JP6218398B2 - 放射線撮影制御装置、ｘ線撮影装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線像をリアルタイムでデジタル出力に変換できる放射線検出器を用いた放射線撮影制御装置、Ｘ線撮影装置及びその制御方法に関する。

Ｘ線撮影の際に検診者のＸ線像を取得するＸ線検出器として、カセッテにフィルムと増感紙を挟んだFilm/Screen系（以下Ｆ／Ｓ）やコンピューティッドラジオグラフィーで使用されるカセッテに入ったImaging Plate（以下ＩＰ）がある。これらのタイプのＸ線検出器は、Ｘ線発生タイミングと同期させる必要がなく、撮影者は検診者の呼吸状態や動き等の様子だけをみながら臓器や体の動きによるボケのないＸ線画像を取得できる。そのため、Ｘ線発生装置はＸ線照射ボタンが押されてから数十ｍｓから遅くとも数百ｍｓ以内のディレイでＸ線が照射されるようになっている。

近年、Ｘ線像をリアルタイムで直接にデジタル出力に変換できるＸ線検出器が提案されている。このようなＸ線検出器は、例えば、石英ガラスから成る基板上にアモルファス半導体を挟んで、透明導電膜と導電膜から成る固体光検出素子をマトリクス状に配列した固体光検出器と、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータとを積層して構成されている。また、シンチレータを用いずに直接Ｘ線を固体光検出器で取得する検出器も提案されている。

リアルタイムなデジタル出力が可能なＸ線検出器は、特許文献１に記載されており、Ｘ線デジタル画像は次のような過程を経て取得される。
（１）Ｘ線検出器に対象物を透過したＸ線を照射することにより、Ｘ線がシンチレータで可視光に変換され、この可視光が固体光検出素子の光電変換部により電気信号として検出される。
（２）この電気信号が各固体光検出素子から所定の読み出し方法により読み出され、この電気信号をＡ／Ｄ変換することによりＸ線画像信号が得られる。

これらのＸ線検出器はＸ線強度を電荷量として検出するので、Ｘ線像を取得するための以下の駆動が必要となる。
（１）Ｘ線検出信号を正確に蓄積するための画素中の電荷の吐き出し。
（２）画素間の電位が安定するためのアイドリング。
（３）Ｘ線検出信号を蓄積するための電荷の蓄積、画素中の電荷の読み出し。

上記のサイクルにおいて、Ｘ線検出器による電荷の蓄積可能な状態は（３）であり、撮影可能な時間は時間的に限られたものとなる。そのため、Ｘ線検出器の蓄積可能状態においてＸ線が照射されるように、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを同期させる必要がある。このような同期を実現するために、別途同期信号線を用意して、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを同期させている。また、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出することによりＸ線発生装置とＸ線検出器とを同期させるＸ線撮影装置が特許文献２に記載されている。このような構成によれば、同期をとるための信号線やそれを用いた制御が不要となる。

特開平８−１１６０４４号公報 特開２００５−１３２７２号公報

Ｘ線検出器の撮影動作とＸ線発生装置の曝射タイミングとを同期させるための撮影モードとして、
・曝射ボタンの押下に応じた信号の通信によりＸ線検出器とＸ線発生装置を同期させて撮影を行う撮影モード、
・Ｘ線発生装置から照射されたＸ線の検出によりＸ線検出器を同期させて撮影を行う撮影モード、
・手動により、Ｘ線検出器を駆動させ、Ｘ線検出器が電荷の蓄積が可能状態になったタイミングでＸ線発生装置による曝射を実行する撮影モード、等が有る。

また、１つのＸ線検出器において、上述したような複数の撮影モードを切り換えながら撮影を行う場合がある。しかしながら、撮影モードごとにＸ線検出器の動作状態に対してＸ線発生装置の曝射タイミングが異なる。そのため、複数の撮影モードを切り換えながら使用する場合、ユーザには、撮影モードごとにＸ線検出器の動作状態と曝射タイミングの関係を意識する必要が生じ、Ｘ線撮影をする際にユーザへの負担が大きくなるという課題がある。

また、上述のように、Ｘ線検出器の駆動状態と曝射許可の期間の組合せが撮影モードによって異なるため、ユーザが動作中の撮影モードを誤認していると、膜者許可の期間外で曝射を指示してしまう可能性がある。そのため、誤曝射の可能性が高くなり安全性の面からも好ましくない。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、撮影モードに応じた曝射指示のタイミングを適切にユーザに知らせることを可能にすることを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一態様によるＸ線撮影装置は以下の構成を備える。すなわち、
光電変換素子の初期化処理を実行する撮影準備の状態、前記初期化処理を禁止して撮影開始の指示を待機する撮影許可の状態、撮影中の状態を含む複数の駆動状態を有し、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の駆動状態とユーザの曝射操作が許可される期間との組合せが異なる複数の撮影モードのうちから選択された撮影モードに従って、前記Ｘ線検出器の駆動状態を遷移させる駆動制御手段と、
前記選択された撮影モードに従った駆動状態の遷移において、前記Ｘ線検出器の駆動状態がＸ線の曝射を許可する期間に有るか否かを、選択された撮影モードごとに異なる報知態様で報知する報知手段と、を備える。

