JP2020031961A

JP2020031961A - 放射線画像撮影システム

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Publication number: JP2020031961A
Application number: JP2018162273A
Authority: JP
Inventors: 敬輔小枝; Keisuke Koeda
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2038-08-31
Also published as: JP7063199B2; US11128816B2; US20200077036A1

Abstract

【課題】ビニング数を異ならせて複数の放射線画像を取得した場合の、オフセット補正によるアーチファクトの発生を抑制する。【解決手段】放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、ビニング数の異なる複数の放射線画像を連続的に撮影する場合に、複数の放射線画像の取得時と画像取得前リセット時のビニング数及び画像取得時のビニング数を一致させて各放射線画像に対応する複数のオフセット画像を取得して、各放射線画像にオフセット補正処理を施す。【選択図】図８

Description

本発明は、放射線画像撮影システムに関する。

照射された放射線の線量に応じて放射線検出素子で電荷を発生させ、発生した電荷を画像データとして読み出す放射線検出器（ＦＰＤ：（Flat Panel Detector））を備えた放射線画像撮影装置が種々開発されている。

このような放射線画像撮影装置においては、放射線が照射されない状態でも、放射線検出素子の熱による熱励起等により各放射線検出素子内で暗電荷が発生し、放射線検出素子内に蓄積される電荷にこの暗電荷によるオフセット分が含まれる。そのため、高画質の放射線画像を取得するために、通常、放射線を照射せずに暗電荷によるオフセット分のデータ（以下「オフセット画像」という。）を各放射線検出素子から読み出すオフセット画像取得処理が、放射線の照射により発生した電荷を各放射線検出素子に蓄積して読み出すことにより放射線画像を取得する放射線画像取得処理の前又は後に行われる。そして、放射線画像取得処理により取得した放射線画像からオフセット画像を引くことで、放射線画像から暗電荷によるオフセット分を除去するオフセット補正が行われる。

ところで、エネルギー分布の異なる放射線を被写体に連続的に照射して、上述の放射線画像撮影装置を用いて複数枚の放射線画像を取得してエネルギーサブトラクション処理を行う場合、各放射線画像に対応するオフセット画像を取得する必要がある。

例えば、特許文献１には、時間ｔ１にわたって第一のＸ線エネルギレベルで放射線検出器を照射して放射線検出器で読み取りを行うことで第一の照射読み取り値を取得し、時間ｔ２にわたって第二のＸ線エネルギレベルで放射線検出器を照射して放射線検出器の読み取りを行うことで第二の照射読み取り値を取得し、リセット後、ｔ１に等しい時間の後に第一の照射読み取り値に対応する第一のオフセット読み取り値を得るために放射線検出器の読み取りを行い、ｔ２に等しい時間の後に第二の照射読み取り値に対応する第二のオフセット読み取り値を得るために放射線検出器の読み取りを行うことが記載されている。

特表２００４−５１６８７４号公報

エネルギーサブトラクション処理において、画像容量と処理時間を抑えつつ高精細な画像を取得するためには、放射線画像撮影装置において、低管電圧で被写体に放射線を照射した撮影で蓄積された電荷の読み出しを、高管電圧で被写体に放射線を照射した撮影で蓄積された電荷の読み出しより大きいビニング数で行うことが考えられる。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ビニング数を異ならせて複数枚の放射線画像を連続的に取得した場合のオフセット画像の取得について考慮されておらず、オフセット補正された放射線画像にアーチファクトが発生してしまう可能性があった。

本発明の課題は、ビニング数を異ならせて複数の放射線画像を取得した場合の、オフセット補正によるアーチファクトの発生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、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記放射線検出素子に電荷の蓄積及び放出を行わせ、放出された電荷を読み出すことで、画像の取得を行う画像取得回路と、
を備える放射線画像撮影システムであって、
前記画像取得回路を制御して、少なくともビニング数を異ならせて複数の放射線画像を連続的に取得する放射線画像取得手段と、
前記画像取得回路を制御して、画像取得前の前記放射線検出素子のリセット時のビニング数及び画像取得時のビニング数を一連の前記複数の放射線画像の取得時のものと一致させて前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記複数のオフセット画像を取得するオフセット画像取得手段と、
前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記オフセット画像を用いて前記複数の放射線画像にオフセット補正を施す補正手段と、
を備える。

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、
前記オフセット画像取得手段は、さらに、前記放射線検出素子の電荷蓄積時間を一連の前記複数の放射線画像のそれぞれの取得時のものと一致させて前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記複数のオフセット画像を取得する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記画像取得回路は、オン状態となることで前記放射線検出素子から電荷を放出させるスイッチ手段を備え、
前記オフセット画像取得手段は、さらに、リセット走査周期、前記リセット走査周期における前記スイッチ手段のオン時間、読み出し走査周期、前記読み出し走査周期における前記スイッチ手段のオン時間のうち少なくとも一つ以上を一連の前記複数の放射線画像の取得時のものと一致させて前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記複数のオフセット画像を取得する。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、
前記放射線検出素子に対して異なる管電圧で複数回放射線を照射する放射線照射装置を備え、
前記放射線画像取得手段は、異なる管電圧で照射された放射線で前記複数の放射線画像を取得する。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、
前記放射線画像取得手段は、前記画像取得回路を制御して、異なる管電圧で照射された放射線のうち低い管電圧で照射された放射線での撮影における読み出しを、高い管電圧で照射された放射線での撮影における読み出しより大きいビニング数で行う。

本発明によれば、ビニング数を異ならせて複数の放射線画像を取得した場合の、オフセット補正によるアーチファクトの発生を抑制することができる。

本実施形態にかかる放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。図２におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。図４の基板上の小領域に形成された放射線検出素子とＴＦＴ等の構成を示す拡大図である。放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。第１の実施形態における撮影開始指示後の放射線画像撮影装置１における画像取得シーケンスを模式的に示す図である。第２の実施形態における撮影開始指示後の放射線画像撮影装置１における画像取得シーケンスを模式的に示す図である。（ａ）は、第２の実施形態における第１画像、第２画像、第１オフセット画像における被写体信号及びラグを模式的に示す図、（ｂ）は、第１画像から第１オフセット画像を引いた補正後の第１画像を模式的に示す図である。オフセット画像取得前にリセットを継続している場合における、第２画像取得時点からの経過時間ｔと、オフセット画像に生じるラグの倍率α（第２画像の何倍のラグが残っているかを示す値）との関係を示すグラフである。

以下、本発明に係る放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

なお、以下では、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置である場合について説明するが、本発明は、直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。また、放射線画像撮影装置が可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用される。

