JP2021191390A - 放射線撮像システム、および、放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信を用いて露出制御用の信号の授受を行う放射線撮像システム、および、放射線撮像装置において、通信の安定性を向上させるのに有利な技術を提供する。【解決手段】放射線の照射中に露出制御を行うための検出部を含む放射線撮像装置と、放射線撮像装置に放射線を照射する放射線源を制御する放射線制御装置と、放射線撮像装置および放射線制御装置を制御する主制御装置と、を含む放射線撮像システムであって、放射線撮像システムは、放射線撮像装置、放射線制御装置、および、主制御装置の間の通信を行うために、第１無線通信部と、第１無線通信部を用いた通信を行うための設定情報を伝送する第２無線通信部と、をさらに含み、放射線撮像装置と放射線制御装置とは、第２無線通信部を介して露出制御に関わる信号を伝送する。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線撮像システム、および、放射線撮像装置に関する。

医療画像診断や非破壊検査において、半導体材料によって構成される平面検出器（フラットパネルディテクタ：ＦＰＤ）を用いた放射線撮像装置が広く使用されている。こうした放射線撮像装置において、放射線撮像装置に入射する放射線をモニタすることが知られている。放射線量をリアルタイムで検出することによって、放射線の照射の開始や終了の検出や、放射線の照射中に入射した放射線の積算線量を把握し自動露出制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）を行うことが可能となる。特許文献１には、放射線画像検出装置と制御装置との間の露出制御用の信号の遣り取りを無線通信で行うことが示されている。

特開２０１３−１６２９６３号公報

無線通信の環境は、常に安定した環境ではなく、他の無線通信機器やマイクロ波治療器などの医療機器の動作に伴い発生するノイズによって大きく変化し、無線通信の接続が切断される場合や、通信速度が低下する場合などが発生しうる。特許文献１の放射線撮影システムにおいて、露出制御機能を使用中に無線通信の接続が不安定になった場合、適切なタイミングで放射線の照射を停止できない可能性がある。

本発明は、無線通信を用いて露出制御用の信号の授受を行う放射線撮像システム、および、放射線撮像装置において、通信の安定性を向上させるのに有利な技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像システムは、放射線の照射中に露出制御を行うための検出部を含む放射線撮像装置と、放射線撮像装置に放射線を照射する放射線源を制御する放射線制御装置と、放射線撮像装置および放射線制御装置を制御する主制御装置と、を含む放射線撮像システムであって、放射線撮像システムは、放射線撮像装置、放射線制御装置、および、主制御装置の間の通信を行うために、第１無線通信部と、第１無線通信部を用いた通信を行うための設定情報を伝送する第２無線通信部と、をさらに含み、放射線撮像装置と放射線制御装置とは、第２無線通信部を介して露出制御に関わる信号を伝送することを特徴とする。

上記手段によって、無線通信を用いて露出制御用の信号の授受を行う放射線撮像システム、および、放射線撮像装置において、通信の安定性を向上させるのに有利な技術を提供する。

本実施形態に係る放射線撮像システムの構成例を示す図。 図１の放射線撮像システムに配される放射線撮像装置の構成例を示す図。 図２の放射線撮像装置の制御部の構成例を示す図。 図１の放射線撮像システムの撮影動作を示すタイミング図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。

図１〜４を参照して、本実施形態による放射線撮像システムの構成、および、動作について説明する。図１は、本実施形態における放射線撮像システム１０の構成例を示す図である。本実施形態において、放射線撮像システム１０は、放射線を被写体に照射し、放射線画像の撮像を行う放射線室１、および、放射線室１の近傍に設置される制御室２に配されている。

放射線室１には、放射線撮像システム１０のうち、放射線撮像装置３００、無線アクセスポイント３２０、インタフェースボックス３２３、放射線制御装置３２４、放射線源３２５が配されている。また、放射線室１には、エントリー装置３２２、および、各構成間を接続するケーブルが配されている。制御室２には、放射線撮像システム１０のうち、主制御装置３１０、放射線照射スイッチ３１１、表示装置３１３、入力装置３１４、院内ＬＡＮ３１５が配されている。

放射線撮像装置３００は、バッテリなどで構成される電源制御部３０１、第１無線通信ユニット３０４、第２無線通信ユニット３０２、スイッチ３０３を含む。放射線撮像装置３００は、被写体３０６を透過した放射線を検出して、放射線画像データを生成する。また、放射線撮像装置３００は、放射線の照射中に露出制御を行うための検出部を含む。

