JP2018192024A - 放射線画像撮影システム - Google Patents
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Abstract
Description
二次元状に配列された複数の放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行う放射線画像撮影装置と、
被写体を介して前記放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置と、
を備え、被写体に放射線を複数回照射して動画撮影を行う放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置に外部同期信号を送信し、前記放射線発生装置に照射要求信号を送信することで、前記放射線画像撮影装置と前記放射線発生装置との同期制御を行う制御ユニットを備え、
前記放射線画像撮影装置は、
制御モードを、当該放射線画像撮影装置内で発信される内部同期信号に従って処理を行う内部同期モードと、前記制御ユニットから送信される前記外部同期信号に従って処理を行う外部同期モードとの間で切り替え可能に構成されており、
前記制御ユニットから送信されてくる前記外部同期信号、又は前記放射線発生装置の曝射スイッチの押下により発生した曝射スイッチ押下信号を受信すると、前記制御モードを前記内部同期モードから前記外部同期モードに切り替えるとともに、
前記制御ユニットからの前記外部同期信号の送信が開始された直後の所定のフレーム数の各フレームについては読み出した前記画像データを読み捨てることを特徴とする。
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について簡単に説明する。なお、以下では、後述する図3に示すように、放射線画像撮影装置1が可搬型(カセッテ型等ともいう。)に構成されている場合について説明するが、例えば、放射線画像撮影装置1と撮影台のカセッテホルダー(図3の41参照)とが一体的に形成された専用機型の放射線画像撮影装置として構成することも可能である。
本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、後述する制御ユニット60から外部同期信号soutを受信すると(図13に示したように外部同期信号soutの立下りに同期して)画像データDの読み出し処理ROを開始し、画像データDの読み出し処理ROを終了すると電荷蓄積状態Iに移行するようになっている。具体的には、放射線画像撮影装置1は、画像データDの読み出し処理ROの際には、図2に示すように、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して各TFT8を順次オン状態にして、前述したように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ROを行う。この画像データDの読み出し処理ROで1フレーム分の画像データD(すなわち1枚のフレーム画像に対応する画像データD)が読み出される。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム100について説明する。なお、以下では、動態撮影等の動画撮影が立位で行われる場合について説明するが、動画撮影が臥位や座位等で行われる場合についても同様に説明され、本発明は、動画撮影が臥位や座位等で行われる場合にも適用される。放射線画像撮影システム100は、図3に示すように、放射線画像撮影装置1と、放射線発生装置50と、制御ユニット60と、コンソール70とを備えている。
以下、本実施形態に係る放射線画像撮影システム100における具体的な処理について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影システム100の作用についてもあわせて説明する。
本実施形態では、放射線技師等の撮影者は、放射線発生装置50のジェネレーター53を直接操作したりコンソール70上で操作する等して、ジェネレーター53に対して管電圧や管電流、照射時間(或いはmAs値)等を設定する。
しかし、前述したように、放射線画像撮影装置1の制御モードを上記のように内部同期モードから外部同期モードに切り替えた後すぐに放射線発生装置50から放射線を照射して動画撮影を開始すると、動画撮影の開始直後の数フレーム分のフレーム画像で、画像データDが小さい値になったり大きな値になったりする場合があることが分かってきた。
そこで、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、上記のように、制御ユニット60から送信されてくる外部同期信号soutを受信すると制御モードを内部同期モードから外部同期モードに切り替えるが、その際、制御ユニット60からの外部同期信号soutの送信が開始された直後の所定のフレーム数の各フレーム(すなわち上記のように読み出される画像データDの値が小さくなったり大きくなったりする各フレーム)については、読み出した画像データDを読み捨てるようになっている。
前述した画像データDを読み捨てる所定のフレーム数は、例えば、以下のようにして予め決まったフレーム数として設定しておくことが可能である。すなわち、予め、放射線画像撮影装置1内で内部同期信号sinを発信するタイミングを種々変えたり、制御ユニット60で発信させる外部同期信号soutの発信タイミングを種々変化させる等して、各場合について図7に示したような実験結果をそれぞれ得る。
一方、この場合、制御ユニット60は、前述したように、放射線画像撮影装置1への外部同期信号soutの送信を開始すると、すぐに放射線発生装置50のジェネレーター53への照射要求信号sreの送信を開始して、放射線発生装置50から放射線画像撮影装置1への放射線の照射を開始させるように構成することが可能である。なお、以下の構成例では説明を省略するが、以下の構成例においても、同様に、制御ユニット60は放射線画像撮影装置1への外部同期信号soutの送信を開始すると、すぐに放射線発生装置50のジェネレーター53への照射要求信号sreの送信を開始するように構成することが可能である。
また、制御ユニット60は、放射線画像撮影装置1への外部同期信号soutの送信を開始した後、所定の期間が経過してから放射線発生装置50のジェネレーター53への照射要求信号sreの送信を開始するように構成することも可能である。その際、この所定の期間は、上記の予め設定された所定のフレーム数に、1フレームに要する時間(すなわち1フレームでの画像データDの読み出し処理と電荷蓄積状態Iに要する時間)を乗じて算出した時間(以下、待ち時間という。)とすることができる。
また、上記のように、放射線画像撮影装置1の制御モードを外部同期モードに切り替えた直後に小さくなったり大きくなったりした画像データDの値が元の値に戻るまでのフレーム数(すなわち上記の所定のフレーム数)は、制御モードの切り替え時の電荷蓄積状態I(図8(A)のAや図8(B)のB参照)の継続時間ΔTに依存して変化する。
