JP2017196009A - 放射線撮影装置及び放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線源の放射線照射時間と放射線撮影装置の電荷蓄積時間のずれによる不都合を抑制する放射線撮影装置を提供する。【解決手段】放射線撮影システム１００におけるＦＰＤカセッテ３の制御部によれば、予め調整用にキャリブレーションを行って、放射線源２により照射された放射線に応じた電荷を複数の放射線検出素子の少なくとも一部に蓄積して読み出すことにより放射線源２により照射された放射線の波形情報を取得し、取得した波形情報に基づいて、被写体の複数のフレーム画像を生成する際の制御条件を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線撮影装置及び放射線撮影システムに関する。

近年、放射線源から照射され被写体を透過した放射線に応じた電荷を蓄積する放射線検出素子が二次元状に配列され、放射線検出素子内に蓄積された電荷を読み出して画像データを生成する可搬型の放射線撮影装置（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）を用いた放射線撮影システムが知られている。このような放射線撮影システムでは、放射線撮影装置における電荷蓄積時間（以下、蓄積時間と呼ぶ）に放射線源による放射線照射が行われるように、放射線源において放射線が照射されている時間（放射線照射時間と呼ぶ）と放射線撮影装置における蓄積時間との間で同期をとる必要がある。

しかしながら、放射線撮影装置と放射線源を制御する放射線制御装置との間の通信を無線通信にした場合、そのリアルタイム性に問題があるため、パルス状の放射線を所定時間間隔で照射（パルス照射）して複数のフレーム画像を取得する動画撮影時に、放射線照射毎に放射線制御装置と放射線撮影装置との間で同期通信を行うのでは同期が取れない場合がある。

そこで、例えば、特許文献１には、撮影指示を行う放射線制御装置としてのコンソールに時間を計時する計時部を設けるとともに、ＦＰＤを内蔵した電子カセッテに、コンソールの計時部と同期させた時間を計時する計時部を設けて各々計時させるようにし、コンソールで予め定められた曝射開始時間となった場合に放射線源から放射線を所定時間照射させ、電子カセッテで前記曝射開始時間から前記所定時間経過した後にＦＰＤに蓄積した電荷を読み出して放射線画像を示す画像データを生成する技術が記載されている。

特開２０１０−８１９６０号公報

しかしながら、特許文献１においては、放射線源から出力される放射線の出力特性は考慮されていない。そのため、例えば、放射線源から出力される放射線の波形にゆらぎが発生して蓄積時間内に放射線照射が完了しない場合、蓄積時間外に照射された放射線の影響により画像が劣化してしまうという問題がある。また、蓄積時間に対して放射線源から出力される放射線の波形周期が短い場合には、無駄に撮影時間が長くなってしまうという問題がある。

本発明の課題は、放射線源の放射線照射時間と放射線撮影装置の電荷蓄積時間のずれによる不都合を抑制することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
放射線量に応じた電荷を蓄積する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
放射線源によりパルス照射され被写体を透過した放射線量に応じた電荷の前記放射線検出素子による蓄積及び前記蓄積された電荷の前記放射線検出素子からの読み出しを制御して前記被写体の複数のフレーム画像を生成する制御部と、を備える可搬型の放射線撮影装置であって、
前記制御部は、予め調整用に前記放射線源により照射された放射線に応じた電荷を前記複数の放射線検出素子の少なくとも一部に蓄積して読み出すことにより前記放射線源により照射された放射線の波形情報を取得し、取得した波形情報に基づいて、前記被写体の複数のフレーム画像を生成する際の制御条件を調整する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において
前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線検出素子による電荷蓄積時間を調整する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において
前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線源による放射線照射時間を特定し、特定した放射線照射時間に対して前記電荷蓄積時間が長い場合、前記放射線照射時間に合わせて前記電荷蓄積時間を短縮する。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において
前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線源による放射線照射時間を特定し、特定した放射線照射時間に対して前記電荷蓄積時間が短い場合、前記放射線照射時間に合わせて前記電荷蓄積時間を延長する。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において
前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線検出素子の複数ラインのうち、前記被写体の複数のフレーム画像の生成時における電荷読み出し時に放射線が照射されるラインを特定し、当該特定したラインに対する画像補正係数を調整し、前記被写体の複数のフレーム画像のうち２フレーム目以降に生成される画像データについては、当該画像データから一つ前のフレーム画像の画像データの前記特定されたラインに前記画像補正係数をかけた画像データを減算する。

