JP2015058219A - 放射線画像撮影装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非同期撮影を行う際に、放射線検知能の低下を抑制する仕組みを提供する。【解決手段】被写体を透過した放射線を検知して当該放射線に基づく放射線画像を撮影する撮影部２０１０と、撮影部２０１０が放射線の検知の待機を開始した時刻からの経過時間を測定する測定回路２０４１と、撮影部２０１０による撮影処理に係るパラメータを取得する取得回路２０１１と、記憶部２０２０に記憶されている放射線検知能の時間特性データ２０２２、取得回路２０１１で取得されたパラメータ、及び、測定回路２０４１で測定された経過時間に基づいて、前記放射線検知能の変化量を推定する推定回路２０４２と、推定回路２０４２で推定された放射線検知能の変化量と記憶部２０２０に記憶されている放射線検知能の閾値２０２１とに基づいて撮影部２０１０による放射線の検知の待機状態をリセットするか否かを判定する判定回路２０４０を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、放射線画像の撮影を行う放射線画像撮影装置及びその制御方法に関するものである。

近年、単結晶シリコンやアモルファスシリコンからなる撮像素子を２次元状に配列して構成したフラット・パネル・ディテクタ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：以下、「ＦＰＤ」と称する）が広く実用化されている。このようなＦＰＤを有する画像撮影装置は、医療診断機器においても放射線画像の撮影を行う際に利用されている。

ＦＰＤでは、被写体を透過した後のＸ線などの放射線を、直接的に、または、放射線に感度のある蛍光体を介して間接的に、撮像素子で捕えて電荷に変換する。そして、ＦＰＤを有する放射線画像撮影装置では、撮像素子に接続された薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）をマトリクス駆動することにより、撮像素子に蓄積された電荷に基づく電気信号を順次読み出す。さらに、ＦＰＤを有する放射線画像撮影装置では、読み出された電気信号に基づいて被写体情報を反映した放射線画像データを生成する。

このとき、ＦＰＤによる撮影を開始する方法としては、主に、２種類の方法が知られている。１つ目の方法は、ＦＰＤが、放射線発生装置から放射線の照射を知らせる曝射信号を受け取って、この曝射信号に基づいてＦＰＤ内部の撮影駆動を同期させる方法（以下、「同期撮影方法」と称する）である。２つ目の方法は、例えば下記の特許文献１に記載されているように、ＦＰＤが、放射線発生装置からの曝射信号を受け取らずに、ＦＰＤ自体で放射線の照射を検知して、撮影駆動を行う方法（以下、「非同期撮影方法」と称する）である。

この非同期撮影方法では、ＦＰＤに対して、放射線発生装置からの放射線の照射タイミングを予め通知する機構がないため、ＦＰＤは、いつ放射線が照射されても検知ができるように、常に放射線を検知できる状態で待機している必要がある。この際、放射線を検知する方法はいくつか提案されている。例えば、既存の撮像素子を用いて検知する（特に放射線検知専用の撮影素子を設けない）方法では、放射線検知の待機中に放射線検知の感度（以下、「放射線検知能」と称する）が、暗電流に起因して経時的に低下してしまう。

特開２０１２−３２１８２号公報

ＦＰＤの放射線検知能が低下して放射線の検知に失敗してしまうと、ＦＰＤは、撮影駆動に移れないために放射線信号を蓄積できず、照射された放射線は無効曝射となり、被写体の被爆の機会を増やしてしまう。また、この場合、再撮影が必要となることから、撮影効率にも支障が出ることとなる。以上の理由から、非同期撮影方法による撮影では放射線検知能の低下を抑制する仕組みが求められるが、従来、非同期撮影方法による撮影において放射線検知待機中に発生する放射線検知能の経時的な低下に対する改善案は存在しなかった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、非同期撮影方法による撮影を行う際に、放射線検知能の低下を抑制する仕組みを提供することを目的とする。

本発明の放射線画像撮影装置は、複数の撮像素子を用いて被写体を透過した放射線を検知して当該放射線に基づく放射線画像を撮影する撮影手段を含む放射線画像撮影装置であって、前記撮影手段が前記放射線の検知の待機状態における放射線検知能の閾値および当該放射線検知能の時間特性データを記憶する記憶手段と、前記撮影手段が前記放射線の検知の待機を開始した時刻からの経過時間を測定する測定手段と、前記撮影手段による撮影処理に係るパラメータを取得する取得手段と、前記放射線検知能の時間特性データと、前記取得手段で取得されたパラメータと、前記測定手段で測定された経過時間とに基づいて、前記放射線検知能の変化量を推定する推定手段と、前記推定手段で推定された放射線検知能の変化量と、前記放射線検知能の閾値とに基づいて、前記撮影手段による前記放射線の検知の待機状態をリセットするか否かを判定する判定手段とを有する。
また、本発明は、上述した放射線画像撮影装置の制御方法を含む。