無線アクセスポイント３２０は、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表される無線ＬＡＮなどの無線通信を行うためのアクセスポイントであり、放射線撮像装置３００の第１無線通信ユニット３０４と無線通信を行う。放射線撮像システム１０において、無線アクセスポイント３２０は、放射線撮像装置３００と、主制御装置３１０および放射線制御装置３２４と、の通信を中継するために用いられうる。以下、この放射線撮像装置３００、放射線制御装置３２４、および、主制御装置３１０の間の通信を行う放射線撮像装置３００の第１無線通信ユニット３０４と無線アクセスポイント３２０とを介した通信経路を第１無線通信部と呼ぶ。

エントリー装置３２２は、放射線撮像装置３００の第２無線通信ユニット３０２と通信を行う。インタフェースボックス３２３は、無線アクセスポイント３２０、放射線制御装置３２４、主制御装置３１０のそれぞれの間で通信ができるように制御する。また、インタフェースボックス３２３は不図示のケーブルを介しての放射線撮像装置３００への電源供給機能や有線通信インタフェースなどを備えていてもよい。インタフェースボックス３２３は、放射線制御装置３２４と専用のインタフェースケーブルで接続されていてもよい。インタフェースボックス３２３は、放射線制御装置３２４側がとりうるインタフェースにより、イーサネットのような汎用の通信インタフェースで接続してもよい。インタフェースボックス３２３は、個別のスイッチングＨＵＢ、放射線制御装置３２４のインタフェースボックス、電源ボックスなど複数の装置で置き換えてもよい。

放射線制御装置３２４は、放射線源３２５を制御し被写体３０６に放射線を照射する。放射線制御装置３２４は、所定の条件に基づいて放射線を照射するように放射線源３２５を制御する放射線源制御部３２４１と、放射線撮像装置３００からの照射の開始または停止を示す信号によって放射線源３２５の放射線の発生を制御する発生制御部３２４２と、を含む。図１に示される構成では、放射線源制御部３２４１と発生制御部３２４２とは、一体の構成で示されているが、放射線源制御部３２４１と発生制御部３２４２とは、それぞれ別体で構成されていてもよい。また、放射線制御装置３２４は、放射線撮像装置３００の第２無線通信ユニット３０２と無線通信を行うための無線用ユニット３２６を備える。無線用ユニット３２６は、放射線制御装置３２４に組み込まれたものであってもよいし、図１に示されるように、放射線制御装置３２４とは別体であってもよい。以下、放射線撮像装置３００、放射線制御装置３２４、および、主制御装置３１０の間の通信を行う放射線撮像装置３００の第２無線通信ユニット３０２とエントリー装置３２２とを介した通信経路、および、第２無線通信ユニット３０２と無線用ユニット３２６とを介した通信経路を第２無線通信部と呼ぶ。

主制御装置３１０は、放射線撮像装置３００および放射線制御装置３２４を制御する。主制御装置３１０は、第１無線通信部（無線アクセスポイント３２０を介した通信経路）を介して放射線制御装置３２４（発生制御部３２４２）、放射線撮像装置３００と通信し、放射線撮像システム１０を統括制御する。

放射線照射スイッチ３１１は、操作者３１２の操作によって、放射線照射のタイミングを入力する。入力装置３１４は、操作者３１２からの指示の入力を行う装置であり、キーボードやタッチパネルなどの種々の入力デバイスが用いられる。表示装置３１３は、画像処理された放射線画像データやＧＵＩの表示を行う装置であり、ディスプレイなどが用いられる。院内ＬＡＮ３１５は、院内の基幹ネットワークである。例えば、病院情報システム（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）や放射線科情報システム（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）でありうる。本実施形態において、放射線撮像システム１０をローカルネットワークで構築し、院内ＬＡＮ３１５と切り離したシステム構築例を示しているが、放射線撮像システム１０は、院内ＬＡＮ３１５に直接接続されたネットワークで構築されていてもよい。

次に、放射線撮像システム１０の動作について説明する。まず、操作者３１２は、放射線撮像システム１０への放射線撮像装置３００の登録作業を行う。操作者３１２によって放射線撮像装置３００のスイッチ３０３が押下されると、エントリー装置３２２を介した放射線撮像装置３００と主制御装置３１０との間の通信が開始される。

