JP2019076219A - 放射線撮影システム、時刻同期方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線撮影システム内部で生成した情報に基づいた時刻の補正により、放射線撮影システムを構成する装置間の同期を図り、より高精度な撮影を行うこと。【解決手段】放射線撮影システムは、放射線を照射する放射線発生装置と、放射線発生装置による放射線の照射を制御する照射制御装置と、放射線を検出する検出部を有する放射線撮影装置と、を有する。放射線発生装置は、照射した放射線を検出する照射検出部と、放射線の照射時刻を記憶する照射計時部と、を備える。照射制御装置は、放射線発生装置に対して放射線の照射開始を指示する信号が出力された出力タイミングを、放射線の照射制御時刻として記憶する制御計時部と、放射線発生装置から送信された照射時刻と照射制御時刻との差分に基づいて制御計時部の時刻を補正する補正部と、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、放射線撮影システム、時刻同期方法、及びプログラムに関する。

従来、放射線発生装置から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線強度分布をデジタル化した放射線画像に画像処理を施し、鮮明な放射線画像を得る放射線撮影システムが製品化されている。

放射線撮影システムにおける撮影装置としては、放射線検出器に固体撮像素子を用いた装置が一般的である。電子シャッターを備えない固体撮像素子においては、電荷の読み出しやリセットの最中に撮像素子に光入射があると、撮影した画像を損なうため、放射線検出器側の固体撮像素子の動作タイミングと放射線発生装置側の放射線の照射タイミングとの同期をとりながら、放射線撮影システムは動作する。

特許文献１には、第１計時部を有する放射線源制御装置と、第２計時部を有する放射線画像撮影装置とを有するシステムにおいて、リセット終了と曝射開始時刻、蓄積終了と曝射終了等の動作時刻を、電波時計の標準電波に含まれる時刻情報、ＧＰＳや携帯電話の電波に含まれる時刻情報、テレビやラジオの時報等の時刻情報に基づいて、同期をとることが開示されている。

特開２０１０−８１９６０号公報

しかしながら、特許文献１のシステムでは、システムの外部から取得した時刻情報を基準にして、動作時刻の同期をとり、各計時部の時刻調整を行う。このため、外部から基準となる時刻情報を取得できない場合には、各計時部の時刻調整を行うことができず、放射線発生装置と放射線撮影装置との間で計時手段の時刻を補正することができない場合が生じ得る。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、放射線撮影システム内部で生成した情報に基づいた時刻の補正により、放射線撮影システムを構成する装置間の同期を図り、より高精度な撮影を行うことが可能な放射線撮影技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様による放射線撮影システムは、放射線を照射する放射線発生装置と、前記放射線発生装置による放射線の照射を制御する照射制御装置と、前記放射線を検出する検出部を有する放射線撮影装置と、を有する放射線撮影システムであって、
前記放射線発生装置は、
前記照射した放射線を検出する照射検出手段と、
前記放射線の照射時刻を記憶する照射計時手段と、を備え、
前記照射制御装置は、
前記放射線発生装置に対して前記放射線の照射開始を指示する信号が出力された出力タイミングを、前記放射線の照射制御時刻として記憶する制御計時手段と、
前記放射線発生装置から送信された照射時刻と前記照射制御時刻との差分に基づいて前記制御計時手段の時刻を補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮影システム内部で生成した情報に基づいた時刻の補正により、放射線撮影システムを構成する装置間の同期を図り、より高精度な撮影を行うことが可能になる。

第１実施形態に係る放射線撮影システムの概略構成例を示す図。 実施形態における処理の流れを説明する図。 図２のステップＳ３の時計あわせの処理の流れを説明する図。 第１実施形態の処理における装置間の動作タイミングを示す図。 第１実施形態における装置間の時刻情報の同期頻度の例を示す図。 第２実施形態の処理における装置間の動作タイミングを示す図。 検知用センサを別体で設けた放射線撮影装置の変形例を示す図。 放射線発生装置の具体的な構成例を示す図。 放射線発生装置の時刻を用いた時計あわせの処理を説明する図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。本明細書において、放射線は、Ｘ線に限らず、例えば、α線、β線、γ線、及び各種粒子線などであってもよい。以下、図を参照しながら実施形態に係る放射線撮影システムの構成について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る放射線撮影システムの概略構成例を示す図である。本実施形態に係る放射線撮影システム１００は、放射線を照射する放射線発生装置１１０と、放射線発生装置１１０による放射線の照射を制御する照射制御装置１２０と、放射線を検出する検出部１０７を有する放射線撮影装置１０１と、を有する。

ここで、放射線撮影装置１０１は、被写体１１２を透過した放射線に基づく放射線撮影を行って撮影画像である放射線画像を取得する装置である。また、放射線発生装置１１０は、照射制御装置１２０により照射制御に基づいて、被写体１１２に対して放射線を照射する装置である。また、システム制御装置１３０は、放射線撮影システム１００の全体的な動作を制御する装置であり、放射線画像データの画像処理、撮影画像の収集や表示に関する制御、撮影オーダーの受付や撮影情報の登録が可能な装置である。

システム制御装置１３０は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）等からなるネットワーク１４０に接続されている。また、ネットワーク１４０には、放射線情報システムであるＲＩＳ（Radiology Information System）１４１（ＲＩＳ端末）、画像保存通信システムであるＰＡＣＳ(Picture Archiving and Communication Systems)１４２（ＰＡＣＳ端末）、ビューワー端末１４３、およびプリンタ１４４が接続されている。

