JP2013066602A - Radiographic imaging system, radiographic imaging apparatus, radiographic imaging method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法およびプログラムに係り、特に、被写体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システム、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a radiographic image capturing system, a radiographic image capturing device, a radiographic image capturing method, and a program, and in particular, a radiographic image capturing system, a radiographic image capturing device, and a radiographic image for capturing a radiographic image indicated by radiation transmitted through a subject. The present invention relates to a photographing method and a program.
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、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おり、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が実用化されている。なお、この放射線画像撮影装置に用いられる放射線検出器には、放射線を変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。 In recent years, radiation detectors such as flat panel detectors (FPDs) that can arrange radiation sensitive layers on TFT (Thin Film Transistor) active matrix substrates and convert radiation directly into digital data have been put into practical use. A radiographic image capturing apparatus that captures a radiographic image represented by irradiated radiation has been put into practical use. The radiation detector used in this radiographic imaging apparatus has an indirect conversion system in which radiation is converted into light by a scintillator and then converted into electric charge in a semiconductor layer such as a photodiode, or the like. There is a direct conversion method in which a semiconductor layer such as amorphous selenium converts into electric charge, and there are various materials that can be used for the semiconductor layer in each method.
ところで、この種の放射線画像撮影装置では、当該放射線画像撮影装置自身によって放射線の照射開始や照射停止、照射量等を検出することができれば、放射線画像撮影装置および放射線源等を統括的に制御する撮影制御装置(所謂コンソール)と放射線源との接続を行う必要がなくなるため、システム構成を簡略化したり、撮影制御装置による制御を簡略化したりするうえで好ましい。 By the way, in this type of radiographic imaging apparatus, the radiographic imaging apparatus, the radiation source, and the like are comprehensively controlled if the radiographic imaging apparatus itself can detect radiation start / stop, irradiation dose, and the like. Since it is not necessary to connect the imaging control device (so-called console) and the radiation source, it is preferable for simplifying the system configuration and simplifying the control by the imaging control device.
この種の放射線の照射状態を検出することのできる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、放射線源から入射した放射線を電気信号に変換し放射線量に応じた電荷を発生する変換素子と該変換素子に接続されたスイッチを有し、マトリクス状に配置された複数の検出素子と、前記検出素子の前記スイッチと接続されており、マトリクス配置における列毎に配置された複数の電荷転送ラインと、該電荷転送ラインからの電荷を一時的に保持して、電荷に対応した電気信号を出力する出力回路と、前記複数の検出素子の中から少なくとも一つの検出素子を、照射される放射線量を測定するための第1検出素子として選択し、放射線の照射期間、前記第1検出素子を含む前記検出素子全ての前記変換素子で同時に変換動作を行い、かつこの照射期間に、前記第1検出素子のスイッチをオン状態として前記電荷転送ラインを通して、前記出力回路に前記第1検出素子の変換素子で発生した電荷を蓄積させ、照射期間に応じて蓄積された電荷に相当する電気信号を定期的に読み出すように制御する制御手段を有することを特徴とする放射線像撮像装置が開示されている。
As a technique related to a radiographic imaging apparatus capable of detecting the irradiation state of this type of radiation,
なお、この特許文献1には、撮影前に微弱な放射線または可視光を照射することで、被検体に対する撮影範囲を確認して、前記第1検出素子の選択を行うことが開示されている。
Note that
ところで、放射線画像撮影装置によって放射線の照射開始を検出する場合、撮影領域における被写体の存在しない領域である非存在領域(所謂「素抜け領域」)において検出する方が被写体の存在する領域である存在領域において検出するよりも放射線の曝射量が多いため、素早く検出することができ、好ましい。 By the way, when detecting the start of radiation irradiation by the radiographic imaging device, the presence of the subject is the one that is detected in the non-existing region (so-called “elementary region”) where the subject does not exist in the imaging region. Since the radiation exposure amount is larger than that detected in the region, it can be detected quickly, which is preferable.
しかしながら、放射線画像撮影装置によって用いられる放射線検出器は、一般に、放射線の累積照射量が多いほど寿命が短くなったり、感度が低下したりするため、非存在領域に対する放射線の照射量や照射領域はできるだけ少なくしたい。 However, radiation detectors used by radiographic imaging devices generally have shorter lifetimes and lower sensitivity as the cumulative dose of radiation increases. I want to reduce it as much as possible.
なお、このような累積照射量の増加による感度の低下は、一例として図25に示すように、シンチレータとして柱状結晶を含むものを適用した場合に特に顕著となる。なお、図25は、上記柱状結晶としてCsIを適用した場合の累積照射量−感度を示すグラフである。 Note that such a decrease in sensitivity due to an increase in cumulative dose is particularly noticeable when a scintillator including a columnar crystal is applied as shown in FIG. FIG. 25 is a graph showing cumulative dose-sensitivity when CsI is applied as the columnar crystal.
さらに、間接変換方式の放射線検出器を用いた放射線画像撮影装置の場合、光電変換素子としてCMOSセンサを用いた場合には、当該CMOSセンサは放射線に対する耐性が低いことが知られており、この点においても非存在領域における放射線の照射量は極力低減したい。 Further, in the case of a radiographic imaging apparatus using an indirect conversion type radiation detector, when a CMOS sensor is used as a photoelectric conversion element, it is known that the CMOS sensor has low resistance to radiation. However, we want to reduce the radiation dose in the non-existing region as much as possible.
しかしながら、これらの理由によって非存在領域における放射線の照射量を低減した場合、放射線の照射開始の検出に用いる放射線量が低減される結果、必ずしも要求される短い期間で放射線の照射開始を検出することができるとは限らない、という問題点があった。 However, when the radiation dose in the non-existing area is reduced for these reasons, the radiation dose used to detect the start of radiation exposure is reduced. There was a problem that it was not always possible.
なお、上記特許文献1に開示されている技術では、非存在領域において検出された放射線を用いて当該放射線の照射開始を検出する点については勿論のこと、放射線の照射開始を検出する点についても記載されておらず、上記問題点については無力である。
In the technique disclosed in
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、被写体に対する被曝量を抑制しつつ、短時間で放射線の照射開始を検出することができる放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置、放射線画像撮影方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of detecting the start of radiation irradiation in a short time while suppressing the exposure dose to the subject, a radiation image capturing apparatus, and radiation. An object is to provide an image capturing method and a program.
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システムは、放射線を被写体に照射することなく、予め定められた撮影領域における前記被写体の非存在領域を特定する特定装置と、放射線の照射状態を検出するための複数の放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための複数の放射線画像取得用画素とが各々配置された放射線検出器、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたことを検出する検出手段、および前記検出手段による検出結果に基づいて前記放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御手段を備えた放射線画像撮影装置と、を有している。
In order to achieve the above object, a radiographic image capturing system according to
請求項1記載の放射線画像撮影システムによれば、特定装置により、放射線を被写体に照射することなく、予め定められた撮影領域における前記被写体の非存在領域が特定される。 According to the radiographic image capturing system of the first aspect, the specifying device specifies the non-existing region of the subject in the predetermined capturing region without irradiating the subject with radiation.
ここで、本発明では、放射線画像撮影装置の検出手段により、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、放射線の照射状態を検出するための複数の放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための複数の放射線画像取得用画素とが各々配置された放射線検出器の、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたことが検出される。 Here, in the present invention, a plurality of radiation detection pixels for detecting a radiation irradiation state and a radiation image of the subject are detected in a state where radiation is irradiated on the imaging region by the detection unit of the radiation image capturing apparatus. Based on a composite signal of electrical signals obtained by a plurality of the radiation detection pixels corresponding to the specified non-existing region of a radiation detector in which a plurality of radiation image acquisition pixels for imaging are respectively arranged Then, it is detected that the irradiation of the radiation is started.
そして、本発明では、放射線画像撮影装置の制御手段により、前記検出手段による検出結果に基づいて前記放射線検出器による放射線画像の撮影動作が制御される。 And in this invention, the imaging | photography operation | movement of the radiographic image by the said radiation detector is controlled by the control means of a radiographic imaging apparatus based on the detection result by the said detection means.
すなわち、本発明では、非存在領域に対応する複数の放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出しており、これによって、非存在領域に対応する単一の放射線検出用画素によって得られた電気信号のみにより放射線の照射開始を検出する場合に比較して、より短時間で検出することができ、ひいては被写体に対する被曝量を抑制することができるようにしている。 That is, in the present invention, the start of radiation irradiation is detected based on a composite signal of electrical signals obtained by a plurality of radiation detection pixels corresponding to a non-existing region, and thereby non-existing Compared with the case where the start of radiation irradiation is detected only by an electrical signal obtained by a single radiation detection pixel corresponding to the region, detection can be performed in a shorter time, and thus the exposure dose to the subject is suppressed. To be able to.
また、本発明では、放射線を被写体に照射することなく非存在領域を特定するようにしており、これによっても被写体に対する被曝量を抑制することができるようにしている。 In the present invention, the non-existing region is specified without irradiating the subject with radiation, and the exposure amount to the subject can also be suppressed by this.
