JP5358057B2 - 放射線画像撮影装置及び撮影方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影装置及び撮影方法に関する。

例えば、医療分野において、被写体に放射線を曝射し、その透過放射線を放射線検出器によって検出し、あるいは、直接Ｘ線フイルム等に導くことにより、前記被写体の放射線画像を形成して診断に供することが行われる。

この場合、読影診断に適した放射線画像を得るため、撮影部位や放射線源の特性に応じた適切な管電圧、管電流、放射線の曝射時間等が曝射条件として設定される。また、被写体の被曝量を制御するため、例えば、被写体を透過した放射線の線量を線量検出器により検出し、その線量が所定値に到達した時点で放射線の曝射を自動的に停止させるようにした自動露出制御機能を備えたものがある（特許文献１参照）。

ここで、自動露出制御機能を備えた装置では、例えば、放射線を検出する線量検出器から出力された微小電流を電流／電圧変換器により電圧信号に変換した後、この電圧信号を増幅器によって高い倍率で増幅し、次いで、増幅された電圧信号を積分器で時間積分することにより曝射量が求められる。

ところで、このような自動露出制御機能を構成する回路では、微小な電圧信号を高い倍率で増幅して曝射量を求めているため、温度による各回路素子の特性変化が曝射量に大きな誤差を惹起させるおそれがある。

このような回路素子の温度による特性変化を補償するため、例えば、サーミスタやダイオード等のような温度によって入出力特性が変化する温度補償素子を回路中に挿入し、前記回路素子の特性変化を温度補償素子によって相殺する方法が多用されている（特許文献２、３参照）。

特開２００４−２９８３８３号公報 特開平５−８７６０７号公報 特開平５−２９９９５５号公報

しかしながら、温度補償素子の温度特性には、個体差によるばらつきがあるため、補償しようとする回路素子との熱的なカップリングが良好でない場合には、高精度な温度補償が望めなくなってしまう。また、回路素子の特性自体も経時的に変動するため、その変動に対応した温度補償素子を選択することは、事実上困難である。

本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、回路素子の温度や経時による特性変化に係わらず、放射線の曝射量を高精度に求めて放射線源を制御することのできる放射線画像撮影装置及び撮影方法を提供することを目的とする。

本発明は、放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影装置において、
前記被写体に曝射される前記放射線の線量を検出する線量検出手段と、
検出された前記線量を時間積分することで、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段と、
前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立ち、前記曝射量算出手段の出力である時間積分値の変化率を算出する変化率算出手段と、
前記変化率から、前記曝射量のオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、
前記曝射量算出手段によって算出された前記曝射量を前記オフセット値により補正する曝射量補正手段と、
前記曝射量補正手段により補正された前記曝射量に基づき、前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明は、放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影装置において、
前記被写体に曝射される前記放射線の線量を検出する線量検出手段と、
検出された前記線量を時間積分することで、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段と、
前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立ち、前記曝射量算出手段の出力である時間積分値の変化率を算出する変化率算出手段と、
前記変化率から、前記曝射量のオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、
前記被写体に曝射される前記放射線の必要曝射量を前記オフセット値により補正する必要曝射量補正手段と、
前記必要曝射量補正手段により補正された前記必要曝射量と、前記曝射量算出手段によって算出された前記曝射量とに基づき、前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明は、放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影方法において、
前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段の出力値の時間による変化率を、前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立って求めるステップと、
前記変化率から前記曝射量のオフセット値を算出するステップと、
前記被写体に前記放射線を曝射する際、前記曝射量算出手段により算出された前記曝射量を前記オフセット値により補正するステップと、
補正された前記曝射量に基づいて前記放射線源を制御し、前記被写体に放射線を曝射するステップと、
からなることを特徴とする。

さらに、本発明は、放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影方法において、
前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段の出力値の時間による変化率を、前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立って求めるステップと、
前記変化率から前記曝射量のオフセット値を算出するステップと、
前記被写体に曝射される前記放射線の必要曝射量を前記オフセット値により補正するステップと、
補正された前記必要曝射量と、前記曝射量算出手段によって算出された前記曝射量とに基づいて前記放射線源を制御し、前記被写体に放射線を曝射するステップと、
からなることを特徴とする。