［放射線画像撮影システム］
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０の全体構成を示す図である。
放射線画像撮影システム５０は、例えば、図１に示すように、放射線を照射して図示しない患者の身体の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、当該撮影室Ｒ１に隣接し、放射線技師等の操作者（ユーザー）が被写体への放射線の照射開始の制御等の種々の操作を行う前室Ｒ２と、それらの外部とに配置される。

具体的には、放射線画像撮影システム５０は、図１に示すように、放射線画像取得処理を行う放射線画像撮影装置１や、放射線画像撮影装置１により取得された放射線画像の画像データに対して画像処理等を施すコンソール５８、放射線画像撮影装置１に対して放射線を照射する放射線発生装置５５等を備えて構成される。

撮影室Ｒ１には、例えば、放射線画像撮影装置１を装填可能なブッキー装置５１と、被写体に照射する放射線を発生させるＸ線管球（図示省略）を備えた放射線源５２やそれをコントロールする放射線発生装置５５を有する放射線照射装置と、無線アンテナ５３を備え、放射線画像撮影装置１とコンソール５８や放射線発生装置５５等の他の装置との間の通信を中継する中継器５４とが設けられている。

なお、図１では、可搬型の放射線画像撮影装置１を、ブッキー装置５１のカセッテ保持部５１ａに装填して用いる場合と、ブッキー装置５１に装填されない単独の状態で用いる場合、具体的には臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂの上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図２参照）上に被写体である患者の手等を載置して用いる場合等とが示されているが、放射線画像撮影装置１はブッキー装置５１や支持台等と一体的に形成されたものであってもよい。
ここで、可搬型の放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１に装填されない単独の状態で用いる場合、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂの上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図２参照）上に被写体である患者の手等を載置して用いる他に、例えば撮影室Ｒ１内に設けられたベッド等の上面側に配置してその放射線入射面Ｒ（図２参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることも可能である。

中継器５４は、コンソール５８や放射線発生装置５５とＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル等で有線接続されており、中継器５４には、放射線画像撮影装置１やコンソール５８等の間で情報を送信する際のＬＡＮ通信用の信号等を、放射線発生装置５５との間で情報を送信する際の信号に変換し、その逆の変換も行う変換器（図示省略）が内蔵されている。

また、中継器５４は、ブッキー装置５１と有線接続されており、当該ブッキー装置５１に装填された放射線画像撮影装置１とコンソール５８や放射線発生装置５５等の他の装置との間の通信を、中継器５４を介して有線方式で行うことができるように構成されている。

また、図１では、放射線画像撮影装置１、具体的にはブッキー装置５１に装填されていない放射線画像撮影装置１と、中継器５４とを無線接続し、放射線画像撮影装置１とコンソール５８や放射線発生装置５５等の他の装置との間の通信を、中継器５４を介して無線方式で行うことができるように構成した場合が示されているが、放射線画像撮影装置１と中継器５４とを有線接続し、放射線画像撮影装置１と他の装置との間の通信を、中継器５４を介して有線方式で行うことも可能である。
なお、放射線画像撮影装置１は、ブッキー装置５１に装填された状態でも、中継器５４と無線接続することが可能となるように構成することも可能である。

また、図１では、撮影室Ｒ１内に、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとが１個ずつ設けられている場合が示されているが、撮影室Ｒ１内に設けられるブッキー装置５１の個数や種類は特に限定されない。
また、図１では、撮影室Ｒ１内に、放射線源５２として、ブッキー装置５１に対応付けられた放射線源５２Ａと、ポータブルの放射線源５２Ｂとが１個ずつ設けられている場合が示されているが、撮影室Ｒ１内に設けられる放射線源５２の個数や種類は特に限定されない。

［放射線発生装置］
撮影室Ｒ１には、放射線画像撮影装置１に対する放射線源５２からの放射線の照射を制御する放射線発生装置５５が設けられている。
そして、本実施形態では、撮影室Ｒ１に隣接する前室Ｒ２に、放射線発生装置５５の操作卓５７が設けられており、操作卓５７には、放射線技師等のユーザーが放射線発生装置５５に対して放射線の照射開始等を指示する際に操作するための曝射スイッチ５６が設けられている。

曝射スイッチ５６は、第１スイッチと第２スイッチの２段階スイッチにより構成されている。
第１スイッチが押下されると、曝射スイッチ５６は、操作卓５７を介して放射線発生装置５５に起動信号を送信するように構成されている。
そして、放射線発生装置５５は、この起動信号を受信すると、放射線源５２のＸ線管球の陽極の回転を開始させる等して、放射線源５２をスタンバイ状態とさせるように構成されている。また、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１に第１スイッチの押下通知信号を送信するように構成されている。

さらに、第２スイッチが押下されると、曝射スイッチ５６は、操作卓５７を介して放射線発生装置５５に放射線照射開始信号を送信するように構成されている。

放射線発生装置５５は、曝射スイッチ５６からこの放射線照射開始信号を受信すると、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１に第２スイッチの押下通知信号を送信するように構成されている。放射線画像撮影装置１は、第２スイッチの押下通知信号が受信され、後述するオフセット画像取得処理が完了する等の準備が整うと、中継器５４を介して放射線発生装置５５にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置５５は、放射線画像撮影装置１から中継器５４を介して送信されてきたインターロック解除信号を受信すると、放射線源５２のＸ線管球から放射線を照射させるように構成されている。

放射線発生装置５５は、曝射スイッチ５６からの放射線照射開始信号及び放射線画像撮影装置１からのインターロック解除信号の受信に応じて、異なる管電圧で放射線源５２から複数回放射線を照射することが可能である。本実施形態では、放射線発生装置５５は、撮影モードとしてＤＥＳ（Dual Energy Subtraction）モード（詳細後述）が設定されている場合に、曝射スイッチ５６からの放射線照射開始信号及び放射線画像撮影装置１からのインターロック解除信号の受信に応じて、異なる管電圧で放射線源５２から複数回放射線を照射する。

また、放射線発生装置５５は、例えばユーザーが操作卓５７を操作して、放射線画像撮影装置１に対して放射線が適切に照射されるように放射線源５２の位置や放射線照射方向を調整したり、放射線画像撮影装置１の所定の領域内に放射線が照射されるように放射線源５２の絞りを調整したり、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源５２を調整したりする等の種々の制御を放射線源５２に対して行うことができるように構成されている。なお、これらの処理をユーザーが手動で行うように構成してもよい。

