JP2017094010A - 放射線撮像装置、制御装置、放射線撮像システム、および放射線撮像システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線撮像システムにおいて、通信経路に応じて適切に放射線の照射を制御するために有利な技術を提供する。【解決手段】放射線源１００３から照射された放射線を検出する放射線検出器１００１と、放射線検出器１００１と有線或いは無線で選択的に通信可能であり、且つ、放射線検出器１００１と放射線源１００３を制御する制御手段１００２と、を備えた放射線撮像システムにおいて、放射線検出器１００１の検出結果に基づいて、放射線検出器１００１への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する判定手段を備え、制御手段１００２は、判定手段の判定結果に基づいて、放射線源１００３を制御するとともに、判定手段は、選択されている通信形態が無線か有線かに応じて所定の判定基準を切り替えることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、放射線撮像装置、制御装置、放射線撮像システム、および放射線撮像システムの制御方法に関する。

Ｘ線等の放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる放射撮像装置として、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチと光電変換素子等の変換素子とを組み合わせた画素アレイを有するマトリクス基板を有する放射線撮像装置が実用化されている。放射線撮像装置は、生成した放射線画像を有線通信および無線通信によって制御装置に転送する。

近年、放射線撮像装置の多機能化が検討されている。その一つとして、放射線の照射をモニタする機能を内蔵することが検討されている。この機能によって、例えば、放射線源からの放射線の照射が開始されたタイミングの検知、放射線の照射を停止されるべきタイミングの検知、放射線の照射量または積算照射量の算出が可能になる。

特許文献１では、放射線の照射をモニタする画素を有する放射線撮像装置、放射線源、制御装置で構成される放射線撮像システムが開示されている。当該放射線撮像システムは、照射を停止すべきタイミングを検知すると、放射線撮像装置より制御装置へ無線通信により照射停止信号が送信される。

特開２０１３−１６２９６３号公報

しかしながら、特許文献１において、放射線撮像装置は照射停止信号を無線通信にて送信している。無線通信は有線通信と比較して、通信速度が遅く、ノイズなどの影響が及びやすく通信精度が不安定である。そのため、使用環境および通信環境に応じて、適切な照射量で放射線を停止できないおそれがあった。

そこで、本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、放射線撮像システムにおいて、通信経路に応じて適切に放射線の照射を制御するために有利な技術を提供する。

放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器と有線或いは無線で選択的に通信可能であり、且つ、前記放射線検出器と前記放射線源を制御する制御手段と、を備えた放射線撮像システムにおいて、前記放射線検出器の検出結果に基づいて、前記放射線検出器への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する判定手段を備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記放射線源を制御するとともに、前記判定手段は、選択されている通信形態が無線か有線かに応じて前記所定の判定基準を切り替えることを特徴とする。

放射線撮像システムにおいて、通信経路に応じて適切に放射線の照射を制御するために有利な技術を提供する。

第一の実施形態における放射線撮像システムを示す図である。 第一の実施形態における制御装置が授受する情報を示す図である。 第一の実施形態における放射線撮像装置の外観を示す図である。 第一の実施形態における放射線撮像装置の構成を示す図である。 第一の実施形態における通信手段と線量制御との関係を示す図である。 第一の実施形態における判定手段の処理を示す図である。 第二の実施形態における線量制御を示すフローチャートである。 第三の実施形態における線量制御を示すフローチャートである。 第四の実施形態における放射線撮像システムを示す図である。

（第一の実施形態）
図１を用いて、第一の実施形態における放射線撮像システムについて説明する。放射線撮像システム１０００は、例えば病院内での放射線画像の撮影時において使用される。放射線撮像システム１０００は、放射線撮像装置１００１、制御装置１００２、放射線源１００３、放射線発生装置１００４を有して構成される。

放射線撮像装置１００１は、放射線源から照射された被写体（患者または被験者）を透過した放射線に応じた放射線画像を生成する。放射線撮像装置１００１は、制御装置１００２へ、撮影した放射線画像を転送する。本実施形態において、放射線撮像装置１００１は、放射線源１００３から照射された放射線の到達線量を検出し、且つ検出した到達線量に基づいて放射線の照射を制御すべきか否かを所定の判定基準で判定する。さらに、放射線撮像装置１００１は、当該判定結果を制御装置１００２に有線あるいは無線通信にて送信し得る。

制御装置１００２は、放射線撮像装置１００１に対して、例えば撮影条件の設定、動作制御などを行う。更に、制御装置１００２は、放射線撮像装置１００１（放射線検出器１００）の検出結果に基づいて放射線発生装置１００４に対し放射線源１００３から照射する放射線の制御を行う。制御装置１００２は、外部との通信を行い、種々の情報を媒介する通信制御部１００２１と、放射線撮像システム１０００を統括制御する制御部１００２２とを備える。通信制御部１００２１は、放射線発生装置１００４、放射線撮像装置１００１と通信を行い得る。通信制御部１００２は、院内ＬＡＮ１００５を介して、他のシステムとの通信を行い得る。制御部１００２２は、通信制御部１００２１を経由して取得した情報から放射線撮像装置１００１と放射線発生装置１００４の状態を監視し、放射線源１００３からの放射線の照射を制御する。ここで、放射線撮像システム１０００において、通信制御部１００２１の配置はこれに限られるものではなく、制御装置１００２とは、別体の装置であってもよい。

