JP2012208337A - 可搬型の放射線画像検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルやコネクタが破損した場合でも比較的短時間で撮影を再開可能とする。
【解決手段】電子カセッテ２１の筐体２９には、給電機能を有するＵＳＢ２．０または３．０規格のＢ型ソケット３２が設けられる。Ｂ型ソケット３２には、ＵＳＢケーブル２６のＢ型コネクタ３３が差し込まれる。ＵＳＢケーブル２６の他端のＡ型コネクタ３４は、撮影制御装置２３のＡ型ソケット３５に差し込まれる。ＵＳＢケーブル２６で給電される電力は、電子カセッテ２１に内蔵のバッテリ３１の充電に用いられる。電子カセッテ２１の各部には、バッテリ３１から電力が供給される。専用のケーブルでは破損時の取り寄せに時間が掛かるが、汎用のＵＳＢケーブル２６であれば最寄りの電器店ですぐに手に入れることができ、また比較的廉価であるので、ユーザの利便性を高めることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、放射線を受けて放射線画像を検出する可搬型の放射線画像検出装置に関する。

放射線撮影システム、例えばＸ線撮影システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、Ｘ線を受けてＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置とからなる。Ｘ線発生装置は、Ｘ線を被検体に向けて照射するＸ線源、Ｘ線源の駆動を制御する線源制御装置、およびＸ線の照射開始指示を入力するための照射スイッチを有している。Ｘ線撮影装置は、被検体を透過したＸ線を受けてＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置、およびＸ線画像検出装置の駆動を制御する撮影制御装置を有している。

最近、Ｘ線フイルムやイメージングプレート（ＩＰ）に代わり、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；flat panel detector）を検出器として用いたＸ線画像検出装置が普及している。ＦＰＤには、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配列されている。ＦＰＤは、画素毎に信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を信号処理回路で電圧信号に変換することで、被検体の画像情報を表すＸ線画像を検出し、これをデジタルな画像データとして出力する。

ＦＰＤを直方体形状の筐体に内蔵した可搬型のＸ線画像検出装置（以下、電子カセッテという）も実用化されている。電子カセッテは、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台や専用の撮影台に取り付けて使用される他、据え置き型では撮影困難な部位を撮影するためにベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして使用される。また、自宅療養中の高齢者や、事故、災害等による急病人を撮影するため、撮影台の設備がない病院外に持ち出して使用されることもある。

電子カセッテには、撮影制御装置との間で信号の遣り取りをしたり電源を受給したりするケーブルが接続される（特許文献１、２参照）。電子カセッテにバッテリを内蔵して駆動電力を賄い、撮影制御装置との間の信号の遣り取りを無線通信により行うタイプもあるが、こうしたタイプでもバッテリが使えない事態を想定してケーブル接続の構成が標準装備されている。

特開２０１０−１０７２０２号公報 特開２００９−２３７２３０号公報

上述のように電子カセッテはレイアウトが固定された撮影台にセットされて使用されるだけでなく様々な使い方がされ、ときには被検体が電子カセッテに乗っかって撮影する場合もある。このため、電子カセッテにケーブルを接続して使用する場合、ケーブルやその端部のコネクタが破損するおそれがある。ケーブルやコネクタが破損した場合はメーカーから新品を取り寄せるまで撮影を中断せざるを得ず、病院に多大な損害を与え、患者も迷惑を蒙ることになる。

取り寄せに時間が掛かる専用のケーブルではなく、比較的すぐに手に入る汎用のケーブル、例えばＵＳＢケーブルやＩＥＥＥ１３９４に準拠したケーブル等を用いることも考えられるが、ＵＳＢケーブルやＩＥＥＥ１３９４に準拠したケーブル等の汎用のケーブルでは給電可能な電力に限りがあり、撮影時に比較的高い電力が必要な電子カセッテを動作させる電力を賄うことはできない。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーブルやコネクタが破損した場合でも比較的短時間で撮影を再開可能とすることにある。

上記目的を達成するために、本発明の可搬型の放射線画像検出装置は、放射線源から照射された放射線を受けて信号電荷を蓄積する複数の画素を有する放射線画像検出器と、前記放射線画像検出器を収容する筐体と、前記筐体に設けられたソケットと、前記ソケットおよび外部制御装置に設けられたソケットにコネクタ接続される、給電機能を有する汎用規格のケーブルと、装置各部に電力を供給するバッテリとを備え、前記ケーブルを介して外部制御装置との間の信号通信を行うとともに、前記ケーブルで給電される電力で前記バッテリを充電することを特徴とする。