本発明によれば、非同期撮影方法による撮影を行う際に、放射線検知能の低下を抑制することができる。これにより、既存の撮像素子の範囲内で且つ無効曝射を行うこと無く、被写体を透過した放射線を確実に検知することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置の制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態を示し、放射線検知能の時間特性データの一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態を示し、放射線検知能の時間特性データにおけるセンサの内部温度依存性の一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態を示し、２種類の被写体の体厚Ｔｈ₁及びＴｈ₂（Ｔｈ₁＞Ｔｈ₂）に対する放射線検知能の閾値ＴＬ_Th1及びＴＬ_Th2（ＴＬ_Th1＞ＴＬ_Th2）、並びに、リセットまでの時間ｔ₁及びｔ₂（ｔ₁＜ｔ₂）を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態を示し、放射線検知能の撮影条件依存性の一例として、照射時間と放射線検知に要求される撮影部表面到達線量（検知限界画素値）との関係の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態を示し、放射線検知時に発生する画像アーチファクトの一例を示す模式図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
放射線画像撮影装置１００は、図１に示すように、撮影部１０１、記憶部１０２、経過時間取得部１０３、撮影部パラメータ取得部１０４、検知能変化量推定部１０５、及び、リセット判定部１０６の各機能構成を有して構成されている。この放射線画像撮影装置１００は、被写体の放射線撮影を行うものである。

撮影部１０１は、被写体を透過した放射線を検知して、当該放射線（放射線信号）に基づく放射線画像データを生成し取得する。また、撮影部１０１は、暗電流成分などの画像のオフセット成分を補正するために放射線が照射されない条件で暗画像データを生成し取得する。さらに、予め被写体なしで放射線を撮影部１０１内のセンサの有効画素領域の全面に均一に照射し、撮影部１０１は、この放射線を検知して、キャリブレーション画像データを生成し取得する。

記憶部１０２は、予め取得された、撮影部１０１が放射線の検知の待機状態（放射線検知待機状態）における放射線検知能の閾値及び放射線検知能の時間特性データ等の情報を格納し、必要に応じて、これらの情報を出力する。

経過時間取得部１０３は、撮影部１０１が放射線検知待機を開始した時刻からの経過時間を取得し、必要に応じて、取得した経過時間の情報を出力する。

撮影部パラメータ取得部１０４は、撮影部１０１内に設けられたセンサの内部温度（例えば撮影時のセンサの内部温度）や、撮影部１０１のゲイン設定情報（例えば撮影時の撮影部１０１のゲイン設定情報）などの撮影部パラメータを取得する。そして、撮影部パラメータ取得部１０４は、必要に応じて、取得した撮影部パラメータの情報を出力する。

検知能変化量推定部１０５は、記憶部１０２からの放射線検知能の時間特性データ、経過時間取得部１０３からの経過時間、及び、撮影部パラメータ取得部１０４からの撮影パラメータを入力として、放射線検知能変化量を推定し、この推定結果を出力する。

リセット判定部１０６は、検知能変化量推定部１０５により推定された放射線検知能変化量、及び、記憶部１０２からの放射線検知能の閾値を入力とし、放射線検知待機状態をリセットするか否かを判定する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。ここで、図２には、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１００と、放射線発生装置２１０と、画像表示装置２２０とを備える放射線画像撮影システムが示されている。

放射線発生装置２１０は、被写体に向けて放射線を照射する。このとき、放射線発生装置２１０は、放射線の照射タイミングを放射線画像撮影装置１００に通知する手段を持たない。放射線画像撮影装置１００は、放射線発生装置２１０が放射線を照射した後、被写体を透過した放射線（放射線信号）を検知して撮影（非同期撮影方法による撮影）を開始し、デジタル信号に変換して、被写体の放射線画像データを取得する。
画像表示装置２２０は、放射線画像撮影装置１００から出力された放射線画像データに基づく放射線画像を表示する。

放射線画像撮影装置１００は、図２に示すように、撮影部２０１０、記憶部２０２０、制御部２０３０、リセット判定部２０４０、及び、画像処理部２０５０の各ハードウェア構成を有して構成されている。