制御装置１００２は、撮影条件の設定、動作制御、画像情報などの情報の入力、出力を可能とするため各種のデバイスを備える。入力デバイスは、例えば、キーボードなどの文字情報入力デバイスや、マウスやタッチパネルといったポインティングデバイス、ボタン、ダイヤル、ジョイスティック、タッチセンサ、タッチパッドなどを含む、ユーザの操作を受け付けるための入力デバイスである。出力デバイスは、ディスプレイやモニタ等からなる。

放射線発生装置１００４は、放射線源１００３から放射線を照射するように制御する。放射線発生装置１００４は、照射スイッチを有し、ユーザが照射スイッチを押すことにより、放射線源１００３から放射線を照射させる。放射線源１００３は、例えば放射線を発生させるために電子を高電圧で加速し、陽極に衝突させる放射線管とロータを有している。

次に、図２を用いて、放射線撮像システム１０００内で授受される各種情報について説明する。図２は、制御装置１００２と放射線撮像装置１００１および放射線発生装置１００４との間で授受される情報を示した図である。

制御装置１００２は、放射線撮像装置１００１との間で、撮影条件、動作制御信号、放射線画像、到達線量、線量制御の判定結果などの情報が授受される。制御装置１００２は、放射線発生装置１００４との間で、線量情報、照射制御信号などがやりとりされる。

ここで、線量情報は、放射線源１００３から照射される照射線量を示す。到達線量とは、放射線源１００３から照射される照射線量のうち、放射線検出器（図４における１００）へ到達した放射線量を示す。また、線量制御の判定結果とは、例えば、放射線源１００３からの照射を停止させるための照射停止信号と、放射線源１００３からの照射を継続させるための非照射停止信号の２つを少なくとも含む。

図３に、放射線撮像装置１００１の外観の例を示す。放射線撮像装置１００１は、放射線源から照射された放射線の到達線量を検出する放射線検出器（図４中１００）を有する。放射線撮像装置１００１は、筺体１０１１を有する。筺体１０１１は、少なくとも放射線検出器１００を内部に収容する。例えば、放射線撮像装置１００１は、可搬型の放射線撮像装置１００１である。

放射線撮像装置１００１は、電源ボタン１００７、バッテリ部１００８、コネクタ接続部１００９を備える。これら構成物は、筺体１０１１の側面に配置されうる。電源ボタン１００７は、放射線撮像装置１００１の各構成部へ電力供給の開始・停止の操作を外部から受け付ける機能を有する。電源ボタン１００７は例えば、押しボタン式のスイッチ、切り替えスイッチ、タッチパネルが用いられうる。

バッテリ部１００８は、バッテリに充電された所定の電圧を放射線撮像装置１００１の各構成部へ電力供給する。バッテリ部１００８は、着脱可能に構成されていてもよく、バッテリは充電器によって充電される。

放射線撮像装置１００１は、制御装置と有線或いは無線で通信可能に構成されている。放射線撮像装置１００１は、有線通信手段としてコネクタ接続部１００９を備える。さらに、放射線撮像装置１００１は、有線通信手段としてケーブル１０１０を備えていてもよい。放射線撮像装置１００１は、有線通信手段を介して制御装置１００２と情報の授受を行い得る。コネクタ接続部１００９は、放射線撮像装置１００１と制御装置１００２とをケーブル１０１０を使用して機械的、電気的に接続可能である。

制御装置１００２は、放射線撮像装置１００１と有線あるいは無線で選択的に通信し得る。ケーブル１０１０が、放射線撮像装置１００１と制御装置１００２とに接続されると、これらの間の通信経路が有線通信に自動で切り替わる。当該切り替え制御は、制御装置１００２が行う。なお、制御装置１００２は、通信経路を自動で切り替えずに、入力デバイスへの入力により有線通信と無線通信のいずれの通信経路で情報を取得するかを選択可能な構成にしてもよい。

図４では、本実施形態における放射線撮像装置１００１の構成を示す図である。放射線撮像装置１００１は、放射線検出器１００を有する。放射線検出器１００は、複数の行および複数の列を構成するように配列された複数の画素を有する。以下の説明では、放射線検出器１００における複数の画素が配置された領域を撮像領域とする。該複数の画素は、放射線画像の取得のための複数の撮像画素１０１と、放射線の検知のための検知画素１２１とを含む。撮像画素１０１は、放射線を電気信号に変換する第１変換素子１０２と、列信号線１０６と第１変換素子１０２との間に配置された第１スイッチ１０３とを含む。検知画素１２１は、放射線を電気信号に変換する第２変換素子１２２と、検知信号線１２５と第２変換素子１２２との間に配置された第２スイッチ１２３とを含む。

第１変換素子１０２および第２変換素子１２２は、放射線を光に変換するシンチレータおよび光を電気信号に変換する光電変換素子とで構成される。シンチレータは、一般的には、撮像領域を覆うようにシート状に形成され、複数の画素によって共有されうる。あるいは、第１変換素子１０２および第２変換素子１２２は、放射線を直接に光に変換する変換素子で構成されうる。