前記ケーブルはＵＳＢ規格のケーブルである。

前記ケーブルで給電される電力は前記バッテリの充電専用であり、装置各部への電力の供給は全て前記バッテリで賄う。

装置各部のうちの一部を前記ケーブルで給電される電力で動作させてもよい。装置各部のうちの一部にのみ電力を供給するスリープモードを備えていた場合は、該一部を前記ケーブルで給電される電力で動作させる。前記ケーブルで給電される電力で動作される装置各部のうちの一部は、外部制御装置との間の信号通信を媒介する通信機能を担う部分である。

前記バッテリは取り外し不可である。

放射線源、放射線源を保持する保持具、および外部制御装置が可搬型とされた放射線撮影システムに用いることが好ましい。

また、本発明の可搬型の放射線画像検出装置は、放射線源から照射された放射線を受けて信号電荷を蓄積する複数の画素を有する放射線画像検出器と、前記放射線画像検出器を収容する筐体と、前記筐体に設けられ、外部制御装置と接続するためのケーブルが接続される汎用規格のソケットと、装置各部に電力を供給するバッテリとを備え、前記ケーブルを介して外部制御装置との間の信号通信を行うとともに、前記ケーブルで給電される電力で前記バッテリを充電することを特徴とする。

本発明によれば、汎用のケーブルを用いて外部制御装置との間の信号通信と内蔵バッテリへの充電を行うので、ケーブルやコネクタが破損した場合でも比較的短時間で撮影を再開することができる。

Ｘ線撮影システムの構成を示す概略図である。 撮影台に電子カセッテがセットされた状態を示す図である。 電子カセッテの構成を示す斜視図である。 電子カセッテおよびＦＰＤの電気的な構成を示す図である。 可搬型のＸ線撮影システムの構成を示す概略図である。

図１において、Ｘ線撮影システム１０は、Ｘ線発生装置１１と、Ｘ線撮影装置１２とからなる。Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線源１３と、Ｘ線源１３の駆動を制御する線源制御装置１４と、照射スイッチ１５とで構成される。Ｘ線源１３は、Ｘ線を放射するＸ線管１３ａと、Ｘ線管１３ａが放射するＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）１３ｂとを有する。

Ｘ線管１３ａは、熱電子を放出するフィラメントからなる陰極と、陰極から放出された熱電子が衝突してＸ線を放射する陽極（ターゲット）とからなる。ターゲットは円板形状をしており、回転により円周軌道上で焦点が移動して、熱電子が衝突する焦点の発熱が分散する回転陽極である。照射野限定器１３ｂは、Ｘ線を遮蔽する複数枚の鉛板を井桁状に配置し、Ｘ線を透過させる照射開口が中央に形成されたものであり、鉛板の位置を移動することで照射開口の大きさを変化させて、照射野を限定する。

線源制御装置１４は、Ｘ線源１３に対して高電圧を供給する高電圧発生器と、Ｘ線源１３が照射するＸ線のエネルギースペクトルを決める管電圧、単位時間当たりの照射量を決める管電流、およびＸ線の照射時間を制御する制御部とからなる。高電圧発生器は、トランスによって入力電圧を昇圧して高圧の管電圧を発生し、高電圧ケーブル１６を通じてＸ線源１３に駆動電力を供給する。本例のＸ線発生装置１１は、Ｘ線撮影装置１２との通信機能を持たないものであり、管電圧、管電流、照射時間といった撮影条件は、線源制御装置１４の操作パネルを通じて放射線技師により手動で設定される。

照射スイッチ１５は、放射線技師によって操作され、線源制御装置１４に信号ケーブル１７で接続されている。照射スイッチ１５は二段階押しのスイッチであり、一段階押しでＸ線源１３のウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号を発生し、二段階押しでＸ線源１３に照射を開始させるための照射開始信号を発生する。これらの信号は信号ケーブル１７を通じて線源制御装置１４に入力される。

