歪み方向劣化度情報（図１７も参照。）と、をメモリ５８Ｂおよび記憶部５８Ｃから読み出す。

次のステップ４２２では、上記ステップ４２０の処理によって読み出した歪み劣化係数情報、時間劣化係数情報、温度劣化係数情報、および歪み方向劣化度情報と、上記ステップ４１４の処理によって記憶部５８Ｃに記憶した合成歪み量、合成歪み方向、および温度と、計時部５８Ｅにより計時した時間とに基づいて、次のように第１位置〜第５位置の各位置における累積劣化度を導出する。

まず、次の（１）式により、今回の撮影によってシンチレータ８が受けた劣化度ｒを第１位置〜第５位置の各々毎に算出する。

なお、（１）式におけるＨｖｃは合成歪み量（本実施の形態では、上記ステップ４１４の処理によって記憶された合成歪み量の最大値）に対応する劣化係数を表し、Ｔｐｃは温度（本実施の形態では、上記ステップ４１４の処理によって記憶された温度の最大値）に対応する劣化係数を表し、Ｔｍｃは計時部５８Ｅにより計時された時間に対応する劣化係数を表す。

ここで、Ｈｖｃは、前述したように、合成歪み方向が前回の撮影時と同方向となっているか否かによって異なる値が適用されるが、今回の撮影が電子カセッテ４０による１回目の撮影である場合には、前回の撮影時の合成歪み方向が存在しない。この場合に、本実施の形態では、劣化係数Ｈｖｃとして、合成歪み方向が前回の撮影時と異方向となっている場合に対応する値を適用しているが、これに限らず、合成歪み方向が前回の撮影時と同方向となっている場合に対応する値を適用してもよい。

次に、（２）式により、累積劣化度Ｒ’を第１位置〜第５位置の各々毎に算出する。なお、（２）式におけるＲは前回の撮影までの累積劣化度を表す。ここで、今回の撮影が電子カセッテ４０による１回目の撮影である場合には、前回の撮影までの累積劣化度Ｒが存在しないため、この場合には、累積劣化度Ｒとして０（零）を適用する。

次のステップ４２４では、一例として図１７に模式的に示すように、今回の撮影における合成歪み方向および上記ステップ４２２の処理によって得られた累積劣化度Ｒ’を第１位置〜第５位置の各々毎に記憶部５８Ｃの予め定められた領域に記憶する。なお、ここで記憶した情報（歪み方向劣化度情報）は、次回の撮影時において（１）式および（２）式による演算を行う際に読み出されて用いられることになる。

次のステップ４２６では、第１位置〜第５位置の各位置の累積劣化度Ｒ’を無線通信部６０を介してコンソール１１０に送信し、その後に本劣化度導出処理プログラムを終了する。

図１８は、以上の劣化度導出処理プログラムにより撮影毎に得られる劣化度ｒの説明に供するグラフである。

同図に示すように、本実施の形態に係る劣化度導出処理プログラムにより、撮影２の場合のように、合成歪み方向が前回の撮影時の合成歪み方向に対して同方向となっている場合には、シンチレータ８の温度が高めであったり、合成歪み量が多めであったりしても、劣化度ｒとして中程度の値が得られる。また、撮影３および撮影５のように、合成歪み方向が前回の撮影時の合成歪み方向に対して異方向となっている場合で、かつシンチレータ８の温度が低めである場合にも、劣化度ｒとして中程度の値が得られるが、シンチレータ８の温度が上昇するに従って劣化度ｒは大きくなる。さらに、撮影４のように、合成歪み方向が前回の撮影時の合成歪み方向に対して同方向となっている場合で、かつシンチレータ８の温度が低い場合には劣化度ｒが小さくなる。

ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、図８に示すように、放射線検出器２０がＴＦＴ基板３０側から放射線Ｘが照射されるように内蔵されている。