本発明によれば、撮影モードに応じた曝射指示のタイミングを適切にユーザに知らせることが可能になり、Ｘ線撮影をする際のユーザへの負担が軽減され、誤曝射を防ぐことが出来る。

Ｘ線撮影装置の構成例を示すブロック図。 第一の撮影モードでのＸ線検出器の駆動状態の遷移を示す状態遷移図。 第二の撮影モードでのＸ線検出器の駆動状態の遷移を示す状態遷移図。 第三の撮影モードでのＸ線検出器の駆動状態の遷移を示す状態遷移図。 撮影モードとＸ線検出器の状態に応じた報知の状態遷移を表す図。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

［第一実施形態］
図１は、放射線を用いた放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置の一例であるＸ線撮影装置１０の構成例を示す図である。図１に示されるように、Ｘ線撮影装置１０は、放射線源の一例であるＸ線発生装置１００、曝射スイッチ１０２、放射線検出部の一例であるＸ線検出器１０３、放射線撮影制御装置の一例である検出器制御装置１０５、報知部１１０を有する。報知部１１０は、放射線検出装置の状態を表示させるように表示制御される表示部の一例であり、光、画像、音などにより報知（表示）を行う。

Ｘ線発生装置１００はＸ線源としてのＸ線管球１０１を有し、曝射スイッチ１０２の操作に応じてＸ線曝射を制御する。Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３は、撮影のための同期を実現するために、双方の状態を通知しあうための通信が可能となっている。本実施形態では、検出器制御装置１０５のデータ通信中継機１０６を介して、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３との通信が行われ構成としているが、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３の間で直接に通信を行う構成としてもよい。また、Ｘ線発生装置１００と曝射スイッチ１０２の通信経路、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３との通信路は、有線／無線のどちらでも良い。ただし、無線通信を採用すれば、通信用のケーブルが無くなることで操作性の向上が図れる。Ｘ線発生装置１００は、曝射スイッチ１０２のみの信号で曝射する場合と、曝射スイッチ１０２の信号とＸ線検出器１０３からの状態信号とを合わせて曝射を許可する場合を選択でき、後述する複数の撮影モードに応じた動作が可能である。

Ｘ線検出器１０３は、不図示の光電変換素子を有し、Ｘ線を曝射されることによりＸ線画像を取得する。なお、光電変換素子としては、Ｘ線の照射に反応して発光するシンチレータの光に応じた電荷を蓄積するものでもよいし、照射されたＸ線量に応じた電荷を蓄積するもの（シンチレータを介さずに直接Ｘ線を検出するもの）でもよい。また、Ｘ線検出器１０３は検出器制御装置１０５のデータ通信中継機１０６を介してＸ線発生装置１００、報知部１１０、制御端末１０７と通信を行う。もちろん、データ通信中継機１０６を介さずに、すなわち、Ｘ線検出器１０３がＸ線発生装置１００、報知部１１０、制御端末１０７が直接に通信を行うようにしても良い。また、Ｘ線検出器１０３とＸ線発生装置１００、報知部１１０、制御端末１０７の間の通信路は、有線／無線のどちらでも良い。無線通信を採用すれば、ケーブルが無くなることで操作性の向上が図れる。

以上の構成において、Ｘ線検出器１０３はＸ線発生装置１００からＸ線発生準備完了の信号を受信することが出来る。また、Ｘ線検出器１０３はＸ線発生装置１００にＸ線受付可能を表す信号を送信することが出来る。Ｘ線検出器１０３はＸ線検出部１０４を備え、Ｘ線が照射されているかどうかを判断することが可能である。

曝射スイッチ１０２は、ユーザがＸ線発生装置１００の曝射に関する操作を行う為のスイッチである。曝射スイッチ１０２はＸ線管球１０１にＸ線発生準備を行わせるファーストスイッチと、曝射を許可するセカンドスイッチを有する。なお、曝射スイッチ１０２に、例えば強制同期スイッチとしての機能など、他の機能をもたせても良い。これにより制御端末の機能を一つ削減することが可能になる。

報知部１１０は、たとえば光と音による報知機能とボリューム調整機能を持つ。本実施形態では報知形態として光と音を用いているが、振動や温度変化や形状変化などその他の報知形態や、それらの組合せを用いても良い。ボリューム調整機能は報知部１１０が出力する光量（輝度）や音量を調整する機能であり、検出器制御装置１０５の制御端末１０７から操作されても良い。また、本実施形態では報知部１１０自体は報知のパターンを持たず入力信号により命令された通りの報知動作を行うものとするがこれに限られるものではない。たとえば、報知部１１０自体が複数の報知のパターンを記憶し、検出器制御装置１０５のコマンドに応じて種々のパターンの報知を実行するようにしても良い。報知部１１０は、Ｘ線検出器１０３、検出器制御装置１０５の制御端末１０７からの信号をデータ通信中継機１０６を介して受信し、受信した信号に従って報知を行う。報知部１１０は、システム起動時には設定されたボリュームにて起動音を発生する。これにより、ユーザーは設定されたボリュームの大きさを確認することができ、システムが使用される状況に応じた適切なボリュームへの設定を行わせることが可能となる。加えて報知部１１０は制御端末１０７との間で通信状態を確認するためのデータの送受信を一定の時間間隔毎に行う。ここで仮に制御端末１０７等からの信号が一定時間以上途絶えた時には、自動的に曝射できない旨を報知するように切り替わる。これにより曝射できない状況であるにも関わらず曝射が可能であると報知し続けてしまうという誤報知を防ぐことができる。