このように、請求項1に記載の放射線画像撮影システムによれば、被写体の非存在領域に対応する複数の放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出すると共に、当該非存在領域を、放射線を被写体に照射することなく検出しているので、被写体に対する被曝量を抑制しつつ、短時間で放射線の照射開始を検出することができる。
Thus, according to the radiographic imaging system of
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記特定装置が、可視光、紫外光、赤外光の少なくとも1つを撮影領域に照射した状態で、照射した光の受光領域に基づいて前記非存在領域を特定してもよい。これにより、放射線を被写体に照射することなく、非存在領域を特定することができる。
In the present invention, as in the invention described in
特に、請求項2に記載の発明は、請求項3に記載の発明のように、前記特定装置が、太陽電池アレイを用いて前記非存在領域を特定してもよい。これにより、簡易かつ低コストで非存在領域を特定することができる。
In particular, in the invention described in
ところで、放射線の照射量を検出する場合、当該照射量は累積値であるため、非存在領域に対応する放射線検出用画素によって得られた電気信号を用いた場合には、撮影条件によっては当該累積された照射量が、想定している上限量以上となることによって飽和してしまい、放射線の照射量を検出できない場合がある、という問題点があった。 By the way, when the radiation dose is detected, the dose is a cumulative value. Therefore, when an electrical signal obtained by the radiation detection pixel corresponding to the non-existing region is used, the cumulative value may be increased depending on the imaging conditions. There is a problem that the irradiated dose is saturated when the dose exceeds an assumed upper limit, and the dose of radiation cannot be detected in some cases.
すなわち、例えば、一例として図26(A)に示すように、放射線の照射が終了するまで上記累積された照射量が飽和しない場合には放射線の照射終了を精度よく検出することができるが、一例として図26(B)に示すように、放射線の照射が終了する前に上記累積された照射量が飽和してしまう場合には、放射線の照射終了を検出することができない。 That is, for example, as shown in FIG. 26A as an example, when the accumulated irradiation amount does not saturate until the irradiation of radiation is completed, the end of irradiation can be accurately detected. As shown in FIG. 26B, when the accumulated irradiation amount is saturated before the irradiation of radiation is completed, the end of irradiation of radiation cannot be detected.
そこで、本発明は、請求項4に記載の発明のように、前記特定装置が、放射線を被写体に照射することなく、前記撮影領域における前記被写体の存在領域をさらに特定し、前記検出手段が、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、特定された前記存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた電気信号に基づいて、前記放射線の照射量をさらに検出してもよい。これにより、被写体を透過することにより線量が低減された放射線を用いて放射線の照射量を検出することができる結果、より確実に放射線の照射量を検出することができる。
Therefore, according to the present invention, as in the invention according to
なお、請求項4に記載の発明は、請求項5に記載の発明のように、前記検出手段が、前記存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射量を検出してもよい。これにより、被写体を透過することによって線量が低減され過ぎた放射線を用いて当該放射線の照射量を検出する場合に比較して、より確実に放射線の照射量を検出することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, as in the fifth aspect of the present invention, the detection means generates a combined signal of electrical signals obtained by the plurality of radiation detection pixels corresponding to the existence region. Based on this, the radiation dose may be detected. This makes it possible to detect the radiation dose more reliably as compared to the case where the radiation dose is excessively reduced by passing through the subject and the radiation dose is detected.
また、本発明は、請求項6に記載の発明のように、前記放射線検出用画素が、前記非存在領域となる頻度が高い領域ほど密度が高くなるように前記撮影領域に配置されていてもよい。これにより、より短時間かつ確実に放射線の照射開始を検出することができる。 Further, according to the present invention, as in the sixth aspect of the present invention, even if the radiation detection pixels are arranged in the imaging region such that the density is higher in a region where the frequency of becoming the non-existing region is higher. Good. Thereby, the irradiation start of radiation can be detected in a shorter time and more reliably.
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、前記非存在領域となる頻度が高い領域が、前記撮影領域の周辺部を含む一部領域であるものとしてもよい。これにより、ほぼ全ての被写体に対応することができる。 In particular, in the invention described in claim 6, as in the invention described in claim 7, the region that is frequently used as the non-existing region may be a partial region including a peripheral portion of the imaging region. Good. As a result, almost all subjects can be handled.
また、請求項6または請求項7に記載の発明は、請求項8に記載の発明のように、前記複数の放射線検出用画素が、前記非存在領域となる頻度が高い領域ほど段階的または連続的に密度が高くなるように前記撮影領域に配置されていてもよい。
Further, in the invention according to claim 6 or claim 7, as in the invention according to
また、本発明は、請求項9に記載の発明のように、前記複数の放射線検出用画素が、前記複数の放射線画像取得用画素の間に配置されていてもよい。これにより、放射線検出用画素と放射線画像取得用画素とを同一の製造プロセスで構成することができるため、製造コストを低減することができる。
In the present invention, as in the invention according to
また、本発明は、請求項10に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置が、前記放射線検出用画素によって得られた電気信号を予め設定された増幅率で増幅する増幅器と、前記特定装置による特定結果に基づいて、前記増幅器の増幅率を設定する増幅率設定手段と、をさらに備えていてもよい。これにより、より簡易かつ確実に放射線の照射状態を検出することができる。
Further, according to the present invention, as in the invention described in
特に、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、前記増幅率設定手段が、前記非存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた電気信号を増幅する増幅器の増幅率を、前記存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた電気信号を増幅する増幅器より高くするように設定してもよい。これにより、より短時間で放射線の照射開始を検出することができる。
Particularly, in the invention described in
また、本発明は、請求項12に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置が、前記放射線検出用画素によって蓄積された電荷により示される信号に対して予め設定された低域通過周波数で低域通過処理を行う低域通過フィルタと、前記特定装置による特定結果に基づいて、前記低域通過フィルタの前記低域通過周波数を設定する周波数設定手段と、をさらに備えてもよい。これにより、より簡易かつ確実に放射線の照射開始を検出することができる。 Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 12, the radiographic imaging device has a low-pass frequency set in advance for a signal indicated by charges accumulated by the radiation detection pixels. You may further provide the low-pass filter which performs a low-pass process, and the frequency setting means which sets the said low-pass frequency of the said low-pass filter based on the specific result by the said specific apparatus. Thereby, the start of radiation irradiation can be detected more easily and reliably.
特に、請求項12に記載の発明は、請求項13に記載の発明のように、前記周波数設定手段が、前記非存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた信号に対して低域通過処理を行う低域通過フィルタの低域通過周波数を、前記存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた信号に対して低域通過処理を行う低域通過フィルタより高くするように設定してもよい。これにより、より的確に放射線の照射開始を検出することができる。
In particular, in the invention described in claim 12, as in the invention described in
一方、上記目的を達成するために、請求項14に記載の放射線画像撮影装置は、放射線を被写体に照射することなく、予め定められた撮影領域における前記被写体の非存在領域を特定する特定手段と、放射線の照射状態を検出するための放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための放射線画像取得用画素とが各々複数配置された放射線検出器と、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたこと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放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御手段と、を備えている。
On the other hand, in order to achieve the above object, the radiographic imaging device according to
従って、請求項14に記載の放射線画像撮影装置によれば、請求項1に記載の発明と同様に作用するので、当該発明と同様に、被写体に対する被曝量を抑制しつつ、短時間で放射線の照射開始を検出することができる。 Therefore, according to the radiographic imaging apparatus of the fourteenth aspect, since it operates in the same manner as the first aspect of the invention, the radiation dose can be reduced in a short time while suppressing the exposure to the subject as in the case of the present invention. The start of irradiation can be detected.
また、上記目的を達成するために、請求項15に記載の放射線画像撮影方法は、放射線を被写体に照射することなく、予め定められた撮影領域における前記被写体の非存在領域を特定する特定工程と、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、放射線の照射状態を検出するための放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための放射線画像取得用画素とが各々複数配置された放射線検出器の、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたことを検出する検出工程と、前記検出工程による検出結果に基づいて前記放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御工程と、を有している。
In order to achieve the above object, the radiographic image capturing method according to
従って、請求項15に記載の放射線画像撮影方法によれば、請求項1に記載の発明と同様に作用するので、当該発明と同様に、被写体に対する被曝量を抑制しつつ、短時間で放射線の照射開始を検出することができる。 Therefore, according to the radiographic image capturing method of the fifteenth aspect, since it operates in the same manner as the invention of the first aspect, the radiation dose can be reduced in a short time while suppressing the exposure dose to the subject as in the case of the present invention. The start of irradiation can be detected.
さらに、上記目的を達成するために、請求項16に記載のプログラムは、コンピュータを、放射線を被写体に照射することなく、予め定められた撮影領域における前記被写体の非存在領域を特定する特定手段と、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、放射線の照射状態を検出するための放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための放射線画像取得用画素とが各々複数配置された放射線検出器の、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたこと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放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御手段と、として機能させるためのものである。
Furthermore, in order to achieve the above object, the program according to
従って、請求項16に記載のプログラムによれば、請求項1に記載の発明と同様に作用するので、当該発明と同様に、被写体に対する被曝量を抑制しつつ、短時間で放射線の照射開始を検出することができる。 Therefore, according to the program of the sixteenth aspect, since it operates in the same manner as the first aspect of the invention, it is possible to start radiation irradiation in a short time while suppressing the exposure dose to the subject as in the case of the present invention. Can be detected.
