JP2012050489A - 放射線撮像装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】出荷後における放射線検知用の画素が欠陥画素となった場合であっても、放射線照射の判定精度の低下を防止する放射線撮像装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】電子カセッテ２０は、放射線１６が照射されたかを検知するための複数の検知専用画素１００ｂの電気信号を読み出すための複数のＴＦＴ１０２ｂと、複数のＴＦＴ１０２ｂを駆動して、複数の検知専用画素１００ｂの電気信号を読み出す第１読出制御部１４０と、検知専用画素１００ｂの電気信号に基づいて、検知専用画素１００ｂが欠陥画素であるか否かを判定する欠陥画素判定部１４４とを備え、複数の検知専用画素１００ｂの電気信号は１本の出力信号線１２６から読み出され、第１読出制御部１４０は、欠陥画素であると判定された検知専用画素１００ｂの電気信号の読み出しを禁止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、人体を透過した放射線を撮像する放射線撮像装置及びプログラムに関する。

医療分野においては、人体を透過した放射線の強度を検出することで、人体内部の撮像を行う可搬型の放射線撮像装置（例えば、ＦＰＤ（Flat Panel Detector））が用いられている。放射線撮像装置においては、患者である被写体の被曝量を抑えるために、露光開始タイミングと放射線の照射開始タイミングとを略一致させる必要がある。

下記に示す特許文献１には、一部の画素を放射線検知用として用いることで、放射線の照射開始タイミングを検出する放射線撮像装置が記載されている。

しかしながら、放射線検知用の画素が欠陥画素である場合は、放射線の照射を正確に判断することはできない。例えば、欠陥により発生した画素の漏れ電流が多いと、放射線が照射されていないのにもかかわらず放射線が照射されたと判断される場合がある。

このような問題を解決するために、下記に示す特許文献２には、レーザーを照射して欠陥画素を配線から電気的に切断することでリペアを行うことが記載されている。

特開２００８−１３２２１６号公報 特開２００４−１７９６４５号公報

しかしながら、レーザーによるリペアは、出荷前に行われるものであり、出荷後の放射線撮像装置の繰り返し使用により、放射線検知用の画素が欠陥画素となった場合は対応することができず、正確に放射線の照射を判定することができない。

そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、出荷後における放射線検知用の画素が欠陥画素となった場合であっても、放射線照射の判定精度の低下を防止する放射線撮像装置及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、本発明は、放射線撮像装置であって、放射線が照射されたかを検知するための複数の検知専用画素と、前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出すための複数の検知専用スイッチング素子と、前記複数の検知専用スイッチング素子を駆動して、前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出す第１読出制御部と、前記検知専用画素の電気信号に基づいて、前記検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定する欠陥画素判定部と、を備え、前記複数の検知専用画素の電気信号は１本の出力信号線から読み出され、前記第１読出制御部は、欠陥画素であると判定された前記検知専用画素の電気信号の読み出しを禁止することを特徴とする。

前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、前記複数の検知専用画素の電気信号を順次読出し、前記欠陥画素判定部は、順次読み出された前記検知専用画素の電気信号に基づいて、該検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定する。

前記欠陥画素判定部は、前記検知専用画素の画素信号が第１所定値よりも大きい場合は、該検知専用画素はショートしている欠陥画素であると判定する。

前記欠陥画素判定部は、前記検知専用画素の画素信号が第２所定値より小さい場合は、該検知専用画素はオープンしている欠陥画素であると判定し、前記第２所定値は、前記第１所定値より小さい。

前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、前記複数の検知専用画素の暗電流の電気信号を順次読出し、前記欠陥画素判定部は、順次読み出された前記検知専用画素の暗電流の電気信号に基づいて、該検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定する。

前記複数の検知専用画素の電気信号に基づいて放射線の照射を判定する放射線照射判定部を備え、前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、欠陥画素であると判定されていない前記検知専用画素の電気信号を同時に読出し、前記放射線照射判定部は、同時に読み出された前記検知専用画素の電気信号に基づいて、放射線が照射されたか否かを判定する。

同時に読み出された前記検知専用画素の電気信号が合算された電気信号が、閾値より大きい場合は、放射線が照射されていると判定する。

前記閾値は、読み出しが禁止された前記検知専用画素の数に応じて小さくなる。

前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用画素の同時読出しを周期的に行う。

前記放射線照射判定部は、放射線が照射されたと判定した後は、同時に読み出された前記複数の検知専用画素の電気信号に基づいて、放射線の照射が終了したか否かを判定する。

前記複数の検知専用画素と、複数の撮像専用画素とが行列状に配置され、且つ、前記複数の検知専用スイッチング素子と、前記複数の撮像専用画素の電気信号を読み出すための複数の撮像専用スイッチング素子とが配置された撮像パネルと、前記複数の撮像専用スイッチング素子を駆動して、前記複数の撮像専用画素の電気信号を読み出す第２読出制御部を備え、前記第１読出制御部は、放射線の照射が終了すると、前記複数の撮像専用画素の電気信号を行単位で順次読み出す。