検出器制御装置１０５は、制御端末１０７とデータ通信中継機１０６を有する。検出器制御装置１０５はデータ通信中継機１０６を用いてＸ線発生装置１００、Ｘ線検出器１０３、報知部１１０、制御端末１０７の通信を中継する。上述したように、各通信路は有線／無線のどちらでもよい。制御端末１０７はＸ線検出器１０３の撮影モードを切り換えるモード操作部１０９と、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３を強制的に同期させる同期操作部１０８を有する。

本実施形態においてＸ線検出器１０３は、内部に記録されたプログラム等に従って動作すること以下に説明する駆動制御が実現されるが、単に制御端末１０７の指示通りに動くような構成としても良い。たとえば、以下で説明するように、本実施形態ではＸ線検出器１０３が状態遷移の実行判断を行うが、検出器制御装置１０５が撮影モードに応じてＸ線検出器１０３の遷移するべき駆動状態を指示するようにしてもよい。同様に、報知部１１０やＸ線発生装置１００も制御端末１０７からの指示通りに動くような構成としても良い。このように、全ての動作を制御端末１０７から指示するように構成すれば、全体の指揮系統が一ヶ所に集約され、メンテナンス性の向上や、検出器制御装置１０５以外の機器の軽量化、サイズダウン、コストダウンにつながる。また、本実施形態において全ての通信を無線にすれば、可搬性が向上し、使用用途が拡大する。

Ｘ線検出器１０３は、検出器制御装置１０５の制御下で、光電変換素子のリフレッシュ動作を含む初期化処理を実行する撮影準備の状態、初期化処理を禁止して撮影開始の指示を待機する撮影許可の状態、撮影中の状態を含む複数の駆動状態を遷移する。なお、これらの駆動状態について図２〜図４を参照して後述する。また、本実施形態のＸ線撮影装置１０は、Ｘ線検出器１０３の駆動状態の遷移の仕方が異なる複数の撮影モードで動作が可能であり、それらの撮影モードは駆動状態とユーザの曝射操作が許可される期間との組合せが互いに異なる。なお、本実施形態では、以下の３つの撮影モードを有する場合を説明するが、撮影モードの種類は２つ以上であればよく、撮影モードの種類も以下で例示されたものに限られない。

第一の撮影モード（同期撮影モード）では、曝射スイッチ１０２の入力をトリガーにして、Ｘ線検出器１０３とＸ線発生装置１００が同期を取って、お互いの撮影準備や曝射の準備タイミングを設定して駆動状態を遷移させていく。たとえば、Ｘ線検出器１０３が撮影待機状態のときに曝射ボタンが押されると、Ｘ線検出器１０３がＸ線受け付け可能状態になり、受付可能であることを示す信号をＸ線発生装置１００に送信することでＸ線が曝射されＸ線撮影が行われる。このように、第一の撮影モードでは、Ｘ線検出器１０３が撮影準備の状態（撮影待機状態）になっていればいつ曝射スイッチ１０２を操作されても撮影が可能である。

したがって、第一の撮影モードにおいて、報知部１１０は撮影準備の状態になったときから報知を開始して、撮影が開始されるか、撮影を中止するために撮影不可にされるまで撮影可能であることを報知し続ける。なお報知方法は撮影可能であるか否か（曝射操作を許可する許可期間内か否か）を明示できるのであれば点灯・消灯どのような報知でも良い。

以上のような第一の撮影モードでは、安定して、高画質な画像の取得が可能である。またＸ線検出器１０３からの信号が無いとＸ線発生装置１００が曝射出来ない様にすることにより、誤曝射のリスクを軽減できるので、安全性の高い撮影処理を行うことが出来る。但し、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３との同期をとるための通信を行う為の構成が必要となる。

第二の撮影モード（非同期撮影モード）では、Ｘ線検出器１０３がＸ線管球１０１から照射されたＸ線を検出することにより、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３における撮影のための動作を同期させる。したがって、第二の撮影モードでは、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３の間の同期のための通信を必要としない、すなわち同期信号レスでの撮影が行われる。

第二の撮影モードでは、Ｘ線検出器１０３を常に撮影許可の状態（初期化処理を禁止し、空読みを連続的に実行する状態）とし、Ｘ線検出部１０４がＸ線の照射を検出することにより撮影が実行される。したがって一つのＸ線検出器１０３が複数、かつ種類の異なるＸ線発生装置１００に対応することが可能となる。また、電気的な信号による同期を行わないので、フィルムカセッテで使用していたＸ線発生装置を使用することも可能である。第二の撮影モードは、リフレッシュを行うために撮影準備の状態となる期間以外は撮影許可の状態になるので、ほぼいつでも撮影できることが特徴である。但し、Ｘ線管球１０１の種類によりＸ線の出力のされ方が異なりその出力のされ方によっては、第二の撮影モードのように同期レスでの撮影が難しいことがある。