主制御装置３１０は、エントリー装置３２２を介して、無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部を用いた通信を行うための情報を放射線撮像装置３００に送信する。つまり、エントリー装置３２２を介した第２無線通信部は、無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部を用いた通信を行うための設定情報を伝送する。設定情報とは、無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部を用いた通信が、無線ＬＡＮを用いた通信を行う場合、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎなどの通信方式、物理チャネル、ＥＳＳＩＤ、暗号鍵などや、放射線撮像装置３００に設定するＩＰアドレスなどの情報を含む。また、設定情報は、無線用ユニット３２６を介して放射線撮像装置３００と放射線制御装置３２４との間の通信を行うための情報を含んでいてもよい。また、放射線撮像装置３００は、エントリー装置３２２を介した第２無線通信部を用いて、放射線撮像装置３００の装置情報を主制御装置３１０に送信してもよい。装置情報は、例えば、放射線撮像装置３００を特定するためのユニークなＩＤ、ＭＡＣアドレス、実施可能な撮影モード、使用履歴、故障状態などの情報を含む。これらの装置情報を元に、放射線撮像装置３００は、放射線撮像システム１０へ登録されうる。例えば、放射線撮像システム１０とは別の放射線撮像システムにおいて放射線撮像装置３００を使用する場合、都度、上述の登録作業を実施する。

これらの設定情報や装置情報は、撮像の際に生成される放射線画像データなどと比較すると情報量としては少ない。このため、これらの設定情報や装置情報をやり取りするエントリー装置３２２を介する第２無線通信部は、通信速度よりも消費電力が小さな通信であってもよい。したがって、第２無線通信部は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた通信を行ってもよい。また、例えば、第２無線通信部は、ＩｒＤＡなどの赤外線を用いた通信を行ってもよい。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いて通信を行う場合、事前に機器同士を認証する作業を要する。この場合、スイッチ３０３の押下をトリガに認証作業を行い、認証が成立した後に設定情報や装置情報などの必要な情報のやり取りが開始されればよい。無線用ユニット３２６を介した放射線撮像装置３００と放射線制御装置３２４との間の認証および通信についても同様でありうる。認証作業のトリガの機能を果たすスイッチ３０３は必ずしも放射線撮像装置３００に備わっている必要はなく、エントリー装置３２２に備わっていてもよい。また、主制御装置３１０が表示装置３１３に表示するＧＵＩ上に備えるようにしてもよい。

また、上述の設定情報に無線用ユニット３２６を介した放射線撮像装置３００と放射線制御装置３２４との間の通信の設定が含まれる場合、放射線撮像装置３００は受信した設定情報に従って、第２無線通信ユニット３０２の構成を設定してもよい。これによって、放射線撮像装置３００は、放射線制御装置３２４の無線用ユニット３２６と第２無線通信ユニット３０２との間で第２無線通信部の接続を確立する。

一方、上述の通り撮像動作によって生成される放射線画像データは、非圧縮のＲＡＷデータである場合が多く、データ量は数〜数十メガバイトにもなることがある。放射線画像データは、放射線撮像装置３００から主制御装置３１０に送信され、表示装置３１３に表示されるため、大容量のデータを高速に送信する必要性がある。このため、無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部には、無線ＬＡＮなどの高速な通信が用いられうる。つまり、無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部の通信速度が、エントリー装置３２２を介した第２無線通信部の通信速度よりも速い。

放射線撮像装置３００は、主制御装置３１０から受信した設定情報に従って、第１無線通信ユニット３０４の構成を設定する。これによって、放射線撮像装置３００は、無線アクセスポイント３２０と第１無線通信ユニット３０４との間での第１無線通信部の接続を確立する。

次いで、操作者３１２は、主制御装置３１０に被写体３０６のＩＤ、名前、生年月日などの被写体情報や被写体３０６の撮影部位を入力する。撮影部位を入力後、操作者３１２は、被写体３０６の姿勢、および、放射線撮像装置３００を固定する。撮影準備が完了すると、操作者３１２は、放射線照射スイッチ３１１を押下する。放射線照射スイッチ３１１が押下されると、放射線源３２５から被写体３０６に向かい放射線が照射されうる。

放射線撮像装置３００は、放射線制御装置３２４（発生制御部３２４２）と無線通信を行い、放射線照射の開始や終了などの制御を行いうる。被写体３０６に照射された放射線は、被写体３０６を透過して放射線撮像装置３００に入射する。放射線撮像装置３００は、例えば、入射した放射線を可視光に変換し、光電変換素子で放射線画像信号として検出する。

放射線撮像装置３００は、光電変換素子を駆動して放射線画像信号を読み出し、ＡＤ変換回路でアナログ信号をデジタル信号に変換してデジタル放射線画像データを得る。放射線撮像装置３００は、取得した放射線画像データを、第１無線通信部を介して主制御装置３１０に伝送する。本実施形態において、放射線撮像装置３００と主制御装置３１０とは、無線通信を介して放射線画像データの伝送を行う例を示しているが、これに限られることはない。インタフェースボックス３２３は、放射線撮像装置３００と接続するケーブルなどを備え、放射線画像データが、有線通信で放射線撮像装置３００から主制御装置３１０に伝送されてもよい。