請求項６に記載の発明の放射線撮影システムは、
パルス照射が可能な放射線源と、請求項１〜５の何れか一項に記載の放射線撮影装置と、を備える。

本発明によれば、放射線源の放射線照射時間と放射線撮影装置の電荷蓄積時間のずれによる不都合を抑制することができる。

放射線撮影システムの全体構成例を示す図である。 放射線制御装置の機能的構成を示すブロック図である。 ＦＰＤカセッテの機能的構成を示すブロック図である。 （ａ）は、第１の実施形態におけるキャリブレーション時のＦＰＤカセッテの動作、読み出し電荷量、放射線管電圧の例を示す図、（ｂ）は、第１の実施形態における撮影時のＦＰＤカセッテの動作、放射線管電圧の例を示す図である。 （ａ）は、第２の実施形態におけるキャリブレーション時のＦＰＤカセッテの動作、読み出し電荷量、放射線管電圧の例を示す図、（ｂ）は、第２の実施形態における撮影時のＦＰＤカセッテの動作、放射線管電圧の例を示す図である。 画像補正係数の一例を示す図である。

＜第１の実施形態＞
（放射線撮影システム１００の構成）
まず、本発明に係る第１の実施形態の構成について説明する。
図１に、本実施形態における放射線撮影システム１００の全体構成例を示す。
放射線撮影システム１００は、例えば、移動が困難な患者の放射線撮影のための回診用のシステムであり、放射線制御装置１と、放射線源２と、ＦＰＤ（Flat Panel Detector
）カセッテ３と、を備えて構成されている。放射線制御装置１は、車輪を有し、移動可能な回診車として構成されている。

放射線撮影システム１００は、図１に示すように、手術室、集中治療室や病室Ｒｃ等に持ち込まれ、ＦＰＤカセッテ３を、例えばベッドＢに寝ている被写体ＨとベッドＢとの間もしくは、図示しないベッドＢの被写体Ｈとは反対面に設けられた挿入口に差し込む等した状態で、放射線源２から放射線を照射して、被写体Ｈの動画撮影を行うシステムである。本実施形態において、動画撮影とは、１回の撮影操作（曝射スイッチ１０２ａの操作）に応じて、被写体Ｈに対しＸ線等の放射線をパルス状にして所定時間間隔で繰り返し照射（パルス照射）して動画像を得ることをいう。動画撮影より得られた一連の画像を動画像と呼ぶ。また、動画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。

以下、放射線撮影システム１００を構成する各装置について説明する。
放射線制御装置１は、入力された放射線照射条件に基づいて放射線源２を制御して放射線を照射させる装置であり、図２に示すように、制御部１０１、操作部１０２、表示部１０３、記憶部１０４、駆動部１０５、無線通信部１０６、水晶発振子１０７等を備えて構成されている。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部１０１のＣＰＵは、操作部１０２の操作に応じて、記憶部１０４に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、放射線制御装置１の各部の動作を制御する。

操作部１０２は、表示部１０３の表面を覆うように透明電極を格子状に配置したタッチパネル等を有し、手指やタッチペン等で押下された位置を検出し、その位置情報を操作情報として制御部１０１に出力する。
また、操作部１０２は、撮影実施者が放射線の曝射を指示するための曝射スイッチ１０２ａを備える。曝射スイッチ１０２ａは、２段階スイッチとなっている。

