JP6639353B2 - 放射線画像撮影システム、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム - Google Patents

放射線画像撮影システム、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム Download PDF

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Description

本開示は、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラムに関する。
従来、例えば、特許文献１に記載されているように、照射された放射線の線量に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素を含む放射線検出器を２つ備え、これらの２つの放射線検出器が積層されて配置された放射線画像撮影装置が知られている。
また、一般に、放射線画像撮影装置の放射線検出器の各画素から出力される電荷が増加するほど大きくなる電気信号により、放射線の照射が開始されたこと、及び放射線の照射が停止されたこと等、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出する技術が知られている。
国際公開第２０１３／０４７１９３号公報
ところで、前述の特許文献１等により開示されている、２つの放射線検出器を用いて放射線画像の撮影を行う場合、放射線の入射側に設けられた放射線検出器を透過した放射線が、放射線の出射側に設けられた放射線検出器に到達する。従って、放射線の出射側に設けられた放射線検出器に到達する放射線の線量は、入射側に設けられた放射線検出器と比較して少なくなり、放射線画像の生成に用いられる放射線量が少なくなる。
そのため、放射線の入射側に設けられた放射線検出器と、放射線の出射側に設けられた放射線検出器とでは、予め定められた放射線の照射に関するタイミングの検出結果が異なってしまうことがあり、放射線画像撮影装置全体として放射線の照射に関する適切な検出ができない場合がある。
本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、第２放射線検出器に照射される放射線の線量が、第１放射線検出器に照射される放射線の線量より少なくても、放射線の照射に関する適切な検出を可能とすることを目的とする。
上記目的を達成するために、本開示の放射線画像撮影システムは、照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第１放射線検出器と、第１放射線検出器の放射線が透過されて出射される側に配置され、かつ照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第２放射線検出器と、第１放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、電荷が増加するほど大きくなる第１電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第１検出結果を出力する第１制御部と、第２放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、電荷が増加するほど大きくなる第２電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第２検出結果を出力する第２制御部と、を備えた放射線画像撮影装置と、第１検出結果及び第２検出結果のいずれか一方の検出結果を用いて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定する特定部と、を備える。
また、本開示の放射線画像撮影システムの特定部は、第１検出結果及び第２検出結果のいずれの検出結果を優先するかが予め定められており、かつ第１検出結果と第２検出結果とが異なる場合、第１検出結果及び第２検出結果のうち、優先することが予め定められた検出結果に基づいて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定してもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムにおいて優先することが予め定められた検出結果は、第１検出結果であってもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムは、第１検出結果及び第２検出結果のいずれの検出結果を優先するかをユーザが設定するための検出結果設定部をさらに備えてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの第１制御部は、さらに、第１放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作が開始された後に、第１電気信号に含まれるノイズを検出して第１ノイズ検出結果を出力し、第２制御部は、さらに、第２放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作が開始された後に、第２電気信号に含まれるノイズを検出して第２ノイズ検出結果を出力し、特定部は、さらに、第１ノイズ検出結果と、第２ノイズ検出結果と、のいずれか一方を用いて第１放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作及び第２放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作を継続するか否かを特定してもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの第１制御部は、第１電気信号自身を用いて第１電気信号に含まれるノイズを検出し、第２制御部は、第２電気信号自身を用いて第２電気信号に含まれるノイズを検出してもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムは、第１放射線検出器に外部から加えられた衝撃、及び電磁波の少なくとも一方を検知する第１検知部と、第２放射線検出器に外部から加えられた衝撃、及び電磁波の少なくとも一方を検知する第２検知部と、をさらに備え、第１制御部は、第１検知部の検知結果を用いて第１電気信号に含まれるノイズを検出し、第２制御部は、第２検知部の検知結果を用いて第２電気信号に含まれるノイズを検出してもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの特定部は、特定部は、第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果のいずれのノイズ検出結果を優先するかが予め定められており、かつ第１ノイズ検出結果と第２ノイズ検出結果とが異なる場合、第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果のうち、優先することが予め定められたノイズ検出結果を用いて第１放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作及び第２放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作を継続するか否かを特定してもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムにおける優先することが予め定められたノイズ検出結果は、第１ノイズ検出結果であってもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムは、第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果のいずれのノイズ検出結果を優先するかをユーザが設定するためのノイズ検出結果設定部をさらに備えてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの特定部は、第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果の少なくとも一方が、ノイズを検出したことを示す場合、第１放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作及び第２放射線検出器の複数の画素における電荷の蓄積動作を中断することを特定してもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの特定部は、予め定められた放射線の照射に関するタイミングの特定として放射線の照射開始のタイミングを特定してもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムは、放射線画像撮影装置が、特定部をさらに備えていてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々の複数の画素は、光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、第１放射線検出器の発光層と、第２放射線検出器の発光層とは、発光層の組成が異なってもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの第１放射線検出器の発光層は、ＣｓＩを含んで構成され、第２放射線検出器の発光層は、ＧＯＳを含んで構成されていてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムは、第１放射線検出器により撮影された第１放射線画像及び第２放射線検出器により撮影された第２放射線画像を用いて骨塩定量及び骨密度の少なくとも一方を導出する導出部をさらに備えてもよい。
また、本開示の放射線画像撮影システムの第１制御部、第２制御部、及び特定部は、各々異なる基板に形成されていてもよい。
上記目的を達成するために、本開示の放射線画像撮影方法は、照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第１放射線検出器と、第１放射線検出器の放射線が透過されて出射される側に配置され、かつ照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第２放射線検出器と、第１放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、電荷が増加するほど大きくなる第１電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第１検出結果を出力する第１制御部と、第２放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、電荷が増加するほど大きくなる第２電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第２検出結果を出力する第２制御部と、を備えた放射線画像撮影装置による放射線画像撮影方法であって、第１検出結果及び第２検出結果のいずれか一方の検出結果を用いて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定する、処理を含む。