本発明によれば、被写体の非存在領域に対応する複数の放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出すると共に、当該非存在領域を、放射線を被写体に照射することなく検出しているので、被写体に対する被曝量を抑制しつつ、短時間で放射線の照射開始を検出することができる、という効果が得られる。 According to the present invention, it is detected that radiation irradiation has started based on a combined signal of electrical signals obtained by a plurality of radiation detection pixels corresponding to a non-existing area of a subject, and the non-existing area Is detected without irradiating the subject without irradiating the subject, so that it is possible to detect the start of radiation irradiation in a short time while suppressing the exposure amount to the subject.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, a description will be given of an example in which the present invention is applied to a radiation information system that is a system for comprehensively managing information handled in a radiology department in a hospital.
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)という。)100の構成について説明する。 First, the configuration of a radiation information system (hereinafter referred to as “RIS” (Radiology Information System)) 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
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)という。)の一部を構成する。
The
RIS100は、複数台の撮影依頼端末装置(以下、「端末装置」という。)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」という。)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。
The
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。
The
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。
On the other hand, the
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13も参照。)から曝射条件に従った線量とされた放射線X(図7も参照。)を被検者に照射する一方、当該放射線Xの被検者への照射に先立って、光源125(図13も参照。)から放射線Xの照射野に対して被検者の位置決め用の可視光を照射する放射線発生装置120と、上記可視光の受光状態に基づいて、放射線画像の撮影領域における被検者の存在領域および非存在領域(素抜け領域)を検出する太陽電池アレイ168と、を備えている。また、撮影システム104は、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7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。
The
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13参照。)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。
The
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。
FIG. 2 shows an example of the arrangement state of each device in the
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。
As shown in the figure, the
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。
The standing
また、保持部162および保持部166の各々の放射線入射側には太陽電池アレイ168が各々設けられている。なお、本実施の形態に係る撮影システム104では、太陽電池アレイ168が各保持部に対して固定的に設けられているが、これに限らず、各保持部を、太陽電池アレイ168を着脱可能に構成しておき、必要に応じて太陽電池アレイ168を保持部に装着する形態としてもよく、太陽電池アレイ168を各保持部とは無関係に任意の位置に配置可能とする形態としてもよい。
Further,
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および光源125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および光源125を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源121および光源125を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源121および光源125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。)。
Further, in the
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。
On the other hand, the
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。
When the
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。
Here, in the
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。
The
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。
Next, the configuration of the
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により画素が構成されている。画素は、基板1上に複数配列されており、各画素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。
As shown in the figure, in the
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。
The
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。
The wavelength range of light emitted by the
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〜700nmにあるCsI(Tl)(タリウム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(Tl)の可視光域における発光ピーク波長は565nmである。
Specifically, the phosphor used in the
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。
The
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、SnO2、TiO2、ZnO2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、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
Since it is necessary for the upper electrode 6 to cause the light generated by the
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。
The
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。
The organic photoelectric conversion material constituting the
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(Tl)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。
Examples of the organic photoelectric conversion material that can satisfy such conditions include quinacridone-based organic compounds and phthalocyanine-based organic compounds. For example, since the absorption peak wavelength in the visible region of quinacridone is 560 nm, if quinacridone is used as the organic photoelectric conversion material and CsI (Tl) is used as the material of the
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。
Next, the
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。
The electromagnetic wave absorption / photoelectric conversion site in the
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。 The organic layer preferably contains an organic p-type compound or an organic n-type compound.
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。 The organic p-type semiconductor (compound) is a donor organic semiconductor (compound) mainly represented by a hole-transporting organic compound and refers to an organic compound having a property of easily donating electrons. More specifically, an organic compound having a smaller ionization potential when two organic materials are used in contact with each other. Accordingly, any organic compound can be used as the donor organic compound as long as it is an electron-donating organic compound.
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。 An organic n-type semiconductor (compound) is an acceptor organic semiconductor (compound) mainly represented by an electron-transporting organic compound and refers to an organic compound having a property of easily accepting electrons. More specifically, the organic compound having the higher electron affinity when two organic compounds are used in contact with each other. Accordingly, as the acceptor organic compound, any organic compound can be used as long as it is an electron-accepting organic compound.
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。なお、光電変換膜4は、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
The materials applicable as the organic p-type semiconductor and organic n-type semiconductor and the configuration of the
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。
The thickness of the
なお、図3に示す放射線検出器20では、光電変換膜4は、全画素で共通の一枚構成であるが、画素毎に分割してもよい。
In the
下部電極2は、画素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。
The
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。
The thickness of the
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。
In the
各画素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。
The
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。
The electron blocking film 3 can be provided between the
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。 An electron donating organic material can be used for the electron blocking film 3.
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。
The material actually used for the electron blocking film 3 may be selected according to the material of the adjacent electrode, the material of the adjacent
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。
The thickness of the electron blocking film 3 is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, more preferably 30 nm or more and 150 nm or less, and particularly preferably, in order to surely exhibit the dark current suppressing effect and prevent a decrease in photoelectric conversion efficiency of the
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。
The
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。
An electron-accepting organic material can be used for the
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。
The thickness of the
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。
The material actually used for the
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。
In addition, when a bias voltage is set so that holes move to the upper electrode 6 and electrons move to the
各画素の下部電極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。
A
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)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。
As shown in the figure, the
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。
The
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。
In the
活性層17は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層17を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
The
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−O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InGaO3(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、InGaZnO4がより好ましい。
The amorphous oxide constituting the
活性層17を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開2009−212389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。
Examples of the organic semiconductor material that can form the
薄膜トランジスタ10の活性層17を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブ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。
If the
また、活性層17をカーボンナノチューブで形成した場合、薄膜トランジスタ10のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低い薄膜トランジスタ10を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層17を形成する場合、活性層17に極微量の金属性不純物を混入するだけで、薄膜トランジスタ10の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
When the
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、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、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。
Here, any of the amorphous oxides, organic semiconductor materials, carbon nanotubes constituting the
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。
In addition, the
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。 On the other hand, since aramid can be applied at a high temperature process of 200 ° C. or more, the transparent electrode material can be cured at a high temperature to reduce its resistance, and it can be used for automatic mounting of a driver IC including a solder reflow process. Moreover, since aramid has a thermal expansion coefficient close to that of ITO (Indium Tin Oxide) or a glass substrate, there is little warping after manufacturing and it is difficult to crack. In addition, aramid can form a substrate thinner than a glass substrate or the like. The substrate may be formed by laminating an ultrathin glass substrate and aramid.
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。
The bionanofiber is a composite of a cellulose microfibril bundle (bacterial cellulose) produced by bacteria (Acetobacter Xylinum) and a transparent resin. The cellulose microfibril bundle has a width of 50 nm and a size of 1/10 of the visible light wavelength, and has high strength, high elasticity, and low thermal expansion. By impregnating and curing a transparent resin such as an acrylic resin or an epoxy resin in bacterial cellulose, a bio-nanofiber having a light transmittance of about 90% at a wavelength of 500 nm can be obtained while containing 60 to 70% of the fiber. Bionanofiber has a low coefficient of thermal expansion (3-7ppm) comparable to silicon crystals, and is as strong as steel (460MPa), highly elastic (30GPa), and flexible, compared to glass substrates, etc. The
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。
In the present embodiment, the
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。
As shown in FIG. 5, the
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。
Further, the
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。
The
ここで、本実施の形態に係る放射線検出器20では、画素32の一部が放射線の照射状態を検出するために用いられており、残りの画素32によって放射線画像の撮影を行う。なお、以下では、放射線の照射状態を検出するための画素32を放射線検出用画素32Aといい、残りの画素32を放射線画像取得用画素32Bという。
Here, in the
本実施の形態に係る放射線検出器20では、画素32における放射線検出用画素32Aを除いた放射線画像取得用画素32Bにより放射線画像の撮影を行うため、放射線検出用画素32Aの配置位置における放射線画像の画素情報を得ることができない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器20では、放射線検出用画素32Aを分散するように配置する一方、コンソール110により、放射線検出用画素32Aの配置位置における放射線画像の画素情報を、当該放射線検出用画素32Aの周囲に位置する放射線画像取得用画素32Bにより得られた画素情報を用いて補間することにより生成する欠陥画素補正処理を実行する。
In the
また、本実施の形態に係る放射線検出器20では、放射線検出用画素32Aを、撮影対象部位が配置されず、非存在領域(素抜け領域)となる頻度が高い領域ほど密度が高くなるように撮影領域に配置する。
Further, in the
ここで、本実施の形態に係る撮影システム104では、撮影対象部位が腹部等である場合のように放射線検出器20による撮影領域の全域を用いて撮影を行う場合や、撮影対象部位が脚部、腕部、手部等である場合のように放射線検出器20による撮影領域の一部のみを用いて撮影を行う場合の何れの場合であっても、少なくとも撮影領域の中央部に撮影対象部位を位置させた状態で撮影を行うものとしている。このため、本実施の形態に係る放射線検出器20では、一例として図6に模式的に示すように、放射線検出用画素32Aを、放射線検出器20の撮影領域の中央部を含む一部領域(本実施の形態では、放射線検出器20の撮影領域の中央部を中心とする矩形領域)20Aを比較的低い密度とし、その周辺の領域を領域20Aより高い密度とするように配置する。
Here, in the
そして、放射線の照射状態を検出するべく、本実施の形態に係る電子カセッテ40には、放射線源121からの放射線Xの照射量を示す情報(以下、「放射線量情報」という。)を取得する放射線量取得機能が設けられている。
And in order to detect the irradiation state of a radiation, the
このため、本実施の形態に係る放射線検出器20には、図5に示すように、放射線検出用画素32Aにおけるコンデンサ9と薄膜トランジスタ10との接続部が接続された、当該コンデンサ9に蓄積された電荷を直接読み出すための直接読出配線38が、放射線検出用画素32Aの各々別に、上記一定方向(行方向)に延設されている。
Therefore, in the
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7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。
Next, the configuration of the
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。電子カセッテ40は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ40を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの電子カセッテ40を繰り返し続けて使用することができる。
As shown in the figure, an
筐体41の内部には、種々の部品を収容する空間Aが形成されており、当該空間A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。
A space A for accommodating various components is formed inside the
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、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。
Here, in the
一方、図7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13参照。)を収容するケース42が配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 7, a
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。
The
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。 As the composite material, for example, a material including a reinforced fiber resin is used, and the reinforced fiber resin includes carbon, cellulose, and the like. Specifically, as the composite material, carbon fiber reinforced plastic (CFRP), a structure in which a foamed material is sandwiched with CFRP, or a material in which the surface of the foamed material is coated with CFRP is used. In the present embodiment, a structure in which a foam material is sandwiched with CFRP is used. Thereby, compared with the case where the housing | casing 41 is comprised with a carbon single-piece | unit, the intensity | strength (rigidity) of the housing | casing 41 can be improved.
