JP5079439B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、被写体を透過した放射線を検出する放射線検出部から画像信号を読み取り、その画像信号を無線通信信号として出力する放射線画像撮影装置と、放射線画像撮影装置に所定の制御信号を無線通信信号として出力する制御装置とを備えた放射線画像撮影システムに関するものである。
従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線検出器が各種提案、実用化されている。
上記放射線検出器としては、たとえば、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンなどの半導体を利用した放射線検出器があり、そのような放射線検出器として、いわゆる光読取方式のものやTFT読取方式のものが提案されている。
そして、上記のような放射線検出器を用いた放射線画像撮影システムとして、特許文献1には、放射線検出器から読み取られた放射線画像信号を無線通信信号として出力する撮影装置と、その撮影装置から無線通信信号を受信するとともに、撮影装置に制御信号を無線通信信号として出力する制御装置とを備えたものが提案されている。
ここで、特許文献1に記載の放射線画像撮影システムのように、放射線画像信号を無線通信信号として出力する場合、放射線検出器から放射線画像信号を読み取っている間に、既に読み取った放射線画像信号を無線通信信号として出力すると、放射線検出器から読み取られる放射線画像信号は微弱な信号であるため、無線通信信号の電波の影響を受けて読取中の放射線画像信号にノイズが混入してしまい、放射線画像の画質を劣化させてしまう。
そこで、特許文献1に記載の放射線画像撮影システムにおいては、放射線検出器から放射線画像信号を読み取っている間は、撮影装置における無線通信信号を出力する通信モジュールの動作を停止させる方法が開示されている。
また、特許文献2にも、上記のような撮影装置と制御装置とを備えた放射線画像撮影システムが提案されており、特許文献2においては、上記のような無線通信信号の電波の影響を抑制するため、無線通信信号を電波として出力するアンテナに指向性を持たせ、放射線検出器や放射線検出器から放射線画像信号を読み取る検出部に電波が照射されないようにする方法が開示されている。
特開2006−247102号公報 特開2003−210444号公報
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の放射線画像撮影システムにおいては、撮影装置から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に対して与える影響しか考慮されていない。
そして、撮影装置から出力される無線通信信号だけでなく、制御装置から出力される無線通信信号の影響を受けて、読取中の放射線画像信号にノイズが混入して画質の劣化を招くおそれがある。
本発明は、上記の事情に鑑み、制御装置から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に与える影響を抑制することができる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
本発明の放射線画像撮影システムは、被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生して被写体の放射線画像を記録する放射線検出部と放射線検出部から放射線画像を表す画像信号を読み取る読取部と読取部より読み取られた画像信号を無線通信信号として出力する第1無線通信部とを有する放射線画像撮影装置と、放射線画像撮影装置から出力された無線通信信号を受信するとともに、放射線画像撮影装置に所定の制御信号を無線通信信号として出力する第2無線通信部を有する制御装置とを備えた放射線画像撮影システムにおいて、第2無線通信部が、読取部による画像信号の読取中における通信出力の大きさを、上記読取中以外における通信出力の大きさよりも下げるものであることを特徴とする。
また、上記本発明の放射線画像撮影システムにおいては、第2無線通信部を、第2無線通信部の通信出力の大きさを放射線画像撮影装置と制御装置との通信が可能な大きさに設定した後、その通信出力の大きさを段階的に下げ、放射線画像撮像装置と制御装置との通信が可能な最小の大きさ以上でかつその最小の大きさに最も近い段階の通信出力の大きさを取得し、その通信出力の大きさを画像信号の読取中における通信出力の大きさとして設定するものとすることができる。
また、第2無線通信部を、画像信号の読取中における通信出力の大きさを、第2の無線通信部から出力された無線通信信号が上記読取中の画像信号に影響を及ぼさない程度の大きさに設定するものとすることができる。
ここで、上記「読取中」とは、放射線検出器において放射線の照射により発生した電荷を画像信号として取り出している間のことをいう。
また、上記「無線通信信号が読取中の画像信号に影響を及ぼさない程度」とは、無線通信信号の影響によって読取中の画像信号にノイズがのらない程度、もしくは、読取中の画像信号にノイズがのったとしても問題とならない程度であることをいう。
本発明の放射線画像撮影システムによれば、制御装置の第2無線通信部が、読取部による画像信号の読取中における通信出力の大きさを、上記読取中以外における通信出力の大きさよりも下げるようにしたので、制御装置から出力される無線通信信号が読取中の画像信号に与える影響を小さくすることができ、画像信号中におけるノイズを減らすことができる。
また、上記本発明の放射線画像撮影システムにおいて、第2無線通信部の通信出力の大きさを放射線画像撮影装置と制御装置との通信が可能な大きさに設定した後、その通信出力の大きさを段階的に下げ、放射線画像撮像装置と制御装置との通信が可能な最小の大きさ以上でかつその最小の大きさに最も近い段階の通信出力の大きさを取得し、その通信出力の大きさを画像信号の読取中における通信出力の大きさとして設定するようにした場合には、放射線画像撮影装置と制御装置との間の通信を確保することができるとともに、制御装置から出力される無線通信信号が読取中の画像信号に与える影響をさらに小さくすることができる。
以下、図面を参照して本発明の放射線画像撮影システムの実施形態について説明する。なお、以下、第1から第4の実施形態の放射線画像システムについて説明するが、本発明の放射線画像撮影システムの実施形態は第4の実施形態である。
まず、第1の実施形態の放射線画像撮影システム10について説明する。
図1は、放射線画像撮影システム10が設置された手術室の様子を示したものである。