上記目的を達成するために、本開示の放射線画像撮影プログラムは、照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第１放射線検出器と、第１放射線検出器の放射線が透過されて出射される側に配置され、かつ照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第２放射線検出器と、第１放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、電荷が増加するほど大きくなる第１電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第１検出結果を出力する第１制御部と、第２放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、電荷が増加するほど大きくなる第２電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第２検出結果を出力する第２制御部と、を備えた放射線画像撮影装置を制御するコンピュータに実行させる放射線画像撮影プログラムであって、第１検出結果及び第２検出結果のいずれか一方の検出結果を用いて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定する、処理を含むものである。
本開示によれば、第２放射線検出器に照射される放射線の線量が、第１放射線検出器に照射される放射線の線量より少なくても、放射線の照射に関する適切な検出を可能とする。
本実施形態の放射線画像撮影システムの構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態の放射線画像撮影装置の構成の一例を示す側面断面図である。 本実施形態の放射線画像撮影装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態の信号処理部の構成の一例を示す回路図である。 本実施形態のコンソールの電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態の第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々に到達する放射線量の説明に供するグラフである。 本実施形態の全体撮影処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の全体撮影処理における画像生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の骨部組織の領域及び軟部組織の領域の説明に供する概略正面図である。 本実施形態の撮影制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 優先する検出結果を選択するための選択画面の一例を示す模式図である。 本実施形態の第１撮影処理及び第２撮影処理の流れの一例を示すフローチャートである。 放射線源から出射される放射線の線量の照射時間に対する変化を示す模式図である。 優先するノイズ検出結果を選択するための選択画面の一例を示す模式図である。 本実施形態の放射線画像撮影装置の電気系の要部構成の他の例を示すブロック図である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。
まず、図１を参照して、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の構成について説明する。図１に示すように、放射線画像撮影システム１０は、放射線照射装置１２、放射線画像撮影装置１６、及びコンソール１８を備えている。なお、本実施形態のコンソール１８が、本発明の画像処理装置の一例である。
本実施形態の放射線照射装置１２は、例えばエックス線（Ｘ線）等の放射線Ｒを撮影対象の一例である被検体Ｗに照射する放射線源１４を備えている。放射線照射装置１２の一例としては、回診車等が挙げられる。なお、放射線照射装置１２に対して放射線Ｒの照射を指示する方法は、特に限定されない。例えば、放射線照射装置１２が照射ボタン等を備えている場合は、医師及び放射線技師等のユーザが照射ボタンにより放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。また、例えば、ユーザが、コンソール１８を操作して放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。
放射線照射装置１２は、放射線Ｒの照射開始の指示を受信すると、管電圧、管電流、及び照射期間等の照射条件に従って、放射線源１４から放射線Ｒを照射する。
本実施形態の放射線画像撮影装置１６は、放射線照射装置１２から照射され、被検体Ｗを透過した放射線Ｒを各々検出する第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを備えている。放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを用いて、被検体Ｗの放射線画像を撮影する。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを区別せずに総称する場合は、「放射線検出器２０」という。
次に、図２を参照して、本実施形態の放射線画像撮影装置１６の構成について説明する。図２に示すように、放射線画像撮影装置１６は、放射線Ｒを透過する平板状の筐体２１を備え、防水性、抗菌性、及び密閉性を有する構造とされている。筐体２１内には、第１放射線検出器２０Ａ、第２放射線検出器２０Ｂ、放射線制限部材２４、制御基板２５、制御基板２６Ａ、制御基板２６Ｂ、及びケース２８が設けられている。
第１放射線検出器２０Ａは、放射線画像撮影装置１６における放射線Ｒの入射側に配置され、第２放射線検出器２０Ｂは、第１放射線検出器２０Ａの放射線Ｒが透過されて出射される側に積層されて配置されている。また、第１放射線検出器２０Ａは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板３０Ａ、及び放射線Ｒが照射されることにより、照射された放射線Ｒの線量に応じた光を発する発光層の一例としてのシンチレータ２２Ａを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａの順番で積層されている。なお、上記「積層」とは、放射線画像撮影装置１６における放射線Ｒの入射側または出射側から視認した場合に、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとが重なって視認される状態のことをいい、具体的にどのように重なっているかは問わない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂ、または、第１放射線検出器２０Ａ、放射線制限部材２４、及び第２放射線検出器２０Ｂが、互いに接触した状態で重なっていてもよいし、積層方向に空間を有した状態で重なっていてもよい。
また、第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ｂ、及び上記発光層の一例としてのシンチレータ２２Ｂを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂの順番で積層されている。
すなわち、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが照射される表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）の放射線検出器である。
本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａのシンチレータ２２Ａと、第２放射線検出器２０Ｂのシンチレータ２２Ｂとでは、シンチレータの組成が異なる。具体的には、一例として、シンチレータ２２Ａの組成は、ＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を主成分として含んでおり、シンチレータ２２Ｂの組成は、ＧＯＳ（ガドリニウム硫酸化物）を主成分として含んでいる。ＧＯＳは、ＣｓＩよりも高エネルギー側の放射線Ｒに対する感度が高い。なお、シンチレータ２２Ａの組成及びシンチレータ２２Ｂの組成の組み合わせは、上記の例に限定されず、他の組成の組み合わせでもよいし、同じ組成の組み合わせでもよい。
また、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとの間には、放射線Ｒの透過を制限する放射線制限部材２４が設けられている。放射線制限部材２４の一例としては、銅または錫等の金属板が挙げられる。また、放射線制限部材２４は、放射線の制限（透過率）を均一とするため、放射線Ｒの入射方向における厚みのばらつきが１％以下であることが好ましい。
制御基板２５は、後述する統合制御部７１（図３参照）等の電子回路が形成された基板である。また、制御基板２６Ａは、第１放射線検出器２０Ａに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ａ及び制御部５８Ａ等の電子回路が形成された基板である。また、制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ｂ及び制御部５８Ｂ等の電子回路が形成された基板である。また、制御基板２５、制御基板２６Ａ、及び制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂにおける放射線Ｒの入射側の反対側に配置されている。
ケース２８は、図２に示すように、筐体２１内の一端側の放射線検出器２０とは重ならない位置（すなわち、撮影領域の範囲外）に配置され、後述する電源部７０等が収容される。なお、ケース２８の設置位置は特に限定されず、例えば、第２放射線検出器２０Ｂの放射線Ｒの入射側の反対側の位置であって、放射線検出器２０と重なる位置に配置されてもよい。
次に、図３を参照して、本実施形態の放射線画像撮影装置１６の電気系の要部構成について説明する。
図３に示すように、ＴＦＴ基板３０Ａには、画素３２が一方向（図３の行方向）及び一方向に交差する交差方向（図３の列方向）に２次元状に複数設けられている。
本実施形態では、複数の画素３２のうち、放射線画像撮影用の画素３２Ａと放射線検知用の画素３２Ｂが予め定められている。放射線画像撮影用の画素３２Ａは、放射線Ｒを検出して放射線Ｒが示す画像を生成するために用いられる画素３２である。一方、放射線検知用の画素３２Ｂは、放射線Ｒの照射開始等の検出に用いられる画素３２であり、電荷の蓄積期間（詳細後述）であっても、電荷を出力する画素３２である。
画素３２は、センサ部３３Ａ、コンデンサ３３Ｂ、及び電界効果型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、以下、単に「薄膜トランジスタ」という。）３３Ｃを含む。本実施形態のセンサ部３３Ａが本発明の変換素子の一例である。放射線画像撮影用の画素３２Ａと放射線検知用の画素３２Ｂとでは、薄膜トランジスタ３３Ｃの構造が異なっている。
センサ部３３Ａは、図示しない上部電極、下部電極、及び光電変換膜等を含み、シンチレータ２２Ａが発する光を吸収して電荷を発生させる。コンデンサ３３Ｂは、センサ部３３Ａにより発生した電荷を蓄積する。放射線画像撮影用の画素３２Ａの薄膜トランジスタ３３Ｃは、コンデンサ３３Ｂに蓄積された電荷を制御信号に応じて読み出して出力する。一方、放射線検知用の画素３２Ｂの薄膜トランジスタ３３Ｃは、ソースとドレインが短絡している。これにより、放射線検知用の画素３２Ｂでは、センサ部３３Ａにより発生した電荷が薄膜トランジスタ３３Ｃのスイッチング状態にかかわらずデータ配線３６に流れ出す。
以上の構成により、本実施形態の画素３２には、照射された放射線量が増加するほど増加する電荷が蓄積される。