前記第２読出制御部は、放射線の照射が開始すると、前記複数の撮像専用画素を露光状態にさせる。

前記複数の検知専用画素は、行アドレス及び列アドレスが互いに異なる位置に配置されている。

上記目的を達成するために、本発明は、放射線が照射されたかを検知するための複数の検知専用画素と、前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出すための複数の検知専用スイッチング素子とを備えたコンピュータを、前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出す第１読出制御部、前記検知専用画素の電気信号に基づいて、前記検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定する欠陥画素判定部、として機能させ、前記複数の検知専用画素の電気信号は１本の出力信号線から読み出され、前記第１読出制御部は、欠陥画素であると判定された前記検知専用画素の電気信号の読み出しを禁止することを特徴とする。

本発明によれば、欠陥画素と判定された検知専用画素の読み出しを禁止するので、放射線撮像装置の使用により、検知専用画素が欠陥画素になった場合であっても、放射線が照射されたか否かの判定精度の低下を防止することができる。

実施の形態の放射線撮像システムの構成図である。 図１に示す電子カセッテの斜視図である。 図２に示す電子カセッテのＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図１に示す電子カセッテの電気的な概略構成図である。 図４に示す放射線変換パネルの詳細図である。 電子カセッテの動作を示すフローチャートである。 電子カセッテの動作を示すタイムチャートである。

本発明に係る放射線撮像装置を含む放射線撮像システムについて、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

図１は、実施の形態の放射線撮像システム１０の構成図である。放射線撮像システム１０は、ベッド等の撮影台１２に横臥した被写体１４である患者に対して、放射線１６を照射する放射線装置１８と、被写体１４を透過した放射線１６を検出して放射線画像に変換する電子カセッテ（放射線撮像装置）２０と、放射線撮像システム１０全体を制御するシステムコントローラ２４と、医師又は技師等（以下、ユーザという）の入力操作を受け付けるコンソール２６と、撮影した放射線画像等を表示する表示装置２８とを備える。

システムコントローラ２４と、電子カセッテ２０と、表示装置２８との間には、例えば、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｂ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ、又は、ミリ波等を用いた無線通信により信号の送受信が行われる。なお、ケーブルを用いた有線通信により信号の送受信を行ってもよい。

システムコントローラ２４には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像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）３０が接続され、ＲＩＳ３０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）３２が接続されている。

放射線装置１８は、放射線１６を照射する放射線源３４と、放射線源３４を制御する放射線制御装置３６と、放射線スイッチ３８とを備える。放射線源３４は、電子カセッテ２０に対して放射線１６を照射する。放射線源３４が照射する放射線１６は、Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線等であってもよい。放射線スイッチ３８は、２段階のストロークを持つように構成され、放射線制御装置３６は、放射線スイッチ３８がユーザによって半押されると放射線１６の照射準備を行い、全押されると放射線源３４から放射線１６を照射させる。放射線制御装置３６は、図示しない入力装置を有し、ユーザは、前記入力装置を操作することで、放射線１６の照射時間、管電圧、管電流等の値を設定することができる。放射線制御装置３６は、設定された照射時間等に基づいて、放射線源３４から放射線１６を照射させる。

図２は、図１に示す電子カセッテ２０の斜視図であり、図３は、図２に示す電子カセッテ２０のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。電子カセッテ２０は、パネル部４０と、該パネル部４０上に配置された制御部４２とを備える。

パネル部４０は、放射線１６に対して透過可能な材料からなる略矩形状の筐体４４を有し、パネル部４０の撮像面４６には放射線１６が照射される。撮像面４６の略中央部には、被写体１４の撮像領域及び撮像位置を示すガイド線４８が形成されている。ガイド線４８の外枠が、放射線１６の照射野を示す撮像可能領域５０になる。また、ガイド線４８の中心位置（ガイド線４８が十字状に交差する交点）は、撮像可能領域５０の中心位置である。

パネル部４０は、シンチレータ５２及び放射線変換パネル５４とを有する放射線検出器（撮像パネル）５６と、放射線変換パネル５４を駆動させる後述する駆動回路部１０４（図４参照）とを備える。シンチレータ５２は、被写体１４を透過した放射線１６を、可視光領域に含まれる蛍光に変換する。放射線変換パネル５４は、シンチレータ５２が変換した前記蛍光を電気信号に変換する間接変換型放射線変換パネルである。放射線１６が照射される撮像面４６から順に、シンチレータ５２と放射線変換パネル５４とが筐体４４内部に配設される。なお、放射線変換パネル５４が放射線１６を直接電気信号に変換する直接型放射線変換パネルの場合は、該放射線変換パネル５４が放射線検出器５６となる。この場合は、シンチレータ５２は不要だからである。

制御部４２は、放射線１６に対して非透過性の材料からなる略矩形状の筐体５８を有する。該筐体５８は、撮像面４６の一端に沿って延在しており、撮像面４６における撮像可能領域５０の外に制御部４２が配設される。この場合、筐体５８の内部には、後述するパネル部４０を制御するカセッテ制御部１２２と、撮像した放射線画像の画像データを記憶するバッファメモリとしてのメモリ１３４と、システムコントローラ２４との間で無線による信号の送受信が可能な通信部１３６と、バッテリ等の電源部１３８とが配置されている（図４参照）。電源部１３８は、カセッテ制御部１２２及び通信部１３６に対して電力供給を行う。