第１スイッチ１０３および第２スイッチ１２３は、例えば、非晶質シリコンまたは多結晶シリコン（好ましくは多結晶シリコン）などの半導体で活性領域が構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含みうる。

放射線撮像装置１００１は、複数の列信号線１０６および複数の駆動線１０４を有する。各列信号線１０６は、撮像領域における複数の列のうちの１つに対応する。各駆動線１０４は、撮像領域における複数の行のうちの１つに対応する。各駆動線１０４は、駆動用回路２２１によって駆動される。

第１変換素子１０２の第１電極は、第１スイッチ１０３の第１主電極に接続され、第１変換素子１０２の第２電極は、バイアス線１０８に接続される。ここで、１つのバイアス線１０８は、列方向に延びていて、列方向に配列された複数の変換素子１０２の第２電極に共通に接続される。バイアス線１０８は、電源回路２２６からバイアス電圧Ｖｓを受ける。１つの列を構成する複数の撮像画素１０１の第１スイッチ１０３の第２主電極は、１つの列信号線１０６に接続される。１つの行を構成する複数の撮像画素１０１の第１スイッチ１０３の制御電極は、１つの駆動線１０４に接続される。

複数の列信号線１０６は、読出し用回路２２２に接続される。ここで、読出し用回路２２２は、複数の検知部１３２と、マルチプレクサ１３４と、アナログーデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器）１３６とを含みうる。複数の列信号線１０６のそれぞれは、読出し用回路２２２の複数の検知部１３２のうち対応する検知部１３２に接続される。ここで、１つの列信号線１０６は、１つの検知部１３２に対応する。検知部１３２は、例えば、差動増幅器を含む。マルチプレクサ１３４は、複数の検知部１３２を所定の順番で選択し、選択した検知部１３２からの信号をＡＤ変換器１３６に供給する。ＡＤ変換器１３６は、供給された信号をデジタル信号に変換して出力する。

第２変換素子１２２の第１電極は、第２スイッチ１２３の第１主電極に接続され、第２変換素子１２２の第２電極は、バイアス線１０８に接続される。第２スイッチ１２３の第２主電極は、検知信号線１２５に電気的に接続される。第２スイッチ１２３の制御電極は、駆動線１２４に電気的に接続される。放射線撮像装置１００１は、複数の検知信号線１２５を有しうる。１つの検知信号線１２５には、１または複数の検知画素１２１が接続されうる。駆動線１２４は、駆動用回路２４１によって駆動される。１つの駆動線１２４には、１または複数の検知画素１２１が接続されうる。

検知信号線１２５は、読出し用回路２４２に接続される。ここで、読出し用回路２４２は、複数の検知部１４２と、マルチプレクサ１４４と、ＡＤ変換器１４６とを含みうる。複数の検知信号線１２５のそれぞれは、読出し用回路２４２の複数の検知部１４２のうち対応する検知部１４２に接続されうる。ここで、１つの検知信号線１２５は、１つの検知部１４２に対応する。検知部１４２は、例えば、差動増幅器を含む。マルチプレクサ１４４は、複数の検知部１４２を所定の順番で選択し、選択した検知部１４２からの信号をＡＤ変換器１４６に供給する。ＡＤ変換器１４６は、供給された信号をデジタル信号に変換して出力する。読出し用回路２４２（ＡＤ変換器１４６）の出力は、信号処理部２２４に供給され、信号処理部２２４によって処理される。信号処理部２２４は、読出し用回路２４２（ＡＤ変換器１４６）の出力に基づいて、放射線撮像装置１００１に対する放射線の照射を示す情報を出力する。具体的には、信号処理部２２４は、例えば、放射線撮像装置１００１に対する放射線の照射を検知したり、放射線の照射量および／または積算照射量を演算したりする。信号処理部２２４は、到達線量と予め定められた閾値（基準値）とに基づいて放射線源１０３の照射を制御すべきか否かを判定する。本実施形態において、信号処理部２２４は、判定手段として機能する。

制御用回路２２５は、駆動用回路２２１、読出し用回路２２２、駆動用回路２４１、読出し用回路２４２を統括制御する。制御用回路２２５は、信号処理部２２４からの情報に基づいて、駆動用回路２２１、２４１および読出し用回路２２２、２４２を制御する。制御用回路２２５は、信号処理部２２４からの情報に基づいて、例えば、露出（撮像画素１０１による照射された放射線に対応する電荷の蓄積）の開始および終了を制御する。

通信部２２７は、放射線検出器１００の検出結果を制御装置１００２へ通信する機能を有する。通信部２２７は有線通信手段と無線通信手段の２つの通信手段を有する。

制御装置１００２は、放射線撮像装置１００１と有線或いは無線で選択的に通信可能である。放射線撮像装置１００１と制御装置１００２との情報の授受は、通信制御部１００２１と２つの通信手段の少なくともいずれか一方で通信を行い得る。ここで、各通信手段の違いについて説明する。無線通信手段での通信は、有線通信と比較して放射線撮像装置１００１の可搬性に優れる。そのため、放射線撮像装置１００１は、一般撮影、長尺撮影、回診放射線撮影等の種々の撮影で用いることが可能である。