［コンソール］
コンソール５８は、例えば、図１に示すように、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる表示部５８ａと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等からなる記憶部５９と、コンソール５８の各部の動作等を制御する制御部５８ｂと、ＬＡＮケーブル等によって中継器５４と接続され、放射線画像撮影装置１等の他の装置との間で通信を行うための通信部５８ｃと、キーボードやマウス等からなる入力部６０とを備えて構成されるコンピュータである。

なお、図１では、コンソール５８が撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外側に設けられている場合が示されているが、コンソール５８は、例えば前室Ｒ２に設けられていてもよい。
また、図１では、コンソール５８に記憶部５９が接続されている場合が示されているが、記憶部５９はコンソール５８に内蔵されていてもよい。

コンソール５８の制御部５８ｂは、通信部５８ｃが中継器５４を介して、放射線画像撮影装置１により撮影された放射線画像の画像データを当該放射線画像撮影装置１から受信すると、当該画像データに伸長処理や自動階調処理等の所定の画像処理を施して、診断用の放射線画像を作成する。
そして、コンソール５８の制御部５８ｂは、ユーザーにより操作された入力部６０等からの指示に従って、当該診断用の放射線画像を表示部５８ａに表示したり、当該診断用の放射線画像の画像データを通信部５８ｃ等から出力してイメージャやデータ管理サーバ等の他の装置（図示省略）に送信したりする。

なお、本実施形態では、オフセット補正処理やゲイン補正処理等の補正処理を、放射線画像撮影装置１が行うこととして説明するが、放射線画像撮影装置１において取得した放射線画像及びオフセット画像を通信部３９によりコンソール５８に送信し、コンソール５８がオフセット補正処理や、ゲイン補正処理等の補正処理を行うこととしてもよい。

［放射線画像撮影装置］
図２は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図３は、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、図２や図３に示すように、筐体２内にシンチレータ３や基板４等が収納された可搬型（カセッテ型）の装置として構成されている。

筐体２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｒ（以下「放射線入射面Ｒ」という。）が放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。
なお、図２や図３では、筐体２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体２を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。

また、図２に示すように、本実施形態では、筐体２の側面部分に、電源スイッチ３６や、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ３７、バッテリー４１（後述する図６参照）の交換等のために開閉可能とされた蓋部材３８等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材３８の側面部に、アンテナ３９ａが埋め込まれている。

筐体２の内部には、図３に示すように、基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４等が取り付けられている。なお、本実施形態では、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのガラス基板３５が配設されている。

シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに対向する状態で配置されている。シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。

基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図４に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。基板４の面４ａ上の複数の走査線５および複数の信号線６により区画された各領域ｒには、それぞれ放射線検出素子７が設けられている。

このように、走査線５と信号線６とで区画された各領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた領域ｒ全体、すなわち図４に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされる。

本実施形態では、放射線検出素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。
各放射線検出素子７は、図４や図４の拡大図である図５に示すように、スイッチ手段であるＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。

そして、ＴＦＴ８は、後述する走査駆動手段１５により、接続された走査線５にオン電圧が印加され、走査線５を介してゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を当該放射線検出素子７から信号線６に放出させるようになっている。
また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５にオフ電圧が印加され、走査線５を介してゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内で発生した電荷を当該放射線検出素子７内に保持して蓄積させるようになっている。

ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図６は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図７は検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。

基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７８にそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７８にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。
また、バイアス電源１４は、後述する制御手段２２に接続されており、制御手段２２により、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧が制御されるようになっている。

本実施形態では、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７８にバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７４側にかかる電圧以下の電圧（すなわち、いわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。

各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図６、図７中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図６、図７中ではＧと表記されている。）は、後述する走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから延びる走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図６、図７中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。

走査駆動手段１５は、配線１５ｃを介してゲートドライバー１５ｂにオン電圧およびオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバー１５ｂとを備えている。

図６や図７に示したように、各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、読み出しＩＣ１６に、１本の信号線６につき１個ずつ読み出し回路１７が設けられている。

読み出し回路１７は、増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９等で構成されている。読み出しＩＣ１６内には、さらに、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とが設けられている。なお、図６や図７中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図７中では、アナログマルチプレクサ２１は省略されている。

本実施形態では、増幅回路１８はチャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列に接続されたコンデンサ１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃとを備えて構成されている。また、増幅回路１８には、増幅回路１８に電力を供給するための電源供給部１８ｄが接続されている。

増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ_０が印加されるようになっている。なお、基準電位Ｖ_０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加されるようになっている。

また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２に接続されており、制御手段２２によりオン／オフが制御されるようになっている。
電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で、ＴＦＴ８がオン状態とされると（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに走査線５を介してオン電圧が印加されると）、オン状態とされた各ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から蓄積されていた電荷が信号線６に放出され、当該電荷が信号線６を流れて、増幅回路１８のコンデンサ１８ｂに流入して蓄積される。

そして、増幅回路１８では、コンデンサ１８ｂに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるようになっている。増幅回路１８は、このようにして、各放射線検出素子７から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換するようになっている。

また、増幅回路１８をリセットする際には、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態となると、増幅回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電される。そして、放電された電荷がオペアンプ１８ａの出力端子側からオペアンプ１８ａ内を通り、非反転入力端子から出てアースされたり、電源供給部１８ｄに流れ出たりすることで、増幅回路１８がリセットされるようになっている。
なお、増幅回路１８を、放射線検出素子７から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。

増幅回路１８の出力側には、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路１９が接続されている。相関二重サンプリング回路１９は、信号を読み出す対象の放射線検出素子７が接続された走査線５にオン電圧を印加する前（オフ電圧を印加している間）に、増幅回路１８の出力電圧をサンプリングホールドし、該当の走査線５にオン電圧を印加して放射線検出素子７の信号電荷を読み出し、該当の走査線５にオフ電圧を印加した後の増幅回路１８の出力電圧の差分を出力するようになっている。
なお、信号電荷を読み出した後の増幅回路１８の出力電圧もサンプリングホールドして差分するようにしても良い。

そして、制御手段２２は、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理においては、増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９を制御して、各放射線検出素子７から放出された電荷を増幅回路１８で電荷電圧変換させ、電荷電圧変換された電圧値を相関二重サンプリング回路１９でサンプリングさせて画像データとして下流側に出力させるようになっている。

相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７の画像データは、アナログマルチプレクサ２１に送信され、アナログマルチプレクサ２１から順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信される。そして、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段４０に出力されて順次保存されるようになっている。