ここで、放射線検出器２０は、図１９に示すように、シンチレータ８が形成された表側から放射線が照射（表面照射）された場合、シンチレータ８の同図上面側（ＴＦＴ基板３０の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴ基板３０側（裏側）から放射線が照射（裏面照射）された場合、ＴＦＴ基板３０を透過した放射線がシンチレータ８に入射してシンチレータ８のＴＦＴ基板３０側がより強く発光する。ＴＦＴ基板３０に設けられた各センサ部１３には、シンチレータ８で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器２０は、裏側から放射線が照射された場合の方が表側から放射線が照射された場合よりもＴＦＴ基板３０に対するシンチレータ８の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。

また、放射線検出器２０は、光電変換膜４を有機光電変換材料により構成しており、光電変換膜４で放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器２０は、裏面照射により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも光電変換膜４による放射線の吸収量が少ないため、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。裏面照射では、放射線がＴＦＴ基板３０を透過してシンチレータ８に到達するが、このように、ＴＦＴ基板３０の光電変換膜４を有機光電変換材料により構成した場合、光電変換膜４での放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、裏面照射に適している。

また、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物や光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、基板１を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された基板１は放射線の吸収量が少ないため、裏面照射により放射線がＴＦＴ基板３０を透過する場合でも、放射線に対する感度の低下を抑えることができる。

また、本実施の形態によれば、図８に示すように、放射線検出器２０をＴＦＴ基板３０が天板４１Ｂ側となるように筐体４１内の天板４１Ｂに貼り付けているが、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体の剛性が高いため、筐体４１の天板４１Ｂを薄く形成することができる。また、基板１を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器２０自体が可撓性を有するため、撮影領域４１Ａに衝撃が加わった場合でも放射線検出器２０が破損しづらい。

以上詳細に説明したように、本実施の形態では、シンチレータ８が設けられた放射線検出器２０の予め定められた位置の歪み量を検出し、この検出結果に基づいて、シンチレータ８の劣化の度合を導出しているので、当該劣化の度合に応じて放射線画像の撮影を行うか否かを判断することにより、シンチレータ８の劣化に起因する無駄な撮影を回避することができる。

また、本実施の形態では、前記予め定められた位置の歪みの方向をさらに検出し、検出した歪みの方向が、放射線検出器２０による前回の撮影時に検出した歪みの方向に対して予め定められた範囲以上ずれている場合に、当該範囲未満の場合より大きくなるように劣化の度合を導出しているので、より高精度でシンチレータ８の劣化の度合を導出することができる。

また、本実施の形態では、放射線検出器２０の温度を検出し、検出した温度が高くなるほど大きくなるように劣化の度合を導出しているので、より高精度でシンチレータ８の劣化の度合を導出することができる。

また、本実施の形態では、検出した歪み量が予め定められた閾値以上である期間を計時し、計時した期間が長くなるほど大きくなるように劣化の度合を導出しているので、より高精度でシンチレータ８の劣化の度合を導出することができる。

また、本実施の形態では、導出した劣化の度合をコンソール１１０により出力しているので、ユーザにとっての利便性を、より向上させることができる。

特に、本実施の形態では、シンチレータ８の劣化の度合が把握できるため、電子カセッテ４０の寿命や、電子カセッテ４０の交換時期を予測することができ、病院経営者等にとっては有用である。

また、複数の電子カセッテ４０の劣化の度合が同程度で進行してしまうと、一度に複数の電子カセッテ４０を購入する必要が生じてしまうが、本実施の形態のように、シンチレータ８の劣化の度合が把握できることにより、複数の電子カセッテ４０の劣化を意図的にずらすことも可能となるため、この点についても有効である。

また、本実施の形態では、歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂが、放射線検出器２０におけるシンチレータ８の予め定められた位置に設けられているので、シンチレータ８の歪みに関する物理量を直接検出することができる結果、より高精度でシンチレータ８の劣化の度合を導出することができる。

特に、本実施の形態では、歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂが、少なくともシンチレータ８の中央部に設けられているので、より高精度でシンチレータ８の劣化の度合を導出することができる。

また、本実施の形態では、センサ部１３が、シンチレータ８で発生した光を受光することにより電荷が発生する有機光電変換材料を含んで構成されているので、電子カセッテ４０の耐衝撃性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、放射線検出器２０が、被写体を透過した放射線が透過する透過面を有する天板４１Ｂの放射線が入射される面の反対側の面に直接的に取り付けられているので、電子カセッテ４０の耐衝撃性を向上させることができる。

