JP2014216820A - 放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置 - Google Patents

放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置 Download PDF

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Abstract

【課題】単純撮影や連続撮影、透視など撮影条件が変わり得る場合でも、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を的確に検出して的確に放射線画像撮影を行うことが可能な放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像撮影システム５０は、放射線の照射に基づく信号ｄleakの変化に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出する検出手段２２を備える放射線画像撮影装置１と、選択手段５８ｂを用いて撮影モードが選択されると、選択された当該撮影モードを放射線画像撮影装置１に通知するコンソール５８とを備え、放射線画像撮影装置１の検出手段２２は、コンソール５８から選択された撮影モードが通知されると、放射線の照射開始の検出処理におけるパラメーターｄleak_thを当該通知された撮影モードに応じたパラメーターに切り替える。
【選択図】図６

Description

本発明は、放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置に係り、特に、放射線画像撮影装置が自ら放射線の照射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および放射線画像撮影装置に関する。
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（或いはブッキー装置）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ハウジングに収納し、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がセンサー基板４上に二次元状（マトリクス状）に配列されている。そして、放射線画像撮影装置に被写体を介して放射線が照射されると、各放射線検出素子７内で電荷が発生して蓄積される。
そして、撮影後の読み出し処理で、各放射線検出素子７内に蓄積された電荷が、放射線検出素子７ごとに形成された薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８等のスイッチ素子を介して信号線６に放出され、読み出し回路１７等で画像データＤとして読み出されるように構成される。
ところで、上記のように、放射線画像撮影が的確に行われるためには、放射線画像撮影装置に放射線が照射される際に、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に適切にオフ電圧が印加され、各ＴＦＴ８がオフ状態とされることが必要となる。各ＴＦＴ８をオフ状態にしないと、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した電荷が放射線検出素子７内に蓄積されず、ＴＦＴ８を介して信号線６に漏れ出してしまう。
そこで、例えば従来の専用機型の放射線画像撮影装置等では、放射線発生装置との間でインターフェースを構築し、互いに信号等をやり取りして、放射線画像撮影装置が走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して全ＴＦＴ８をオフ状態として電荷蓄積状態になったことを確認したうえで、放射線画像撮影装置が放射線源から放射線を照射させるように構成される場合が多い。
しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との製造元が互いに違う製造元であるような場合には、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。
このように放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築されない場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線発生装置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、放射線発生装置から放射線が照射されたことを、放射線画像撮影装置が自ら検出しなければならなくなる。
そこで、近年、このような放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースによらずに、放射線が照射されたことを自ら検出するように構成された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や図１４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放射線画像撮影装置が記載されている。
また、特許文献５等では、放射線の照射開始前から、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから全ての走査線５にオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態で読み出し回路１７に読み出し動作を行わせ、ＴＦＴ８を介して放射線検出素子７からリークした電荷ｑ（後述する図８参照）をリークデータｄleakとして読み出すリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成することが記載されている。
また、特許文献６等では、放射線の照射開始前から画像データの読み出し処理を行うように構成することが記載されている。なお、この場合に読み出される画像データを、上記のようにして撮影後に読み出される本画像としての画像データＤと区別して、以下、照射開始検出用の画像データｄ（或いは単に画像データｄ）という。
そして、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されると、上記のようにして読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄの値が大きくなることを利用して、例えば読み出されたリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄが閾値以上になった時点で放射線の照射が開始されたことを検出する放射線画像撮影装置が記載されている。
特開平９−７３１４４号公報 特開２００６−０５８１２４号公報 特開平６−３４２０９９号公報 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、従来のスクリーン／フィルムを用いた銀塩写真方式や輝尽性蛍光体プレート等を用いたＣＲ（computed radiography）方式の放射線画像撮影の場合には、スクリーン／フィルムや輝尽性蛍光体プレートに放射線を連続して複数回照射して撮影を行うと、放射線画像が重なり合う、いわゆる多重露光の状態になってしまう。そのため、１枚のフィルムやプレートに１回だけ放射線を照射する、いわゆる単純撮影を行うことしかできなかった。
その点、放射線画像撮影装置は、読み出した本画像としての画像データＤを、装置に内蔵された記憶手段２３（後述する図３等参照）に一時的に保存しておくことができるため、従来の銀塩写真方式やＣＲ方式とは異なり、放射線画像撮影装置で何度も放射線画像撮影を行うことができる。そのため、放射線画像撮影装置を用いて連続撮影や透視を行うことができるという利点がある。
なお、以下では、撮影の仕方を表す撮影モードとして、上記のように単純撮影を行うモードを「単純撮影モード」といい、被写体に連続的に放射線を照射して連続撮影または透視を行うモードを「連続撮影・透視モード」というものとする。
しかしながら、本発明者らの研究によると、上記のような利点を有する放射線画像撮影装置を単純撮影や連続撮影、透視等の種々の放射線画像撮影に用いた場合、上記のように、バイアス線９を流れる電流を検出したり、リークデータｄleakを読み出したり、或いは照射開始検出用の画像データｄを読み出したりしても、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を必ずしも的確に検出できない場合があり得ることが分かってきた。
このように、放射線画像撮影装置で放射線の照射開始を的確に検出できないと、放射線発生装置からの放射線の照射が無駄になり、撮影のやり直しのために被写体である患者の被曝線量が増大し、また、放射線源の寿命が短くなるなど、様々な問題が生じる原因になってしまう。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、単純撮影や連続撮影、透視など撮影条件が変わり得る場合でも、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を的確に検出して的確に放射線画像撮影を行うことが可能な放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置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や放射線画像撮影装置は、
複数の走査線および複数の信号線と、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加する走査駆動手段と、
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素子と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路を内蔵する読み出しＩＣと、
放射線の照射に基づく信号の変化に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出する検出手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
撮影モードを選択する選択手段を備え、前記撮影モードが選択されると、選択された当該撮影モードを前記放射線画像撮影装置に通知するコンソールと、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記検出手段は、前記コンソールから選択された前記撮影モードが通知されると、前記放射線の照射開始の検出処理におけるパラメーターを当該通知された撮影モードに応じたパラメーターに切り替え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および放射線画像撮影装置によれば、選択された撮影モードが、線量率が小さい放射線を照射するようなモードである場合には、検出される信号が小さくなり放射線の照射開始を検出しづらくなるが、撮影モードに応じてパラメーターを切り替えることで、検出される信号が例えば閾値以上になったか否かを的確に判断することが可能となり、放射線の照射が開始されたか否かを的確に検出することが可能となる。
そのため、単純撮影や連続撮影、透視など撮影条件が変わり得る場合でも、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を的確に検出することが可能となり、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。そのため、例えば放射線画像撮影装置に照射される放射線の線量率が小さいために放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を的確に検出できず、放射線画像撮影のやり直しが必要になって、放射線発生装置からの放射線の照射が無駄になったり、撮影のやり直しのために被写体である患者の被曝線量が増大したり、或いは放射線源の寿命が短くな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。
