JP2018091689A - 放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影装置の制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
被写体を透過した放射線を電荷に変換する放射線検出部を備え、バッテリからの電力供給が可能な放射線撮影装置であって、
外部電源からの電力供給の有無を判定する判定手段と、
前記放射線検出部の駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記外部電源からの電力供給がある場合に、前記放射線撮影装置の温度を保持するための温度一定化駆動を実施する第1のモードで前記放射線検出部の駆動を制御し、前記外部電源から電力が供給されておらず前記バッテリから電力が供給されている場合に、前記温度一定化駆動を実施しない第2のモードで前記放射線検出部の駆動を制御することを特徴とする。
<概要>
第1実施形態では、外部電源から電力が供給されている場合には温度一定化駆動を実施し、外部電源から電力が供給されておらず内部バッテリから電力が供給されている場合には温度一定化駆動を実施しない制御について説明する。
図1を参照しながら、本実施形態に係る放射線撮影システムの構成例を説明する。
図1に示されるように、放射線画像検出器100は、放射線検出部107と、装置制御部108と、通信部109と、バッテリ110と、電源部111とを有する。バッテリ110は放射線画像検出器100に着脱可能であってもよい。電源部111は、有線コネクタ112が接続されている場合、中継装置105によって商用電源(不図示)から変換された直流電源の電圧を変換し、放射線検出部107と、装置制御部108と、通信部109とへ電力を供給する。また必要に応じて、バッテリ110の充電を行う。なお、クレードルを用いてバッテリ110の充電を行ってもよい。有線コネクタ112が未接続の場合、電源部111は、バッテリ110から供給される電圧を変換し、放射線検出部107と、装置制御部108と、通信部109とへ電力を供給する。
続いて、図2を参照して、本実施形態に係る放射線画像検出器100が有する放射線検出部107および装置制御部108のハードウェア構成例を説明する。なお、図2には放射線検出部107および装置制御部108の構成のみを図示している。
次に、図3は、動画フレームレートが異なる2つの駆動シーケンスの例を示す。第1の動画フレームレート(フレーム間の時間がT1)におけるシーケンスとして、フレーム301と、撮影同期信号302と、放射線照射303と、センサ駆動状態304と、消費電力305とが示されている。また、第2の動画フレームレート(フレーム間の時間がT1よりも長いT2)におけるシーケンスとして、フレーム306と、撮影同期信号307と、放射線照射308と、センサ駆動状態309と、消費電力310とが示されている。
これに対して、図4は、本実施形態に係る温度変動を防ぐための駆動を行った場合の、動画フレームレートが異なる2つの駆動シーケンスを示す。第1の動画フレームレート(フレーム間の時間がT1)におけるシーケンスとして、フレーム401と、撮影同期信号402と、放射線照射403と、センサ駆動状態404と、消費電力405とが示されている。また、第2の動画フレームレート(フレーム間の時間がT1よりも長いT2)におけるシーケンスとして、フレーム406と、撮影同期信号407と、放射線照射408と、センサ駆動状態409と、消費電力410とが示されている。
本実施形態では、放射線画像検出器100への電力供給が、有線コネクタ112を通じて外部から行われるか、バッテリ110によって内部で行われるかによって温度一定化駆動の使用を制御する。図5に、本実施形態に係る電源部111の構成例を示す。電源部111は、電源監視回路501と、昇圧回路502と、充放電制御回路503と、DC/DCコンバータ504、505、506とを備える。
続いて、図6に、本実施形態に係る装置制御部108が有する機能概略と通信部109の構成の一例を示す。装置制御部108の内部のFPGA208は、機能モジュールとして、駆動制御部601と、画像取得制御部604と、画像処理部605と、電源監視受信部606と、通信制御部607とを有する。通信部109は、有線送受信回路608と、無線送受信回路609とを含む。
図7は、外部から電力が供給される場合の動画シーケンスと、バッテリから電力が供給される場合の動画シーケンスとを示す。外部から電力が供給される場合の動画シーケンスとして、フレーム701と、撮影同期信号702と、放射線照射703と、センサ駆動状態704と、消費電力705とが示されている。また、バッテリ110から電力が供給される場合の動画駆動シーケンスとして、フレーム706と、撮影同期信号707と、放射線照射708と、センサ駆動状態709と、消費電力710とが示されている。