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が配置されており、支持体44および天板41Bの間に、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。
On the other hand, as shown in FIG. 8, a
同図に示すように、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。
As shown in the figure, an adhesive member 80 is provided on the inner surface of the
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。
Specifically, the weak adhesive surface (weakly adhesive surface) is set to 1.0 N / cm or less at 180 ° peel adhesive force. Then, the surface having a strong adhesive force (strong adhesion surface) is in contact with the
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。
As described above, in the
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。
In the present embodiment, the
一方、一例として図9に示すように、本実施の形態に係る太陽電池アレイ168は、複数の太陽電池168Aがマトリクス状に配置されて構成されており、各太陽電池168Aから出力された電流値が予め定められた閾値以上である太陽電池168Aの配設領域が前述した非存在領域(素抜け領域)であり、他の太陽電池168Aの配設領域が前述した存在領域であると特定する。
On the other hand, as shown in FIG. 9 as an example,
図9に示す例では、被検者が存在しない、太陽電池アレイ168の外周部に接する領域に加えて、領域A,D,G,Jの各領域が非存在領域であると特定され、被検者が全領域を覆っている、太陽電池アレイ168の中心部に接する領域に加えて、領域B,C,E,F,H,Iの各領域が存在領域であると特定される。
In the example shown in FIG. 9, in addition to the area in contact with the outer periphery of the
なお、本実施の形態に係る撮影システム104では、放射線画像の撮影条件や撮影環境等に応じて光源125の発光強度を設定できるものとされており、一例として図10に示すように、光源125による発光強度が高くなるほど大きな値となるように上記閾値が予め定められている。
In the
そして、本実施の形態に係る電子カセッテ40では、一例として図10に示されるような光源125の発光強度と閾値との関係を示す情報(以下、「閾値情報」という。)が予め記憶されており、実際に適用する光源125の発光強度に対応する閾値を用いて、存在領域および非存在領域を特定する。
In the
なお、太陽電池アレイ168の太陽電池168Aによる分解能は電子カセッテ40における撮影画像の画素単位ほど高精細である必要はなく、複数の画素が纏まった面積程度で十分であり、当該面積を広くするほど感度を向上させることができる。また、一例として図11に示すように、太陽電池アレイ168の中心部には被検者が存在する可能性が非常に高いため、当該中心部における各領域の面積を周縁部に比較して小さく、高精細とする形態としてもよい。
Note that the resolution of the
ところで、太陽電池を用いて存在領域および非存在領域を特定する場合、一例として図12に示すように、アモルファスシリコンを用いた太陽電池では、蛍光灯の発光波長帯域に感度を有するため、蛍光灯の光と光源125からの光とを混同してしまう場合がある。
By the way, when an existing region and a non-existing region are specified using a solar cell, as shown in FIG. 12 as an example, a solar cell using amorphous silicon has sensitivity in the emission wavelength band of the fluorescent lamp. And the light from the
これに対して、結晶シリコンを用いた太陽電池では、蛍光灯の発光波長帯域より赤外光の波長帯域のほうが支配的であるため、蛍光灯の光と光源125からの光とを混同し難い。このため、光源125として赤外光を発するものを適用すると共に、太陽電池アレイ168として結晶シリコンを用いた太陽電池により構成されたものを適用する形態が好ましい。可視光を用いる場合には被検者が眩しいと感じる場合があるが、このように赤外光を用いることによって、この問題も解消することができる。
On the other hand, in the solar cell using crystalline silicon, the wavelength band of infrared light is more dominant than the emission wavelength band of the fluorescent lamp, so it is difficult to confuse the light of the fluorescent lamp with the light from the
なお、可視光を発する光源は一般に赤外域の光も発しているため、被検者の位置決めの際に可視光を発する光源を有する場合には、当該光源に対して可視光カットフィルタを挿抜可能に設けることにより、被検者の位置決めのための光源を存在領域および非存在領域を特定するための光源として兼用することができ、より好ましい。 In addition, since the light source that emits visible light generally emits light in the infrared region, when a subject has a light source that emits visible light, the visible light cut filter can be inserted into and removed from the light source. It is more preferable that the light source for positioning the subject can be used as the light source for specifying the existing region and the non-existing region.
次に、図13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。
Next, with reference to FIG. 13, the configuration of the main part of the electrical system of
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、他辺側に第1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は第1信号処理部54に接続されている。
As shown in the figure, the
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。
The
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を伝送されて第1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。
Each
図示は省略するが、第1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。
Although not shown, the first
第1信号処理部54には画像メモリ56が接続されており、第1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。
An image memory 56 is connected to the first
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。
The image memory 56 is connected to the
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。
Further, a
また、電子カセッテ40には、保持部162または保持部166に保持された状態で保持された保持部に設けられた太陽電池アレイ168に電気的に接続されるコネクタ62が設けられており、コネクタ62はカセッテ制御部58に接続されている。従って、カセッテ制御部58は、保持された保持部に設けられた太陽電池アレイ168の各太陽電池168Aから出力された電流値を個別に把握することができる。
In addition, the
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、第1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13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。
In addition, the
一方、本実施の形態に係る放射線検出器20は、前述した放射線量取得機能を実現するために、TFT基板30を隔ててゲート線ドライバ52の反対側に第2信号処理部55が配置されており、TFT基板30の個々の直接読出配線38は第2信号処理部55に接続されている。
On the other hand, in the
ここで、本実施の形態に係る第2信号処理部55の構成について説明する。図14には、本実施の形態に係る第2信号処理部55の構成を示す回路図が示されている。
Here, the configuration of the second
同図に示すように、本実施の形態に係る第2信号処理部55は、直接読出配線38の各々に対応して、可変ゲインプリアンプ(チャージアンプ)92と、低域通過周波数が切り換え可能とされたLPF(低域通過フィルタ)96と、サンプルタイミングが設定可能とされたサンプルホールド回路97と、が備えられている。
As shown in the figure, the second
可変ゲインプリアンプ92は、正入力側が接地されたオペアンプ92Aと、オペアンプ92Aの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92Bと、スイッチ92Eおよびコンデンサ92Cと、リセットスイッチ92Fとを含んで構成され、スイッチ92Eおよびリセットスイッチ92Fは、カセッテ制御部58により切り換えられる。
The
また、LPF96は、抵抗器96Aと、抵抗器96Bと、コンデンサ96Cと、抵抗器96Aを短絡するスイッチ96Eとを含んで構成され、スイッチ96Eも、カセッテ制御部58により切り換えられる。さらに、サンプルホールド回路97のサンプルタイミングも、カセッテ制御部58により切り換えられる。
The
一方、本実施の形態に係る第2信号処理部55は、各々単一のマルチプレクサ98およびA/D(アナログ/デジタル)変換器99が備えられている。なお、マルチプレクサ98に設けられたスイッチ98Aによる選択出力も、カセッテ制御部58により切り換えられる。
On the other hand, each of the second
直接読出配線38の各々は、対応する可変ゲインプリアンプ92の入力端(オペアンプ92Aの負入力端)に接続され、可変ゲインプリアンプ92の出力端は、対応するLPF96の入力端に接続され、LPF96の出力端は、対応するサンプルホールド回路97の入力端に接続される。
Each of the
そして、サンプルホールド回路97の各々の出力端は、マルチプレクサ98のスイッチ98Aに1対1で接続され、マルチプレクサ98のスイッチ98Aの出力端は、カセッテ制御部58に接続されたA/D変換器99の入力端に接続されている。
Each output terminal of the
放射線量取得機能を働かせる際に、カセッテ制御部58は、まず、可変ゲインプリアンプ92のスイッチ92Eおよびリセットスイッチ92Fをオン状態とすることにより、コンデンサ92Bおよびコンデンサ92Cに蓄積されていた電荷を放電する。
When the radiation dose acquisition function is activated, the
次に、カセッテ制御部58は、可変ゲインプリアンプ92のリセットスイッチ92Fをオフ状態とした後にスイッチ92Eのオン/オフ状態の設定によって可変ゲインプリアンプ92による増幅率を設定すると共に、LPF96のスイッチ96Eのオン/オフ状態の設定によってLPF96による低域通過周波数を設定する。
Next, the
一方、放射線Xが照射されることによって放射線検出用画素32Aの各々のコンデンサ9に蓄積された電荷は電気信号として接続されている直接読出配線38を伝送され、直接読出配線38を伝送された電気信号は、可変ゲインプリアンプ92により、カセッテ制御部58によって設定された増幅率で増幅された後に、LPF96により、カセッテ制御部58によって設定された低域通過周波数でフィルタリング処理が施される。
On the other hand, the electric charge accumulated in each
一方、カセッテ制御部58は、上記増幅率および低域通過周波数の設定の後、サンプルホールド回路97を所定期間駆動させることより、サンプルホールド回路97に上記フィルタリング処理が施された電気信号の信号レベルを保持させる。
On the other hand, the
サンプルホールド回路97に保持された信号レベルは、カセッテ制御部58による制御に応じてマルチプレクサ98により順次選択され、A/D変換器99によってA/D変換された後、これによって得られたデジタルデータがカセッテ制御部58に出力される。なお、A/D変換器99から出力されたデジタルデータは放射線検出用画素32Aに対して上記所定期間に照射された放射線量を示すものであり、前述した放射線量情報を作成する際に用いられる。
The signal level held in the sample and hold
そして、カセッテ制御部58では、A/D変換器99から入力された、放射線検出用画素32Aの各々に対応するデジタルデータ(以下、「個別放射線量情報」という。)をメモリ58BにおけるRAMの予め定められた領域に記憶する。
In the
一方、図13に示すように、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。
On the other hand, as shown in FIG. 13, the
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。
The
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。
The
一方、放射線発生装置120は、放射線源121と、光源125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を制御すると共に、光源125による発光状態を制御する制御部122と、を備えている。
On the other hand, the
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、管電流等の情報が含まれている。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を照射させると共に、放射線源121からの放射線Xの照射に先立って、放射線Xの照射野に対して被検者の位置決め用の可視光を照射させる。
The control unit 122 is also configured to include a microcomputer and stores received exposure conditions and the like. The exposure conditions received from the
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。