線源制御装置１４は、照射スイッチ１５からの制御信号に基づいて、Ｘ線源１３の動作を制御する。ウォームアップ開始信号を受けた場合、線源制御装置１４は、ヒータを作動させてフィラメントの予熱を行わせる他、ターゲットの回転を開始させて目標の回転速度に到達させる。ウォームアップに必要な時間は、約２００ｍｓｅｃ〜１５００ｍｓｅｃ程度である。放射線技師は、照射スイッチ１５の一段階押しでウォームアップの開始指示を入力した後、ウォームアップに必要な間をおいて二段階押しして照射開始指示を入力する。

照射開始信号を受けた場合、線源制御装置１４は、Ｘ線源１３への電力供給を開始するとともに、タイマを作動させてＸ線の照射時間の計測を開始する。そして、撮影条件で設定された照射時間が経過すると、Ｘ線の照射を停止させる。Ｘ線の照射時間は、撮影条件に応じて変化するが、静止画撮影の場合には、Ｘ線の最大照射時間が約５００ｍｓｅｃ〜約２ｓ程度の範囲に定められている場合が多く、照射時間はこの最大照射時間を上限として設定される。

Ｘ線撮影装置１２は、電子カセッテ２１、撮影台２２、撮影制御装置２３、およびコンソール２４から構成される。電子カセッテ２１は、照射検出センサ２５と、ＦＰＤ５４（図３および図４参照）と、ＦＰＤ５４を収容する可搬型の筐体２９（図３参照）とを備え、Ｘ線源１３から照射されて被検体Ｈを透過したＸ線を受けてＸ線画像を出力する。電子カセッテ２１は、略矩形状で偏平な形状を有し、平面サイズはフイルムカセッテやＩＰカセッテと略同様の大きさである。

照射検出センサ２５は、ＦＰＤ５４の撮像領域５６（図４参照）の近傍に配置される。照射検出センサ２５は、Ｘ線の照射を受けてＸ線の入射量に応じた照射検出信号を出力する。照射検出信号は、ＵＳＢケーブル２６で撮影制御装置２３に入力される。撮影制御装置２３は、照射検出信号の信号レベルを監視して、Ｘ線源１３によるＸ線の照射が開始されたことを検出する。

図２にも示すように、撮影台２２は、電子カセッテ２１が着脱自在に取り付け可能なホルダ２７を有し、Ｘ線が入射する入射面をＸ線源１３と対向する姿勢で電子カセッテ２１を保持する。電子カセッテ２１は、筐体２９のサイズがフイルムカセッテやＩＰカセッテと略同様の大きさであるため、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台にも取り付け可能である。なお、撮影台２２として、被検体Ｈを立位姿勢で撮影する立位撮影台を例示しているが、被検体Ｈを臥位姿勢で撮影する臥位撮影台でもよい。また、専用の撮影台にセットするのではなく、電子カセッテ２１を被検体Ｈが仰臥するベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして使用してもよい。

図３および図４において、電子カセッテ２１にはバッテリ３１が取り外し不可に内蔵されている。バッテリ３１は、電子カセッテ２１の各部を動作させるための電力を供給する。バッテリ３１は、薄型の電子カセッテ２１内に収まるよう比較的小型のものが使用される。バッテリ３１はＵＳＢ給電により充電することが可能である。

電子カセッテ２１には、給電機能を有するＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格、例えばＵＳＢ２．０またはＵＳＢ３．０規格のＢ型ソケット３２が設けられている。Ｂ型ソケット３２は、バッテリ３１と反対側の電子カセッテ２１の一側面の片側に寄せて配置されている。Ｂ型ソケット３２は撮影制御装置２３と有線接続するために設けられており、Ｂ型ソケット３２にはＵＳＢ２．０または３．０規格のＵＳＢケーブル２６（図１、図２も参照）のＢ型コネクタ３３が差し込まれる。ＵＳＢケーブル２６の他端にはＡ型コネクタ３４が設けられており、Ａ型コネクタ３４は撮影制御装置２３に設けられたＡ型ソケット３５に差し込まれる。

Ｂ型ソケット３２にＢ型コネクタ３３、Ａ型ソケット３５にＡ型コネクタ３４をそれぞれ挿してＵＳＢケーブル２６を使用した場合、撮影制御装置２３との有線通信が可能になるとともに撮影制御装置２３から電子カセッテ２１に給電（ＵＳＢ２．０の場合は５Ｖ、５００ｍＡ、３．０の場合は５Ｖ、９００ｍＡ）することが可能となる。ＵＳＢケーブル２６を介して供給された電力は、常時全てバッテリ３１の充電に用いられる。電子カセッテ２１の各部を動作させるための電力は全てバッテリ３１で賄われる。