また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記一方向に配設され、各薄膜トランジスタ３３Ｃをオン及びオフさせるための複数本のゲート配線３４が設けられている。また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記交差方向に配設され、オン状態の薄膜トランジスタ３３Ｃにより読み出された電荷が出力される複数本のデータ配線３６が設けられている。
また、ＴＦＴ基板３０Ａの隣り合う２辺の一辺側にゲート配線ドライバ５２Ａが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａが配置されている。ＴＦＴ基板３０Ａの個々のゲート配線３４はゲート配線ドライバ５２Ａに接続され、ＴＦＴ基板３０Ａの個々のデータ配線３６は信号処理部５４Ａに接続されている。
ＴＦＴ基板３０Ａの各薄膜トランジスタ３３Ｃは、ゲート配線ドライバ５２Ａからゲート配線３４を介して供給される制御信号により各ゲート配線３４毎（本実施形態では、図３に示した行単位）で順にオン状態とされる。そして、オン状態とされた放射線画像撮影用の画素３２Ａの薄膜トランジスタ３３Ｃによって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４Ａに入力される。これにより、電荷が各ゲート配線３４毎（本実施形態では、図３に示した行単位）で順に読み出され、信号処理部５４Ａにより２次元状の放射線画像を示す画像データが生成される。なお、放射線検知用の画素３２Ｂの薄膜トランジスタ３３Ｃによって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４Ａに入力されるが、放射線画像を示す画像データが生成されることなく、制御部５８Ａに出力される。
信号処理部５４Ａは、図４に示すように、データ配線３６の各々に対応して、可変ゲインプリアンプ（チャージアンプ）８２と、サンプルホールド回路８４と、を備えている。
可変ゲインプリアンプ８２は、正入力側が接地されたオペアンプ８２Ａと、オペアンプ８２Ａの負入力側と出力側との間に、それぞれ並列に接続されるコンデンサ８２Ｂと、リセットスイッチ８２Ｃとを含んでおり、リセットスイッチ８２Ｃは、制御部５８Ａにより切り換えられる。
また、本実施形態の信号処理部５４Ａは、マルチプレクサ８６およびＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換器８８を備えている。なお、サンプルホールド回路８４のサンプルタイミング、及びマルチプレクサ８６に設けられたスイッチ８６Ａのオン及びオフも、制御部５８Ａにより切り換えられる。
放射線画像を検出する際に、制御部５８Ａは、まず、可変ゲインプリアンプ８２のリセットスイッチ８２Ｃを所定期間オン状態とすることにより、コンデンサ８２Ｂに蓄積されていた電荷を放電する。
一方、放射線Ｒが照射されることによって放射線検知用の画素３２Ｂで発生された電荷は、スイッチング状態にかかわらず薄膜トランジスタ３３Ｃによってデータ配線３６に読み出される。また、放射線画像撮影用の画素３２Ａで発生された電荷は、コンデンサ３３Ｂに蓄積され、オン状態とされた薄膜トランジスタ３３Ｃによってデータ配線３６に読み出される。データ配線３６に読み出された電荷は、電気信号として伝送され、対応する可変ゲインプリアンプ８２により、予め定められた増幅率で増幅される。
一方、制御部５８Ａは、上述した放電を行った後、サンプルホールド回路８４を所定期間駆動させることより、可変ゲインプリアンプ８２によって増幅された電気信号の信号レベルをサンプルホールド回路８４に保持させ、サンプリングする。
そして、各サンプルホールド回路８４によりサンプリングされた信号レベルは、制御部５８Ａによる制御に応じてマルチプレクサ８６により順次選択され、Ａ／Ｄ変換器８８によってＡ／Ｄ変換されることにより、撮影された放射線画像を示す画像データが取得される。なお、以下では、信号処理部５４Ａにおいて電気信号（第１電気信号）がＡ／Ｄ変換器８８によって変換されたデジタル信号を「第１デジタル信号」といい、信号処理部５４Ｂにおいて電気信号（第２電気信号）がＡ／Ｄ変換器８８によって変換されたデジタル信号を「第２デジタル信号」という。また、第１デジタル信号及び第２デジタル信号を区別せずに総称する場合は、「デジタル信号」という。
信号処理部５４Ａには後述する制御部５８Ａが接続されており、信号処理部５４ＡのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは制御部５８Ａに順次出力される。制御部５８Ａには画像メモリ５６Ａが接続されており、信号処理部５４Ａから順次出力された画像データは、制御部５８Ａによる制御によって画像メモリ５６Ａに順次記憶される。画像メモリ５６Ａは所定の枚数分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ５６Ａに順次記憶される。
制御部５８Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ６２、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部６４を備えている。制御部５８Ａの一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。
なお、詳細は後述するが、本実施形態の制御部５８Ａは、第１デジタル信号の信号値が予め定められた開始閾値以上であるか否かにより、放射線Ｒの照射が開始されたタイミングを検出した第１検出結果を統合制御部７１に出力する機能を有している。また、本実施形態の制御部５８Ａは、例えば、衝撃及び電磁波、特に振動等の外乱に起因してノイズとして発生した電荷により、制御部５８Ａが誤って放射線Ｒの照射が開始されたタイミングを検出してしまう場合がある。そのため、詳細は後述するが、本実施形態の制御部５８Ａは、第１デジタル信号を用いてノイズの発生を検出した結果を示す第１ノイズ検出結果を統合制御部７１に出力する機能を有している。
統合制御部７１は、ＣＰＵ７２、ＲＯＭとＲＡＭ等を含むメモリ７４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部７６を備えている。統合制御部７１の一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。また、制御部５８Ａ及び統合制御部７１は、互いに通信可能に接続されている。
なお、詳細は後述するが、本実施形態の統合制御部７１は、制御部５８Ａから出力された第１検出結果及び第２検出結果のうち、予め定められた優先結果を用いて、放射線Ｒの照射が開始されたタイミングを特定する機能を有している。また、詳細は後述するが、本実施形態の統合制御部７１は、第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果の少なくとも一方が、ノイズの発生を検出したことを示す場合、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂに、各画素３２における電荷の蓄積を中止させる制御を行う機能を有している。
通信部６６は、制御部５８Ａ及び統合制御部７１に接続され、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線照射装置１２及びコンソール１８等の外部の装置との間で各種情報の送受信を行う。電源部７０は、前述した各種回路及び各素子(ゲート配線ドライバ５２Ａ、信号処理部５４Ａ、画像メモリ５６Ａ、制御部５８Ａ、通信部６６、及び統合制御部７１等）に電力を供給する。なお、図３では、錯綜を回避するために、電源部７０と各種回路及び各素子を接続する配線の図示を省略している。
なお、第２放射線検出器２０ＢのＴＦＴ基板３０Ｂ、ゲート配線ドライバ５２Ｂ、信号処理部５４Ｂ、画像メモリ５６Ｂ、及び制御部５８Ｂの各構成部品については、各々第１放射線検出器２０Ａの対応する構成部品と同様であるため、ここでの説明を省略する。
なお、詳細は後述するが、本実施形態の制御部５８Ｂは、第２デジタル信号の信号値が予め定められた開始閾値以上であるか否かにより、放射線Ｒの照射が開始されたタイミングを検出した第２検出結果を統合制御部７１に出力する機能を有している。また、詳細は後述するが、本実施形態の制御部５８Ｂは、第２デジタル信号を用いてノイズの発生を検出した結果を示す第２ノイズ検出結果を統合制御部７１に出力する機能を有している。
なお、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、互いに通信可能に接続されている。
以上の構成により、本実施形態の放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々を用いて、放射線画像の撮影を行う。
次に、図５を参照して、本実施形態のコンソール１８の構成について説明する。図５に示すように、コンソール１８は、制御部９０を備える。制御部９０は、コンソール１８の全体的な動作を司るＣＰＵ９０Ａ、各種プログラム及び各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ９０Ｂ、及びＣＰＵ９０Ａによる各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ９０Ｃを備える。
また、コンソール１８は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶部９２を備える。記憶部９２は、第１放射線検出器２０Ａにより撮影された放射線画像を示す画像データ、第２放射線検出器２０Ｂにより撮影された放射線画像を示す画像データ、及びその他の各種データを記憶して保持する。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａにより撮影された放射線画像を「第１放射線画像」といい、第１放射線画像を示す画像データを「第１放射線画像データ」という。また、以下では、第２放射線検出器２０Ｂにより撮影された放射線画像を「第２放射線画像」といい、第２放射線画像を示す画像データを「第２放射線画像データ」という。また、「第１放射線画像」及び「第２放射線画像」を総称する場合は、単に「放射線画像」という。
また、コンソール１８は、表示部９４、操作部９６、及び通信部９８を備えている。表示部９４は、撮影に関する情報等及び撮影により得られた放射線画像等を表示する。操作部９６は、放射線画像の撮影の指示及び撮影された放射線画像の画像処理に関する指示等を、ユーザが入力するために用いられる。操作部９６は、一例としてキーボードの形態を有するものであってもよいし、表示部９４と一体化されたタッチパネルの形態を有するものであってもよい。通信部９８は、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線画像撮影装置１６及び放射線照射装置１２との間で各種情報の送受信を行う。また、通信部９８は、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、ＰＡＣＳ(Picture Archiving and Communication System：画像保存通信システム）及びＲＩＳ（Radiology Information System：放射線情報システム）等の外部のシステムとの間で各種情報の送受信を行う。
制御部９０、記憶部９２、表示部９４、操作部９６、及び通信部９８の各部が、バス９９を介して互いに接続されている。