撮影部２０１０は、撮影部パラメータ取得回路２０１１、駆動回路２０１２、センサ２０１３、及び、読出回路２０１４を含み構成されている。この撮影部２０１０は、被写体の放射線撮影を行って、被写体の放射線信号を電気信号に変換し、放射線画像データを生成し取得する。この際、撮影部２０１０は、放射線発生装置２１０からの放射線の照射を知らせる信号を外部から受け取ることなく、撮影部２０１０自体で放射線を検知して、非同期的に撮影（非同期撮影方法による撮影）を開始する。また、撮影部２０１０は、暗電流成分などの画像のオフセット成分を補正するために放射線が照射されない条件で暗画像データを生成し取得する。さらに、予め被写体なしで放射線をセンサ２０１３の有効画素領域の全面に均一に照射し、撮影部１０１は、この放射線を検知して、キャリブレーション画像データを生成し取得する。

撮影部パラメータ取得回路２０１１は、撮影情報である撮影部パラメータを取得し、必要に応じて、取得した撮影部パラメータを出力する。ここで、撮影部パラメータとは、センサ２０１３の内部温度（例えば撮影時のセンサの内部温度）や、ゲイン設定情報（例えば撮影時の撮影部１０１のゲイン設定情報）などを示す撮影情報である。

駆動回路２０１２は、制御部２０３０から撮影中の各駆動を実施するように制御される。

センサ２０１３は、例えばアモルファスシリコンからなる２次元平面に格子状（２次元行列状）に配置された撮像素子を含む各画素、及び、被写体の放射線信号を可視光信号へ変換する蛍光体を具備して構成されている。即ち、センサ２０１３には、複数の撮像素子が２次元行列状に配置されている。また、蛍光体としては、例えば、ＣｓＩ：ＴｌやＧｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ等を用いることができる。センサ２０１３に被写体を透過した放射線が入射すると、まず、蛍光体において放射線信号を可視光信号に変換し、次いで、撮像素子において当該可視光信号を電気信号である電荷信号に変換する。

読出回路２０１４は、センサ２０１３の各撮像素子に蓄積された電荷信号に基づくデジタル信号を読み出す。具体的に、読出回路２０１４は、放射線画像データ（放射線画像信号）や、暗画像データ（暗画像信号）、キャリブレーション画像データ（キャリブレーション画像信号）等を読み出す。

記憶部２０２０は、撮影部１０１が放射線検知待機状態における放射線検知能の閾値２０２１及び予め測定された放射線検知能の時間特性データ２０２２等の情報を格納し、必要に応じて、これらの情報をリセット判定部２０４０へ出力する。
ここで、記憶部２０２０は、撮影部パラメータ取得回路２０１１において撮影部パラメータとしてセンサ２０１３の内部温度を取得する場合には、少なくとも当該内部温度ごとの放射線検知能の時間特性データ２０２２を記憶する。また、記憶部２０２０は、撮影部パラメータ取得回路２０１１において撮影部パラメータとして撮影部２０１０による撮影処理におけるゲイン設定情報を取得する場合には、少なくとも当該ゲイン設定情報ごとの放射線検知能の時間特性データ２０２２を記憶する。

制御部２０３０は、駆動回路２０１２の駆動タイミングを制御する。また、制御部２０３０は、リセット判定部２０４０からリセット判定を受け取った場合には、駆動回路２０１２をリセット駆動に遷移させる。

リセット判定部２０４０は、経過時間測定回路２０４１、検知能変化量推定回路２０４２、及び、リセット判定回路２０４３を含み構成されている。

経過時間測定回路２０４１は、撮影部１０１が放射線検知待機を開始した時刻からの経過時間を測定して取得する。

検知能変化量推定回路２０４２は、記憶部１０２からの放射線検知能の時間特性データ２０２２、経過時間取得部１０３からの経過時間、及び、撮影部パラメータ取得部１０４からの撮影パラメータに基づいて、放射線検知能変化量を推定する。

リセット判定回路２０４３は、検知能変化量推定部１０５により推定された放射線検知能変化量、及び、記憶部１０２からの放射線検知能の閾値２０２１に基づいて、放射線検知待機状態をリセットするか否かを判定する。そして、リセット判定回路２０４３は、判定結果を制御部２０３０に出力する。

画像処理部２０５０は、オフセット補正処理回路２０５１、感度補正処理回路２０５２、周波数処理回路２０５３、階調処理回路２０５４、欠陥補正処理回路２０５５、ＣＰＵ２０５６、ＲＡＭ２０５７、及び、ＲＯＭ２０５８を含み構成されている。