図４は、図１に示す電子カセッテ２０の電気的な概略構成図である。図５は、図４に示す放射線変換パネル５４の詳細図である。電子カセッテ２０の放射線変換パネル５４は、画素１００を行列状のＴＦＴ１０２上に配置した構造を有する。画素１００は、行列状に配置されており、図示しない光電変換素子を有する。画素１００は、撮像用の画素（撮像専用画素）１００ａと、放射線検知用の画素（検知専用画素）１００ｂとを有する。撮像専用画素１００ａ及び検知専用画素１００ｂを総称して画素１００と呼ぶ。駆動回路部１０４を構成するバイアス電源１０６からバイアス電圧が供給される各画素１００では、シンチレータ５２により変換された蛍光を光電変換することにより発生した電荷が蓄積される。

ＴＦＴ１０２は、撮像専用画素１００ａの電荷を読み出すためのＴＦＴ（撮像専用スイッチング素子）１０２ａと、検知専用画素１００ｂの電荷を読み出すためのＴＦＴ（検知専用スイッチング素子）１０２ｂとを有する。各撮像専用画素１００ａに接続されるＴＦＴ１０２ａには、行方向に延びるゲート線１１０と、列方向に延びる出力信号線１１２とが接続される。各ゲート線１１０には、駆動回路部１０４を構成する第１ゲート駆動部１１４が接続される。第１ゲート駆動部１１４は、行単位でＴＦＴ１０２ａを順次オンすることにより、各出力信号線１１２を介して撮像専用画素１００ａのアナログの電荷信号（電気信号）を行単位で読み出す。この電荷信号が画素値となる。各出力信号線１１２は、駆動回路部１０４を構成するチャージアンプ１１６を介して、マルチプレクサ部１１８に接続される。マルチプレクサ部１１８には、アナログの電荷信号をデジタルの電荷信号に変換する第１ＡＤ変換部１２０が接続されている。第１ＡＤ変換部１２０は、デジタルに変換した電荷信号をカセッテ制御部１２２に出力する。

駆動回路部１０４を構成する第２ゲート駆動部１２８には、複数のゲート線１２４が接続されており、各ゲート線１２４には、１つのＴＦＴ１０２ｂを介して１つの検知専用画素１００ｂが接続されている。各ＴＦＴ１０２ｂに接続される出力信号線１２６は、電気的に接続されて１本に束ねられている。つまり、１本の出力信号線１２６が分岐して、各ＴＦＴ１０２ｂに接続されている。第２ゲート駆動部１２８は、ＴＦＴ１０２ｂをオンにすることにより、出力信号線１２６を介して検知専用画素１００ｂのアナログの電荷信号（電気信号）を読み出す。検知専用画素１００ｂは、任意のアドレスに配置できる。図５では、（行アドレス，列アドレス）＝（１，２）、（２，５）、（３，４）、（４，１）、（５，３）、（６，６）の位置に検知専用画素１００ｂは配置されており、それ以外の行アドレス及び列アドレスには、撮像専用画素１００ａが配置されている。なお、複数の画素１００のうち、一番上の行を１行目、一番下の行を６行目とし、一番左の列を１列目、一番右の列を６列目とする。

出力信号線１２６は駆動回路部１０４を構成するチャージアンプ１３０を介して第２ＡＤ変換部１３２に接続される。第２ＡＤ変換部１３２は、デジタルに変換した電荷信号をカセッテ制御部１２２に出力する。

カセッテ制御部１２２は、電子カセッテ２０全体の制御を行う。コンピュータ等の情報処理装置に所定のプログラムを読み込ませることによって、コンピュータを本実施の形態のカセッテ制御部１２２として機能させることができる。

カセッテ制御部１２２には、メモリ１３４及び通信部１３６が接続されている。メモリ１３４は、デジタル信号の画素値（画素１００の電気信号）を記憶し、通信部１３６は、システムコントローラ２４との間で信号の送受信を行う。通信部１３６は、複数の画素値が行列状に配置されて構成される１枚のフレーム画像を、１行単位でシステムコントローラ２４にパケット送信する。電源部１３８は、カセッテ制御部１２２、メモリ１３４、及び通信部１３６に電力を供給する。

カセッテ制御部１２２は、第１読出制御部１４０、第２読出制御部１４２、欠陥画素判定部１４４、及び放射線照射判定部１４６を有する。第１読出制御部１４０は、複数のＴＦＴ１０２ｂを駆動して、検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出す。具体的には、第１読出制御部１４０は、第２ゲート駆動部１２８に制御信号を送ることで、第２ゲート駆動部１２８は、ＴＦＴ１０２ｂにゲート信号を出力してＴＦＴ１０２ｂをオンにさせ、該ＴＦＴ１０２ｂに接続されている電荷を出力信号線１２６から電荷信号として読み出す。

第１読出制御部１４０は、欠陥画素判定モード時（欠陥画素を判定するための読み出し時）においては、第２ゲート駆動部１２８を制御して、複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号を順次読み出す。つまり、第１読出制御部１４０は、第２ゲート駆動部１２８が、ゲート線１２４を順次選択し、該選択したゲート線１２４にゲート信号を出力するように第２ゲート駆動部１２８を制御する。欠陥画素判定モードは、放射線１６が照射されることがない期間に実行される。