例えば、放射線画像撮影装置1の制御モードの切り替え時の電荷蓄積状態I(図8(A)のAや図8(B)のB参照)の継続時間ΔTと、画像データDを読み捨てる上記の所定のフレーム数Nとの関係を種々変化させて予め割り出す。その際、この関係は、例えば、図10(A)に示すような連続関数(continuous functions)として割り出してもよく、また、図10(B)に示すような階段関数(step function)として割り出しておいてもよい。
一方、制御ユニット60は、放射線画像撮影装置1が制御ユニット60からの外部同期信号soutを受信して制御モードを外部同期モードに切り替えた直後の所定のフレーム数Nの各フレームについて読み出した画像データDを読み捨てている間は、放射線発生装置50から放射線画像撮影装置1に放射線を照射させないように構成することが可能である。
また、上記の構成例2−1のように、放射線画像撮影装置1が画像データDを読み捨てる所定のフレーム数Nを割り出すように構成する代わりに、制御ユニット60が画像データDを読み捨てる所定のフレーム数Nを割り出すように構成することも可能である。この場合、上記の放射線画像撮影装置1の制御モードの切り替え時の電荷蓄積状態Iの継続時間ΔTと画像データDを読み捨てる上記の所定のフレーム数Nとの関係(すなわち図10(A)、(B)に示した関数等)は、制御ユニット60が有している。
一方、上記の構成例2−1や構成例2−2では、放射線画像撮影装置1が制御モードを内部同期モードから外部同期モードに切り替えた時点での電荷蓄積状態Iの継続時間ΔTに基づいて画像データDを読み捨てる所定のフレーム数Nを割り出すように構成する場合について説明したが、その際、所定のフレーム数Nは、制御モードの切り替え時に変化した画像データDの値(図7参照)が元の値に戻るまでのフレーム数として割り出した。
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100によれば、放射線画像撮影装置1を用いて動画撮影を行う場合、放射線画像撮影装置1が制御ユニット60からの外部同期信号soutや曝射スイッチ押下信号を受信して制御モードを内部同期モードから外部同期モードに切り替えた直後の所定のフレーム数Nの各フレームについては読み出した画像データDを読み捨てるように構成した。
7 放射線検出素子
50 放射線発生装置
60 制御ユニット
100 放射線画像撮影システム
D 画像データ
H 被写体
I 電荷蓄積状態
N 所定のフレーム数
RO 画像データの読み出し処理
s 開始信号
sin 内部同期信号
sout 外部同期信号
sre 照射要求信号
ΔT 電荷蓄積状態の継続時間
Claims (5)
- 二次元状に配列された複数の放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を行う放射線画像撮影装置と、
被写体を介して前記放射線画像撮影装置に放射線を照射する放射線発生装置と、
を備え、被写体に放射線を複数回照射して動画撮影を行う放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線画像撮影装置に外部同期信号を送信し、前記放射線発生装置に照射要求信号を送信することで、前記放射線画像撮影装置と前記放射線発生装置との同期制御を行う制御ユニットを備え、
前記放射線画像撮影装置は、
制御モードを、当該放射線画像撮影装置内で発信される内部同期信号に従って処理を行う内部同期モードと、前記制御ユニットから送信される前記外部同期信号に従って処理を行う外部同期モードとの間で切り替え可能に構成されており、
前記制御ユニットから送信されてくる前記外部同期信号、又は前記放射線発生装置の曝射スイッチの押下により発生した曝射スイッチ押下信号を受信すると、前記制御モードを前記内部同期モードから前記外部同期モードに切り替えるとともに、
前記制御ユニットからの前記外部同期信号の送信が開始された直後の所定のフレーム数の各フレームについては読み出した前記画像データを読み捨てることを特徴とする放射線画像撮影システム。 - 前記放射線画像撮影装置は、
前記内部同期信号又は前記外部同期信号に従って前記画像データの読み出し処理を開始し、当該画像データの読み出し処理を終了すると電荷蓄積状態に移行するように構成されており、
前記制御モードの切り替えの際、前記内部同期信号に従って行った前記画像データの読み出し処理が終了して前記電荷蓄積状態に移行してから、前記外部同期信号に従って前記画像データの読み出し処理を開始するまでの前記電荷蓄積状態の継続時間を計測して前記制御ユニットに送信し、
前記制御ユニットは、受信した前記継続時間に応じて前記所定のフレーム数を割り出す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。 - 前記放射線画像撮影装置は、
前記内部同期信号又は前記外部同期信号に従って前記画像データの読み出し処理を開始し、当該画像データの読み出し処理を終了すると電荷蓄積状態に移行するように構成されており、
前記制御モードの切り替えの際、前記内部同期信号に従って行った前記画像データの読み出し処理が終了して前記電荷蓄積状態に移行してから、前記外部同期信号に従って前記画像データの読み出し処理を開始するまでの前記電荷蓄積状態の継続時間を計測し、
計測した前記継続時間に応じて前記所定のフレーム数を割り出す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。 - 前記制御ユニットは、前記放射線画像撮影装置への前記外部同期信号の送信を開始してから前記所定のフレーム数の各フレームが経過した後、前記放射線発生装置への前記照射要求信号の送信を開始して前記放射線発生装置から前記放射線画像撮影装置への放射線の照射を開始させることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の放射線画像撮影システム。
- 前記放射線画像撮影装置は、前記制御ユニットからの前記外部同期信号の送信が開始される前後の前記各フレームでそれぞれ読み出した前記画像データの値に基づいて前記制御ユニットに開始信号を送信し、
前記制御ユニットは、前記放射線画像撮影装置から前記開始信号を受信すると、前記放射線発生装置への前記照射要求信号の送信を開始して前記放射線発生装置から前記放射線画像撮影装置への放射線の照射を開始させる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。
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- 2017-05-18 JP JP2017098599A patent/JP2018192024A/ja active Pending
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