JP6668717B2 - 放射線撮影装置及び放射線撮影システム - Google Patents
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Description
また、放射線源から照射される放射線出力にゆらぎが発生した場合も、放射線照射期間と電荷蓄積期間との同期にずれが生じる場合がある。
放射線量に応じた電荷を蓄積する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
放射線源によりパルス照射され被写体を透過した放射線量に応じた電荷の前記放射線検出素子による蓄積及び前記蓄積された電荷の前記放射線検出素子からの読み出しを予め定められた同期タイミングにより制御して前記被写体の複数のフレーム画像を生成する制御部と、を備える可搬型の放射線撮影装置であって、
前記制御部は、前記複数の放射線検出素子の少なくとも一部から電荷を読み出して取得された前記放射線源により照射された放射線の波形を用いて、前記放射線源と前記検出部の同期タイミングのずれを調整する。
前記制御部は、一のフレーム画像の生成のために前記複数の放射線検出素子からの電荷の読み出しを行った後、前記複数の放射線検出素子の一部から電荷の再読み出しを行い、再読み出しされた放射線検出素子の電荷量に基づいて、前記放射線検出素子の電荷蓄積期間外に放射線が照射されたか否かを判断し、前記放射線検出素子の電荷蓄積期間外に放射線が照射されたと判断した場合は、次のフレーム画像の生成において前記電荷蓄積期間内に放射線が照射されるように前記電荷蓄積期間を調整する。
前記制御部は、前記再読み出しされた放射線検出素子の電荷量が所定の値以上である場合に、前記放射線検出素子の電荷蓄積期間外に放射線が照射されたと判断する。
前記制御部は、複数ラインの前記放射線検出素子から電荷の再読み出しを行い、前記再読み出しされたラインの電荷量が所定の値以上であって、先に再読み出しされたラインの電荷量より後から再読み出しされたラインの電荷量が多い場合、前記電荷蓄積期間に対して放射線照射期間が早まっていると判断し、次のフレーム画像の生成時の前記電荷蓄積期間を短縮する。
前記制御部は、複数ラインの前記放射線検出素子から電荷の再読み出しを行い、前記再読み出しされたラインの電荷量が所定の値以上であって、先に再読み出しされたラインの電荷量より後から再読み出しされたラインの電荷量が少ない場合、前記電荷蓄積期間に対して放射線照射期間が遅れていると判断し、次のフレーム画像の生成時の前記電荷蓄積期間を延長するか又は前記電荷蓄積期間の開始までに待ち時間を設ける。
パルス照射が可能な放射線源と、請求項1〜5の何れか一項に記載の放射線撮影装置と、を備える。
(放射線撮影システム100の構成)
まず、本発明に係る第1の実施形態の構成について説明する。
図1に、本実施形態における放射線撮影システム100の全体構成例を示す。
放射線撮影システム100は、例えば、移動が困難な患者の放射線撮影のための回診用のシステムであり、放射線制御装置1と、放射線源2と、FPD(Flat Panel Detector)カセッテ3と、を備えて構成されている。放射線制御装置1は、車輪を有し、移動可能な回診車として構成されている。
放射線制御装置1は、入力された放射線照射条件に基づいて放射線源2を制御して放射線を照射させる装置であり、図2に示すように、制御部101、操作部102、表示部103、記憶部104、駆動部105、無線通信部106、水晶発振子107等を備えて構成されている。
また、操作部102は、撮影実施者が放射線の曝射を指示するための曝射スイッチ102aを備える。曝射スイッチ102aは、2段階スイッチとなっている。
無線通信部106は、アンテナ108を備え、FPDカセッテ3等の外部機器と無線通信を行う。
水晶発振子107は、圧電効果により発振する素子であり、その発振数は制御部101のCPUに入力される。制御部101は、水晶発振子107から入力される発振数に基づいて、時刻を計時する。
次に、放射線撮影システム100における撮影動作について説明する。
まず、撮影実施者は、撮影準備を行う。例えば、放射線制御装置1において操作部102を介して放射線照射条件を入力(設定)する。放射線照射条件は、例えば、管電流、管電圧、フレームレート(1単位時間(1秒)当たりに撮影するフレーム画像数)、1撮影当たりの総撮影時間もしくは総撮影フレーム画像数、付加フィルター種、1フレーム画像当たりの放射線照射時間等である。また、撮影実施者は、被写体H、放射線源2、FPDカセッテ3のポジショニングを行う。