このように、放射線画像撮影装置１では、走査駆動手段１５及び読み出し回路１７を含んで構成される画像取得回路により、放射線検出素子７に電荷を蓄積させ、蓄積された電荷を放射線検出素子７から放出させて読み出すことで、画像の取得を行うことができるようになっている。

制御手段２２は、後述するように、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂからオン電圧が印加される走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘを順次切り替え、その切り替えごとに、上記のような各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理を行うように制御する。

制御手段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や、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。そして、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。
また、図６等に示すように、制御手段２２には、ＤＲＡＭ（Dynamic ＲＡＭ）等で構成される記憶手段４０が接続されている。

また、本実施形態では、制御手段２２には、通信部３９が接続されている。通信部３９は、アンテナ３９ａやコネクター３９ｂを介して無線方式又は有線方式で外部とデータや信号の送受信を行う。
さらに、本実施形態では、制御手段２２には、検出部Ｐや、走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段４０、バイアス電源１４等の各機能部に電力を供給するためのバッテリー４１が接続されている。また、バッテリー４１には、図示しない充電装置からバッテリー４１に電力を供給してバッテリー４１を充電する際に、当該充電装置とバッテリー４１とを接続する接続端子４２が取り付けられている。

制御手段２２は、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフを制御したり、相関二重サンプリング回路１９にパルス信号を送信してそのサンプルホールド機能のオン／オフを制御したりする等、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作を制御するようになっている。

＜放射線画像撮影システムの動作＞
以下、放射線画像撮影システム５０の動作について説明する。
本実施形態では、第１管電圧で放射線を照射して第１画像を取得し、続いて第２管電圧（第１管電圧＜第２管電圧）で放射線を照射して第２画像を取得して、第１画像と第２画像を用いて差分画像を生成するモード（ＤＥＳモードと呼ぶ）において、第１画像と第２画像の取得前に各画像に対応するオフセット画像（第１オフセット画像、第２オフセット画像）を取得する例について説明する。

まず、撮影実施者は、撮影準備を行う。例えば、コンソール５８において入力部６０を介して、撮影メニュー（例えば、撮影モード（ここでは、ＤＥＳモード）、撮影部位、撮影方向等）を選択し、撮影開始の指示を入力する。また、撮影実施者は、被写体、放射線源５２、放射線画像撮影装置１のポジショニングを行う。

コンソール５８においては、入力部６０により撮影メニューが選択され、撮影開始指示が入力されると、制御部５８ｂは、選択された撮影メニューでの撮影開始指示を通信部５８ｃにより放射線発生装置５５及び放射線画像撮影装置１に送信する。放射線発生装置５５は、撮影メニューを受信すると、撮影メニューに応じた放射線照射条件（例えば、第１画像取得のための放射線照射（第１照射）及び第２画像取得のための放射線照射（第２照射）における管電流、管電圧、照射時間、第１照射と第２照射の放射線照射間隔等）を設定する。
放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、撮影メニューを受信すると、撮影メニューに応じた放射線画像取得条件（例えば、第１画像の画像取得条件（電荷蓄積時間（蓄積時間）Ｔｉ１、ビニング数、読み出し走査周期Ｔｒ１、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ１）、第２画像の画像取得条件（蓄積時間Ｔｉ２、ビニング数、読み出し走査周期Ｔｒ２、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２）、画像取得前の放射線検出素子７のリセット条件（ビニング数、リセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間）等）、オフセット画像取得条件（例えば、第１オフセット画像の画像取得条件（蓄積時間、ビニング数、読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間）、第２オフセット画像の画像取得条件（蓄積時間、ビニング数、読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間）、画像取得前の放射線検出素子７のリセット条件（ビニング数、リセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間）等）を記憶手段４０から読み出して設定する。

ここで、リセットとは、各放射線検出素子７内に画像取得のために電荷を蓄積させる前に、各放射線検出素子７内に蓄積されている暗電荷等の余分な電荷を放出させることをいう。

また、ビニング数とは、１つの画素としてまとめる画素数を指す。例えば、縦方向（信号線６の延在方向。以下同様。）のビニングは、隣り合う走査線５の複数ラインのゲート電極８ｇを同時にオンすることで実現できる（アナログビニング）。横方向（走査線５の延在方向。以下同様。）のビニングは、画像データの横方向に隣り合う複数の画素の値を加算又は平均することで実現できる（デジタルビニング）。本実施形態において、第１画像取得時の縦方向のビニング数＞第２画像取得時の縦方向のビニング数である。第１画像取得時の縦方向のビニング数を大きくすることで、第１画像の高速な読み出しが可能となるため、第１画像と第２画像の撮影間隔を短くすることができ、被写体の体動による撮影画像のアーチファクトを抑えることが可能となる。
本実施形態では、第１画像取得時の縦方向のビニング数×横方向のビニング数が２×１、第２画像取得時の縦方向のビニング数×横方向のビニング数及び画像取得前のリセット時の縦方向のビニング数×横方向のビニング数が１×１に設定された場合を例にとり説明する。なお、以下の説明において、ビニング数を表記する際には、縦方向のビニング数×横方向のビニング数で表記する。例えば、ビニング数（２×１）は、縦方向のビニング数が２、横方向のビニング数が１であることを表す。

また、読み出し走査周期とは、各放射線検出素子７から電荷を読み出して画像データを取得する時間を指し、ほぼＴＦＴ８のオン時間＋相関二重サンプリング回路１９の処理時間に等しい。リセット走査周期は、各放射線検出素子７から電荷を放出させる（読み出す）時間を指し、ほぼＴＦＴ８のオン時間に等しい。リセット走査周期は相関二重サンプリング回路１９の処理時間が不要であるため、読み出し走査周期に対して短縮が可能である。ただし、読み出し走査をリセット走査の代わりとして用いることができ、この場合、リセット走査周期は読み出し走査周期と同等となるが、走査シーケンスの種類が減少するため、設計簡略化が可能である。どちらの利点を優先するかは、設計方針によって使い分けることが望ましい。

本実施形態において、第１オフセット画像取得時のビニング数は、第１画像取得時のビニング数と一致したものが設定され、第２オフセット画像取得時のビニング数は、第２画像取得時のビニング数と一致したものが設定される。また、一連のオフセット画像の取得前の放射線検出素子７のリセット時のビニング数は、一連の放射線画像の取得前の放射線検出素子７のリセット時のビニング数と同じに設定される。放射線画像取得時とオフセット画像取得時とで画像取得前のリセット時や画像取得時のビニング数が異なると、オフセット補正後の放射線画像にアーチファクトが発生するが、放射線画像取得時とオフセット画像取得時のビニング数を一致させることで、このアーチファクトの発生を抑制できるためである。