本発明の放射線画像撮影装置及び撮影方法では、被写体に放射線を曝射することによる放射線画像の撮影に先立ち、曝射量算出手段の出力値の変化率を算出し、前記変化率を用いて前記出力値を補正するためのオフセット値を求め、このオフセット値に基づいて、曝射量算出手段により算出された曝射量、又は、予め設定された必要曝射量を補正することにより、回路素子の特性変化に係わらず、放射線源を適切に制御して放射線画像を撮影することができる。

図１は、本発明の放射線画像撮影装置及び撮影方法が適用されるマンモグラフィ装置１２の構成図である。

マンモグラフィ装置１２は、立設状態に設置される基台２６と、基台２６の略中央部に配設される旋回軸２８に固定されるアーム部材３０と、被写体３２に対して放射線を曝射する放射線源を収納し、アーム部材３０の一端部に固定される放射線源収納部３４と、被写体３２を透過した放射線を検出する固体検出器を収納し、アーム部材３０の他端部に固定される撮影台３６と、撮影台３６に対して被写体３２のマンモを押圧して保持する押圧板３８とを備える。

放射線源収納部３４及び撮影台３６が固定されたアーム部材３０は、旋回軸２８を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体３２のマンモに対する撮影方向が調整可能に構成される。押圧板３８は、アーム部材３０に連結された状態で放射線源収納部３４及び撮影台３６間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。

また、基台２６には、被写体３２のＩＤ情報、被写体３２の撮影部位、管電圧、ターゲットの種類、開口部５８に装着される線量調整用のフィルタの種類等の撮影情報を入力する操作パネル４０と、入力された撮影情報等を表示する表示パネル３９とが配設される。なお、表示パネル３９及び操作パネル４０は、マンモグラフィ装置１２に配設する代わりに、マンモグラフィ装置１２に接続される図示しないコンソールに配設して構成することもできる。

図２は、放射線源収納部３４の内部構成図である。

放射線源収納部３４は、ハウジング５２内に収納されるモリブデンやタングステン等からなる放射線源であるターゲット５４と、ターゲット５４に向けて電子線ｅを放出する陰極５６とを備える。また、ハウジング５２は、陰極５６から放出された電子線ｅがターゲット５４に衝突することで生成される放射線Ｘを、所定の照射野で被写体３２の撮影部位であるマンモ４４に曝射する開口部５８を備える。なお、ハウジング５２は、放射線を外部に漏出しない重金属を材料として形成される。

図３は、マンモグラフィ装置１２における撮影台３６の内部構成図であり、撮影台３６及び押圧板３８間に被写体３２の撮影部位であるマンモ４４を設定した状態を示す。

撮影台３６の内部には、放射線源収納部３４に内蔵されたターゲット５４から開口部５８を介して射出された放射線Ｘを検出するＸ線検出器４６と、マンモ４４の所望の部位を透過した放射線Ｘの線量を検出して露出制御を行うための露出制御用センサ４７（線量検出手段）と、Ｘ線検出器４６により検出された放射線Ｘの情報を読み取るために、Ｘ線検出器４６に読取光を曝射する読取光源４８と、Ｘ線検出器４６に蓄積されている不要電荷を除去するために、Ｘ線検出器４６に消去光を照射する消去光源５０とを備える。

Ｘ線検出器４６は、直接変換方式且つ光読出方式の放射線固体検出器であって、マンモ４４を透過した放射線Ｘの情報を静電潜像として蓄積し、読取光源４８からの読取光により走査されることで、静電潜像に応じた電流を発生する。

Ｘ線検出器４６は、より具体的には、ガラス基板上に形成され、放射線Ｘを透過する第１導電層と、放射線Ｘが曝射されることで電荷を発生する記録用光導電層と、第１導電層に帯電される潜像極性電荷に対して略絶縁体として作用する一方、潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層と、読取光が曝射されることで電荷を発生して導電性を呈する読取用光導電層と、放射線Ｘを透過する第２導電層とを順に積層して構成される。記録用光導電層と電荷輸送層との界面には、蓄電部が形成される。