一方、無線通信手段での通信は、有線通信よりも通信速度が遅い。また、無線通信は有線通信と比較してノイズなどの影響が及びやすく通信精度が不安定である。そのため、放射線撮像システム１０００を使用するユーザは、２つの通信手段を選択可能であるため、それぞれの利点を考慮して線量制御を利用した放射線撮影を選択し得る。

有線通信手段は、情報伝達のための経路を構成する回路および上述したコネクタ部１００９等を含む。有線通信手段による情報の授受は、例えば所定の取り決めを持つ通信規格が用いられる。通信規格は、一例として、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、（登録商標）が用いられ得る。通信規格は、その他装置間で所定の取り決めをもつ独自の規格でもよい。

無線通信手段は、同様に情報伝達のための経路を構成する回路等を含む。例えば、通信用の回路などを備える回路基板とアンテナ（不図示）を含んで構成される。当該アンテナは無線電波の送受信を行う。無線通信手段は、一例としてアンテナを介して無線ＬＡＮに基づいたプロトコルの通信処理を行う。なお、無線通信手段は、無線通信における無線通信の周波数帯、規格や方式には特に限定無くＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近接無線やＵＷＢなどの方式を使用してもよい。また、無線通信手段は、複数の無線通信の方式を有し、複数の通信方式の中から選択して通信を行い得る。

ここで、放射線検出器１００の構成はこれに限られるものではない。すなわち、第一の放射線検出器とは異なる別体構成の第二の放射線検出器を更に有していてもよい。そして、第二の放射線検出器は、放射線源から照射された放射線の到達線量を検出し、積算照射量の演算に用いる。さらに、当該第二の放射線検出器は、放射線撮像装置１００１の筺体１０１０の外部に配置されていてもよい。第二の放射線検出器は、例えば、イオンチャンバであり得る。

次に、図５を用いて、本実施形態における放射線撮像システム１０００の線量制御動作について説明する。放射線撮像システム１０００は、有線通信手段および無線通信手段のいずれの通信手段が制御装置１００２に接続されているかに基づいて、判定手段の判定基準を決定する。

第一の実施形態では、図５に示すように放射線撮像装置１００１の通信部２２７と制御装置１００２の間の通信手段によって、線量制御の閾値を変更する。図５（Ａ）は、放射線撮像装置１００１と制御装置１００２の間が有線通信手段で通信される場合を示す。図５（Ｂ）、（Ｃ）は、放射線撮像装置１００１と制御装置１００２の間が無線通信手段で通信される場合を示す。図５（Ｂ）は、放射線撮像装置１００１と制御装置１００２の間の無線通信の環境が良好である場合を示す。図５（Ｃ）は、放射線撮像装置１００１の通信部２２７と制御装置１００２の間が無線通信の環境が良好でない場合を示す。

放射線撮像システム１０００において、信号処理部２２４は、到達線量に基づいて判定処理を行う。

図５（Ａ）では、制御装置１００２は、判定結果を実質的に遅延なく取得し、制御が可能である。しかしながら、図５（Ｂ）、（ｃ）では、制御装置１００２は、無線通信の通信遅延により判定結果を遅延なく取得し、制御できない場合があり得る。そのため、信号処理部２２４（判定手段）は、制御装置１００２と有線で通信する場合には、到達線量の積算値に基づいて判定をする。一方で、信号処理部２２４（判定手段）は、制御装置１００２と無線で通信する場合には、到達線量の積算値と制御装置１００２との無線通信の通信遅延時間とに基づいて判定を行う。

換言すると、信号処理部２２４（判定手段）は、有線通信と無線通信は通信速度の違いに基づいて、有線通信と無線通信かに応じて自動線量制御における照射停止判断の閾値を放射線撮像装置１００１内で別の値として保持している。そして、信号処理部２２４（判定手段）は、照射の停止をすべきか否かの判定を行う。また、放射線撮像装置１００１から制御装置１００２へ当該判定結果を送信する。なお、無線通信時の閾値は、通信強度、通信速度などの指標から予測される到達時間より決定される。

図６を用いて、無線通信時における信号処理部２２４（判定手段）の線量制御について具体的に説明する。例えば、図６に示すように、信号処理部２２４は、放射線撮像装置１００１の通信部２２７と制御装置１００２の間が有線通信時には自動線量制御のための閾値をＡとして保持している。また、放射線撮像装置１００１の通信部２２７と制御装置１００２の間が無線通信時には自動線量制御のための閾値はＡ―ｂ（ｂは０より大きい値である）として保持している。

信号処理部２２４は、有線通信時には到達線量の積算値が閾値Ａよりも小さい値であると判定した場合に、放射線撮像装置１００１は、制御装置１００２へ非照射停止信号を送信するか、あるいは信号を何も送信しない。信号処理部２２４は、到達線量の積算値が閾値Ａと同じか大きい値であると判定した場合に、制御装置１００２へ照射停止信号（判定結果）を送信する。当該照射停止信号の受信に応じて制御装置１００２は放射線発生装置１００４を介して放射線源１００３からの照射を停止させる。なお、この際、放射線撮像装置１００１は制御装置１００２へ到達線量の積算値などを同時に送信してもよい。