通信部５１には、Ｂ型ソケット３２が接続されている。通信部５１は、Ｂ型ソケット３２と制御回路５２、メモリ５３間の画像データを含む各種情報、信号の送受信を媒介する。

ＦＰＤ５４は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板を有し、この基板上にＸ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素５５を配列してなる撮像領域５６と、画素５５を駆動して信号電荷の読み出しを制御するゲートドライバ５７と、画素５５から読み出された信号電荷をデジタルデータに変換して出力する信号処理回路５８とを備えている。ゲートドライバ５７と信号処理回路５８は、制御回路５２により動作制御される。複数の画素５５は、所定のピッチで二次元にｎ行（ｘ方向）×ｍ列（ｙ方向）のマトリクス状に配列されている。

ＦＰＤ５４は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（蛍光体）を有し、シンチレータによって変換された可視光を画素５５で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、画素５５が配列された撮像領域５６の全面と対向するように配置されている。なお、Ｘ線を直接電荷に変換する変換層（アモルファスセレン等）を用いた直接変換型のＦＰＤを用いてもよい。

画素５５は、可視光の入射によって電荷（電子−正孔対）を発生する光電変換素子であるフォトダイオード５９、フォトダイオード５９が発生した電荷を蓄積するキャパシタ（図示せず）、およびスイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）６０を備える。

フォトダイオード５９は、電荷を発生する半導体層（例えばＰＩＮ型）とその上下に上部電極および下部電極を配した構造を有している。フォトダイオード５９は、下部電極にＴＦＴ６０が接続され、上部電極にはバイアス線６１が接続されており、バイアス線６１は撮像領域５６内の画素５５の行数分（ｎ行分）設けられて結線６２に結束されている。結線６２はバイアス電源６３に繋がれている。結線６２、バイアス線６１を通じて、バイアス電源６３からフォトダイオード５９の上部電極にバイアス電圧Ｖｂが印加される。バイアス電圧Ｖｂの印加により半導体層内に電界が生じ、光電変換により半導体層内で発生した電荷（電子−正孔対）は、一方がプラス、他方がマイナスの極性を持つ上部電極と下部電極に移動し、キャパシタに電荷が蓄積される。

ＴＦＴ６０は、ゲート電極が走査線６４に、ソース電極が信号線６５に、ドレイン電極がフォトダイオード５９にそれぞれ接続される。走査線６４と信号線６５は格子状に配線されており、走査線６４は撮像領域５６内の画素５５の行数分（ｎ行分）、信号線６５は画素５５の列数分（ｍ列分）それぞれ設けられている。走査線６４はゲートドライバ５７に接続され、信号線６５は信号処理回路５８に接続される。

ゲートドライバ５７は、ＴＦＴ６０を駆動することにより、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を画素５５に蓄積する蓄積動作と、画素５５から信号電荷を読み出す読み出し（本読み）動作と、リセット（空読み）動作とを行わせる。制御回路５２は、ゲートドライバ５７によって実行される上記各動作の開始タイミングを制御する。

蓄積動作ではＴＦＴ６０がオフ状態にされ、その間に画素５５に信号電荷が蓄積される。読み出し動作では、ゲートドライバ５７から同じ行のＴＦＴ６０を一斉に駆動するゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、走査線６４を一行ずつ順に活性化し、走査線６４に接続されたＴＦＴ６０を一行分ずつオン状態とする。画素５５のキャパシタに蓄積された電荷は、ＴＦＴ６０がオン状態になると信号線６５に読み出されて、信号処理回路５８に入力される。

フォトダイオード５９の半導体層には、Ｘ線の入射の有無に関わらず暗電荷が発生する。この暗電荷はバイアス電圧Ｖｂが印加されているためにキャパシタに蓄積される。画素５５において発生する暗電荷は、画像データに対してはノイズ成分となるので、これを除去するためにリセット動作が行われる。リセット動作は、画素５５において発生する暗電荷を、信号線６５を通じて掃き出す動作である。