特に、本実施の形態では、放射線検出器２０が天板４１Ｂに離間可能に取り付けられていているので、効率的に筐体の交換を行うことができる。

また、本実施の形態では、天板４１Ｂが放射線検出器２０を収容する筐体４１の一部を構成しているので、天板を筐体とは別に構成する場合に比較して、より簡易に天板を構成することができる。

また、本実施の形態では、ＴＦＴ基板３０および天板４１Ｂの間に内部空間Ｂが形成されているので、放射線検出器２０の天板４１Ｂへの接着時に、ＴＦＴ基板３０および天板４１Ｂに対する接着部材８０の接着面に空気が残存していても、その残存していた空気を内部空間Ｂに逃がすことができる。また、内部空間Ｂと外部空間Ａを連通する連通路８２が接着部材８０に形成されているので、外部空間Ａの気圧が変化した場合でも、内部空間Ｂの圧力と外部空間Ａの気圧とを一定に保つことができる。これにより、気圧変化によって天板４１Ｂに対するＴＦＴ基板３０の接着性が低下することを防止することができる。

また、本実施の形態では、連通路８２が角部８４を有している。そのため、外部空間Ａから連通路８２に空気と共に空気よりも質量の大きい異物が流入した場合でも、角部８４を流通する空気の流れに前記異物が追従することができないので、前記異物が内部空間Ｂに混入することを防止することができる。これにより、放射線画像の品質低下に繋がる異物混入を抑えることができる。

さらに、連通路８２が接着部材８０に形成され、接着部材８０がその全面に接着力を有しているので、角部８４において、空気に追従できなかった異物が連通路８２の壁面に付着し易くなる。従って、前記異物を連通路８２内で確実に捕捉することができる。よって、内部空間Ｂへの異物の混入をより一層確実に防止することができる。

また、本実施の形態によれば、連通路８２の通路幅ｄを空気が流通できる範囲内において、できる限り狭く設定されているので、比較的小さな金属粉等の異物の混入に対応することができる。なお、想定される異物の大きさに応じて連通路８２の通路幅ｄを設定すると、効率的に異物の混入を防止することができる。

ところで、一般的に、シンチレータ８はＴＦＴ基板３０よりも脆弱である。そのため、シンチレータ８を天板４１Ｂに接着部材８０にて接着した場合、放射線検出器２０を剥離するときにシンチレータ８が破損するおそれがある。しかしながら、本実施の形態では、接着部材８０にてＴＦＴ基板３０を天板４１Ｂに接着しているので、放射線検出器２０を剥離するときにシンチレータ８が破損する懸念を排除することができる。

また、撮影環境によっては、天板４１Ｂに被写体（患者）を乗せた状態で撮影を行うことがある。この場合、天板４１Ｂに傷が付き易い。そして、天板４１Ｂに傷が付いた場合、当該傷が固定パターンノイズとして放射線画像に表示されることがあるため、筐体４１を交換することが望ましい。しかしながら、天板４１Ｂに放射線検出器２０を剥離不能に貼り付けた場合、筐体４１を交換するときに、高価な放射線検出器２０も一緒に交換する必要がありコストが掛かるといった問題が生じていた。本実施の形態によれば、放射線検出器２０を天板４１Ｂに対して剥離可能に接着しているので、効率的に筐体４１の交換を行うことができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、上記実施の形態では、劣化度予測値および累積劣化度が予め定められた閾値以上である場合にコンソール１１０によって警告処理を実行する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該警告処理を電子カセッテ４０において実行する形態としてもよい。この場合は、放射線画像撮影処理プログラムのステップ３０８〜ステップ３１２、ステップ３２０、ステップ３２２の各処理を電子カセッテ４０のＣＰＵ５８Ａにより実行する。