一方、無線通信時には、放射線撮像装置１００１と制御装置１００２との間の通信レートより、制御装置１００２内で送信遅延時間を予測して、例えばａ［ｕｓ］の予測遅延時間を放射線撮像装置１００１へ出力する。放射線撮像装置１００１と制御装置１００２との間の通信レートは、放射線撮像システム１０００の設置環境等に基づいて変化し得る。

通信レートが低下している場合には、遅延時間が増加し、放射線撮像装置１００１が、照射停止信号を送信したとしても送信に時間を要する場合がある。そのため、信号処理部２２４は、ａ［ｕｓ］の予測遅延時間を考慮して、無線通信時の閾値をＡ−ｂとし、有線通信時よりも低い閾値とする。信号処理部２２４は、送信遅延を予測して、実際の積算線量が有線通信時の閾値よりも小さくすることで、制御装置１００２は、適切なタイミングで放射線の照射を停止することができる。また、換言すると、信号処理部２２４は、有線通信時は、実際の積算線量が被写体にとって適切な線量になった場合に判定結果を出力しているともいえる。一方で、無線通信時には、信号処理部２２４は、被写体にとって適切な線量に到達するよりも前のタイミングで判定結果を出力しているとも言える。

このとき、放射線撮像装置１００１は、通信レートに対応する遅延時間のテーブルを予め制御装置１００２の内部で予め保持しておいてもよい。例えば通信レートが１００Ｍｂｐｓの際には１００［ｕｓ］の遅延が予測される。制御装置１００２は、遅延時間をａ［ｕｓ］として放射線撮像装置１００１へ送信する。遅延時間の示すデータテーブルとして、放射線撮像装置１００１が保持しておき、閾値の算出に使用しても良い。

また、放射線撮像装置１００１が、照射停止判断、照射停止信号を送信することを示しているが、制御装置１００２が判定手段を有して実施してもよい。 また、制御装置１００２は、無線通信時において、放射線撮像装置１００１の自動線量制御を禁止するように制御してもよい。図５（ｃ）に示すように、自動線量制御を禁止する旨を制御装置１００２上の表示デバイスに識別可能な形態で表示するように制御しても良い。以下、具体的に説明する。例えば、無線通信信号の強度を示すＲＳＳＩが、例えば−８０ｄＢｍ以下、またはＳＮＲが２０ｄＢ以下であることを一つの指標とする。ここで、ＲＳＳＩとＳＮＲの少なくともどちらか一方が閾値未満の場合には、制御装置１００２は無線通信環境が悪い期間であると判断する。制御装置１００２は、当該判断結果に基づいて放射線撮像装置１００１の自動線量制御を禁止し得る。なお、制御装置１００２は、当該禁止をせずとも、有線通信手段への変更を促すような表示を、制御装置１００２上の表示デバイスに表示するように制御しても良い。

また、制御装置１００２は、放射線撮像装置１００１と制御装置１００２間の有線通信と無線通信の設定をケーブル１０１０の着脱に応じて変更し得る。例えば、制御装置１００２にケーブル１０１０が接続された場合には、有線通信となる。そして、制御装置１００２にケーブル１０１０の接続されていない場合（外した場合）には無線通信に変更するように制御する。また、制御装置１００２は、ケーブルが装着されたか否かに関わらず入力デバイスよりユーザに通信手段を選択させるようにしても良い。制御装置１００２が通信形態を判定し、即座にその形態による通信手段にすることで、ユーザからは改めて設定し直すことなく、すぐに使用可能となる。また、例えば有線ケーブルを接続している場合にも無線通信で行いたい状況が発生する可能性も加味して、ユーザからの選択も可能としている。

以上、本実施形態の放射線撮影システムにおいて、通信経路に応じて適切に放射線の照射量を取得するために有利な技術を提供し得る
（第二の実施形態）
図７を用いて、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態では、有線通信手段および無線通信手段のいずれの通信手段が制御装置１００２に接続されているかに基づいて、放射線撮像装置１００１から送信する情報を変更する点が第一の実施形態と異なる。また、制御装置１００２が、放射線検出器１００の検出結果に基づいて判定を行う点で第一の実施形態と異なる。つまり、本実施形態において、制御装置１００２が、判定手段として機能する。図７は、第二の実施形態における線量制御を示すフローチャートである。以下、フローチャートを用いて具体的に説明する。

Ｓ１０２において、制御装置１００２は、有線通信と無線通信のいずれで放射線撮像装置１００１と通信するかを決定している。

まず、制御装置１００２と放射線撮像装置１００１の通信部２２７が有線通信を行う場合について説明する。Ｓ１０３にて、通信部２２７は、信号処理部２２４で検出した到達線量を、制御装置１００２に送信する。