Next, the operation of the
まず、図15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15は、操作パネル112を介して実行する旨の指示入力が行われた際にコンソール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。また、ここでは、錯綜を回避するために、光源125による発光強度が予め設定されている場合について説明する。
First, the operation of the
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では、光源125を予め定められた発光強度で発光させる指示情報を放射線発光装置120へ無線通信部119を介して送信した後、次のステップ304にて所定情報の入力待ちを行う。
In
図16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、撮影対象部位、撮影時の姿勢、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および管電流)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。
FIG. 16 shows an example of an initial information input screen displayed on the
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、撮影対象部位、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。
When the initial information input screen shown in the figure is displayed on the
一方、放射線発光装置120では、上記ステップ302の処理によって送信された指示情報をコンソール110から受信すると、当該指示情報により示される発光強度で光源125を発光させる。これにより、放射線源121による放射線Xの照射野には上記発光強度とされた可視光が照射されることになる。
On the other hand, when the
そこで、撮影者は、撮影時の姿勢が立位または臥位である場合に、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、光源125から照射されている可視光が電子カセッテ40による撮影領域に照射される位置に放射線源121を位置決めした後、当該撮影領域に撮影対象部位が位置するように被検者の位置決めを行う。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304が肯定判定となってステップ306に移行する。
Therefore, the photographer holds the
ステップ306では、上記ステップ302の処理によって開始した光源125の発光を停止させる指示情報を放射線発光装置120へ無線通信部119を介して送信する。これに応じて、放射線発光装置120では、光源125の発光を停止させる。
In
次のステップ308では、上記初期情報入力画面において入力された情報(以下、「初期情報」という。)を電子カセッテ40に無線通信部119を介して送信した後、次のステップ310にて、上記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の制御部122は、受信した曝射条件での曝射準備を行う。
In the
次のステップ312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。
In the
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および管電流での放射線Xの射出を開始する。放射線源121から射出された放射線Xは、被検者を透過した後に電子カセッテ40に到達する。
In response to this, the
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、前述した放射線量取得機能によって放射線量情報を作成(詳細は後述する。)し、作成した放射線量情報により示される放射線量が、放射線の照射が開始されたことを検出するための値として予め定められた第1閾値以上となるまで待機する。次いで、電子カセッテ40は、放射線画像の撮影動作を開始した後、上記放射線量情報により示される放射線量の累積値が、上記初期情報に含まれる撮影対象部位および曝射条件等に基づいて放射線Xの曝射を停止させるための値として予め定められた第2閾値に達した時点で撮影動作を停止すると共に、曝射停止情報をコンソール110に送信する。
On the other hand, when receiving the instruction information for instructing the start of exposure, the
そこで、次のステップ314では、上記曝射停止情報の受信待ちを行い、次のステップ316にて、放射線Xの曝射の停止を指示する指示情報を放射線発生装置120に無線通信部119を介して送信する。これに応じて、放射線源121からの放射線Xの曝射が停止される。
Therefore, in the
一方、電子カセッテ40は、放射線画像の撮影動作を停止すると、当該撮影によって得られた画像データをコンソール110に送信する。
On the other hand, when the
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、受信した画像データに対し、前述した欠陥画素補正処理を施した後、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。
Therefore, in the
次のステップ322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」という。)をHDD116に記憶し、次のステップ324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を制御する。
In the
次のステップ326では、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、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、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。
In the
次に、図17を参照して、コンソール110から上記初期情報を受信した際の電子カセッテ40の作用を説明する。なお、図17は、この際に電子カセッテ40のカセッテ制御部58におけるCPU58Aにより実行されるカセッテ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、当該プログラムはメモリ58Bの所定領域に予め記憶されている。
Next, the operation of the
同図のステップ400では、コンソール110からの前述した曝射開始を指示する指示情報の受信待ちを行い、次のステップ402では、前述した放射線量取得機能により放射線量情報を作成する。なお、このとき、CPU58Aは、可変ゲインプリアンプ92の増幅率およびLPF96の低域通過周波数を次のように設定する。
In
まず、太陽電池アレイ168から入力されている各太陽電池168Aから出力された電流値に基づいて、前述した方法により存在領域および非存在領域を特定する。
First, based on the current value output from each
次に、非存在領域に対応する放射線検出用画素32Aに接続された可変ゲインプリアンプ92の増幅率を、存在領域に対応するものに比較して高くなるように導出すると共に、非存在領域に対応する放射線検出用画素32Aに接続されたLPF96の低域通過周波数を、存在領域に対応するものに比較して高くなるように導出する。
Next, the amplification factor of the
なお、本実施の形態に係る電子カセッテ40では、前述したように、可変ゲインプリアンプ92の増幅率およびLPF96の低域通過周波数が各々2段階の設定のみが可能とされている。このため、非存在領域に対応する放射線検出用画素32Aに接続された可変ゲインプリアンプ92の増幅率として高倍率側の増幅率を導出すると共に、存在領域に対応する放射線検出用画素32Aに接続された可変ゲインプリアンプ92の増幅率として低高倍率側の増幅率を導出する。また、非存在領域に対応する放射線検出用画素32Aに接続されたLPF96の低域通過周波数として高周波数側の低域通過周波数を導出すると共に、存在領域に対応する放射線検出用画素32Aに接続されたLPF96の低域通過周波数として低周波数側の低域通過周波数を導出する。
In the
そして、導出した増幅率および低域通過周波数となるように、可変ゲインプリアンプ92のスイッチ92EおよびLPF96のスイッチ96Eを各々設定する。
Then, the
また、CPU58Aは、特定した非存在領域に対応する放射線検出用画素32Aによって得られた個別放射線量情報をメモリ58BにおけるRAMから読み出し、これらの値を合算することにより上記放射線量情報を作成する。
Further, the
次のステップ404では、上記ステップ402の処理によって作成した情報により示される放射線量が前述した第1閾値以上であるか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ402に戻る一方、肯定判定となった場合には放射線源121からの放射線Xの曝射が開始されたものと見なしてステップ406に移行する。
In the
ステップ406では、放射線検出器20の各画素32におけるコンデンサ9に蓄積された電荷を放電させた後に、当該コンデンサ9への電荷の蓄積を再び開始することにより、放射線画像の撮影動作を開始し、次のステップ408にて、前述した放射線量取得機能により放射線量情報を作成する。なお、この際の可変ゲインプリアンプ92の増幅率およびLPF96の低域通過周波数は、上記ステップ402の処理によって設定したままの状態とする。
In
ここで、CPU58Aは、上記ステップ402の処理によって特定した存在領域に対応する放射線検出用画素32Aにより得られた個別放射線量情報をメモリ58BにおけるRAMから読み出し、これらの値を合算することにより上記放射線量情報を作成する。
Here, the
次のステップ410では、上記ステップ408の処理によって作成した情報により示される放射線量が前述した第2閾値以上となったか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ412に移行して、上記ステップ408の処理によって作成した放射線量を累積した後に上記ステップ408に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ414に移行する。なお、上記ステップ408〜ステップ412の処理を繰り返し実行する際に、上記ステップ410では、それまでに累積した放射線量が上記第2閾値以上となったか否かを判定する。
In the
ステップ414では、上記ステップ406の処理によって開始した撮影動作を停止し、次のステップ416にて、前述した曝射停止情報をコンソール110に無線通信部60を介して送信する。
In
次のステップ418では、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。
In the
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第1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。
In the
そこで、本ステップ418では、画像メモリ56に記憶された画像データを読み出し、次のステップ420にて、読み出した画像データをコンソール110に無線通信部60を介して送信した後、本カセッテ撮影処理プログラムを終了する。
Therefore, in this
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。
Incidentally, in the
ここで、放射線検出器20は、図18に示すように、シンチレータ8が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたTFT基板30により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式とされた場合、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側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたTFT基板30により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式とされた場合、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、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりも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。
Here, as shown in FIG. 18, the
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、表面読取方式により放射線が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。表面読取方式では、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、表面読取方式に適している。
In the
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、表面読取方式により放射線が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。
In addition, both the amorphous oxide constituting the
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。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、被写体(本実施の形態では、被検者)の非存在領域(素抜け領域)に対応する複数の放射線検出用画素(本実施の形態では、放射線検出用画素32A)によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出すると共に、当該非存在領域を、放射線を被写体に照射することなく検出しているので、被写体に対する被曝量を抑制しつつ、短時間で放射線の照射開始を検出することができる。
As described in detail above, in the present embodiment, a plurality of radiation detection pixels (in this embodiment) corresponding to non-existing areas (elementary areas) of a subject (in this embodiment, a subject). Based on the combined signal of the electrical signals obtained by the
また、本実施の形態では、可視光または赤外光を撮影領域に照射した状態で、照射した光の受光領域に基づいて前記撮影領域における被写体の存在領域および非存在領域を特定しているので、放射線を被写体に照射することなく、存在領域および非存在領域を特定することができる。 In the present embodiment, since the imaging region is irradiated with visible light or infrared light, the presence region and non-existence region of the subject in the imaging region are specified based on the light receiving region of the irradiated light. The existence area and the non-existence area can be specified without irradiating the subject with radiation.