放射線画像撮影システム10は、撮影条件に従った線量からなる放射線Xを患者14に照射するための撮影装置22と、患者14を透過した放射線Xを検出し、患者14の放射線画像を記録する放射線検出器を内蔵した放射線検出カセッテ24と、放射線検出器によって検出された放射線画像を表示する表示装置26と、撮影装置22、放射線検出カセッテ24および表示装置26を制御するコンソール28とを備えている。コンソール28と、撮影装置22、放射線検出カセッテ24および表示装置26との間では、無線通信により信号の送受信が行なわれる。
撮影装置22は、自在アーム30に連結され、患者14の撮影部位に応じた所望の位置に移動可能であるとともに、医師による手術の邪魔とならない位置に待避可能である。同様に、表示装置26は、自在アーム32に連結され、撮影された放射線画像を医師が容易に観察できる位置に移動可能である。
図2は、放射線検出カセッテ24の内部構成図である。放射線検出カセッテ24は、放射線Xを透過させる材料からなるケーシング34を備えている。ケーシング34の内部には、患者14による放射線Xの散乱線を除去するグリッド38、患者14を透過した放射線Xを検出し、患者14の放射線画像を記録する放射線検出器40、および放射線Xのバック散乱を吸収する鉛板42が、放射線Xが照射されるケーシング34の照射面36側から順に配設されている。なお、ケーシング34の照射面36をグリッド38として構成してもよい。
また、ケーシング34の内部には、放射線検出カセッテ24の電源であるバッテリ44と、バッテリ44から供給される電力により放射線検出器40を駆動制御するカセッテ制御部46と、放射線検出器40から読み取られた放射線画像信号などをコンソール28に無線通信信号として送信するとともに、コンソール28からの制御信号などを受信するカセッテ送受信機48とが収容されている。なお、カセッテ制御部46およびカセッテ送受信機48には、放射線Xが照射されることによる損傷を回避するため、ケーシング34の照射面36側に鉛板などを配設しておくことが望ましい。また、図2においては、図示省略したが、図4に示すように、放射線検出カセッテ24には、放射線検出器40によって検出された放射線画像などを表示する表示部85や、放射線検出カセッテ24を操作するための信号を入力可能な操作部86などが設けられている。また、照射された放射線Xを検出する放射線検出センサー87と放射線検出センサー87により検出された信号に所定の信号処理を施す信号処理部88とが設けられており、制御部84は、放射線検出センサー87により検出された信号に基づいて、自動露出制御のための制御信号を生成し、その制御信号をカセッテ送受信機48を介してコンソール28に送信するものである。
図3は、放射線検出器40の回路構成ブロック図である。放射線検出器40は、放射線
Xを感知して電荷を発生させるアモルファスセレン(a−Se)などの物質からなる光電変換層51を行列状の薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)52のアレイの上に配置した構造を有し、光電変換層51において発生した電荷を蓄積容量53に蓄積した後、各行毎にTFT52を順次オンにして、蓄積容量53に蓄積した電荷を画像信号として読み出す。図3では、光電変換層51および蓄積容量53からなる画素1つの画素50と1つのTFT52との接続関係のみを示し、その他の画素50の構成については省略している。なお、アモルファスセレンは、高温になると構造が変化して機能が低下してしまうため、所定の温度範囲内で使用する必要がある。したがって、放射線検出カセッテ24内に放射線検出器40を冷却する手段を配設することが好ましい。
放射線検出器40の各画素50に接続されるTFT52には、行方向に平行に延びるゲート線54と、列方向に平行に延びる信号線56とが接続されている。各ゲート線54は、ライン走査駆動部58に接続され、各信号線56は、マルチプレクサ66に接続されている。
ゲート線54には、行方向に配列されたTFT52をオンオフ制御する制御信号Von、Voffがライン走査駆動部58から供給される。この場合、ライン走査駆動部58は、ゲート線54を切り替える複数のスイッチSW1と、スイッチSW1の1つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ60とを備えている。アドレスデコーダ60には、カセッテ制御部46からアドレス信号が供給される。
また、信号線56には、列方向に配列されたTFT52を介して各画素50の蓄積容量53に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器62によって増幅される。増幅器62には、サンプルホールド回路64を介してマルチプレクサ66が接続される。マルチプレクサ66は、信号線56を切り替える複数のスイッチSW2と、スイッチSW2の1つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ68とを備えている。アドレスデータ68には、カセッテ制御部46からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ66には、A/D変換器70が接続され、A/D変換器70によってデジタル信号に変換された放射線画像信号がカセッテ制御部46に出力される。
図4は、撮影装置22、カセッテ24、表示装置26およびコンソール28からなる放射線画像撮影システム10の構成ブロック図である。
撮影装置22は、撮影スイッチ72と、放射線Xを出力する放射線源74と、コンソール28から無線通信により撮影条件を受信する一方、コンソール28に対して無線通信により撮影完了信号などを送信する送受信機76と、撮影スイッチ72から供給される撮影開始信号および送受信機76から供給される撮影条件に基づいて放射線源74を制御する線源制御部78とを備えている。なお、上述したように放射線検出カセッテ24に設けられた放射線検出センサー87により検出された信号に基づいて自動露出制御を行なう場合には、放射線検出センサー87により検出された信号に基づいて生成された制御信号がカセッテ制御部46からカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力され、コンソール28から撮影装置22に向けて制御信号が出力され、送受信機76を介して線源制御部78に入力される。そして、線源制御部78は、その制御信号に基づいて放射線源74からの放射線の射出を停止する。
放射線検出カセッテ24には、放射線検出器40、バッテリ44、カセッテ制御部46、カセッテ送受信機48および電源スイッチ45が収容されている。電源スイッチ45は、制御部84からの制御信号Ssによりオンオフが切り替えられ、バッテリ44から放射線検出器40、カセッテ制御部46およびカセッテ送受信機48への電力の供給を切り替える。制御部84は、コンソール28から出力され、カセッテ送受信機48を介して入力された制御信号に基づいて電源スイッチ45に制御信号Ssを出力する。