また、例えば、放射線照射期間が蓄積期間に対して早まる傾向にあることがわかっている場合は、制御部22は、次のフレーム画像のための蓄積期間を短縮する。まだ撮影されていない各フレーム画像に対する読み出し開始時刻は、放射線制御装置1から通知された時刻に対し、蓄積時間の短縮分だけ早める。
制御部22は、全てのフレーム画像に対する上述の蓄積及び読み出し処理を繰り返し実行し、被写体Hの動画像を構成する複数のフレーム画像を生成する。
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態における放射線撮影システムの構成は、第1の実施形態で説明した放射線撮影システム100と同様であるので説明を援用し、第2の実施形態の動作について説明する。
再読み出しされた複数ラインの電荷量が所定の閾値以上であると判断した場合、制御部22は、再読み出しされた複数ラインの電荷量に基づいて、放射線照射期間が蓄積期間に対して遅延しているのか早まっているのかを判断し、判断結果に基づいて、放射線照射期間と蓄積期間の同期の調整を行い、調整後、撮影シーケンスを継続する。
再読み出しされた複数ラインの電荷量のうち、先に読み出したラインより後に読み出したラインの電荷量が少ない場合、制御部22は、放射線照射期間が蓄積期間に対して遅れていると判断し、次のフレーム画像の生成ための蓄積期間を延長するか、又は次のフレーム画像の生成のための蓄積開始タイミングまでに待ち時間を設けて、放射線照射期間と蓄積期間の同期のずれを調整する。まだ撮影されていない各フレーム画像に対する読み出し開始時刻は、放射線制御装置1から通知された時刻に対し、蓄積時間の延長又は待ち時間の分だけ遅らせる。
制御部22は、全てのフレーム画像に対する蓄積及び読み出し処理を繰り返し実行し、被写体Hの動画像を構成する複数のフレーム画像を生成する。
従って、第2の実施形態においては、フレーム毎に放射線照射期間に対して蓄積期間が遅延しているのか早まっているのかを判断して同期ずれの調整を行うことができるので、同期のずれの方向が一定しないような場合であっても、放射線照射期間と蓄積期間の同期のずれによる画質劣化を抑制することが可能となる。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図6は、第3の実施形態におけるFPDカセッテ3Aの等価回路を示すブロック図である。図6に示すように、第3の実施形態におけるFPDカセッテ3Aは、第1の実施形態で説明したFPDカセッテ3の構成に加え、更に、FPDカセッテ3Aの筐体内部の温度を検出する温度センサー31と、温度センサー31から出力された電圧をデジタルの電圧値に変換して制御部22に出力するA/D変換器32と、を備えている。
水晶発振子25の振動の温度に対する周波数特性は25℃を頂点とした上に凸の二次曲線で表され、25℃からの温度の差が大きいほど周波数が低くなる。クロック調整テーブル231は、この水晶発振子25の周波数特性に基づいて、水晶発振子25の動作周波数が最高となる25℃を基準温度として、基準温度との差分温度と、その差分温度のときの1単位時間(例えば、1秒間)に対応する水晶発振子25の発振数とを対応付けたテーブルである。
図7は、制御部22の時刻の計測及び調整に係る情報の流れを示すブロック図である。
図7に示すように、水晶発振子25の発振数は、制御部22のCPU221内のタイマー222に入力される。タイマー222内のレジスターには、1単位時間(例えば、1秒間)に対応する水晶発振子25の発振数(カウント設定値222a)が設定されており、タイマー222は、設定された発振数をカウントする毎に、クロックをCPUコア223に出力する。CPUコア223は、タイマー222からのクロックに基づいて時刻を計測する。なお、施設導入時には、水晶発振子25の動作周波数が最高となる所定の温度(即ち、25℃)でクロックの校正が行われている。放射線制御装置1の時刻の計測及び校正についても同様である。
温度センサー34から取得した温度が基準温度と等しいと判断した場合(ステップS1;YES)、制御部22は、撮影を実行する(ステップS3)。