本実施形態に係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。 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。 各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。 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。 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。 放射線の照射開始の検出処理、電荷蓄積状態および画像データＤ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。 照射開始検出用の画像データの読み出し処理を行う際に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。 照射開始検出用の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。 放射線画像撮影装置のバイアス線等に電流検出手段が接続された場合の等価回路を表すブロック図である。 放射線画像撮影装置に照射野が絞られた放射線が照射された場合を表す図である。 各読み出し回路で読み出されたリークデータの読み出しＩＣごとの平均値の時間的推移の例を表すグラフである。 移動平均の算出の仕方を説明する図である。 読み出しＩＣごとに算出される各差分の時間的推移の例を表すグラフである。 算出された差分の最大値の時間的推移の例を表すグラフである。 図１７に示した仕方とは別の移動平均の算出の仕方を説明する図である。 単純撮影モード、パルス照射モード、連続照射モードに対応する各閾値の設定の仕方の例を表すグラフである。 パルス照射モードにおける具体的な撮影シーケンス等を表す図である。 パルス照射モードで放射線の照射が開始してから終了するまでに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。 連続照射モードにおいて放射線の照射終了の検出処理を行っている間に放射線の照射が終了した場合に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。
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に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やセンサー基板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（後述する図６や図７参照）に送信する無線方式の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。
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側に図示しない鉛の薄板等を介してセンサー基板４が設けられている。そして、センサー基板４の放射線入射面Ｒ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が設けられたシンチレーター基板３４が配置されている。そして、シンチレーター３がセンサー基板４側に対向する状態でセンサー基板４とシンチレーター基板３４とが貼り合わされている。
また、基台３１の反対面側には、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やセンサー基板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、センサー基板４はガラス基板で構成されており、図２に示すように、センサー基板４のシンチレーター３（図１参照）に対向する側の面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、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、１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
本実施形態では、各放射線検出素子７の第１電極７ａには、スイッチ素子であるＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図３や図４の「Ｓ」参照）が接続されており、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）が信号線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、センサー基板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はセンサー基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に接続されている。
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、図３に示すように、各走査線５は、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、読み出しＩＣ１６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。また、本実施形態では、図４に示すように、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。
なお、本実施形態では、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子に信号線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Ｖ０が印加されるようになっている。また、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定される。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。
読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサー２１（図３参照。図４では図示省略。）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。
そして、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、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の１本のラインＬｎにオン電圧が印加されて各ＴＦＴ８がオン状態とされると、これらの各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７内から信号線６に電荷がそれぞれ放出される。そして、前述したように、各読み出し回路１７の増幅回路１８では、放射線検出素子７からコンデンサー１８ｂに流れ込んだ電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａから相関二重サンプリング回路１９側に出力される。
相関二重サンプリング回路１９は、各放射線検出素子７から増幅回路１８に電荷が流れ込む前に制御手段２２からのパルス信号Ｓｐ１を受信すると、その時点で増幅回路１８からの出力値Ｖinを保持する。そして、各放射線検出素子７から増幅回路１８に電荷が流れ込んだ後に制御手段２２からのパルス信号Ｓｐ２を受信すると、その時点で増幅回路１８からの出力値Ｖfiを保持する。そして、各放射線検出素子７から増幅回路１８に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Ｖfi−Ｖin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等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。
また、本実施形態では、制御手段２２が、放射線の照射に基づく信号の変化に基づいて放射線の照射が開始されたことを検出する検出手段として機能するように構成されているが、制御手段２２とは別に検出手段を設けてもよい。
なお、放射線画像撮影時等の放射線画像撮影装置１における各処理等については、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発生装置５５の放射線源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、アクセスポイント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等と接続されており、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、放射線発生装置５５は、コンソール５８等で設定された管電圧等の撮影条件に基づいて、設定された管電圧等を放射線源５２に供給する等して放射線源５２から適切な線量や線量率（すなわち単位時間あたりの線量）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が設けられている。また、マウスやキーボード等の入力手段５８ｂを備えており、本実施形態では、後述するように、この入力手段５８ｂが、放射線技師等の操作者が操作して前述した撮影モードを選択する選択手段として機能するようになっている。
また、本実施形態では、コンソール５８上で、放射線発生装置５５に対する管電圧Ｖ等の撮影条件を設定することができるようになっている。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。なお、図７では、コンソール５８の入力手段５８ｂ（選択手段）の図示が省略されている。
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等には、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可能である。
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、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。そして、この場合、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、放射線発生装置５５の放射線源５２Ｐから放射線が照射される。
また、この場合、アクセスポイント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る。
また、本実施形態では、コンソール５８は、上記のように放射線画像撮影装置１や放射線発生装置５５に信号等を送信してそれらを制御するとともに、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画像処理を行って放射線画像を生成する画像処理装置としても機能するようになっている。
［放射線画像撮影装置における放射線の照射開始の検出処理について］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０で用いられ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処理について説明する。以下、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検出するいくつかの方法について簡単に説明する。
また、下記のいずれの場合も、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線発生装置５５からの放射線の照射に基づく信号の変化に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
［検出方法１］
放射線画像撮影装置１に放射線が照射される前から、ゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から各走査線５にオフ電圧を印加した状態で各読み出し回路１７に読み出し動作を行わせて、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することが可能である。なお、この検出方法１については、本願出願人が先に提出した上記の特許文献５等で詳述されており、詳しくは同公報等を参照されたい。
ゲートドライバー１５ｂ各走査線５にオフ電圧を印加して各ＴＦＴ８をオフ状態とした状態では、図８に示すように、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が増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに蓄積される。すなわち、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂには、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークした電荷ｑの合計値が蓄積される。
そのため、この状態で読み出し回路１７で読み出し動作を行うと、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの出力側からは、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７からリークした電荷ｑの合計値に応じた電圧値が出力される。そのため、各ＴＦＴ８を介してリークした電荷ｑの合計値に相当するデータが読み出される。このようにして読み出されるデータがリークデータｄleakである。