Ｓ１０５にて、制御装置１００２が到達線量の積算値を算出し、Ｓ１０６にて積算値と閾値とを比較する。ここで、制御装置１００２は、積算値が閾値以上であると判定した場合には、Ｓ１０７における処理で放射線発生装置１００４へ照射停止信号を送信する。そして、照射停止信号に基づいて放射線発生装置１００４は、Ｓ１０８で放射線源１００３から放射線の照射を停止させる。

なお、通信部２２７は、有線通信時には到達線量を、アナログ信号で出力することが好ましい。アナログーデジタル変換が不要となるため処理が速くなる。また、到達線量をアナログ信号で出力することで、制御装置１００２側の接続ＩＦをイオンチャンバのＩＦと共通化することもできるため、制御装置１００２の構成を簡易にすることができる。

制御装置１００２と放射線撮像装置１００１が無線通信を行う場合について説明する。Ｓ１０４にて、信号処理部２２４は、放射線検出器１００で検出した到達線量と到達線量を検出した時間情報とを共にパケットとして一定間隔で制御装置１００２に送信する。制御装置１００２は、到達線量と当該時間情報を取得する。制御装置１００２は、例えば、無線通信の環境等に起因して一つのパケットの転送に失敗した場合であっても、その他のパケットに基づいて転送を失敗した情報を推定し積算線量を予測することができる。このため、制御装置１００２は、到達線量の積算値が、閾値に到達する時間を予測した上で照射停止の判定を行うことが可能とする。Ｓ１０７以降の処理については、有線通信時と同じである。制御装置１００２は、到達線量および到達線量を取得した時間情報の受信が成功あるいは失敗したことを示すレスポンス（ＡＣＫ）を返さないことが好ましい。制御装置１００２は、あるパケットの情報の取得を失敗してもその他の到達線量から予測することができるため、再送してもらわなくても予測できるため、処理を高速化できる。

以上、本実施形態において、通信方法の違いによる其々の有意なデータもしくは信号を使用して線量制御を行うことができる。そのため、通信経路の遅延時間や送信が失敗した場合であっても、過剰な照射を抑制し、且つ低線量での放射線撮影を実現可能とする。さらに、第二の実施形態では、制御装置１００２が、到達線量の積算値から放射線の照射を停止すべきか否かの判定を行っている。このため、イオンチャンバを用いる場合であっても撮像システムと制御装置側のＩＦを共用することができる。そのため、本システムの導入コストを抑えることができため、ユーザにとって有用である。

（第三の実施形態）
図８を用いて、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、放射線撮像装置１００１の通信部２２７と制御装置１００２の間の通信手段によって、通信部２２７から送信される判定結果の送信方法を変更する。図８は、第三の実施形態における線量制御を示すフローチャートである。以下、フローチャートを用いて具体的に説明する。

Ｓ２０２において、信号処理部２２４は、到達線量に基づいて到達線量の積算値を算出する。Ｓ２０３において、制御用回路２２５は、有線通信接続および無線通信接続のいずれで制御装置１００２と接続されているかを判断する。なお、当該判定は、制御装置１００２が行ってもよい。Ｓ２０４において、信号処理部２２４は、到達線量の積算値が閾値に達しているかを判定する。ここで、Ｓ２０３において、信号処理部２２４は、有線通信接続および無線通信接続のいずれで制御装置１００２と接続されているかに基づいて判定結果の送信方法が変更される。以下、当該判定結果の送信方法の違いを説明する。

まず、有線通信接続されている場合について説明する。Ｓ２０４において、制御用回路２２５は、到達線量の積算値が予め決められている閾値よりも小さい場合に、Ｓ２０６の処理を行い、到達線量の積算値が予め決められている閾値と同じか大きい場合に、Ｓ２０５の処理を行う。

Ｓ２０６において、制御用回路２２５は、制御装置１００２に対して非停止信号を常に送信する。一方、Ｓ２０５において、制御用回路２２５は、停止信号を制御装置１００２へ送信する。つまり、制御用回路２２５は、判定結果を示す２値の信号を送信する。

Ｓ２１０において、制御装置１００２は、当該判定結果に応じて放射線発生装置１００４へ照射停止信号を送信し、放射線源１００３からの放射線の照射を停止させる。有線接続時には、無線通信時よりも通信速度が速いため、Ｓ２０６の判定処理後の信号生成を行って停止信号を送信する方が確実であるため線量制御として好ましい。

次に、無線通信接続されている場合について説明する。Ｓ２０４において、制御用回路２２５は、到達線量の積算値が予め決められている閾値よりも小さい場合に、Ｓ２０８の処理を行い、到達線量の積算値が予め決められている閾値と同じが大きい場合に、Ｓ２０７の処理を行う。

Ｓ２０８において、制御用回路２２５は、制御装置１００２に対して、照射状態であることを示す信号（以下、照射信号）を送信しつづける。この場合、無線通信の通信方式は、電波、音、光等であり得る。