カセッテ制御部46は、放射線検出器40を構成するライン走査駆動部58のアドレスデコーダ60およびマルチプレクサ66のアドレスデコーダ68に対してアドレス信号を供給するアドレス信号発生部80と、放射線検出器40から読み取られた放射線画像信号を記憶する画像メモリ82と、アドレス信号発生部80、画像メモリ82およびカセッテ送受信機48の動作を制御する制御部84とを備えている。制御部84は、後述するようにカセッテ送受信機48に対して、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中であることを示す信号を出力するものである。また、制御部84からは、上記のように読取中であることを示す信号に限らず、放射線検出器40のその他の動作状態など放射線検出カセッテ24内の種々の情報がカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力される。たとえば、放射線検出カセッテ24内に温度センサーを設け、その温度の情報を制御部84からカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力するようにしてもよい。また、制御部84は、電源スイッチ45をONにする制御信号以外に、放射線検出カセッテ24に対する種々の制御信号をカセッテ送受信機48を介してコンソール28から受信するものである。
表示装置26は、コンソール28から放射線画像信号を受信する受信機90と、受信した放射線画像信号の表示制御を行う表示制御部92と、表示制御部92によって処理された放射線画像信号に基づいて放射線画像を表示する表示部94とを備えている。
コンソール28は、撮影装置22、放射線検出カセッテ24および表示装置26に対して、放射線画像信号を含む必要な情報を無線通信により送受信するコンソール送受信機96と、撮影装置22による撮影に必要な撮影条件を管理する撮影条件管理部98と、放射線検出カセッテ24から送信された放射線画像信号に対して画像処理を施す画像処理部100と、画像処理の施された放射線画像信号を記憶する画像メモリ101と、撮影対象である患者14の患者情報を管理する患者情報管理部102と、放射線検出カセッテ24に電源スイッチ45をONにする制御信号や種々の制御信号を出力するとともに、放射線検出カセッテ24から放射線検出器24の動作状態など放射線検出カセッテ24内の種々の情報を受け付けるカセッテ制御部103とを備えている。
なお、撮影条件とは、患者14の撮影部位に対して、適切な線量の放射線Xを照射するための管電圧、管電流、照射時間などを決定するための条件であり、たとえば、撮影部位、撮影方法などの条件を挙げることができる。患者情報とは、患者14の氏名、性別、患者ID番号など、患者14を特定するための情報である。これらの撮影条件および患者情報を含む撮影のオーダリング情報は、コンソール28において設定することができる。
図5は、放射線検出カセッテ24におけるカセッテ送受信機48とコンソール28におけるコンソール送受信機96の内部構成の一部を示すブロック図である。
放射線検出カセッテ24におけるカセッテ送受信機48は、マイクロコンピュータを備えるカセッテ送受信制御部202と、アンテナ203と、アンテナ共用器205と、受信部208と、送信部210と、可変利得増幅器212とを備えている。
受信部208は、アンテナ203により受信した電波をアンテナ共用器205を介して受信して復調し、受信信号としてカセッテ送受信制御部202に出力するものである。送信部210は、画像メモリ82(図4参照)から読み出され、カセッテ送受信制御部202から所定の転送レートで出力された放射線画像信号を変調して出力するものである。
可変利得増幅器212は、送信部210から出力された信号を設定された利得で増幅して送信信号を出力するものである。そして、可変利得増幅器212における利得は、カセッテ送受信制御部202からの制御信号に応じて切り替えられる。カセッテ送受信制御部202は、制御部84(図4参照)からの信号に応じて、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中であるときの可変利得増幅器212の利得を、読取中以外であるときの利得よりも低く設定するものである。これにより、放射線画像信号の読取中におけるカセッテ送受信機48の通信出力の大きさを、読取中以外におけるカセッテ送受信機48の通信出力の大きさよりも下げることができる。なお、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中であるときの可変利得増幅器212の利得の大きさは、カセッテ送受信機48から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に影響を及ぼさない程度の大きさとなるように設定される。その利得の大きさは、たとえば、予め取得してカセッテ送受信制御部202に設定しておけばよい。または、読取中の放射線画像信号におけるノイズ量を検出し、そのノイズ量が予め設定された所定の閾値よりも小さくなったときの利得に設定するようにしてもよい。
一方、コンソール送受信機96は、マイクロコンピュータを備えるコンソール送受信制御部220と、アンテナ224と、アンテナ共用器226と、受信部228と、送信部230とを備えている。
受信部228は、アンテナ224により受信した電波をアンテナ共用器226を介して受信して復調し、受信データとしてコンソール送受信制御部220に出力するものである。送信部210は、コンソール送受信制御部220から出力された信号を変調して出力するものである。
次に、上記第1の実施形態の放射線画像撮影システム10の動作について説明する。
放射線画像撮影システム10は、手術室12に設置されており、たとえば、医師により患者の手術中において、放射線画像の撮影が必要になった際に使用される。そのため、撮影対象である患者14の患者情報は、撮影に先立ち、コンソール28の患者情報管理部102に予め登録してある。また、撮影部位や撮影方法が予め決まっている場合には、これらの撮影条件を撮影条件管理部98に予め登録しておく。以上の準備作業が終了した状態において、患者14に対する手術が施される。
手術中において放射線画像の撮影を行なう場合、医師または放射線技師は、患者14と手術台16との間の所定位置に、照射面36を撮影装置22側とした状態で放射線検出カセッテ24を設置する。