第１導電層及び第２導電層は、それぞれ電極を構成する。第１導電層の電極は、二次元状の平坦な平板電極とされ、第２導電層の電極は、記録される放射線Ｘの情報を画像信号として検出するための所定の画素ピッチからなる多数の線状電極として構成される。線状電極の配列方向が主走査方向、線状電極の延在する方向が副走査方向に対応する。

読取光源４８は、例えば、複数のＬＥＤチップを一列に並べて構成されるライン光源と、ライン光源から出力された読取光をＸ線検出器４６上に線状に照射する光学系とを有し、Ｘ線検出器４６の第２導電層である線状電極の延在方向と直交する方向にＬＥＤチップが配列されたライン光源を前記線状電極の延在方向に移動させることでＸ線検出器４６の全面を露光走査する。

消去光源５０は、短時間で発光／消光し、且つ、残光の非常に小さい光源が好適であり、例えば、読取光源４８を構成するＬＥＤチップの配列方向に延在し、且つ、前記配列方向と直交する方向に配列される複数の外部電極型希ガス蛍光ランプを使用することができる。

露出制御用センサ４７は、フォトダイオード等からなり、マンモ４４の所望の部位を透過した放射線Ｘの線量を検出すべく、Ｘ線検出器４６と消去光源５０との間の任意の位置に移動可能に構成される。なお、マンモ４４の所望の部位としては、例えば、乳腺部位を挙げることができる。

図４は、マンモグラフィ装置１２を構成する制御回路のブロック図である。

マンモグラフィ装置１２は、撮影部位に応じた被写体３２による放射線Ｘの吸収率、押圧板３８による放射線Ｘの吸収率、Ｘ線検出器４６の感度、ターゲット５４の原子番号等に応じた指数、ターゲット５４及びＸ線検出器４６間の距離に応じた放射線Ｘの減衰特性等のパラメータを記憶するパラメータ記憶部６０と、押圧板３８の位置情報から撮影部位の厚さである被写体厚さを測定する被写体厚さ測定器６２と、操作パネル４０より入力された被写体３２の撮影部位、管電圧、ターゲット５４及びフィルタの種類等の撮影情報、パラメータ記憶部６０より読み出したパラメータ、及び、被写体厚さ測定器６２より供給される被写体厚さのデータを用いて、管電流、曝射時間、曝射量等からなる曝射条件を設定する曝射条件設定部６４と、放射線源収納部３４に内蔵される陰極５６及びターゲット５４からなるＸ線管６６を、曝射条件設定部６４により設定された曝射条件に従って制御するＸ線管制御部６８と、Ｘ線検出器４６により検出した放射線Ｘの情報に基づいて、マンモ４４の放射線画像を形成する放射線画像形成部７０と、露出制御用センサ４７により検出した放射線Ｘの線量からマンモ４４の所定部位の曝射量を演算し、その曝射量が、曝射条件として設定された所定値となった時点で放射線の曝射を自動停止させるべくＸ線管制御部６８を制御する露出制御部７２とを備える。この場合、Ｘ線管制御部６８及び露出制御部７２は、放射線源制御手段を構成する。

図５は、露出制御部７２の回路ブロック図である。

露出制御部７２は、露出制御用センサ４７によって検出された放射線Ｘの線量に係る電流信号を電圧信号に変換する電流／電圧変換器７４と、前記電圧信号を高い倍率で増幅する増幅器７６と、増幅された電圧信号を時間積分し、放射線Ｘの曝射量としての電圧信号を算出する積分器７８（曝射量算出手段）と、積分器７８からの出力信号である時間積分値としての電圧信号に基づき、露出制御用センサ４７、電流／電圧変換器７４、増幅器７６、積分器７８等の回路素子の温度や経時による出力変化を補正するためのオフセット値であるオフセット電圧信号を算出するオフセット電圧算出部８０と、積分器７８から出力された電圧信号をオフセット電圧算出部８０より供給されるオフセット電圧信号を用いて補正する電圧補正回路８２（曝射量補正手段）とを備える。