第二の撮影モードにおいて、報知部１１０は、撮影不可の状態や撮影準備の状態より撮影許可の状態に遷移してから、撮影準備の状態または撮影中の状態になるまでの期間を、曝射許可の期間として報知する。これにより、ユーザの曝射操作が可能なタイミングをより明確にユーザに提示することができる。また、本実施形態では、撮影許可の状態にある期間（撮影可能時間）を一定時間に定めており、その一定時間の時間経過や残り時間がユーザに判別できるような提示も行う。たとえば、経過時間を残り時間に応じて異なる音、あるいは発音パターンを用いて報知を行う。これにより、ユーザの作業効率や誤曝射のリスクをさらに低減することができる。

第三の撮影モード（手動同期撮影モード）では、ユーザがＸ線検出器１０３を撮影中の状態に移行させてからＸ線管球１０１によるＸ線の照射を指示することにより、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３の撮影のための動作を同期させる。Ｘ線検出器１０３は、外部からの指示がなされてから設定された時間の経過に応じて撮影動作を実行する。このような第三の撮影モードによれば、第二の撮影モードによる撮影が困難なＸ線管球であっても、同期の為の通信を用いずに撮影を行うことが可能になる。第三の撮影モードにおいて、ユーザは強制的にＸ線検出器１０３を撮影中の状態（Ｘ線受信状態）にする。その際にＸ線検出器１０３は撮影中の状態を維持できる時間が決まっているため、撮影中の状態になっている間にＸ線曝射がなされる必要がある。

したがって、第三の撮影モードでは、報知部１１０は、撮影中の状態になった時点からその状態が終了するまでの期間をユーザに明示する。このような報知により、誤った誤曝射を防ぎ、曝射開始のタイミングと曝射出来る期間が明確になることでより確実に撮影することが可能になる。

以下、各撮影モードにおけるＸ線検出器１０３の駆動状態の遷移と報知部１１０による報知動作について図２〜図５を参照して詳細に説明する。図２は第一の撮影モードにおける駆動状態の遷移を、図３は第二の撮影モードにおける駆動状態の遷移を、図４は第三の撮影モードにおける駆動状態の遷移を示し、図５は報知部１１０による報知動作を説明する。

第一の撮影モードにおけるＸ線検出器１０３の状態遷移について図２を用いて説明する。なお、撮影モードごとに各状態における動作が多少異なるため、撮影モードごとに詳細な説明を行う。

電源ＯＦＦ（Ｓ２００）は、電源が入っていない状態であり、Ｘ線検出器１０３に電源が投入されると、Ｘ線検出器１０３は撮影不可（Ｓ２０１）の状態へ遷移する。撮影不可（Ｓ２０１）の状態とは、電源は入っているがＸ線検出器１０３がＸ線受信の準備（暗電流のリフレッシュなど）が出来ていない、および、していない状態であり、Ｘ線画像の撮影が不可能である状態を示す。

続いて、Ｘ線検出器１０３は、撮影準備（Ｓ２０２）となり、Ｘ線検出器１０３は撮影可能な状態に保たれる。撮影準備では、暗電流を除去する動作などが行われ、この状態を繰り返すことで常にＸ線検出器１０３が撮影可能な状態を維持する。

撮影許可２０３は、撮影モードにより多少状態が異なるので撮影モードの中に詳細を記述する。

撮影中２０４は、Ｘ線検出器１０３がたまった電荷を除去する動作などを停止して、Ｘ線が当たれば電荷がたまる状態、Ｘ線が当たって画像が取得される状態である。

なお各種撮影モードの切り替えは、撮影不可状態の時に可能とする。

本実施形態では、報知部１１０が、撮影モードやセンサの動作状態を報知するのではなく、ユーザが曝射スイッチ１０２を操作してＸ線発生装置１００に曝射処理をさせて良いタイミングを報知するように制御される。

第一の撮影モード（図２）の動作説明
上述したように、第一の撮影モードでは、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３が同期して、Ｘ線検出器１０３の準備、Ｘ線発生装置１００の曝射のタイミングを合わせて撮影する同期撮影が行われる。

電源ＯＦＦ（Ｓ２００）の状態は、電源が入っていない状態であり、Ｘ線検出器１０３に電源が投入されると、Ｘ線検出器１０３は撮影不可（Ｓ２０１）の状態へ遷移する。撮影不可（Ｓ２０１）とは、電源は入っているがＸ線検出器１０３がＸ線受信の準備（暗電流のリフレッシュなど）が出来ていない、および、していない状態であり、Ｘ線画像の撮影が不可能である状態である。

撮影不可（Ｓ２０１）の状態において、Ｘ線検出器１０３は制御端末１０７から撮影駆動開始の指示が無い限り動作をしない。また、この状態では、Ｘ線発生装置１００は曝射スイッチ１０２からの信号を受け取ってもＸ線曝射を行わない。また、制御端末１０７は、電源ＯＦＦ（Ｓ２００）、撮影準備（Ｓ２０２）、撮影中（Ｓ２０４）の各状態から撮影不可（Ｓ２０１）の状態へ遷移してきた際に、撮影不可能であることを表すために、報知部１１０を消灯状態とする（図５）。ユーザは報知部１１０の消灯により、現在撮影が不可であることを認識できる。また、現在撮影が不可であることは、制御端末１０７でも確認できる。また、撮影不可（Ｓ２０１）の状態である間、制御端末１０７のモード操作部１０９により第一、第二、第三の撮影モードの間の切り替えが可能である。