第１読出制御部１４０は、放射線照射判定モード時（放射線１６の照射を判定するための読み出し時）においては、第２ゲート駆動部１２８を制御して、複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号を同時に読み出す。つまり、第１読出制御部１４０は、第２ゲート駆動部１２８が、全てのゲート線１２４を同時に選択し、該選択したゲート線１２４にゲート信号を出力するように第２ゲート駆動部１２８を制御する。放射線照射判定モードは、放射線１６が照射される前から放射線１６の照射が終了するまでの間実行され、第１読出制御部１４０は、同時読み出しを周期的に行う。各検知専用画素１００ｂの電荷信号は同一の出力信号線１２６から読み出されるので、複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号を同時に読み出すと、複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号が合算して読み出されることになる。なお、後述するように、欠陥画素と判定された検知専用画素１００ｂがある場合は、第１読出制御部１４０は、第２ゲート駆動部１２８を制御して、欠陥画素と判定された検知専用画素１００ｂ以外の検知専用画素１００ｂを同時に読み出す。つまり、第１読出制御部１４０は、欠陥画素と判定された検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出しを禁止する。

第２読出制御部１４２は、第１ゲート駆動部１１４を制御して、放射線１６の照射により得られた複数の撮像専用画素１００ａの電荷信号を行単位で順次読み出す。つまり、第２読出制御部１４２は、第１ゲート駆動部１１４が、ゲート線１１０を順次選択し、該選択したゲート線１１０にゲート信号を出力するように第１ゲート駆動部１１４を制御する。

欠陥画素判定部１４４は、欠陥画素判定モード時において第１読出制御部１４０によって順次読み出された検知専用画素１００ｂのデジタルの電荷信号に基づいて、検知専用画素１００ｂが少なくともショートしている欠陥画素であるか否かを判定する。具体的には、欠陥画素判定部１４４は、順次読み出された検知専用画素１００ｂの電荷信号（画素値）が所定値よりも大きいか否かを判断する。欠陥画素判定モード時は、放射線１６が電子カセッテ２０に照射されないので、順次読み出される電荷信号は、暗電流（ノイズ）の電荷信号となる。暗電流の電荷信号は、一般的に放射線１６の照射により得られた電荷信号に比べ、その値が微小であり、所定値以下である。しかしながら、ショートしている画素１００は、漏れ電流（リーク電流）が発生し、読み出される電荷信号が大きくなる。したがって、検知専用画素１００ｂの電荷信号が所定値よりも大きい場合は、該検知専用画素１００ｂはショートしていると見做すことができる。

放射線照射判定部１４６は、放射線照射判定モード時において、第１読出制御部１４０によって同時に読み出された複数の検知専用画素１００ｂのデジタルの電荷信号が合算された電荷信号（出力信号線１２６から読み出された電荷信号）に基づいて、放射線１６が照射されているか否かを判定する。放射線照射判定部１４６は、第１読出制御部１４０によって同時に読み出された複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号が合算された電荷信号が閾値より大きい場合は、放射線１６が照射されていると判定する。上述したように、放射線１６の照射により検知専用画素１００ｂに蓄積される電荷信号は、暗電流の電荷信号よりも大きくなるからであり、同時に読み出された複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号が閾値よりも大きければ、放射線１６が照射されていると見做すことができる。

放射線照射判定部１４６は、検知専用画素１００ｂの電荷信号を合算した電荷信号が閾値よりも大きいか否かを判断するので、放射線１６の照射開始及び照射終了を早期且つ正確に判定することができる。つまり、検知専用画素１００ｂの電荷信号を加算することで、放射線１６が照射されていない場合に比べ、放射線１６が照射されている場合は、得られる電荷信号は飛躍的に大きくなるので、放射線１６の照射開始及び照射終了を早期且つ正確に判定することができる。逆に、閾値の値を下げ、１つの検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出し、該読み出した電荷信号が閾値より大きいか否かを判定することで、放射線１６の照射が開始されたか否かを早期に判定することはできるが、検知専用画素１００ｂに入射する放射線１６が被写体を透過したことによって、配置されている場所により蓄積される電荷量に大きなばらつきがあるため、正確に放射線１６が照射されているか否かを判定することができない。なお、閾値は、読み出しが禁止された検知専用画素１００ｂの数に応じて小さくする。同時に読み出される検知専用画素１００ｂの数が少なくなれば、その分電荷信号が読み出される画素１００の数は少なくなるからである。

チャージアンプ１１６、１３０は、オペアンプと、コンデンサと、スイッチとで構成されており、チャージアンプ１１６、１３０は、前記スイッチがオフの場合は、入力された電荷信号を予め設定されたゲインにしたがって増幅する。チャージアンプ１１６、１３０は、前記スイッチがオンの場合は、前記コンデンサに蓄積された電荷が、コンデンサとスイッチとの閉回路により放電されるとともに、画素１００から読み出された電荷信号（チャージアンプ１１６、１３０に入力された電荷信号）が、閉じられたスイッチ及びオペアンプを介してＧＲＤ（グランド電位）に放出される。チャージアンプ１１６，１３０のスイッチをオンにして、画素１００に蓄積された電荷をＧＲＤに放出させる動作のことをリセット動作と呼ぶ。リセット動作が行われると、画素１００に蓄積された電荷信号は吐き捨てられることになる。なお、本実施の形態のリセット動作では、チャージアンプ１１６、１３０を用いて、画素１００に蓄積された電荷を吐き捨てるようにしたが、画素１００に蓄積された電荷を画素１００内で吐き捨てるようにしてもよい。この場合は、画素１００に蓄積された電荷信号を出力信号線１１２、１２６から読み出さずに捨てることが可能となる。