システム制御装置１３０は、ネットワーク１４０を介して、ＲＩＳ端末１４１、ＰＡＣＳ端末１４２と相互に通信可能であり、放射線画像の撮影オーダーや、例えば患者情報（被写体情報）を含んだ撮影情報、及び撮影画像データ自体のやりとりが可能である。

操作者は、システム制御装置１３０に接続された、不図示の操作装置および表示装置を用いて、撮影に必要な条件を設定することが可能であり、操作装置は、放射線を照射するための情報を出力することができる。照射制御装置１２０は、放射線発生装置による放射線の照射を制御する。操作装置から出力された情報は、照射制御装置１２０により処理され、曝射ボタン１１５の押下により、照射制御装置１２０の制御に基づいて、放射線発生装置１１０は放射線を放射する。

放射線発生装置１１０より放射された放射線１１１は、被写体１１２を透過した後、放射線撮影装置で撮影される。撮影された画像は、放射線撮影装置１０１からシステム制御装置１３０に転送された後、システム制御装置１３０が画像処理等を行う。システム制御装置１３０は、画像処理した画像を表示装置に表示させる表示制御を行ったり、画像処理した画像を、ネットワーク１４０を介して出力することが可能である。なお、システム制御装置１３０に接続する不図示の表示装置および操作装置は、システム制御装置１３０と一体の構成としてもよい。

照射制御装置１２０は、有線通信部１２１、時計１２２（内部時計）、照射パルス発生部１２３および時計１２２（内部時計）の時刻情報を補正する補正部１２４を有する。照射制御装置１２０は、有線通信部１２１を介した信号に基づいて、システム制御装置１３０によって制御され、照射パルス発生部１２３が時計１２２の時刻情報を基準にして生成した、放射線照射のタイミングを制御するための信号（照射制御信号）を放射線発生装置１１０に出力することが可能である。

曝射ボタン１１５は、例えば、ハンドスイッチ、フットスイッチや携帯端末のタッチスクリーンなどが使用され、静止画撮影や透視撮影の照射タイミングや照射期間の制御に使用される。

照射制御装置１２０の時計１２２は、放射線撮影装置１０１の駆動タイミングと、放射線発生装置１１０の放射線照射のタイミングとの同期を取るために用いられる。同期をとるために許容される誤差によって時計１２２の精度が決定される。静止画撮影に比べて高い同期精度が要求される透視撮影においては、例えば、放射線の照射パルス幅以下の精度で時刻情報を調整できる時計が使用可能である。より好ましくは、放射線撮影装置１０１の検出部１０７における電荷の蓄積時間と、放射線発生装置１１０からの放射線の照射時間との時間情報を用いて、（蓄積時間−照射時間）／２／１０以下の精度で時刻情報を調整できる時計であり、照射や蓄積のタイミングを高い精度で同期することが可能な時計が使用可能である。ここで、電荷の蓄積時間や放射線の照射時間に関する情報は、システム制御装置１３０を介して放射線撮影装置１０１及び照射制御装置１２０の間で共有することが可能な情報である。

放射線発生装置１１０は、管球、および照射する放射線の絞り機構を有する。放射線発生装置１１０は、照射制御装置１２０によって制御され、照射制御装置１２０からの信号（照射制御信号）により所定の管電圧、管電流で、パルス状又は連続的に放射線１１１が照射される。放射線発生装置１１０から照射された放射線１１１は、照射タイミングに同期した放射線撮影装置１０１により撮影される。

放射線撮影装置１０１は、放射線を電気信号に変換する画素が二次元状に配列された検出部１０７と撮影制御部１０２とを有する。検出部１０７は、例えば、ＴＦＴのようなスイッチ素子と光電変換素子とを含む画素が二次元状（例えば２次元アレイ状）に配設されており、各光電変換素子上には、例えば、放射線を可視光に変換する蛍光体が設けられて構成されている。検出部１０７に入射した放射線は、蛍光体で可視光に変換され、変換された可視光が各画素の光電変換素子に入射し、各光電変換素子において、可視光に応じた電荷（電気信号）が放射線画像データとして生成される。

撮影制御部１０２は、補正部１０４、駆動制御部１０５、時計１０６（内部時計）、信号制御部１０８を有する。駆動制御部１０５は、検出部１０７の駆動制御を行う。時計１０６（内部時計）は、後述するように放射線発生装置１１０からの放射線照射のタイミングと検出部１０７の駆動タイミングとの同期のために用いられる。信号制御部１０８は、検出部１０７から取得した放射線画像データに対する各種の画像処理、放射線画像データの保存、放射線画像データの転送タイミングの判定、及び放射線画像データの転送制御などに関する処理を行う。

そして、本実施形態における放射線撮影装置１０１では、検出部１０７からの信号に基づいて、信号制御部１０８が放射線照射のタイミングを検知する。検出部１０７からの信号は、例えば、画素が含むフォトダイオードへバイアス電圧を供給するためのバイアス線に流れる信号や、フォトダイオードで発生した電荷に基づく信号がＴＦＴなどのスイッチ素子を介して信号線に流れる信号などを用いることが可能である。また、検出部１０７からの信号は、入射開始又は終了の検知センサとしての瞬時値や線量センサ（ＡＥＣセンサ）としての所定の蓄積時間の積算値を用いることが可能である。

撮影制御部１０２で処理された放射線画像データは、システム制御装置１３０に転送され、システム制御装置１３０において画像処理される。システム制御装置１３０における信号の送受信は、無線通信部１０３Ａ、有線通信部１０３Ｂにより行われる。また、放射線撮影装置１０１とシステム制御装置１３０、システム制御装置１３０と照射制御装置１２０が直接接続され、信号の送受信を行う場合もある。

