JP2013141484A - 放射線画像撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、装置に対する誤曝射が生じても、再撮影で得られる画像データ中にアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能な放射線画像撮影システムを提供する。
【解決手段】放射線画像撮影システム５０は、放射線画像撮影装置１と、放射線源５２を備える放射線発生装置５５と、報知手段５８ａ、７１を備える報知装置５８、７０とを備え、放射線画像撮影装置１の制御手段は、放射線の照射開始を検出しないモードにおいて、放射線が照射されたことにより変化するデータに基づく放射線源５２からの誤曝射の検出処理を行い、誤曝射を検出した場合には報知装置５８、７０に対して誤曝射がなされた旨の信号を送信し、報知装置５８、７０は、信号を受信すると、報知手段５８ａ、７１により、少なくとも放射線源５２から再度放射線を照射させることが許容されるまでの待機時間を報知する。
【選択図】図８

Description

本発明は、放射線画像撮影システムに係り、特に、放射線画像撮影装置が自ら放射線の照射開始を検出して放射線画像撮影を行う放射線画像撮影システムに関する。

照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号（すなわち画像データ）に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。

このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型として構成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。

このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図３等に示すように、通常、複数の放射線検出素子７が、検出部Ｐ上に二次元状（マトリクス状）に配列され、各放射線検出素子７にそれぞれ薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。

そして、通常、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被撮影者の身体等すなわち被写体を介して放射線が照射されることで、放射線画像撮影が行われる。そして、撮影後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各ＴＦＴ８を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生して蓄積された電荷を各信号線６に順次放出させて、各読み出し回路１７で画像データＤとしてそれぞれ読み出すように構成される。

ところで、このような放射線画像撮影装置を用いた従来の放射線画像撮影システムでは、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間で信号のやり取りを行って放射線画像撮影を行っていた。しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置の製造元が異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。

このような場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線源からどのようなタイミングで放射線が照射されるかが分からない。そのため、このような場合には、放射線画像撮影装置が、放射線源から放射線が照射されたことを装置自体で検出できるように構成される必要がある。そして、このように放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出して撮影を行うことが可能な放射線画像撮影装置が種々開発されている。

例えば、特許文献４や特許文献５に記載の発明では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されて各放射線検出素子７内に電荷が発生すると、各放射線検出素子７から、各放射線検出素子７に接続されているバイアス線９（後述する図３等参照）に電荷が流れ出してバイアス線９を流れる電流が増加することを利用して、バイアス線９に電流検出手段を設けてバイアス線９内を流れる電流の電流値を検出し、その電流値に基づいて放射線の照射の開始等を検出することが提案されている。

また、本発明者らが、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する別の手法について種々研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを的確に検出することが可能ないくつかの手法を見出すことができた（例えば特許文献６、７参照）。これらの新たな検出方法については、後で詳しく説明する。

特開平９−７３１４４号公報 特開２００６−０５８１２４号公報 特開平６−３４２０９９号公報 米国特許第７２１１８０３号明細書 特開２００９−２１９５３８号公報 国際公開第２０１１／１３５９１７号パンフレット 国際公開第２０１１／１５２０９３号パンフレット

ところで、上記のように、放射線画像撮影装置を、装置自体で放射線の照射開始を検出するように構成する場合、例えば、装置の電源をオンした直後等には、装置内を流れる電流の値や読み出されるデータの値等が安定しないため放射線の照射開始の検出処理を必ずしも適切に行うことができない場合がある。そのような場合には、電源をオンした直後には検出処理を行わず、例えば所定時間が経過した後に検出処理を開始するように構成される場合がある。

また、本発明者らの研究では、放射線画像撮影装置に衝撃や振動等を加えると、装置内を流れる電流や読み出されるデータの値等が異常に大きくなる場合があることが分かってきた。このように電流値やデータの値等が大きくなると、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されていないにもかかわらず、放射線の照射が開始されたと誤検出してしまう虞れがある。

そこで、例えば、放射線技師等の操作者が放射線画像撮影装置に開始信号を送信する等して、放射線画像撮影装置に対して何らかのトリガーが入力された時点から放射線画像撮影装置で放射線の照射開始の検出処理を開始するように構成される場合もある。

そして、上記のいずれの場合も、放射線の照射開始の検出処理が開始される前に、放射線画像撮影装置に対して放射線が照射されてしまうと、放射線画像撮影装置では放射線の照射開始を検出できない。そのため、この場合の放射線の照射は、誤曝射ということになる。なお、本来、放射線の「照射」と「曝射」とは同じ意味であるが、本願では、照射と誤照射との混同を防止するために、放射線の照射については「照射」と表し、放射線の誤照射については「誤曝射」と表すものとする。

このように、誤曝射が生じると、放射線画像撮影装置では放射線の照射開始を検出できないため、この誤曝射によって画像データＤを得ることができない。そのため、再度、適切なタイミングで、すなわち放射線画像撮影装置が放射線の照射開始を検出することができる状態になってから、放射線画像撮影装置に対して放射線を照射させて再撮影を行うことが必要になる。

しかしながら、本発明者らの研究では、このようにして再撮影を行うと、再撮影により得られた画像データＤ中に輝度の段差が生じる場合があることが分かってきた。例えば、仮に被写体を介さない状態で故意に放射線画像撮影装置に対して放射線を誤曝射した後、検出処理を行うことができる状態になった放射線画像撮影装置に対して被写体を介さずに放射線を照射して再撮影を行った場合、再撮影の際に放射線画像撮影装置に放射線を一様に照射しているにもかかわらず、再撮影によって得られた画像データＤ中には、例えば図２２に示すような輝度の段差が生じる場合があることが分かった。

なお、図２２では、輝度の違いが濃淡で表されており（明るい方が画像データＤ等の値が大きい。）、輝度の違いが極端に強調して表現されているが、実際には、輝度の違いや輝度の段差は僅かである。

また、誤曝射の際に、放射線源と放射線画像撮影装置との間に被写体等が介在していると、上記の輝度の段差以外に、再撮影で得られた画像データＤ中にそれの残像が写り込む場合もある。このように、誤曝射が生じると、再撮影で得られる画像データＤ中に輝度の段差が生じたり残像が写り込んだりして、画像データＤ中に種々のアーチファクトが発生してしまう。

そして、このように画像データＤ中にアーチファクトが生じると、このような画像データＤに基づいて生成される放射線画像が見づらいものになるだけでなく、アーチファクトの部分等に被写体である患者の病変部が重なって病変部が見づらくなったり、病変部を見落としてしまったりする等の問題が生じ得る。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、装置に対する誤曝射が生じても、再撮影で得られる画像データ中にアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能な放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影システムは、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記信号線に放出された前記電荷を読み出す読み出し回路と、
放射線の照射開始を検出するモードにおいては、放射線が照射されたことにより変化するデータに基づいて放射線の照射開始を検出する検出処理を行い、放射線の照射開始を検出すると、少なくとも前記走査駆動手段と前記読み出し回路とを制御して、前記各放射線検出素子から放出された前記電荷をそれぞれ画像データとして読み出す制御手段と、
外部装置と通信可能な通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
報知手段を備える報知装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、放射線の照射開始を検出しないモードにおいては、放射線が照射されたことにより変化する前記データに基づく前記放射線源からの誤曝射の検出処理を行い、誤曝射を検出した場合には前記報知装置に対して誤曝射がなされた旨の信号を送信し、
前記報知装置は、前記信号を受信すると、前記報知手段により、少なくとも前記放射線源から再度放射線を照射させることが許容されるまでの待機時間を報知することを特徴とする。