ところで、上述したように、本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線量は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線量よりも少なくなる。さらに放射線制限部材２４は、それを構成する素材にもよるが一般に、放射線Ｒを構成するエネルギーのうち、軟線成分を硬線成分よりも多く吸収するという特徴を持つ。そのため第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒのエネルギー分布は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒのエネルギー分布に比べると、硬線成分に偏った分布を持つ。
本実施形態では、一例として、第１放射線検出器２０Ａに到達した放射線Ｒは、第１放射線検出器２０Ａにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。また、第１放射線検出器２０Ａを透過して放射線制限部材２４に到達した放射線Ｒは、放射線制限部材２４により約６０％吸収される。また、第１放射線検出器２０Ａ及び放射線制限部材２４を透過して第２放射線検出器２０Ｂに到達した放射線Ｒは、第２放射線検出器２０Ｂにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。
すなわち、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量（第２放射線検出器２０Ｂで発生する電荷量）は、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の約２０％となる。なお、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量と、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量との比は、上記の比に限らない。但し、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量は、診断の観点から、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の１０％以上であることが好ましい。
また、放射線Ｒは低エネルギーの成分から吸収される。このため、一例として図６に示すように、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒのエネルギー成分は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒのエネルギー成分の低エネルギー成分が除かれたものとなる。なお、図６は、放射線源１４の管電圧を８０ｋＶとした場合において、縦軸は放射線Ｒの単位面積当たりの吸収量を示し、横軸は放射線Ｒのエネルギーを示している。また、図６の実線Ｌ１は、第１放射線検出器２０Ａが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。また、図６の実線Ｌ２は、第２放射線検出器２０Ｂが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。
次に、本実施形態の放射線画像撮影システム１０の作用を説明する。
まず、コンソール１８の作用について説明する。図７は、コンソール１８の制御部９０により実行される全体撮影処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、制御部９０のＣＰＵ９０Ａによって全体撮影処理プログラムが実行されることにより、図７に示した全体撮影処理が実行される。なお、制御部９０が全体撮影処理プログラムを実行することにより、制御部９０が、本発明の導出部の一例として機能する。
なお、本実施形態では、図７に示した全体撮影処理は、コンソール１８の制御部９０が、ユーザにより操作部９６を介して被検体Ｗの氏名、撮影部位、及び放射線Ｒの照射条件等を含む撮影メニューを取得した場合に実行される。制御部９０は、ＲＩＳ等の外部のシステムから撮影メニューを取得してもよいし、操作部９６を介してユーザが入力した撮影メニューを取得してもよい。
図７のステップＳ１００でコンソール１８の制御部９０は、撮影開始の指示として、撮影メニューに含まれる情報を放射線画像撮影装置１６に通信部９８を介して送信し、かつ放射線Ｒの照射条件を放射線照射装置１２に通信部９８を介して送信する。
次のステップＳ１０２で制御部９０は、放射線Ｒの照射開始の指示を放射線画像撮影装置１６及び放射線照射装置１２に通信部９８を介して送信する。放射線照射装置１２は、コンソール１８から送信された照射条件及び照射開始の指示を受信すると、受信した照射条件に従って放射線Ｒの照射を開始する。なお、放射線照射装置１２が照射ボタンを備えている場合は、放射線照射装置１２は、コンソール１８から送信された照射条件及び照射開始の指示を受信し、かつ照射ボタンが押圧操作された場合に、受信した照射条件に従って放射線Ｒの照射を開始する。
放射線画像撮影装置１６では、詳細を後述するように、上記撮影開始の指示に従って、コンソール１８から送信された撮影メニューに含まれる情報を用いて、第１放射線検出器２０Ａにより第１放射線画像を撮影し、第２放射線検出器２０Ｂにより第２放射線画像を撮影する。放射線画像撮影装置１６では、制御部５８Ａ、５８Ｂが、各々撮影された第１放射線画像を示す第１放射線画像データ及び第２放射線画像を示す第２放射線画像データに対して、オフセット補正及びゲイン補正等の各種補正を行った後、記憶部６４に記憶させる。
次のステップＳ１０４で制御部９０は、放射線画像撮影装置１６における放射線画像の撮影が終了したか否かを判定する。放射線画像の撮影が終了したか否かの判定方法は特に限定されず、例えば、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａ、５８Ｂの各々が、通信部６６を介して撮影が終了したことを表す終了情報をコンソール１８に送信する場合、コンソール１８の制御部９０は、終了情報を受信した場合に、放射線画像撮影装置１６における撮影が終了したと判定する。
また、例えば、制御部５８Ａ、５８Ｂの各々が、通信部６６を介して撮影終了後に第１放射線画像データ及び第２放射線画像データをコンソール１８に送信する場合、制御部９０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを受信した場合に、放射線画像撮影装置１６における撮影が終了したと判定する。なお、コンソール１８は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを受信した場合、受信した第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを記憶部９２に記憶させる。
放射線画像撮影装置１６における撮影が終了していない場合、ステップＳ１０４の判定が否定判定となり制御部９０は放射線画像撮影装置１６における撮影が終了するまで待機状態となる。一方、放射線画像撮影装置１６における撮影が終了した場合、制御部９０は、ステップＳ１０４の判定が肯定判定となりステップＳ１０６へ移行する。
ステップＳ１０６で制御部９０は、図８に示す画像生成処理を実行した後、本全体撮影処理を終了する。
次に、全体撮影処理（図７参照）のステップＳ１０６の処理によって実行される画像生成処理について、図８を参照して説明する。
図８のステップＳ１５０でコンソール１８の制御部９０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを取得する。制御部９０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データが記憶部９２に記憶されている場合、記憶部９２から第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを読み出すことにより取得する。また、制御部９０は、記憶部９２に第１放射線画像データ及び第２放射線画像データが記憶されていない場合、第１放射線検出器２０Ａから第１放射線画像データを取得し、第２放射線検出器２０Ｂから第２放射線画像データを取得する。
次のステップＳ１５２で制御部９０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、エネルギーサブトラクション画像を示す画像データを生成する。なお、以下では、エネルギーサブトラクション画像を「ＥＳ（Energy Subtraction）画像」といい、エネルギーサブトラクション画像を示す画像データを「ＥＳ画像データ」という。
本実施形態では、制御部９０は、第１放射線画像データに所定の係数を乗算して得られた画像データを、第２放射線画像データに所定の係数を乗算して得られた画像データから対応する画素毎に減算する。この減算を行うことにより、制御部９０は、軟部組織を除去し、骨部組織を強調したＥＳ画像を示すＥＳ画像データを生成する。なお、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素の決定方法は特に限定されない。例えば、事前にマーカーが写り込む状態で放射線画像撮影装置１６により撮影を行って得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおけるマーカーの位置の差異から、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出する。そして、算出した位置ずれ量に基づいて、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素を決定すればよい。
この場合、例えば、被検体Ｗの撮影時に、被検体Ｗと一緒にマーカーも撮影して得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおけるマーカーの位置の差異から、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出してもよい。また、例えば、被検体Ｗを撮影して得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおける被検体Ｗの構造に基づいて、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出してもよい。
次のステップＳ１５４で、制御部９０は、上記ステップＳ１５２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像における骨部組織の領域（以下、「骨部領域」という）を決定する。本実施形態では、例えば、制御部９０は、撮影メニューに含まれる撮影部位に基づいて、おおよその骨部領域の範囲を推定する。そして、制御部９０は、推定した範囲内において、周辺画素の微分値が所定値以上の画素を、骨部領域のエッジ（端部）を構成する画素として検出することで、骨部領域を決定する。
一例として図９に示すように、本ステップＳ１５４の処理により、制御部９０は、骨部領域ＢのエッジＥを検出し、エッジＥ内の領域を骨部領域Ｂと決定する。図９では、一例として、被検体Ｗの上半身の背骨部分を撮影した場合のＥＳ画像を示している。
なお、骨部領域Ｂの決定方法は上記の例に限定されない。例えば、制御部９０は、上記ステップＳ１５２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像を表示部９４に表示する。ユーザは表示部９４に表示されたＥＳ画像に対して、操作部９６を介して骨部領域ＢのエッジＥを指定する。そして、制御部９０は、ユーザにより指定されたエッジＥ内の領域を骨部領域Ｂと決定してもよい。