放射線撮影システム１００において、放射線撮影装置１０１、照射制御装置１２０、システム制御装置１３０は、無線、或いは有線による通信ネットワークを介して互いに接続されており、各装置間で情報の送受信が可能である。通信ネットワークには、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ）１１３、およびＨＵＢ１１４が含まれ、通信ネットワークを介して接続されている装置の間では、情報がメッセージの形式で送受信可能に構成されている。

放射線撮影装置１０１、照射制御装置１２０、システム制御装置１３０は、各装置間における接続状態を判定し、有線接続された場合は有線での通信に自動的に切り替わることが可能に構成されている。なお、放射線撮影システム１００の構成として、無線および有線の双方の通信方式で通信可能な構成を説明したが、この例に限らず、いずれか一方の通信方式でシステムを構築することも可能である。

これに対し、放射線発生装置１１０と照射制御装置１２０との接続は、通信ネットワークを介さずに、電気的に直接接続されるため、情報はメッセージの形式に変換されることなく、放射線発生装置１１０と照射制御装置１２０との間で電気信号として直接伝達される。尚、電気的な直接接続は信頼性が高いため好適に用いられるが、通信ネットワークを用いて、放射線発生装置１１０と照射制御装置１２０とを接続することも可能である。

放射線撮影システム１００は、ＲＩＳ端末１４１と、ＰＡＣＳ端末１４２と、ビューワー端末１４３と、プリンタ１４４と、ネットワーク１４０を介して接続されている。

ＲＩＳ端末１４１は、放射線撮影システム１００に接続されている操作端末であり、放射線部門内の情報システムを構成する。この情報システムは、例えば、放射線画像又は検査オーダーに付帯される情報を統括的に管理する情報管理システムである。付帯情報は、検査ＩＤ又は受付番号を含む検査情報を含んでいる。操作者は、ＲＩＳ端末１４１を介して検査オーダー（検査指示）を入力することができ、この検査オーダーに従って放射線撮影システム１００による撮影を行うことができる。本実施形態においては、入力された検査オーダーはＲＩＳ端末１４１によって格納及び管理されているが、ＲＩＳ端末１４１及び放射線撮影システム１００に接続されたサーバ（不図示）によって格納及び管理されてもよい。なお、入力された検査オーダーは放射線撮影システム１００によって格納及び管理されてもよい。

ＰＡＣＳ端末１４２は、放射線撮影システム１００により撮影された撮影画像を保存及び管理を行う。すなわち、ＰＡＣＳ端末１４２は、撮影画像を管理する画像管理システムの一部として機能する。ビューワー端末１４３は、ＰＡＣＳ端末１４２に保存されている放射線画像を表示出力することができる。プリンタ１４４は、ＰＡＣＳ端末１４２に保存されている放射線画像をフィルムなどのメディアに出力することができる。操作者は、ＲＩＳ端末１４１を介して入力された複数の検査情報を含む検査オーダーに基づき、放射線撮影システム１００を用いて放射線画像を撮影する。

検査情報には、撮影プロトコル情報が含まれる。撮影プロトコルは、撮影時又は画像処理時等に用いられるパラメータ情報又は撮影実施情報、および、センサ種類若しくは撮影姿勢のような撮影環境情報を含んでいる。放射線撮影システム１００は、放射線画像の静止画及び動画の少なくとも一方の撮影に対応しており、特に、動画の撮影のための撮影プロトコルには、例えば、フレームレートや１フレームあたりの放射線パルスの長さなどのパラメータが設定されている。また、検査情報は、検査ＩＤおよび受付番号等の検査オーダーを特定情報や、検査オーダーに従う放射線画像を特定する情報を含んでいる。

次に、図２乃至図４を用いて、第１実施形態における装置間の時刻情報の同期方法について説明する。図２は、本実施形態における処理の流れを説明するフローチャートである。図３は、図２のステップＳ３の時計あわせの処理の流れを説明するフローチャートである。図４は本実施形態における装置間の動作タイミングを示すタイミングチャートである。

まず、図２のステップＳ１において、操作者が撮影を実施したいタイミングで曝射ボタン１１５を押下し、放射線の曝射の要求が電気信号として照射制御装置１２０に伝達される。曝射ボタン１１５の押下により、照射制御装置１２０は照射開始を指示する信号を生成して放射線発生装置１１０に出力し、この信号に基づいて、放射線発生装置１１０は放射線照射を開始する。また、放射線照射中において、曝射ボタン１１５が再度押下されると、照射制御装置１２０は照射終了を指示する信号を生成して放射線発生装置１１０に出力する。この信号に基づいて、放射線発生装置１１０は放射線照射を終了する。

次に、ステップＳ２において、照射制御装置１２０の補正部１２４は、照射制御装置１２０における時計１２２の時刻情報と放射線撮影装置１０１における時計１０６における時刻情報とを合わせる時計あわせ処理（同期処理）を実行可能であるか確認する。具体的には、照射制御装置１２０から放射線撮影装置１０１に対して、時計あわせ要求（同期要求信号）が送信される。

放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、検出部１０７の動作状態に基づいて、同期処理を許可するか否かを判定する。信号制御部１０８は、検出部１０７がデータを出力している状態（電荷の読出し状態）では、同期処理を不許可とする。また、信号制御部１０８は、検出部１０７が電荷の蓄積状態では、同期処理を許可とする。放射線撮影装置１０１の検出部１０７の駆動制御回路が電荷の読出し状態から検出部１０７が電荷を蓄積する蓄積状態になると、放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、同期要求信号に対する許可信号を照射制御装置１２０に送信する。