温度センサー31から取得した温度が基準温度と等しくないと判断した場合(ステップS1;NO)、制御部22は、クロック調整テーブル231から、取得した温度と基準温度との差分温度に応じた発振数を読み出し、読み出した値でタイマー222のカウント設定値222aを更新することで、タイマー222を調整する(ステップS2)。そして、調整後、撮影を実行する(ステップS3)。
また、FPDカセッテ3の制御部22は、再読み出しされたラインの電荷量が所定の値以上であって、先に再読み出しされたラインの電荷量より後から再読み出しされたラインの電荷量が少ない場合、電荷蓄積期間に対して放射線照射期間が遅れていると判断し、次のフレーム画像の生成時の電荷蓄積期間を延長するか又は電荷蓄積期間開始までに待ち時間を設ける。従って、電荷蓄積期間に対して放射線照射期間が遅れている場合に、それを検出して次のフレーム画像の生成時の電荷蓄積期間内に放射線が照射されるように調整することができる。
1 放射線制御装置
101 制御部
102 操作部
102a 曝射スイッチ
103 表示部
104 記憶部
105 駆動部
106 無線通信部
107 水晶発振子
108 アンテナ
2 放射線源
3 FPDカセッテ
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT
9 バイアス線
10 結線
14 バイアス電源
15 走査駆動部
16 読み出しIC
17 読み出し回路
18 増幅回路
19 相関二重サンプリング回路
20 A/D変換器
21 アナログマルチプレクサー
22 制御部
23 記憶部
24 内蔵電源
25 水晶発振子
29 アンテナ
30 無線通信部
Claims (6)
- 放射線量に応じた電荷を蓄積する複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
放射線源によりパルス照射され被写体を透過した放射線量に応じた電荷の前記放射線検出素子による蓄積及び前記蓄積された電荷の前記放射線検出素子からの読み出しを予め定められた同期タイミングにより制御して前記被写体の複数のフレーム画像を生成する制御部と、を備える可搬型の放射線撮影装置であって、
前記制御部は、前記複数の放射線検出素子の少なくとも一部から電荷を読み出して取得された前記放射線源により照射された放射線の波形を用いて、前記放射線源と前記検出部の同期タイミングのずれを調整する放射線撮影装置。 - 前記制御部は、一のフレーム画像の生成のために前記複数の放射線検出素子からの電荷の読み出しを行った後、前記複数の放射線検出素子の一部から電荷の再読み出しを行い、再読み出しされた放射線検出素子の電荷量に基づいて、前記放射線検出素子の電荷蓄積期間外に放射線が照射されたか否かを判断し、前記放射線検出素子の電荷蓄積期間外に放射線が照射されたと判断した場合は、次のフレーム画像の生成において前記電荷蓄積期間内に放射線が照射されるように前記電荷蓄積期間を調整する請求項1に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御部は、前記再読み出しされた放射線検出素子の電荷量が所定の値以上である場合に、前記放射線検出素子の電荷蓄積期間外に放射線が照射されたと判断する請求項2に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御部は、複数ラインの前記放射線検出素子から電荷の再読み出しを行い、前記再読み出しされたラインの電荷量が所定の値以上であって、先に再読み出しされたラインの電荷量より後から再読み出しされたラインの電荷量が多い場合、前記電荷蓄積期間に対して放射線照射期間が早まっていると判断し、次のフレーム画像の生成時の前記電荷蓄積期間を短縮する請求項2又は3に記載の放射線撮影装置。
- 前記制御部は、複数ラインの前記放射線検出素子から電荷の再読み出しを行い、前記再読み出しされたラインの電荷量が所定の値以上であって、先に再読み出しされたラインの電荷量より後から再読み出しされたラインの電荷量が少ない場合、前記電荷蓄積期間に対して放射線照射期間が遅れていると判断し、次のフレーム画像の生成時の前記電荷蓄積期間を延長するか又は前記電荷蓄積期間の開始までに待ち時間を設ける請求項2〜4の何れか一項に記載の放射線撮影装置。
- パルス照射が可能な放射線源と、請求項1〜5の何れか一項に記載の放射線撮影装置と、を備える放射線撮影システム。
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