すなわち、例えば図９のリークデータｄleakの読み出し処理の部分に示されるように、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にパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２を送信する。
相関二重サンプリング回路１９は、上記の画像データＤの読み出し処理の場合と同様に、各放射線検出素子７からリークした電荷ｑが増幅回路１８のコンデンサー１８ｂ（図４参照）に流れ込む前に制御手段２２からのパルス信号Ｓｐ１を受信した時点で増幅回路１８からの出力値Ｖinを保持する。そして、各放射線検出素子７からリークした電荷ｑが増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに電荷が流れ込んだ後に制御手段２２からのパルス信号Ｓｐ２を受信した時点で増幅回路１８からの出力値Ｖfiを保持する。
そして、増幅回路１８からの出力値の増加分Ｖfi−Ｖinをリークデータｄleakとして出力する。その後、リークデータｄleakがＡ／Ｄ変換器２０でデジタル値化されて記憶手段２３に順次保存される点は、画像データＤの読み出し処理の場合と同様である。なお、図９や後述する図１１におけるＴやτについては後で説明する。
このように構成した場合、放射線画像撮影装置１に放射線の照射が開始されると、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７内から信号線６にリークする電荷ｑが増加するため、放射線画像撮影装置１に放射線の照射が開始された時点で（例えば図１０の時刻ｔ１参照）、読み出されるリークデータｄleakの値が急激に増加することが分かっている。
そこで、このリークデータｄleakの値が増加することを利用して、例えば図１０に示すように、読み出されたリークデータｄleakが設定された閾値ｄleak_th以上になったことを検出することで、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ように構成することが可能である。すなわち、この検出方法１の場合は、リークデータｄleakが、放射線の照射に基づいて変化する信号の１つということになる。
なお、各放射線検出素子７（図３等参照）内では、放射線検出素子７自体の熱（温度）による熱励起等によりいわゆる暗電荷（暗電流等ともいう。）が常時発生している。そのため、各ＴＦＴ８をオフ状態としてリークデータｄleakの読み出し処理のみを繰り返し行うように構成すると、各放射線検出素子７内で発生した暗電荷が各放射線検出素子７内に蓄積され続ける状態になる。
そのため、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、図９や図１１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のリセット処理とを交互に行うように構成される。なお、図１１において「Ｒ」は各放射線検出素子７のリセット処理を表し、「Ｌ」はリークデータｄleakの読み出し処理を表す。また、図１１中の電荷蓄積状態等については後で説明する。
その際、本実施形態では、各放射線検出素子７のリセット処理を、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃ（図４参照）をオン状態とし、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ながら行うように構成されているが、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに一斉にオン電圧を印加して行うように構成することも可能である。
また、本実施形態では、連続撮影や透視を行う場合（すなわち前述した撮影モードが連続撮影・透視モードである場合（後述する連続照射モードやパルス照射モードの場合を含む。））には、連続撮影や透視における各画像データＤの読み出し処理の間に行われるリークデータｄleakの読み出し処理の際には、各放射線検出素子７のリセット処理は行われないようになっている。
より詳細に言えば、相関二重サンプリング回路１９でリークデータｄleakを読み出した後に、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃを一時的にオン状態とすることで、増幅回路１８の電荷リセットは行われるが、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにはオフ電圧が印加され続けているため、各放射線検出素子７のリセット処理は行われない。
［検出方法２］
また、上記の検出方法１のように、放射線画像撮影前にリークデータｄleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図１２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、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
なお、この検出方法２については、本願出願人が先に提出した上記の特許文献６に詳述されており、詳しくは同公報を参照されたい。また、図１２中において、１フレームとは、検出部Ｐ（図２や図３参照）上に二次元状に配列された１面分の各放射線検出素子７から画像データＤや照射開始検出用の画像データｄ等の読み出し処理を行う期間をいう。
また、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理では、図１３に示すように、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフ制御や、相関二重サンプリング回路１９へのパルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２の送信等は、図５に示した本画像としての画像データＤの読み出し処理の場合と同様に行われる。なお、図１２におけるτ、および図１３におけるＴやΔＴについては後で説明する。
このように構成した場合、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前は、放射線が照射されない状態で読み出される、いわゆる暗画像のデータが照射開始検出用の画像データｄとして読み出される。そして、放射線画像撮影装置１に放射線の照射が開始されると、放射線の照射により各放射線検出素子７内で電荷が発生し、それが照射開始検出用の画像データｄとして読み出されるようになる。
そのため、上記のリークデータｄleakの場合（図１０参照）と同様に、放射線画像撮影装置１に放射線の照射が開始された時点で、読み出される照射開始検出用の画像データｄの値が急激に増加する。そこで、例えば、読み出された照射開始検出用の画像データｄが設定された閾値ｄth以上になったことを検出することで、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ように構成することが可能である。
すなわち、この検出方法２の場合は、照射開始検出用の画像データｄが、放射線の照射に基づいて変化する信号の１つということになる。
［検出方法３］
また、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されるとバイアス線９や結線１０中を流れる電流が増加し、放射線の照射が終了するとバイアス線９等を流れる電流が減少する。この現象を利用して、放射線の照射開始や照射終了を検出することが可能である。この構成については、本願出願人が先に提出した上記の特許文献４等で詳述されているので、それを参照されたい。
この検出方法３では、例えば図１４に示すように、バイアス線９やその結線１０に電流検出手段２５を接続し、電流検出手段２５でバイアス線９や結線１０中を流れる電流を検出して制御手段２２に出力するように構成される。なお、電流検出手段２５は、バイアス線９や結線１０中を流れる電流に相当する信号値Ｉとして電圧値を出力するように構成することが可能であるが、これに限定されない。
そして、例えば電流検出手段２５からの信号値Ｉが予め設定された閾値Ｉth以上になったことを検出することで、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ように構成することが可能である。すなわち、この検出方法３の場合は、バイアス線９や結線１０を流れる電流（すなわち電流検出手段２５が出力する信号値Ｉ）が、放射線の照射に基づいて変化する信号の１つということになる。
［その他の検出方法］
また、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ための構成としては、例えば、放射線画像撮影装置１に、放射線の照射を受けると出力値が上昇するような放射線センサー等の図示しないセンサー類を設けるように構成することが可能である。
また、例えば、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐに設けられた信号線６（ＴＦＴ８を介してそれに接続されている各放射線検出素子７等を含む。）を照射開始検出用の検出線とし、検出線に接続されている読み出し回路１７で読み出されるデータに基づい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。
このように、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ことができる方法であれば、放射線の照射開始を検出する方法としては特定の方法に限定されない。
［より改良された放射線の照射開始の検出方法について］
ところで、上記の各検出方法は、例えば以下のように改良することが可能である。なお、以下では、主に、前述した検出方法１、すなわち放射線画像撮影前からリークデータｄleakの読み出し処理を行い、読み出したリークデータｄleakに基づいて放射線の照射開始を検出する場合について説明するが、上記の他の検出方法を採用する場合についても同様にあてはまる。また、これらの改良された検出方法については、本願出願人が先に提出した特開２０１２−１７６１５５号公報等に詳述されており、詳しくは同公報等を参照されたい。
［読み出しＩＣごとの統計値の算出］
上記の検出方法１を採用する場合、放射線画像撮影装置１の検出部Ｐ（図２や図３参照）には、通常、数千本から数万本の信号線６が配線されており、各信号線６にそれぞれ読み出し回路１７が設けられているため、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出されるリークデータｄleakの数は、数千個から数万個の数になる。
そして、それらの全てのリークデータｄleakについて、各読み出し処理ごとに、上記のように閾値ｄleak_th以上になったか否かを判断する処理を行うように構成すると、放射線の照射開始の検出処理が非常に重くなり、リアルタイムで放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。
そこで、以下のようにして、判断の対象となるデータの数を減らして検出処理を行うように構成することが可能である。
例えば、前述した読み出しＩＣ１６（図３等参照）には、例えば、１２８個や２５６個の読み出し回路１７が内蔵されている。すなわち、１個の読み出しＩＣ１６内の１２８個や２５６個等の読み出し回路１７にそれぞれ信号線６が接続されており、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で、１個の読み出しＩＣ１６から信号線６ごとに１２８個や２５６個等のリークデータｄleakが読み出される。
そこで、例えば、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で１つの読み出しＩＣ１６から出力される２５６個等のリークデータｄleakの平均値や合計値、中間値、最大値等（以下、これらをまとめて統計値という。）を算出する。そして、各読み出しＩＣ１６ごとに１つずつ算出されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が、それぞれ当該統計値ｄleak_st(z)について設定された閾値ｄthＡ以上になったか否かを判断するように構成することが可能である。なお、ｚは読み出しＩＣ１６の番号である。
例えば、検出部Ｐに信号線６が４０９６本設けられており、１個の読み出しＩＣ１６に１２８個の読み出し回路１７が内蔵されている（すなわち１個の読み出しＩＣ１６に１２８本の信号線６が接続されている）とすると、読み出しＩＣ１６の数は、全部で４０９６÷１２８＝３２個になる。
そのため、上記のように構成すれば、例えば４０９６個分のリークデータｄleakについて閾値ｄleak_th以上になったか否かを判断しなければならなかった検出処理が、３２個の統計値ｄleak_st(z)（ｚ＝１〜３２）について判断を行うだけでよくなり、検出処理を軽くすることが可能となる。