照射制御装置１２０の補正部１２４は、時計あわせ要求（同期要求信号）の送信時に時刻の計測を開始して、所定時間内に放射線撮影装置１０１から、同期要求信号に対する許可信号が送信された場合（Ｓ２−Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３に進め、ステップＳ３において、補正部１２４は時計あわせ処理（同期処理）を実行する。一方、ステップＳ２の判定で、所定時間内に放射線撮影装置１０１から、同期要求信号に対する許可信号が送信されなかった場合（Ｓ２−Ｎｏ）、時計あわせ処理（同期処理）を実行せずに終了となる。

（時計あわせ処理（同期処理））
次に、図３を参照して、図２のＳ３（時計あわせ処理（同期処理））の具体的な処理の流れを説明する。ステップＳ３１では、放射線発生装置１１０から放射線１１１が照射されると、照射制御装置１２０の時計１２２が照射時刻を記憶する。ここで、時計１２２が記憶する照射時刻は、照射制御装置１２０の照射パルス発生部１２３のタイミング（放射線発生装置１１０に対して放射線の照射開始を指示する曝射信号の出力タイミング）に対応する時刻である。

ステップＳ３２では、放射線撮影装置１０１において、電荷蓄積状態の検出部１０７からの信号に基づいて、信号制御部１０８が放射線の照射を検知すると、信号制御部１０８が検知した放射線照射のタイミングに基づいて、時計１０６は入射時刻を記憶する。尚、放射線の照射終了後は、駆動制御部１０５の制御により検出部１０７の各画素に蓄積された電荷が読み出される。

ステップＳ３３では、時刻情報の送信処理が行われる。本実施形態では、照射制御装置１２０の補正部１２４は、時計１２２により記憶された時刻情報（照射時刻）を放射線撮影装置１０１に送信する時刻情報送信処理を行う。

ステップＳ３４では、時刻情報の受信処理が行われる。本実施形態では、放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、照射制御装置１２０の補正部１２４から送信された時刻情報（照射時刻）を受信する時刻情報受信処理を行う。

ステップＳ３５では、放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、照射時刻と入射時刻との差分を算出し、差分の算出結果と閾値（許容値）とを比較する。差分の算出結果が閾値（許容値）以下であれば（Ｓ３５−Ｙｅｓ）、放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、時計あわせ処理（同期処理）を終了する。一方、ステップＳ３５の判定で、差分の算出結果が閾値（許容値）より大きい場合（Ｓ３５−Ｎｏ）、処理はステップＳ３６に進められる。

ステップＳ３６では、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、信号制御部１０８による差分の算出結果に基づいて、時計１０６の時刻を補正する。すなわち、補正部１０４は、照射制御装置１２０の時計１２２の時刻を基準として、時計１０６の時刻を補正する。以上の処理により、本処理は終了となる。時計１０６の時刻は、照射制御装置１２０の時計１２２の時刻を基準として補正される。これにより、放射線撮影システムの外部から取得した時刻情報によらず、システム内部で生成した情報（差分情報）に基づいて、照射制御装置１２０の時計１２２と放射線撮影装置１０１の時計１０６との時刻を合せることができ、装置間での同期をとることが可能になる。

尚、図３の処理では、ステップＳ３３において、照射制御装置１２０が、時計１２２により記憶された時刻情報（照射時刻）を放射線撮影装置１０１に送信し、ステップＳ３４において、放射線撮影装置１０１が、照射制御装置１２０から送信された時刻情報（照射時刻）を受信する例を説明したが、この逆であってもよい。例えば、放射線撮影装置１０１から照射制御装置１２０に、時計１０６により記憶された時刻情報（入射時刻）を送信して、照射制御装置１２０が、放射線撮影装置１０１から送信された時刻情報（入射時刻）を受信してもよい。この場合、照射制御装置１２０の補正部１２４が、ステップＳ３５、Ｓ３６の処理を行うことで、照射制御装置１２０の時計１２２と放射線撮影装置１０１の時計１０６との時刻を合せることができ、装置間での同期をとることが可能になる。

次に、図４を参照して、放射線発生装置１１０、照射制御装置１２０、放射線撮影装置１０１における動作を説明する。ここでは、時計１２２が時刻サーバー（すなわち、基準となる時計）として動作し、時計１０６が時刻クライアント（すなわち、時刻サーバーを基準として補正される時計）として動作する。

図４（ａ）は、放射線照射の開始のタイミングを検知して時刻を補正するタイミングチャートである。放射線撮影装置１０１において、検出部１０７内の駆動制御回路がＯＮからＯＦＦへ移行すると、検出部１０７は、電荷の読出し状態から蓄積状態となる。検出部１０７の駆動制御回路が電荷の読出し状態から検出部１０７が電荷を蓄積する蓄積状態になると、放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、同期要求信号に対する許可信号を照射制御装置１２０に送信し、時刻合わせが可能な状態になる。

放射線発生装置１１０は放射線を照射し、放射線が照射された照射時刻を照射制御装置１２０の時計１２２が照射時刻（１５：００：００．０００）を記憶する。

放射線撮影装置１０１では、電荷蓄積状態の検出部１０７からの信号に基づいて、信号制御部１０８が放射線の照射を検知する。信号制御部１０８が検知した放射線照射のタイミングに基づいて、時計１０６は入射時刻（１５：００：００．１２３）を記憶する。