また、第１オフセット画像取得時の蓄積時間は、第１画像取得時の蓄積時間Ｔｉ１と一致させ、第２オフセット画像取得時の蓄積時間は、第２画像取得時の蓄積時間Ｔｉ２と一致させることが好ましい。放射線画像の取得時と対応するオフセット画像の取得時の蓄積時間を一致させることにより、より高精度なオフセット補正を行うことができる。

さらに、第１オフセット画像の読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間は、それぞれ第１画像の読み出し走査周期Ｔｒ１、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ１と一致させることが好ましい。また、第２オフセット画像の読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間は、それぞれ第２画像の読み出し走査周期Ｔｒ２、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２と一致させることが好ましい。また、オフセット画像取得前のリセット時のリセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間は、それぞれ放射線画像取得前のリセット時のリセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間と一致させることが好ましい。このようにオフセット画像の画像取得条件を放射線画像の画像取得条件と一致させることにより、より高精度なオフセット補正を行うことができる。

本実施形態においては、第１オフセット画像の画像取得条件は、第１画像の画像取得条件と一致し、第２オフセット画像の画像取得条件は、第２画像の画像取得条件と一致し、一連のオフセット画像取得前のリセット条件は、放射線画像取得前のリセット条件と一致したものが設定される場合を例にとり説明する。
また、本実施形態においては、第２のオフセット画像取得時の読み出し走査を放射線画像取得時の画像取得前の放射線検出素子７のリセット走査の代わりとして用いることとし、放射線検出素子７のリセット時のビニング数、リセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間は、第２画像取得時のビニング数（１×１）、読み出し走査周期Ｔｒ２、ＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２と同じに設定されることとするが、これに限定されない。

なお、撮影メニューに応じた放射線照射条件及び画像取得条件を記憶部５９に記憶しておくこととし、コンソール５８は、記憶部５９から放射線撮影条件や画像取得条件を読み出して、通信部５８ｃにより中継器５４を介して放射線発生装置５５や放射線画像撮影装置１に送信して設定することとしてもよい。

放射線画像撮影装置１において、画像取得条件の設定が終了すると、制御手段２２は、画像取得シーケンスを実行する。図８は、撮影開始指示後の放射線画像撮影装置１において実行される画像取得シーケンスを模式的に示す図である。
図８に示すように、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、まずオフセット画像取得処理を行う。
オフセット画像取得処理において、まず、制御手段２２は、走査駆動手段１５等を制御して、予め設定された、画像取得前の放射線検出素子７のリセット時のビニング数、リセット走査周期、及びリセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間（すなわち、放射線画像取得前のリセット時のビニング数（１×１）、リセット走査周期Ｔｒ２、及びリセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２）で各放射線検出素子７のリセットを行う。

次いで、制御手段２２は、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加することによって放射線検出素子７内に電荷を蓄積させる電荷蓄積モードに移行して、放射線画像撮影装置１に放射線を照射しない状態で、予め設定された第１オフセット画像における蓄積時間（すなわち、第１画像取得時における蓄積時間Ｔｉ１）だけ待機して暗電荷の蓄積を行う（第１暗蓄積）。

次いで、制御手段２２は、読み出しモードに移行し、走査駆動手段１５及び読み出し回路１７等を制御して、予め設定された第１オフセット画像取得時のビニング数、読み出し走査周期、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間（すなわち、第１画像取得時のビニング数（２×１）、読み出し走査周期Ｔｒ１、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ１）で各放射線検出素子７に蓄積された電荷を読み出して第１オフセット画像の画像データの取得を行う（第１暗読出）。

次いで、制御手段２２は、再度電荷蓄積モードに移行して、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加して、放射線画像撮影装置１に放射線を照射しない状態で、予め設定された第２オフセット画像における蓄積時間（すなわち、第２画像取得時における蓄積時間Ｔｉ２）だけ待機して暗電荷の蓄積を行う（第２暗蓄積）。

次いで、制御手段２２は、読み出しモードに移行し、走査駆動手段１５及び読み出し回路１７等を制御して、予め設定された第２オフセット画像取得時のビニング数、読み出し走査周期、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間（すなわち、第２画像取得時のビニング数（１×１）、読み出し走査周期Ｔｒ２、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２）で各放射線検出素子７に蓄積された電荷を読み出して第２オフセット画像の画像データの取得を行う（第２暗読出）。
なお、第２暗読出は同時に放射線画像取得処理のリセットとなる。

以上のオフセット画像取得処理により、第１オフセット画像、第２オフセット画像が取得される。制御手段２２は、放射線発生装置５５からの曝射スイッチ５６の第２スイッチの押下通知信号が受信されるまで、オフセット画像取得処理を繰り返し実行する。

撮影実施者は、撮影準備が完了すると、曝射スイッチ５６の第１スイッチを押下し、続いて第２スイッチを押下する。曝射スイッチ５６は、第１スイッチが押下されると、操作卓５７を介して放射線発生装置５５に起動信号を送信する。放射線発生装置５５は、起動信号を受信すると、放射線源５２のＸ線管球の陽極の回転を開始させる等して、放射線源５２をスタンバイ状態とさせる。

また、曝射スイッチ５６は、第２スイッチが押下されると、操作卓５７を介して放射線発生装置５５に放射線照射開始信号を送信する。

放射線発生装置５５は、曝射スイッチ５６からこの放射線照射開始信号を受信すると、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１に第２スイッチの押下通知信号を送信する。放射線画像撮影装置１は、第２スイッチの押下通知信号が受信され、実行中のオフセット画像取得処理が完了する等の準備が整うと、中継器５４を介して放射線発生装置５５にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置５５は、放射線画像撮影装置１から中継器５４を介して送信されてきたインターロック解除信号を受信すると、放射線照射条件に基づいて放射線源５２のＸ線管球から放射線を照射させる。

インターロック解除信号を送信すると、制御手段２２は、電荷蓄積モードに移行して、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加して、予め設定された第１画像における蓄積時間Ｔｉ１だけ待機して、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる（第１本蓄積）。

次いで、制御手段２２は、読み出しモードに移行し、走査駆動手段１５及び読み出し回路１７等を制御して、予め設定された第１画像取得時のビニング数（２×１）、読み出し走査周期Ｔｒ１、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ１で各放射線検出素子７に蓄積された電荷を読み出して第１画像の画像データの取得を行う（第１本読出）。

次いで、制御手段２２は、再度電荷蓄積モードに移行して、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加して、予め設定された第２画像における蓄積時間Ｔｉ２だけ待機して、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷を各放射線検出素子７内に蓄積させる（第２本蓄積）。