図8は、本実施形態に係る放射線画像検出器100が実施する処理の手順を示すフローチャートである。放射線画像検出器100の電源がONにされる(S801)。装置制御部108は、電源部111の電源監視回路501から出力された外部供給有無信号507を確認し、外部からの電力供給の有無を判定する(S802)。外部から電力が供給されている場合、S803へ進む。一方、外部から電力が供給されていない場合、すなわち、放射線画像検出器100のバッテリ110で動作している場合、S804へ進む。
<概要>
第2実施形態では、静止画像取得時において、外部電源から電力が供給される場合には静止画撮影を行わない待機中(撮影待機状態)でも温度一定化駆動を実施し、外部電源から電力が供給されていない場合には、待機中に温度一定化駆動を実施しない制御について説明する。
図9は、本実施形態に係る静止画像取得時の駆動シーケンスである。放射線撮影システムの構成は第1実施形態と同様である。外部から電力が供給される場合の静止画シーケンスとして、撮影要求901と、放射線照射902と、センサ駆動状態903と、消費電力904とが示されている。また、バッテリ110から電力が供給される場合の静止画シーケンスとして、撮影要求905と、放射線照射906と、センサ駆動状態907と、消費電力908とが示されている。
図10は、本実施形態に係る放射線画像検出器100が実施する処理の手順を示すフローチャートである。放射線画像検出器100の電源がONにされる(S1001)。装置制御部108は、電源部111の電源監視回路501から出力された外部供給有無信号507を確認し、外部からの電力供給の有無を判定する(S1002)。外部から電力が供給されている場合、S1003へ進む。一方、外部から電力が供給されていない場合、すなわち、放射線画像検出器100のバッテリ110で動作している場合、S1004へ進む。
<概要>
第3実施形態では、放射線検出部の温度を監視し、当該温度変化(温度勾配)に応じて温度一定化駆動を実施する時間的な割合を変更する制御について説明する。
図11は、本実施形態に係る放射線画像検出器の構成例を示す。放射線撮影システムの構成は第1実施形態と同様である。但し、本実施形態に係る放射線画像検出器100は、図1の構成に加えて、放射線検出部107の温度を検出する温度センサ1101をさらに備えている。また、本実施形態に係る装置制御部108が備える温度制御部603は、電源監視受信部606で受信した外部供給有無信号507に応じて温度一定化駆動の切り替えを行う。さらに、温度センサ1001による検出結果である放射線検出部107の温度の変化を監視する。そして、装置制御部108は、放射線検出部107の温度の変化に基づいて温度一定化駆動の切り替えをさらに制御する。
図12は、本実施形態に係る動画シーケンスの一例を示す。温度センサ1101により放射線検出部107の温度を監視し、温度勾配に応じて、温度一定化駆動の実施割合を変更する。温度が低下する場合には、消費電力を増やすため、温度一定化駆動の実施割合を増やす。反対に、温度が上昇する場合には、消費電力を減らすため、温度一定化駆動の実施割合を減少させる。
<概要>
第4実施形態では、外部電源によるバッテリ充電を行いながら温度一定化駆動を実施する場合に、バッテリ充電に起因した消費電力の増加分による温度上昇を考慮して温度一定化駆動の実施割合を調整する制御について説明する。
図14は、本実施形態に係る動画シーケンスの一例を示す。放射線撮影システムの構成、放射線画像検出器100の構成は第3実施形態と同様である。1401は、外部電源からの電力供給がある場合の動画駆動に関するセンサ状態と消費電力との関係を示す。1402は、外部電源からの電力供給があり、バッテリ充電と動画駆動とを行う場合に関するセンサ状態と消費電力との関係を示す。1403は、本実施形態に係るバッテリ充電駆動におけるセンサ状態と消費電力との関係を示す。1402に示されるように、外部電源から供給される電力によりバッテリ充電を行う場合、充電に応じた消費電力の分だけ全体の消費電力が増加し、ひいては温度上昇につながる。そこで、本実施形態では、1403に示されるように、充電に応じて増加した消費電力の分を削減すべく、温度一定化駆動の実施割合を減少させる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (14)
- 被写体を透過した放射線を電荷に変換する放射線検出部を備え、バッテリからの電力供給が可能な放射線撮影装置であって、
外部電源からの電力供給の有無を判定する判定手段と、
前記放射線検出部の駆動を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記外部電源からの電力供給がある場合に、前記放射線撮影装置の温度を保持するための温度一定化駆動を実施する第1のモードで前記放射線検出部の駆動を制御し、前記外部電源から電力が供給されておらず前記バッテリから電力が供給されている場合に、前記温度一定化駆動を実施しない第2のモードで前記放射線検出部の駆動を制御することを特徴とする放射線撮影装置。 - 前記放射線検出部は、蓄積された電荷に基づくアナログ信号をデジタル信号に変換し、当該デジタル信号を前記放射線検出部の外へ送信する動作を行う信号処理部を有し、