照射制御装置１２０では、時計１２２により記憶された照射時刻を含む時刻情報２０１が、無線通信部１０３Ａ又は有線通信部１０３Ｂを通じて、照射制御装置１２０から放射線撮影装置１０１に送信される。

放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、時計１０６が記憶している放射線の入射時刻と時刻情報２０１に含まれている照射時刻との差分を算出し、差分の算出結果と閾値（許容値）とを比較する。差分の算出結果が閾値（許容値）以下であれば、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、時計あわせ処理（同期処理）を行わず、差分の算出結果が閾値（許容値）より大きい場合、時計あわせ処理（同期処理）を行う。

信号制御部１０８は、入射時刻（１５：００：００．１２３）と照射時刻（１５：００：００．０００）との差分が閾値（許容値）より大きい場合、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、時刻の差分に基づいて、時計１０６の時刻を時計１２２の時刻に合わせるように差分の０．１２３秒を補正し、時計１０６と時計１２２の時刻を同期させる。

図４（ｂ）は、放射線照射の終了のタイミングを検知して時刻を補正するタイミングチャートである。図４（ｂ）のタイミングチャートでは、放射線照射の終了のタイミングで時刻情報０２０１が送信されるのに対して、先に説明した、図４（ａ）のタイミングチャートでは、時刻情報２０１が放射線照射の開始のタイミングで送信される点で相違する。

照射制御装置１２０は、時刻情報２０１を放射線撮影装置１０１に送信するタイミングを制御することが可能である。図２のステップＳ１で説明したように、曝射ボタン１１５の押下により、照射制御装置１２０は照射開始を指示する信号を生成して放射線発生装置１１０に出力し、この信号に基づいて、放射線発生装置１１０は放射線照射を開始する。また、放射線照射中において、曝射ボタン１１５が再度押下されると、照射制御装置１２０は照射終了を指示する信号を生成して放射線発生装置１１０に出力する。この信号に基づいて、放射線発生装置１１０は放射線照射を終了する。

放射線照射の開始のタイミングでの時刻情報に基づいて時計の時刻を補正する場合、照射制御装置１２０は、照射開始を指示する信号を生成したタイミングで時刻情報２０１を放射線撮影装置１０１に送信する。また、放射線照射の終了のタイミングでの時刻情報に基づいて時計の時刻を補正する場合、照射制御装置１２０は、照射終了を指示する信号を生成したタイミングで時刻情報２０１を放射線撮影装置１０１に送信する。照射開始のタイミングまたは照射終了のタイミングでの時刻情報に基づいて時計の時刻を補正する場合であっても、図２のステップＳ１の処理を起点とした時計あわせ処理（同期処理）により、放射線撮影装置１０１における時計１０６の時刻を、照射制御装置１２０の時計１２２の時刻に合わせることができる。また、上記以外にも、放射線パルスのピーク値となる時刻を時計１２２が記憶して、この時刻情報で時計１０６の時刻を補正してもよい。

図４（ｂ）では、照射制御装置１２０の時計１２２が照射終了時刻（１５：００：００．０１０）を記憶する。放射線撮影装置１０１では、電荷蓄積状態の検出部１０７からの信号に基づいて、信号制御部１０８が放射線の照射終了を検知する。信号制御部１０８が検知した放射線照射終了のタイミングに基づいて、時計１０６は照射終了検知時刻（１５：００：００．０１２）を記憶する。

時計１２２により記憶された照射終了時刻を含む時刻情報２０１が、無線通信部１０３Ａ又は有線通信部１０３Ｂを通じて、照射制御装置１２０から放射線撮影装置１０１に送信される。放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、時計１０６が記憶している放射線の照射終了検知時刻と時刻情報２０１に含まれている照射終了時刻との差分を算出し、差分の算出結果と閾値（許容値）とを比較する。差分の算出結果が閾値（許容値）以下であれば、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、時計あわせ処理（同期処理）を行わず、差分の算出結果が閾値（許容値）より大きい場合、時計あわせ処理（同期処理）を行う。

信号制御部１０８は、照射終了検知時刻（１５：００：００．０１２）と照射終了時刻（１５：００：００．０１０）との差分が閾値（許容値）より大きい場合、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、時刻の差分に基づいて、時計１０６の時刻を時計１２２の時刻に合わせるように差分の０．０２秒を補正し、時計１０６と時計１２２の時刻を同期させる。

尚、上記の例では、照射制御装置１２０内の時計１２２を、基準となる時刻サーバーとしたが、基準となる時刻サーバーは、照射制御装置１２０のみではなく、放射線発生装置１１０、ＨＵＢ１１４、ＡＰ１１３、システム制御装置１３０などに時計１２２を設けてもよい。

図４（ａ）、（ｂ）では、時計１２２が時刻サーバー、時計１０６を時刻クライアントとし、時計１２２の時刻情報を基準として時計１０６の時刻を補正したが、時刻サーバーと時刻クライアントの関係を逆にしてもよい。すなわち、時計１０６が時刻サーバー、時計１２２を時刻クライアントとし、時計１０６の時刻情報を基準として時計１２２の時刻を補正してもよい。

また、図５に示すように、時刻同期を行う頻度は、放射線照射を行う際に毎回行う必要はなく、例えば、１日に１回、検査の最初の放射線照射時や、動画撮影時の放射線照射開始の初回、或いは、複数回の放射線照射のうち、ｎ回目（ｎパルス目）の放射線照射時の時刻情報を取得して、時計の時刻を補正することが可能である。