Ｘ線検出器１０３は、撮影不可（Ｓ２０１）の状態において制御端末１０７から撮影駆動開始の指示を受け付けると撮影準備（Ｓ２０２）に遷移する。他方、Ｘ線検出器１０３は、撮影不可（Ｓ２０１）の状態において電源供給が停止すると（電源がＯＦＦになると）、電源ＯＦＦ（Ｓ２００）に遷移する。撮影準備の状態（Ｓ２０２）において、Ｘ線検出器１０３は、自然と蓄積されていく電荷を除去する駆動（リフレッシュ）を定期的に行う。報知部１１０は撮影不可（Ｓ２０１）の状態から撮影準備（Ｓ２０２）の状態に遷移してきた時に、第一の撮影モードであり、且つ、曝射操作が可能であることを示す第一の報知光を出力する（図５）。ユーザはこの第一の報知光により、撮影モードが第一の撮影モードであり、現在撮影が可能であることを確認できる。また、ユーザは、制御端末１０７においても現在撮影が可能であることを確認できる。

Ｘ線発生装置１００は曝射スイッチ１０２のファーストスイッチの入力を受け取るとＸ線検出器１０３に対してＸ線発生装置１００からＸ線発生準備の信号を送信するとともにＸ線管球１０１の曝射準備動作を開始する。また、Ｘ線発生装置１００は曝射スイッチ１０２のファーストスイッチの入力に続いてセカンドスイッチの入力を受け取ると、Ｘ線検出器１０３に対してＸ線曝射信号を送信し、Ｘ線検出器１０３からの曝射許可に応じてＸ線の照射を実行する。さらに、Ｘ線発生装置１００は、曝射スイッチ１０２のファーストスイッチの入力が無くなると、Ｘ線検出器１０３に対してＸ線発生準備キャンセルの信号を送信する。

Ｘ線検出器１０３の駆動状態は、撮影準備（Ｓ２０２）の状態において制御端末１０７から撮影駆動停止の指示があった場合には撮影不可（Ｓ２０１）の状態に遷移する。また、撮影準備（Ｓ２０２）の状態において、Ｘ線発生装置１００からのＸ線発生準備の信号を受信すると、Ｘ線検出器１０３の駆動状態は撮影許可（Ｓ２０３）の状態へ遷移する。撮影許可（Ｓ２０３）の状態において、Ｘ線検出器１０３はＸ線曝射信号を受信すると画像の撮影が開始できる状態を維持する。この状態において、Ｘ線検出器１０３はセンサにたまった電荷を除去する駆動（空読み）を継続して行っている。また、撮影許可（Ｓ２０３）の状態の間、制御端末１０７は、報知部１１０は撮影可能であることを表すために第一の報知光を維持する（図５）。また、上述したように、制御端末１０７でも現在撮影が可能であることを確認できる。

撮影許可の状態（Ｓ２０３）において、Ｘ線検出器１０３がＸ線発生装置１００からＸ線発生準備キャンセルの信号を受信すると、Ｘ線検出器１０３は撮影準備の状態（Ｓ２０２）へ遷移する。また、Ｘ線検出器１０３は、撮影許可の状態（Ｓ２０３）においてＸ線発生装置１００からのＸ線曝射信号を受信すると、撮影中の状態（Ｓ２０４）へ遷移する。

撮影中の状態（Ｓ２０４）において、Ｘ線検出器１０３はＸ線画像取得の動作をおこなう。このとき、Ｘ線検出器１０３から曝射許可の信号が出力され、Ｘ線発生装置１００はこの曝射許可の信号に応じてＸ線を曝射する。報知部１１０は、撮影許可の状態（Ｓ２０３）から撮影中の状態（Ｓ２０４）へ状態遷移してきた際に、撮影不可になったことを表すために消灯の状態となる。制御端末１０７では、撮影中の表示を行い、撮影が終了するとその撮影画像を表示する。撮影が終了すると、Ｘ線検出器１０３は、撮影中の状態（Ｓ２０４）から撮影不可の状態（Ｓ２０１）に戻り、制御端末１０７は報知部１１０を消灯させる。

第二の撮影モードの動作説明
第二の撮影モードでは、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３が非同期で、Ｘ線検出器１０３はＸ線検出部１０４により自身にＸ線が照射されていることを検知しそれをトリガーに撮影を開始する。以下、第二の撮影モードにおける一連の駆動状態の遷移を図３の状態遷移図を用いて説明する。

電源ＯＦＦ（Ｓ２００）の状態および撮影不可（Ｓ２０１）の状態への遷移条件は第一の撮影モード（図２）と同様である。Ｘ線検出器１０３は、撮影不可（Ｓ２０１）の状態において制御端末１０７から撮影駆動開始の指示を受信すると、撮影許可（Ｓ２０３）の状態へ遷移する。

第二の撮影モードにおいて、Ｘ線発生装置１００は曝射スイッチ１０２のファーストスイッチの入力を受け取るとＸ線管球１０１の曝射準備動作を開始する。Ｘ線管球１０１の曝射準備が終了すると、Ｘ線発生装置１００は曝射スイッチ１０２のセカンドスイッチの入力を受け付け可能な状態となる。セカンドスイッチの入力を受け取ると、Ｘ線発生装置１００はＸ線管球１０１からのＸ線の曝射を実行する。なお、曝射スイッチ１０２のセカンドスイッチの入力を受け付ける前にファーストスイッチの入力が無くなると、Ｘ線発生装置１００はＸ線管球１０１の曝射準備を解除する。