本発明のような方式の放射線画像撮影システムによれば、放射線画像撮影装置は、放射線の照射開始を検出するモードでは、放射線が照射されたことにより変化するデータに基づいて放射線の照射開始を検出する検出処理を行う。そのため、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射が開始されたことを的確に検出することが可能となる。

また、照射検出モードに移行する前の放射線の照射開始を検出しないモードにおいても、放射線画像撮影装置で、放射線が照射されたことにより変化するデータに基づいて誤曝射の検出処理を行い、報知装置は、放射線画像撮影装置が誤曝射を検出した場合には、報知手段により再度放射線を照射させること（すなわち再撮影を行うこと）が許容されるまでの待機時間を報知する。そして、放射線技師等の操作者は、上記の待機時間が経過するのを待って、再撮影を行う。

そのため、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、放射線画像撮影装置に対する誤曝射が生じた場合でも、各放射線検出素子７内で誤曝射により発生したラグによる影響が収まった状態で再撮影を行うことが可能となり、再撮影で得られる画像データＤ中に図２２に示した輝度の段差や被写体の残像等のアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能となる。

そのため、再撮影で得られた画像データＤ中にアーチファクトが生じて生成される放射線画像が見づらいものになったり、アーチファクトの部分等に被写体である患者の病変部が重なって病変部が見づらくなったり病変部を見落としてしまったりする等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。

放射線画像撮影装置の断面図である。 放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。 放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。 画像データの読み出し処理における電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 撮影室等に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。 回診車上に構築された本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成例を示す図である。 操作者が携帯する報知装置としての携帯端末等を説明する図である。 検出手法１においてＴＦＴを介して各放射線検出素子からリークした各電荷がリークデータとして読み出されることを説明する図である。 リークデータの読み出し処理における電荷リセット用スイッチやＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 読み出されるリークデータの時間的推移の例を表すグラフである。 放射線画像撮影前にリークデータの読み出し処理と各放射線検出素子のリセット処理を交互に行うように構成した場合の電荷リセット用スイッチ、パルス信号、ＴＦＴのオン／オフのタイミングを表すタイミングチャートである。 検出手法２において放射線画像撮影前に画像データの読み出し処理が繰り返し行われる際の各走査線にオン電圧を順次印加するタイミングを表すタイミングチャートである。 検出方法３において電流検出手段を設けた場合の放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 検出手法１において各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を説明するタイミングチャートである。 放射線の照射（誤曝射）後に放射線検出素子７内で発生するラグの単位時間あたりの発生量の時間的推移の例を表すグラフである。 （Ａ）放射線検出素子内のラグによる電荷が単位時間あたりの発生量の積分値で算出されること、および（Ｂ）読み出し開始ラインＬn+1の方が検出ラインＬｎよりもラグによる電荷の量が多くなることを説明するグラフである。 再撮影で得られた画像データＤだけでなくオフセットデータＯにも先の誤曝射により発生したラグによるオフセット分が重畳されることを説明するグラフである。 報知装置の報知手段上に待機時間を表示する状態や誤曝射が行われたことを表示して報知する状態を表す図である。 時間経過に従って待機時間を表す棒状の表示が短くなって減少していくようにして表示される待機時間を表す図である。 待機時間を長くとれば再撮影で得られた画像データＤ中に含まれるラグによるオフセット分の大きさが読み出し開始ラインと検出ラインとの間でほとんど変わらない状態になることを説明するグラフである。 誤曝射が生じた後すぐに再撮影を行った場合に得られる画像データＤ中に生じる輝度の段差を説明する図である。

以下、本発明に係る放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下では、放射線画像撮影システムで用いられる放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。

また、放射線画像撮影装置がいわゆる可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された、いわゆる専用機型の放射線画像撮影装置に対しても、本発明を適用することが可能である。

［放射線画像撮影装置］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影システムで用いられる放射線画像撮影装置の構成等について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面図であり、図２は、放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。

放射線画像撮影装置１は、図１に示すように、放射線が照射される側の面である放射線入射面Ｒを有するカーボン板等で形成された筐体２内に、シンチレーター３や基板４等で構成されるセンサーパネルＳＰが収納されて構成されている。また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、筐体２には、画像データＤ等を無線方式で後述するコンソール５８（図６や図７参照）に送信する通信手段であるアンテナ装置４１（後述する図３参照）が設けられている。

また、図１では図示を省略するが、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、筐体２の側面等にコネクターを備えており、コネクターを介して有線方式で信号やデータ等をコンソール５８等に送信することができるようになっている。そのため、このコネクターも放射線画像撮影装置１の通信手段として機能するようになっている。

図１に示すように、筐体２内には、基台３１が配置されており、基台３１の放射線入射面Ｒ側（以下、簡単に上面側という。）に図示しない鉛の薄板等を介して基板４が設けられている。そして、基板４の上面側には、照射された放射線を可視光等の光に変換するシンチレーター３がシンチレーター基板３４上に設けられ、シンチレーター３が基板４側に対向する状態で設けられている。

また、基台３１の下面側には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３やバッテリー２４等が取り付けられている。このようにして、基台３１や基板４等でセンサーパネルＳＰが形成されている。また、本実施形態では、センサーパネルＳＰと筐体２の側面との間に緩衝材３５が設けられている。

本実施形態では、基板４はガラス基板で構成されており、図２に示すように、基板４の上面（すなわちシンチレーター３に対向する面）４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。また、基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。

このように、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに二次元状（マトリクス状）に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた小領域ｒの全体、すなわち図２に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。本実施形態では、放射線検出素子７はフォトダイオードが用いられているが、例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。

ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図３は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図４は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。

各放射線検出素子７の第１電極７ａには、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図３や図４の「Ｓ」参照）が接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄおよびゲート電極８ｇ（図３や図４の「Ｄ」および「Ｇ」参照）は信号線６および走査線５にそれぞれ接続されている。

そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５から走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極８ｓやドレイン電極８ｄを介して放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を信号線６に放出させる。また、走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内に電荷を蓄積させるようになっている。

また、本実施形態では、図２や図３に示すように、基板４上で１列の各放射線検出素子７ごとに１本の割合で各放射線検出素子７の第２電極７ｂにそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に結束されている。そして、結線１０は入出力端子１１（パッドともいう。図２参照）を介してバイアス電源１４（図３や図４参照）に接続されており、バイアス電源１４から結線１０や各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７ｂに逆バイアス電圧が印加されるようになっている。