なお、リークデータｄleakの読み出しＩＣ１６ごとの統計値ｄleak_st(z)（平均値や合計値、中間値、最大値等）に基づいて、リークデータｄleakの読み出しＩＣ１６ごとの統計値ｄleak_st(z)の、所定個数の読み出しＩＣ１６ごとの平均値や合計値、中間値、最大値等（すなわち統計値）を算出することについては、後で説明する。
［判断対象をより少なくする方法］
また、さらに検出処理における判断対象をより少なくして上記の判断処理を軽くするために、例えば、放射線画像撮影装置１の制御手段２２で、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから算出した例えば３２個の統計値ｄleak_st(z)の中から、最大値を抽出し、この最大値が閾値以上になったか否かを判断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、３２個の統計値ｄleak_st(z)の中から最大値を抽出する処理が加わるものの、１個の最大値が閾値以上になったか否かだけを判断すればよくなり、判断対象が１つだけになるため、検出処理が非常に軽くなる。
しかし、実際には、読み出しＩＣ１６ごとの読み出し特性が異なる。そのため、各放射線検出素子７から信号線６にリークする電荷ｑ（図１０参照）の合計値（すなわち読み出し回路１７の増幅回路１８のコンデンサー１８ｂに流れ込む電荷ｑの合計値）が仮に信号線６ごとに同じであったとしても、読み出しＩＣ１６によっては、他の読み出しＩＣ１６よりもリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が常に大きくなる読み出しＩＣ１６もあれば、他の読み出しＩＣ１６よりもリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が常に小さくなる読み出しＩＣ１６もある。
そして、このような状況で、例えば図１５に示すように、放射線画像撮影装置１に対して放射線が、検出部Ｐの中央部分に照射野Ｆが絞られた状態で照射される場合を考える。
このとき、他の読み出しＩＣ１６よりもリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が常に大きくなる読み出しＩＣ１６に接続されている信号線６ａが照射野Ｆ外に存在すると、例えば図１６に示すように、照射野Ｆ内に存在する信号線６が接続されている読み出しＩＣ１６γから出力されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)（図中のγ参照）が放射線の照射によって上昇しても、照射野Ｆ外に存在する信号線６ａが接続されている読み出しＩＣ１６δから出力されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)（図中のδ参照）以上にならない場合が生じ得る。
そして、このような場合に、各読み出しＩＣ１６におけるリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の中から最大値を抽出すると、図中δで示されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が抽出されるが、抽出されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)は、放射線の照射によっても変動しない。そのため、抽出されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の最大値が閾値以上にならなくなり、結局、放射線の照射を検出することができなくなってしまう。
そこで、このような問題を回避するために、例えば、以下のような複数の読み出し処理に対する移動平均（Moving Average）を用いる方法を採用することが可能である。すなわち、各読み出し処理ごとに、各読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)に基づいて、その移動平均ｄlst_ma(z)をそれぞれ算出する。
具体的には、図１７に示すように、リークデータｄleakの読み出し処理の際に読み出しＩＣ１６から出力されるリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)を算出するごとに、当該読み出し処理の直前の読み出し処理を含む所定回数（例えば１０回）分の過去の各読み出し処理の際に算出された、読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)の平均（すなわち移動平均ｄlst_ma(z)）を算出するように構成する。なお、この場合、移動平均ｄlst_ma(z)の算出方法としては、単純移動平均や加重移動平均、或いは指数移動平均等の公知の方法を用いることが可能である。
そして、下記（１）式に従って、読み出しＩＣ１６ごとに、今回の読み出し処理で算出したリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)と、算出した移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を算出するように構成する。
Δｄ(z)＝ｄleak_st(z)−ｄlst_ma(z) …（１）
このようにして、制御手段２２で、１回のリークデータｄleakの読み出し処理で読み出しＩＣ１６から出力されたリークデータｄleakから上記のように統計値ｄleak_st(z)を算出すると同時に、それぞれに対応する移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を、各読み出しＩＣ１６ごとにそれぞれ算出する。
そして、算出した差分Δｄ(z)（上記の例では３２個の差分Δｄ(z)）の中から最大値Δｄmaxを抽出し、差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxが閾値Δｄth以上になったか否かを判断するように構成することが可能である。
このように構成すれば、読み出しＩＣ１６ごとに読み出し特性にばらつきがあったとしても、同じ読み出しＩＣ１６において同じ読み出し特性の下で読み出されたリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)と移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を算出することで、読み出しＩＣ１６ごとの読み出し特性によるばらつきが相殺される。
すなわち、各読み出しＩＣ１６ごとに仮に図１６に示したような読み出し特性のばらつきがあったとしても、図１８に示すように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されない限り、上記の読み出しＩＣ１６γ、１６δを含むいずれの読み出しＩＣ１６においても、算出される差分Δｄ(z)の値がほぼ０になる（図１８における放射線の照射開始前のγ、δ参照）。
そのため、上記差分Δｄ(z)が、読み出しＩＣ１６ごとに、純粋にリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)が過去のデータから増加したか否かのみを反映する値になり、それに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成することで、図１６に示したような問題が発生することを的確に防止することが可能となる。
また、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（図１９中の時刻Ｔ１参照）、少なくともいずれかの読み出しＩＣ１６で、今回の読み出し処理で読み出されたリークデータｄleakに基づく統計値ｄleak_st(z)が、移動平均ｄst_ma(z)よりも格段に大きくなり、図１９に示すように、差分Δｄ(z)の最大値Δｄmaxが確実に閾値Δｄth以上になる。そのため、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。
［積算法について］
一方、放射線発生装置５５から放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が非常に小さい場合、読み出されるリークデータｄleakの値や、算出される読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの平均値等の統計値ｄleak_st(z)等が小さくなる。
そこで、例えば、読み出しＩＣ１６ごとに、前述したリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)と移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を時間的に積算していくように構成することも可能である。なお、以下、このように差分Δｄ(z)を時間的に積算した積算値（積分値ともいう。）に基づく放射線の照射開始の検出方法を、以下、積算法という。
この場合、例えば、今回のリークデータｄleakの読み出し処理を含む過去の所定の回数（以下、積算回数という。）分の読み出し処理の際に算出された差分Δｄ(z)を加算して積算値ΣΔｄを算出するように構成する。そして、この積算値ΣΔｄが閾値ΣΔｄth以上になった読み出しＩＣ１６が出現した時点で放射線の照射が開始されたと判断するように構成することが可能である。
図示を省略するが、このように構成すると、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されないうちは、リークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)がゆらいで移動平均ｄlst_ma(z)よりも大きくなったり小さくなったりする。そのため、積算値ΣΔｄ（すなわち差分Δｄ(z)の所定の積算回数分の積算値ΣΔｄ）は０に近い値で推移する。
しかし、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、リークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)は移動平均ｄlst_ma(z)よりも有意に大きな値になるため、それらの差分Δｄ(z)は、正の値になる場合が多くなる。そのため、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、積算値ΣΔｄが増加していき、閾値ΣΔｄth以上になる。
そのため、放射線発生装置５５から放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量が非常に小さい場合でも、放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
なお、図１７では、移動平均ｄlst_ma(z)を算出する場合に、今回のリークデータｄleakの読み出し処理の直前の読み出し処理を含む所定回数（例えば１０回）分の過去の各読み出し処理の際に算出された読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)について移動平均ｄlst_ma(z)を算出する場合について説明した。
しかし、このように構成する代わりに、図２０に示すように、今回のリークデータｄleakの読み出し処理から所定回数（例えば１０回や５０回等）前の読み出し処理を含む所定回数（例えば１０回）分の過去の各読み出し処理の際に算出された読み出しＩＣ１６ごとのリークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)について移動平均ｄlst_ma(z)を算出するように構成することも可能である。
例えば、上記のように放射線発生装置５５から放射線画像撮影装置１に非常に弱い放射線（すなわち線量率が非常に小さい放射線）が照射される場合、図１７に示した場合には、リークデータｄleakの統計値ｄleak_st(z)と移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)の値が大きく現れない可能性がある。そのため、放射線が照射されても、差分Δｄ(z)のＳ／Ｎ比が必ずしもよくない可能性がある。
しかし、図２０に示したように構成すると、線量率が小さい放射線であっても、放射線が照射されれば統計値ｄleak_st(z)と移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)の値が比較的大きく現れるようになる。そのため、差分Δｄ(z)のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となり、放射線が照射された場合に、積算値ΣΔｄが確実に増加していくようにすることが可能となる。