次いで、制御手段２２は、読み出しモードに移行し、走査駆動手段１５及び読み出し回路１７等を制御して、予め設定された第２画像取得時のビニング数（１×１）、読み出し走査周期Ｔｒ２、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２で各放射線検出素子７に蓄積された電荷を読み出して第２画像の画像データの取得を行う（第２本読出）。
以上の画像取得前のリセット（最終のオフセット画像取得処理の第２暗読出）〜第２本読出の処理（放射線画像取得処理）によって第１画像及び第２画像が取得される。すなわち、放射線画像撮影装置１は、オフセット画像取得処理と放射線画像取得処理を同じ駆動を繰り返すことで行うことができる。

放射線画像取得処理後、制御手段２２は、第１画像の各画素の信号値から第１オフセット画像の対応する画素の信号値を差し引いてオフセット補正処理を行う。また、第２画像の各画素の信号値から第２オフセット画像の対応する画素の信号値を差し引いてオフセット補正を行う。ここで、オフセット補正処理においては、放射線画像取得処理の直前のオフセット画像取得処理で取得した第１オフセット画像及び第２オフセット画像を用いてもよいし、複数のオフセット画像取得処理で取得された第１オフセット画像及び第２オフセット画像のそれぞれの平均値又は中央値を算出して第１オフセット画像及び第２オフセット画像として使用してもよい。複数のオフセット画像の平均値又は中央値を求めることで、オフセットノイズを低減することができる。また、オフセット画像の取得時間の乖離によってオフセット差が生じる場合は、取得時間が新しい画像に高い重み付けを行い、古い画像に低い重み付けを行ってから平均値を求めることで、オフセットの一致性とオフセットノイズ低減の両立をしてもよい。

制御手段２２は、第１画像及び第２画像に対し、その他、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、ラグ（残像）補正処理等の補正処理を施し、補正済みの第１画像及び第２画像の画像データを通信部３９によりコンソール５８に送信する。

コンソール５８の制御部５８ｂは、通信部５８ｃにより第１画像及び第２画像の画像データを受信すると、第１画像に拡大補間処理を施すか又は第２画像に縮小補間（デジタルビニング）処理を施すことで第１画像と第２画像のビニング数を合わせた後、第１画像と第２画像の差分画像を生成し、第１画像、第２画像、及び差分画像を患者情報、撮影条件等に対応付けて記憶部５９に記憶させたり、表示部５８ａに表示させたりする。差分画像は、例えば、第１画像と第２画像の互いに対応する画素の信号値に重み係数を乗算して差分をとることにより生成することができる。

このように、放射線画像撮影装置１は、ビニング数の異なる複数の放射線画像（第１画像、第２画像）を連続的に撮影する場合に、複数の放射線画像の取得時と画像取得前リセット時のビニング数及び画像取得時のビニング数を一致させて各放射線画像に対応する複数のオフセット画像を取得して、各放射線画像にオフセット補正処理を施す。したがって、各放射線画像にオフセット補正によるアーチファクトが発生することを抑制することができる。
さらに、複数のオフセット画像のそれぞれの取得時の蓄積時間を、対応する放射線画像の撮影時の蓄積時間に一致させることで、より高精度なオフセット補正を行うことが可能となる。
さらに、複数の放射線画像の取得時とリセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間、各画像取得時の読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間のうち少なくとも一つ以上を一致させて複数の放射線画像のそれぞれに対応する複数のオフセット画像を取得することで、より高精度なオフセット補正を行うことが可能となる。さらに、複数の放射線画像の取得時とリセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間、各画像取得時の読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間を全て一致させて複数の放射線画像のそれぞれに対応する複数のオフセット画像を取得することで、各オフセット画像取得時における走査線５のライン毎の実効蓄積時間（最終リセット完了から電荷を蓄積して読み出しを開始するまでの総蓄積時間）を対応する放射線画像取得時の実効蓄積時間に略一致させることができるので、より高精度なオフセット補正を行うことが可能となる。

また、ＤＥＳモードにおいて、先に撮影を行う第１画像取得時の縦方向のビニング数を１より大きくすることで、第１画像の高速な読み出しが可能となるため、第１画像と第２画像の撮影間隔を短くすることができ、被写体の体動による撮影画像のアーチファクトを抑えることが可能となる。また、低管電圧で撮影される第１画像は粒状性が悪いが、低管電圧で被写体に放射線を照射した撮影で蓄積された電荷の読み出し（すなわち、第１画像の取得）を、高管電圧で被写体に放射線を照射した撮影で蓄積された電荷の読み出し（すなわち、第２画像の取得）より大きいビニング数で行うことで、第１画像のノイズを低減することができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態では、ＤＥＳモードにおいて、第１画像と第２画像の取得後に各画像に対応するオフセット画像（第１オフセット画像、第２オフセット画像）を取得する例について説明する。

第２の実施形態の構成は、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し、以下、第２の実施形態の動作について説明する。

コンソール５８においては、入力部６０により撮影メニューが設定され、撮影開始指示が入力されると、制御部５８ｂは、選択された撮影メニューでの撮影開始指示を通信部５８ｃにより放射線発生装置５５及び放射線画像撮影装置１に送信する。
放射線発生装置５５は、撮影メニューを受信すると、撮影メニューに応じた放射線照射条件（例えば、第１画像取得のための放射線照射（第１照射）及び第２画像取得のための放射線照射（第２照射）における管電流、管電圧、照射時間、第１照射と第２照射の放射線照射間隔等）を設定する。
放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、撮影メニューを受信すると、撮影メニューに応じた放射線画像取得条件及びオフセット画像取得条件を設定する。放射線画像取得条件及びオフセット画像取得条件の例は、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。

本実施形態においては、第１画像のビニング数が２×１、第２画像のビニング数が１×１、リセットのビニング数が２×１、画像取得前のリセット走査周期がＴｒ０、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間がＴｏｎ０に設定された場合を例にとり説明する。その他の放射線画像取得条件及びオフセット画像取得条件の設定については、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。

なお、撮影メニューに応じた放射線照射条件及び画像取得条件を記憶部５９に記憶しておくこととし、コンソール５８は、記憶部５９から放射線撮影条件や画像取得条件を読み出して、読み出した条件を通信部５８ｃにより中継器５４を介して放射線発生装置５５や放射線画像撮影装置１に送信して設定することとしてもよい。