ここで、オフセット電圧算出部８０には、積分器７８をリセットするリセット信号と、Ｘ線管６６を駆動して放射線Ｘを曝射させる曝射開始信号とが供給される。オフセット電圧算出部８０は、リセット信号が入力されてから曝射開始信号が入力されるまでの間に、積分器７８が出力する電圧信号の変化率を算出する変化率算出手段として機能するとともに、算出した変化率からオフセット値であるオフセット電圧信号を算出するオフセット値算出手段として機能する。

本実施形態のマンモグラフィ装置１２は、基本的には以上のように構成されものであり、次にその動作について説明する。

先ず、マンモグラフィ装置１２に付設された操作パネル４０、図示しないコンソール、ＩＤカード等を用いて、被写体３２に係るＩＤ情報、撮影方向、撮影部位、Ｘ線管６６に供給する管電圧、Ｘ線管６６を構成するターゲット５４の種類、線量調整用のフィルタの種類等の撮影情報を入力する。以下の説明では、これらの撮影情報を操作パネル４０を用いて設定し、且つ、表示パネル３９に表示して確認できるものとして説明する。

撮影情報を入力した後、技師は、指定された撮影方向に従ってマンモグラフィ装置１２を所定の状態に設定する。例えば、マンモ４４の撮影方向としては、上部から放射線Ｘを曝射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ）撮影、側面から放射線Ｘを曝射して撮影を行う側面方向（ＭＬ）撮影、斜め方向から放射線Ｘを曝射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮影があり、これらの撮影方向の情報に応じてアーム部材３０を旋回軸２８を中心に旋回させる。

次に、マンモグラフィ装置１２に対して被写体３２を指定された撮影状態に設定する。例えば、被写体３２のマンモ４４に対する頭尾方向（ＣＣ）撮影を行う場合、図３に示すように、マンモ４４を撮影台３６に載置した後、押圧板３８を押し下げ、撮影台３６及び押圧板３８間にマンモ４４を保持させる。

マンモ４４が所定の撮影状態に設定された後、被写体厚さ測定器６２によりマンモ４４の厚さである被写体厚さを測定し、その測定データを曝射条件設定部６４に供給する。

曝射条件設定部６４は、操作パネル４０で入力された被写体３２の撮影部位、管電圧、ターゲットの種類及びフィルタの種類と、パラメータ記憶部６０から読み出した撮影部位による放射線Ｘの吸収率、押圧板３８による放射線Ｘの吸収率、Ｘ線検出器４６の感度、ターゲット５４の原子番号等に応じた指数、ターゲット５４及びＸ線検出器４６間の距離に応じた放射線の減衰特性等のパラメータと、被写体厚さ測定器６２から供給された被写体厚さとを用いて、Ｘ線管６６に供給する管電流及び曝射時間を算出するとともに、撮影に必要な放射線Ｘの曝射量を算出し、これらを曝射条件としてＸ線管制御部６８に設定する。

例えば、Ｘ線検出器４６に曝射される放射線ＸのエネルギをＥとすると、
Ｅ＝Ｋ・Ｖⁿ・Ｉ・ｔ・Ｓ／Ｌ²・ｅｘｐ（−μ・ｄ） …（１）
として表すことができる。ここで、Ｋはマンモグラフィ装置１２固有の特性値、Ｖは管電圧、ｎは管電圧指数、Ｉは管電流、ｔは放射線Ｘの曝射時間、ＳはＸ線検出器４６の感度、Ｌはターゲット５４及びＸ線検出器４６間の距離、μは撮影部位の放射線Ｘの吸収率、ｄは被写体厚さである。この場合、Ｘ線検出器４６が放射線Ｘを高精度に検出できる必要なエネルギＥ（曝射量）を与えれば、放射線画像の撮影に必要な管電流Ｉ及び曝射時間ｔの各曝射条件は、被写体厚さｄを含むパラメータを用いて、（１）式に基づいて設定することができる。