そのため、上記のように、例えば放射線発生装置５５から放射線画像撮影装置１に非常に弱い放射線が照射されるような場面においても、積算法を用いて、放射線の照射開始を的確に検出することが可能となる。
［放射線の照射開始の検出後の処理について］
一方、本実施形態では、前述した検出方法１の場合の図１１に示すように、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開始を検出すると（同図における「検出」参照）、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加する。
そして、このようにして全てのＴＦＴ８をオフ状態として、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内に蓄積される状態である電荷蓄積状態に移行させるように構成される。そして、例えば電荷蓄積状態に移行してから所定時間が経過した後、本画像としての画像データＤの読み出し処理を開始させるようになっている。
本実施形態では、画像データＤの読み出し処理では、図１１に示すように、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リセット処理でオン電圧が印加された走査線５（図１１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１１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させ、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本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うようになっている。
そして、読み出された画像データＤは、前述したように放射線画像撮影装置１の記憶手段２３（図３や図４参照）に保存された後、コンソール５８（図６や図７参照）に送信されるようになっている。
なお、これに限定されず、本画像としての画像データＤの読み出し処理を、例えば、走査線５の最初のラインＬ１からオン電圧の印加を開始させ、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオン電圧を順次印加して行うように構成することも可能である。
また、例えば上記の検出方法２、すなわち放射線の照射が開始される前から照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理を繰り返し行って放射線の照射開始を検出するように構成する場合（図１２参照）、例えば特開２０１１−１７２６０６号公報等に記載されているように、放射線の照射が開始された後も画像データの読み出し処理を引き続き行うように構成される場合もある。
そして、この場合、同公報に記載されているように、放射線の照射が終了するまで画像データの読み出し処理が継続され、撮影後、各フレームごとの画像データが各放射線検出素子７ごとに足し合わされて、画像１枚分の各放射線検出素子７ごとの画像データＤが得られるように構成される。なお、この場合、放射線の照射が開始される前から照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理が行われるというより、放射線の照射が開始される前からすでに本画像としての画像データの読み出し処理が繰り返し行われると言った方が適切である。
このように構成される場合も、少なくとも放射線の照射が開始される前から読み出される画像データに基づいて放射線の照射開始が検出される点では上記の検出方法２の場合と同様であり、このように構成されている場合にも本発明を適用することが可能である。
［放射線の照射開始を的確に検出する本発明に特有の構成等について］
次に、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を的確に検出するための本発明に特有の構成等について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０や放射線画像撮影装置１の作用についてもあわせて説明する。
前述したように、上記のような構成の放射線画像撮影装置１を用いる本実施形態の放射線画像撮影システム５０においては、単純撮影（すなわち被写体に１回だけ放射線を照射して行う撮影）の場合には、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を的確に検出して放射線画像撮影を行うことができる。
しかし、本発明者らの研究では、被写体に放射線をある期間途切れなく継続的に照射する間に画像データＤの読み出し処理を複数回繰り返し行って連続撮影や透視を行ったり、或いは被写体にパルス状の放射線を複数回繰り返し照射し、放射線照射と同じ時間間隔で画像データＤの読み出し処理を複数回繰り返し行って連続撮影や透視を行う場合、上記の放射線画像撮影装置１を用いても、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を必ずしも的確に検出できない場合が生じ得ることが分かってきた。
この原因について本発明者らがさらに研究したところ、連続撮影や透視を行う場合、被写体に放射線をある期間途切れなく継続的に照射して行う連続撮影や透視の場合（以下、この場合の撮影モードを連続照射モードという。）には、被写体に放射線を長期間照射することになる。また、被写体にパルス状の放射線を照射して行う連続撮影や透視の場合（以下、この場合の撮影モードをパルス照射モードという。）には、被写体にパルス状の放射線を何度も照射することになる。そのため、放射線は、いずれのモードにおいても、単純撮影の場合に照射される放射線の線量率よりも小さな線量率で照射されるように調整される。これが、上記のような現象が生じる主な原因であることが分かった。
すなわち、連続撮影や透視の場合、連続照射モードでは被写体に放射線が長い時間照射される状態になり、また、パルス照射モードでは被写体に放射線が何度も照射される状態になる。そのような状態で、単純撮影の場合に照射される線量率と同じ線量率で放射線を照射する等すると、被写体に照射される放射線の線量が多くなり過ぎ、被写体の被曝線量が非常に大きくなってしまう。
そのため、例えば連続照射モードでは、照射される放射線の線量率を非常に小さくした状態で被写体に放射線を所定期間照射するように構成される。また、パルス照射モードでは、照射される放射線は、１パルスの放射線の照射中における線量率が単純撮影の場合に照射される放射線の線量率よりも小さくなるように設定され、さらに１パルスの放射線の照射時間が単純撮影の場合の照射時間よりも非常に短くなるようにして被写体にパルス状の放射線が所定回数照射されるように構成される。
しかし、いずれにせよ、被写体の被曝線量を抑えるために、連続撮影や透視では、このように照射される放射線の線量率が単純撮影の場合の線量率よりも小さな値に設定される。そのため、放射線画像撮影装置１で読み出されるリークデータｄleak等が放射線の照射開始により増加しても閾値ｄleak_thにまで届かなくなるため、連続撮影や透視の場合には、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を必ずしも的確に検出できない場合が生じるのである。
そこで、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０や放射線画像撮影装置１では、以下のように構成することでこのような不具合が発生することを防止するようになっている。
［コンソールにおける本発明に特有の構成等について］
本実施形態では、まず、コンソール５８でマウス等の選択手段５８ｂ（図６参照）を用いて撮影モードを選択することができるように構成されている。
具体的には、図示を省略するが、例えば、コンソール５８は、表示部５８ａ上に、撮影モードとして「単純撮影モード」と「連続撮影・透視モード」とを表示し、放射線技師等の操作者が例えばマウス等の選択手段５８ｂを用い、上記のいずれかのモードをクリックする等して撮影モードを選択することができるようになっている。
なお、放射線発生装置５５（図６や図７参照）が、連続撮影や透視のために放射線を照射する際に、上記のように被写体に放射線をある期間途切れなく継続的に照射して連続撮影や透視を行うように構成されている場合には、上記のように連続撮影・透視モードを選択すると、それはすなわち前述した連続照射モードを選択したことになる。或いは、この場合、コンソール５８の表示部５８ａ上に、撮影モードとして「単純撮影モード」と「連続撮影・透視モード」とを表示する代わりに「単純撮影モード」と「連続照射モード」とを表示して選択させるように構成してもよい。
また、放射線発生装置５５が、連続撮影や透視のために放射線を照射する際に、上記のように被写体にパルス状の放射線を照射して連続撮影や透視を行うように構成されている場合には、上記のように連続撮影・透視モードを選択すると、それはすなわち前述したパルス照射モードを選択したことになる。或いは、この場合、コンソール５８の表示部５８ａ上に、撮影モードとして「単純撮影モード」と「連続撮影・透視モード」とを表示する代わりに「単純撮影モード」と「パルス照射モード」とを表示して選択させるように構成してもよい。
さらに、放射線発生装置５５が、被写体に放射線をある期間途切れなく継続的に照射することもできるし、パルス状の放射線を連続的に照射することもできるように構成されている場合には、コンソール５８は、例えば、表示部５８ａ上に、撮影モードとして「単純撮影モード」と「連続照射モード」と「パルス照射モード」とを表示し、放射線技師等の操作者にいずれかのモードを選択させるように構成される。
なお、以下では、放射線発生装置５５が、上記のように連続照射モードでもパルス照射モードでも放射線照射を行うことができるように構成されており、コンソール５８上で「単純撮影モード」と「連続照射モード」と「パルス照射モード」のいずれかの撮影モードを選択するように構成されている場合について説明するが、上記のように放射線発生装置５５が、連続照射モード或いはパルス照射モードでしか放射線照射を行うことができない場合でも同様に説明される。
そして、コンソール５８は、撮影モードが選択されると、その選択された撮影モードを放射線画像撮影装置１に通知するように構成されている。
［放射線画像撮影装置における本発明に特有の構成等について］
次に、本実施形態では、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、コンソール５８から選択された撮影モードが通知されると、放射線の照射開始の検出処理におけるパラメーターを当該通知された撮影モードに応じたパラメーターに切り替える。そして、このようにしてパラメーターを切り替えることで、放射線画像撮影が単純撮影であっても連続撮影や透視であっても放射線の照射開始を的確に検出することができるようになっている。
以下、切り替えられるパラメーターの具体的な例を挙げながら説明する。
なお、以下のパラメーターの切り替えを組み合わせて行うように構成することも可能である。また、以下においても、主に、前述した検出方法１、すなわち放射線画像撮影前からリークデータｄleakの読み出し処理を行い、読み出したリークデータｄleakに基づいて放射線の照射開始を検出する場合について説明するが、上記の他の検出方法や改良された検出方法等を採用する場合についても同様にあてはまる。
［切り替えられるパラメーターの例］
［例１］
例えば、パラメーターとして、単純撮影モードと連続照射モードとパルス照射モードとでそれぞれ、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が、放射線の照射が開始されたか否かの判断を行う際の基準となる前述した閾値ｄleak_th等を切り替えるように構成することが可能である。
この場合、単純撮影モード、パルス照射モード、連続照射モードの各モードに対応する閾値ｄleak_th(No)、ｄleak_th(Pu)、ｄleak_th(Co)を、例えば図２１に示すように、予めｄleak_th(No)＞ｄleak_th(Pu)＞ｄleak_th(Co)の関係が成り立つように定めておく。
前述したように、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると、放射線画像撮影装置１に到達した放射線の線量率（すなわち単位時間あたりの線量）が大きければ、読み出されるリークデータｄleakの値も大きく上昇する。また、放射線画像撮影装置１に到達した放射線の線量率が小さくなると、読み出されるリークデータｄleakの上昇分も、線量率が小さくなるにつれて小さくなる。
そして、前述したように、照射される放射線の線量率は、単純撮影モード（Ｎｏ）＞パルス照射モード（Ｐｕ）≫連続照射モード（Ｃｏ）となる。このような状況で、例えば図１０に示したように、放射線の照射開始の判断基準となる閾値として例えば単純撮影モードにおける閾値ｄleak_thのみ設定しておくと、照射される放射線の線量率がより小さいパルス照射モードや連続照射モードの場合に、放射線が照射されても、読み出されるリークデータｄleakが閾値ｄleak_th以上にならず、放射線の照射開始を検出することができなくなる虞れがある。