特に、本実施の形態では、太陽電池アレイ(本実施の形態では、太陽電池アレイ168)を用いて前記存在領域および前記非存在領域を特定しているので、簡易かつ低コストで存在領域および非存在領域を特定することができる。 In particular, in the present embodiment, the existence region and the non-existence region are specified using a solar cell array (in this embodiment, the solar cell array 168). The existence area can be specified.
また、本実施の形態では、前記撮影領域に放射線が照射された状態で前記存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた電気信号に基づいて、前記放射線の照射量をさらに検出しているので、被写体を透過することにより線量が低減された放射線を用いて放射線の照射量を検出することができる結果、より確実に放射線の照射量を検出することができる。 Further, in the present embodiment, the radiation dose is further detected based on an electrical signal obtained by the radiation detection pixel corresponding to the existence region in a state where the imaging region is irradiated with radiation. As a result, it is possible to detect the radiation dose by using the radiation whose dose has been reduced by passing through the subject. As a result, the radiation dose can be detected more reliably.
特に、本実施の形態では、前記存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射量を検出しているので、被写体を透過することによって線量が低減され過ぎた放射線を用いて当該放射線の照射量を検出する場合に比較して、より確実に放射線の照射量を検出することができる。 In particular, in the present embodiment, since the radiation dose is detected based on the combined signal of the electrical signals obtained by the plurality of radiation detection pixels corresponding to the existence region, the radiation is transmitted through the subject. As a result, it is possible to detect the radiation dose more reliably as compared with the case where the radiation dose is detected using the radiation whose dose has been excessively reduced.
また、本実施の形態では、前記放射線検出用画素が、前記非存在領域となる頻度が高い領域ほど密度が高くなるように前記撮影領域に配置されているので、より短時間かつ確実に放射線の照射開始を検出することができる。 In the present embodiment, since the radiation detection pixels are arranged in the imaging region so that the density of the region where the non-existing region is more frequently increased, the radiation detection pixel can be surely and more reliably shortened in a shorter time. The start of irradiation can be detected.
特に、本実施の形態では、前記非存在領域となる頻度が高い領域が、前記撮影領域の周辺部を含む一部領域であるものとしているので、ほぼ全ての被写体に対応することができる。 In particular, in the present embodiment, the region that is frequently used as the non-existing region is a partial region that includes the peripheral portion of the imaging region, and can therefore handle almost all subjects.
また、本実施の形態では、前記複数の放射線検出用画素が、複数の放射線画像取得用画素(本実施の形態では、放射線画像取得用画素32B)の間に配置されているので、放射線検出用画素と放射線画像取得用画素とを同一の製造プロセスで構成することができるため、製造コストを低減することができる。
In the present embodiment, the plurality of radiation detection pixels are arranged between the plurality of radiation image acquisition pixels (radiation
また、本実施の形態では、前記放射線検出用画素によって得られた電気信号を予め設定された増幅率で増幅する増幅器(本実施の形態では、可変ゲインプリアンプ92)を備え、前記存在領域および非存在領域の特定結果に基づいて、前記増幅器の増幅率を設定しているので、より簡易かつ確実に放射線の照射状態を検出することができる。 Further, the present embodiment includes an amplifier (in this embodiment, a variable gain preamplifier 92) that amplifies an electrical signal obtained by the radiation detection pixel at a preset amplification factor, and Since the amplification factor of the amplifier is set based on the result of specifying the existing area, the radiation irradiation state can be detected more easily and reliably.
特に、本実施の形態では、前記非存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた電気信号を増幅する増幅器の増幅率を、前記存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた電気信号を増幅する増幅器より高くするように設定しているので、より短時間で放射線の照射開始を検出することができる。 In particular, in the present embodiment, the amplification factor of the amplifier that amplifies the electrical signal obtained by the radiation detection pixel corresponding to the non-existing region is obtained by the radiation detection pixel corresponding to the existence region. Since it is set to be higher than the amplifier that amplifies the electric signal, the start of radiation irradiation can be detected in a shorter time.
また、本実施の形態では、前記放射線検出用画素によって蓄積された電荷により示される信号に対して予め設定された低域通過周波数で低域通過処理を行う低域通過フィルタ(本実施の形態では、LPF96)を備え、前記存在領域および非存在領域の特定結果に基づいて、前記低域通過フィルタの前記低域通過周波数を設定しているので、より簡易かつ確実に放射線の照射開始を検出することができる。 In this embodiment, a low-pass filter (in this embodiment) performs low-pass processing at a preset low-pass frequency on the signal indicated by the charge accumulated by the radiation detection pixels. , LPF 96), and the low-pass frequency of the low-pass filter is set based on the result of specifying the existence region and the non-existence region, so that the start of radiation irradiation can be detected more easily and reliably. be able to.
特に、本実施の形態では、前記非存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた信号に対して低域通過処理を行う低域通過フィルタの低域通過周波数を、前記存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた信号に対して低域通過処理を行う低域通過フィルタより高くするように設定しているので、より的確に放射線の照射開始を検出することができる。 In particular, in the present embodiment, the low-pass frequency of a low-pass filter that performs low-pass processing on the signal obtained by the radiation detection pixel corresponding to the non-existing region corresponds to the existing region. Since the signal obtained by the radiation detection pixel is set to be higher than a low-pass filter that performs low-pass processing, the radiation irradiation start can be detected more accurately.
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。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which such modifications or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.
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。 The above embodiments do not limit the invention according to the claims (claims), and all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solution means of the invention. Is not limited. The embodiments described above include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. Even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, as long as an effect is obtained, a configuration from which these some constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
例えば、上記実施の形態では、存在領域および非存在領域を特定するために太陽電池アレイ168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、太陽電池アレイ168に代えて、有機光電変換材料を含む材料により構成された光電変換素子を適用すると共に、光源125として可視光を発するものを適用する形態としてもよい。この場合、有機光電変換材料の感度波長領域はアモルファスシリコンに比較して狭くすることができるので、アモルファスシリコンによる太陽電池アレイを用いる場合に比較して、より高精度に存在領域および非存在領域を特定することができる。
For example, in the above embodiment, the case where the
図19には、上記有機光電変換材料としてキナクリドン系有機化合物を適用した場合の感度波長領域の一例が示されている。同図から明らかなように、この形態では、有機光電変換材料の不感領域のフィルタを用いることにより、蛍光灯から発した光との混合を低減することができる。 FIG. 19 shows an example of a sensitivity wavelength region when a quinacridone-based organic compound is applied as the organic photoelectric conversion material. As is clear from the figure, in this embodiment, by using a filter in the insensitive region of the organic photoelectric conversion material, mixing with light emitted from the fluorescent lamp can be reduced.