制御端末１０７は、電源ＯＦＦ（Ｓ２００）、撮影許可（Ｓ２０３）、撮影中（Ｓ２０４）の各状態から撮影不可（Ｓ２０１）の状態へ遷移してきた際に、撮影不可であることを表すため、報知部１１０による第二の報知光（後述）を消灯する（図５）。ユーザは報知部１１０における報知光の消灯により、現在撮影が不可であることを認識できる。なお、ユーザは、制御端末１０７でも現在撮影が不可であることを確認できる。また、この撮影不可（Ｓ２０１）の状態において、制御端末１０７のモード操作部１０９により第一、第二、第三の撮影モードの間でモードを切り替えが可能であることは上述のとおりである。

Ｘ線検出器１０３は、撮影不可（Ｓ２０１）の状態において制御端末１０７から撮影駆動開始の指示を受信すると、光電変換素子のリフレッシュ動作を経て撮影許可（Ｓ２０３）の状態に遷移する。他方、Ｘ線検出器１０３への電源供給が停止すると撮影不可（Ｓ２０１）から電源ＯＦＦ（Ｓ２００）に遷移する。

撮影許可（Ｓ２０３）の状態において、Ｘ線検出器１０３は、Ｘ線検出部１０４によるＸ線照射の検知に応じて画像の撮影を開始する状態を維持する。この間、Ｘ線検出器１０３では、空読みが行われ、リフレッシュ動作は禁止される。また、制御端末１０７は、撮影不可の状態（Ｓ２０１）または撮影準備の状態（Ｓ２０２）から状態遷移してきた時に、報知部１１０による撮影可能の第二の報知光の出力を開始する（図５）。なお、撮影許可（Ｓ２０３）の状態を維持できる時間が限られているため、報知部１１０は第一〜第四の報知音を用いて、時間経過、残り時間、残り時間が少ないことを表す警告などを報知する。なお、ユーザは、制御端末１０７においても現在撮影が可能であることや撮影許可状態の残り時間等を確認できる。

Ｘ線検出器１０３の状態は、撮影許可（Ｓ２０３）の状態において制御端末１０７から撮影駆動停止の指示があった場合に撮影不可（Ｓ２０１）の状態に遷移する。また、撮影許可（Ｓ２０３）の状態においてＸ線検出部１０４がＸ線を検知すると、Ｘ線検出器１０３の状態は撮影中（Ｓ２０４）の状態へ遷移する。また、撮影許可（Ｓ２０３）の状態においてＸ線検出部１０４がＸ線を検知しないまま所定の時間が経過することにより電荷（暗電流）がたまると、たまった電荷を除去するためＸ線検出器１０３の状態は定期的に撮影準備（Ｓ２０２）の状態へ遷移する。

撮影準備の状態（Ｓ２０２）では、Ｘ線検出器１０３は、蓄積されている電荷を除去する駆動（リフレッシュ動作）を一回行い、状態を撮影許可の状態（Ｓ２０３）へ戻す。制御端末１０７は、撮影許可（Ｓ２０３）から撮影準備（Ｓ２０２）へ状態が遷移してきた場合に、ユーザに撮影不可であることを示すために報知部１１０を消灯状態にする（図５）。なお、ユーザは、制御端末１０７でも現在撮影が不可能であることを確認できる。

Ｘ線発生装置１００がＸ線を曝射し、Ｘ線検出部１０４がＸ線の曝射を検出すると、Ｘ線検出器１０３は、撮影許可（Ｓ２０３）から撮影中（Ｓ２０４）に状態遷移し、Ｘ線画像取得の動作をおこなう。制御端末１０７は、撮影許可（Ｓ２０３）から撮影中（Ｓ２０４）へ状態遷移した際に、撮影不可になったことを示すために報知部１１０を消灯する。

制御端末１０７では、不図示のディスプレイに撮影中の表示を行い、撮影が終了すると撮影画像を表示する。また、撮影の終了と共に、Ｘ線検出器１０３の状態は撮影中（Ｓ２０４）から撮影不可（Ｓ２０１）に状態遷移する。

第三の撮影モードの動作説明
上述のように、第三の撮影モードでは、Ｘ線発生装置１００とＸ線検出器１０３を、手動により強制的に同期させて撮影を行う。すなわち、Ｘ線検出器１０３の撮影開始も、Ｘ線発生装置１００によるＸ線曝射のタイミングも全て手動操作により行われる。第三の撮影モードでのＸ線検出器１０３の状態遷移について図４を用いて説明する。

撮影不可（Ｓ２０１）の状態は第一、第二の撮影モードと同様である。Ｘ線検出器１０３は、撮影不可（Ｓ２０１）の状態で制御端末１０７から撮影駆動開始の指示を受け取ると、リフレッシュ動作を経て撮影中（Ｓ２０４）の状態へ遷移する。他方、Ｘ線検出器１０３への電源供給が停止すると、Ｘ線検出器１０３は、撮影不可の状態（Ｓ２０１）から電源ＯＦＦの状態（Ｓ２００）に遷移する。