一方、各走査線５は、それぞれ入出力端子１１を介して走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂにそれぞれ接続されている。走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー１５ｂで走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間でそれぞれ切り替えるようになっている。

また、各信号線６は、各入出力端子１１を介して読み出しＩＣ１６内に内蔵された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。本実施形態では、読み出し回路１７は、主に増幅回路１８と相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図３や図４では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。

本実施形態では、増幅回路１８は、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサー１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃが接続され、オペアンプ１８ａ等に電力を供給する電源供給部１８ｄを備えたチャージアンプ回路で構成されている。そして、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ_０が印加されるようになっている。

また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ１８ａと相関二重サンプリング回路１９との間には、電荷リセット用スイッチ１８ｃと連動して開閉するスイッチ１８ｅが設けられており、スイッチ１８ｅは、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン／オフ動作と連動してオフ／オン動作するようになっている。

各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理の際には、図５に示すように、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフ状態とされた状態で、各放射線検出素子７のＴＦＴ８にオン電圧が印加されてオン状態とされると、各放射線検出素子７内から信号線６に電荷がそれぞれ放出されて、各読み出し回路１７の増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに流れ込んで蓄積される。そして、増幅回路１８では、コンデンサー１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっている。

相関二重サンプリング回路１９は、各放射線検出素子７から電荷が流れ込む前後の増幅回路１８からの出力値の増加分をアナログ値の画像データＤとして下流側に出力する。そして、出力された各画像データＤがアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データＤに順次変換されて記憶手段２３に出力されて順次保存される。このようにして画像データＤの読み出し処理が行われるようになっている。

制御手段２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。

そして、制御手段２２は、走査駆動手段１５や読み出し回路１７を制御して上記のように画像データＤの読み出し処理を行わせるなど、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作等を制御するようになっている。また、図３や図４に示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）等で構成される記憶手段２３が接続されている。

また、本実施形態では、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４１が接続されており、さらに、走査駆動手段１５や読み出し回路１７、記憶手段２３、バイアス電源１４等の各機能部に必要な電力を供給するバッテリー２４が接続されている。

なお、放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出処理のための構成や制御等については、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の構成等について説明した後で説明する。

［放射線画像撮影システム］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の構成等について説明する。図６は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の構成例を示す図である。図６では、放射線画像撮影システム５０が撮影室Ｒ１内等に構築されている場合が示されている。

撮影室Ｒ１には、ブッキー装置５１が設置されており、ブッキー装置５１は、そのカセッテ保持部（カセッテホルダーともいう。）５１ａに上記の放射線画像撮影装置１を装填して用いることができるようになっている。なお、図６では、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂが設置されている場合が示されているが、例えば一方のブッキー装置５１のみが設けられていてもよい。

図６に示すように、撮影室Ｒ１には、被写体を介してブッキー装置５１に装填された放射線画像撮影装置１に放射線を照射する放射線源５２Ａが少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、放射線源５２Ａの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。

撮影室Ｒ１には、撮影室Ｒ１内の各装置等や撮影室Ｒ１外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器（基地局等ともいう。）５４が設けられている。なお、本実施形態では、中継器５４には、放射線画像撮影装置１が無線方式で画像データＤや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ（アクセスポイントともいう。）５３が設けられている。

また、中継器５４は、放射線発生装置５５やコンソール５８と接続されており、中継器５４には、放射線画像撮影装置１やコンソール５８等から放射線発生装置５５に送信するＬＡＮ（Local Area Network）通信用の信号等を放射線発生装置５５用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。

前室（操作室等ともいう。）Ｒ２には、本実施形態では、放射線発生装置５５の操作卓５７が設けられており、操作卓５７には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置５５に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ５６が設けられている。放射線発生装置５５は、操作者により曝射スイッチ５６が操作されると、放射線源５２から放射線を照射させるようになっている。また、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源５２を調整する等の種々の制御を行うようになっている。

図６に示すように、本実施形態では、コンピューター等で構成されたコンソール５８が前室Ｒ２に設けられている。なお、コンソール５８を撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、適宜の場所に設置される。

また、コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成される表示部５８ａが設けられており、また、図示しないマウスやキーボード等の入力手段を備えている。また、コンソール５８には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成された記憶手段５９が接続され、或いは内蔵されている。

一方、放射線画像撮影装置１は、図７に示すように、ブッキー装置５１には装填されずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。例えば、患者Ｈが病室Ｒ３のベッドＢから起き上がれず、撮影室Ｒ１に行くことができないような場合には、図７に示すように、放射線画像撮影装置１を病室Ｒ３内に持ち込み、ベッドＢと患者の身体との間に差し込んだり患者の身体にあてがったりして用いることができる。

また、放射線画像撮影装置１を病室Ｒ３等で用いる場合、前述した撮影室Ｒ１に据え付けられた放射線発生装置５５に代えて、図７に示すように、いわゆるポータブルの放射線発生装置５５が例えば回診車７１に搭載される等して病室Ｒ３に持ち込まれる。この場合、ポータブルの放射線発生装置５５の放射線５２Ｐは、任意の方向に放射線を照射できるように構成されており、ベッドＢと患者の身体との間に差し込まれたり患者の身体にあてがわれたりした放射線画像撮影装置１に対して、適切な距離や方向から放射線を照射することができるようになっている。

また、この場合、無線アンテナ５３が設けられた中継器５４が放射線発生装置５５内に内蔵されており、上記と同様に、中継器５４が放射線発生装置５５とコンソール５８との間の通信や、放射線画像撮影装置１とコンソール５８との間の通信や画像データＤの送信等を中継するようになっている。

なお、図６に示すように、放射線画像撮影装置１を、撮影室Ｒ１の臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ上に横臥した患者（図示省略）の身体と臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとの間に差し込んだり、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ上で患者の身体にあてがったりして用いることも可能であり、その場合は、ポータブルの放射線５２Ｐや、撮影室Ｒ１に据え付けられた放射線源５２Ａのいずれを用いることも可能である。

本実施形態では、コンソール５８は画像処理装置としても機能するようになっており、放射線画像撮影装置１から画像データＤ等が送信されてくると、それらに基づいてオフセット補正やゲイン補正、欠陥画素補正、撮影部位に応じた階調処理等の精密な画像処理を行って、放射線画像を生成するようになっている。

なお、本実施形態では、コンソール５８が報知装置として機能し、コンソール５８の表示部５８ａが報知装置の報知手段として機能するように構成されているが、例えば図８に示すように、放射線技師等の操作者Ｅが携帯する携帯端末７０を報知装置として機能させ、その表示部７１等を報知手段として機能させるように構成することも可能である。

また、報知装置としてコンソール５８や携帯端末７１等を用いる場合、それらのスピーカー等を報知手段とし、スピーカー等から音声によって放射線技師等の操作者Ｅに報知するように構成することも可能である。さらに、報知装置としてのコンソール５８や携帯端末７１、或いは放射線画像撮影装置１等に発光手段を設け、その発光手段から光を発光させて報知手段として用いるように構成することも可能である。