表示部１０３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニタにより構成され、制御部１０１から入力される表示信号の指示に従って表示を行う。

記憶部１０４は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成される。記憶部１０４は、制御部１０１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター、或いは処理結果等のデータを記憶する。

駆動部１０５は、放射線源２の管球駆動を行う回路である。駆動部１０５と放射線源２とはケーブルを介して接続されている。
無線通信部１０６は、アンテナ１０８を備え、ＦＰＤカセッテ３等の外部機器と無線通信を行う。
水晶発振子１０７は、圧電効果により発振する素子であり、その発振数は制御部１０１のＣＰＵに入力される。制御部１０１は、水晶発振子１０７から入力される発振数に基づいて、時刻を計時する。

放射線源２は、パルス照射が可能であり、放射線制御装置１の制御に従って、被写体Ｈに対し放射線（Ｘ線）を照射する。

ＦＰＤカセッテ３は、動画撮影対応の可搬型の放射線撮影装置である。以下、ＦＰＤカセッテ３は、シンチレーター等を備え、照射された放射線をシンチレーターで可視光等の他の波長の光に変換して放射線検出素子で画像データを得るいわゆる間接型として説明するが、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、いわゆる直接型としてもよい。

図３は、ＦＰＤカセッテ３の等価回路を表すブロック図である。図３に示すように、ＦＰＤカセッテ３には、図示しないセンサー基板上に複数の放射線検出素子７が二次元状（マトリクス状）に配列されている（検出部）。各放射線検出素子７は、照射された放射線の線量に応じた電荷を蓄積するようになっている。各放射線検出素子７には、バイアス線９が接続されており、バイアス線９は結線１０に接続されている。そして、結線１０はバイアス電源１４に接続されており、バイアス電源１４からバイアス線９等を介して各放射線検出素子７に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。

各放射線検出素子７には、薄膜トランジスター（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）８がスイッチ素子として接続されており、ＴＦＴ８は信号線６に接続されている。また、走査駆動部１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａから供給されたオン電圧とオフ電圧がゲートドライバー１５ｂで切り替えられて走査線５の各ラインＬ０〜Ｌｘに印加されるようになっている。そして、各ＴＦＴ８は、走査線５を介してオン電圧が印加されるとオン状態になって、放射線検出素子７内に蓄積された電荷を信号線６に放出させ、また、走査線５を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になって、放射線検出素子７と信号線６との導通を遮断して、放射線検出素子７内で発生した電荷を放射線検出素子７内に蓄積させるようになっている。各放射線検出素子７及びこれに接続されたＴＦＴ８は、ピクセル（画素）を構成している。

読み出しＩＣ１６内には複数の読み出し回路１７が設けられており、読み出し回路１７にはそれぞれ信号線６が接続されている。そして、画像データの読み出し処理の際には、放射線検出素子７から電荷が放出されると、電荷は信号線６を介して読み出し回路１７に流れ込み、増幅回路１８では流れ込んだ電荷の量に応じた電圧値が出力される。そして、相関二重サンプリング回路（図３では「ＣＤＳ」と記載されている。）１９は、増幅回路１８から出力された電圧値をアナログ値の画像データとして読み出して下流側に出力する。そして、出力された画像データは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に順次変換され、記憶部２３に出力されて順次保存されるようになっている。

制御部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）等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。制御部２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー等で構成される記憶部２３が接続されており、また、アンテナ２９を介して放射線制御装置１等の外部機器と無線方式で通信を行う無線通信部３０が接続されている。放射線制御装置１とＦＰＤカセッテ３の通信は無線により行われるため、回診での撮影時に放射線制御装置１とＦＰＤカセッテ３をケーブル等で接続する必要がなく、利便性が良い。