放射線画像撮影装置１において、画像取得条件の設定が終了すると、制御手段２２は、画像取得シーケンスを実行する。図９は、第２の実施形態において撮影開始指示後の放射線画像撮影装置１において実行される画像取得シーケンスを模式的に示す図である。

図９に示すように、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、まず、走査駆動手段１５等を制御して、予め設定された、画像取得前の放射線検出素子７のリセット時のビニング数（２×１）、リセット走査周期Ｔｒ０、及びリセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ０で各放射線検出素子７のリセットを行う。制御手段２２は、放射線発生装置５５からの曝射スイッチ５６の第２スイッチの押下通知信号が受信されるまで、リセットを繰り返し実行する。

放射線発生装置５５は、曝射スイッチ５６からこの放射線照射開始信号を受信すると、中継器５４を介して放射線画像撮影装置１に第２スイッチの押下通知信号を送信する。放射線画像撮影装置１は、第２スイッチの押下通知信号が受信され、リセットが完了する等の準備が整うと、中継器５４を介して放射線発生装置５５にインターロック解除信号を送信する。放射線発生装置５５は、放射線画像撮影装置１から中継器５４を介して送信されてきたインターロック解除信号を受信すると、放射線照射条件に基づいて放射線源５２のＸ線管球から放射線を照射させる。

次いで、制御手段２２は、読み出しモードに移行し、走査駆動手段１５及び読み出し回路１７等を制御して、予め設定された第２画像取得時のビニング数（１×１）、読み出し走査周期Ｔｒ２、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２で各放射線検出素子７に蓄積された電荷を読み出して第２画像の画像データの取得を行う（第２本読出）。
以上の画像取得前のリセット〜第２本読出の処理（放射線画像取得処理）によって第１画像及び第２画像が取得される。

次いで、制御手段２２は、走査駆動手段１５等を制御して、予め設定された、画像取得前の放射線検出素子７のリセット時のビニング数、リセット走査周期、及びリセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間（すなわち、放射線画像取得前のリセット時のビニング数（２×１）、リセット走査周期Ｔｒ０、及びリセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ０）で各放射線検出素子７のリセットを行う。ここでは、放射線画像取得処理で実行したリセットと同じ回数のリセットを繰り返す。これにより、後段のオフセット補正後の画像の安定性を向上させることができる。

次いで、制御手段２２は、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加することによって放射線検出素子７内に電荷を蓄積させる電荷蓄積モードに移行して、放射線画像撮影装置１に放射線を照射しない状態で、予め設定された第１オフセット画像における蓄積時間（すなわち、第１画像における蓄積時間Ｔｉ１）だけ待機して暗電荷の蓄積を行う（第１暗蓄積）。

次いで、制御手段２２は、再度電荷蓄積モードに移行して、走査駆動手段１５により全ての走査線５にオフ電圧を印加することによって、放射線画像撮影装置１に放射線を照射しない状態で、予め設定された第２オフセット画像における蓄積時間（すなわち、第２画像における蓄積時間Ｔｉ２）だけ待機して暗電荷の蓄積を行う（第２暗蓄積）。

次いで、制御手段２２は、読み出しモードに移行し、走査駆動手段１５及び読み出し回路１７等を制御して、予め設定された第２オフセット画像取得時のビニング数、読み出し走査周期、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間（すなわち、第２画像取得時のビニング数（１×１）、読み出し走査周期Ｔｒ２、及び読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間Ｔｏｎ２）で各放射線検出素子７に蓄積された電荷を読み出して第２オフセット画像の画像データの取得を行う（第２暗読出）。
以上のリセット〜第２暗読出の処理（オフセット画像取得処理）によって第１オフセット画像及び第２オフセット画像が取得される。

オフセット画像取得処理後、制御手段２２は、ラグ（残像）補正を行う。
ここで、図１０（ａ）に示すように、第１画像の被写体信号がＧ１である場合、第２画像には被写体信号Ｇ２に加えて第１画像のラグＧ１１が載った画像となる。また、第１オフセット画像には、さらに第２画像のラグＧ２１が発生する。よって、図１０（ｂ）に示すように、第１画像からそのまま第１オフセット画像を引いてオフセット補正を行うと第２画像のラグＧ２１が虚像となって表れた画像となってしまう。そこで、この虚像を除去するためのラグ補正を行う。

図１１は、オフセット画像取得前にリセットを継続している場合における、第２画像取得時点からの経過時間ｔと、オフセット画像に生じるラグの倍率α（第２画像の何倍のラグが残っているかを示す値）との関係を示すグラフである。図１１に示すように、オフセット画像取得前にリセットを継続している場合、時間経過によってオフセット画像に生じるラグは減衰していくことがわかる。この減衰曲線は、実験により求めたものである。そこで、制御手段２２は、この倍率αを求めて第１オフセット画像のラグ補正を行う。

倍率αは、以下の方法で算出することができる。
まず、第２画像を第１画像のビニングサイズに合わせた画像Ｇを作成する。ここでは、第２画像をデジタルビニングしてビニング数２×１の画像Ｇを作成する。次いで、画像Ｇの信号値の平均値（又は中央値）と第１オフセット画像の信号値の平均値（又は中央値）が概ね一致する倍率αを算出する。例えば、倍率αは、第１オフセット画像の信号値の平均値を画像Ｇの信号値の平均値で除算することにより算出することができる。
そして、第１オフセット画像の各画素の信号値から、画像Ｇの対応する画素の信号値にαを乗算した値を引くことで、第１オフセット画像のラグを除去することができる。

なお、第２オフセット画像についてもラグＧ１１、Ｇ２１が存在する場合があるが、第２オフセット画像にこのラグＧ１１、Ｇ２１が残っていたとしても、オフセット補正処理後の第２画像に虚像となって現れるわけではないため、ラグ補正は省略してもよい。ただし、第２オフセット画像についてもラグ補正を行ってもよい。この場合、例えば、第２オフセット画像の信号値を平均値を第２画像の信号値の平均値で除算して、第２オフセット画像に生じるラグの倍率βを算出し、第２オフセット画像の各画素の信号値から、第２画像の対応する画素の信号値にβを乗算した値を引くことで、第２オフセット画像のラグを除去することができる。

ラグ補正後、制御手段２２は、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理等の補正処理を施し、補正済みの第１画像及び第２画像の画像データを通信部３９によりコンソール５８に送信させる。オフセット補正処理については第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。

コンソール５８の制御部５８ｂは、通信部５８ｃにより第１画像及び第２画像の画像データを受信すると、第１画像を拡大補間又は第２画像を縮小補間（デジタルビニング）することで第１画像と第２画像のビニング数を合わせた後、第１画像と第２画像の差分画像を生成し、第１画像、第２画像、及び差分画像を患者情報、撮影条件等に対応付けて記憶部５９に記憶させたり、表示部５８ａに表示させたりする。