そして、医師または放射線技師の操作によりコンソール28のカセッテ制御部103から放射線検出カセッテ24の電源スイッチ45をONするための制御信号が出力され、その制御信号はコンソール送受信機96を介してコンソール28から出力される。そして、その制御信号は放射線検出カセッテ24のカセッテ送受信機48により受信され、制御部84に出力され、制御部84から電源スイッチ45に制御信号が出力されて電源スイッチ45がONされる。そして、放射線検出カセッテ24の電源スイッチ45がONされると、放射線検出器24の動作状態など放射線検出カセッテ24内における種々の情報を表す信号がカセッテ制御部46の制御部84から出力され、その情報はカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力される。
ここで、放射線検出カセッテ24内における種々の情報を表す信号は、カセッテ送受信機48におけるカセッテ送受信制御部202から所定の転送レートで送信部210に出力され、送信部210において変調が施された後、可変利得増幅器212により増幅され、アンテナ共用器205およびアンテナ203を介してコンソール28に向けて出力される。このとき、カセッテ送受信制御部202は、放射線画像信号を放射線検出器40から読取中であることを示す信号を制御部84から受け取っていないため、可変利得増幅器212の利得を、放射線画像信号の読取中に設定される利得よりも高い通常通信時の利得に設定する。上記のようにカセッテ送受信制御部202は、放射線画像信号を読取中であることを示す信号を制御部84から受け取っていない間は、可変利得増幅器212の利得を、放射線画像信号の読取中に設定される利得よりも高い通常通信時の利得に設定する。
次に、撮影装置22を放射線検出カセッテ24に対向する位置に移動させた後、撮影スイッチ72を操作して撮影を行なう。
撮影装置22の線源制御部78は、コンソール送受信機96、送受信機76を介して、コンソール28の撮影条件管理部98より患者14の撮影部位に係る撮影条件を無線通信により取得し、取得した撮影条件に従って放射線源74を制御することにより、所定の線量からなる放射線Xを患者14に照射する。
患者14を透過した放射線Xは、放射線検出カセッテ24のグリッド38によって散乱線が除去された後、放射線検出器40に照射され、放射線検出器40を構成する各画素50の光電変換層51によって電気信号に変換され、蓄積容量53に電荷として保持される(図3参照)。
ここで、放射線検出カセッテ24に向けて照射された放射線Xは、放射線検出カセッテ24に設けられた放射線検出センサー87によっても検出される。そして、放射線検出センサー87により検出された信号に基づいて自動露出制御を行なう場合には、放射線検出センサー87により検出された信号に基づいて生成された自動露出制御信号がカセッテ制御部46の制御部84からカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力される。このときにおいても、カセッテ送受信機48におけるカセッテ送受信制御部202は、放射線画像信号を放射線検出器40から読取中であることを示す信号を制御部84から受け取っていないため、可変利得増幅器212の利得を、放射線画像信号の読取中に設定される利得よりも高い通常通信時の利得に設定する。
そして、放射線検出カセッテ24から送信された自動露出制御信号に応じてコンソール28から撮影装置22に向けて制御信号が出力され、送受信機76を介して線源制御部78に入力される。そして、線源制御部78は、その制御信号に基づいて放射線源74からの放射線の射出を停止する。
そして、上記のようにして放射線Xの照射が終了した後、放射線検出器40の各蓄積容量53に保持された電荷信号はカセッテ制御部46を構成するアドレス信号発生部80からライン走査駆動部58およびマルチプレクサ66に供給されるアドレス信号に従って読み出される。
すなわち、ライン走査駆動部58のアドレスデコーダ60は、アドレス信号発生部80から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチSW1の1つを選択し、対応するゲート線54に接続されたTFT52のゲートに制御信号Vonを供給する。一方、マルチプレクサ66のアドレスデコーダ68は、アドレス信号発生部80から供給されるアドレス信号に従って選択信号を出力してスイッチSW2を順次切り替え、ライン走査駆動部58によって選択されたゲート線54に接続された各画素50の蓄積容量53に保持された電荷信号を信号線56を介して順次読み出す。
放射線検出器40の選択されたゲート線54に接続された各画素50の蓄積容量53から読み出された電荷信号は、各信号線56に接続された各増幅器62によって増幅された後、各サンプルホールド回路64によってサンプリングされ、マルチプレクサ66を介してA/D変換器70に供給され、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された放射線画像信号は、カセッテ制御部46の画像メモリ82に一旦記憶される。
同様にして、ライン走査駆動部58のアドレスデコーダ60は、アドレス信号発生部80から供給されるアドレス信号に従ってスイッチSW1を順次切り替え、各ゲート線54に接続されている各画素50の蓄積容量53に保持された電荷信号を信号線56を介して読出し、マルチプレクサ66およびA/D変換器70を介してカセッテ制御部46の画像メモリ82に記憶させる。
そして、カセッテ制御部46の制御部84は、1フレーム分の放射線画像信号が画像メモリ82に記憶される前に、画像メモリ82に送信に必要な単位の放射線画像信号が記憶されると、画像メモリ82からその送信単位の放射線画像信号を順次読出し、これをカセッテ送受信機48に出力する。
そして、カセッテ送受信機48におけるカセッテ送受信制御部202は、入力された送信単位の放射線画像信号を所定の転送レートで送信部210に出力する。そして、放射線画像信号は、送信部210おいて変調された後、可変利得増幅器212により増幅され、アンテナ共用器205およびアンテナ203を介して無線通信信号としてコンソール28に送信される。
ここで、上記のようにして放射線検出器40から放射線画像信号を読み取っている間には、カセッテ制御部46の制御部84から読取中であることを示す信号が出力される。そして、その信号はカセッテ送受信機48のカセッテ送受信制御部202に入力され、カセッテ送受信制御部202はその信号に応じて、可変利得増幅器212に制御信号を出力し、可変利得増幅器212の利得を予め設定された利得まで下げる。なお、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中であるときの可変利得増幅器212の利得の大きさは、上述したようにカセッテ送受信機48から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に影響を及ぼさない程度の大きさである。
そして、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取りが終了した後は、つまり、カセッテ制御部46の制御部84から読取中であることを示す信号が出力されなくなった時には、カセッテ送受信制御部202は可変利得増幅器212に制御信号を出力し、可変利得増幅器202の利得を再び通常通信時の利得まで上げる。