以上のようにして曝射条件が設定された後、露出制御用センサ４７を図３の矢印方向に移動させることで、例えば、マンモ４４の乳腺部位に対応する位置に設定し、放射線画像の撮影を開始する。この場合、Ｘ線管制御部６８は、Ｘ線管６６を駆動して放射線Ｘをマンモ４４に曝射するのに先立ち、露出制御部７２を構成する積分器７８及びオフセット電圧算出部８０にリセット信号を供給し、積分器７８から出力される電圧信号を０Ｖにリセットするとともに、オフセット電圧算出部８０で算出されるオフセット電圧信号を０Ｖにリセットする。次いで、Ｘ線管制御部６８に曝射開始信号を供給する。

曝射開始信号の供給されたＸ線管制御部６８は、操作パネル４０によって設定された管電圧をＸ線管６６に印加するとともに、曝射条件設定部６４によって設定された管電流及び曝射時間からなる曝射条件に従ってＸ線管６６を駆動する。Ｘ線管６６を構成する陰極５６及びターゲット５４間に所定の管電圧が印加され、曝射条件で設定された管電流が流されると、陰極５６から電子線ｅが放出されてターゲット５４に衝突し、ターゲット５４から放射線Ｘが射出される。ターゲット５４から射出された放射線Ｘは、開口部５８から押圧板３８を介してマンモ４４に曝射される。マンモ４４を透過した放射線Ｘは、撮影台３６に収納されているＸ線検出器４６に曝射される。なお、Ｘ線検出器４６は、撮影に先立ち、消去光源５０からの消去光が全面に照射されて不要電荷が除去されているものとする。

そこで、第１導電層及び第２導電層間に高電圧を印加した状態において、放射線画像情報を担持した放射線ＸがＸ線検出器４６に曝射されると、Ｘ線検出器４６の記録用光導電層内で正負の電荷対が発生し、その負電荷が記録用光導電層と電荷輸送層との界面に形成された蓄電部に蓄積される。この蓄積された負電荷、すなわち、潜像極性電荷の量は、マンモ４４を透過した放射線Ｘの線量に略比例している。なお、記録用光導電層で発生した正電荷は、第１導電層に引き寄せられ、印加されている高電圧の負電荷と結合して消滅する。

一方、マンモ４４に曝射される放射線Ｘの線量は、露出制御用センサ４７によって検出され、露出制御部７２に供給される。露出制御部７２は、検出した線量からマンモ４４の所望の部位における曝射量を算出してＸ線管制御部６８にフィードバックする。Ｘ線管制御部６８は、露出制御部７２からフィードバックされた曝射量が曝射条件として設定された曝射量となったとき、曝射終了信号を出力してＸ線管６６への管電流の供給を停止する。この結果、放射線画像の撮影が終了する。

次に、露出制御部７２の動作について詳細に説明する。

露出制御用センサ４７や露出制御部７２を構成する各回路素子から出力される信号が温度に依存しない理想的なものであると仮定した場合、積分器７８から出力される時間積分値としての電圧信号は、図６に示すようになる。

すなわち、積分器７８にリセット信号が供給されてから、Ｘ線管制御部６８に曝射開始信号が供給されるまでの間、温度の影響がないと仮定すると、積分器７８から出力される電圧信号は、０Ｖを維持する。次いで、曝射開始信号がＸ線管制御部６８に供給されてＸ線管６６が駆動され、放射線Ｘが露出制御用センサ４７に照射されると、露出制御用センサ４７は、放射線Ｘの線量を検出する。生成された線量に係る電流信号は、電流／電圧変換器７４に供給されて電圧信号に変換され、次いで、電圧信号が増幅器７６によって増幅され、積分器７８に供給される。積分器７８は、供給された電圧信号を時間積分し、曝射量としての電圧信号をＸ線管制御部６８に供給する。Ｘ線管制御部６８は、積分器７８から供給される電圧信号を、曝射条件として設定した所定曝射量である閾値ａと比較し、これらが一致した時間ｔ１において曝射終了信号を出力し、Ｘ線管６６による放射線Ｘの曝射を停止させる。

上記の動作は、理想的な状態を仮定したものであるが、露出制御用センサ４７や露出制御部７２を構成する各回路素子は、通常、温度の影響や特性の経時的変化によって出力が変化する。本実施形態では、オフセット電圧算出部８０及び電圧補正回路８２を用いて、積分器７８から出力される電圧信号を補正して温度補償を行う。