制御端末１０７は、Ｘ線検出器１０３の駆動状態が電源ＯＦＦ（Ｓ２００）や撮影中（Ｓ２０４）の状態から撮影不可（Ｓ２０１）の状態に遷移した際に、撮影不可能であることを表すために報知部１１０を消灯状態にする。これにより、ユーザは、現在撮影不可であることを認識できる。また、ユーザは制御端末１０７でも現在撮影が不可であることを確認できる。また、撮影不可の状態（Ｓ２０１）において、制御端末１０７のモード操作部１０９により第一、第二、第三の撮影モードの間での切り替えが可能である。

Ｘ線発生装置１００は曝射スイッチ１０２のファーストスイッチの入力を受け取るとＸ線管球１０１の曝射準備動作を開始する。Ｘ線発生装置１００はＸ線管球１０１の曝射準備を終了すると、曝射スイッチ１０２のセカンドスイッチの入力の受け付けを開始し、セカンドスイッチの入力を受け取ると、Ｘ線管球１０１によるＸ線の曝射を実行する。なお、Ｘ線発生装置１００は曝射準備動作の終了後、セカンドスイッチの入力を受け取る前にファーストスイッチの入力が無くなると、Ｘ線管球１０１の曝射準備を解除する。

Ｘ線検出器１０３の駆動状態が撮影中（Ｓ２０４）である間に、上述したようなユーザ操作に応じてＸ線発生装置１００からＸ線が曝射されることにより、Ｘ線検出器１０３はＸ線画像を取得する。すなわち、Ｘ線撮影が実行されることになる。制御端末１０７では、撮影中の表示から撮影画像の表示が行われる。

制御端末１０７は、撮影不可（Ｓ２０１）から撮影中（Ｓ２０４）に状態遷移した場合に、報知部１１０に撮影可能であることを示す第三の報知光を出力させる。また、第三の撮影モードでは、制御端末１０７は、撮影中（Ｓ２０４）の状態のＸ線受信が可能な時間の間、報知部１１０に第五の報知音を出力させる。撮影終了、すなわち、Ｘ線受信が可能な時間が終了すると、Ｘ線検出器１０３の駆動状態は撮影中（Ｓ２０４）から撮影不可（Ｓ２０１）に遷移し、制御端末１０７は、撮影不可であることを表すために報知部１１０による第三の報知光の出力および第五の報知音の出力を停止させる。なお、第三の撮影モードにおける撮影終了とは、たとえば、タイマによる所定時間の経過により判断される。

以上のように、第一実施形態では、第一、第二、第三の撮影モードに報知部１１０の第一、第二、第三の報知方法を割り当て、撮影モードごとに報知部１１０の報知方法が異なるようにしている。これにより、ユーザは、制御端末１０７を確認せずとも、報知部１１０を見ることにより選択されている撮影モードと曝射許可のタイミングを判断できる。特に、本実施形態では、報知部１１０が、撮影モードやセンサの動作状態を報知するのではなく、ユーザが曝射スイッチ１０２を操作してＸ線発生装置１００に曝射処理をさせて良いタイミングを報知するように制御される。そのため、誤曝射となる操作を低減することができる。

また、第二の撮影モードのように、曝射を許可する許可期間に時間制限がある場合には、その撮影状態の経過時間、またはその状態の残り時間ユーザが把握できるように報知がなされる。例えば、第二の撮影モードの撮影許可の状態（Ｓ２０３）を１０分間維持することができるとした場合、以下のように第一〜第四の報知音を使い分けることができる。
・まず時間経過音として１分ごとに第一の報知音で報知を行い、
・５分経過時に第二の報知音で報知を行い、
・残り時間が１分になった時に第三の報知音で残り時間が少ないことを報知し、
・残り時間が１０秒になったら第四の報知音で一定間隔で報知しつづけ、時間が来たところで報知音を停止する。

なお、第一実施形態での報知は曝射許可の期間を明示するものとしているが、曝射出来ない期間（許可期間外）を明示するようにしてもよい。また、報知部１１０は、上述したような許可期間やその残時間がユーザに識別可能な報知を行えればよい。たとえば、第一〜第三の報知光には、互いに異なる色の報知光を用いてもよいし、点滅パターンが異なる報知光を用いてもよい。また、残時間を報知光の点滅パターン等によって表してもよい。また、残時間を複数のランプの全点灯から一つずつ順次に消灯していくことで表すようにしてもよい。

また、第三の撮影モードにおいても、撮影終了を検出するためのタイマのタイマ値に基づいて許可期間の残り時間を検出し、検出された残り時間に応じて報知形態を切り換えるようにしてよい。

以上のように、第一実施形態によれば、Ｘ線発生装置１００からＸ線を曝射する為の操作を許可するタイミングが明示されるので、ユーザの操作性が向上し、誤操作のリスクが低減し、患者に対する誤曝射のリスクも減らすことが出来る。また、今までは検出器制御装置１０５の制御端末１０７などで確認していた曝射タイミングの情報を別体の報知部１１０により判断が可能になるため、作業の効率が向上する。更に、撮影モードごとに報知部１１０の報知方法が異なるため、ユーザは報知部１１０からの報知により現在の撮影モードを判別することが可能であり、誤操作の防止にもなる。