そして、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取りが終了した後、まだなお画像メモリ82に記憶されている放射線画像信号は、通常通信時の利得で増幅されてカセッテ送受信機48から出力される。
そして、コンソール28に送信された変調信号は、コンソール28のコンソール送受信機96において放射線画像信号として復調され、その放射線画像信号は、画像処理部100において所定の画像処理が施された後、患者情報管理部102に登録されている患者14の患者情報と関連付けられた状態で画像メモリ101に記憶される。
次いで、画像処理の施された放射線画像信号は、コンソール送受信機96から表示装置26に送信される。そして、表示装置26の受信機90によって放射線画像信号を受信した表示装置26は、表示制御部92によって表示部94を制御し、放射線画像を表示部94に表示する。
上記第1の実施形態の放射線画像撮影システムによれば、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取中におけるカセッテ送受信機48の通信出力の大きさを、放射線画像信号の読取中以外におけるカセッテ送受信機48の通信出力の大きさよりも下げるようにしたので、カセッテ送受信機48から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に与える影響を小さくすることができ、放射線画像信号中におけるノイズを減らすことができる。
次に、第2の実施形態の放射線画像撮影システムについて説明する。
第2の実施形態の放射線画像撮影システムは、上述した第1の実施形態を用いた放射線画像撮影システムとほぼ同様の構成であるが、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中におけるカセッテ送受信機48の通信出力の大きさ、つまり可変利得増幅器212の利得の大きさ、およびカセッテ送受信機48のカセッテ送受信制御部202から出力される信号の転送レートの決定の方法が異なる。
第2の実施形態を用いた放射線画像撮影システムにおいては、放射線検出カセッテ24の電源スイッチ45がONされた後、放射線画像の撮影前の間に、放射線画像信号を読取中におけるカセッテ送受信機48の通信出力の大きさ、つまり可変利得増幅器212の利得の大きさおよびカセッテ送受信機48のカセッテ送受信制御部202から出力される転送レートを決定する。
まず、カセッテ制御部46の制御部84において試験信号を生成し、その試験信号をカセッテ送受信機48のカセッテ送受信制御部202に出力する。そして、カセッテ送受信制御部202は、入力された試験信号を所定の転送レートで送信部210に出力する。そして、試験信号は、送信部210おいて変調された後、可変利得増幅器212により増幅され、アンテナ共用器205およびアンテナ203を介して無線通信信号としてコンソール28に送信される。
ここで、このときの可変利得増幅器212の利得の大きさは、カセッテ送受信機48から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に影響を及ぼさない程度の大きさ(以下、「第1の利得」という。)であり、予めカセッテ送受信制御部202に設定されている。そして、カセッテ送受信制御部202から送信部210に試験信号が出力されるときの転送レートは、予め設定された最も遅い転送レート(以下、「第1の転送レート」という)である。
そして、コンソール28は上記のようにして放射線検出カセッテ24から出力された試験信号をコンソール送受信機96により受信し、その受信された試験信号は、カセッテ制御部103に入力される。
そして、カセッテ制御部103は、入力された試験信号の大きさが、放射線検出カセッテ24とコンソール28との間で通信可能な最小の大きさ(以下、「通信可能最小条件」という。)より大きいか否かを判定する。なお、通信可能最小条件はカセッテ制御部103に予め設定されているものとする。
そして、カセッテ制御部103は、入力された試験信号の大きさが、通信可能最小条件より大きい場合には、その旨を示す信号(以下、「通信可能信号」という。)をコンソール送受信機96を介して放射線検出カセッテ24に出力する。
そして、放射線検出カセッテ24はカセッテ送受信機48を介して通信可能信号を受信し、その通信可能信号はカセッテ送受信制御部202に入力される。カセッテ送受信制御部202は、上記通信可能信号を受信すると、図6に示すように、可変利得増幅器212の利得を第1の利得よりも小さい第2の利得に設定するとともに、送信部210への信号の転送レートを第1の転送レートよりも高い第2の転送レートに設定する。
そして、再び、制御部84から試験信号が出力され、カセッテ送受信制御部202から第2の転送レートで送信部210に出力され、可変利得増幅器212において第2の利得で増幅された後、アンテナ共用器205およびアンテナ203を介してコンソール28に出力される。
そして、コンソール28は上記のようにして放射線検出カセッテ24から出力された試験信号をコンソール送受信機96により受信し、その受信された試験信号は、カセッテ制御部103に入力される。
そして、カセッテ制御部103は、再び、入力された試験信号の大きさが通信可能最小条件より大きいか否かを判定する。
そして、カセッテ制御部103は、入力された試験信号の大きさが、通信可能最小条件より大きい場合には、再び、通信可能信号をコンソール送受信機96を介して放射線検出カセッテ24に出力する。
そして、放射線検出カセッテ24はカセッテ送受信機48を介して通信可能信号を受信し、その通信可能信号はカセッテ送受信制御部202に入力される。カセッテ送受信制御部202は、上記通信可能信号を受信すると、再び、図6に示すように、可変利得増幅器212の利得を第2の利得よりも小さい第3の利得に設定するとともに、送信部210への信号の転送レートを第2の転送レートよりも高い第3の転送レートに設定する。
そして、再び、制御部84から試験信号が出力され、カセッテ送受信制御部202から第3の転送レートで送信部210に出力され、可変利得増幅器212において第3の利得で増幅された後、アンテナ共用器205およびアンテナ203を介してコンソール28に出力される。
そして、コンソール28は上記のようにして放射線検出カセッテ24から出力された試験信号をコンソール送受信機96により受信し、その受信された試験信号は、カセッテ制御部103に入力される。
そして、カセッテ制御部103は、再び、入力された試験信号の大きさが通信可能最小条件より大きいか否かを判定する。