オフセット電圧算出部８０は、リセット信号が入力されてから曝射開始信号が入力されるまでの間の所定時間において、積分器７８から出力される電圧信号の変化率を算出する。図７は、積分器７８から出力される時間積分値としての電圧信号を示す。

露出制御用センサ４７や露出制御部７２を構成する電流／電圧変換器７４、増幅器７６等の各回路素子が環境温度の影響を受けることにより、積分器７８からは、リセット信号が供給されてから曝射開始信号がＸ線管制御部６８に供給されるまでの間、徐々に増加する電圧信号が出力される。リセット信号が供給されてから曝射開始信号が供給されるまでの短い時間における露出制御部７２の温度変化が無視でき、この間の出力電圧を一次関数で近似できるものとすると、環境温度や回路素子の特性に依存する電圧信号の変化率αは、例えば、リセット信号が入力されてから曝射開始信号が入力されるまでの時間ｔ０と、時間ｔ０において積分器７８から出力される電圧信号とを用いて算出することができる。

オフセット電圧算出部８０は、算出した変化率αと、リセット信号が供給されてからの時間ｔとを用いて、オフセット電圧信号Ｖｏｆｆを、
Ｖｏｆｆ＝α・ｔ （２）
として算出し、電圧補正回路８２に供給する。

次いで、曝射開始信号がＸ線管制御部６８に供給されてＸ線管６６が駆動され、放射線Ｘが露出制御用センサ４７に照射されると、露出制御用センサ４７は、放射線Ｘの線量を検出し、電流／電圧変換器７４、増幅器７６及び積分器７８を介して、放射線Ｘの曝射量としての電圧信号が電圧補正回路８２に供給される。電圧補正回路８２は、電圧信号から（２）式の関係で設定されるオフセット電圧信号Ｖｏｆｆを減算し、オフセット電圧分だけ補正された温度補償電圧分の電圧信号をＸ線管制御部６８に出力する。

Ｘ線管制御部６８では、電圧補正回路８２によって補正された電圧信号を、曝射条件として設定した所定曝射量である閾値ａと比較し、これらが一致した時間ｔ１において曝射終了信号を出力し、Ｘ線管６６による放射線Ｘの曝射を停止させる。なお、このときのオフセット電圧信号Ｖｏｆｆは、Ｖｏｆｆ＝α・ｔ１である。

このように、本実施形態では、リセット信号によってリセットされてから曝射開始信号が供給されるまでの間の積分器７８からの出力信号の変化率からオフセット電圧信号を算出して補正を行うため、露出制御用センサ４７等の個々の回路素子に対する温度補償を容易且つ高精度に行うことができる。この結果、マンモ４４の所定部位に曝射される放射線Ｘの曝射量を極めて正確に制御して最適な放射線画像の撮影を行うことができる。また、オフセット電圧信号の算出処理を放射線画像の撮影毎に行うことにより、撮影時におけるマンモグラフィ装置１２の環境温度に対応した最適な曝射量制御を行うことができる。

なお、積分器７８から出力される電圧信号を、電圧補正回路８２においてオフセット電圧分だけ補正してＸ線管制御部６８に供給する代わりに、図８に示すように露出制御部８３を構成し、積分器７８から出力される電圧信号を補正することなくＸ線管制御部６８に供給する一方、オフセット電圧算出部８０で算出したオフセット電圧信号を曝射条件補正部８４（必要曝射量補正手段）に供給し、曝射条件として設定される必要曝射量である閾値ａにオフセット電圧信号を加算し、補正された必要曝射量である新たな閾値ｂを設定し、Ｘ線管制御部６８において、この閾値ｂと積分器７８の電圧信号とを比較して曝射量制御を行うようにしてもよい。