また、制御部２２には、走査駆動部１５や読み出し回路１７、記憶部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内蔵電源２４等が接続されている。そして、制御部２２は、上記のように走査駆動部１５や読み出し回路１７等の動作を制御して、各放射線検出素子７に放射線量に応じた電荷を蓄積させたり、蓄積された電荷を信号線６に放出させ、放出された電荷を読み出し回路１７等で画像データとして読み出したりするようになっている。

更に、制御部２２には、水晶発振子２５が接続されている。水晶発振子２５は、圧電効果により発振する素子であり、その発振数は制御部２２のＣＰＵに入力される。制御部２２は、水晶発振子２５から入力される発振数に基づいて、時刻を計時する。放射線制御装置１とＦＰＤカセッテ３は時刻の同期がとられている。

なお、ＦＰＤカセッテ３は、放射線技師等の撮影実施者が持参してもよいが、ＦＰＤカセッテ３は比較的重く、落下すると壊れたり故障したりする可能性があるため、回診車としての放射線制御装置１に設けられたカセッテ用のポケット１１に挿入されて搬送できるようになっている。

（放射線撮影システム１００の動作）
次に、放射線撮影システム１００における動作について説明する。
本実施形態の放射線撮影システム１００においては、例えば、当該システムの設置時（施設導入時）等において、キャリブレーションが行われる。ここでいうキャリブレーションとは、予め調整用に放射線源２から照射された放射線に応じた電荷を複数の放射線検出素子７の少なくとも一部に蓄積して読み出すことによりＦＰＤカセッテ３において放射線源２から照射された放射線の波形情報を取得し、取得した波形情報に基づいて、ＦＰＤカセッテ３において被写体の複数のフレーム画像を生成する際の制御条件を調整することをいう。放射線の波形情報（放射線出力波形情報）は、放射線の波形を特定する情報であり、例えば、放射線検出素子７が読み出しを完了したタイミングから次に読み出すタイミングまでの間に放射線源２から照射された放射線量の積分値に比例する電荷量である。

図４（ａ）に、キャリブレーション時のＦＰＤカセッテ３の動作、読み出し電荷量、放射線管電圧を示す。図４（ａ）に示すように、キャリブレーション時において、放射線源２は、予め設定された放射線照射条件で放射線を照射する。ＦＰＤカセッテ３は、予め設定されたキャリブレーション時間、二次元状に配列された放射線検出素子７のうちの一部（ここでは、一ラインとする）における予め設定された短時間の電荷の蓄積及び読み出しを繰り返し、キャリブレーション時間に放射線源２から照射された放射線の波形情報を取得する。そして、取得された波形情報に基づいて、被写体の複数のフレーム画像を生成する際の制御条件を調整する。

以下、放射線撮影システム１００におけるキャリブレーションの流れについて詳細に説明する。
まず、撮影実施者は、操作部１０２を介して放射線制御装置１にキャリブレーションの実行を指示する。

次いで、撮影実施者は、曝射スイッチ１０２ａの第１段スイッチを押下する。放射線制御装置１の制御部１０１は、曝射スイッチ１０２ａの第１段スイッチが押下されると、放射線源２を起動させるとともに、無線通信部１０６によりアンテナ１０８を介してＦＰＤカセッテ３に起動信号及びキャリブレーション指示信号を送信する。ＦＰＤカセッテ３の制御部２２は、無線通信部３０により起動信号及びキャリブレーション指示信号を受信すると、走査駆動部１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から走査線５のキャリブレーションに使用する所定ライン（以下、所定ラインと呼ぶ）にオン電圧を印加させ、所定ラインの放射線検出素子７内に残存する電荷を信号線６に放出させる等して除去するリセット処理を行う。リセット処理が終了すると、制御部２２は、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の所定ラインにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行させる。また、それとともに無線通信部３０により放射線制御装置１にインターロック解除信号を送信する。