また、上記実施の形態では、センサ部１３が、シンチレータ８で発生した光を受光することにより電荷が発生する有機光電変換材料を含んで構成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、センサ部１３として有機光電変換材料を含まずに構成されたものを適用する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、図１３に示される歪み劣化係数情報、時間劣化係数情報、および温度劣化係数情報の全てを用いて劣化度を導出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、歪み劣化係数情報を単独で用いる形態や、歪み劣化係数情報と、時間劣化係数情報および温度劣化係数情報の何れか一方とを組み合わせて用いる形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、歪みの方向が前回の撮影時と予め定められた範囲外となっているか否かに応じて歪みによる劣化係数を切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、歪みの方向を用いることなく、歪み量のみに応じて歪みによる劣化係数を決定する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、撮影を行うに際して劣化度予測値が第１閾値以上である場合に電子カセッテ４０の使用を禁止する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、劣化度予測値が第１閾値以上である場合に、劣化度予測値が上記撮影を行うことができる値となっている別の電子カセッテ４０の使用を促す形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、シンチレータ８の劣化の度合を示す情報として累積劣化度Ｒ’を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、累積劣化度Ｒ’に代えて劣化度ｒを適用する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、ベクトルの合成によって合成歪み量および合成歪み方向を導出して適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、歪みゲージ４６Ａおよび歪みゲージ４６Ｂのうち、検出された歪み量が大きい方の歪み量および歪みの方向（歪みゲージ４６Ａの場合はＸ方向で、歪みゲージ４６Ｂの場合はＹ方向）を適用する形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明の劣化の度合を電子カセッテ４０により導出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の劣化の度合をコンソール１１０により導出する形態としてもよい。なお、この場合の形態例としては、電子カセッテ４０により歪みゲージ４６Ａ，４６Ｂおよび温度センサ４７による計測結果をコンソール１１０に送信し、コンソール１１０において劣化度導出処理プログラムにおけるステップ４００、ステップ４１０、およびステップ４２６を除く処理を実行する形態を例示することができる。この場合、上記実施の形態に比較して、電子カセッテ４０による負荷を軽減することができる。

また、上記実施の形態では、連通路８２に角部８４を複数設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一例として図２０に示すように、連通路９０に角部９２を１つだけ有していてもよい。これにより、接着部材８０に連通路９０を容易に形成することができる。

また、天板４１Ｂから放射線検出器２０を剥離するときに、有機溶剤等を接着部材８０に流し込み、接着部材８０の接着性を弱くした上で放射線検出器２０を剥離してもよい。この場合、接着部材８０が角部を有しているので、前記有機溶剤が接着部材８０にしみ込み易くなる。

さらに、上記実施の形態では、電子カセッテ４０の筐体４１の内部にカセッテ制御部５８や電源部７０を収容するケース４２と放射線検出器２０とを重ならないように配置した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、放射線検出器２０とカセッテ制御部５８や電源部７０を重なるように配置してもよい。

また、上記実施の形態では、電子カセッテ４０とコンソール１１０との間、放射線発生装置１２０とコンソール１１０との間で、無線にて通信を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、これらの少なくとも一方を有線にて通信を行う形態としてもよい。

また、上記実施の形態では、放射線としてＸ線を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、γ線等の他の放射線を適用する形態としてもよい。

その他、上記実施の形態で説明したＲＩＳ１００の構成（図１参照。）、放射線撮影室の構成（図２参照。）、電子カセッテ４０の構成（図３〜図１１参照。）、撮影システム１０４の構成（図１２参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。

また、上記実施の形態で説明した各種情報の構成（図１３，図１７参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な情報を削除したり、新たな情報を追加したりすることができることは言うまでもない。

また、上記実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ（図１４，図１６参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。

さらに、上記実施の形態で説明した（１）式および（２）式の各演算式も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更してもよいことは言うまでもない。