曝射終了信号がＸ線管６６に供給されて撮影が終了した後、露出制御用センサ４７をＸ線検出器４６と消去光源５０との間から退避させ、次いで、読取光源４８がＸ線検出器４６に沿って矢印方向に移動して読取光が照射されると、読取用光導電層に正負の電荷対が発生し、その正電荷が蓄電部に蓄積されている負電荷（潜像極性電荷）に引きつけられるようにして電荷輸送層内を移動し、蓄電部の負電荷と結合して消滅する。読取用光導電層で発生した負電荷は、第２導電層に供給される正電荷と結合して消滅する。このようにして、Ｘ線検出器４６に蓄積されている負電荷が電荷結合によって消滅し、この電荷結合の際の電荷の移動による電流がＸ線検出器４６内に発生する。Ｘ線検出器４６内に発生した電流は、放射線画像形成部７０に供給され、マンモ４４の放射線画像が形成される。放射線画像が形成された後、Ｘ線検出器４６には、次の撮影を行うため、消去光源５０から発せられた消去光が照射され、蓄積されている不要電荷が除去される。

ここで、上述した実施形態では、パラメータ記憶部６０に記憶されている各種パラメータや、被写体厚さ測定器６２によって測定されたマンモ４４の厚さ等の情報に基づいて曝射条件を設定し、その曝射条件に従って放射線画像の撮影を行っている。

これに対して、撮影に先立ち、規定量の少ない線量からなる放射線Ｘをマンモ４４に曝射する、いわゆる、「プレ曝射」を行うことで得られるマンモ４４の透過線量に基づいて曝射条件を設定した後、その曝射条件に従ってマンモ４４に放射線Ｘを曝射する、いわゆる、「本曝射」を行うことにより所望の放射線画像の撮影を行う場合にも適用することができる。

すなわち、撮影台３６にマンモ４４を位置決めした後、Ｘ線管６６より規定量の放射線Ｘをマンモ４４に曝射することでプレ曝射を行い、その透過線量を露出制御用センサ４７によって検出する。露出制御用センサ４７により検出された放射線Ｘの線量は、図４の点線で示すように、曝射条件設定部６４に供給され、曝射条件が設定される。プレ曝射が終了した後、積分器７８及びオフセット電圧算出部８０にリセット信号を供給する。オフセット電圧算出部８０は、リセット信号が入力されてから本曝射のための曝射開始信号が入力されるまでの間の所定時間において、積分器７８から出力される電圧信号の変化率を算出する。次いで、曝射開始信号がＸ線管制御部６８に供給されてＸ線管６６が駆動され、プレ曝射に基づいて設定された曝射条件に従った放射線Ｘをマンモ４４に曝射する本曝射が行われる。この場合、本曝射におけるＸ線管６６の制御は、プレ曝射と本曝射との間に算出した電圧信号の変化率に従って補正された曝射量に基づいて行われる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

本実施形態のマンモグラフィ装置の構成図である。 本実施形態のマンモグラフィ装置における放射線源収納部の内部構成図である。 本実施形態のマンモグラフィ装置における撮影台の内部構成図である。 本実施形態のマンモグラフィ装置を構成する制御回路のブロック図である。 図４に示す露出制御部の回路ブロック図である。 回路素子が温度に影響されない理想的な状態における積分器からの出力信号の説明図である。 回路素子が温度に影響される状態における積分器からの出力信号の説明図である。 露出制御部の他の実施形態の回路ブロック図である。

符号の説明

１２…マンモグラフィ装置 ２６…基台
３２…被写体 ３４…放射線源収納部
３６…撮影台 ３９…表示パネル
４０…操作パネル ４６…Ｘ線検出器
４７…露出制御用センサ ５４…ターゲット
６４…曝射条件設定部 ６６…Ｘ線管
６８…Ｘ線管制御部 ７０…放射線画像形成部
７２…露出制御部 ７４…電流／電圧変換器
７６…増幅器 ７８…積分器
８０…オフセット電圧算出部 ８２…電圧補正回路

Claims (9)