また、制御部９０は、ＥＳ画像と、上記ステップＳ１５４で検出されたエッジＥとを重畳させた画像を表示部９４に表示してもよい。この場合、ユーザは、表示部９４に表示されたエッジＥを修正する必要がある場合は、操作部９６を介してエッジＥの位置を修正する。そして、制御部９０は、ユーザにより修正されたエッジＥ内の領域を骨部領域Ｂと決定してもよい。
次のステップＳ１５６で、制御部９０は、上記ステップＳ１５２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像における軟部組織の領域（以下、「軟部領域」という。）を決定する。本実施形態では、例えば、制御部９０は、エッジＥから所定の方向に対して所定の画素数を空けた位置の画素を含む所定の面積の領域であって、骨部領域Ｂを除く領域を軟部領域と決定する。一例として図９に示すように、本ステップＳ１５６の処理により、制御部９０は、複数（図９に示す例では６つ）の軟部領域Ｓを決定する。
なお、上記所定の方向及び所定の画素数は、放射線画像撮影装置１６の実機を用いた実験等により、撮影部位等に応じて予め定めておけばよい。また、上記所定の面積は、予め定めておいてもよいし、ユーザに指定させてもよい。また、例えば、制御部９０は、ＥＳ画像データにおける最小の画素値（骨部領域Ｂを除いた被検体Ｗの体厚が最も厚い位置に対応する画素値）を下限値とした所定の範囲内の画素値の画素を軟部領域Ｓと決定してもよい。また、ステップＳ１５６で決定する軟部領域Ｓの数は、図９に示した例の数に限定されないことは言うまでもない。
次のステップＳ１５８で、制御部９０は、上記ステップＳ１５２で生成されたＥＳ画像データに対し、ＥＳ画像の撮影毎のばらつきが許容範囲内となる補正を行う。本実施形態では、一例として、制御部９０は、ＥＳ画像データの全周波数帯域に対し、画像のムラを除去する補正を行う。なお、本ステップＳ１５８の処理により補正が行われて得られた画像データは、後述するステップＳ１６０からステップＳ１６４までの処理による骨密度の算出に用いられるため、以下では「ＤＸＡ（Dual-energy X-ray Absorptiometry）画像データ」という。
次のステップＳ１６０で、制御部９０は、ＤＸＡ画像データにおける骨部領域Ｂの画素値の平均値Ａ１を算出する。次のステップＳ１６２で、制御部９０は、ＤＸＡ画像データにおける全ての軟部領域Ｓの画素値の平均値Ａ２を算出する。ここで、本実施形態では、一例として、制御部９０は、エッジＥから遠い軟部領域Ｓほど画素値が小さくなる重み付けを行って、平均値Ａ２を算出する。なお、ステップＳ１６０及びステップＳ１６２で平均値Ａ１、Ａ２を算出する前に、メディアンフィルタ等を用いて骨部領域Ｂの画素値及び軟部領域Ｓの画素値の異常値を除去してもよい。
次のステップＳ１６４で、制御部９０は、被検体Ｗの撮影部位の骨密度を算出する。本実施形態では、一例として、制御部９０は、上記ステップＳ１６０で算出された平均値Ａ１と上記ステップＳ１６２で算出された平均値Ａ２との差分を算出する。また、制御部９０は、算出した差分に対し、画素値を骨量［ｇ］に変換する変換係数を乗算することにより、骨量を算出する。そして、制御部９０は、算出した骨量を、骨部領域Ｂの面積［ｃｍ２］で除算することにより、骨密度［ｇ／ｃｍ２］を算出する。なお、上記変換係数は、放射線画像撮影装置１６の実機を用いた実験等により、撮影部位等に応じて予め定めておけばよい。
次のステップＳ１６６で、制御部９０は、上記ステップＳ１５２で生成されたＥＳ画像データ、及び上記ステップＳ１６４で算出された骨密度を、被検体Ｗを識別する情報に対応付けて、記憶部９２に記憶する。なお、上記ステップＳ１５２で生成されたＥＳ画像データ、及びステップＳ１６４で算出された骨密度と、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データとの双方を、被検体Ｗを識別する情報に対応付けて、記憶部９２に記憶してもよい。
次のステップＳ１６８で、制御部９０は、上記ステップＳ１５２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像、及びステップＳ１６４で算出された骨密度を表示部９４に表示した後、本画像生成処理を終了する。
次に、本実施形態の放射線画像撮影装置１６の作用について説明する。
本実施形態の放射線画像撮影装置１６は、上述したように、コンソール１８から撮影開始の指示を受信すると、統合制御部７１の制御に応じて、第１放射線検出器２０Ａにより第１放射線画像を撮影し、第２放射線検出器２０Ｂにより第２放射線画像を撮影する。
図１０は、統合制御部７１により実行される撮影制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、コンソール１８から撮影開始の指示を受信すると統合制御部７１のＣＰＵ７２によって、メモリ７４のＲＯＭに予め記憶されている撮影制御処理プログラムが実行されることにより、図１０に示した撮影制御処理が実行される。なお、撮影制御処理プログラムが、本発明の放射線画像撮影プログラムを含むプログラムの一例である。なお、統合制御部７１が撮影処理プログラムを実行することにより、統合制御部７１が、本発明の特定部の一例として機能し、放射線画像撮影装置１６そのものが本発明の放射線画像撮影システム１０として機能する。
図１０のステップＳ２００で統合制御部７１は、制御部５８Ａにより放射線Ｒの照射開始を検出した第１検出結果と制御部５８Ｂにより放射線Ｒの照射開始を検出した第２検出結果のいずれを優先するかを判定する。なお、本ステップＳ２００の判定は、第１検出結果と第２検出結果とが異なる場合のみ実行してもよい。
本実施形態では、いずれの検出結果を優先するか判定する方法は特に限定されない。例えば、統合制御部７１の記憶部７６内等に優先する検出結果がいずれであるかを示す情報が予め設定されている場合は、設定されている検出結果を読み取ればよい。この場合、上述したように、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒの線量は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒの線量よりも少ないため、第１放射線検出器２０Ａによる第１検出結果を優先するための設定を行っておくことが好ましい。
また、例えば、統合制御部７１は、図１１に示した例のように、通信部６６を介してコンソール１８の表示部９４に、優先させる検出結果をユーザに選択させるための選択画面１００を表示させ、操作部９６によりユーザが選択した選択結果に基づいて判定してもよい。図１１に例示した選択画面１００によれば、ユーザは、第１放射線検出器２０Ａによる第１検出結果を選択する場合、選択ボックス１００Ａを操作部９６により選択し、第２放射線検出器２０Ｂによる第２検出結果を選択する場合、選択ボックス１００Ｂを操作部９６により選択した後、決定ボタン１００Ｃを操作部９６により操作する。そして操作結果が、コンソール１８から通信部９８を介して放射線画像撮影装置１６に出力される。なお、この場合の操作部９６が、本発明の検出結果設定部の一例である。
第１検出結果を優先させる場合、ステップＳ２００において肯定判定となりステップＳ２０２へ移行する。ステップＳ２０２で統合制御部７１は、制御部５８Ａから第１検出結果を受信したか否かを判定する。第１検出結果を受信するまでステップＳ２０２の判定が否定判定となり、待機状態となる。一方、第１検出結果を受信した場合、ステップＳ２０２の判定が肯定判定となりステップＳ２０６へ移行する。
一方、第２検出結果を優先させる場合、ステップＳ２００において否定判定となりステップＳ２０４へ移行する。ステップＳ２０４で統合制御部７１は、制御部５８Ｂから第２検出結果を受信したか否かを判定する。第２検出結果を受信するまでステップＳ２０４の判定が否定判定となり、待機状態となる。一方、第２検出結果を受信した場合、ステップＳ２０４の判定が肯定判定となりステップＳ２０６へ移行する。
ステップＳ２０６で統合制御部７１は、蓄積開始指示を制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂに出力する。
次のステップＳ２０８で統合制御部７１は、制御部５８Ａにおけるノイズの発生を検出した結果を示す第１ノイズ検出結果を制御部５８Ａから、または制御部５８Ｂにおけるノイズの発生を検出した結果を示す第２ノイズ検出結果を制御部５８Ｂから受信したか否かを判定する。
第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果の少なくとも一方を受信した場合、ステップＳ２０８の判定が肯定判定となりステップＳ２１０へ移行する。ステップＳ２１０で統合制御部７１は、蓄積中止指示を制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂに出力した後、ステップＳ２００に戻り、上記ステップＳ２００〜Ｓ２０８の処理を繰り返す。
一方、所定の時間が経過しても第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果のいずれも受信しない場合、ステップＳ２０８の判定が否定判定となり、本撮影制御処理を終了する。なお、本ステップにおける所定の時間は特に限定されないが、例えば、詳細を後述する放射線検出器２０における電荷の蓄積期間が挙げられる。
一方、図１２は、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａにより実行される第１撮影処理の流れの一例及び制御部５８Ｂにより実行される第２撮影処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、コンソール１８から撮影開始の指示を受信すると制御部５８ＡのＣＰＵ６０によって、メモリ６２のＲＯＭに予め記憶されている第１撮影処理プログラムが実行されることにより、図１２に示した第１撮影処理が実行される。また、コンソール１８から撮影開始の指示を受信すると制御部５８ＢのＣＰＵ６０によって、メモリ６２のＲＯＭに予め記憶されている第２撮影処理プログラムが実行されることにより、図１２に示した第２撮影処理が実行される。
図１２のステップＳ２５０で制御部５８Ａは、第１デジタル信号の信号値が、放射線Ｒの照射開始の検出のために予め定められた開始閾値以上であるか否かを判定する。後述するステップＳ２７０で画像データを読み出すまで、または、ステップＳ２６６のリセット動作を行うまで第１放射線検出器２０Ａの画素３２の薄膜トランジスタ３３Ｃは全てオフ状態である。しかしながら、上述したように、スイッチング状態にかかわらず放射線検知用の画素３２Ｂから読み出された電荷に応じた第１電気信号は、データ配線３６を伝送されて、信号処理部５４Ａにより第１デジタル信号に変換され、制御部５８Ａに出力される。
第１デジタル信号の信号値が、放射線Ｒの照射開始の検出のために予め定められた開始閾値以上の場合、ステップＳ２５０の判定が肯定判定となりステップＳ２５２へ移行する。ステップＳ２５２で制御部５８Ａは、放射線Ｒの照射開始を検出したことを示す第１検出結果を統合制御部７１に出力した後、ステップＳ２５４へ移行する。
一方、ステップＳ２５０において、第１デジタル信号の信号値が開始閾値未満の場合、否定判定となりステップＳ２５４へ移行する。なお、このように本実施形態の制御部５８Ａでは、第１デジタル信号の信号値が開始閾値以上の場合を放射線Ｒの照射が開始されたタイミングとして検出する方法を用いているが、放射線Ｒの照射が開始されたタイミングを検出する方法は、これに限らない。例えば、第１デジタル信号の信号値が開始閾値を越える場合を、放射線Ｒの照射が開始されたタイミングとして検出してもよいし、第１デジタル信号の単位時間当たりの変化量が、予め定められた開始閾値以上となった場合を、放射線Ｒの照射が開始されたタイミングとして検出してもよい。