しかし、上記のように、予めｄleak_th(No)＞ｄleak_th(Pu)＞ｄleak_th(Co)の関係が成り立つように各モードに対応する閾値ｄleak_th(No)、ｄleak_th(Pu)、ｄleak_th(Co)を定めておき、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が、放射線の照射開始の検出処理に用いる閾値を、コンソール５８から通知された選択された撮影モードに応じた閾値に切り替える。
このように構成することで、照射される放射線の線量率が単純撮影モードの場合より小さいパルス照射モードや連続照射モードが選択された場合には、単純撮影モードに対応する閾値ｄleak_th(No)より小さい閾値ｄleak_th(Pu)、ｄleak_th(Co)に切り替えることで、照射される放射線の線量率が小さくなっても、放射線の照射が開始されれば、読み出されるリークデータｄleakが閾値ｄleak_th(Pu)や閾値ｄleak_th(Co)以上になる。
そのため、パルス照射モードや連続照射モードが選択され、照射される放射線の線量率が小さくなる場合であっても、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されればそれを的確に検出することが可能となり、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。
［例２］
また、パラメーターとして、例えば、選択された撮影モードに応じて、リークデータｄleak等を相関二重サンプリング回路１９でサンプリングする際のサンプリング期間Ｔ（図９や図１１、図１３参照）を切り替えるように構成することも可能である。なお、サンプリング期間Ｔとは、図９や図１３等に示すように、制御手段２２から相関二重サンプリング回路１９に１回目のパルス信号Ｓｐ１を送信してから２回目のパルス信号を送信するまでの期間をいう。
この場合、単純撮影モード、パルス照射モード、連続照射モードの各モードに対応するサンプリング期間Ｔ(No)、Ｔ(Pu)、Ｔ(Co)を、予めＴ(No)＜Ｔ(Pu)＜Ｔ(Co)の関係が成り立つように定めておく。
サンプリング期間Ｔを長くすれば、１回のサンプリング期間Ｔの間に増幅回路１８のコンデンサー１８ｂ（図４等参照）に流れ込む電荷の量が多くなるため、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ等の値をより大きくすることが可能となる。
そこで、照射される放射線の線量率がより小さい撮影モードほど上記のサンプリング期間Ｔが長くなるように切り替えるように構成すれば、すなわち上記のようにサンプリング期間を予めＴ(No)＜Ｔ(Pu)＜Ｔ(Co)の関係が成り立つように定めておき、サンプリング期間Ｔを撮影モードに応じて切り替えるようにすれば、照射される放射線の線量率が小さくても、読み出されるデータをより大きくすることが可能となる。
そのため、撮影モードがいかなるモードであっても、放射線画像撮影装置１に放射線が照射された場合に、読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ等が的確に閾値ｄleak_th等以上になる。そのため、パルス照射モードや連続照射モードが選択され、照射される放射線の線量率が小さくなる場合であっても、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されればそれを的確に検出することが可能となり、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。
なお、例えば図９や図１１に示した検出方法１において、リークデータｄleakの読み出し処理におけるサンプリング期間Ｔが長くなるように切り替える場合には、リークデータｄleakの読み出し処理と交互に行われる各放射線検出素子７のリセット処理の際に各走査線５にオン電圧を印加する周期τを長くする等の必要な措置が取られる。
また、例えば図１２や図１３に示した検出方法２において、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理におけるサンプリング期間Ｔが長くなるように切り替える場合には、照射開始検出用の画像データｄの読み出し処理の際に各走査線５にオン電圧を印加する周期τを長くするとともに、サンプリング周期Ｔの間に走査線５にオン電圧を印加し続ける時間ΔＴ（図１３参照）も長くする等の必要な措置が取られる。
［例３］
一方、上記の各検出方法の説明の中で、特に検出方法１や検出方法２のように、放射線画像撮影装置１の読み出し回路１７で読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ（或いはそれらから算出される値）については、読み出しＩＣ１６ごとにリークデータｄleak等の平均値や合計値、中間値、最大値等すなわち統計値ｄleak_st(z)を算出するように構成することについて説明した。
このように読み出しＩＣ１６ごとに、各読み出し回路１７で読み出されたリークデータｄleak等の統計値ｄleak_st(z)を算出する際において、とりわけ統計値ｄleak_st(z)として合計値や平均値を用いる場合、各読み出し回路１７で読み出された各リークデータｄleak等にそれぞれ重畳されているノイズが加算されたり平均化されたりする処理の中で相殺されるため、リークデータｄleak等の統計値ｄleak_st(z)のＳ／Ｎ比が向上する。そして、加算されたり平均化されたりするリークデータｄleak等の個数を増やせば、リークデータｄleak等の統計値ｄleak_st(z)のＳ／Ｎ比がより向上する。
上記のように、撮影モードが単純撮影モードの場合には照射される放射線の線量率が大きいため、各読み出し回路１７で読み出されるリークデータｄleak等のＳ／Ｎ比は比較的高い。しかし、撮影モードが連続撮影・透視モードの場合、特に連続照射モードの場合には、照射される放射線の線量率が非常に小さくなり、その場合に各読み出し回路１７で読み出されるリークデータｄleak等のＳ／Ｎ比はあまり高くない場合が少なくない。
そこで、例えば、選択された撮影モードが単純撮影モードの場合には、上記のように読み出しＩＣ１個ごとにリークデータｄleak等の統計値ｄleak_st(z)を算出する。また、選択された撮影モードが連続撮影・透視モードの場合には、複数の読み出しＩＣごと（例えばパルス照射モードの場合は２個の読み出しＩＣごと、連続照射モードの場合は４個の読み出しＩＣごと等）にリークデータｄleak等の統計値ｄleak_st(z)を算出するように構成することが可能である。
すなわち、パラメーターとして、統計値ｄleak_st(z)を算出する対象となる読み出しＩＣ１６の所定個数Ｎを、選択された撮影モードに応じて切り替えるように構成することも可能である。上記の例では、統計値ｄleak_st(z)を算出する対象となる読み出しＩＣ１６の所定個数Ｎは、単純撮影モードの場合は１個、パルス照射モードの場合は２個、連続照射モードの場合は４個ということになる。
そして、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、コンソールから通知された選択された撮影モードに応じて統計値ｄleak_st(z)を算出する対象となる読み出しＩＣ１６の所定個数Ｎを切り替えるように構成することが可能である。
このように構成することで、例えば照射される放射線の線量率が非常に小さくなる連続照射モードの場合に、統計値ｄleak_st(z)を算出する対象となる読み出しＩＣ１６の所定個数Ｎが多くなるように切り替えられるため、算出されるリークデータｄleak等の統計値ｄleak_st(z)のＳ／Ｎ比が高くなり、リークデータｄleak等の統計値ｄleak_st(z)が閾値以上になったか否かを的確に検出することが可能となる。
そのため、パルス照射モードや連続照射モードが選択され、照射される放射線の線量率が小さくなる場合であっても、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されればそれを的確に検出することが可能となり、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。
［例４］
また、前述したように積算法では、各読み出し回路１７で読み出されたリークデータｄleak等や、読み出されたリークデータｄleak等の読み出しＩＣ１６ごとの統計値ｄleak_st(z)等、或いはそれと移動平均ｄlst_ma(z)との差分Δｄ(z)を、時間的に積算していくように構成される。
そこで、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が、前述した積算法を用いて放射線の照射開始を検出するように構成されている場合には、前述した積算回数Ｍを、選択された撮影モードに応じて切り替えるパラメーターとして用いることも可能である。
すなわち、上記のように、撮影モードが単純撮影モードの場合には照射される放射線の線量率が大きいため、読み出されるリークデータｄleak等の値がそもそも大きい。そのため、上記のように読み出されるリークデータｄleak等を積算しなくても（すなわち積算回数Ｍが１回でも）、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されれば図１０に示したように読み出されるリークデータｄleak等が跳ね上がり閾値ｄleak_th以上になる。
そのため、撮影モードが単純撮影モードの場合に設定される上記の積算回数Ｍは、通常、１回で足りる。或いは、多くても数回分で足りる。
それに対し、撮影モードが例えば連続照射モードである場合には照射される放射線の線量率が非常に小さいため、読み出されるリークデータｄleak等をより多く積算しないと閾値以上にならない。
そこで、積算回数Ｍを、撮影モードが単純撮影モードの場合は１回或いは数回、パルス照射モードの場合は数回から十数回、連続照射モードの場合は十数回から数十回と予め設定しておき、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、コンソールから通知された選択された撮影モードに応じて積算回数Ｍを切り替えるように構成することが可能である。
このように構成することで、例えば照射される放射線の線量率が非常に小さくなる連続照射モードの場合に、積算法でリークデータｄleak等を積算する積算回数Ｍが多くなるように切り替えられるため、積算されて算出される積算値が大きくなり、積算値が閾値以上になったか否かを的確に検出することが可能となる。
そのため、パルス照射モードや連続照射モードが選択され、照射される放射線の線量率が小さくなる場合であっても、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されればそれを的確に検出することが可能となり、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。
［効果］
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や放射線画像撮影装置１によれば、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されたことに基づいて読み出されるリークデータｄleakや照射開始検出用の画像データｄ等の信号が変化することに基づいて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。そして、コンソール５８上で、撮影モードとして単純撮影モードや連続撮影・透視モード（さらには連続照射モードやパルス照射モード）を選択できるように構成し、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、コンソール５８から選択された撮影モードが通知されると、放射線の照射開始の検出処理における閾値ｄleak_th等のパラメーターを当該通知された撮影モードに応じたパラメーターに切り替えるように構成した。
選択された撮影モードが連続撮影・透視モード（特に連続照射モード等）で、放射線発生装置５５から照射される放射線の線量率が小さくなる場合には、読み出されるリークデータｄleak等が小さくなり放射線の照射開始を検出しづらくなるが、上記のように、撮影モードに応じてパラメーターを切り替えることで、読み出されるリークデータｄleak等が閾値ｄleak_th等以上になったか否かを的確に判断することが可能となる。
そのため、単純撮影や連続撮影、透視など撮影条件が変わり得る場合でも、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を的確に検出することが可能となり、放射線画像撮影を的確に行うことが可能となる。