１ 基板
８ シンチレータ
１０ 薄膜トランジスタ（スイッチング素子）
１３ センサ部
２０ 放射線検出器
３０ ＴＦＴ基板
４０ 電子カセッテ
４１ 筐体
４１Ａ 撮影領域
４１Ｂ 天板
４１Ｃ 背面部
４６Ａ，４６Ｂ 歪みゲージ（歪み検出手段）
４７ 温度センサ（温度検出手段）
５８ カセッテ制御部（導出手段）
５８Ａ ＣＰＵ
５８Ｄ 歪み測定部（歪み検出手段）
５８Ｅ 計時部（計時手段）
６０ 無線通信部
８０ 接着部材
８２ 連通路
８４ 角部
９０ 連通路
９２ 角部
１００ ＲＩＳ
１１０ コンソール
１１１ ディスプレイ
１１２ 操作パネル
１１３ ＣＰＵ
１１６ ＨＤＤ
１１９ 無線通信部
１２０ 放射線発生装置
１２１ 放射線源
１２２ 線源制御部
１２３ 無線通信部
Ｘ 放射線

Claims (14)

1. 放射線が照射されることにより光を発生するシンチレータ、当該シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、および当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子が形成された基板を有する放射線検出器と、
   前記放射線検出器の予め定められた位置に設けられ、当該位置の歪み量を検出する歪み検出手段と、
   前記歪み検出手段による検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出する導出手段と、
   を備えた放射線画像撮影装置。
2. 前記歪み検出手段は、前記予め定められた位置の歪みの方向をさらに検出し、
   前記導出手段は、前記歪み検出手段によって検出された前記歪みの方向が、前記放射線検出器による前回の撮影時に前記歪み検出手段によって検出された前記歪みの方向に対して予め定められた範囲以上ずれている場合に、当該範囲未満の場合より大きくなるように前記劣化の度合を導出する
   請求項１記載の放射線画像撮影装置。
3. 前記放射線検出器の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
   前記導出手段は、前記温度検出手段によって検出された温度が高くなるほど大きくなるように前記劣化の度合を導出する
   請求項１または請求項２記載の放射線画像撮影装置。
4. 前記歪み検出手段によって検出された歪み量が予め定められた閾値以上である期間を計時する計時手段をさらに備え、
   前記導出手段は、前記計時手段によって計時された期間が長くなるほど大きくなるように前記劣化の度合を導出する
   請求項１から請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記導出手段により導出された劣化の度合を出力する出力手段
   をさらに備えた請求項１から請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記歪み検出手段は、前記放射線検出器における前記シンチレータの予め定められた位置に設けられている
   請求項１から請求項５の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記歪み検出手段は、少なくとも前記シンチレータの中央部に設けられている
   請求項６記載の放射線画像撮影装置。
8. 前記センサ部は、前記シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生する有機光電変換材料を含んで構成されている
   請求項１から請求項７の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
9. 前記放射線検出器は、被写体を透過した放射線が透過する透過面を有する天板の前記放射線が入射される面の反対側の面に直接的に取り付けられている
   請求項１から請求項８の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
10. 前記放射線検出器は、前記天板に離間可能に取り付けられている
    請求項９記載の放射線画像撮影装置。
11. 前記放射線検出器と前記天板との間に内部空間が形成されるように前記放射線検出器を前記天板に対して接着する接着部材と、
    前記内部空間および外部を連通すると共に、外部から前記内部空間への異物の混入を阻止する通気手段と、
    をさらに備えた請求項９または請求項１０記載の放射線画像撮影装置。
12. 前記天板は、前記放射線検出器を収容する筐体の一部を構成する
    請求項９から請求項１１の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
13. 放射線が照射されることにより光を発生するシンチレータ、当該シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子が形成された基板を有する放射線検出器、および前記放射線検出器の予め定められた位置に設けられ、当該位置の歪み量を検出する歪み検出手段を備えた放射線画像撮影装置と、
    前記歪み検出手段による検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出する導出手段を備え、前記放射線画像撮影装置の動作を制御する制御装置と、
    を有する放射線画像撮影システム。
14. コンピュータを、
    放射線が照射されることにより光を発生するシンチレータ、当該シンチレータで発生した光を受光することにより電荷が発生するセンサ部、および当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子が形成された基板を有する放射線検出器の予め定められた位置に設けられた歪み検出手段により、当該位置の歪み量を検出する検出手段と、
    前記検出手段による検出結果に基づいて、前記シンチレータの劣化の度合を導出する導出手段と、
    として機能させるためのプログラム。

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