例えば、放射線照射の開始のタイミングとして、検査の最初の時刻情報で補正する場合、放射線撮影装置１０１の信号制御部１０８は、入射時刻（１５：００：００．１２３）と照射時刻（１５：００：００．０００）との差分が閾値（許容値）より大きい場合、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、時刻の差分に基づいて、時計１０６の時刻を時計１２２の時刻に合わせるように差分の０．１２３秒を補正し、時計１０６と時計１２２の時刻を同期させる。この場合、同期した時刻は、基準となる時計１２２の時刻（１５：００：００．０００）となる。

また、複数回の放射線照射のうち、ｎ回目（ｎパルス目）の放射線照射時の時刻情報で補正する場合、信号制御部１０８は、入射時刻（１５：００：０１．１２３）と照射時刻（１５：００：０１．０００）との差分が閾値（許容値）より大きい場合、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、時刻の差分に基づいて、時計１０６の時刻を時計１２２の時刻に合わせるように差分の０．１２３秒を補正し、時計１０６と時計１２２の時刻を同期させる。この場合、同期した時刻は、基準となる時計１２２の時刻（１５：００：０１．０００）となる。

時間経過によって時刻のずれが生じる場合、定期的に時刻同期を行う際に時刻情報２０１の送信を行うことも可能である。照射制御装置１２０は、時計あわせのタイミング（ｎ回目）を撮影プロトコル（例えば、静止画、または動画撮影などの撮影種別、撮影条件等）に基づいて決定することができる。また、時計１０６、１２２における時刻の差分情報を時間経過に対応して複数取得して、統計的に処理した結果により時計あわせの頻度を決定することが可能である。例えば、差分情報が閾値（許容値）より大きくなることが統計的に求められる所定のタイミング毎に時刻情報２０１の送信を行い、時計あわせ処理（同期処理）を行うことも可能である。これにより最小限の頻度で時計あわせ処理（同期処理）を行うことが可能になる。

（第２実施形態）
本実施形態では、時計あわせ処理（同期処理）を行うために、システム制御装置１３０に時刻情報を集約し、算出した時刻の差分を各時計に送信して補正を行う構成を説明する。システム制御装置１３０は、照射制御装置１２０から通信部を介して取得した時計１２２の時刻（照射制御時刻）と、放射線撮影装置１０１から通信部を介して取得した時計１０６の時刻（入射時刻）との差分を算出し、算出した差分を、通信部を介して照射制御装置１２０および放射線撮影装置１０１に送信する。

照射制御装置１２０では、システム制御装置１３０から送信された差分に基づいて、時計１２２（制御計時部）の時刻を補正し、放射線撮影装置１０１では、システム制御装置１３０から送信された差分に基づいて、時計１０６（入射計時部）の時刻を補正する。

図６は、曝射ボタン１１５の押下から時刻同期までの処理の流れを説明するタイミングチャートである。曝射ボタン１１５を押下してから放射線撮影装置１０１の撮影までの流れは、第１実施形態で説明した図４（ａ）と同様である。本実施形態では、照射制御装置１２０は、放射線の照射時に時計１２２が記憶している照射時刻を含む照射時刻情報６０１をシステム制御装置１３０に送信する。一方で、放射線撮影装置１０１は、放射線の入射検知時に時計１０６が記憶している入射時刻を含む入射時刻情報６０２をシステム制御装置１３０に送信する。

照射時刻情報６０１と入射時刻情報６０２を受信したシステム制御装置１３０は、両時刻の差分（時刻の差分情報６０３）を計算する。そして、システム制御装置１３０は、放射線撮影装置１０１の時計１０６および照射制御装置１２０の時計１２２の時刻を補正するための補正情報として、時刻の差分情報６０３を、放射線撮影装置１０１および照射制御装置１２０に送信する。

放射線撮影装置１０１は、時刻の差分情報６０３を受信すると、放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、受信した差分情報６０３に基づいて、時計１０６の時刻を補正する。また、照射制御装置１２０は、時刻の差分情報６０３を受信すると、照射制御装置１２０の補正部１２４は、受信した差分情報６０３に基づいて、時計１２２の時刻を補正する。

これにより、放射線撮影システムの外部から取得した時刻情報によらず、システム内部で生成した情報（差分情報）に基づいて、照射制御装置１２０の時計１２２と放射線撮影装置１０１の時計１０６との時刻を合せることができ、装置間での同期をとることが可能になる。

システム制御装置１３０に時計を設けて、システム制御装置１３０を時刻サーバーとし、放射線撮影装置１０１および照射制御装置１２０を時刻クライアントとして、１対２の関係で時刻の差分を補正することもできる。

また、第１実施形態において、放射線の照射の時刻は、照射制御装置１２０の照射パルス発生部１２３のタイミング（放射線発生装置１１０に対して放射線の照射開始を指示する曝射信号の出力タイミング）で記憶したが、放射線発生装置１１０や放射線発生装置１１０の前面に配置する面積線量計を用いてもよい。

図８は、放射線発生装置１１０の具体的な構成例を示す図である。図８（ａ）に示すように、放射線発生装置１１０は、内部に面積線量計１５１を有し、面積線量計１５１は内部に時計１５２を有する。面積線量計１５１は、照射した放射線を検出する照射検出部として機能し、時計１５２は、放射線の照射時刻を記憶する照射計時部として機能する。