次に、電子カセッテ２０の動作を図６のフローチャート、図７のタイムチャートにしたがって説明する。ユーザによって電子カセッテ２０の図示しない電源スイッチがオンにされると、カセッテ制御部１２２は、全画素１００の電荷を吐き捨てるリセット動作を行う（ステップＳ１）。具体的には、第１読出制御部１４０及び第２読出制御部１４２は、チャージアンプ１１６、１３０のスイッチをオンにするとともに、検知専用画素１００ｂ及び撮像専用画素１００ａの電荷を出力信号線１２６、１１２から読み出すことで、読み出された検知専用画素１００ｂ及び撮像専用画素１００ａの電荷信号をＧＲＤに放出させる。

次いで、カセッテ制御部１２２は、欠陥画素判定モードを実行する（ステップＳ２）。欠陥画素判定モードの実行中は、放射線１６が照射されることない。欠陥画素判定モードが実行されると、第１読出制御部１４０は、ゲート線１２４を順次選択し、該選択したゲート線１２４にゲート信号を出力することで、複数の検知専用画素１００ｂの暗電流の電荷信号を順次読み出し、欠陥画素判定部１４４は、順次読み出された電荷信号に基づいて、欠陥画素があるか否かを判定する。つまり、欠陥画素判定部１４４は、順次読み出された電荷信号が、所定値より大きいか否かを判定する。

図７に示すように、第１読出制御部１４０は、ステップＳ１で１番目から６番目までの検知専用画素１００ｂに対してリセット動作を行うと、１番目から６番目までの検知専用画素１００ｂを電荷蓄積状態に移行させ、その後、１番目の検知専用画素１００ｂの暗電流の電荷信号を読み出す。そして、１番目から６番目までの検知専用画素１００ｂに対してリセット動作を行う。ここで、１番目の検知専用画素１００ｂとは、図５における１行目に配置された検知専用画素のことを指し、２番目の検知専用画素１００ｂとは、図５における２行目に配置された検知専用画素１００ｂのことを指す。同様に、３番目〜６番目の検知専用画素１００ｂは、図５における３行目〜６行目に配置された検知専用画素１００ｂのことを指す。

１番目の検知専用画素１００ｂが電荷蓄積状態の場合は、１番目以外の検知専用画素１００ｂも電荷蓄積状態となるので暗電流の電荷が蓄積されるが該暗電流は読み出されることはない。

１番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出し、１番目から６番目までの検知専用画素１００ｂに対してリセット動作を行うと、再び電荷蓄積状態に移行させ、その後、第１読出制御部１４０は、２番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出した後、１番目から６番目までの検知専用画素１００ｂに対してリセット動作を行い、再び電荷蓄積状態に移行させる。そして、第１読出制御部１４０は、３番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出した後、１番目から６番目までの検知専用画素１００ｂに対してリセット動作を行う。このような、手順で、第１読出制御部１４０は、検知専用画素１００ｂの電荷信号を順次読み出す。

図６のフローチャートに戻り、欠陥画素判定モードを実行すると、第１読出制御部１４０は、欠陥画素判定部１４４によって欠陥画素であると判定された検知専用画素１００ｂがあるか否かを判断する（ステップＳ３）。

ステップＳ３で、欠陥画素であると判定された検知専用画素１００ｂがないと判断するとステップＳ５に進み、欠陥画素であると判定された検知専用画素１００ｂがあると判断すると、第１読出制御部１４０は、欠陥画素であると判定された検知専用画素１００ｂの読み出しを禁止して（ステップＳ４）、ステップＳ５に進む。つまり、第１読出制御部１４０は、欠陥画素であると判定された検知専用画素１００ｂに接続されているＴＦＴ１０２ｂをオンにさせない（オフのままの状態にする）。

ステップＳ５に進むと、カセッテ制御部１２２は、検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出しが全て終了したか否かを判断する。ステップＳ５で、検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出しが全て終了していない場合は、ステップＳ３に戻る。

図７に示すように、２番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号が読み出され、欠陥画素判定部１４４により欠陥画素であると判定されると、それ以後、２番目の検知専用画素１００ｂに接続されたＴＦＴ１０２ａをオンにすることを禁止する。つまり、２番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号が出力信号線１２６から読み出されない。したがって、他の検知専用画素１００ｂがリセット動作を行っているときも、欠陥画素であると判断された検知専用画素１００ｂはリセット動作が行われないことになる。