Ｓ２０７において、制御用回路２２５は、制御装置１００２に対して、通信（通知）を遮断する。ｓ２０９において、制御装置１００２は、無線通信が遮断されたことを判定する。制御装置１００２は、無線通信が遮断された場合に、閾値以上になったと終了通知と判断する。無線通信時においては有線通信時と異なり、Ｓ２０７の判定処理後に停止信号を生成せずに、通信を遮断している。このため、制御装置１００２は、無線通信された情報が「照射停止信号」であるか否かを読み取る処理が不要となり、応答制御の即応性を向上することができる。また、制御装置１００２は、通信障害等により「照射停止信号」の受信が行えなかった場合であっても停止することができる。制御装置１００２は、照射信号が途切れることで照射停止を行うため、通信障害に起因する被写体への過剰な被ばくを抑制することができる。

制御装置１００２は、有線通信時と同様にＳ２１０およびＳ２１１の処理を行い、放射線源１００３からの照射を停止させる。

有線通信手段と無線通信手段ともに、放射線撮像装置１００１内で到達線量の積算と積算値の閾値判定を行い、制御装置１００２へは照射停止信号もしくは非照射停止信号を示す信号を送信している。このため、制御装置１００２での処理時間を短くすることができ停止制御の即応性を向上することができる。

以上、第三の実施形態では、放射線撮像システムにおいて、到達線量の積算値と閾値との比較をよりリアルタイムな制御に実現可能となる。特に、放射線撮像装置と制御装置とが無線通信で接続されている場合に制御装置側への送信データも簡易的になることで、自動線量制御の即応性が高まり、より低線量化を実現可能となる。

（第四の実施形態）
図９を用いて、第四の実施形態について説明する。第四の実施形態では、放射線撮像装置９００１の通信部２２７と制御装置９００２の間の通信によって、放射線撮像装置９００１と制御装置９００２のいずれかで放射線源の照射を制御すべきか否かを判定するかを決定する。換言すると、制御装置９００２は、放射線検出器から到達線量と判定結果のいずれを取得するかを決定している。なお、特に説明しない箇所においては、第一の実施形態と同様の構成である。

図９（Ａ）は、第四の実施形態における、放射線撮像装置９００１と制御装置９００２との間が有線で通信される場合における放射線撮像システムを示す図である。図９（Ｂ）は、第四の実施形態における、放射線撮像装置９００１と制御装置９００２との間が無線で通信される場合における放射線撮像システムを示す図である。

放射線撮像システム９０００は、放射線撮像装置９００１、制御装置９００２、放射線源１００３、放射線発生装置１００４を有して構成される。

放射線撮像装置９００１は、第二の判定部９００３を有する。制御装置９００２は、第一の判定部９００４と決定部９００５を有する。

決定部９００５は、放射線撮像装置９００１の通信部２２７と制御装置９００２の間の通信手段によって、判定を行う主体を切り替える。具体的には、決定部９００５は、到達線量の積算値と閾値と判定処理を第一の判定部９００４で行わせるか、第二の判定部９００３で行わせるかを決定する。

決定部９００５は、放射線撮像装置９００１の通信部２２７と制御装置９００２の間が有線通信で接続されている場合に、決定部９００５は、第一の判定部９００４で判定処理を行わせる。この場合、放射線撮像装置９００１が到達線量を制御装置９００２に送信する。第一の判定部９００４は、取得した到達線量を積算し、照射停止判断を行い、放射線発生装置１００４に停止信号を送信する。

一方、決定部９００５は、放射線撮像装置９００１の通信部２２７と制御装置９００２の間が無線通信で接続されている場合に、決定部９００５は、第二の判定部９００３で判定処理を行わせる。この場合、第二の判定部９００３が、到達線量の積算値を算出し、閾値に達しているか否かをと判定する。放射線撮像装置９００１は、判定結果を制御装置９００２へ送信する。制御装置９００２は、当該判定結果に基づいて発生装置１００４へ照射停止信号を送信する。

なお、放射線撮像システム９０００は、放射線撮像装置９００１とは別体の到達線量の検出装置として、イオンチャンバ９００７を用いて撮影を行う場合もある。イオンチャンバ９００７は、制御装置９００２と接続は、有線通信のみで判定処理は行わず到達線量に基づいて信号を出力する。このため、イオンチャンバ９００７を用いて撮影を行う場合には、制御装置９００２が、照射停止判断を行い得る。このため、放射線撮像装置９００１とイオンチャンバのいずれを用いて線量制御を行う場合でも、制御装置９００２と放射線撮像装置９００１との間が有線通信で接続されている場合には、イオンチャンバと同じ接続ＩＦを用いることができる。

以上、第四の実施形態では、イオンチャンバを有するシステムであっても有線通信時および無線通信時において、低線量化を実現し得る。また、ユーザは、有線通信手段の通信の信頼性と無線通信手段の持ち運び可能な運用に則した制御方法が実現可能となる。

なお、各実施形態は、コンピュータや制御コンピュータがプログラム（コンピュータプログラム）を実行することによって実現することもできる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も実施例として適用することができる。また、上記のプログラムも実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体およびプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。

以上、実施形態に基づいて詳述してきたが、これらの特定の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明の範疇に含まれる。さらに、上述した実施形態は一実施の形態を示すものにすぎず、上述した実施形態から容易に想像可能な発明も本発明の範疇に含まれる。