また、上記実施の形態では、存在領域および非存在領域を特定するために可視光または赤外光を用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、例えば、太陽電池アレイ168に代えて、酸化物半導体(一例として、a−IGZO)を用いた光電変換素子を適用すると共に、光源125として青〜紫外線を発するものを適用する形態としてもよい。なお、酸化物半導体としてa−IGZOを用いる場合には、460nm以下の領域に感度を有する。この形態では、蛍光灯から発した光における短波のピーク波長をカットするフィルタを用いることにより、蛍光灯から発した光との混合を低減することができる。
In the above-described embodiment, the case where visible light or infrared light is used to specify the existing region and the non-existing region has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a solar cell array Instead of 168, a photoelectric conversion element using an oxide semiconductor (a-IGZO as an example) may be used, and a
また、上記実施の形態に係る太陽電池アレイ168の代替品として、LED型光センサも例示することができる。通常、LEDは電流を流して発光させる素子であるが、逆にLEDに光を照射することにより光起電力が生じる。この光起電力を利用して、光源125からの光により存在領域および非存在領域を特定する。
Further, as an alternative to the
また、上記実施の形態では、光を利用して存在領域および非存在領域を特定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、抵抗値や容量値の変化によって接触物を検知する圧力センサや、温度センサを用いることにより、光を用いることなく存在領域および非存在領域を特定する形態としてもよい。なお、圧力センサを用いる形態例としては、例えば、「ニッタ株式会社、“タクタイルセンサシステム”、[online]、[平成23年9月8日検索]、インターネット<URL:http://www.nitta.co.jp/product/mechasen/sensor/tactile_system_sensor.html>」に記載されている極薄圧力センサシートを用いる例が例示される。 In the above-described embodiment, the case where the existence region and the non-existence region are specified using light has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, by changing a resistance value or a capacitance value. By using a pressure sensor that detects a contact object or a temperature sensor, the presence area and the non-existence area may be specified without using light. Examples of forms using the pressure sensor include, for example, “NITTA Corporation,“ Tactile Sensor System ”, [online], [Search September 8, 2011], Internet <URL: http: //www.nitta An example using an ultrathin pressure sensor sheet described in “.co.jp / product / mechasen / sensor / tactile_system_sensor.html>” is illustrated.
また、上記実施の形態では、図6に示すように、放射線検出用画素32Aを、放射線検出器20の撮影領域の中央部を含む一部領域20Aにおいて密度が低く、当該撮影領域の周辺部において密度が高くなるように2段階の密度で配置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、3段階以上の密度で配置する形態としてもよい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 6, the
図20(A)および図20(B)には、放射線検出用画素32Aを3段階の密度で配置した場合の形態の一例が示されている。ここで、図20(A)は一般撮影用の放射線検出器20の一例を示しており、図20(B)はマンモグラフィー撮影用の放射線検出器20’の一例を示している。なお、一般撮影とマンモグラフィー撮影の双方を用途とする放射線検出器20’’の場合には、一例として図20(C)に示すように、図20(A)および図20(B)の各放射線検出用画素32Aの配置状態を組み合わせた状態を例示することができる。
20A and 20B show an example of a configuration in which the
また、上記実施の形態では特に言及しなかったが、電子カセッテ40の天板41Bの表面における、放射線検出用画素32Aの密度が低い領域に対応する位置に文字、記号、図柄、枠等のマーカを設ける形態としてもよい。
Further, although not particularly mentioned in the above embodiment, markers such as characters, symbols, symbols, frames, etc., are located on the surface of the
図21には、図20に示した放射線検出器を内蔵した電子カセッテ40の上記マーカの一例が示されている。なお、図21(A)は図20(A)に示す放射線検出器20を内蔵した電子カセッテ40の一例を示し、図21(B)は図20(B)に示す放射線検出器20’を内蔵した電子カセッテ40の一例を示し、図21(C)は図20(C)に示す放射線検出器20’’を内蔵した電子カセッテ40の一例を示す。また、図21におけるマーカ41Dは一般撮影用のマーカであり、マーカ41Eはマンモグラフィー撮影用のマーカである。
FIG. 21 shows an example of the marker of the
また、図22には、図20に示した放射線検出器を内蔵した電子カセッテ40の上記マーカの他の例が示されている。なお、図22(A)は図20(A)に示す放射線検出器20を内蔵した電子カセッテ40の一例を示し、図22(B)は図20(B)に示す放射線検出器20’を内蔵した電子カセッテ40の一例を示し、図22(C)は図20(C)に示す放射線検出器20’’を内蔵した電子カセッテ40の一例を示す。また、図22における破線のマーカ41Fは一般撮影用のマーカであり、一点鎖線のマーカ41Gはマンモグラフィー撮影用のマーカである。
FIG. 22 shows another example of the marker of the
このようなマーカを電子カセッテ40の天板41Bに設けることより、撮影者に対して撮影対象部位を配置するべき位置を明示的に把握させることができる。
By providing such a marker on the
また、上記実施の形態では、一例として図23(A)に示すように、放射線検出用画素32Aとして放射線画像取得用画素32Bの一部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、一例として図23(B)に示すように、放射線検出用画素32Aを、放射線画像取得用画素32Bの間隙に設ける形態としてもよい。この場合、放射線検出用画素32Aが設けられた位置に対応する放射線画像取得用画素32Bの面積が小さくなるため、当該画素の感度は低減するものの、当該画素も放射線画像の検出用として用いることができるため、放射線画像の品質を向上させることができる。
In the above embodiment, as an example, as shown in FIG. 23A, the case where a part of the radiation
また、上記実施の形態では、放射線検出用画素32Aを、放射線検出器20の撮影領域の中央部から周辺部にかけて段階的に密度を変えて放射線検出器20に配置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、一例として図24に示すように、放射線検出用画素32Aを、上記撮影領域の中央部から周辺部にかけて徐々に密度が連続的に高くなるように配置する形態としてもよいし、上記撮影領域の一方の対角線上のみに放射線検出用画素32Aを配置する形態としてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態では、放射線検出器20の撮影領域における撮影対象部位が配置される頻度が高い領域として、当該撮影領域の中央部を含む一部領域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、電子カセッテ40の用途によっては、上記撮影領域の中央部を含まない一部領域を上記撮影対象部位が配置される頻度が高い領域として適用する形態としてもよい。
In the above embodiment, the case where a partial region including the central portion of the imaging region is applied as the region where the imaging target region in the imaging region of the
さらに、図6および図24に示したように、放射線検出用画素32Aを、放射線検出器20の撮影領域において左右対称に配置する必要もなく、要は、電子カセッテ40の実際の用途に応じて、撮影対象部位が配置される頻度が高い領域ほど密度が低く、換言すれば素抜け領域となる頻度が高い領域ほど密度が高くなるように放射線検出用画素32Aを配置する形態であれば、如何なる形態も適用することができる。
Further, as shown in FIG. 6 and FIG. 24, it is not necessary to arrange the
但し、上記実施の形態では、放射線検出器20に設けられた画素32の一部を放射線検出用画素32Aとして用いているため、隣接する放射線検出用画素32Aが欠陥画素補正を実施可能な程度に離間していることが好ましいことは言うまでもない。
However, in the above embodiment, a part of the
このように、上記実施の形態では、放射線検出器20に設けられた画素32の一部を放射線検出用画素32Aとして用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、例えば、放射線検出用画素32Aを、画素32とは別層として放射線検出器20に積層する形態としてもよい。なお、この場合の形態例としては、放射線検出用画素32Aの光電変換層における受光面積を、撮影対象部位が配置される頻度が高い領域から低い領域にかけて徐々に広くする形態を例示することができる。この場合、欠陥画素が生じることがないため、上記実施の形態に比較して、放射線画像の品質を向上させることができる。
As described above, in the above-described embodiment, the case where a part of the
また、上記実施の形態では、可変ゲインプリアンプ92の増幅率およびLPF96の低域通過周波数の双方を存在領域および非存在領域の特定結果に応じて切り換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、これらの一方のみを切り換える形態としてもよい。
In the above-described embodiment, the case where both the gain of the
また、上記実施の形態では、可変ゲインプリアンプ92の増幅率およびLPF96の低域通過周波数を2段階で切り換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、これらを3段階以上で切り換える形態としてもよい。
In the above embodiment, the case where the gain of the
また、上記実施の形態では、放射線検出用画素32Aを、放射線の照射開始および照射量を検出するために用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、放射線の照射停止を検出するために放射線検出用画素32Aを用いる形態としてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、上記実施の形態では、錯綜を回避するために、放射線検出用画素32Aに蓄積された電荷を放電することに関しては特に言及しなかったが、放射線の照射開始または放射線の照射量の検出が終了した後、放射線検出用画素32Aによって蓄積された電荷を放電させた後に放射線の照射終了を検出する形態としてもよい。これにより、放射線の照射終了を検出する際の上記放射線量の飽和を防止することができる。
In the above-described embodiment, in order to avoid complications, no particular mention was made regarding discharging the charge accumulated in the
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。
In the above embodiment, the case where the
また、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。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where it arrange | positions so that the
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。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where it communicated by radio | wireless between the
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。 In the above embodiment, the case where X-rays are applied as radiation has been described. However, the present invention is not limited to this, and other radiation such as γ-rays may be applied.
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8,図14参照。)、撮影システム104の構成(図13参照。)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。
In addition, the configuration of the
また、上記実施の形態で説明した初期情報の構成も一例であり、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。 The configuration of the initial information described in the above embodiment is also an example, and it goes without saying that unnecessary information can be deleted or new information can be added without departing from the gist of the present invention. Yes.