曝射スイッチ１０２ａの第２段スイッチが押下されると、放射線制御装置１の制御部１０１は、無線通信部１０６によりＦＰＤカセッテ３からのインターロック解除信号が受信されたか否かを判断し、受信されていないと判断した場合、インターロック解除信号の受信を待機する。インターロック解除信号を受信すると、制御部１０１は、無線通信部１０６によりＦＰＤカセッテ３に調整用の放射線照射開始時刻を通知する。そして、制御部１０１は、放射線照射開始時刻が到来すると、駆動部１０５により放射線源２に予め設定された放射線照射条件で放射線照射を行わせる。

ＦＰＤカセッテ３において、制御部２２は、放射線制御装置１から通知された放射線照射開始時刻が到来すると、所定時間間隔でゲートドライバー１５ｂから走査線５の所定ラインにオン電圧を印加させて所定ラインに蓄積された電荷の読み出し処理を行う。制御部２２は、図４（ａ）に示すように、所定のサンプリング時間の間、短時間の蓄積と所定ラインの読み出し処理を繰り返す。なお、サンプリング時間は、予め定められている蓄積時間（初期値）よりも長い期間であることが好ましい。サンプリング時間が経過すると、制御部２２は、所定時間間隔で読み出した電荷量の時間変化に基づいて、放射線源２の放射線出力波形情報を取得する。そして、取得した波形情報に基づいて、蓄積時間を調整する。

例えば、制御部２２は、放射線源２の放射線出力波形情報に基づいて、放射線源２による放射線照射時間（放射線照射開始時刻から放射線が検出されなくなるまでの時間）を特定し、図４（ａ）に示すように、特定した放射線照射時間に対して蓄積時間（初期値）が長い場合、図４（ｂ）に示すように、放射線照射時間に合わせて蓄積時間を短縮する。これにより、全体の撮影時間を短縮することができる。また、最大フレームレートの向上を図ることができる。一方、特定した放射線照射時間に対して蓄積時間（初期値）が短い場合、制御部２２は、放射線照射時間に合わせて蓄積時間を延長する。これにより、放射線照射が読み出し時間にかかってしまい、その余分な放射線照射により次のフレーム画像の画像が劣化してしまうことを防止することができる。

制御部２２は、調整後の蓄積時間を撮影時の蓄積時間として設定し、記憶部２３に記憶させる。

次に、放射線撮影システム１００における撮影の流れについて詳細に説明する。
まず、撮影実施者は、放射線照射条件の調整、被写体Ｈ、放射線源２、ＦＰＤカセッテ３のポジショニング等の撮影準備を行う。

撮影準備が完了すると、撮影実施者は、曝射スイッチ１０２ａの第１段スイッチを押下する。放射線制御装置１の制御部１０１は、曝射スイッチ１０２ａの第１段スイッチが押下されると、放射線源２を起動させるとともに、無線通信部１０６によりアンテナ１０８を介してＦＰＤカセッテ３に起動信号を送信する。ＦＰＤカセッテ３の制御部２２は、無線通信部３０により起動信号を受信すると、走査駆動部１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から走査線５の各ラインＬ０〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させ、放射線検出素子７内に残存する電荷を信号線６に放出させる等して放射線検出素子７内から除去するリセット処理を行う。リセット処理が終了すると、制御部２２は、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ０〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行させる。また、それとともに無線通信部３０により放射線制御装置１にインターロック解除信号を送信する。

曝射スイッチ１０２ａの第２段スイッチが押下されると、放射線制御装置１の制御部１０１は、無線通信部１０６によりＦＰＤカセッテ３からのインターロック解除信号が受信されたか否かを判断し、受信していないと判断した場合、インターロック解除信号の受信を待機する。インターロック解除信号を受信すると、制御部１０１は、各フレーム画像の放射線照射開始時刻を無線通信部１０６によりＦＰＤカセッテ３に送信する。放射線照射開始時刻が到来すると、制御部１０１は、駆動部１０５により放射線源２に放射線照射（パルス照射）を行わせる。