１００１ 放射線撮像装置
１００２ 制御装置
１００３ 放射線源
１００２２ 制御部
１００３ 放射線源
１００ 放射線検出器
２２４ 信号処理部
２２７ 通信部

Claims (17)

1. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器と有線或いは無線で選択的に通信可能であり、且つ、前記放射線検出器と前記放射線源を制御する制御手段と、を備えた放射線撮像システムにおいて、
   前記放射線検出器の検出結果に基づいて、前記放射線検出器への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する判定手段を備え、
   前記制御手段は、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記放射線源を制御するとともに、前記判定手段は、選択されている通信形態が無線か有線かに応じて前記所定の判定基準を切り替えることを特徴とする放射線撮像システム。
2. 前記制御手段は、前記放射線検出器との間でケーブルが接続された場合には前記有線で通信し、前記放射線検出器との間で前記ケーブルが接続されていない場合には、前記無線で通信を行うように選択することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
3. 前記放射線検出器を内蔵する放射線撮像装置を更に有し、
   前記放射線撮像装置は、前記判定手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像システム。
4. 前記判定手段は、前記有線或るいは前記無線のうちいずれの通信手段が選択されているかに基づいて、前記所定の判定基準を変更することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像システム。
5. 前記判定手段は、前記有線での通信が選択されている場合には、到達線量の積算値に基づいて前記判定を行い、前記無線での通信が選択されている場合には、前記到達線量の積算値と前記無線通信の通信遅延時間とに基づいて判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像システム。
6. 前記制御手段は、前記無線での通信の環境が悪い場合には、前記無線での通信を禁止させ、前記禁止させる旨を識別可能な形態で通知させるように制御することを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像システム。
7. 前記制御手段は、前記判定手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像システム。
8. 前記判定手段は、前記有線或るいは前記無線のうちいずれの通信手段が選択されているかに基づいて、前記所定の判定基準を変更することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像システム。
9. 前記判定手段は、前記有線での通信が選択されている場合には、到達線量の積算値に基づいて前記判定を行い、前記無線での通信が選択されている場合には、前記到達線量の積算値と前記放射線検出器が放射線を算出した時間とに基づいて判定することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像システム。
10. 前記制御手段は、前記無線での通信が選択されている場合であって、前記放射線検出器に放射線の照射が継続されている期間に信号を受信するとともに、前記信号が停止された場合に前記放射線源を制御すべきと判定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
11. 前記放射線撮像装置は、筺体を有し、
    前記筺体は、前記放射線検出器を内部に収容していることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
12. 前記放射線検出器は、放射線画像を取得するための撮像画素と、前記到達線量を取得するための検知画素を含むことを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像システム。
13. 前記放射線撮像システムは、前記放射線源から照射された放射線を検出するイオンチャンバを更に備え、
    前記制御手段は、前記イオンチャンバと前記有線で通信可能であり、前記イオンチャンバが検出した放射線に基づいて前記放射線を制御することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
14. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器を有する放射線撮像装置と、該放射線撮像装置と有線或いは無線で選択的に通信可能であり、且つ、前記放射線撮像装置と前記放射線源を制御する制御手段と、を備えた放射線撮像システムにおいて、
    前記放射線撮像装置は、前記放射線検出器の検出結果に基づいて、前記放射線検出器への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する第一の判定手段を備え、
    前記制御手段は、前記放射線検出器の検出結果に基づいて、前記放射線検出器への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する第二の判定手段を備え、
    前記制御手段は、前記第一又は第二の判定手段の判定結果に基づいて、前記放射線源を制御するとともに、前記判定手段は、選択されている通信形態が無線か有線かに応じて前記判定をさせる判定手段を切り替えることを特徴とする放射線撮像システム。
15. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線検出器および前記放射線源を制御する制御手段と有線或いは無線で選択的に通信可能な放射線撮像装置において、
    前記放射線検出器の検出結果に基づいて、前記放射線検出器への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する判定手段を備え、
    前記判定手段は、選択されている通信形態が無線か有線かに応じて前記所定の判定基準を切り替えることを特徴とする放射線撮像装置。
16. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器と有線或いは無線で選択的に通信可能であり、且つ、前記放射線検出器と前記放射線源を制御する制御装置において、
    前記放射線検出器の検出結果に基づいて、前記放射線検出器への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する判定手段を備え、
    前記判定手段の判定結果に基づいて、前記放射線源を制御するとともに、前記判定手段は、選択されている通信形態が無線か有線かに応じて前記所定の判定基準を切り替えるように構成されていることを特徴とする制御装置。
17. 放射線源から照射された放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器と有線或いは無線で選択的に通信可能であり、且つ、前記放射線検出器と前記放射線源を制御する制御手段と、を備えた放射線撮像システムの制御方法において、
    前記放射線検出器の検出結果に基づいて、前記放射線検出器への到達線量が基準値に達したか否かを所定の判定基準で判定する判定工程と、
    選択されている通信形態が無線か有線かに応じて前記所定の判定基準を切り替える切り替え工程と、
    前記判定工程の判定結果に基づいて、前記放射線源を制御する工程とを有することを特徴とする放射線撮像システムの制御方法。

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