本実施形態の放射線Ｒの照射が開始されたタイミングが、本発明の予め定められた放射線の照射に関するタイミングの一例である。図１３に示した例のように、放射線照射装置１２の放射線源１４から出射された放射線Ｒの線量は、照射時間に応じて変化する。本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、放射線源１４から出射されて放射線画像撮影装置１６に照射される放射線Ｒの線量に応じ、図１３に示したタイミングＴ１からタイミングＴ２までの期間を上述した蓄積動作を行う蓄積期間としている。そのため、タイミングＴ１を、放射線Ｒの照射が開始されたタイミングとして検出する。従って、実際に放射線源１４が放射線Ｒの出射を開始するタイミングと、放射線画像撮影装置１６に放射線Ｒの照射が開始されたタイミングとは異なっている。なお、タイミングＴ１は、例えば、タイミングの誤検出等の観点から定められる。
ステップＳ２５４で制御部５８Ａは、統合制御部７１から蓄積開始指示を受信したか否かを判定する。蓄積開始指示を受信していない場合、ステップＳ２５４の判定が否定判定となりステップＳ２５０に戻る。なお、ステップＳ２５２の後にステップＳ２５４へ移行した場合において、蓄積開始指示を受信していない場合、ステップＳ２５０に戻らず、蓄積開始指示を受信するまで待機状態となってもよい。一方、蓄積開始指示を受信した場合、ステップＳ２５４の判定が肯定判定となりステップＳ２５６へ移行する。
ステップＳ２５６で制御部５８Ａは、蓄積動作を開始する。蓄積動作が開始されると、第１放射線検出器２０Ａは、照射された放射線Ｒにより発生した電荷を画素３２で蓄積する蓄積期間に移行する。具体的には、制御部５８Ａは、ゲート配線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート配線ドライバ５２Ａから第１放射線検出器２０Ａの各ゲート配線３４にオフ信号を出力させる。これにより、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ３３Ｃがオフ状態とされる。なお、上述したように、蓄積動作の開始後も、放射線検知用の画素３２Ｂから読み出された電荷に応じた電気信号は、データ配線３６を伝送されて、信号処理部５４Ａにより第１デジタル信号に変換され、制御部５８Ａに出力される。
次のステップＳ２５８で制御部５８Ａは、第１デジタル信号にノイズが含まれていることを検出したか否かを判定する。制御部５８Ａが第１デジタル信号にノイズが含まれていることを検出する方法は特に限定されない。放射線検出器２０において発生するノイズについては、例えば、特開２０１４−０２３９５７号公報に記載されており、上記公報に記載されているノイズの検出方法を、本実施形態に適用してもよい。
例えば、衝撃及び電磁波、特に振動等の外乱に起因してセンサ部３３Ａにおいてノイズとなる電荷が発生する場合がある。外乱に起因して発生したノイズ（電荷）による電気信号は、通常の放射線画像の撮影において放射線Ｒが照射されたことにより発生する電荷による電気信号と異なる特徴を有しており、特に時間変化が異なっている。例えば、ノイズである場合、電荷が逆に流れることにより、電気信号の極性が通常と逆になる場合がある。また、ノイズである場合、電気信号の時間変化を表す波形が振幅を有している。
本実施形態では、上記ステップＳ２５６で蓄積動作を開始した後、所定の検出期間内におけるデジタル信号の時間変化が上述した、ノイズの特徴を有しているか否かにより、ノイズが発生したか否かを制御部５８Ａが検出する。具体的な検出方法としては例えば、デジタル信号の極性が通常と逆になったか否かにより検出すること、所定の期間内に出力されたデジタル信号を微分（例えば、一階微分または二階微分）して、傾きがほぼ一定か徐々に大きくなるとみなせる場合は、ノイズが発生していないと検出する等、傾きが減少するか否かにより検出すること、及びノイズ判断用閾値を用いて検出すること等が挙げられる。なお、よりノイズの検出精度を高めるためには、複数種類の検出方法を組み合わせて行うことが好ましい。
第１デジタル信号にノイズが含まれていることを検出した場合、ステップＳ２５８の判定が肯定判定となりステップＳ２６０へ移行する。ステップＳ２６０で制御部５８Ａは、ノイズが含まれていることを検出したことを示す第１ノイズ検出結果を統合制御部７１に出力した後、ステップＳ２６２へ移行する。
一方、ステップＳ２５８において第１デジタル信号にノイズが含まれていることを検出していない場合、否定判定となり、ステップＳ２６２へ移行する。
次のステップＳ２６２で制御部５８Ａは、蓄積中止指示を統合制御部７１から受信したか否かを判定する。受信した場合、ステップＳ２６２の判定が肯定判定となりステップＳ２６４へ移行する。
ステップＳ２６４で制御部５８Ａは、画素３２における電荷の蓄積動作を中止させ、次のステップＳ２６６で制御部５８Ａは、画素３２に蓄積された電荷をリセットするリセット動作を行わせた後、ステップＳ２５０に戻る。具体的には、制御部５８Ａは、ゲート配線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート配線ドライバ５２Ａから第１放射線検出器２０Ａの各ゲート配線３４にオン信号を出力させる。これにより、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ３３Ｃがオン状態とされ、コンデンサ３３Ｂに蓄積された電荷がデータ配線３６に出力される。
なお、リセット動作を行っている期間は、放射線Ｒの照射開始の検出が行われない不感期間（非検出期間）となってしまうため、不感期間を短縮するために、複数のゲート配線３４のリセット動作を同時に行うようにすることが好ましい。なお、リセット動作中は、通信部６６を介して放射線照射装置１２に対して、放射線Ｒの照射を禁止する指示を出力してもよい。
一方、ステップＳ２６２において蓄積中止指示を受信していない場合、否定判定となり、ステップＳ２６８へ移行する。なお、ステップＳ２６０の後にステップＳ２６２へ移行した場合において、蓄積開始指示を受信していない場合、ステップＳ２６８へ移行せず、蓄積開始指示を受信するまで待機状態となってもよい。
ステップＳ２６８で制御部５８Ａは、電荷の蓄積を終了するか否かを判定する。電荷の蓄積を終了するか否かの判定方法は特に限定されない。例えば、蓄積開始の指示を受信してから所定の蓄積期間が経過した場合に、電荷の蓄積を終了すると判定してもよい。この場合、所定の蓄積期間が経過するまでステップＳ２６８の判定が否定判定となり、ステップＳ２５８に戻る。一方、所定の蓄積期間が経過した場合、ステップＳ２６８の判定が肯定判定となりステップＳ２７０へ移行する。
次のステップＳ２７０で、制御部５８Ａは、蓄積動作を終了し画素３２に蓄積された電荷を読み出す読出期間に移行して読出動作を開始し、ゲート配線ドライバ５２Ａを制御してゲート配線ドライバ５２Ａから第１放射線検出器２０Ａの各ゲート配線３４に１ラインずつ順に所定期間の間、オン信号を出力させる。これにより、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ３３Ｃが１ラインずつ順にオン状態とされ、１ラインずつ順に各コンデンサ３３Ｂに蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。具体的には、放射線画像撮影用の画素３２Ａのコンデンサ３３Ｂに蓄積された電荷が電気信号としてデータ配線３６に流れ出す。そして、各データ配線３６に流れ出した電気信号は信号処理部５４Ａでデジタルの画像データに変換されて、制御部５８Ａから画像メモリ５６Ａに出力され、画像メモリ５６Ａに記憶される。
次のステップＳ２７２で、制御部５８Ａは、上記ステップＳ２７０で画像メモリ５６Ａに記憶された画像データに対し、オフセット補正及びゲイン補正等の各種補正を行う画像処理を実行する。次のステップＳ２７４で、制御部５８Ａは、上記ステップＳ２７２で画像処理が行われた画像データ（第１放射線画像データ）を統合制御部７１に送信した後、本第１撮影処理を終了する。
図１２に示すように、第１撮影処理及び第２撮影処理は同様の処理であり、第２撮影処理では、上述した制御部５８Ａを制御部５８Ｂとし、第１デジタル信号を第２デジタル信号とし、第１検出結果を第２検出結果とし、さらに第１ノイズ検出結果を第２ノイズ検出結果とすればよく、また、ゲート配線ドライバ５２Ａをゲート配線ドライバ５２Ｂとし、信号処理部５４Ａを信号処理部５４Ｂとし、画像メモリ５６Ａを画像メモリ５６Ｂとすればよいため、説明を省略する。
なお、上述したように第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒの線量は第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒの線量よりも少ないため、第１放射線検出器２０Ａが用いる開始閾値と、第２放射線検出器２０Ｂが用いる開始閾値とが異なっていてもよい。
以上説明したように、本実施形態の放射線画像撮影システム１０は、照射された放射線Ｒの線量の増加で、発生する電荷が増加するセンサ部３３Ａを含んで構成される複数の画素３２が２次元状に配置される第１放射線検出器２０Ａと、第１放射線検出器２０Ａの放射線Ｒが透過されて出射される側に配置され、かつ照射された放射線Ｒの線量の増加で、発生する電荷が増加するセンサ部３３Ａを含んで構成される複数の画素３２が２次元状に配置される第２放射線検出器２０Ｂと、を備えた放射線画像撮影装置１６と、第１放射線検出器２０Ａの画素３２で発生する電荷が変換された電気信号であって、発生する電荷が増加するほど大きくなる第１電気信号（第１デジタル信号）を用いて予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングを検出した第１検出結果と、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２で発生する電荷が変換された電気信号であって、発生する電荷が増加するほど大きくなる第２電気信号（第２デジタル信号）を用いて予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングを検出した第２検出結果と、を用いて、予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングを特定する統合制御部７１と、を備える。
本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線量は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線量よりも少なくなる。そのため、第１放射線検出器２０Ａから出力された第１デジタル信号を用いて予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングを検出した第１検出結果と、第２放射線検出器２０Ｂから出力された第２デジタル信号を用いて予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングを検出した第２検出結果とが異なってしまう場合がある。
そこで、本実施形態の放射線画像撮影装置１６は、統合制御部７１が第１検出結果及び第２検出結果を用いて、より具体的には、第１検出結果及び第２検出結果のうち優先する検出結果を用いて放射線Ｒの照射開始のタイミングを特定する。