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15,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。 The processing flow of various programs described in the above embodiment (see FIGS. 15 and 17) is also an example, and unnecessary steps can be deleted or new within the scope of the gist of the present invention. It goes without saying that steps can be added and the processing order can be changed.
さらに、上記実施の形態で説明した初期情報入力画面の構成(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。 Furthermore, the configuration of the initial information input screen described in the above embodiment (see FIG. 16) is also an example, and unnecessary information is deleted or new information is added without departing from the gist of the present invention. Needless to say, you can.
20 放射線検出器
32 画素
32A 放射線検出用画素
32B 放射線画像取得用画素
38 直接読出配線
40 電子カセッテ(放射線画像撮影装置)
55 第2信号処理部
58 カセッテ制御部(検出手段、制御手段、増幅率設定手段、周波数設定手段)
58A CPU
92 可変ゲインプリアンプ(増幅器)
96 LPF(低域通過フィルタ)
125 光源
168 太陽電池アレイ(特定装置)
168A 太陽電池
X 放射線
20
55 Second
58A CPU
92 Variable Gain Preamplifier (Amplifier)
96 LPF (low pass filter)
125
168A Solar cell X radiation
Claims (16)
放射線の照射状態を検出するための複数の放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための複数の放射線画像取得用画素とが各々配置された放射線検出器、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたことを検出する検出手段、および前記検出手段による検出結果に基づいて前記放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御手段を備えた放射線画像撮影装置と、
を有する放射線画像撮影システム。 A specifying device for specifying a non-existing region of the subject in a predetermined imaging region without irradiating the subject with radiation;
A radiation detector in which a plurality of radiation detection pixels for detecting a radiation irradiation state and a plurality of radiation image acquisition pixels for capturing a radiation image of the subject are arranged, and radiation is irradiated to the imaging region Detection means for detecting that irradiation of the radiation is started based on a combined signal of electrical signals obtained by the plurality of radiation detection pixels corresponding to the specified non-existing region in a state where And a radiographic imaging device comprising control means for controlling radiographic imaging operation by the radiation detector based on the detection result by the detection means,
A radiographic imaging system comprising:
請求項1記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic image according to claim 1, wherein the specifying device specifies the non-existing region based on a light receiving region of the irradiated light in a state where the imaging region is irradiated with at least one of visible light, ultraviolet light, and infrared light. Shooting system.
請求項2記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic imaging system according to claim 2, wherein the specifying device specifies the non-existing region using a solar cell array.
前記検出手段は、前記撮影領域に放射線が照射された状態で、特定された前記存在領域に対応する前記放射線検出用画素によって得られた電気信号に基づいて、前記放射線の照射量をさらに検出する
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システム。 The specifying device further specifies the existence region of the subject in the photographing region without irradiating the subject with radiation,
The detection means further detects the radiation dose based on an electrical signal obtained by the radiation detection pixel corresponding to the specified existence area in a state where the imaging area is irradiated with radiation. The radiographic imaging system of any one of Claims 1-3.
請求項4記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic imaging system according to claim 4, wherein the detection unit detects an irradiation amount of the radiation based on a composite signal of electrical signals obtained by the plurality of radiation detection pixels corresponding to the existence region.
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システム。 The radiographic imaging system according to any one of claims 1 to 5, wherein the radiation detection pixels are arranged in the imaging region such that the density of the region where the frequency of becoming the non-existing region increases is higher. .
請求項6記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic image capturing system according to claim 6, wherein the region having a high frequency as the non-existing region is a partial region including a peripheral portion of the imaging region.
請求項6または請求項7記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic image according to claim 6, wherein the plurality of radiation detection pixels are arranged in the imaging region such that a region having a higher frequency of becoming the non-existing region has a higher density stepwise or continuously. Shooting system.
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システム。 The radiographic imaging system according to any one of claims 1 to 8, wherein the plurality of radiation detection pixels are arranged between the plurality of radiographic image acquisition pixels.
前記放射線検出用画素によって得られた電気信号を予め設定された増幅率で増幅する増幅器と、
前記特定装置による特定結果に基づいて、前記増幅器の増幅率を設定する増幅率設定手段と、
をさらに備えた請求項1から請求項9の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic image capturing apparatus includes:
An amplifier that amplifies the electrical signal obtained by the radiation detection pixel at a preset amplification factor;
An amplification factor setting means for setting the amplification factor of the amplifier based on the identification result by the identification device;
The radiographic imaging system according to claim 1, further comprising:
請求項10記載の放射線画像撮影システム。 The amplification factor setting means sets an amplification factor of an amplifier that amplifies an electric signal obtained by the radiation detection pixel corresponding to the non-existing region to an electric factor obtained by the radiation detection pixel corresponding to the existence region. The radiographic imaging system according to claim 10, wherein the radiographic imaging system is set to be higher than an amplifier that amplifies a signal.
前記放射線検出用画素によって蓄積された電荷により示される信号に対して予め設定された低域通過周波数で低域通過処理を行う低域通過フィルタと、
前記特定装置による特定結果に基づいて、前記低域通過フィルタの前記低域通過周波数を設定する周波数設定手段と、
をさらに備えた請求項1から請求項11の何れか1項記載の放射線画像撮影システム。 The radiographic image capturing apparatus includes:
A low-pass filter that performs low-pass processing at a preset low-pass frequency for a signal indicated by the charge accumulated by the radiation detection pixels;
Frequency setting means for setting the low-pass frequency of the low-pass filter based on the identification result by the identification device;
The radiographic imaging system according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
請求項12記載の放射線画像撮影システム。 The frequency setting means sets a low-pass frequency of a low-pass filter that performs low-pass processing on a signal obtained by the radiation detection pixel corresponding to the non-existing region, and corresponds to the existing region. The radiographic imaging system according to claim 12, wherein the radiographic imaging system is set to be higher than a low-pass filter that performs low-pass processing on a signal obtained by the radiation detection pixel.
放射線の照射状態を検出するための放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための放射線画像取得用画素とが各々複数配置された放射線検出器と、
前記撮影領域に放射線が照射された状態で、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたこと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放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御手段と
を備えた放射線画像撮影装置。 A specifying means for specifying a non-existing region of the subject in a predetermined photographing region without irradiating the subject with radiation;
A radiation detector in which a plurality of radiation detection pixels for detecting a radiation irradiation state and a plurality of radiation image acquisition pixels for capturing a radiation image of the subject are respectively disposed;
Irradiation of the radiation is started based on a composite signal of electrical signals obtained by the plurality of radiation detection pixels corresponding to the specified non-existing region in a state where the imaging region is irradiated with radiation. Detecting means for detecting
A radiographic imaging device comprising: control means for controlling radiographic imaging operation by the radiation detector based on a detection result by the detection means.
前記撮影領域に放射線が照射された状態で、放射線の照射状態を検出するための放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための放射線画像取得用画素とが各々複数配置された放射線検出器の、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたことを検出する検出工程と、
前記検出工程による検出結果に基づいて前記放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御工程と
を有する放射線画像撮影方法。 A specifying step of specifying a non-existing region of the subject in a predetermined imaging region without irradiating the subject with radiation;
Radiation detection in which a plurality of radiation detection pixels for detecting a radiation irradiation state and a plurality of radiation image acquisition pixels for capturing a radiation image of the subject are arranged in a state where radiation is irradiated on the imaging region A detection step of detecting the start of radiation irradiation based on a composite signal of electrical signals obtained by a plurality of the radiation detection pixels corresponding to the specified non-existing region of the device;
And a control step of controlling a radiographic imaging operation by the radiation detector based on a detection result of the detection step.
放射線を被写体に照射することなく、予め定められた撮影領域における前記被写体の非存在領域を特定する特定手段と、
前記撮影領域に放射線が照射された状態で、放射線の照射状態を検出するための放射線検出用画素と前記被写体の放射線画像を撮影するための放射線画像取得用画素とが各々複数配置された放射線検出器の、特定された前記非存在領域に対応する複数の前記放射線検出用画素によって得られた電気信号の合成信号に基づいて、前記放射線の照射が開始されたこと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放射線検出器による放射線画像の撮影動作を制御する制御手段と
として機能させるためのプログラム。 Computer
A specifying means for specifying a non-existing region of the subject in a predetermined photographing region without irradiating the subject with radiation;
Radiation detection in which a plurality of radiation detection pixels for detecting a radiation irradiation state and a plurality of radiation image acquisition pixels for capturing a radiation image of the subject are arranged in a state where radiation is irradiated on the imaging region Detecting means for detecting that irradiation of the radiation is started based on a composite signal of electrical signals obtained by a plurality of the radiation detection pixels corresponding to the specified non-existing region of the device;
The program for functioning as a control means which controls the imaging | photography operation | movement of the radiographic image by the said radiation detector based on the detection result by the said detection means.
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JP2011207567A JP2013066602A (en) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | Radiographic imaging system, radiographic imaging apparatus, radiographic imaging method and program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104124256A (en) * | 2014-07-01 | 2014-10-29 | 上海奕瑞光电子科技有限公司 | Pixel AEC flat panel detector |
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2011
- 2011-09-22 JP JP2011207567A patent/JP2013066602A/en not_active Withdrawn
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