そして、カセッテ制御部103は、入力された試験信号の大きさが、通信可能最小条件より小さい場合には、その旨を示す信号(以下、「通信不可能信号」という。)をコンソール送受信機96を介して放射線検出カセッテ24に出力する。
そして、放射線検出カセッテ24はカセッテ送受信機48を介して通信不可能信号を受信し、その通信不可能信号はカセッテ送受信制御部202に入力される。カセッテ送受信制御部202は、上記通信不可能信号を受信すると、第3の利得以上でかつ通信可能条件に対応する利得に最も近い段階の第2の利得を取得するとともに、第3の転送レートよりも低い第2の転送レートを取得する。そして、この第2の利得と第2の転送レートを、放射線画像信号の読取中における利得および転送レートとして設定する。
上記のようにして可変利得増幅器212の利得を段階的に下げるとともに、その利得の減少に対応させて転送レートを上げていき、コンソール28から通信不可能信号が出力されたとき、その直前の段階の利得と転送レートを、放射線画像信号の読取中における利得および転送レートとして設定する。
なお、図6に示す第1〜第4の利得に対応する転送レートは予め設定されるものであり、各段階の利得で放射線画像信号を増幅して放射線検出カセッテ24から無線通信信号として出力した場合に、その無線通信信号が読取中の放射線画像信号に影響を及ぼさない程度の速度に設定される。
そして、第2の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、放射線検出器40から放射線画像信号を読み取っている間は、つまり、カセッテ制御部46の制御部84から読取中であることを示す信号がカセッテ送受信制御部202に出力されている間は、可変増幅器212の利得およびカセッテ送受信制御部202の転送レートを上記のようにして設定した利得および転送レートにする。そして、カセッテ制御部46の制御部84から読取中であることを示す信号が出力されなくなった時には、カセッテ送受信制御部202は可変利得増幅器202の利得および転送レートを再び通常通信時の利得および転送レートとする。
上記第2の実施形態を用いた放射線画像撮影システムによれば、放射線検出カセッテ24から出力される無線通信信号の通信出力の大きさを、放射線検出カセッテ24とコンソール28とが通信可能な最小の大きさ近くまで下げるとともに、その通信出力の減少に伴って転送レートを上げるようにしたので、カセッテ送受信機48から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に与える影響を小さくすることができ、放射線画像信号中におけるノイズを減らすことができるとともに、放射線画像信号の転送時間を短くすることができるので処理効率を向上させることができる。
次に、第3の実施形態の放射線画像撮影システムについて説明する。
第3の実施形態の放射線画像撮影システムは、上述した第1の実施形態を用いた放射線画像撮影システムとほぼ同様の構成であるが、第1の実施形態を用いた放射線画像撮影システムのように、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中におけるカセッテ送受信機48の通信出力の大きさ、つまり可変利得増幅器212の利得の大きさを放射線画像信号の読取中以外における利得の大きさよりも小さくするのではなく、可変利得増幅器212の利得の大きさは一定とし、カセッテ送受信機48のカセッテ送受信制御部202から出力される信号の転送レートを変更するものである。
具体的には、カセッテ制御部46の制御部84から放射線画像信号を放射線検出器40から読取中であることを示す信号が出力され、その信号はカセッテ送受信機48のカセッテ送受信制御部202に入力される。そして、カセッテ送受信制御部202はその信号に応じて、送信部210へ放射線画像信号を転送する際の転送レートを予め設定された速度まで下げる。なお、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中であるときの転送レートは、カセッテ送受信機48から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に影響を及ぼさない程度の大きさである。
そして、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取りが終了した後は、つまり、カセッテ制御部46の制御部84から読取中であることを示す信号が出力されなくなった時には、カセッテ送受信制御部202は送信部210への転送レートを再び通常通信時の転送レートまで上げる。
そして、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取りが終了した後、まだなお画像メモリ82に記憶されている放射線画像信号は、通常通信時の転送レートでカセッテ送受信制御部202から送信部210へ出力される。
また、上記第1の実施形態で説明したように放射線検出カセッテ24内における種々の情報を表す信号を放射線検出カセッテ24からコンソール28に向けて出力する際には、カセッテ送受信制御部202は、放射線画像信号を放射線検出器40から読取中であることを示す信号を制御部84から受け取っていないため、送信部210への転送レートを放射線画像信号の読取中に設定される転送レートよりも高い通常通信時の転送レートに設定する。
また、放射線検出センサー87により検出された信号に基づいて生成された自動露出制御信号を放射線検出カセッテ24からコンソール28に向けて出力する際にも、カセッテ送受信制御部202は、放射線画像信号を放射線検出器40から読取中であることを示す信号を制御部84から受け取っていないため、送信部210への転送レートを放射線画像信号の読取中に設定される転送レートよりも高い通常通信時の転送レートに設定する。
上記第3の実施形態を用いた放射線画像撮影システムによれば、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取中におけるカセッテ送受信制御部202における転送レートを、放射線画像信号の読取中以外におけるカセッテ送受信制御部220の転送レートよりも下げるようにしたので、カセッテ送受信機48から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に与える影響を小さくすることができ、放射線画像信号中におけるノイズを減らすことができる。
次に、第4の実施形態の放射線画像撮影システムについて説明する。この第4の実施形態の放射線画像撮影システムが、本発明の実施形態を説明したものである。