オフセット補正処理回路２０５１は、撮影部２０１０で取得された放射線画像データ及び暗画像データを受け取り、暗画像データに基づいて放射線画像データのオフセット補正処理を行う。

感度補正処理回路２０５２は、撮影部２０１０からのキャリブレーション画像データ及び感度ばらつき補正データに基づいて、放射線画像データの感度補正処理を行う。ここで、感度ばらつき補正データとは、撮影部ごとの感度の固体ばらつきを示すデータであり、例えば、機種ごとに設定された感度目標値に対する各撮影部の感度の比で表わされる。この感度ばらつき補正データは、例えば工場出荷時に撮影部ごとに測定され、専用の記憶領域に記憶される。

周波数処理回路２０５３は、放射線画像データに対して、周波数強調処理やノイズ抑制処理などの周波数処理を行う。

階調処理回路２０５４は、撮影時の線量情報及び被写体の部位情報等に基づいて、放射線画像データに対して階調処理を行う。

欠陥補正処理回路２０５５は、予め取得された欠陥データに基づいて、放射線画像データに対して欠陥補正を行う。この際、欠陥データは、例えば工場出荷時に撮影ごとに測定され、専用の記憶領域に記憶される。

ＣＰＵ２０５６は、例えば、ＲＯＭ２０５８に記憶されたプログラムやデータや情報を用いて、画像処理部２０５０の動作を統括的に制御する。

ＲＡＭ２０５７は、ＲＯＭ２０５８からロードされたプログラムやデータや情報を一時的に記憶するエリアを備えるとともに、ＣＰＵ２０５６が各種の処理を行うために必要とするワークエリアを備える。

ＲＯＭ２０５８は、変更を必要としないプログラムや各種のデータや各種の情報等を格納している。

なお、画像処理部２０５０は、ＣＰＵ２０５６がソフトウェア（例えばＲＯＭ２０５８に記憶されたプログラム）を実行することにより、例えば２０５１〜２０５５の構成を実現する形態としてもよいし、ＧＰＵまたは専用の処理ボードで構成する形態でもよい。

ここで、図１に示す構成と、図２に示す構成との対応関係の一例について説明する。
図１における撮影部１０１は、図２における撮影部２０１０に対応する構成である。
図１における記憶部１０２は、図２における記憶部２０２０に対応する構成である。
図１における経過時間取得部１０３は、図２における経過時間測定回路２０４１に対応する構成である。
図１における撮影部パラメータ取得部１０４は、図２における撮影部パラメータ取得回路２０１１に対応する構成である。
図１における検知能変化量推定部１０５は、図２における検知能変化量推定回路２０４２に対応する構成である。
図１におけるリセット判定部１０６は、図２におけるリセット判定回路２０４３に対応する構成である。

次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１００の制御方法について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置の制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。この図３に示すフローチャートの説明においては、図２に示す構成を用いた説明を行う。

撮影部２０１０に電源が投入されると、ステップＳ３００において、撮影部２０１０は、放射線発生装置２１０からの放射線を検知するための待機状態（放射線検知待機状態）を開始する。この際、センサ２０１３にも同様に電源が投入される。そして、この場合、電源投入後、センサ２０１３の特性が安定するまで一定時間待ってもよい。

続いて、ステップＳ３０１において、制御部２０３０は、駆動回路２０１２に放射線検知待機駆動を開始させる。ここで、放射線検知待機駆動とは、センサ２０１３内の各撮像素子に対して逆バイアス電圧を印加して放射線信号が入射した場合に放射線信号の検知が可能となる状態で待機している駆動のことを指す。この放射線検知待機駆動を継続すると、センサ２０１３内に存在する静電容量に暗電流起因の電荷が蓄積していき、センサ２０１３内の各撮像素子に印加される正味のバイアス電圧が低下していく。これにより、放射線検知能が経時的に低下していく。

ステップＳ３０２において、まず、経過時間測定回路２０４１は、撮影部１０１が放射線検知待機を開始した時刻からの経過時間を測定し取得して、これを検知能変化量推定回路２０４２へ出力する。また、撮影部パラメータ取得回路２０１１は、撮影部パラメータを取得し、これを検知能変化量推定回路２０４２へ出力する。次いで、検知能変化量推定回路２０４２は、撮影部パラメータ取得回路２０１１から受け取った撮影部パラメータに基づいて記憶部２０２０に格納されている放射線検知能の時間特性データ２０２２から、適切なデータを選択する。