また、以下では、本実施形態における報知装置としてのコンソール５８の構成等を説明する場合には、報知装置５８として説明する。しかし、これは報知装置としてコンソール５８を用いる場合に限定したという意味ではない。

［放射線の照射開始の検出方法について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１における放射線の照射開始の検出方法について説明する。

本実施形態では、前述したように、放射線画像撮影装置１と放射線発生装置５５（図６〜図８参照）との間でインターフェースを構築せず、放射線画像撮影装置１自体で放射線発生装置の放射線源から放射線が照射されたことを検出するように構成されている。そして、放射線の照射開始の検出方法としては、例えば、前述した特許文献６や特許文献７に記載された検出方法を採用することが可能である。以下、これらの検出方法について簡単に説明する。

［検出方法１］
検出方法１は、前述した特許文献６に記載されている検出方法である。この検出方法１については詳しくは同文献を参照されたい。

この検出方法１では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線画像撮影前に、リークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行わせるように構成される。リークデータｄleakとは、図９に示すように、各走査線５にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値に相当するデータである。

そして、リークデータｄleakの読み出し処理では、図１０に示すように、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で、制御手段２２から各読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９（図３や図４のＣＤＳ参照）にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信してリークデータｄleakが読み出される。

この場合、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理（図５参照）の場合と異なり、ゲートドライバー１５ｂから各走査線５へのオン電圧の印加は行われない。制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９にパルス信号Ｓｐ１が送信された時点からパルス信号Ｓｐ２が送信されるまでの間に増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積された、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑの信号線６ごとの合計値が、リークデータｄleakとして読み出される。

このようにしてリークデータｄleakを読み出すように構成する場合、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されると、シンチレーター３（図１参照）で放射線から変換された電磁波が、各ＴＦＴ８に照射される。そして、それにより、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑ（図９参照）がそれぞれ増加することが本発明者らの研究で分かった。

そのため、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークする電荷ｑが増加するため、図１１に示すように、読み出されるリークデータｄleakの値が、それ以前に読み出されていたリークデータｄleakの値よりも大きくなる（図６の時刻ｔ１参照）。このように、検出方法１では、放射線が照射されたことにより、読み出されるリークデータｄleakの値が変化する。

そこで、これを利用して、例えば図１１に示すように、リークデータｄleakに対して閾値ｄleak_thを設定しておき、読み出されたリークデータｄleakが閾値ｄleak_thを越えた時点で、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成することが可能である。

なお、この検出方法１では、リークデータｄleakの読み出し処理は、上記のように各ＴＦＴ８がオフ状態とされた状態で行われる。そして、各ＴＦＴ８をこのオフ状態のままとすると、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷（暗電流等ともいう。）が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になってしまう。

そのため、検出方法１を採用する場合、すなわち放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、通常、リークデータｄleakの読み出し処理と次のリークデータｄleakの読み出し処理との間で各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成される。すなわち、検出方法１では、図１２に示すように、通常、リークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理とが交互に行われるように構成される。

［検出方法２］
検出方法２は、前述した特許文献７に記載されている検出方法である。この検出方法２については詳しくは同文献を参照されたい。

この検出方法２では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線画像撮影前に、図５に示した画像データＤの読み出し処理の場合と同様に各読み出し回路１７等を制御し、図１３に示すように、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子７から前述した照射開始検出用の画像データ（以下、本画像としての画像データＤと区別するために、照射開始検出用の画像データｄと表す。）の読み出し処理を繰り返し行わせるようになっている。

そして、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、各放射線検出素子７内で電荷が新たに発生するため、図６に示したリークデータｄleakの場合と同様に、読み出される照射開始検出用の画像データｄの値が、それ以前に読み出されていた照射開始検出用の画像データｄの値よりも大きくなる。このように、検出方法２では、放射線が照射されたことにより、読み出される照射開始検出用の画像データｄの値が変化する。

そこで、これを利用して、図示を省略するが、照射開始検出用の画像データｄに対して閾値ｄthを設定しておき、読み出された照射開始検出用の画像データｄが閾値ｄthを越えた時点で、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成することが可能である。

［検出方法３］
また、上記の検出方法１、２のほかにも、例えば、前述した特許文献４や特許文献５に記載されているように、例えば、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射が開始されて各放射線検出素子７（図３等参照）内に電荷が発生すると、各放射線検出素子７から、各放射線検出素子７に接続されているバイアス線９に電荷が流れ出してバイアス線９を流れる電流が増加することを利用して、放射線の照射開始を検出するように構成することも可能である。この検出方法３については詳しくは上記の各文献を参照されたい。

具体的には、例えば図１４に示すように、バイアス線９やその結線１０上に電流検出手段２６を設け、電流検出手段２６でバイアス線９や結線１０中を流れる電流の値を検出して制御手段２２に出力するように構成する。

このように構成した場合、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、上記のようにしてバイアス線９や結線１０中を流れる電流の値が、それ以前に検出されていた電流の値よりも大きくなる。このように、検出方法３では、放射線が照射されたことにより、バイアス線９や結線１０中を流れる電流の値が変化する。

そこで、これを利用して、図示を省略するが、バイアス線９や結線１０中を流れる電流すなわち電流検出手段２６により検出される電流の値に対して閾値を設定しておき、検出された電流の値が閾値を越えた時点で、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を検出するように構成することが可能である。

このように、放射線画像撮影装置１では、例えば上記の検出方法１〜３等を採用することにより、放射線画像撮影装置１自体で放射線発生装置の放射線源から放射線が照射されたことを検出するように構成することが可能となる。

なお、特許文献６、７にも記載されているように、上記の検出方法１、２や検出方法３等をさらに改良して、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射が開始されたことを的確に検出するように構成することも可能である。

［放射線の照射開始の検出後の各処理について］
また、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記のようにして放射線の照射が開始されたことを検出すると、例えば検出方法１を採用した場合の図１５に示すように、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加させ、各ＴＦＴ８をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内に蓄積されるようにする電荷蓄積状態に移行させる。

なお、図１５において、「Ｒ」は各放射線検出素子７のリセット処理が行われることを表し、「Ｌ」はリークデータｄleakの読み出し処理が行われることを表す。また、図中のＴacについては後で説明する。

そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間だけ電荷蓄積状態を継続した後、制御手段２２は、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行わせるようになっている。

その際、本実施形態では、制御手段２２は、図１５に示すように、放射線の照射開始を検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図１５の場合は走査線５のラインＬ４）の次にオン電圧を印加すべき走査線５（図１５の場合は走査線５のラインＬ５）からオン電圧の印加を開始し、ゲートドライバー１５ｂから各走査線５にオン電圧を順次印加させて、画像データＤの読み出し処理を行うようになっている。