リセット動作は、例えば、一行ずつ画素５５をリセットする順次リセット方式で行われる。順次リセット方式では、信号電荷の読み出し動作と同様、ゲートドライバ５７から走査線６４に対してゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、画素５５のＴＦＴ６０を一行ずつオン状態にする。ＴＦＴ６０がオン状態になっている間、画素５５から暗電荷が信号線６５を通じて積分アンプ６６に流れる。リセット動作では、読み出し動作と異なり、マルチプレクサ（ＭＵＸ）６７による積分アンプ６６に蓄積された電荷の読み出しは行われず、各ゲートパルスＧ１〜Ｇｎの発生と同期して、制御回路５２からリセットパルスＲＳＴが出力され、積分アンプ６６がリセットされる。

順次リセット方式に代えて、配列画素の複数行を一グループとしてグループ内で順次リセットを行い、グループ数分の行の暗電荷を同時に掃き出す並列リセット方式や、全行にゲートパルスを入れて全画素の暗電荷を同時に掃き出す全画素リセット方式を用いてもよい。並列リセット方式や全画素リセット方式によりリセット動作を高速化することができる。

信号処理回路５８は、積分アンプ６６、ＭＵＸ６７、およびＡ／Ｄ変換器６８等を備え、電源６９から駆動電力が供給される。積分アンプ６６は、各信号線６５に対して個別に接続される。積分アンプ６６は、オペアンプとオペアンプの入出力端子間に接続されたキャパシタとからなり、信号線６５はオペアンプの一方の入力端子に接続される。積分アンプ６６のもう一方の入力端子はグランド（ＧＮＤ）に接続される。積分アンプ６６は、信号線６５から入力される電荷を積算し、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍに変換して出力する。各列の積分アンプ６６の出力端子には、増幅器７０、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）部７１を介してＭＵＸ６７が接続される。ＭＵＸ６７の出力側には、Ａ／Ｄ変換器６８が接続される。

ＭＵＸ６７は、パラレルに接続される複数の積分アンプ６６から順に一つの積分アンプ６６を選択し、選択した積分アンプ６６から出力される電圧信号Ｄ１〜ＤｍをシリアルにＡ／Ｄ変換器６８に入力する。Ａ／Ｄ変換器６８は、入力された電圧信号Ｄ１〜Ｄｍをデジタルデータに変換して、電子カセッテ２１の筐体２９に内蔵されるメモリ５３に出力する。なお、ＭＵＸ６７とＡ／Ｄ変換器６８の間に増幅器を接続してもよい。

ＭＵＸ６７によって積分アンプ６６から一行分の電圧信号Ｄ１〜Ｄｍが読み出されると、制御回路５２は、積分アンプ６６に対してリセットパルスＲＳＴを出力し、積分アンプ６６のリセットスイッチ６６ａをオンする。これにより、積分アンプ６６に蓄積された一行分の信号電荷がリセットされる。積分アンプ６６がリセットされると、ゲートドライバ５７から次の行のゲートパルスが出力され、次の行の画素５５の信号電荷の読み出しを開始させる。これらの動作を順次繰り返して全行の画素５５の信号電荷を読み出す。

全行の読み出しが完了すると、一画面分のＸ線画像を表す画像データがメモリ５３に記録される。この画像データは、メモリ５３から読み出され、通信部５１を通じて撮影制御装置２３に出力される。こうして被検体ＨのＸ線画像が検出される。

ＦＰＤ５４ではリセット動作を繰り返し行いつつ、照射検出センサ２５でＸ線の照射開始を検出している。照射検出センサ２５によりＸ線の照射開始が検出されると、制御回路５２は、ＦＰＤ５４の動作をリセット動作から蓄積動作へ移行させる。制御回路５２は、蓄積動作を開始してからの経過時間をタイマにより計時する。そして、経過時間が撮影条件で設定された時間に達したら、ＦＰＤ５４を蓄積動作から読み出し動作に移行させる。

撮影制御装置２３は、ＵＳＢケーブル２６による有線方式により電子カセッテ２１と通信可能に接続されており、電子カセッテ２１を制御する。具体的には、電子カセッテ２１に対して撮影条件を送信して、ＦＰＤ５４の信号処理の条件（増幅器７０のゲイン等）を設定させるとともに、ＦＰＤ５４の前記各動作を間接的に制御し、また、電子カセッテ２１からの画像データをコンソール２４に送信する。

図１において、撮影制御装置２３は、装置を統括的に制御するＣＰＵ２３ａと、電子カセッテ２１とＵＳＢケーブル２６による有線方式により通信するとともに、コンソール２４と通信ケーブル２８を介して通信する通信部２３ｂと、メモリ２３ｃとを有する。通信部２３ｂ、メモリ２３ｃはＣＰＵ２３ａに接続されている。メモリ２３ｃには、ＣＰＵ２３ａが実行する制御プログラムが格納される。