主制御装置３１０は、受信した放射線画像データを画像処理する。主制御装置３１０は、画像処理した放射線画像データに基づく放射線画像を表示装置３１３に表示する。このように主制御装置３１０は、画像処理装置および表示制御装置として機能してもよい。以上が、操作者３１２が放射線撮像システム１０へ放射線撮像装置３００を登録してから、表示装置３１３に被写体３０６の放射線画像が表示されるまでの放射線撮像システムの動作である。

ここで、図２を用いて、放射線撮像装置３００の構成について説明する。図２に示されるように、放射線撮像装置３００は、放射線検出器１００を有する。放射線検出器１００は、照射された放射線を検出する機能を備える。放射線検出器１００は、複数の行および複数の列を構成するように配された、放射線画像データを取得するための複数の画素を有する。以下の説明では、放射線検出器１００における複数の画素が配置された領域を撮像領域とする。複数の画素は、放射線画像を取得するための複数の撮像画素１０１と、放射線の照射をモニタするための検知画素１２１と、を含む。放射線の照射中に露出制御を行うための検出部として、検知画素１２１が使用される。つまり、露出制御を行うための検出部が、撮像領域（放射線検出器１００）に配される。

撮像画素１０１は、放射線を電気信号に変換する変換素子１０２と、列信号線１０６と変換素子１０２との間に配されたスイッチ１０３と、を含む。検知画素１２１は、放射線を電気信号に変換する変換素子１２２と、検知信号線１２５と変換素子１２２との間に配されたスイッチ１２３と、を含む。検知画素１２１は、複数の撮像画素１０１の一部と同じ列に配される。

本実施形態において、変換素子１０２および変換素子１２２は、放射線を光に変換するシンチレータおよび光を電気信号に変換する光電変換素子とで構成される。シンチレータは、例えば、撮像領域を覆うようにシート状に形成され、複数の画素によって共有される。また、変換素子１０２および変換素子１２２は、放射線を直接に電気信号に変換する変換素子で構成されていてもよい。

スイッチ１０３およびスイッチ１２３は、例えば、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンなどの半導体で活性領域が構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。本実施形態において、活性領域には、多結晶シリコンが用いられうる。

放射線撮像装置３００は、複数の列信号線１０６および複数の駆動線１０４を含む。それぞれの列信号線１０６は、撮像領域における複数の列のうちの１つの列に対応する。それぞれの駆動線１０４は、撮像領域における複数の行のうちの１つの行に対応する。駆動線１０４は、駆動用回路２２１によって駆動される。

変換素子１０２の２つの電極のうち一方は、スイッチ１０３の主電極の一方に接続され、変換素子１０２の２つの電極のうち他方は、バイアス線１０８に接続される。ここで、バイアス線１０８は、列方向に沿って延在し、列方向に配された複数の変換素子１０２の電極に共通に接続される。

バイアス線１０８には、素子用電源回路２２６からバイアス電圧Ｖｓが供給される。電源制御部３０１は、バッテリ、ＤＣ／ＤＣコンバータなどを含み構成される。電源制御部３０１は、素子用電源回路２２６を含み、アナログ回路用電源と駆動制御や無線通信などを行うためのデジタル回路用電源とを生成する。

１つの列を構成する複数の撮像画素１０１のスイッチ１０３の主電極の他方は、列信号線１０６に接続される。１つの行を構成する複数の撮像画素１０１のスイッチ１０３の制御電極は、共通の駆動線１０４に接続される。複数の列信号線１０６は、読出用回路２２２に接続される。ここで、読出用回路２２２は、検知部１３２、マルチプレクサ１３４、アナログデジタル変換器（ＡＤ変換器）１３６を含む。

複数の列信号線１０６のそれぞれは、読出用回路２２２に配された複数の検知部１３２のうち対応する検知部１３２に接続される。ここで、１つの列信号線１０６は、１つの検知部１３２に対応する。検知部１３２は、例えば、差動増幅器を含む。マルチプレクサ１３４は、複数の検知部１３２を所定の順番で選択し、選択した検知部１３２からの信号をＡＤ変換器１３６に供給する。ＡＤ変換器１３６は、供給された信号をデジタル信号に変換して出力する。

変換素子１２２の２つの電極のうち一方は、スイッチ１２３の主電極の一方に接続され、変換素子１２２の２つの電極のうち他方は、バイアス線１０８に接続される。スイッチ１２３の主電極の他方は、検知信号線１２５に接続される。スイッチ１２３の制御電極は、駆動線１２４に電気的に接続される。