ＦＰＤカセッテ３において、無線通信部３０により放射線制御装置１から放射線照射開始時刻を受信すると、制御部２２は、放射線照射開始時刻を待機する。放射線照射開始時刻が到来すると、制御部２２は、放射線検出素子７に記憶部２３に設定されている蓄積時間、電荷の蓄積を行わせた後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ０〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて前述したようにフレーム画像の画像データの読み出し処理を行う。
制御部２２は、全てのフレーム画像に対する上述の蓄積及び読み出し処理を繰り返し実行し、被写体Ｈの動画像を構成する複数のフレーム画像を生成する。

このように、ＦＰＤカセッテ３の制御部２２は、キャリブレーションで取得した放射線源２の放射線出力波形情報に基づいて、蓄積時間を調整する。従って、例えば、キャリブレーションにおいて、図４（ａ）に示すように、放射線照射時間に対し蓄積時間（初期値）が長かった場合、放射線照射時間に合わせて短縮された蓄積時間が撮影時の蓄積時間として設定されるので、全体の撮影時間を短縮することができる。また、最大フレームレートの向上等を図ることができる。また、キャリブレーションにおいて、放射線照射時間に対して蓄積時間（初期値）が短かった場合、放射線照射時間に合わせて延長された蓄積時間が撮影時の蓄積時間として設定されるので、蓄積時間外の余分な放射線照射による画像の劣化を防止することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態においては、放射線撮影システム１００の設置時等に、予めキャリブレーションを行って放射線源２の放射線出力波形情報を取得し、取得した波形情報に基づいて、蓄積時間を調整する場合について説明した。第２の実施形態においては、放射線撮影システム１００の設置時等に、予めキャリブレーションを行って放射線源２の放射線出力波形情報を取得し、取得した波形情報に基づいて画像補正係数を調整し、撮影時には調整した画像補正係数でフレーム画像を補正する場合を例にとり説明する。

第２の実施形態における放射線撮影システムの構成は、第１の実施形態で説明した放射線撮影システム１００と同様であるので説明を援用する。また、キャリブレーションの流れについても、ＦＰＤカセッテ３の制御部２２において放射線源２の放射線出力波形情報を取得するまでの処理については第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。

キャリブレーションにおいて、放射線源２の放射線出力波形情報を取得すると、ＦＰＤカセッテ３の制御部２２は、取得した放射線出力波形情報に基づいて、画像補正係数を調整する。
具体的に、制御部２２は、取得した放射線出力波形情報に基づいて、キャリブレーションにおいて蓄積時間外の読み出しで検出された電荷量及びその電荷量が検出された時間を特定し、特定した電荷量及び時間に基づいて、撮影における電荷読み出し時に放射線照射が行われるライン及び照射される放射線に応じた電荷量を特定する。そして、特定されたライン及び電荷量に基づいて、各ラインの画像補正係数α（ｙ）を決定し、記憶部２３に記憶させる。

例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示す例では、キャリブレーションにより取得された放射線出力波形情報に基づいて、撮影時の電荷読み出し時に放射線照射が行われるラインがラインＬ０〜ラインＬ２であることが特定される。そして、キャリブレーションにおいて蓄積時間外に検出された電荷量に基づいて、各ラインＬ０〜Ｌｘの画像補正係数α（ｙ）が決定され、図６に示すように、ライン番号（ｙ）と、そのラインのキャリブレーション時の電荷量と、決定されたα（ｙ）が対応付けて記憶部２３に記憶される。

次に、第２の実施形態における撮影の流れについて詳細に説明する。
まず、撮影実施者は、放射線照射条件の調整、被写体Ｈ、放射線源２、ＦＰＤカセッテ３のポジショニング等の撮影準備を行う。