コンソール２４は、撮影制御装置２３に対して撮影条件を送信するとともに、撮影制御装置２３から送信されるＸ線画像のデータに対してオフセット補正やゲイン補正等の各種画像処理を施す。画像処理済みのＸ線画像はコンソール２４のディスプレイに表示される他、そのデータがコンソール２４内のハードディスクやメモリ、あるいはコンソール２４とネットワーク接続された画像蓄積サーバといったデータストレージデバイスに格納される。

コンソール２４は、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的といった情報が含まれる検査オーダの入力を受け付けて、検査オーダをディスプレイに表示する。検査オーダは、ＨＩＳ（病院情報システム）やＲＩＳ（放射線情報システム）といった患者情報や放射線検査に係る検査情報を管理する外部システムから入力されるか、放射線技師により手動入力される。放射線技師は、検査オーダの内容をディスプレイで確認し、その内容に応じた撮影条件をコンソール２４の操作画面を通じて入力する。

以下、上記構成による作用について説明する。Ｘ線撮影システム１０で撮影を行う場合には、まず、撮影台２２にセットされた電子カセッテ２１の高さを調節して、被検体Ｈの撮影部位と位置を合わせる。また、電子カセッテ２１の高さおよび撮影部位の大きさに応じて、Ｘ線源１３の高さや照射野の大きさを調整する。次いで電子カセッテ２１の電源を投入する。続いてコンソール２４から撮影条件を入力し、撮影制御装置２３を介して電子カセッテ２１に撮影条件を設定する。また、線源制御装置１４にも撮影条件を設定する。

以上の撮影準備が完了すると、放射線技師によって照射スイッチ１５が一段階押しされる。これにより線源制御装置１４にウォームアップ開始信号が送信されて、Ｘ線源１３のウォームアップが開始される。所定時間経過後に照射スイッチ１５が二段階押しされて線源制御装置１４に照射開始信号が送信され、Ｘ線の照射が開始される。

ＦＰＤ５４ではリセット動作が行われつつ照射検出センサ２５でＸ線の照射が開始されたか否かが検出される。Ｘ線の照射開始が検出されると、制御回路５２は、全てのＴＦＴ６０をオフ状態にして蓄積動作に移行させる。線源制御装置１４は、撮影条件で設定された照射時間が経過するとＸ線の照射を停止する。また、ＦＰＤ５４も撮影条件で設定された照射時間に相当する所定時間経過後、蓄積動作を終了して、読み出し動作へ移行する。読み出し動作では、先頭行から順に一行ずつ画素５５に蓄積された信号電荷が読み出され、これが一画面分のＸ線画像データとしてメモリ５３に記録される。読み出し動作後、ＦＰＤ５４はリセット動作を再開する。

メモリ５３の画像データはＵＳＢケーブル２６で撮影制御装置２３に送信され、さらに撮影制御装置２３からコンソール２４に送信される。画像データはコンソール２４でオフセット補正、ゲイン補正等の各種画像処理を施された後、コンソール２４のディスプレイに表示されたりデータストレージデバイスに格納される。

電子カセッテ２１の各部にはバッテリ３１から電力が供給される。バッテリ３１はＵＳＢケーブル２６で給電される電力により充電される。また、電子カセッテ２１と撮影制御装置２３の間の信号通信はＵＳＢケーブル２６で行われる。専用のケーブルを用いた場合、ケーブルやコネクタが破損するとメーカー取り寄せとなり時間が掛かり、新しいケーブルが届くまで撮影を行うことができないという問題があるが、汎用のＵＳＢケーブル２６は最寄りの電器店ですぐに手に入れることができ、また比較的廉価であるので、ユーザの利便性を高めることができる。

ＵＳＢケーブル２６で給電される電力をバッテリ３１の充電に用いるため、充電用の端子やＡＣアダプタを電子カセッテ２１に用意する必要がない。また、ＵＳＢケーブル２６で給電される電力をバッテリ３１の充電専用とし、電子カセッテ２１の各部への給電は全てバッテリ３１で賄うので、比較的大電力が必要な撮影動作を支障なく行うことができる。