そのため、放射線画像撮影装置１に照射される放射線の線量率が小さいために放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射開始を的確に検出できず、放射線画像撮影のやり直しが必要になって、放射線発生装置５５からの放射線の照射が無駄になったり、撮影のやり直しのために被写体である患者の被曝線量が増大したり、放射線源５２の寿命が短くな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、以下、撮影モードが単純撮影モード、パルス照射モード、連続照射モードである場合の、上記の放射線の照射開始の検出処理を含む具体的な撮影シーケンス等について説明する。
［単純撮影モードの場合］
撮影モードが単純撮影モードの場合、例えば前述した検出方法１の場合の図１１に示すように、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記のようにして例えば閾値をｄleak_th(No)（図２１参照）に切り替える等してパラメーターを単純撮影モード用のパラメーターに切り替えて放射線の照射開始の検出処理を行う。そして、放射線の照射開始を検出すると、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態に移行した後、本画像としての画像データＤの読み出し処理を行うことについては前述した通りである。
また、単純撮影の場合には、上記のようにして行う放射線画像撮影の前または後に、上記の放射線画像撮影（図１１参照）と同様のシーケンス（すなわち例えば検出方法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のリセット処理とを所定回数繰り返し行った後、放射線画像撮影の場合と同じ時間だけ電荷蓄積状態を継続させ、その後、読み出し処理を行うシーケンス）で、放射線画像撮影装置１に放射線を照射しない状態でオフセットデータＯの読み出し処理（ダーク読取等ともいう。）を行うように構成される。
このオフセットデータＯは、読み出された画像データＤに含まれる暗電荷に起因するオフセット分に相当するものである。そして、各放射線検出素子７ごとに画像データＤからオフセットデータＯを減算処理することで、暗電荷によらず放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷にのみ起因する、いわゆる真の画像データＤ＊を得ることが可能となる。
そこで、例えば、撮影後、放射線画像撮影装置１から画像データＤとオフセットデータＯとがコンソール５８等の画像処理装置に送信され、画像処理装置で上記の演算が行われ、算出された真の画像データＤ＊に基づいて放射線画像が生成されるように構成される。
［パルス照射モードの場合］
次に、撮影モードがパルス照射モードの場合、複数回の放射線画像撮影を行った後に上記のオフセットデータＯの読み出し処理を行うように構成すると、全ての撮影を行いオフセットデータＯの読み出し処理が終了した後で初めて上記の画像処理が行われて各回ごとの放射線画像が生成される状態になるが、これでは撮影と同時にリアルタイムに放射線画像を表示する（すなわち医師等が見る）ことができなくなる。
そこで、下記の連続照射モードの場合も同様であるが、撮影モードがパルス照射モードの場合には、例えば図２２に示すように、一連の撮影を行う前にオフセットデータＯの読み出し処理（図中の「Ｏ読み出し」参照）を行い、読み出したオフセットデータＯをコンソール５８等の画像処理装置に送信しておくことが望ましい。なお、図２２では、放射線画像撮影装置１がＦＰＤ１と略記されている。
続いて、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記の実施形態で説明したようにして放射線の照射開始の検出処理を行う。その際、例えば閾値をｄleak_th(Pu)（図２１参照）に切り替える等してパラメーターをパルス照射モード用のパラメーターに切り替えて放射線の照射開始の検出処理を行うことは上記の実施形態で説明した通りである。
また、パルス照射モードでは、前述したように放射線は照射されると短い時間で照射が終了する。そして、放射線の照射が終了すると、各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７内から信号線６にリークする電荷ｑの電荷量が減少するため、例えば図２３に示すように、放射線画像撮影装置１に放射線の照射が終了した時点で（図中の時刻ｔ２参照）、読み出されるリークデータｄleakの値が減少する。そのため、読み出されたリークデータｄleakが閾値ｄleak_th＊未満の値になったことをもって放射線の照射が終了したことを検出することができる。
そこで、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（図中の時刻ｔ１参照）した後もリークデータｄleakの読み出し処理を続行するように構成して、放射線の照射終了を検出するように構成することが可能である。そして、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、放射線の照射終了を検出すると、図２２に示すように画像データＤの読み出し処理（図中の「Ｄ読み出し」参照）に移行するように構成することが可能である。
なお、放射線の照射終了を検出する際の閾値ｄleak_th＊は、上記の放射線の照射開始の検出処理において設定される閾値ｄleak_thと同じ値であってもよく、別の値に設定することも可能である。また、放射線の照射終了を検出する際の閾値ｄleak_th＊も、撮影モードに応じて切り替えるように構成することも可能である。
また、この場合の放射線の照射終了の検出処理では、図９や図１１に示したような各放射線検出素子７のリセット処理は行われない。放射線検出素子７内に蓄積されるべき電荷が失われてしまうからである。
一方、このようにリークデータｄleakを読み出して放射線の照射開始や照射終了を検出する処理（図２２中の「Ｌ」参照）は、パルス状の放射線が照射されるごとに行われる。そのため、パルス照射による連続撮影や透視が行われている間は、図２２に示すように、読み出したリークデータｄleakに基づく放射線の照射開始・終了を検出する処理（Ｌ）と画像データＤの読み出し処理（Ｄ読み出し）とが交互に行われる状態になる。
この読み出したリークデータｄleakに基づく放射線の照射開始・終了を検出する処理（Ｌ）を行っている期間が、前述した電荷蓄積状態（図１１参照）の期間に相当する。
そして、このように、放射線の照射終了の検出処理を行うように構成することで、パルス状の放射線の照射が終了するとすぐに画像データＤの読み出し処理を行うことが可能となり、仮にパルス状の放射線の照射間隔が長くなったり短くなったりするような場合でも、その照射間隔の変化に的確に追随して画像データＤの読み出し処理を行うことが可能となる。そのため、放射線が照射されている最中に画像データＤの読み出し処理が行われてしまうことを的確に防止することが可能となる。
また、図２２に示すように、画像データＤの読み出し処理後に画像データＤをコンソール５８に送信するが、上記のようにパルス状の放射線の照射が終了するとすぐに画像データＤの読み出し処理を行うことで、画像データＤの送信処理に起因した画像データＤの読み出し処理におけるノイズ混入を防止するとともに、画像データＤの読み出し処理が終了してから次のパルス状の放射線の照射が行われるまでの時間を長くすることが可能となり、画像データＤの送信処理と前述した電荷蓄積状態の重なり時間を最小化することが可能となる。そのため、画像データＤの送信処理に起因した電荷蓄積期間におけるノイズ混入を抑えることが可能となる。
また、その他、放射線の照射が行われてから読み出した画像データＤに基づいて生成された放射線画像をコンソール５８等の画像処理装置上に表示するまでの遅延時間を短くするために、画像データＤを読み出している最中に、既に読み出した画像データＤをコンソール５８等の画像処理装置に送信するように構成してもよい。
そして、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、画像データＤの読み出し処理を行った後、続いて読み出したリークデータｄleakに基づく放射線の照射開始・終了を検出する処理を行っても、放射線の照射開始を検出しない状態が所定時間継続した場合には、パルス状の放射線の照射が終了し、一連のパルス照射による連続撮影や透視が終了したと判断するように構成される。
なお、最初に放射線の照射開始を検出（図２２中の「照射開始検出」参照）した後の読み出したリークデータｄleakに基づく放射線の照射開始・終了を検出する処理（図中の「Ｌ」参照）では、放射線の照射開始と照射終了の両方を検出するように構成する代わりに、放射線の照射終了のみを検出するように構成することも可能である。放射線が照射されている間に画像データＤの読み出し処理を開始しないように構成するためには、放射線の照射が終了したことが検出されれば十分であるからである。
そして、このように構成する場合には、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、画像データＤの読み出し処理を行った後、続いて読み出したリークデータｄleakに基づく放射線の照射終了を検出する処理を行っても、放射線の照射終了を検出しない状態が所定時間継続した場合には、パルス状の放射線の照射が終了し、一連のパルス照射による連続撮影や透視が終了したと判断するように構成される。
［連続照射モード］
次に、撮影モードが連続照射モードの場合について説明する。連続照射モードの場合も、上記と同様の理由で、一連の撮影を行う前にオフセットデータＯの読み出し処理を行い、読み出したオフセットデータＯをコンソール５８等の画像処理装置に送信しておくことが望ましい。
そして、連続照射モードの場合も、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、上記の実施形態で説明したようにして放射線の照射開始の検出処理を行う。その際、例えば閾値をｄleak_th(Co)（図２１参照）に切り替える等してパラメーターをパルス照射モード用のパラメーターに切り替えて放射線の照射開始の検出処理を行うことは上記の実施形態で説明した通りである。
なお、連続照射モードでは、パルス照射モードのように、放射線の照射、終了が繰り返し行われるのではなく、一旦放射線の照射が開始されると、放射線が継続して照射される。そのため、放射線の照射開始が検出された後は、所定のタイミングで電荷蓄積と画像データＤの読み出し処理とが繰り返される。そして、放射線が照射されている状態で画像データＤの読み出し処理が行われる状態になる。
一方、連続照射モードでは、上記のように、一旦放射線の照射が開始された後は放射線が継続して照射される。そのため、連続照射モードの場合は、放射線の照射開始の検出処理は、放射線の照射が開始される最初だけ行えばよく、それ以降は行う必要がない。そのため、連続照射モードでは、図２２に「Ｌ」で示したタイミングで、読み出したリークデータｄleakに基づく放射線の照射終了の検出処理のみを行うように構成される。
また、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が読み出したリークデータｄleakに基づく放射線の照射終了の検出処理（図２２中の「Ｌ」参照）を行っている間に放射線の照射が終了した場合には、図２４に示すように、読み出されるリークデータｄleakの値が減少するため、上記と同様にして放射線の照射が終了したことを検出することができる。なお、この場合は、これで放射線の連続照射による一連の連続撮影や透視が終了したと判断される。
しかし、連続照射モードの場合には、放射線画像撮影装置１の制御手段２２が放射線の照射終了の検出処理（Ｌ）を行っている間ではなく、画像データＤの読み出し処理（図２２の「Ｄ読み出し」参照」を行っている間に放射線の照射が終了する場合もある。
そして、この場合、画像データＤの読み出し処理後に放射線の照射終了の検出処理を行う際には、読み出されるリークデータｄleakの値がすでに閾値ｄleak_th＊より小さな値に減少してしまっているため、放射線の照射終了の検出処理を行う間に、閾値ｄleak_th＊以上であったリークデータｄleakが閾値ｄleak_th＊より小さい値に減少するという現象が起こらない。そのため、放射線の照射終了を的確に検出することができなくなる可能性がある。
そこで、上記の放射線の照射終了の検出処理と同時に、例えば、今回の放射線の照射終了の検出処理で読み出されたリークデータｄleakと、前回の（或いは過去の）放射線の照射終了の検出処理で読み出されたリークデータｄleakとを比較するように構成する。そして、例えば、以前の検出処理で読み出されたリークデータｄleakと今回の検出処理で読み出されたリークデータｄleakとの差分が所定値以上に大きい場合には、放射線の照射がすでに終了したと判断するように構成することが可能である。
このように構成すれば、連続照射モードにおいて、画像データＤの読み出し処理を行っている間に放射線の照射が終了しても、それを的確に検出して、放射線の照射が終了したと的確に判断するように構成することが可能となる。