放射線撮像装置３００には、１つの検知信号線１２５が配されていてもよいし、図２に示されるように、複数の検知信号線１２５が配されていてもよい。１つの検知信号線１２５には、１または複数の検知画素１２１が接続される。駆動線１２４は、駆動用回路２４１によって駆動される。１つの駆動線１２４には、１または複数の検知画素１２１が接続される。検知信号線１２５は、読出用回路２４２に接続される。ここで、読出用回路２４２は、検知部１４２、マルチプレクサ１４４、ＡＤ変換器１４６を含む。

複数の検知信号線１２５のそれぞれは、読出用回路２４２の複数の検知部１４２のうち対応する検知部１４２に接続される。ここで、１つの検知信号線１２５は、１つの検知部１４２に対応する。検知部１４２は、例えば、差動増幅器を含む。マルチプレクサ１４４は、複数の検知部１４２を所定の順番で選択し、選択した検知部１４２からの信号をＡＤ変換器１４６に供給する。ＡＤ変換器１４６は、供給された信号をデジタル信号に変換して出力する。読出用回路２４２（ＡＤ変換器１４６）の出力は、信号処理部２２４に供給され、信号処理部２２４によって処理される。信号処理部２２４は、読出用回路２４２（ＡＤ変換器１４６）の出力に基づいて、放射線撮像装置３００に対する放射線の照射を示す情報を出力する。具体的には、信号処理部２２４は、例えば、放射線撮像装置３００に対する放射線の照射を検知したり、放射線の照射量および／または積算照射量を演算し、露出制御に用いたりする。

制御部２２５は、信号処理部２２４からの情報や主制御装置３１０からの制御コマンドに基づいて、駆動用回路２２１、駆動用回路２４１および読出用回路２２２、２４２など、放射線撮像装置３００の各構成を制御する。

次に、放射線撮像装置３００を用いた放射線撮像システム１０の露出制御の動作について説明する。操作者３１２は、主制御装置３１０に、線量、最大照射時間、管電流、管電圧、放射線をモニタすべき領域である放射線検知領域（ＲＯＩ）、部位情報などを入力する。主制御装置３１０は、入力された放射線の照射条件、放射線検知領域（ＲＯＩ）、部位情報などを、放射線撮像装置３００および放射線制御装置３２４（発生制御部３２４２）へ送信する。撮影準備が完了し、操作者３１２が放射線照射スイッチ３１１を押下すると、放射線が照射される。照射された放射線は、被写体３０６を透過して放射線撮像装置３００に入射する。放射線撮像装置３００は、放射線検知領域（ＲＯＩ）に入射した放射線を検知画素１２１で検出し、信号処理部２２４にて検出した線量（到達線量）の積算値である積算照射量を演算する。ここで、制御部２２５は、信号処理部２２４からの積算照射量情報と操作者３１２が入力した部位情報や撮影条件などとから適正線量を算出し、放射線の照射を停止させるタイミングを決定する。

放射線撮像装置３００は、決定された放射線の照射を停止するタイミングに基づき、第２無線通信ユニット３０２および無線用ユニット３２６を介した第２無線通信部を用いて放射線制御装置３２４に放射線の停止を通知する。放射線制御装置３２４（発生制御部３２４２）は、通知された放射線の照射を停止するタイミングに基づき、放射線源３２５からの放射線の照射を停止させる。本実施形態において、放射線撮像装置３００が、放射線の照射量を算出し、放射線の照射の停止のタイミングを通知しているが、これに限られることはない。放射線撮像装置３００が、検出結果として所定の時間ごとの到達線量を放射線制御装置３２４送信し、放射線制御装置３２４（発生制御部３２４２）が、到達線量の積算値を算出するような構成であってもよい。

放射線撮像装置３００で決定した放射線の照射を停止するタイミングに対して、放射線撮像装置３００から放射線制御装置３２４へ伝送される露出制御に関する信号は、遅延を抑制することが必要である。放射線撮像システム１０における無線通信環境において、様々な理由で電磁的なノイズが存在する場合があり、これらは無線の通信を阻害する要因となりえる。また、例えば、無線ＬＡＮを使用した通信システムにおいて、別の無線ＬＡＮ通信システムのチャネル設定ポリシーが合わない場合、お互いの使用する無線周波数帯が干渉して通信を阻害する場合がある。このような影響を受けると、放射線の照射を停止するタイミングを指示する露出制御の信号が、放射線制御装置３２４に想定するタイミングで到達しない可能性がある。そこで、本実施形態において、無線ＬＡＮを用いる無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部とは別の無線用ユニット３２６を介した第２無線通信部を使用する。放射線撮像装置３００と放射線制御装置３２４との露出制御に関わる信号の伝送を行う第２無線通信部として、例えば、使用する周波数帯（チャネル）を定期的に変更する（チャネルホッピング）仕様の無線通信を使用することで上述の影響を軽減することができる。このような無線通信の代表例として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）が挙げられる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、１チャネルあたりの周波数帯域が比較的狭く、かつ、定期的にチャネルをホッピングすることによって、他の無線通信環境の影響を受けにくく、第２無線通信部として露出制御の信号を扱うことが可能である。また、別の観点において、赤外線などの光通信を第２無線通信部として使用する場合も、無線ＬＡＮなどに影響を与える電磁波ノイズのような無線通信環境の悪化の影響を受けにくい。したがって、第２無線通信ユニット３０２と無線用ユニット３２６との間の第２無線通信部は、赤外線を用いた通信を行ってもよい。