上記実施形態では、ＵＳＢケーブル２６で給電される電力をバッテリ３１の充電専用としているが、ＵＳＢケーブル２６で給電される電力を電子カセッテ２１の各部に供給してもよい。但し、ＵＳＢケーブル２６で給電される電力は比較的小さいため、その電力で確実に動作する部分に限られる。

例えば、電子カセッテ２１の非使用時は通信機能（通信部５１、制御回路５２）のみに給電し、他の各部への給電を停止して電力消費量を抑えるスリープモードで動作させ、この際の電力をバッテリ３１ではなくＵＳＢケーブル２６で給電される電力で賄う。そして、撮影制御装置２３から撮影条件が入力されたことを契機にＵＳＢケーブル２６からバッテリ３１に電力の供給源を切り替え、通信機能以外の各部にもバッテリ３１から給電を行ってｆｐｄ５４等を動作させ、直ちにＸ線画像の出力が可能な撮影準備モードにスリープモードから移行する。撮影準備モードではＵＳＢケーブル２６で給電される電力は上記実施形態と同様バッテリ３１の充電に使用される。スリープモードでバッテリ３１を使用しない分、バッテリ３１の電力消費量を節約することができる。

ＵＳＢケーブル２６で給電する他に、Ｂ型ソケット３２に差し込まれるＢ型コネクタを有するクレードルに電子カセッテ２１の筐体２９をセットして、クレードルを介してバッテリ３１を充電してもよい。あるいは電子カセッテ２１に蓋を設け、バッテリ３１を外部に取り外し可能とし、充電器でバッテリ３１を充電してもよい。このようにＵＳＢケーブル２６で給電する以外のバッテリ３１の充電の手だてを設け、電子カセッテ２１またはバッテリ３１を何台か用意しておけば、何回か連続してＸ線撮影を行ってバッテリ３１の残量が急激に減り、ＵＳＢケーブル２６による充電では追いつかない事態となっても、満充電の電子カセッテ２１またはバッテリ３１に交換して撮影を続行することができる。

バッテリ３１の残量を検知し、バッテリ３１の残量が使用限界値に近い第一の所定値以下のときはＵＳＢケーブル２６で給電される電力でバッテリ３１を充電し、バッテリ３１の残量が満充電に近い第二の所定値以上の場合は、ＵＳＢケーブル２６で給電される電力を装置各部への給電に振り分けてもよい。

ＵＳＢケーブル２６の接続機能に加えて、メーカー純正の専用ケーブルの接続機能を備えていてもよい。普段バッテリ３１は使用せずに専用のケーブルを使用し、外部商用電源からの電力供給と信号通信を行い、専用のケーブルが破損したときに緊急避難的にＵＳＢケーブル２６を用いればよい。この場合は専用のケーブルが接続されたかＵＳＢケーブル２６が接続されたかを検知する機構を設け、検知結果に応じて外部商用電源からの電力を使用するかバッテリ３１を使用するかを切り替える。

なお、本発明に係るＸ線撮影システムは、上記実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Ｘ線撮影システムは病院の撮影室に据え置かれるタイプに限らず、回診車に搭載されるタイプや、Ｘ線源８２、線源制御装置８３、電子カセッテ８４、撮影制御装置２３とコンソール２４の機能を担うノートパソコン８５等を事故、災害等の緊急医療対応が必要な現場や在宅診療を受ける患者の自宅に持ち運んでＸ線撮影を行うことが可能な図５に示す可搬型のシステム８１に適用してもよい。

この場合、ノートパソコン８５に標準装備されるＵＳＢのＡ型ソケットにＵＳＢケーブル８６のＡ型コネクタを、電子カセッテ８４のＢ型ソケットにＵＳＢケーブル８６のＢ型コネクタをそれぞれ差し込んで電子カセッテ８４とノートパソコン８５を接続する。なお、符号８７は照射スイッチ、符号８８はＸ線源８２を懸下保持する保持具である。

可搬型のシステムの場合、従来の専用のケーブルやコネクタが破損した場合は出先で立ち往生してしまう。また、可搬型のシステムでは電子カセッテをベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして使用する機会が増えるため、据え置き型と比べてケーブルやコネクタが破損する確率も高い。従って、ＵＳＢケーブルによる給電および信号通信を可搬型のシステムに適用することで、より優れた効果を発揮することができる。