なお、以下では、放射線の照射開始を検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線５（図１５の場合は走査線５のラインＬ４）を検出ラインＬｎと表し、その次にオン電圧を印加して画像データＤの読み出し処理を開始する走査線５（図１５の場合は走査線５のラインＬ５）を読み出し開始ラインＬn+1と表す。

また、検出ラインＬｎは、上記の検出方法１を採用した場合には、放射線の照射開始を検出したリークデータｄleakの読み出し処理の直前の各放射線検出素子７のリセット処理でオン電圧が印加された走査線５であり、上記の検出方法２を採用した場合には、放射線の照射開始を検出した照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理でオン電圧が印加された走査線５となる。

また、上記の検出方法３を採用した場合には、通常、電流検出手段２６での電流値の検出処理と同時にゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子７のリセット処理を行うように構成される。そのため、検出ラインＬｎは、放射線の照射開始を検出した時点またはその直前に各放射線検出素子７のリセット処理でオン電圧が印加された走査線５ということになる。

一方、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記のようにして、本画像としての画像データＤの読み出し処理を終了すると、続いて、オフセットデータＯの読み出し処理を行うようになっている。なお、オフセットデータＯの読み出し処理を、放射線画像撮影前に行うように構成することも可能である。

そして、本実施形態では、図示を省略するが、制御手段２２は、オフセットデータＯの読み出し処理では、図１５に示した本画像としての画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータＯの読み出し処理を行うようになっている。

すなわち、画像データＤの読み出し処理の終了後、検出方法１の場合にはリークデータｄleakの読み出し処理と各放射線検出素子７のリセット処理、検出方法２の場合には照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を所定回数行った後、電荷蓄積状態に移行させ、その後、オフセットデータＯの読み出し処理が行われる。

なお、オフセットデータＯの読み出し処理の際には放射線は照射されない。そのため、上記のように、本画像としての画像データＤの読み出し処理後、リークデータｄleakの読み出し処理を行わずに各放射線検出素子７のリセット処理のみを行わせたり、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理の代わりに各放射線検出素子７のリセット処理を行わせるように構成することも可能である。

そして、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、オフセットデータＯの読み出し処理が終了すると、コンソール５８（図６〜図８参照）等の画像処理装置に対して、各放射線検出素子７ごとの画像データＤやオフセットデータＯを送信するようになっている。また、放射線画像撮影装置１から、プレビュー画像用のデータを適宜のタイミングでコンソール５８等に送信するように構成することも可能である。

そして、コンソール５８等の画像処理装置では、上記のように、画像データＤからオフセットデータＯを減算して各放射線検出素子７ごとに真の画像データＤ^＊を算出し、算出した真の画像データＤ^＊に対してゲイン補正や欠陥画素補正、撮影部位に応じた階調処理等の精密な画像処理を行って放射線画像を生成するようになっている。

［放射線画像撮影装置における誤曝射の検出処理等について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１における誤曝射の検出処理について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１や放射線画像撮影システム５０の作用についてもあわせて説明する。

［放射線画像撮影前のモード切替について］
前述したように、放射線画像撮影装置１に衝撃や振動等を加えると、上記のようにして読み出されるリークデータｄleak（検出方法１の場合）や照射開始検出用の画像データｄ（検出方法２の場合）、或いはバイアス線９等を流れる電流の値（検出方法３の場合）が異常に大きくなる場合がある。そして、データや値が異常に大きくなって閾値を越えてしまい、制御手段２２が、放射線の照射開始を誤検出してしまう場合がある。

そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置１が電源を投入された後の初期動作を終了し、各放射線検出素子７内に残存する電荷を除去するリセット処理等を終了した後、すぐには上記の放射線の照射開始の検出処理に移行しないようになっている。

そして、放射線技師等の操作者Ｅ（図８参照）が、放射線画像撮影装置１を患者の身体にあてがう等して放射線画像撮影装置１のポジショニングが完了し、放射線画像撮影装置１に対して大きな衝撃や振動等が加わり難い状況になった時点で、携帯端末７０やコンソール５８等を介して放射線画像撮影装置１に信号を送信し、放射線の照射開始の検出処理を行う状態に移行させるようになっている。

このように、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、放射線の照射開始の検出処理について、操作者Ｅが送信する信号をトリガーとして、信号の受信前の放射線の照射開始を検出しないモード（以下、単に照射非検出モードという。）と、信号の送信後の放射線の照射開始を検出するモード（以下、単に照射検出モードという。）との間で、モードを切り替えるようになっている。

なお、撮影前のモード切替は、上記の本実施形態のように、操作者Ｅが送信する信号をトリガーとしてモードを意図的に切り替えるケースに限られない。すなわち、通常の場合のように、放射線画像撮影装置１が電源投入後の初期動作としての各放射線検出素子７のリセット処理等を行っており、放射線の照射開始の検出処理を開始していない状態を照射非検出モードとし、初期動作が終了して自動的に放射線の照射開始の検出処理に移行した後のモードを照射検出モードとして捉えることも可能である。

また、後述するように、本実施形態では、照射非検出モードにおいて、放射線の誤曝射を検出するように構成されるため、照射非検出モードを、誤曝射検出モードと表すことも可能である。

［照射非検出モードで誤曝射が生じた場合の問題点について］
上記のように、照射非検出モードにおいては放射線の照射開始の検出処理が行われない。そのため、このモードにおいて放射線画像撮影装置１に放射線が照射されてしまうと、放射線画像撮影装置１では放射線の照射開始を検出できない。そのため、この場合の放射線の照射は、誤曝射ということになる。

そして、このような場合、放射線技師等の操作者は、本実施形態の場合には、携帯端末７０やコンソール５８等を操作して放射線画像撮影装置１に信号を送信して放射線画像撮影装置１を放射線の照射開始の検出処理を行う照射検出モードに移行させて（或いは放射線画像撮影装置１が自動的に照射検出モードに移行するのを待って）、再度、放射線画像撮影装置１に放射線を照射する。

しかし、このように、誤曝射後にすぐに再撮影を行うと、再撮影により得られた画像データＤ中に、例えば図２２に示したような輝度の段差が生じる場合がある。また、被写体が介在した状態で誤曝射を行えば、画像データＤ中には、上記の輝度の段差のほか、被写体等の残像も写り込む。このように、誤曝射が生じると、再撮影で得られた画像データＤ中に種々のアーチファクトが発生する。

誤曝射が生じた際に被写体が介在していれば、再撮影で得られた画像データＤ中に被写体の残像が写り込むことは比較的容易に理解できるが、図２２に示したような輝度の段差が生じる原因は、必ずしも容易には分からない。その原因は、以下のように、誤曝射により各放射線検出素子７内で生じたラグ（lag）によると考えられている。

ラグは、放射線の照射（この場合は誤曝射）により放射線検出素子７内で発生した電子や正孔の一部が放射線検出素子７内の準安定なエネルギーレベルに遷移して移動性を失い、その準安定なエネルギー状態の電子や正孔が、熱エネルギーによって少しずつより高いエネルギーレベルの伝導帯に遷移して移動性が復活することによって発生すると考えられる。