図３は、放射線撮像装置３００の制御部２２５の構成例を示す図である。図３に示されるように、制御部２２５は、駆動制御部４００、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、照射情報処理部４０３、画像データ制御部４０４を含む。制御部２２５は、さらに、通信制御部４０５、スイッチ３０３、第１無線通信ユニット３０４、第２無線通信ユニット３０２を含む。通信制御部４０５は、第１無線通信ユニット３０４、第２無線通信ユニット３０２を介して、放射線制御装置３２４などの外部装置と無線通信が可能であり、放射線制御装置３２４などとの間で各種情報の送受信が可能である。

駆動制御部４００は、信号処理部２２４からの情報や主制御装置３１０から受信したコマンドに基づいて、駆動用回路２２１、駆動用回路２４１、読出用回路２２２を制御する。ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に格納されたプログラムや各種のデータを用いて、放射線撮像装置３００全体の制御を行う。メモリ４０２は、例えば、ＣＰＵ４０１が処理を実行する際に用いるプログラムや各種のデータを保存する。また、メモリ４０２には、ＣＰＵ４０１の処理により得られた各種のデータや放射線画像データが保存されうる。第２無線通信ユニット３０２は、エントリー装置３２２との間で第２無線通信部を構成する。スイッチ３０３を押下すると、第２無線通信ユニット３０２は、エントリー装置３２２との無線通信を開始し、上述の設定情報などを受け取る。受け取った情報はメモリ４０２に保存され、適宜、第１無線通信ユニット３０４および第２無線通信ユニット３０２の設定に用いられる。

照射情報処理部４０３は、信号処理部２２４からの情報や駆動制御部４００からの情報に基づき、放射線制御装置３２４との無線通信を制御する。照射情報処理部４０３と放射線制御装置３２４とは、放射線制御装置３２４の制御に関する情報（例えば、放射線の照射開始、停止の通知、放射線の照射量、積算照射量など。）の伝送を第２無線通信ユニット３０２および無線用ユニット３２６を介した第２無線通信部を用いて行う。画像データ制御部４０４は、読出用回路２２２からの画像データをメモリ４０２に保存すると共に、主制御装置３１０との無線通信を制御する。画像データ制御部４０４と主制御装置３１０とは、放射線画像データや制御に関する情報（例えば、制御コマンドなど。）の伝送を第１無線通信ユニット３０４および無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部を用いて行う。

図４は、本実施形態の動作を示すタイミング図である。図中の実線矢印が第１無線通信部を用いた通信、破線矢印が第２無線通信部を用いた通信を表している。操作者３１２が放射線撮像装置３００のスイッチ３０３を押下することによって、放射線撮像装置３００の放射線撮像システム１０への登録作業（エントリー動作）が開始される。放射線撮像装置３００と主制御装置３１０との間で、上述のように第２無線通信ユニット３０２およびエントリー装置３２２を介した第２無線通信部を用いて設定情報や装置情報が伝送される。これによって、放射線撮像装置３００と主制御装置３１０との間の第１無線通信ユニット３０４および無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部の通信を確立する。また、放射線撮像装置３００の第２無線通信ユニット３０２と放射線制御装置３２４の無線用ユニット３２６との間の第２無線通信部の通信を確立する。

操作者３１２は、撮像を開始する際に、主制御装置３１０、表示装置３１３、入力装置３１４を操作して、ＧＵＩ上のスイッチを選択・押下するなどして撮影を開始する指示を出す。この指示は、無線アクセスポイント３２０と第１無線通信ユニット３０４との間の第１無線通信部を経由し放射線撮像装置３００へ、レディ状態への遷移指示のコマンドとして送信される。レディ状態とは、電源制御部３０１から放射線検出器１００、駆動用回路２２１、駆動用回路２４１などに電源を供給し、準備駆動などを実施して、放射線撮像装置３００が撮像を実施できる状態を指す。ここで、放射線撮像装置３００は、主制御装置３１０から受信したコマンドに対して適宜、応答（ＡＣＫ）を返す。放射線撮像装置３００がレディ状態になったことは、表示装置３１３のＧＵＩや放射線撮像装置３００に配された不図示の表示部などによって操作者３１２へ通知される。