Ｘ線源の中には、陽極が回転しない固定陽極型のものや、予熱が不要な冷陰極型の線源等、ウォームアップが不要なものもある。このため、照射スイッチとしては照射開始信号を発生する機能のみを有するものでもよい。また、ウォームアップが必要なＸ線源の場合でも、照射スイッチから線源制御装置に対して照射開始信号を入力し、線源制御装置が照射開始信号に基づいてウォームアップを開始させ、ウォームアップ終了後、照射を開始させるようにすれば、照射スイッチにウォームアップ開始信号を発生する機能を設ける必要もない。

上記実施形態では、電子カセッテと撮影制御装置を別体で構成した例で説明したが、撮影制御装置の機能を電子カセッテの制御回路に内蔵する等、電子カセッテと撮影制御装置を一体化してもよい。また、コンソールで画像処理を行うとしているが、撮影制御装置で行ってもよい。さらに、接続方式が有線の一通りしかない電子カセッテを例示したが、電子カセッテにアンテナを設けて撮影制御装置との間の無線通信を可能としてもよい。

上記実施形態では、汎用のケーブルとしてＵＳＢケーブルの例を記載したが、それ以外にもＩＥＥＥ１３９４に準拠した、例えばオーディオ機器に使用されるケーブル等でもよい。要するに一般的な家電量販店等で労せずして手に入り、且つ電力供給の機能を有するケーブルであれば、ＵＳＢケーブルに限らず汎用性のあるケーブルとして如何なるものも採用することができる。

本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する撮影システムにも適用することができる。

１０、８１ Ｘ線撮影システム
１１ Ｘ線発生装置
１２ Ｘ線撮影装置
２１、８４ 電子カセッテ
２３ 撮影制御装置
２４ コンソール
２６、８６ ＵＳＢケーブル
２９ 筐体
３１ バッテリ
３２、３３ Ｂ型ソケット、Ｂ型コネクタ
３４、３５ Ａ型コネクタ、Ａ型ソケット
５１ 通信部
５２ 制御回路
５４ ＦＰＤ
５５ 画素
５８ 信号処理回路
８５ ノートパソコン

Claims (9)

1. 放射線源から照射された放射線を受けて信号電荷を蓄積する複数の画素を有する放射線画像検出器と、
   前記放射線画像検出器を収容する筐体と、
   前記筐体に設けられたソケットと、
   前記ソケットおよび外部制御装置に設けられたソケットにコネクタ接続される、給電機能を有する汎用規格のケーブルと、
   装置各部に電力を供給するバッテリとを備え、
   前記ケーブルを介して外部制御装置との間の信号通信を行うとともに、前記ケーブルで給電される電力で前記バッテリを充電することを特徴とする可搬型の放射線画像検出装置。
2. 前記ケーブルはＵＳＢ規格のケーブルであることを特徴とする請求項１に記載の可搬型の放射線画像検出装置。
3. 前記ケーブルで給電される電力は前記バッテリの充電専用であり、装置各部への電力の供給は全て前記バッテリで賄うことを特徴とする請求項１または２に記載の可搬型の放射線画像検出装置。
4. 装置各部のうちの一部を前記ケーブルで給電される電力で動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の可搬型の放射線画像検出装置。
5. 装置各部のうちの一部にのみ電力を供給するスリープモードを備え、
   該一部を前記ケーブルで給電される電力で動作させることを特徴とする請求項４に記載の可搬型の放射線画像検出装置。
6. 前記ケーブルで給電される電力で動作される装置各部のうちの一部は、外部制御装置との間の信号通信を媒介する通信機能を担う部分であることを特徴とする請求項５に記載の可搬型の放射線画像検出装置。
7. 前記バッテリは取り外し不可であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像検出装置。
8. 放射線源、放射線源を保持する保持具、および外部制御装置が可搬型とされた放射線撮影システムに用いることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の可搬型の放射線画像検出装置。
9. 放射線源から照射された放射線を受けて信号電荷を蓄積する複数の画素を有する放射線画像検出器と、
   前記放射線画像検出器を収容する筐体と、
   前記筐体に設けられ、外部制御装置と接続するためのケーブルが接続される汎用規格のソケットと、
   装置各部に電力を供給するバッテリとを備え、
   前記ケーブルを介して外部制御装置との間の信号通信を行うとともに、前記ケーブルで給電される電力で前記バッテリを充電することを特徴とする可搬型の放射線画像検出装置。

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