図４は、本発明の第１の実施形態を示し、放射線検知能の時間特性データの一例を示す模式図である。
放射線検知能の時間特性データ２０２２は、図４に示すような曲線で表現される、放射線検知待機開始からの経過時間と放射線検知能からなるルックアップテーブル（ＬＵＴ）である。この放射線検知能の時間特性データ２０２２は、予め、放射線検知待機開始からの経過時間、及び、センサ２０１３の内部温度やゲイン設定情報などの撮影部パラメータを変えて、放射線検知能測定を行うことで得られたものである。具体的に、図４には、センサ２０１３の内部温度ＴがＴ₁℃の場合の放射線検知能の時間特性データ２０２２が示されており、放射線検知待機開始からの経過時間ｔのとき放射線検知能がＳ_T1であることが示されている。

放射線検知能の時間特性データ２０２２は、撮影部パラメータによって異なる。例えば、放射線検知能の時間特性データ２０２２は、センサ２０１３の内部温度によって異なる。

図５は、本発明の第１の実施形態を示し、放射線検知能の時間特性データにおけるセンサの内部温度依存性の一例を示す模式図である。
例えば、センサ２０１３の内部温度が高い場合には、暗電流成分が増加することから、センサ２０１３内の静電容量への蓄積が早まり、その結果、放射線検知能の低下も早まることになる。このとき、放射線検知能の時間特性データ２０２２は、図５のＴ＝Ｔ₂に示すような曲線となる。
一方、例えば、センサ２０１３の内部温度が低い場合には、暗電流成分が減少することから、放射線検知能の低下は緩やかとなり、図５のＴ＝Ｔ₀に示すような曲線となる。
放射線検知能の変化量は、放射線検知待機開始時の放射線検知能を１としたときの比で表現される。なお、測定点の間のデータについては、直線による内挿などを用いて補完してもよいし、精度よく近似可能な場合には近似曲線によって補完してもよい。

次いで、検知能変化量推定回路２０４２は、前記選択した放射線検知能の時間特性データ２０２２と、経過時間測定回路２０４１から受け取った放射線検知待機開始からの経過時間とを用いて、放射線検知能変化量を推定する。そして、検知能変化量推定回路２０４２は、推定結果をリセット判定回路２０４３へ出力する。

続いて、ステップＳ３０３において、まず、リセット判定回路２０４３は、記憶部２０２０から放射線検知能の閾値２０２１を取得する。この放射線検知能の閾値２０２１は、被写体の体厚に係る撮影プロトコルごとに設定される。図６を用いて被写体の体厚ごとの放射線検知能の閾値２０２１について説明する。

図６は、本発明の第１の実施形態を示し、２種類の被写体の体厚Ｔｈ₁及びＴｈ₂（Ｔｈ₁＞Ｔｈ₂）に対する放射線検知能の閾値ＴＬ_Th1及びＴＬ_Th2（ＴＬ_Th1＞ＴＬ_Th2）、並びに、リセットまでの時間ｔ₁及びｔ₂（ｔ₁＜ｔ₂）を示す模式図である。
放射線検知信号は、放射線の照射の直後にセンサ２０１３に蓄積された電荷量に比例する。このため、放射線発生装置２１０からの放射線の出力が同じでも、被写体の体厚が大きい場合には、放射線検知の際に十分な放射線が被写体を透過せず、センサ２０１３への到達線量が少なくなる。図６において、同じ線量で撮影される場合には、被写体の体厚Ｔｈ₁の方が被写体の体厚Ｔｈ₂よりも体厚が大きいため、センサ２０１３に到達する放射線が減る。このため、確実な放射線検知のためには、より大きな放射線検知能の閾値ＴＬ_Th1を選択し、リセットまでの時間を短い時間（ｔ₁）する必要がある。

次いで、リセット判定回路２０４３は、ステップＳ３０２において推定された放射線検知能変化量を検知能変化量推定回路２０４２から受け取り、本ステップで取得した放射線検知能の閾値２０２１と比較する。具体的に、リセット判定回路２０４３は、ステップＳ３０２において推定された放射線検知能変化量が放射線検知能の閾値以上であるか否かを判断する。

ステップＳ３０３の判断の結果、ステップＳ３０２において推定された放射線検知能変化量が放射線検知能の閾値以上でない（即ち、閾値未満である）場合には（Ｓ３０３／ＮＯ）、ステップＳ３０４に遷移する。