このように、第２の実施形態においては、第１の実施形態と同様に、ビニング数の異なる複数の放射線画像（第１画像、第２画像）を連続的に撮影する場合に、複数の放射線画像の取得時と画像取得前リセット時のビニング数及び画像取得時のビニング数を一致させて各放射線画像に対応する複数のオフセット画像を取得して、各放射線画像にオフセット補正処理を施す。したがって、各放射線画像にオフセット補正によるアーチファクトが発生することを抑制することができる。
さらに、複数のオフセット画像のそれぞれの取得時の蓄積時間を、対応する放射線画像の撮影時の蓄積時間に一致させることで、より高精度なオフセット補正を行うことが可能となる。
さらに、複数の放射線画像の取得時と画像取得前のリセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間、各画像取得時の読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間のうち少なくとも一つ以上を一致させて複数の放射線画像のそれぞれに対応する複数のオフセット画像を取得することで、より高精度なオフセット補正を行うことが可能となる。さらに、複数の放射線画像の取得時と画像取得前のリセット走査周期、リセット走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間、各画像取得時の読み出し走査周期、読み出し走査周期におけるＴＦＴ８のオン時間を全て一致させて複数の放射線画像のそれぞれに対応する複数のオフセット画像を取得することで、各オフセット画像取得時における走査線５のライン毎の実効蓄積時間（最終リセット完了から電荷を蓄積して読み出しを開始するまでの総蓄積時間）を対応する放射線画像取得時の実効蓄積時間に略一致させることができるので、より高精度なオフセット補正を行うことが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、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、上記第１、第２の実施形態においては、一回の曝射スイッチ５６の操作に応じて、第１画像及び第２画像の撮影の前又は後に連続して第１オフセット及び第２オフセット画像を取得する、すなわち、放射線画像取得処理とオフセット画像取得処理を連続して行うこととして説明したが、事前にオフセット画像取得処理を行って、第１オフセット画像及び第２オフセット画像を取得して記憶手段４０に記憶しておき、第１画像及び第２画像の取得後に、記憶手段４０から第１オフセット画像及び第２オフセット画像を読み出してオフセット補正処理を行うこととしてもよい。この場合においても、１回のオフセット画像取得処理で取得された第１オフセット画像及び第２オフセット画像を記憶手段４０に記憶しておくこととしてもよいし、複数のオフセット画像取得処理で取得された第１オフセット画像及び第２オフセット画像のそれぞれの平均値又は中央値を算出して第１オフセット画像及び第２オフセット画像として記憶手段４０に記憶しておくこととしてもよい。複数のオフセット画像の平均値又は中央値を求めることで、オフセットノイズを低減することができる。また、複数のオフセット画像取得処理で取得された複数のオフセット画像をその取得された時刻や順番に対応付けて記憶手段４０に記憶しておき、オフセット画像の取得時間の乖離によってオフセット差が生じる場合は、取得時間が新しい画像に高い重み付けを行い、古い画像に低い重み付けを行ってから平均値を求めることとしてもよい。これにより、オフセットの一致性とオフセットノイズ低減の両立することができる。

また、上記実施形態においては、オフセット補正処理を放射線画像撮影装置１で行ってからコンソール５８に送信することとしたが、放射線画像撮影装置１からコンソール５８にオフセット補正前の複数の放射線画像及び複数のオフセット画像のセットを送信し、コンソール５８の制御部５８ｂは、通信部５８ｃにより放射線画像撮影装置１から受信した複数の放射線画像のそれぞれに対応するオフセット画像を用いて複数の放射線画像のそれぞれにオフセット補正処理を施すこととしてもよい。すなわち、放射線画像及びオフセット画像の取得からオフセット補正処理までの全体を、放射線画像撮影装置１により完結することとしてもよいし、放射線画像撮影装置１とコンソール５８からなるシステムにより完結するものとしてもよい。

その他、放射線画像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。

１放射線画像撮影装置
５走査線
６信号線
７放射線検出素子
８ＴＦＴ（スイッチ手段）
１５走査駆動手段
１５ａ電源回路
１５ｂゲートドライバー
１７読み出し回路
２２制御手段
５０放射線画像撮影システム
５５放射線発生装置
５５ａ通信部
５７操作卓
５８コンソール
５８ｂ制御部
５８ｃ通信部
６０入力部
ｒ領域
Ｐ検出部

Claims

二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記放射線検出素子に電荷の蓄積及び放出を行わせ、放出された電荷を読み出すことで、画像の取得を行う画像取得回路と、
を備える放射線画像撮影システムであって、
前記画像取得回路を制御して、少なくともビニング数を異ならせて複数の放射線画像を連続的に取得する放射線画像取得手段と、
前記画像取得回路を制御して、画像取得前の前記放射線検出素子のリセット時のビニング数及び画像取得時のビニング数を一連の前記複数の放射線画像の取得時のものと一致させて前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記複数のオフセット画像を取得するオフセット画像取得手段と、
前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記オフセット画像を用いて前記複数の放射線画像にオフセット補正を施す補正手段と、
を備える放射線画像撮影システム。
前記オフセット画像取得手段は、さらに、前記放射線検出素子の電荷蓄積時間を一連の前記複数の放射線画像のそれぞれの取得時のものと一致させて前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記複数のオフセット画像を取得する、請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
前記画像取得回路は、オン状態となることで前記放射線検出素子から電荷を放出させるスイッチ手段を備え、
前記オフセット画像取得手段は、さらに、リセット走査周期、前記リセット走査周期における前記スイッチ手段のオン時間、読み出し走査周期、前記読み出し走査周期における前記スイッチ手段のオン時間のうち少なくとも一つ以上を一連の前記複数の放射線画像の取得時のものと一致させて前記複数の放射線画像のそれぞれに対応する前記複数のオフセット画像を取得する、請求項１又は２に記載の放射線画像撮影システム。
前記放射線検出素子に対して異なる管電圧で複数回放射線を照射する放射線照射装置を備え、
前記放射線画像取得手段は、異なる管電圧で照射された放射線で前記複数の放射線画像を取得する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
前記放射線画像取得手段は、前記画像取得回路を制御して、異なる管電圧で照射された放射線のうち低い管電圧で照射された放射線での撮影における読み出しを、高い管電圧で照射された放射線での撮影における読み出しより大きいビニング数で行う、請求項４に記載の放射線画像撮影システム。