操作者３１２は、被写体３０６および放射線撮像装置３００のセッティングを終えた後、放射線照射スイッチ３１１を押下する。放射線照射スイッチ３１１の押下に応答し、放射線制御装置３２４は、インタフェースボックス３２３を経由し第１無線通信部を介して、照射要求を放射線撮像装置３００へ送信する。放射線撮像装置３００は、照射要求を受けると撮像準備動作を行う。撮像準備動作が完了すると、放射線撮像装置３００は、第１無線通信部を介して照射許可信号を放射線制御装置３２４へ送信し、撮像領域に配された撮像画素１０１は蓄積状態へ遷移し、また、検出部である検知画素１２１を用いた露出制御動作が開始される。放射線撮像装置３００は、状態遷移が発生したことを主制御装置３１０へ通知する。

放射線制御装置３２４は、照射許可信号を受けて放射線源３２５に放射線の照射を開始させる。放射線撮像装置３００は、上述の露出制御を行い、放射線の照射を停止させるための信号を、第２無線通信ユニット３０２および無線用ユニット３２６を介した第２無線通信部を用いて放射線制御装置３２４へ送信する。放射線制御装置３２４は、照射の停止を指示する信号を受信すると、放射線源に放射線の照射を停止させ、第２無線通信部を用いて応答（ＡＣＫ）を放射線撮像装置３００へ送信する。放射線撮像装置３００は、撮像画素１０１での蓄積動作および検知画素１２１を用いた露出制御を終了し、撮像画素１０１に蓄積された電荷を読み出して放射線画像データを生成する。その後、放射線撮像装置３００は、第１無線通信ユニット３０４および無線アクセスポイント３２０を介した第１無線通信部を用いて放射線画像データを主制御装置３１０へ送信する。

放射線画像データの送信は、データ全体を一度に送ってもよい。また、まず、取得した放射線画像データのうち一部のデータを間引いた間引きデータを送信し、主制御装置３１０で画像処理を施し、表示装置３１３にできるだけ早く画像を表示してもよい。また、無線通信環境が悪化し、第１無線通信部を用いた放射線画像データの送信ができない場合、または、非常に時間がかかる場合などに備え、放射線画像データは、放射線撮像装置３００内部の不揮発のメモリ４０２に保持されてもよい。このような場合、取得した放射線画像データのうち一部のデータを間引いた間引きデータを、第２無線通信部を介して主制御装置３１０に伝送してもよい。放射線撮像装置３００は、放射線画像データのうち間引きデータ以外のデータ、換言するとＲＡＷデータなどのデータ量が多いデータを、第１無線通信部を介して主制御装置３１０に伝送する。

登録作業（エントリー動作）によって放射線撮像装置３００に設定された、第１無線通信部の設定および第２無線通信部の設定は、放射線撮像装置３００内部のメモリ４０２に保持されてもよい。これによって、放射線撮像装置３００をオフ状態とした後に、再度、オン状態にした際に、改めての登録作業（エントリー動作）は不要となり、第１無線通信部および第２無線通信部による通信が確立される。

放射線撮像システム１０の他に、放射線撮像システム１０と同様のシステムが複数ある病院などの施設で放射線撮像装置３００運用する場合、放射線撮像装置３００を放射線撮像システム１０とは別の放射線撮像システムへ持ち込んで使用する場合がある。別のシステムへ持ち込んだ場合には、改めて別のシステム内で放射線撮像装置３００を登録する作業（エントリー動作）が実施される。これによって、新しいシステム内において、放射線撮像装置３００の第１無線通信ユニット３０４を介した第１無線通信部の通信を確立させるための情報が取得できる。第１無線通信部および第２無線通信部の通信を確立させるための情報は、放射線撮像装置３００のメモリ４０２に、１つだけ保持するように登録作業（エントリー動作）をするたびに上書きするようにしてもよいし、複数を保持しておくようにしてもよい。

第２無線通信部は、上述のように、第１無線通信部を用いた通信を行うための設定情報を伝送する機能と、露出制御に関わる信号を送受信する機能を持つ。また、上述のように第２無線通信を使用して、放射線撮像装置３００から主制御装置３１０への間引きデータの送信など、他の機能を持たせることも可能である。ただし、露出制御に関わる信号を伝送する機能を実施している間は、他の機能を排他的に実行禁止としてもよい。具体的には、放射線撮像装置３００が露出制御を実施している間、または、放射線撮像装置３００が放射線画像を取得するために蓄積動作を実施している間、第２無線通信部を介した通信は、露出制御に関わる信号に限定されてもよい。また、放射線源３２５が放射線を照射している間、第２無線通信部を介した通信は、露出制御に関わる信号に限定されてもよい。