従って、上記各実施形態の放射線画像撮影システム１０によれば、第２放射線検出器に照射される放射線Ｒの線量が、第１放射線検出器に照射される放射線Ｒの線量より少なくても、放射線Ｒの照射に関する適切な検出を可能とすることができる。
なお、本実施形態では、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂが、予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングとして、放射線Ｒの照射の開始のタイミングを検出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、図１３に示したタイミングＴ２のように、放射線Ｒの照射が停止されたタイミングを検出してもよい。この場合、例えば、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、放射線Ｒの照射停止の検出のために予め定められた停止閾値と上記デジタル信号の信号値とを比較し、デジタル信号の信号値が停止閾値未満となった場合に、放射線Ｒの照射が停止されたタイミングであると判定すればよい。さらに、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、このように放射線Ｒの照射が停止されたタイミングを検出した場合に、画素３２における電荷の蓄積を終了させて、読出期間に移行してもよい。
また、本実施形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、放射線を一旦光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換型の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、放射線を電荷へ直接変換する直接変換型の放射線検出器を適用する形態としてもよい。
また、本実施形態の放射線画像撮影装置１６では、画素３２が薄膜トランジスタ３３Ｃが短絡された放射線検知用の画素３２Ｂを備え、放射線検知用の画素３２Ｂから出力される電荷による電気信号を用いて予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングの検出を行う形態について説明したが、この形態に限定されない。例えば、予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングの検出には、特開２０１４−０２３９５７号公報に記載されている技術を適用することができる。具体的には例えば、特定のゲート配線３４に接続された全ての画素３２を、放射線検知用の画素３２Ｂとしてもよい。この場合、放射線検知用の画素３２Ｂは、短絡されていない薄膜トランジスタ３３Ｃを備える。また、予め定められた放射線Ｒの照射に関するタイミングの検出を行う場合、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、それぞれ、ゲート配線ドライバ５２Ａ及びゲート配線ドライバ５２Ｂを制御し、ゲート配線ドライバ５２Ａ及びゲート配線ドライバ５２Ｂから第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの、放射線検知用の画素３２Ｂが接続されたゲート配線３４にオン信号を出力させる。また、例えば、第１放射線検出器２０Ａに対応して設けられ、検出した放射線Ｒの線量が増加するほど増加する第１電気信号を出力するセンサから出力される第１電気信号及び第２放射線検出器２０Ｂに対応して設けられ、検出した放射線Ｒの線量が増加するほど増加する第２電気信号を出力するセンサから出力される第２電気信号を用いてもよい。
また、本実施形態では、統合制御部７１が、第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果の少なくとも一方が、ノイズの発生を検出したことを示す場合、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂに、各画素３２における電荷の蓄積を中止させる形態について説明したが、この形態に限定されない。例えば、上述した第１検出結果及び第２検出結果と同様に、第１ノイズ検出結果及び第２ノイズ検出結果が異なる場合、いずれか一方のノイズ検出結果を優先させてもよい。この場合、例えば、統合制御部７１の記憶部７６内等に優先するノイズ検出結果がいずれであるかを示す情報が予め設定されている場合は、設定されているノイズ検出結果を読み取ればよい。この場合、上述したように、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒの線量は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒの線量よりも少ないため、第１放射線検出器２０Ａによる第１ノイズ検出結果を優先するための設定を行っておくことが好ましい。
また、例えば、統合制御部７１は、図１４に示した例のように、通信部６６を介してコンソール１８の表示部９４に、優先させるノイズ検出結果をユーザに選択させるための選択画面１０２を表示させ、操作部９６によりユーザが選択した選択結果に基づいて判定してもよい。図１４に例示した選択画面１０２によれば、ユーザは、第１放射線検出器２０Ａによる第１ノイズ検出結果を選択する場合、選択ボックス１０２Ａを操作部９６により選択し、第２放射線検出器２０Ｂによる第２ノイズ検出結果を選択する場合、選択ボックス１０２Ｂを操作部９６により選択した後、決定ボタン１０２Ｃを操作部９６により操作する。そして操作結果が、コンソール１８から通信部９８を介して放射線画像撮影装置１６に出力される。なお、この場合の操作部９６が、本発明のノイズ検出結果設定部の一例である。
また、本実施形態では上述したように、制御部５８Ａが、第１デジタル信号自身を用いて第１デジタル信号に含まれるノイズを検出し、制御部５８Ｂが、第２デジタル信号自身を用いて第２デジタル信号に含まれるノイズを検出する場合について説明したが、ノイズを検出する形態は、これに限定されない。
例えば、図１５に例示したように、放射線画像撮影装置１６が、検知部５９Ａ及び検知部５９Ｂをさらに備え、制御部５８Ａが検知部５９Ａの検知結果を用いて第１デジタル信号にノイズが含まれていることを検出し、制御部５８Ｂが検知部５９Ｂの検知結果を用いて第２デジタル信号にノイズが含まれていることを検出してもよい。
検知部５９Ａは、第１放射線検出器２０Ａに外部から加えられた衝撃、及び電磁波の少なくとも一方を検知するものであれば特に限定されない。また、検知部５９Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂに外部から加えられた衝撃、及び電磁波の少なくとも一方を検知するものであれば特に限定されない。なお、この場合の「外部」とは、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂそれぞれの外部であればよく、放射線画像撮影装置１６の内部及び外部のいずれであってもよい。この場合の検知部５９Ａが本発明の第１検知部の一例であり、検知部５９Ｂが本発明の第２検知部の一例である。
検知部５９Ａ及び検知部５９Ｂとしては、直接的に衝撃を検出する衝撃センサや、電磁波を検出する電磁波センサ等を用いてもよい。検知部５９Ａ及び検知部５９Ｂが衝撃センサの場合、具体的例としては、加速度センサ等が挙げられる。衝撃センサを用いる場合は、衝撃センサに電磁シールドを施すことが好ましい。
例えば、検知部５９Ａが衝撃センサの場合、検知部５９Ａは第１放射線検出器２０Ａに対して衝撃が発生したことを検知すると検知結果として、衝撃の発生を報知する信号を制御部５８Ａに出力する。検知部５９Ｂが衝撃センサの場合も、同様に、検知部５９Ｂは第２放射線検出器２０Ｂに対して衝撃が発生したことを検知すると検知結果として、衝撃の発生を報知する信号を制御部５８Ｂに出力する。
そこで、制御部５８Ａは、上述した第１撮影処理のステップＳ２５８（図１２参照）において、検知部５９Ａの検知結果を用いて、具体的には、衝撃の発生を報知する信号が検知部５９Ａから入力されたか否かにより第１デジタル信号にノイズが含まれていることを検出する。同様に、制御部５８Ｂは、上述した第２撮影処理のステップＳ２５８（図１２参照）において、検知部５９Ｂの検知結果を用いて、具体的には、衝撃の発生を報知する信号が検知部５９Ｂから入力されたか否かにより第２デジタル信号にノイズが含まれていることを検出する。
また、本実施形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが入射される表面読取方式の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側から放射線Ｒが入射される裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）の放射線検出器を適用する形態としてもよい。
また、本実施形態では、３つの制御部（制御部５８Ａ、５８Ｂ、７１）により放射線画像撮影装置１６の制御を実現する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、統合制御部７１の機能を制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂの一方が有する形態としてもよいし、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂの機能を統合制御部７１が有する形態としてもよい。また例えば、１つの制御部により放射線画像撮影装置１６の制御を実現する形態としてもよい。
また、本実施形態では、一例として、本発明の特定部としての機能を放射線画像撮影装置１６の統合制御部７１が有する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、コンソール１８の制御部９０が、上記撮影制御処理プログラム（図１０参照）を実行することにより、本発明の特定部の一例として機能してもよい。
また、本実施形態では、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて、骨密度を導出する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線画像及び第２放射線画像を用いて、骨塩定量を導出してもよいし、骨密度及び骨塩定量の双方を導出してもよい。
また、本実施形態では、全体撮影処理プログラムがＲＯＭ９０Ｂに予め記憶（インストール）されており、撮影制御処理プログラムがメモリ７４に予め記憶されており、第１撮影処理プログラムがメモリ６２に予め記憶されており、さらに第２撮影処理プログラムがメモリ６２に予め記憶されている態様を説明したが、これに限定されない。全体撮影処理プログラム、撮影制御処理プログラム、第１撮影処理プログラム、及び第２撮影処理プログラムの各々は、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、全体撮影処理プログラム、撮影制御処理プログラム、第１撮影処理プログラム、及び第２撮影処理プログラムの各々は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
１０ 放射線画像撮影システム
１２ 放射線照射装置
１４ 放射線源
１６ 放射線画像撮影装置
１８ コンソール
２０Ａ 第１放射線検出器
２０Ｂ 第２放射線検出器
２１ 筐体
２２Ａ、２２Ｂ シンチレータ
２４ 放射線制限部材
２５、２６Ａ、２６Ｂ 制御基板
２８ ケース
３０Ａ、３０Ｂ ＴＦＴ基板
３２ 画素
３３Ａ センサ部