ステップＳ３０４に遷移すると、制御部２０３０は、リセット判定回路２０４３からリセット判定（放射線検知待機状態をリセットする旨の判定）を受け取り、駆動回路２０１２にリセット駆動を実施させる。ここで、リセット駆動とは、センサ２０１３に印加されているバイアス電圧を変更し、センサ２０１３内の静電容量に蓄積された暗電流成分を放電させるような駆動である。これにより、暗電流起因の経時的な感度低下が解消され、放射線検知能が復元される。具体的に、例えば、制御部２０３０は、センサ２０１３の撮像素子に印加されるバイアス電圧を０Ｖとして、センサ２０１３の内部の静電容量に蓄積された暗電流成分の電荷を放電させて、放射線検知待機状態をリセットする制御を行う。リセット駆動を終了した後、ステップＳ３０１へ遷移し、放射線検知待機駆動を再開する。

一方、ステップＳ３０３の判断の結果、ステップＳ３０２において推定された放射線検知能変化量が放射線検知能の閾値以上である場合には（Ｓ３０３／ＹＥＳ）、駆動回路２０１２は放射線検知待機駆動を継続し、ステップＳ３０５に遷移する。

ステップＳ３０５に遷移すると、例えば撮影部２０１０は、放射線発生装置２１０から放射線が照射されてセンサ２０１３にて放射線（放射線信号）が検知されたか否かを判断する。

ステップＳ３０５の判断の結果、センサ２０１３にて放射線（放射線信号）が検知されていない場合には（Ｓ３０５／ＮＯ）、ステップＳ３０２に遷移し、駆動回路２０１２は放射線検知待機駆動の状態で、ステップＳ３０２以降の処理を再度行う。

一方、ステップＳ３０５の判断の結果、センサ２０１３にて放射線（放射線信号）が検知された場合には（Ｓ３０５／ＹＥＳ）、ステップＳ３０６に遷移する。

ステップＳ３０６に遷移すると、まず、撮影部２０１０は、撮影処理を行って、放射線画像データを生成し取得する。
この際、具体的に、駆動回路２０１２は、放射線検知待機駆動から、放射線信号の蓄積のための撮影駆動に切り替える。また、駆動回路２０１２は、その後、センサ２０１３に蓄積された電荷信号を読み出す駆動を順次実施し、読出回路２０１４によって放射線信号に基づく電荷信号を読み出すことにより、放射線画像データを取得する。
次いで、撮影部２０１０は、放射線画像データを取得した後、放射線画像データに存在する暗電流成分をオフセット補正するために放射線画像データと同じ蓄積時間にて放射線を照射せずに暗画像データを取得する。
そして、撮影部２０１０は、取得した放射線画像データと暗画像データ等を、画像処理部２０５０へ出力する。

続いて、ステップＳ３０７において、画像処理部２０５０は、撮影部２０１０から出力された放射線画像データに対して、各種の画像処理を行う。
具体的に、オフセット補正処理回路２０５１は、撮影部２０１０から受け取った放射線画像データ及び暗画像データをそれぞれ取得し、放射線画像データから暗画像データを減算することにより、オフセット補正処理を行う。
続いて、放射線画像データに対して、感度補正処理回路２０５２による感度補正処理、周波数処理回路２０５３による周波数処理、階調処理回路２０５４による階調処理、及び、欠陥補正処理回路２０５５による欠陥補正処理を行う。
その後、画像処理部２０５０は、画像処理を行った放射線画像データを画像表示装置２２０へ出力する。

続いて、ステップＳ３０８において、画像表示装置２２０は、画像処理部２０５０から受け取った画像処理後の放射線画像データに基づく放射線画像を表示する処理を行い、図３に示すフローチャートの処理を終了する。

本発明の実施形態では、放射線検知能の変化量を推定し（図３のＳ３０２）、当該推定された放射線検知能の変化量と放射線検知能の閾値とに基づいて撮影部の放射線検知待機状態をリセットするか否かを判定するようにしている（Ｓ３０３）。
かかる構成によれば、非同期撮影方法による撮影を行う際に、撮影部が放射線検知待機中に生じる暗電流に起因する経時的な放射線検知能の低下を推定することができるため、必要に応じて適宜回復する処理を行うことが可能となる。即ち、非同期撮影方法による撮影を行う際に、放射線検知能の低下を抑制することができる。これにより、既存の撮像素子の範囲内で且つ無効曝射を行うこと無く、被写体を透過した放射線を確実に検知することが可能となる。