本実施形態において、放射線撮像システム１０は、放射線画像データを伝送するための高速な第１無線通信部の他に、無線ＬＡＮなどの無線通信環境に影響を与える電磁波ノイズなどの影響を受けにくい第２無線通信部を配する。第２無線通信部には、上述のように、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや赤外線を用いた通信が使用される。ノイズの影響を受け難い第２無線通信部を使用することによって、無線通信を用いて露出制御用の信号の授受を行う放射線撮像システム１０において、信頼性が必要とされる露出制御に関わる信号の通信に対する安定性を向上させることが可能となる。また、放射線撮像装置３００から放射線制御装置３２４へ送られる露出制御に関わる信号は、放射線画像データなどと比較して容量が小さい場合が多いため、第２無線通信部は、第１無線通信部よりも通信速度が遅い場合であっても通信の遅延の発生を抑制できる。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１０：放射線撮像システム、３００：放射線撮像装置、３１０：主制御装置、３２４：放射線制御装置、３２５：放射線源

Claims (16)

1. 放射線の照射中に露出制御を行うための検出部を含む放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線源を制御する放射線制御装置と、前記放射線撮像装置および前記放射線制御装置を制御する主制御装置と、を含む放射線撮像システムであって、
   前記放射線撮像システムは、前記放射線撮像装置、前記放射線制御装置、および、前記主制御装置の間の通信を行うために、第１無線通信部と、前記第１無線通信部を用いた通信を行うための設定情報を伝送する第２無線通信部と、をさらに含み、
   前記放射線撮像装置と前記放射線制御装置とは、前記第２無線通信部を介して露出制御に関わる信号を伝送することを特徴とする放射線撮像システム。
2. 前記第１無線通信部の通信速度が、前記第２無線通信部の通信速度よりも速いことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
3. 前記第２無線通信部は、使用する周波数帯を定期的に変更することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像システム。
4. 前記第２無線通信部が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いた通信を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像システム。
5. 前記第２無線通信部が、赤外線を用いた通信を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像システム。
6. 前記第１無線通信部が、無線ＬＡＮを用いた通信を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線撮像システム。
7. 前記放射線撮像装置は、取得した放射線画像データを、前記第１無線通信部を介して前記主制御装置に伝送することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放射線撮像システム。
8. 前記放射線撮像装置は、
   取得した放射線画像データのうち一部のデータを間引いた間引きデータを、前記第２無線通信部を介して前記主制御装置に伝送し、
   前記放射線画像データのうち前記間引きデータ以外のデータを、前記第１無線通信部を介して前記主制御装置に伝送することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放射線撮像システム。
9. 前記放射線撮像装置が露出制御を実施している間、または、前記放射線撮像装置が放射線画像を取得するために蓄積動作を実施している間、前記第２無線通信部を介した通信は、露出制御に関わる前記信号に限定されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の放射線撮像システム。
10. 前記放射線源が放射線を照射している間、前記第２無線通信部を介した通信は、露出制御に関わる前記信号に限定されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮像システム。
11. 前記放射線撮像装置は、放射線画像データを取得するための複数の画素が配された撮像領域を含み、
    前記検出部が、前記撮像領域に配される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像システム。
12. 放射線の照射中に露出制御を行うための検出部を含む放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置に放射線を照射するための放射線源を制御する放射線制御装置と、を含む放射線撮像システムであって、
    前記放射線撮像装置と前記放射線制御装置との間の露出制御に関わる信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを用いて伝送されることを特徴とする放射線撮像システム。
13. 放射線画像データを取得するための複数の画素が配された撮像領域と、
    放射線の照射中に露出制御を行うための検出部と、
    外部装置と通信を行うために、第１無線通信部と、前記第１無線通信部を用いた通信を行うための設定情報を伝送する第２無線通信部と、を含み、
    前記第２無線通信部を介して露出制御に関わる信号を前記外部装置に伝送することを特徴とする放射線撮像装置。
14. 取得した放射線画像データを、前記第１無線通信部を介して前記外部装置に伝送することを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮像装置。
15. 前記検出部が、前記撮像領域に配されることを特徴とする請求項１３または１４に記載の放射線撮像装置。
16. 前記第１無線通信部が、無線ＬＡＮを用いた通信を行い、
    前記第２無線通信部が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）または赤外線を用いた通信を行うことを特徴とする請求項１３乃至１５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。

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