３３Ｂ コンデンサ
３３Ｃ 薄膜トランジスタ
３４、３４１〜３４ｎ ゲート配線
３６ データ配線
５２Ａ、５２Ｂ ゲート配線ドライバ
５４Ａ、５４Ｂ 信号処理部
５６Ａ、５６Ｂ 画像メモリ
５８Ａ、５８Ｂ、９０ 制御部
５９Ａ、５９Ｂ 検知部
６０、７２、９０Ａ ＣＰＵ
６２、７４ メモリ
６４、７６、９２ 記憶部
６６、９８ 通信部
７０ 電源部
７１ 統合制御部
８２ 可変ゲインプリアンプ
８２Ａ オペアンプ
８２Ｂ コンデンサ
８２Ｃ リセットスイッチ
８４ サンプルホールド回路
８６ マルチプレクサ
８６Ａ スイッチ
８８ Ａ／Ｄ変換器
９０Ｂ ＲＯＭ
９０Ｃ ＲＡＭ
９４ 表示部
９６ 操作部
９９ バス
１００、１０２ 選択画面
１００Ａ、１００Ｂ、１０２Ａ、１０２Ｂ 選択ボックス
１００Ｃ、１０２Ｃ 決定ボタン
Ｂ 骨部領域
Ｅ エッジ
Ｌ１、Ｌ２ 実線
Ｒ 放射線
Ｓ 軟部領域
Ｗ 被検体

Claims (19)

  1. 照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第１放射線検出器と、前記第１放射線検出器の前記放射線が透過されて出射される側に配置され、かつ照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第２放射線検出器と、前記前記第１放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、前記電荷が増加するほど大きくなる第１電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第１検出結果を出力する第１制御部と、前記第２放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、前記電荷が増加するほど大きくなる第２電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第２検出結果を出力する第２制御部と、を備えた放射線画像撮影装置と、
    前記第１検出結果及び前記第２検出結果のいずれか一方の検出結果を用いて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定する特定部と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
  2. 前記特定部は、前記第１検出結果及び前記第２検出結果のいずれの検出結果を優先するかが予め定められており、かつ前記第１検出結果と前記第２検出結果とが異なる場合、前記第１検出結果及び前記第２検出結果のうち、優先することが予め定められた検出結果に基づいて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定する、
    請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
  3. 優先することが予め定められた検出結果は、前記第１検出結果である、
    請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
  4. 前記第１検出結果及び前記第２検出結果のいずれの検出結果を優先するかをユーザが設定するための検出結果設定部をさらに備えた、
    請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
  5. 前記第１制御部は、さらに、前記第１放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作が開始された後に、前記第１電気信号に含まれるノイズを検出して第１ノイズ検出結果を出力し、
    前記第２制御部は、さらに、前記第２放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作が開始された後に、前記第２電気信号に含まれるノイズを検出して第２ノイズ検出結果を出力し、
    前記特定部は、さらに、前記第１ノイズ検出結果と、前記第２ノイズ検出結果と、のいずれか一方を用いて前記第１放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作及び前記第２放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作を継続するか否かを特定する、
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  6. 前記第１制御部は、前記第１電気信号自身を用いて前記第１電気信号に含まれるノイズを検出し、
    前記第２制御部は、前記第２電気信号自身を用いて前記第２電気信号に含まれるノイズを検出する、
    請求項５に記載の放射線画像撮影システム。
  7. 前記第１放射線検出器に外部から加えられた衝撃、及び電磁波の少なくとも一方を検知する第１検知部と、
    前記第２放射線検出器に外部から加えられた衝撃、及び電磁波の少なくとも一方を検知する第２検知部と、
    をさらに備え、
    前記第１制御部は、前記第１検知部の検知結果を用いて前記第１電気信号に含まれるノイズを検出し、
    前記第２制御部は、前記第２検知部の検知結果を用いて前記第２電気信号に含まれるノイズを検出する、
    請求項５に記載の放射線画像撮影システム。
  8. 前記特定部は、前記第１ノイズ検出結果及び前記第２ノイズ検出結果のいずれのノイズ検出結果を優先するかが予め定められており、かつ前記第１ノイズ検出結果と前記第２ノイズ検出結果とが異なる場合、前記第１ノイズ検出結果及び前記第２ノイズ検出結果のうち、優先することが予め定められたノイズ検出結果を用いて前記第１放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作及び前記第２放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作を継続するか否かを特定する、
    請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  9. 優先することが予め定められたノイズ検出結果は、前記第１ノイズ検出結果である、
    請求項８に記載の放射線画像撮影システム。
  10. 前記第１ノイズ検出結果及び前記第２ノイズ検出結果のいずれのノイズ検出結果を優先するかをユーザが設定するためのノイズ検出結果設定部をさらに備えた、
    請求項８に記載の放射線画像撮影システム。
  11. 前記特定部は、前記第１ノイズ検出結果及び前記第２ノイズ検出結果の少なくとも一方が、ノイズを検出したことを示す場合、
    前記第１放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作及び前記第２放射線検出器の前記複数の画素における電荷の蓄積動作を中断することを特定する、
    請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  12. 前記特定部は、予め定められた放射線の照射に関するタイミングの特定として放射線の照射開始のタイミングを特定する、
    請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  13. 前記放射線画像撮影装置が、前記特定部をさらに備えた、
    請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  14. 前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々の前記複数の画素は、前記光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、
    前記第１放射線検出器の発光層と、前記第２放射線検出器の発光層とは、発光層の組成が異なる
    請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  15. 前記第１放射線検出器の発光層は、ＣｓＩを含んで構成され、
    前記第２放射線検出器の発光層は、ＧＯＳを含んで構成されている
    請求項１４に記載の放射線画像撮影システム。
  16. 前記第１放射線検出器により撮影された第１放射線画像及び前記第２放射線検出器により撮影された第２放射線画像を用いて骨塩定量及び骨密度の少なくとも一方を導出する導出部をさらに備えた、
    請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  17. 前記第１制御部、前記第２制御部、及び前記特定部は、各々異なる基板に形成されている、
    請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
  18. 照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第１放射線検出器と、前記第１放射線検出器の前記放射線が透過されて出射される側に配置され、かつ照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第２放射線検出器と、前記前記第１放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、前記電荷が増加するほど大きくなる第１電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第１検出結果を出力する第１制御部と、前記第２放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、前記電荷が増加するほど大きくなる第２電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第２検出結果を出力する第２制御部と、を備えた放射線画像撮影装置による放射線画像撮影方法であって、
    前記第１検出結果及び前記第２検出結果のいずれか一方の検出結果を用いて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定する、
    処理を含む放射線画像撮影方法。
  19. 照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第１放射線検出器と、前記第１放射線検出器の前記放射線が透過されて出射される側に配置され、かつ照射された放射線の線量の増加で、発生する電荷が増加する変換素子を含んで構成される複数の画素が２次元状に配置される第２放射線検出器と、前記前記第１放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、前記電荷が増加するほど大きくなる第１電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第１検出結果を出力する第１制御部と、前記第２放射線検出器の画素で発生する電荷が変換された電気信号であって、前記電荷が増加するほど大きくなる第２電気信号を用いて予め定められた放射線の照射に関するタイミングを検出して第２検出結果を出力する第２制御部と、を備えた放射線画像撮影装置を制御するコンピュータに実行させる放射線画像撮影プログラムであって、
    前記第１検出結果及び前記第２検出結果のいずれか一方の検出結果を用いて、予め定められた放射線の照射に関するタイミングを特定する、
    処理を含む放射線画像撮影プログラム。
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