1. 放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影装置において、
   前記被写体に曝射される前記放射線の線量を検出する線量検出手段と、
   検出された前記線量を時間積分することで、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段と、
   前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立ち、前記曝射量算出手段をリセットしてから前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影を開始するまでの期間における前記曝射量算出手段の出力電圧の変化率を算出する変化率算出手段と、
   前記変化率から、前記曝射量のオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、
   前記曝射量算出手段によって算出された前記曝射量から前記オフセット値を減算する曝射量補正手段と、
   前記曝射量補正手段により減算された前記曝射量と予め設定した閾値との比較に基づき、前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、
   を備え、
   前記曝射量算出手段は、前記変化率算出手段によって当該曝射量算出手段の出力電圧の変化率が算出された後、リセットすることなく継続して前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影装置において、
   前記被写体に曝射される前記放射線の線量を検出する線量検出手段と、
   検出された前記線量を時間積分することで、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段と、
   前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立ち、前記曝射量算出手段をリセットしてから前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影を開始するまでの期間における前記曝射量算出手段の出力電圧の変化率を算出する変化率算出手段と、
   前記変化率から、前記曝射量のオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、
   前記被写体に曝射される前記放射線の必要曝射量に前記オフセット値を加算する必要曝射量補正手段と、
   前記必要曝射量補正手段により加算された前記必要曝射量と、前記曝射量算出手段によって算出された前記曝射量との比較に基づき、前記放射線源を制御する放射線源制御手段と、
   を備え、
   前記曝射量算出手段は、前記変化率算出手段によって当該曝射量算出手段の出力電圧の変化率が算出された後、リセットすることなく継続して前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
3. 請求項１又は２記載の装置において、
   前記変化率算出手段は、前記放射線の曝射前に前記変化率を算出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
4. 請求項１又は２記載の装置において、
   前記変化率算出手段は、前記放射線源の曝射条件を設定するための前記被写体に対する前記放射線の曝射後であって、前記放射線画像を撮影するための前記放射線の曝射前に前記変化率を算出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
5. 請求項１又は２記載の装置において、
   前記変化率算出手段は、当該放射線画像撮影装置の温度に依存する前記変化率を算出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
6. 請求項１又は２記載の装置において、
   前記オフセット値算出手段、前記変化率αと、前記曝射量算出手段をリセットしてからの経過時間ｔとを用いて、前記オフセット値Ｖｏｆｆを、
   Ｖｏｆｆ＝α・ｔ
   として算出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
7. 請求項１又は２記載の装置において、
   前記オフセット値は、前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影直前に算出することを特徴とする放射線画像撮影装置。
8. 放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影方法において、
   前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立って、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段をリセットしてから前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影を開始するまでの期間における前記曝射量算出手段の出力電圧の変化率を求める第１のステップと、
   前記変化率から前記曝射量のオフセット値を算出する第２のステップと、
   前記被写体に前記放射線を曝射する際、前記曝射量算出手段により算出された前記曝射量から前記オフセット値を減算する第３のステップと、
   減算された前記曝射量と予め設定された閾値との比較に基づいて前記放射線源を制御し、前記被写体に放射線を曝射する第４のステップと、
   からなり、
   前記第３のステップにおいて、前記曝射量算出手段は、前記第１のステップで当該曝射量算出手段の出力電圧の変化率を算出した後、リセットすることなく継続して前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出することを特徴とする放射線画像撮影方法。
9. 放射線源から放射線を射出し、被写体に曝射することで放射線画像を撮影する一方、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量に基づいて前記放射線源を制御する放射線画像撮影方法において、
   前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影に先立って、前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出する曝射量算出手段をリセットしてから前記被写体に前記放射線を曝射することによる前記放射線画像の撮影を開始するまでの期間における前記曝射量算出手段の出力電圧の変化率を求める第１のステップと、
   前記変化率から前記曝射量のオフセット値を算出する第２のステップと、
   前記被写体に曝射される前記放射線の必要曝射量に前記オフセット値を加算する第３のステップと、
   加算された前記必要曝射量と、前記曝射量算出手段によって算出された前記曝射量との比較に基づいて前記放射線源を制御し、前記被写体に放射線を曝射する第４のステップと、
   からなり、
   前記第４のステップにおいて、前記曝射量算出手段は、前記第１のステップで当該曝射量算出手段の出力電圧の変化率を算出した後、リセットすることなく継続して前記被写体に曝射される前記放射線の曝射量を算出することを特徴とする放射線画像撮影方法。

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