なお、欠陥画素判定モードの実行中は、現在欠陥画素判定モードが実行中であることをユーザに報知してもよい。例えば、電子カセッテ２０に図示しない発光素子を設け、欠陥画素判定モードの実行中は、カセッテ制御部１２２が、該発光素子を点灯させることで、欠陥画素判定モードが実行中であることをユーザに報知してもよい。また、欠陥画素判定モードの実行中は、カセッテ制御部１２２が通信部１３６を介して、欠陥画素判定モードが実行中である旨を示す信号をシステムコントローラ２４に送信することで、コンソール２６の図示しない表示部に表示させるようにしてもよい。

図６のフローチャートに戻り、ステップＳ５で検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出しが全て終了したと判断されると、カセッテ制御部１２２は、欠陥画素判定モードを終了させる（ステップＳ６）。欠陥画素判定モードが終了すると、第１読出制御部１４０による検知専用画素１００ｂの電荷信号の順次読み出し、欠陥画素判定部１４４による欠陥画素の判定が終了する。なお、欠陥画素判定モードは、放射線１６が照射されない期間に行われる。

次いで、カセッテ制御部１２２は、放射線照射判定モードを実行する（ステップＳ７）。放射線照射判定モードが実行されると、第１読出制御部１４０は、周期的に、複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号を同時に読み出し、放射線照射判定部１４６は、同時に読み出された複数の検知専用画素１００ｂの画素信号に基づいて放射線１６が照射されているか否かを判断する。なお、第１読出制御部１４０は、この場合も、欠陥画素であると判定された検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出し禁止している。つまり、放射線照射判定モードが実行されると、第１読出制御部１４０は、欠陥画素であると判定されていない検知専用画素１００ｂの電荷信号のみを同時に読み出す。

具体的には、第１読出制御部１４０は、周期的にステップＳ４で読み出しが禁止された検知専用画素１００ｂにＴＦＴ１０２ｂを介して接続されているゲート線１２４以外のゲート線１２４にゲート信号を同時に出力する。そして、放射線照射判定部１４６は、出力信号線１２６から読み出された電荷信号（同時に読み出された複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号を合算した電荷信号）が閾値より大きいか否かにより放射線１６が照射されたか否かを判定する。

図７に示すように、放射線照射判定モードが実行されると、第１読出制御部１４０は、電荷蓄積状態に移行させ、その後、欠陥画素であると判定された２番目の検知専用画素１００ｂ以外の検知専用画素１００ｂの電荷信号を同時に読み出した後、欠陥画素でない１番目、３番目〜６番目の検知専用画素１００ｂに対してリセット動作を行う。その後、欠陥画素でない検知専用画素１００ｂを再び電荷蓄積状態に移行させてから、欠陥画素でない検知専用画素１００ｂの電荷信号を同時に読み出す。このような動作を、放射線照射判定モードが終了するまで行う。

ここで、欠陥画素である検知専用画素１００ｂを読み出してしまうと、出力信号線１２６から読み出される電荷信号が大きくなり、放射線１６が照射されていないにもかかわらず、放射線照射判定部１４６により放射線１６が照射されたと判定されてしまう。したがって、欠陥画素である検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出しを行わないことにより、このような誤判定を防止することができる。

図６のフローチャートに戻り、ステップＳ７で、放射線照射判定モードを実行すると、第２読出制御部１４２は、放射線照射判定部１４６によって放射線１６が照射されていると判定されたか否かを判断する（ステップＳ８）。この放射線照射判定モードの実行中に、ユーザは、放射線スイッチ３８を全押しすることで、放射線源３４から放射線１６を照射させる。

ステップＳ８で、放射線１６が照射されたと判定されていない場合は照射されたと判定されるまでステップＳ８に留まり、放射線１６が照射されたと判定された場合は、第２読出制御部１４２は、撮像専用画素１００ａを露光状態にする（ステップＳ９）。ここで、露光状態とは、放射線を撮像して画像データを得るために電荷を蓄積する状態ことをいい、画像データを得る目的以外の電荷蓄積状態は、露光とは言わない。第２読出制御部１４２は、ステップＳ９で放射線１６が照射されたと判定されるまでは、撮像専用画素１００ａに対してリセット動作を周期的に行うようにしてもよい。これにより、撮像専用画素１００ａに蓄積される暗電流の電荷信号を吐き捨てることができ、ノイズ成分が少ない状態で、画像情報を有する放射線１６に応じた電荷を蓄積することができる。

次いで、第２読出制御部１４２は、放射線照射判定部１４６によって放射線１６が照射されていない、つまり、放射線１６の照射が終了したと判定されたか否かを判断する（ステップＳ１０）。放射線照射判定部１４６は、出力信号線１２６から読み出された電荷信号が閾値より大きくない場合は、放射線１６の照射が終了したと判定する。

ステップＳ１０で、放射線１６の照射が終了していないと判断すると、照射するまでステップＳ１０に留まり、放射線１６の照射が終了したと判断すると、カセッテ制御部１２２は、放射線照射判定モードを終了する（ステップＳ１１）。放射線照射判定モードが終了すると、第１読出制御部１４０による検知専用画素１００ｂの電荷信号の同時読み出し、放射線照射判定部１４６による放射線１６の照射判定が終了する。

次いで、第２読出制御部１４２は、撮像専用画素１００ａの電荷信号を行単位で順次読み出す（ステップＳ１２）。これにより、放射線１６を撮像して得られた画像データを読み出すことができる。この読み出された画像データは、メモリ１３４に記憶され、通信部１３６を介してシステムコントローラ２４に送信される。