上記第1から第3の実施形態を用いた放射線画像撮影システムは、放射線検出カセッテ24から出力される無線通信信号が、放射線検出器40から読取中の放射線画像信号に及ぼす影響を考慮して、放射線検出カセッテ24の通信出力の大きさや転送レートを変更するようにしたものであるが、第4の実施形態を用いた放射線画像撮影システムは、さらに、コンソール28から出力される無線通信信号が、放射線検出器40から読取中の放射線画像信号に及ぼす影響を考慮して、コンソール28の通信出力の大きさを考慮するようにしたものである。なお、放射線検出器40から放射線画像信号を読取中にコンソール28から放射線検出カセッテ24に出力される制御信号としては、たとえば、コンソール28から放射線検出カセッテ24に出力される受信エラー信号などがある。具体的には、放射線検出カセッテ24からコンソール28に向けて放射線画像信号が送信される際には、所定のブロック単位で送信される。そして、コンソール28は、ブロック単位の放射線画像信号を受信し、各ブロックの放射線画像信号が適切に受信できているかどうかをパリティチェックなどによって判定する。そして、所定のブロックの放射線画像信号について受信エラーが検出された場合には、再びその受信エラーの生じたブロックの放射線画像信号を再送信するような制御信号を放射線検出カセッテ24に出力する。また、上記説明では、受信エラーが検出されたときのみコンソール28から放射線検出カセッテ24に制御信号を出力するようにしたが、各ブロックについて、受信が適切に行なわれたことを示す信号か受信エラーが検出されたことを示す信号かのいずれかを必ずコンソール28から放射線検出カセッテ24に出力するようにしてもよい。
第4の実施形態の放射線画像撮影システムは、上述した第1から第3の実施形態の放射線画像撮影システムとほぼ同様の構成であるため、第1から第3の実施形態の放射線画像撮影システムと異なる構成を中心に説明する。
第4の実施形態の放射線画像撮影システムは、コンソール28内に、試験信号を生成して出力する試験信号生成部104が設けられるとともに、放射線検出カセッテ24内に、通信出力判定部89が設けられている。
また、コンソール28のコンソール送受信機96には、図8に示すように、送信部230から出力された信号を設定された利得で増幅する可変利得増幅器232が設けられており、可変利得増幅器232の利得を変化させることによってコンソール送受信機96から出力される無線通信信号の出力を変化させることができる。
次に、第4の実施形態の放射線画像撮影システムの作用について説明する。
第4の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、放射線検出カセッテ24の電源スイッチ45がONされた後、放射線画像の撮影前の間に、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取中におけるコンソール28から出力される無線通信信号の通信出力の大きさ、すなわち、可変利得増幅器232の利得を決定する。
具体的には、まず、コンソール28の試験信号生成部104において試験信号を生成し、その試験信号をコンソール送受信機96のコンソール送受信制御部220に出力する。そして、コンソール送受信制御部220は、入力された試験信号を所定の転送レートで送信部230に出力する。そして、試験信号は、送信部230おいて変調された後、可変利得増幅器232により増幅され、アンテナ共用器226およびアンテナ224を介して無線通信信号として放射線検出カセッテ24に送信される。
ここで、このときの可変利得増幅器230の利得の大きさは、コンソール28から出力される無線通信信号が、コンソール28と放射線検出カセッテ24とが通信をするのに十分な大きさとなるように設定されており、予めコンソール送受信制御部220に設定されている。
そして、放射線検出用カセッテ24は上記のようにしてコンソール28から出力された試験信号をカセッテ送受信機48により受信し、その受信された試験信号は、通信出力判定部89に入力される。
そして、通信出力判定部89は、入力された試験信号の大きさが、放射線検出カセッテ24とコンソール28との間で通信可能な最小の大きさ(以下、「通信可能最小条件」という。)より大きいか否かを判定する。なお、通信可能最小条件は通信出力判定部89に予め設定されているものとする。
そして、通信出力判定部89は、入力された試験信号の大きさが、通信可能最小条件より大きい場合には、その旨を示す信号(以下、「通信可能信号」という。)をカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力する。
そして、コンソール28はコンソール送受信機96を介して通信可能信号を受信し、その通信可能信号はコンソール送受信制御部220に入力される。コンソール送受信制御部220は、上記通信可能信号を受信すると、可変利得増幅器232の利得を少し下げる。
そして、再び、試験信号生成部104から試験信号が出力され、コンソール送受信制御部220から所定の転送レートで送信部230に出力され、可変利得増幅器232において少し下げられた利得で増幅された後、アンテナ共用器226およびアンテナ224を介して放射線検出カセッテ24に出力される。
そして、放射線検出カセッテ24は上記のようにしてコンソール28から出力された試験信号をカセッテ送受信機48により受信し、その受信された試験信号は、通信出力判定部89に入力される。
そして、通信出力判定部89は、再び、入力された試験信号の大きさが通信可能最小条件より大きいか否かを判定する。
そして、通信出力判定部89は、入力された試験信号の大きさが、通信可能最小条件より大きい場合には、再び、通信可能信号をカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力する。
そして、コンソール28はコンソール送受信機96を介して通信可能信号を受信し、その通信可能信号はコンソール送受信制御部220に入力される。コンソール送受信制御部220は、上記通信可能信号を受信すると、可変利得増幅器232の利得をさらに少し下げる。
そして、再び、試験信号生成部104から試験信号が出力され、コンソール送受信制御部220から所定の転送レートで送信部230に出力され、可変利得増幅器232においてさらに少し下げた利得で増幅された後、アンテナ共用器226およびアンテナ224を介して放射線検出カセッテ24に出力される。
上記のようにしてコンソール28から出力された試験信号に対して、放射線検出カセッテ24から通信可能信号が出力される間は、コンソール28は徐々に可変利得増幅器232の利得を下げて設定し、その利得で増幅された試験信号を放射線検出カセッテ24に出力する。
そして、放射線検出カセッテ24の通信出力判定部89は、入力された試験信号の大きさが、通信可能最小条件より小さくなった場合には、その旨を示す信号(以下、「通信不可能信号」という。)をカセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力する。