前記制御手段は、前記放射線検出部の電荷蓄積中において、前記信号処理部に前記動作を行わせることで、前記温度一定化駆動を実施することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮影装置。 - 動画を撮影する際に、前記制御手段は、前記外部電源からの電力供給がある場合に前記第1のモードで前記放射線検出部の駆動を制御し、前記外部電源から電力が供給されておらず前記バッテリから電力が供給されている場合に前記第2のモードで前記放射線検出部の駆動を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の放射線撮影装置。
- 撮影待機状態において、前記制御手段は、前記外部電源からの電力供給がある場合に前記第1のモードで前記放射線検出部の駆動を制御し、前記外部電源から電力が供給されておらず前記バッテリから電力が供給されている場合に前記第2のモードで前記放射線検出部の駆動を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記放射線撮影装置の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御手段は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記温度一定化駆動の実施を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。 - 前記制御手段は、前記温度センサの検出結果に基づいて温度勾配を算出し、当該温度勾配に応じて前記温度一定化駆動の実施を制御することを特徴とする請求項5に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御手段は、前記温度勾配が正の値である場合、前記温度一定化駆動の実施割合を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項6に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御手段は、前記正の値が大きいほど、前記温度一定化駆動の実施割合を大きく減少させる制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御手段は、前記温度勾配が負の値である場合、前記温度一定化駆動の実施割合を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項6乃至8の何れか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御手段は、前記負の値の絶対値が大きいほど、前記温度一定化駆動の実施割合を大きく増加させる制御を行うことを特徴とする請求項9に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御手段は、前記外部電源からの電力供給により前記バッテリの充電が行われている場合、前記バッテリの充電に伴う消費電力の増加分を削減するように、前記温度一定化駆動の割合を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の放射線撮影装置。
- 請求項1乃至11の何れか1項に記載の放射線撮影装置と、
前記放射線撮影装置へ照射する放射線を発生させる放射線発生装置と、
前記放射線撮影装置と放射線発生装置とを制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。 - 被写体を透過した放射線を電荷に変換する放射線検出部を備え、バッテリからの電力供給が可能な放射線撮影装置の制御方法であって、
外部電源からの電力供給の有無を判定する判定工程と、
前記外部電源からの電力供給がある場合に、前記放射線撮影装置の温度を保持するための温度一定化駆動を実施する第1のモードで前記放射線撮影装置の駆動を制御する第1の制御工程と、
前記外部電源から電力が供給されておらず前記バッテリから電力が供給されている場合に、前記温度一定化駆動を実施しない第2のモードで前記放射線検出部の駆動を制御する第2の制御工程と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至11の何れか1項に記載の放射線撮影装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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