また、図８（ｂ）に示すように、放射線発生装置１１０は、内部に時計１５３を含んでいる。また、放射線発生装置１１０の内部に時計１５２および時計１５３を含むように放射線発生装置１１０を構成することも可能である。両方の時計を有する場合は、どちらかの時計を選択し、時計あわせ処理（同期処理）に用いることが可能である。放射線発生装置１１０は、時計１５２（照射計時部）または時計１５３（発生計時部）のいずれか一方を選択し、選択された時計１５２（照射計時部）または時計１５３（発生計時部）に記憶されている照射時刻を、通信部を介して送信することが可能である。

図８（ａ）において、面積線量計１５１（照射検出部）が放射線の照射を検出すると、面積線量計１５１の内部の時計１５２は放射線照射の時刻（照射時刻）を記憶する。また、図８（ｂ）では、放射線発生装置１１０自身が時計１５３を有し、フィラメントで熱電子が発生するタイミングを記憶し、時計あわせ処理に使用してもよい。図８（ｂ）の構成において、フィラメントは、熱電子を発生させる発生部として機能し、時計１５３は、熱電子の発生タイミングを、放射線の照射時刻として記憶する発生計時部として機能する。

照射制御装置１２０は、放射線発生装置１１０に対して放射線の照射開始を指示する信号を出力する照射パルス発生部１２３と、照射パルス発生部１２３により信号が出力された出力タイミングを、放射線の照射制御時刻として記憶する時計１２２（制御計時部）と、放射線発生装置から送信された照射時刻と照射制御時刻との差分に基づいて時計１２２（制御計時部）の時刻を補正する補正部１２４とを有する。時計１２２（制御計時部）は、放射線発生装置１１０に対して放射線の照射開始を指示する信号が出力された出力タイミングを、放射線の照射制御時刻として記憶する。

放射線発生装置１１０の時計１５３や放射線発生装置１１０の前面に配置する面積線量計１５１の時計１５２が記憶している放射線照射の時刻（照射時刻）を時計あわせ処理（同期処理）を行うことも可能である。

例えば、放射線発生装置１１０や面積線量計１５１の時刻情報を用いる場合、照射制御装置１２０の曝射信号に基づく時計１２２の照射時刻と放射線発生装置１１０の時計１５３や面積線量計１５１の時計１５２が記憶している照射時刻との差分を時刻の補正に使用することもできる。この場合、放射線発生装置１１０の時計１５３や面積線量計１５１の時計１５２を時刻サーバーとし、照射制御装置１２０の時計１２２を時刻クライアントとしてもよいし、時刻サーバーおよび時刻クライアントの関係は、この逆であってもよい。

また、放射線発生装置１１０の時計１５３や面積線量計１５１の時計１５２の照射時刻と、放射線撮影装置１０１において、放射線の入射検知時に時計１０６が記憶している入射時刻と、の差分を時刻の補正に使用することもできる。放射線撮影装置１０１は、検出部１０７で検出された信号に基づき、放射線の入射時刻を記憶する時計１０６（入射計時部）と、入射時刻と照射時刻または照射制御時刻との差分に基づいて時計１０６（入射計時部）の時刻を補正する補正部１０４と、を有する。また、放射線撮影装置１０１は、時計１０６（入射計時部）の時刻を補正するための補正情報として、入射時刻と、照射時刻または照射制御時刻との差分を算出する信号制御部１０８（処理部）を更に有し、信号制御部１０８（処理部）は、算出した差分と閾値との比較処理を行い、
放射線撮影装置１０１の補正部１０４は、差分が閾値より大きい場合に、時計１０６（入射計時部）の時刻を補正する。

この場合、放射線発生装置１１０の時計１５３や面積線量計１５１の時計１５２を時刻サーバーとし、放射線撮影装置１０１の時計１０６を時刻クライアントとしてもよいし、時刻サーバーおよび時刻クライアントの関係は、この逆であってもよい。

また、面積線量計１５１および放射線撮影装置１０１は、放射線の照射のパルス波形を取得して、取得したパルス波形の類似性を波形の比較に基づいて判定することができる。そして、面積線量計１５１および放射線撮影装置１０１は、パルス波形の特徴部分（波形の変化部分）に対応する時刻を内部の時計から取得し、取得した時刻の差分に基づいて、補正を行ってもよい。この場合、面積線量計１５１の時計１５２を時刻サーバーとし、放射線撮影装置１０１の時計１０６を時刻クライアントとしてもよいし、時刻サーバーおよび時刻クライアントの関係は、この逆であってもよい。

図９は、図８（ａ）の放射線発生装置１１０を用いて放射線の開始のタイミングを検知して時刻を補正するタイミングチャートである。曝射ボタン１１５の押下に基づく曝射の要求に応じた照射制御装置１２０の曝射開始信号から実際の放射線の照射時刻には図の破線から実線で示されるように差異が発生する場合がある。このような差異が発生する場合により精度を向上させるため、面積線量計１５１の時計１５２が実際の照射時刻を記憶し、放射線撮影装置１０１に送信して時刻補正を行う。これは、図８（ｂ）の放射線発生装置１１０を用いた時も同様である。

放射線発生装置１１０や面積線量計の時刻情報を時計あわせ処理（同期処理）に用いることで、照射制御装置１２０の曝射信号から実際の放射線の照射までのタイムラグが大きい場合であても、時計あわせの精度をより向上させることが可能になる。