そして、コンソール28はコンソール送受信機96を介して通信不可能信号を受信し、その通信不可能信号はコンソール送受信制御部220に入力される。コンソール送受信制御部220は、上記通信不可能信号を受信すると、そのとき設定されている可変利得増幅器232の利得が設定される直前に設定された利得を取得する。そして、その利得を、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取中における利得(以下、「読取中利得」という。)として設定する。なお、この読取中利得は、放射線検出器40からの放射線画像信号の読取中以外における利得よりも小さい利得である。
そして、放射線検出カセッテ24における放射線検出器40から放射線画像信号が読み取られている間は、放射線検出カセッテ24の制御部84から読取中であることを示す信号が出力され、その信号は、カセッテ送受信機48を介してコンソール28に出力される。
そして、コンソール28は、コンソール送受信機96を介して読取中であることを示す信号を受信し、コンソール送受信制御部220に出力される。
そして、コンソール28からは放射線検出カセッテ24、撮影装置22および表示装置26に種々の制御信号や放射線画像信号などが出力されるが、コンソール送受信制御部220が読取中であることを示す信号を受け付けている間は、コンソール送受信制御部220は、可変利得増幅器232の利得を、上記のようにして取得した読取中利得に設定する。一方、コンソール送受信制御部220が読取中であることを示す信号を受け付けていない間は、コンソール送受信制御部220は、可変利得増幅器232の利得を、通常通信時の利得に設定する。
上記第4の実施形態の放射線画像撮影システムによれば、放射線検出カセッテ24の放射線検出器40から放射線画像信号が読み取られている間は、コンソール28から出力される無線通信信号の大きさを、コンソール28と放射線検出カセッテ24との間の通信が可能である最小の大きさとなるようにしたので、コンソール28から出力される無線通信信号が読取中の放射線画像信号に与える影響を小さくすることができ、放射線画像信号中におけるノイズを減らすことができる。
なお、上記第4の実施形態の放射線画像撮影システムにおいては、上記のようにして読取中利得を取得するようにしたが、これに限らず、たとえば、コンソール送受信機96から出力された無線通信信号が読取中の放射線画像信号に影響を及ぼさない程度の大きさとなるような利得を予め取得しておき、その利得を読取中利得としてもよい。コンソール28から無線通信信号を出力させるとともに、読取中の放射線画像信号におけるノイズ量を検出し、そのノイズ量が予め設定された所定の閾値よりも小さくなったときの利得に設定するようにしてもよい。
また、上記第1から第4の実施形態を用いた放射線画像撮影システムにおける放射線検出カセッテ24に収容される放射線検出器40は、入射した放射線Xを光電変換層51によって直接電気信号に変換するものであるが、これに限らず、入射した放射線Xをシンチレータによって一旦可視光に変換した後、その可視光をアモルファスシリコン(a−Si)などを用いて電気信号に変換するようにした、いわゆる間接変換型の放射線検出器を利用するようにしてもよい(たとえば、特許第3494683号公報参照)。
また、放射線検出器40は、TFTによって電荷信号を読み出す、いわゆるTFT読取方式の放射線検出器であるが、これに限らず、読取光を照射することによって蓄積された電荷信号を読み出す、いわゆる光読取方式の放射線検出器を利用するようにしてもよい(たとえば、特開2000−105297号公報参照)。
第1から第4の実施形態の放射線画像撮影システムの概略構成図 放射線検出カセッテの内部構成図 放射線検出器の回路構成を示すブロック図 放射線画像撮影システムの構成を示すブロック図 放射線検出カセッテにおけるカセッテ送受信機とコンソールにおけるコンソール送受信機の内部構成の一部を示すブロック図 第2の実施形態の放射線画像撮影システムにおける読取中の利得および転送レートの設定方法を説明するための図 第4の実施形態の放射線画像撮影システムの構成を示すブロック図 放射線検出カセッテにおけるカセッテ送受信機とコンソールにおけるコンソール送受信機の内部構成の一部を示すブロック図
符号の説明
10 放射線画像撮影システム
14 患者
22 撮影装置
24 放射線検出カセッテ
26 表示装置
30,32 自在アーム
34 ケーシング
38 グリッド
40 放射線検出器
42 鉛板
44 バッテリ
46 カセッテ制御部
48 カセッテ送受信機
50 画素
51 光電変換層
52 TFT
53 蓄積容量
54 ゲート線
56 信号線
58 ライン走査駆動部
60 アドレスデコーダ
62 増幅器
64 サンプルホールド回路
66 マルチプレクサ
68 アドレスデコーダ
70 A/D変換器
72 撮影スイッチ
74 放射線源
203,224 アンテナ
205,226 アンテナ共用器
212,232 可変利得増幅器

Claims (3)

  1. 被写体を透過した放射線の照射を受けて電荷を発生して前記被写体の放射線画像を記録する放射線検出部と該放射線検出部から前記放射線画像を表す画像信号を読み取る読取部と該読取部より読み取られた画像信号を無線通信信号として出力する第1無線通信部とを有する放射線画像撮影装置と、該放射線画像撮影装置から出力された無線通信信号を受信するとともに、前記放射線画像撮影装置に所定の制御信号を無線通信信号として出力する第2無線通信部を有する制御装置とを備えた放射線画像撮影システムにおいて、
    前記第2無線通信部が、前記読取部による前記画像信号の読取中における通信出力の大きさを、前記読取中以外における通信出力の大きさよりも下げるものであるとともに、前記読取中における前記無線通信信号の出力を維持するものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。
  2. 前記第2無線通信部が、該第2無線通信部の通信出力の大きさを前記放射線画像撮影装置と前記制御装置との通信が可能な大きさに設定した後、該通信出力の大きさを段階的に下げ、前記放射線画像撮像装置と前記制御装置との通信が可能な最小の大きさ以上でかつ該最小の大きさに最も近い段階の前記通信出力の大きさを取得し、該通信出力の大きさを前記画像信号の読取中における前記通信出力の大きさとして設定するものであることを特徴とする請求項1記載の放射線画像撮影システム。
  3. 前記第2無線通信部が、前記画像信号の読取中における通信出力の大きさを、前記第2の無線通信部から出力された無線通信信号が前記読取中の前記画像信号に影響を及ぼさない程度の大きさに設定するものであることを特徴とする請求項1記載の放射線画像撮影システム。
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