そして、放射線検出素子７内で発生したラグは、各放射線検出素子７のリセット処理が行われれば各放射線検出素子７内から除去される。また、各放射線検出素子７からの画像データＤ等のデータの読み出し処理が行われれば、他の電荷とともに各放射線検出素子７から読み出され、読み出されたデータに、ラグに起因するオフセット分が重畳される状態になる。

しかし、放射線検出素子７の準安定なエネルギーレベルに存在する電子や正孔は、リセット処理や読み出し処理が行われても、それによってこの準安定なエネルギーレベルからなくなるわけではない。これらの電子や正孔は、あくまで放射線検出素子７内の熱平衡によってこの準安定なエネルギーレベルとより高いエネルギーレベルの伝導帯或いは他のエネルギーレベルとの間を遷移する。

そのため、放射線が照射（誤曝射）された直後には、準安定なエネルギーレベルに多くの電子や正孔が存在し、そこから伝導帯への遷移量も多くなるため、例えば図１６に示すように、放射線検出素子７内でのラグの単位時間あたりの発生量（発生速度等ともいう。）ｄＱが大きくなる。

しかし、その後、各放射線検出素子７のリセット処理等が繰り返されるうちに、次第にこの準安定なエネルギーレベルに存在する電子や正孔の量が少なくなっていくため、図１６に示すように、ラグの単位時間あたりの発生量ｄＱが次第に小さくなっていくように推移する。なお、図１６等において、時刻ｔ＝０は誤曝射が生じた時刻を表す。

そして、誤曝射が生じた後、照射検出モードに移行し、すぐに再撮影を行って放射線画像撮影装置１に放射線を照射すると、放射線画像撮影装置１では、図１５に示したように、放射線の照射開始が検出されて電荷蓄積状態に移行し、その後、本画像としての画像データＤが読み出される。

そして、各放射線検出素子７内で発生するラグによる電荷は、各放射線検出素子７のリセット処理（図１５における「Ｒ」参照）で各放射線検出素子７外に放出されるが、電荷蓄積状態の間にＴＦＴ８がオフ状態とされている間、すなわち図１５において電荷蓄積状態への移行前に最後に印加された電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替えられた後、画像データＤの読み出し処理で印加された電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替えられるまでの時間Ｔac（以下、実効蓄積時間Ｔacという。）の間に発生したラグによる電荷が、画像データＤとともに読み出される。

すなわち、実効蓄積時間Ｔacの間に発生して各放射線検出素子７内に蓄積されたラグによる電荷に起因するデータが、読み出された画像データＤ中におけるラグによるオフセット分ということになる。そして、実効蓄積時間Ｔacの間に発生して各放射線検出素子７内に蓄積されたラグによる電荷は、図１７（Ａ）に示すように、放射線検出素子７内でのラグの単位時間あたりの発生量ｄＱを、実効蓄積時間Ｔacの時間間隔で積分した値で表される。

一方、図１５に示した例で分かるように、再撮影後の画像データＤの読み出し処理における読み出し開始ラインＬn+1（図１５の例では走査線５のラインＬ５）の方が、検出ラインＬｎ（図１５の例では走査線５のラインＬ４）よりも、誤曝射が生じてから実効蓄積時間Ｔacが始まるまでのタイミングがより早期になる。

そのため、図１７（Ｂ）に示すように、検出ラインＬｎと読み出し開始ラインＬn+1とで同じ実効蓄積時間Ｔacだけラグの単位時間あたりの発生量ｄＱを積分するとしても、読み出し開始ラインＬn+1の方が、検出ラインＬｎよりも各放射線検出素子７内に発生するラグによる電荷の量が多くなる。

これは、検出ラインＬｎと読み出し開始ラインＬn+1との間のみで成り立つ関係ではなく、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにおいて成立し、上記の場合、各放射線検出素子７内に発生するラグによる電荷の量は、図１５の例では、走査線５のラインＬ５（すなわち読み出し開始ラインＬn+1）で最も多く、以下、ラインＬn+2〜Ｌｘ、Ｌ１〜Ｌ４（すなわち検出ラインＬｎ）の順で少なくなっていく。そのため、誤曝射の際に仮に放射線画像撮影装置１に放射線が一様に照射された場合であっても、その後の再撮影で得られた画像データＤ中に、図２２に示したような輝度の段差が現れるのである。

なお、正確に言えば、図１８に示すように、再撮影で得られた画像データＤだけでなく、その後に読み出されるオフセットデータＯにも先の誤曝射により発生したラグによるオフセット分が重畳されている。

そのため、前述したように、画像データＤからオフセットデータＯを減算して各放射線検出素子７ごとに真の画像データＤ^＊を算出すると、真の画像データＤ^＊中に含まれるラグによるオフセット分は、画像データＤ中のオフセット分とオフセットデータＯ中のオフセット分との差になる。

そして、画像データＤ中に含まれるオフセット分と、オフセットデータＯ中に含まれるオフセット分とが相殺されてしまえば、画像データＤ等にはラグによるオフセット分が有意に残っているとしても、真の画像データＤ^＊中からはラグによるオフセット分が除去されるため、問題が生じなくなる。

しかし、図１８に示したように、誤曝射が生じた後、すぐに再撮影を行って放射線画像撮影装置１に放射線を照射した場合、画像データＤ中に含まれるラグによるオフセット分は、画像データＤ等の読み出し動作がより早期に行われる読み出し開始ラインＬn+1の方が、読み出し動作がより遅延して行われる検出ラインＬｎの場合よりも有意に大きくなる。

一方、オフセットデータＯの読み出し処理は、誤曝射の後、再撮影が行われ、画像データＤが読み出された後で行われるため、誤曝射が生じた後、比較的時間が経過してから行われることになる。そのため、オフセットデータＯ中に含まれるラグによるオフセット分は、画像データＤ中に含まれるラグによるオフセット分ほど、読み出し開始ラインＬn+1と検出ラインＬｎとの間で差がさほど大きくならない。

そのため、画像データＤからオフセットデータＯを減算する処理の中で、画像データＤ中のオフセット分からオフセットデータＯ中のオフセット分が減算されると、真の画像データＤ^＊中に含まれるラグによるオフセット分は、読み出し開始ラインＬn+1の方が検出ラインＬｎよりも有意に大きくなる。そのため、真の画像データＤ^＊を算出しても、読み出し開始ラインＬn+1と検出ラインＬｎとの間に生じる真の画像データＤ^＊中の輝度の段差は解消されずに残るのである。

［問題点の解決策について］
上記の問題点を解決するためには、
（１）照射非検出モードにおいて誤曝射が生じたことを的確に検出すること、および、
（２）誤曝射が生じた場合には、その後の再撮影で得られる画像データＤ中にラグや残像によるアーチファクトが生じないようになるまで、放射線技師等の操作者に再撮影を行わせないようにすること、
が必要となる。