また、上記の実施形態において、放射線の入射の検知は、放射線撮影装置１０１の検出部１０７からの信号に基づいて行ったが、図７に示すように、検出部１０７とは別に、放射線撮影装置１０１に放射線の入射を検知する検知用センサ１０９を設け、検知用センサ１０９からの信号を基に信号制御部１０８で検知の判断を行ってもよい。検出部１０７、検知用センサ１０９は、例えば、ｐｉｎ構造やｍｉｓ構造のアモルファスシリコンセンサや、シリコンやテルル化カドミウムの結晶センサを用いることができる。また、放射の照射の開始および終了の検知は、検知後に誤検知か否かの再判定を行ってもよい。

また、時計あわせ要求の後、所定時間内に放射線の入射が放射線撮影装置１０１で検知されない場合は、音や光で報知し、状況を操作者に知らせることもできる。また、上記実施形態において、放射線で説明したが、放射線と同様に可視光、音などの照射或いは発信の時刻と入射或いは受信の時刻を使用して時計あわせ処理（同期処理）を行うこともできる。

（その他の実施形態）
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ー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。

１００：放射線撮影システム、１０１：放射線撮影装置（検出制御装置）、
１０２：撮影制御部、１１０：放射線発生装置（照射部）、１２０：照射制御装置、１２３：照射パルス発生部、１３０：システム制御部

Claims (13)

1. 放射線を照射する放射線発生装置と、前記放射線発生装置による放射線の照射を制御する照射制御装置と、前記放射線を検出する検出部を有する放射線撮影装置と、を有する放射線撮影システムであって、
   前記放射線発生装置は、
   前記照射した放射線を検出する照射検出手段と、
   前記放射線の照射時刻を記憶する照射計時手段と、を備え、
   前記照射制御装置は、
   前記放射線発生装置に対して前記放射線の照射開始を指示する信号が出力された出力タイミングを、前記放射線の照射制御時刻として記憶する制御計時手段と、
   前記放射線発生装置から送信された照射時刻と前記照射制御時刻との差分に基づいて前記制御計時手段の時刻を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
2. 前記放射線発生装置は、
   熱電子を発生させる発生手段と、
   前記熱電子の発生タイミングを、前記放射線の照射時刻として記憶する発生計時手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
3. 前記放射線発生装置は、
   前記照射した放射線を検出する照射検出手段と、
   前記放射線の照射時刻を記憶する照射計時手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
4. 前記放射線発生装置は、
   照射計時手段または発生計時手段のいずれか一方を選択する選択手段と、
   前記選択された前記照射計時手段または前記発生計時手段に記憶されている照射時刻を、通信手段を介して送信する送信手段と、
   を更に備え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システム。
5. 前記放射線撮影装置は、
   前記検出部で検出された信号に基づき、前記放射線の入射時刻を記憶する入射計時手段と、
   前記入射時刻と、前記照射時刻または前記照射制御時刻との差分に基づいて前記入射計時手段の時刻を補正する補正手段と、
   を備え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システム。
6. 前記放射線撮影装置は、
   前記入射計時手段の時刻を補正するための補正情報として、前記入射時刻と、前記照射時刻または前記照射制御時刻との差分を算出する処理手段を更に備えることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影システム。
7. 前記処理手段は、前記差分と閾値との比較処理を行い、
   前記補正手段は、前記差分が前記閾値より大きい場合に、前記入射計時手段の時刻を補正することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影システム。
8. 前記放射線撮影装置の前記補正手段は、前記入射時刻と、前記照射時刻または前記照射制御時刻との差分に基づいて前記入射計時手段の時刻を補正することを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影システム。
9. 前記放射線発生装置において、
   前記照射検出手段は前記放射線の照射終了を検出すると、
   前記照射計時手段は前記放射線の照射終了となった照射終了時刻を記憶し、
   前記放射線撮影装置において、
   入射計時手段は、前記検出部で検出された信号に基づき、前記放射線の照射終了となった終了時刻を記憶し、
   前記補正手段は、前記終了時刻と前記照射終了時刻との差分に基づいて入射計時手段の時刻を補正する
   ことを特徴とする請求項１または３に記載の放射線撮影システム。
10. 前記放射線撮影システムは、
    当該放射線撮影システムの動作を制御するシステム制御手段を更に備え、
    前記システム制御手段は、
    前記照射制御装置から通信手段を介して取得した前記照射制御時刻と、前記放射線撮影装置から通信手段を介して取得した前記入射時刻との差分を算出し、前記算出した差分を、前記通信手段を介して前記照射制御装置および前記放射線撮影装置に送信することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影システム。
11. 前記照射制御装置では、前記システム制御手段から送信された前記差分に基づいて、前記制御計時手段の時刻を補正し、
    前記放射線撮影装置では、前記システム制御手段から送信された前記差分に基づいて、前記入射計時手段の時刻を補正する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影システム。
12. 放射線を照射する放射線発生装置と、前記放射線発生装置による放射線の照射を制御する照射制御装置と、前記放射線を検出する検出部を有する放射線撮影装置と、を有する放射線撮影システムの時刻同期方法であって、
    前記照射制御装置では、
    前記放射線発生装置に対して前記放射線の照射開始を指示する信号が出力された出力タイミングを、前記放射線の照射制御時刻として制御計時手段に記憶する工程と、を有し、
    前記放射線発生装置では、
    前記照射した放射線を検出する工程と、
    前記放射線の照射時刻を照射計時手段に記憶する工程と、を有し、
    前記照射制御装置では、
    前記放射線発生装置から送信された照射時刻と前記照射制御時刻との差分に基づいて前記制御計時手段の時刻を補正する工程を有することを特徴とする時刻同期方法。
13. コンピュータに、請求項１２に記載された時刻同期方法の各工程を実行させるためのプログラム。

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