撮影準備が完了すると、撮影実施者は、曝射スイッチ１０２ａの第１段スイッチを押下する。放射線制御装置１の制御部１０１は、曝射スイッチ１０２ａの第１段スイッチが押下されると、放射線源２を起動させるとともに、無線通信部１０６によりアンテナ１０８を介してＦＰＤカセッテ３に起動信号を送信する。ＦＰＤカセッテ３の制御部２２は、無線通信部３０により起動信号を受信すると、走査駆動部１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から走査線５の各ラインＬ０〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させ、放射線検出素子７内に残存する電荷を信号線６に放出させる等して放射線検出素子７内から除去するリセット処理を行う。リセット処理が終了すると、制御部２２は、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ０〜Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行させる。また、それとともに無線通信部３０により放射線制御装置１にインターロック解除信号を送信する。

曝射スイッチ１０２ａの第２段スイッチが押下されると、放射線制御装置１の制御部１０１は、無線通信部１０６によりＦＰＤカセッテ３からのインターロック解除信号が受信されたか否かを判断し、受信されていないと判断した場合、インターロック解除信号の受信を待機する。インターロック解除信号を受信すると、制御部１０１は、各フレーム画像の放射線照射開始時刻を無線通信部１０６によりＦＰＤカセッテ３に送信する。放射線照射開始時刻が到来すると、制御部１０１は、駆動部１０５により放射線源２に放射線照射（パルス照射）を行わせる。

ＦＰＤカセッテ３において、無線通信部３０により放射線制御装置１からの放射線照射開始時刻を受信すると、制御部２２は、放射線照射開始時刻を待機する。放射線照射開始時刻が到来すると、制御部２２は、放射線検出素子７に蓄積時間だけ蓄積を行わせた後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ０〜Ｌｘにオン電圧を順次印加させて前述したようにフレーム画像の画像データの読み出し処理を行う。２フレーム目以降については、各ラインの画像データを読み出した後、以下の（式１）に示すように、一つ前のフレーム画像の画像データにキャリブレーションで決定された画像補正係数α（ｙ）をかけて読み出した画像データから減算する。
ｄout（ｘ，ｙ，ｔ）＝ｄin（ｘ，ｙ，ｔ）−α（ｙ）×ｄin（ｘ，ｙ，ｔ−１）
・・・（式１）
ここで、ｄout（ｘ，ｙ，ｔ）：時刻ｔでの座標（ｘ，ｙ）での補正後画像データ
ｄin（ｘ，ｙ，ｔ）：時刻ｔでの座標（ｘ，ｙ）での読み出し画像データ

なお、撮影時の電荷読み出し時に放射線照射が行われないラインについては、画像補正係数α（ｙ）は０であり、実質的に補正（減算）は行われない。

このように、蓄積時間より放射線照射時間が長く、読み出し時間に放射線照射が行われてしまう場合に、上記処理により、読み出し時に照射された放射線による画像劣化を抑制することができる。

以上説明したように、放射線撮影システム１００におけるＦＰＤカセッテ３の制御部２２によれば、予め調整用にキャリブレーションを行って、放射線源２により照射された放射線に応じた電荷を複数の放射線検出素子７の少なくとも一部に蓄積して読み出すことにより放射線源２により照射された放射線の波形情報を取得し、取得した波形情報に基づいて、被写体の複数のフレーム画像を生成する際の制御条件を調整する。
例えば、制御部２２は、キャリブレーションにより取得した波形情報に基づいて、放射線源２による放射線照射時間を特定し、特定した放射線照射時間に対して電荷蓄積時間が長い場合、放射線照射時間に合わせて電荷蓄積時間を短縮する。従って、放射線源２の放射線出力特性によって生じる放射線照射時間と電荷蓄積時間のずれによる不都合、例えば、撮影時間が無駄に長くなることを抑制することができる。
また、例えば、制御部２２は、キャリブレーションにより取得した波形情報に基づいて、放射線源２による放射線照射時間を特定し、特定した放射線照射時間に対して電荷蓄積時間が短い場合、放射線照射時間に合わせて電荷蓄積時間を延長する。従って、放射線源２の放射線出力特性によって生じる放射線照射時間と電荷蓄積時間のずれによる不都合、例えば、電荷読み出し時に放射線が照射されてしまうことによる画像劣化を抑制することができる。