［誤曝射の検出処理について］
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記（１）を実行するために、照射非検出モード（すなわち前述した誤曝射検出モード）において、放射線が照射されたことにより変化するデータに基づいて、誤曝射の検出処理を行うように構成されている。

本実施形態では、制御手段２２は、照射非検出モード（誤曝射検出モード）においても、照射検出モードにおける上記の検出方法１〜３等と同様にして、リークデータｄleakの読み出し処理や照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理、或いは電流検出手段２６によるバイアス線９等を流れる電流の値の検出処理等を行うようになっている。

すなわち、本実施形態では、制御手段２２は、照射非検出モード（誤曝射検出モード）においても照射検出モードにおいても、いずれもリークデータｄleakの読み出し処理等を行って検出処理を行うように構成される。

そして、照射検出モードでは、読み出したリークデータｄleak等により放射線の照射が開始されたことが検出され、放射線の照射開始が検出されると、図１５に示したように電荷蓄積状態を経て本画像としての画像データＤの読み出し処理が行われる通常の処理シーケンスが行われる。

しかし、照射非検出モード（誤曝射検出モード）では、読み出したリークデータｄleak等に基づいて放射線源５２からの誤曝射が検出される。そして、照射非検出モード（誤曝射検出モード）で放射線の誤曝射が検出されると、以下のようにして上記（２）が実行されるようになっている。

［操作者に再撮影を行わせないようにする処理について］
本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、照射非検出モード（誤曝射検出モード）において誤曝射を検出した場合には、報知装置５８（本実施形態ではコンソール５８）に対して誤曝射がなされた旨の信号を送信するようになっている。そして、報知装置５８は、放射線画像撮影装置１から上記の信号を受信すると、報知手段により、放射線技師等の操作者に対して、少なくとも放射線源５２から再度放射線を照射させて再撮影を行うことが許容されるまでの待機時間を報知するようになっている。

具体的には、本実施形態では、報知装置５８は、上記信号を受信すると、報知手段である表示部５８ａ上（図６や図７参照）或いは携帯端末７０の表示部７１上（図８参照）に、例えば図１９に示すように、再度放射線を照射させて再撮影を行うことが許容されるまでの待機時間を表示して報知するように構成されている。

その際、図１９に示すように、待機時間を文字等で表示するように構成することも可能であり、その代わりに、或いはそれと同時に、待機時間を、例えば図２０に示すように、時間経過に従って待機時間を表す棒状の表示が短くなって減少していくように表示するように構成することも可能である。このように構成すれば、放射線技師等の操作者が、あとどの程度の時間待てば再撮影を行うことができるかを容易に認識することが可能となる。

なお、音声や発光等で報知することも可能であることは前述した通りである。また、図１９に示すように、表示部５８ａや表示部７１上に、誤曝射が行われたことを表示して報知するように構成すれば、放射線技師等の操作者が、曝射スイッチ５６（図６〜図８参照）を操作して照射させた放射線が誤曝射であったことを的確に認識することが可能となる。

このように構成すれば、操作者が、曝射スイッチ５６を操作していない（すなわち放射線を照射させていない）にもかかわらず、誤曝射が行われたことが表示された場合には、操作者は、照射非検出モード（誤曝射検出モード）において放射線画像撮影装置１に衝撃等が加わるなど何らかの原因で、放射線画像撮影装置１が誤曝射を誤検出したものと判断することができる。

そして、この場合には、放射線画像撮影装置１には放射線が照射されていないため、各放射線検出素子７内にラグは生じていない。そのため、操作者は、表示されている待機時間だけ待つ必要はなく、すぐに再撮影を行うことができる。

そのため、上記のように表示するように構成すれば、放射線技師等の操作者が表示を見て誤曝射か否かを的確に判断することが可能となる。そして、誤曝射でない場合には、すぐに放射線画像撮影装置１を照射検出モードに移行させて再撮影を行うことが可能となるといったメリットもある。

誤曝射が生じた後、すぐに再撮影を行うと、上記のように、ラグによるオフセット分によって再撮影で得られた画像データＤや真の画像データＤ^＊中に輝度の段差が現れたり、被写体の残像が写り込んだりして、画像データＤや真の画像データＤ^＊中に種々のアーチファクトが発生する。

しかし、図２１に示すように、誤曝射が生じてから、ある程度時間が経過した後で再撮影を行うと、再撮影で得られた画像データＤ中に含まれるラグによるオフセット分の大きさが、読み出し開始ラインＬn+1と検出ラインＬｎとの間でほとんど変わらなくなる。そして、この場合、図示を省略するが、その後に行われる読み出し処理で読み出されたオフセットデータＯにおいても、オフセットデータＯ中に含まれるラグによるオフセット分が、読み出し開始ラインＬn+1と検出ラインＬｎとの間でほとんど変わらなくなる。

そのため、再撮影で得られた画像データＤや真の画像データＤ^＊中から輝度の段差がなくなる。また、この程度の時間が経過すれば、被写体等の残像も消える。そのため、上記の待機時間を上記のように十分長い時間に設定すれば、誤曝射が生じても、再撮影で得られる画像データＤや真の画像データＤ^＊中にアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能となる。

なお、上記の待機時間が長すぎると、放射線技師等の操作者にとって放射線画像撮影システム５０の使い勝手が悪くなる。そこで、再撮影で得られる画像データＤや真の画像データＤ^＊中にアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能で、しかも、操作者の作業性を損しない程度の適度の時間を実験的に予め求めておき、それを待機時間として設定することが可能である。

また、放射線の照射開始の検出処理や誤曝射の検出処理において、上記の検出方法１や検出方法２、すなわち読み出したリークデータｄleakや読み出した照射開始検出用の画像データｄに基づいて照射開始や誤曝射を検出する方法を採用した場合、読み出したリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄの大きさによって、誤曝射で放射線画像撮影装置１にどの程度の線量の放射線が照射されたかを推定することができる。

そして、推定した放射線の線量に応じてどの程度のラグが発生したかを推定して、待機時間をどの程度の時間に設定するかを決めることができる。なお、読み出される照射開始検出用の画像データｄは、各放射線検出素子７内で放射線の照射により発生した電荷に起因するデータであるから、照射される放射線の線量が大きくなれば当然大きくなるが、読み出されるリークデータｄleakの大きさも、照射される放射線の線量が大きくなるほど大きくなることが本発明者らの研究で分かっている。

そこで、この場合、上記のように待機時間を予め固定された時間に設定する代わりに、例えば、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、照射非検出モード（誤曝射検出モード）において読み出したリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄの大きさに応じて待機時間を可変させて設定するように構成することも可能である。

また、照射検出モードにおける閾値ｄleak_th、ｄth等と、照射非検出モード（誤曝射検出モード）における閾値を同じ値に設定する必要はない。特に、照射非検出モードでは、前述したように、放射線画像撮影装置１のポジショニング等の際に放射線画像撮影装置１に衝撃や振動等が加わる場合がある。そして、それらを誤曝射として検出しないようにするために、例えば、照射非検出モード（誤曝射検出モード）における閾値として、照射検出モードにおける閾値ｄleak_th、ｄth等よりも大きな値の閾値を適用するように構成することも可能である。