このように、放射線１６が照射されたかを検知するための検知専用画素１００ｂを有し、検知専用画素１００ｂの電荷信号が１本の出力信号線１２６から読み出される電子カセッテ２０において、第１読出制御部１４０は、少なくともショートしている欠陥画素と判定された検知専用画素１００ｂの読み出しを禁止するので、電子カセッテ２０の使用により、検知専用画素１００ｂが欠陥画素になった場合であっても、放射線１６が照射されたか否かの判定精度の低下を防止することができる。

欠陥画素の判定時には、複数の検知専用画素１００ｂの電荷信号を順次読み出して、読み出された電荷信号が所定値よりも大きい否かにより、該検知専用画素１００ｂが欠陥画素であるか否かを判定するので、誤判定を防止することができ、欠陥画素の判定精度を向上させることができる。

放射線１６が照射されたかを判定する時には、第１読出制御部１４０は、欠陥画素でない検知専用画素１００ｂの電荷信号を同時に読み出すので、放射線照射判定部１４６は、放射線１６の照射の開始及び終了を早期且つ正確に判定することができる。

放射線照射判定部１４６は、放射線１６が照射されているか否かを、同時に読み出された検知専用画素１００ｂの電荷信号を合算した電荷信号が閾値より大きい場合は、放射線１６が照射されていると判定するとともに、閾値は、読み出しが禁止された検知専用画素１００ｂの数に応じて小さくなるので、放射線１６の照射開始及び照射終了をより早期且つ正確に判定することができる。

上記実施の形態は、以下のように変形可能である。

（変形例１）
上記実施の形態では、第１読出制御部１４０は、欠陥画素と判定した検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出しを行わない（欠陥画素と判定した検知専用画素１００ｂに接続されているＴＦＴ１０２ｂのオンを禁止する）ようにしたが、放射線照射判定モードが実行されていないときは、欠陥画素と判定した検知専用画素１００ｂの電荷信号の読み出しを行ってもよい。これにより、欠陥画素判定モード中においても、欠陥画素と判定した検知専用画素１００ｂのリセット動作を行うことができる。

（変形例２）
上記実施の形態では、電源投入後のリセット動作が終了すると、直に欠陥画素判定モードを実行するようにしたが、電源投入後、患者である被写体の撮像前であり、放射線１６が照射される前であれば、どのタイミングで実行してもよい。

（変形例３）
上記実施の形態では、電源が投入されると、欠陥画素判定モードを実行するようにしたが、電源が投入されても前回の欠陥画素判定モードの実行時から所定期間（例えば、１週間、１ヶ月等）が経過してなければ、欠陥画素判定モードを実行しなくてもよい。

（変形例４）
上記実施の形態では、欠陥画素判定モードが終了すると、直に放射線照射判定モードを実行するようにしたが、欠陥画素判定モードが終了した後であり、患者である被写体の撮像前であれば、どのタイミングで実行してもよい。

（変形例５）
欠陥画素判定モードにおいては、図７に示すように何れか１つの検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出すと、欠陥画素でない全ての検知専用画素１００ｂに対してリセット動作を行うようにしたが、検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出してもリセット動作を行わないようにしてもよい。

この場合は、第１読出制御部１４０は、リセット動作を行うことなく、検知専用画素１００ｂの電荷信号を順次読み出してもよい。例えば、１番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出すと、直ちに２番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出し、該読み出しが終了すると、直ちに３番目の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出す、という具合に検知専用画素１００ｂの電荷信号を順次読み出してもよい。欠陥画素判定モード時にリセット動作を行う場合は、次の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出す前にある程度の電荷蓄積時間が必要であったが、リセット動作を行わないようにしたので、直ちに次の検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出すことが可能となり、画素欠陥判定モードの処理時間を短くすることができる。

（変形例６）
上記実施の形態では、検知専用画素１００ｂのデジタルの電荷信号が所定値（第１所定値）よりも大きい場合は、検知専用画素１００ｂの配線がショートしている欠陥画素と判定するようにしたが、検知専用画素１００ｂのデジタルの電荷信号が、暗電流の電荷信号より低い第２所定値より小さい場合は、検知専用画素１００ｂの配線が開放（オープン）している欠陥画素と判定してもよい。つまり、検知専用画素１００ｂの電荷信号を読み出しても、暗電流より小さい電荷信号しか得られなかった場合は、検知専用画素１００ｂは開放している欠陥画素と判定してもよい。また、欠陥画素判定部１４４は、ショートしている検知専用画素１００ｂ及びオープンしている検知専用画素１００ｂのうち、何れか一方の検知専用画素１００ｂを欠陥画素と判断してもよい。なお、第２所定値は第１所定値よりも小さい値であることは言うまでもない。