また、例えば、制御部２２は、取得した波形情報に基づいて、放射線検出素子７の複数ラインのうち、被写体の複数のフレーム画像の生成時における電荷読み出し時に放射線が照射されるラインを特定し、当該特定したラインに対する画像補正係数を調整し、被写体の複数のフレーム画像のうち２フレーム目以降に生成される画像データについては、当該画像データから一つ前のフレーム画像の画像データの特定されたラインに画像補正係数をかけた画像データを減算する。従って、放射線源２の放射線出力特性によって生じる放射線照射時間と電荷蓄積時間のずれによる不都合、例えば、電荷読み出し時に放射線が照射されてしまうことによる画像劣化を抑制することができる。

なお、上記実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、キャリブレーション時に一ライン分の電荷の蓄積と読み出しを繰り返すこととしたが、これに限定されず、例えば、複数ラインとしてもよいし、複数ピクセルとしてもよい。

その他、放射線撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１００ 放射線撮影システム
１ 放射線制御装置
１０１ 制御部
１０２ 操作部
１０２ａ 曝射スイッチ
１０３ 表示部
１０４ 記憶部
１０５ 駆動部
１０６ 無線通信部
１０７ 水晶発振子
１０８ アンテナ
２ 放射線源
３ ＦＰＤカセッテ
５ 走査線
６ 信号線
７ 放射線検出素子
８ ＴＦＴ
９ バイアス線
１０ 結線
１４ バイアス電源
１５ 走査駆動部
１６ 読み出しＩＣ
１７ 読み出し回路
１８ 増幅回路
１９ 相関二重サンプリング回路
２０ Ａ／Ｄ変換器
２１ アナログマルチプレクサー
２２ 制御部
２３ 記憶部
２４ 内蔵電源
２５ 水晶発振子
２９ アンテナ
３０ 無線通信部

Claims (6)

1. 放射線量に応じた電荷を蓄積する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
   放射線源によりパルス照射され被写体を透過した放射線量に応じた電荷の前記放射線検出素子による蓄積及び前記蓄積された電荷の前記放射線検出素子からの読み出しを制御して前記被写体の複数のフレーム画像を生成する制御部と、を備える可搬型の放射線撮影装置であって、
   前記制御部は、予め調整用に前記放射線源により照射された放射線に応じた電荷を前記複数の放射線検出素子の少なくとも一部に蓄積して読み出すことにより前記放射線源により照射された放射線の波形情報を取得し、取得した波形情報に基づいて、前記被写体の複数のフレーム画像を生成する際の制御条件を調整する放射線撮影装置。
2. 前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線検出素子による電荷蓄積時間を調整する請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線源による放射線照射時間を特定し、特定した放射線照射時間に対して前記電荷蓄積時間が長い場合、前記放射線照射時間に合わせて前記電荷蓄積時間を短縮する請求項２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線源による放射線照射時間を特定し、特定した放射線照射時間に対して前記電荷蓄積時間が短い場合、前記放射線照射時間に合わせて前記電荷蓄積時間を延長する請求項２に記載の放射線撮影装置。
5. 前記制御部は、前記取得した波形情報に基づいて、前記放射線検出素子の複数ラインのうち、前記被写体の複数のフレーム画像の生成時における電荷読み出し時に放射線が照射されるラインを特定し、当該特定したラインに対する画像補正係数を調整し、前記被写体の複数のフレーム画像のうち２フレーム目以降に生成される画像データについては、当該画像データから一つ前のフレーム画像の画像データの前記特定されたラインに前記画像補正係数をかけた画像データを減算する請求項１に記載の放射線撮影装置。
6. パルス照射が可能な放射線源と、請求項１〜５の何れか一項に記載の放射線撮影装置と、を備える放射線撮影システム。

Images