以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０によれば、放射線画像撮影装置１は、放射線の照射開始を検出するモード（すなわち照射検出モード）では、リークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ等の放射線が照射されたことにより変化するデータに基づいて放射線の照射開始を検出する検出処理を行う。そのため、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射が開始されたことを的確に検出することが可能となる。

また、照射検出モードに移行する前の放射線の照射開始を検出しないモード（すなわち照射非検出モード）においても、放射線が照射されたことにより変化するデータに基づいて放射線源５２からの誤曝射の検出処理を行う。そして、誤曝射を検出した場合には報知装置５８に対して誤曝射がなされた旨の信号を送信する。

報知装置５８は、信号を受信すると、報知手段により再度放射線を照射させること（すなわち再撮影を行うこと）が許容されるまでの待機時間を報知する。そして、放射線技師等の操作者は、上記の待機時間が経過するのを待って、再撮影を行う。

そのため、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出する場合に、放射線画像撮影装置１に対する誤曝射が生じた場合でも、各放射線検出素子７内で誤曝射により発生したラグによる影響が収まった状態（図２１参照）で再撮影を行うことが可能となり、再撮影で得られる画像データＤや真の画像データＤ^＊中に図２２に示した輝度の段差や被写体の残像等のアーチファクトが生じることを的確に防止することが可能となる。

そのため、再撮影で得られた画像データＤ中にアーチファクトが生じて生成される放射線画像が見づらいものになったり、アーチファクトの部分等に被写体である患者の病変部が重なって病変部が見づらくなったり病変部を見落としてしまったりする等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。

なお、上記の実施形態では、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を検出する検出方法として、上記の検出方法１〜３を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、放射線画像撮影装置１にＸ線センサーを設けておき、放射線画像撮影装置１の電源投入時等の、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作がまだ安定していない状態（すなわち照射非検出モード）でＸ線センサーを作動させておくように構成することも可能である。この場合、Ｘ線センサーの出力値が、放射線が照射されたことにより変化するデータということになる。

そして、その状態（照射非検出モード）でＸ線センサーが放射線の照射開始を検出した場合には、誤曝射であると判定するように構成することが可能である。誤曝射が検出された場合には、上記の本実施形態で説明した各処理が行われる。

一方、この場合は、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作が安定し、画像データＤを適切に読み出すことができるようになった状態が照射検出モードということになる。また、この場合も、本実施形態のように、放射線技師等の操作者からコンソール５８や携帯端末７０等を介して放射線画像撮影装置１に信号が送信されてきた時点で照射検出モードに切り替えるように構成することも可能である。

そして、照射検出モードでは、Ｘ線センサーが放射線の照射開始を検出すると、制御手段２２は、通常通り、図１５に示した場合と同様に電荷蓄積状態に移行させ、その後、画像データＤの読み出し処理を行う等の各処理を行わせるように構成される。

また、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

１ 放射線画像撮影装置
５ 走査線
６ 信号線
７ 放射線検出素子
８ ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５ 走査駆動手段
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段
４１ アンテナ装置（通信手段）
５０ 放射線画像撮影システム
５２ 放射線源
５５ 放射線発生装置
５８ コンソール（報知装置、外部装置）
５８ａ 表示部（報知手段）
７０ 携帯端末（報知装置、外部装置）
７１ 表示部（報知手段）
Ｄ 画像データ
ｄ 照射開始検出用の画像データ（放射線が照射されたことにより変化するデータ）
ｄleak リークデータ（放射線が照射されたことにより変化するデータ）
ｄleak_th 閾値
ｄth 閾値
ｑ 電荷
ｒ 小領域

Claims (11)

1. 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
   前記各走査線に印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替える走査駆動手段と、
   前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
   前記信号線に放出された前記電荷を読み出す読み出し回路と、
   放射線の照射開始を検出するモードにおいては、放射線が照射されたことにより変化するデータに基づいて放射線の照射開始を検出する検出処理を行い、放射線の照射開始を検出すると、少なくとも前記走査駆動手段と前記読み出し回路とを制御して、前記各放射線検出素子から放出された前記電荷をそれぞれ画像データとして読み出す制御手段と、
   外部装置と通信可能な通信手段と、
   を備える放射線画像撮影装置と、
   前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射する放射線源を備える放射線発生装置と、
   報知手段を備える報知装置と、
   を備え、
   前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、放射線の照射開始を検出しないモードにおいては、放射線が照射されたことにより変化する前記データに基づく前記放射線源からの誤曝射の検出処理を行い、誤曝射を検出した場合には前記報知装置に対して誤曝射がなされた旨の信号を送信し、
   前記報知装置は、前記信号を受信すると、前記報知手段により、少なくとも前記放射線源から再度放射線を照射させることが許容されるまでの待機時間を報知することを特徴とする放射線画像撮影システム。
2. 前記報知装置は、前記報知手段として表示部を備え、前記信号を受信すると、前記表示部上に、前記待機時間を表示して報知することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
3. 前記報知装置は、前記表示部に表示させる前記待機時間を、時間経過に従って前記待機時間が減少していくように表示することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
4. 前記報知装置は、前記報知手段として表示部を備え、前記信号を受信すると、前記表示部上に、誤曝射が行われたことを表示して報知することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
5. 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記放射線の照射開始を検出するモードにおける前記検出処理においては、前記走査駆動手段から前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷を前記読み出し回路でリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射開始を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
6. 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記放射線の照射開始を検出するモードにおける前記検出処理においては、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して前記各放射線検出素子から照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データが閾値を越えた時点で放射線の照射開始を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
7. 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記放射線の照射開始を検出しないモードにおける前記誤曝射の検出処理においても、放射線が照射されたことにより変化する前記データとして前記リークデータの読み出し処理または前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を行わせ、読み出した前記リークデータの大きさまたは読み出した前記照射開始検出用の画像データの大きさに応じて前記待機時間を可変させて設定することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の放射線画像撮影システム。
8. 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、前記放射線の照射開始を検出しないモードにおける前記誤曝射の検出処理においても、放射線が照射されたことにより変化する前記データとして前記リークデータまたは前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータまたは読み出した前記照射開始検出用の画像データが閾値を越えた場合に、前記放射線源からの誤曝射を検出することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
9. 前記放射線の照射開始を検出しないモードにおける前記誤曝射の検出処理と、前記放射線の照射開始を検出するモードにおける前記検出処理とにおいて、互いに異なる値の前記閾値をそれぞれ適用することを特徴とする請求項８に記載の放射線画像撮影システム。
10. 前記待機時間は、予め固定された時間に設定されていることを特徴とする請求項５、請求項６、請求項８、請求項９のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
11. 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、外部装置から受信した信号に基づいて、前記放射線の照射開始を検出しないモードと前記放射線の照射開始を検出するモードとの間でモードを切り替えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。

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