［変形例］
例えば、リセット判定回路２０４３等において、撮影部２０１０が放射線検知待機状態のときに、図６に示すリセットまでの時間（リセットまでの残り時間）ｔ₁，ｔ₂を算出するようにしてもよい。この場合、リセットまでの時間（リセットまでの残り時間）を算出するリセット判定回路２０４３等は、算出手段を構成する。
そして、この場合、例えば、制御部２０３０等は、前記算出手段で算出されたリセットまでの時間（リセットまでの残り時間）を、例えば、画像表示装置２２０等の表示手段に表示する処理を行うようにしてもよい。この場合、前記算出手段で算出されたリセットまでの時間（リセットまでの残り時間）を表示する処理を行う制御部２０３０等は、表示処理手段を構成する。

また、上述した本発明の実施形態では、図２に示すように、撮影部パラメータ取得回路２０１１は、撮影部２０１０の内部に構成されているものであったが、例えば、撮影部２０１０の外部に構成されていてもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮影装置の機能構成は、図１に示した第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置の機能構成と概ね同様であるが、記憶部１０２は、第１の実施形態で示した情報に加えて、放射線検知能の照射時間特性データを有する。

ここで、放射線検知能の照射条件特性データの一例として、図７に放射線検知能の照射時間特性データを示した。この図７に示すデータ例は、放射線画像撮影装置が、照射時間が短いほど放射線検知に要求される画素値（撮影部表面線量）が大きく、放射線検知能が低くなる特性を持つ場合を示している。こうした特性は以下の経緯で生じる。

放射線検知用と画像信号用の信号線がそれぞれ独立な構成となっている場合、放射線が検知されるまでに撮影部１０１に照射された放射線信号は、放射線検知用の信号線を通り放射線検知に使用される。その結果、放射線検知後に蓄積される画像信号は、放射線検知に使用された放射線信号分だけ減少することになる。これは、図８に一例を示したような画像アーチファクトとして画像に現れる。この画像アーチファクトは、画質低下の原因になることから、許容値を設定し一定量以上の画像アーチファクトの発生を防止する必要がある。つまり、画像アーチファクトが許容値を超えない範囲で放射線を検知しなければならない。画像アーチファクトの量は、撮影部に照射された全放射線量と放射線検知に使用した放射線量との比となる。照射時間が短い場合は、短時間で全放射線量が照射されるため、放射線検知を短時間で終了させないと前記の線量比が大きくなり画像アーチファクトが大きくなる。そのため、照射時間が短い場合は、より高い放射線検知能が要求される。以上に述べたように、放射線の検知方式によっては、第１の実施形態で考慮した放射線検知能の経時的な低下に加えて、撮影条件による検知能の差異も考慮に入れなければならない。

撮影部パラメータ取得部１０４は、第１の実施形態で示した撮影パラメータに加え、照射条件（管電圧、管電流及び照射時間）を取得する。これは、ユーザーが撮影プロトコルを選択したタイミングで取得される。

また、本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮影装置のハードウェア構成は、図２に示した第１の実施形態に係る放射線画像撮影装置のハードウェア構成と概ね同様であるが、撮影部パラメータ取得回路２０１１は、第１の実施形態で示した撮影パラメータに加えて、照射条件を取得する。また、記憶部２０２０は、第１の実施形態で示した情報に加えて、放射線検知能の照射条件特性データを格納する。

次に、本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮影装置１００の制御方法について説明する。
本発明の第２の実施形態に係る放射線画像撮影装置の制御方法の処理手順は、第１の実施形態とほぼ同一であるので、その差分のみ図３を用いて説明する。また、この図３に示すフローチャートの説明においては、図２に示す構成を用いた説明を行う。

ステップＳ３０２までの処理は、第１の実施形態と同じである。
ステップＳ３０３において、ユーザーが撮影プロトコルを選択した時点で、まず、撮影部パラメータ取得回路２０１１は、照射条件を取得する。次いで、検知能変化量推定回路２０４２は、前記照射条件と記憶部２０２０に格納されている放射線検知能の照射時間特性データに基づいて、放射線検知能の減少係数を計算する。この減少係数は、例えば、放射線画像撮影装置が許可している撮影条件内で最も検知能が高い撮影条件を係数１として計算すればよい。
次いで、リセット判定回路２０４３は、記憶部２０２０から放射線検知能の閾値２０２１を取得し、さらに前記減少係数で除算して撮影条件による放射線検知能の変化も考慮に入れた放射線検知能の閾値を算出する。これ以降の処理は、第１の実施形態と同様である。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。
即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明に含まれる。

なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、または、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ 放射線画像撮影装置、２１０ 放射線発生装置、２２０ 画像表示装置、２０１０ 撮影部、２０１１ 撮影部パラメータ取得回路、２０１２ 駆動回路、２０１３ センサ、２０１４ 読出回路、２０２０ 記憶部、２０２１ 放射線検知能の閾値、２０２２ 放射線検知能の時間特性データ、２０３０ 制御部、２０４０ リセット判定部、２０４１ 経過時間測定回路、２０４２ 検知能変化量推定回路、２０４３ リセット判定回路、２０５０ 画像処理部、２０５１ オフセット補正処理回路、２０５２ 感度補正処理回路、２０５３ 周波数処理回路、２０５４ 階調処理回路、２０５５ 欠陥補正処理回路、２０５６ ＣＰＵ、２０５７ ＲＡＭ、２０５８ ＲＯＭ

Claims (10)

1. 複数の撮像素子を用いて被写体を透過した放射線を検知して当該放射線に基づく放射線画像を撮影する撮影手段を含む放射線画像撮影装置であって、
   前記撮影手段が前記放射線の検知の待機状態における放射線検知能の閾値および当該放射線検知能の時間特性データを記憶する記憶手段と、
   前記撮影手段が前記放射線の検知の待機を開始した時刻からの経過時間を測定する測定手段と、
   前記撮影手段による撮影処理に係るパラメータを取得する取得手段と、
   前記放射線検知能の時間特性データと、前記取得手段で取得されたパラメータと、前記測定手段で測定された経過時間とに基づいて、前記放射線検知能の変化量を推定する推定手段と、
   前記推定手段で推定された放射線検知能の変化量と、前記放射線検知能の閾値とに基づいて、前記撮影手段による前記放射線の検知の待機状態をリセットするか否かを判定する判定手段と
   を有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記判定手段は、前記推定手段で推定された放射線検知能の変化量が前記放射線検知能の閾値以上である場合に、前記撮影手段による前記放射線の検知の待機状態をリセットする旨の判定を行い、
   前記判定手段で前記リセットする旨の判定がなされた場合に、前記撮影手段による前記放射線の検知の待機状態をリセットする制御を行う制御手段を更に有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装置。
3. 前記取得手段は、前記パラメータとして、前記撮影手段の内部温度を取得するものであり、
   前記記憶手段は、前記内部温度ごとの前記放射線検知能の時間特性データを記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線画像撮影装置。
4. 前記取得手段は、前記パラメータとして、前記撮影手段による撮影処理におけるゲイン設定情報を取得するものであり、
   前記記憶手段は、前記ゲイン設定情報ごとの前記放射線検知能の時間特性データを記憶することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記放射線検知能の閾値は、撮影プロトコルごとに設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
6. 前記記憶手段は、撮影条件ごとに異なる複数の放射線検知能の閾値を記憶することを特徴とする請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
7. 前記撮影プロトコルは、前記被写体の体厚によって選択されることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
8. 前記撮影手段が前記放射線の検知の待機状態のときに、前記リセットまでの（残り）時間を算出する算出手段と、
   前記算出手段で算出された前記リセットまでの時間を表示する処理を行う表示処理手段と
   を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
9. 前記制御手段は、前記撮像素子に印加されるバイアス電圧を０Ｖとして、前記撮影手段の内部の静電容量に蓄積された暗電流成分の電荷を放電させて、前記リセットする制御を行うこと特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
10. 複数の撮像素子を用いて被写体を透過した放射線を検知して当該放射線に基づく放射線画像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段が前記放射線の検知の待機状態における放射線検知能の閾値および当該放射線検知能の時間特性データを記憶する記憶手段とを含む放射線画像撮影装置の制御方法であって、
    前記撮影手段が前記放射線の検知の待機を開始した時刻からの経過時間を測定する測定ステップと、
    前記撮影手段による撮影処理に係るパラメータを取得する取得ステップと、
    前記放射線検知能の時間特性データと、前記取得ステップで取得されたパラメータと、前記測定ステップで測定された経過時間とに基づいて、前記放射線検知能の変化量を推定する推定ステップと、
    前記推定ステップで推定された放射線検知能の変化量と、前記放射線検知能の閾値とに基づいて、前記撮影手段による前記放射線の検知の待機状態をリセットするか否かを判定する判定ステップと
    を有することを特徴とする放射線画像撮影装置の制御方法。

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