［第二実施形態］
上記第一実施形態では、第二の撮影モードにおいて撮影できる時間として所定時間を割り当て、定期的に撮影許可（Ｓ２０３）から撮影準備（Ｓ２０２）の状態へ遷移するようにしていた。第二実施形態における第二の撮影モードでは、暗電流の蓄積量によって撮影許可（Ｓ２０３）から撮影準備（Ｓ２０２）の状態への遷移が行われる。したがって、暗電流の蓄積量によって撮影許可（Ｓ２０３）の期間が決定される。撮影許可（Ｓ２０３）の状態において暗電流の蓄積量が限界の蓄積量に到達すると、Ｘ線検出器１０３は駆動状態を撮影準備（Ｓ２０２）の状態へ遷移して蓄積された電荷（暗電流）を放出する。したがって、第二実施形態の報知部１１０は撮影状態中の暗電流の蓄積量が分かるように報知する。例えば、報知部１１０は、第二の撮影モードの撮影許可の状態（Ｓ２０３）において、
・限界蓄積量の１０％に相当する蓄積暗電流の増加ごとに第一の報知音で報知し、
・暗電流の蓄積が限界蓄積量の５０％になった場合に第二の報知音で報知し、
・暗電流の蓄積が限界蓄積量の９０％になった場合に第三の報知音で蓄積出来る電流量が少ないことを報知し、
・暗電流の蓄積が限界蓄積量の９５％になったら第四の報知音で一定間隔で報知し続け、蓄積暗電流が限界蓄積量になったところ（１００％）で報知音を停止する。

なお、暗電流の蓄積量は、たとえば、
・画像取得用の画素以外に暗電流測定用の画素を用意して、その画素に蓄積される電荷を読み出す、あるいは、
・電荷の蓄積のされ方、蓄積される時間のデータテーブルをもち、撮影開始からの経過時間で推測する、
などにより検出することができる。

以上のような第二実施形態によれば、許可期間が蓄積された暗電流の量により制限される場合に、蓄積された暗電流の量の制限値（限界蓄積量）に対する割り合いに基づいた報知が行われる。したがって、第一実施形態で得られる効果に加え、環境の変化によって暗電流の蓄積時間に変化が発生してもＸ線検出器１０３にとって最適な撮影可能時間が得られる。そのため、撮影可能な時間をより有効に使えるようになる。また蓄積されている暗電流の量が想定出来れば、どの程度の画質のＸ線画像が取得可能かを撮影前にユーザが想定することができ、撮影のやり直しの回数を減らすことが出来る。

なお、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (7)

1. 光電変換素子の初期化処理を実行する撮影準備の状態、前記初期化処理を禁止して撮影開始の指示を待機する撮影許可の状態、撮影中の状態を含む複数の駆動状態を有し、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
   前記Ｘ線検出器の駆動状態とユーザの曝射操作が許可される期間との組合せが異なる複数の撮影モードのうちから選択された撮影モードに従って、前記Ｘ線検出器の駆動状態を遷移させる駆動制御手段と、
   前記選択された撮影モードに従った駆動状態の遷移において、前記Ｘ線検出器の駆動状態がＸ線の曝射を許可する許可期間に有るか否かを、選択された撮影モードごとに異なる報知態様で報知する報知手段と、を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
2. 前記複数の撮影モードは、所定の通信を用いて前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器の撮影のための動作を同期させる第一の撮影モードと、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出することにより前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器の撮影のための動作を同期させる第二の撮影モードと、ユーザが前記Ｘ線検出器を前記撮影中の状態に移行させてから前記Ｘ線源の照射を指示することにより前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器の撮影のための動作を同期させる第三の撮影モードとの、少なくとも何れかを含み、
   前記許可期間は、
   前記選択された撮影モードが前記第一の撮影モードの場合には、前記Ｘ線検出器の駆動状態が前記撮影準備の状態と前記撮影許可の状態となる期間であり、
   前記選択された撮影モードが前記第二の撮影モードの場合には、前記Ｘ線検出器の駆動状態が前記撮影許可の状態となる期間であり、
   前記選択された撮影モードが前記第三の撮影モードの場合には、前記Ｘ線検出器の駆動状態が前記撮影中の状態にある期間であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
3. 前記報知手段は、前記許可期間外の期間を明示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
4. 前記許可期間が時間により制限される場合に、前記報知手段は、前記許可期間の残り時間に基づく報知を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
5. 前記許可期間が蓄積された暗電流の量により制限される場合に、前記報知手段は、前記蓄積された暗電流の量の制限値に対する割り合いに基づいて報知を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線撮影装置。
6. 前記報知手段は光、音、振動の報知形態のうちのいずれか、またはそれらのうちの少なくとも２つの報知形態の組合せを用いることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線撮影装置。
7. 光電変換素子の初期化処理を実行する撮影準備の状態、前記初期化処理を禁止して撮影開始の指示を待機する撮影許可の状態、撮影中の状態を含む複数の駆動状態を有し、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出器を備えたＸ線撮影装置の制御方法であって、
   駆動制御手段が、前記Ｘ線検出器の駆動状態とユーザの曝射操作が許可される期間との組合せが異なる複数の撮影モードのうちから選択された撮影モードに従って、前記Ｘ線検出器の駆動状態を遷移させる駆動制御工程と、
   報知手段が、前記選択された撮影モードに従った駆動状態の遷移において、前記Ｘ線検出器の駆動状態がＸ線の曝射を許可する期間に有るか否かを、選択された撮影モードごとに異なる報知態様で報知する報知工程と、を有することを特徴とするＸ線撮影装置の制御方法。

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