［連続照射の間に単純撮影が行われる場合について］
一方、胃のバリウム検査等のように、透視等の連続照射モードで透視等を行って患者の身体のポジショニング等を行いながら、その途中で単純撮影を行って胃等の被写体の撮影を行う場合がある。
この場合、放射線発生装置５５からは、連続照射モードで非常に弱い放射線（すなわち線量率が小さい放射線）がある期間途切れなく継続的に照射され、それが一旦停止された後、単純撮影の強い放射線が照射された後、また、連続照射モードの非常に弱い放射線がある期間途切れなく継続的に照射されるという状態が続くことになる。
そして、連続照射モードで弱い放射線が照射される際には、前述した連続照射モードにおける放射線の照射開始の検出処理、すなわち例えば閾値をｄleak_th(Co)（図２１参照）に切り替える等してパラメーターを連続照射モード用のパラメーターに切り替えて放射線の照射開始の検出処理を行う。
また、単純撮影モードで強い放射線が照射される際には、前述した単純撮影モードにおける放射線の照射開始の検出処理、すなわち例えば閾値をｄleak_th(No)に切り替える等してパラメーターを単純撮影モード用のパラメーターに切り替えて放射線の照射開始の検出処理を行う。
そして、単純撮影が終わると、また、閾値をｄleak_th(Co)に切り替える等してパラメーターを連続照射モード用のパラメーターに切り替えて放射線の照射開始の検出処理を行うという状態が繰り返されることになる。
一方、放射線画像撮影装置１では、連続照射モードで非常に弱い放射線（すなわち線量率が小さい放射線）が照射される場合でも読み出される画像データＤの値が小さくなり過ぎないようにするために、連続照射モードでは、放射線画像撮影装置１の増幅回路１８のコンデンサー１８ｂ（図４等参照）の容量ｃｆが、例えば単純撮影の場合の容量ｃｆよりも小さくなるように切り替えられる場合がある。
すなわち、Ｖ＝Ｑ／ｃｆの関係から分かるように、コンデンサー１８ｂに同じ電荷量Ｑが蓄積される場合でも、コンデンサー１８ｂの容量ｃｆを小さくすることでオペアンプ１８ａの入力側と出力側との間にかかる電圧Ｖをより大きくすることが可能となり、増幅回路１８から出力される電圧値をより大きくして読み出される画像データＤの値をより大きくすることができる。
そして、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆがこのように小さい状態で、単純撮影モードでの放射線の照射開始の検出処理を行うと、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆが通常の大きな値である場合に比べて、読み出されるリークデータｄleak等の値が大きくなる。
そのため、このような場合には、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆが通常の大きな値に設定されて行われる単純撮影モードでのパラメーター（例えば閾値ｄleak_th(No)等）をそのまま用いるのではなく、パラメーターを、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆが上記のように小さい値に設定された状態に適合する値に変えて適用するように構成することが可能である。
また、このような場合には、連続照射モードで弱い放射線の照射が終了した後に、単純撮影モードの強い放射線が照射されることが予想されるため、例えば、上記のようにして連続照射モードで照射されていた放射線の照射終了を検出した時点で、次に単純撮影モードで放射線の照射が行われると判断して、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆを通常の大きな値に戻すように構成することも可能である。
この場合、単純撮影モードでの放射線の照射が終了し、画像データＤの読み出し処理が終了した後に、再度、増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆが連続照射モード用の小さな値に戻される。このように、連続照射モードと単純撮影モードとで増幅回路１８のコンデンサー１８ｂの容量ｃｆを切り替えるように構成することも可能である。
なお、この場合、連続照射モードで弱い放射線の照射が終了したにもかかわらず、例えば所定時間内に単純撮影モードの強い放射線の照射開始が検出されない場合には、連続照射モードで弱い放射線の照射開始を検出するモードに戻す等の処理を行うように構成することが可能である。
また、このように、上記の単純撮影モードとパルス照射モード、連続照射モードにおける各処理を組み合わせて放射線画像撮影を行うように構成することも可能である。
さらに、撮影モードは、上記の単純撮影モードや連続撮影・透視モード（パルス照射モードや連続照射モード）の場合に限定されない。そして、所定の撮影モードで放射線発生装置５５から放射線画像撮影装置１に所定の線量率で放射線が照射される場合に、本発明を適用して、撮影モードに応じて（すなわち照射される放射線の線量率に応じて）、閾値等の放射線の照射開始の検出処理におけるパラメーターを撮影モードに応じたパラメーターに切り替えるように構成することが可能である。
そして、このように構成すれば、上記の実施形態等で説明した有益な効果を得ることが可能となる。
なお、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（スイッチ素子）
９ バイアス線
１５ 走査駆動手段
１６ 読み出しＩＣ
１７ 読み出し回路
２２ 制御手段（検出手段）
２５ 電流検出手段
５０ 放射線画像撮影システム
５８ コンソール
５８ｂ 入力手段（選択手段）
Ｄ 画像データ
ｄ 照射開始検出用の画像データ（信号）
ｄleak リークデータ（信号）
ｄleak_st(z) 統計値
ｄleak_th 閾値（パラメーター）
ｄleak_th(No) 閾値（パラメーター）
ｄleak_th(Pu) 閾値（パラメーター）
ｄleak_th(Co) 閾値（パラメーター）
Ｉ 信号値（信号）
Ｍ 積算回数（パラメーター）
Ｎ 所定個数（パラメーター）
ｑ 電荷
Ｔ サンプリング期間（パラメーター）
ΣΔｄ 積算値

Claims (11)

  1. 複数の走査線および複数の信号線と、
    二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
    前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加する走査駆動手段と、
    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素子と、
    前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路を内蔵する読み出しＩＣと、
    放射線の照射に基づく信号の変化に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出する検出手段と、
    を備える放射線画像撮影装置と、
    撮影モードを選択する選択手段を備え、前記撮影モードが選択されると、選択された当該撮影モードを前記放射線画像撮影装置に通知するコンソールと、
    を備え、
    前記放射線画像撮影装置の前記検出手段は、前記コンソールから選択された前記撮影モードが通知されると、前記放射線の照射開始の検出処理におけるパラメーターを当該通知された撮影モードに応じたパラメーターに切り替えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
  2. 前記パラメーターは、前記放射線画像撮影装置の前記検出手段が、前記信号が閾値以上になった時点で放射線の照射が開始されたことを検出する場合の前記閾値を含む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. 前記パラメーターは、前記信号のサンプリング期間を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
  4. 前記信号は、前記放射線画像撮影装置の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素子をオフ状態とした状態で前記各スイッチ素子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が前記読み出し回路で読み出されるリークデータ、または前記リークデータから算出された値であ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. 前記信号は、前記放射線画像撮影装置の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読み出される画像データ、または前記画像データから算出された値であ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。
  6. 前記放射線画像撮影装置は、
    前記放射線検出素子に接続され、前記放射線検出素子に逆バイアス電圧を印加するバイアス線と、
    前記バイアス線を流れる電流を検出し、それに相当する信号値を出力する前記検出手段としての電流検出手段と、
    を備え、
    前記信号は、前記放射線画像撮影装置の前記電流検出手段から出力される前記信号値であ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。
  7. 前記放射線画像撮影装置の前記検出手段は、前記読み出し回路で読み出される前記リークデータ、前記画像データ、または前記リークデータまたは前記画像データから算出された値の、所定個数の前記読み出しＩＣごとの統計値を算出するように構成されており、
    前記パラメーターは、前記所定個数の読み出しＩＣごとの前記統計値を算出する場合における当該所定個数を含むことを特徴とする請求項４または請求項５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検出手段は、前記読み出し回路で読み出される前記リークデータ、前記画像データ、または前記リークデータまたは前記画像データから算出された値の時間的な積算値を算出するように構成されており、
    前記パラメーターは、前記積算値を算出するために前記リークデータ、前記画像データ、または前記リークデータまたは前記画像データから算出された値を時間的に積算する積算回数を含むことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の放射線画像撮影システム。
  9. 前記撮影モードは、少なくとも、単純撮影を行うモードと、連続撮影または透視を行うモードとを含み、
    前記放射線画像撮影装置の前記検出手段は、前記コンソールから通知された前記撮影モードが前記単純撮影を行うモードである場合よりも、前記連続撮影または透視を行うモードである場合の方が、前記パラメーターが小さくなるように、前記撮影モードに応じて前記パラメーターを切り替え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。
  10. 前記撮影モードは、少なくとも、単純撮影を行うモードと、連続撮影または透視を行うモードとを含み、
    前記放射線画像撮影装置の前記検出手段は、前記コンソールから通知された前記撮影モードが前記単純撮影を行うモードである場合よりも、前記連続撮影または透視を行うモードである場合の方が、前記パラメーターが大きくなるように、前記撮影モードに応じて前記パラメーターを切り替えることを特徴とする請求項３、請求項７または請求項８のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
  11. 複数の走査線および複数の信号線と、
    二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
    前記各走査線にオン電圧とオフ電圧とをそれぞれ切り替えて印加する走査駆動手段と、
    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素子と、
    前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路を内蔵する読み出しＩＣと、
    放射線の照射に基づく信号の変化に基づいて、放射線の照射が開始されたことを検出する検出手段と、
    を備え、
    前記検出手段は、前記放射線の照射開始の検出処理におけるパラメーターを、通知された撮影モードに応じたパラメーターに切り替えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
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