（変形例７）
上記変形例１乃至変形例６を任意に組み合わせた態様であってもよい。

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。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可能であることが当業者に明らかである。その様な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得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０…放射線撮像システム １６…放射線
１８…放射線装置 ２０…電子カセッテ
２４…システムコントローラ ５２…シンチレータ
５４…放射線変換パネル ５６…放射線検出器
１００…画素 １００ａ…撮像専用画素
１００ｂ…検知専用画素 １０２、１０２ａ、１０２ｂ…ＴＦＴ
１０４…駆動回路部 １０６…バイアス電源
１１０、１２４…ゲート線 １１２、１２６…出力信号線
１１４…第１ゲート駆動回路 １１６、１３０…チャージアンプ
１１８…マルチプレクサ部 １２０…第１ＡＤ変換部
１２２…カセッテ制御部 １３２…第２ＡＤ変換部
１３４…メモリ １３６…通信部
１３８…電源部 １４０…第１読出制御部
１４２…第２読出制御部 １４４…欠陥画素判定部
１４６…放射線照射判定部

Claims (13)

1. 放射線が照射されたかを検知するための複数の検知専用画素と、
   前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出すための複数の検知専用スイッチング素子と、
   前記複数の検知専用スイッチング素子を駆動して、前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出す第１読出制御部と、
   前記検知専用画素の電気信号に基づいて、前記検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定する欠陥画素判定部と、
   を備え、
   前記複数の検知専用画素の電気信号は１本の出力信号線から読み出され、
   前記第１読出制御部は、欠陥画素であると判定された前記検知専用画素の電気信号の読み出しを禁止することを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮像装置であって、
   前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、前記複数の検知専用画素の電気信号を順次読出し、
   前記欠陥画素判定部は、順次読み出された前記検知専用画素の電気信号に基づいて、該検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定することを特徴とする放射線撮像装置。
3. 請求項２に記載の放射線撮像装置であって、
   前記欠陥画素判定部は、前記検知専用画素の画素信号が第１所定値よりも大きい場合は、該検知専用画素はショートしている欠陥画素であると判定することを特徴とする放射線撮像装置。
4. 請求項２又は３に記載の放射線撮像装置であって、
   前記欠陥画素判定部は、前記検知専用画素の画素信号が第２所定値より小さい場合は、該検知専用画素はオープンしている欠陥画素であると判定し、
   前記第２所定値は、前記第１所定値より小さいことを特徴とする放射線撮像装置。
5. 請求項２〜４の何れか１項に記載の放射線撮像装置であって、
   前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、前記複数の検知専用画素の暗電流の電気信号を順次読出し、
   前記欠陥画素判定部は、順次読み出された前記検知専用画素の暗電流の電気信号に基づいて、該検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定することを特徴とする放射線撮像装置。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の放射線撮像装置であって、
   前記複数の検知専用画素の電気信号に基づいて放射線の照射を判定する放射線照射判定部を備え、
   前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、欠陥画素であると判定されていない前記検知専用画素の電気信号を同時に読出し、
   前記放射線照射判定部は、同時に読み出された前記検知専用画素の電気信号に基づいて、放射線が照射されたか否かを判定することを特徴とする放射線撮像装置。
7. 請求項６に記載の放射線撮像装置であって、
   同時に読み出された前記検知専用画素の電気信号が合算された電気信号が、閾値より大きい場合は、放射線が照射されていると判定することを特徴とする放射線撮像装置。
8. 請求項６又は７に記載の放射線撮像装置であって、
   前記閾値は、読み出しが禁止された前記検知専用画素の数に応じて小さくなることを特徴とする放射線撮像装置。
9. 請求項６〜８の何れか１項に記載の放射線撮像装置であって、
   前記第１読出制御部は、前記複数の検知専用画素の同時読出しを周期的に行うことを特徴とする放射線撮像装置。
10. 請求項６〜９の何れか１項に記載の放射線撮像装置であって、
    前記放射線照射判定部は、放射線が照射されたと判定した後は、同時に読み出された前記複数の検知専用画素の電気信号に基づいて、放射線の照射が終了したか否かを判定することを特徴とする放射線撮像装置。
11. 請求項１０に記載の放射線撮像装置であって、
    前記複数の検知専用画素と、複数の撮像専用画素とが行列状に配置され、且つ、前記複数の検知専用スイッチング素子と、前記複数の撮像専用画素の電気信号を読み出すための複数の撮像専用スイッチング素子とが配置された撮像パネルと、
    前記複数の撮像専用スイッチング素子を駆動して、前記複数の撮像専用画素の電気信号を読み出す第２読出制御部を備え、
    前記第１読出制御部は、放射線の照射が終了すると、前記複数の撮像専用画素の電気信号を行単位で順次読み出すことを特徴とする放射線撮像装置。
12. 請求項１１に記載の放射線撮像装置であって、
    前記第２読出制御部は、放射線の照射が開始すると、前記複数の撮像専用画素を露光状態にさせることを特徴とする放射線撮像装置。
13. 放射線が照射されたかを検知するための複数の検知専用画素と、前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出すための複数の検知専用スイッチング素子とを備えたコンピュータを、
    前記複数の検知専用スイッチング素子を制御して、前記複数の検知専用画素の電気信号を読み出す第１読出制御部、
    前記検知専用画素の電気信号に基づいて、前記検知専用画素が欠陥画素であるか否かを判定する欠陥画素判定部、
    として機能させ、
    前記複数の検知専用画素の電気信号は１本の出力信号線から読み出され、
    前記第１読出制御部は、欠陥画素であると判定された前記検知専用画素の電気信号の読み出しを禁止することを特徴とするプログラム。

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