JP7331034B2 - 放射線撮像装置、放射線撮像システム、及び、放射線撮像装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮像装置、放射線撮像システム、及び、放射線撮像装置の制御方法に関する。

Ｘ線などの放射線を検出するセンサパネルを用いた放射線撮像装置は、産業や医療などの分野で用いられている。近年、放射線撮像装置の多機能化が検討されている。その一つとして、放射線の照射をモニタする機能を内蔵する放射線撮像装置が検討されている。放射線撮像装置は、この機能によって、例えば、放射線源からの放射線の照射が開始されたタイミングの検知、放射線の照射が停止されるべきタイミングの検知、放射線の照射量または積算照射量の検知が可能となる。放射線撮像装置は、被検者を透過した放射線の積算照射量を検知し、検知した積算照射量が適正量に達した時点で放射線源による放射線の照射を停止することで、自動露出制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）が可能となる。この機能を実現するために、放射線画像を撮影するための画素とは別に、照射された線量を検出するための線量検出画素を放射線撮像装置に内蔵したものが知られている。

ところで、放射線撮影では、放射線が被写体を透過する際に散乱線が発生する。この散乱線を除去するために、薄板状のグリッドが用いられることが多い。このグリッドは、被写体と放射線撮像装置との間、好ましくは放射線撮像装置の直前に配置される。グリッドは、例えば、画素の列方向に延びる短冊状の放射線透過層と放射線吸収層とが、画素の行方向に沿って交互に繰り返して配置された縞構造をしている。

グリッドと線量検出画素の相対位置がずれた場合には、線量検出画素と放射線吸収層との重なりが変わり得る。そのため、グリッドと線量検出画素の相対位置がずれた場合には、照射された線量を検出するための信号が大きく変動し、検出される照射線量の精度に大きな影響を与え得る。

特許文献１では、グリッドの縞構造の繰り返しパターンのピッチとグリッドのピッチ方向の線量検出画素のピッチの関係が所望の関係に規定された放射線撮像装置が開示されている。特許文献１では、当該放射線撮像装置によりグリッドとの位置関係がずれた場合でも、線量検出画素の出力の変動を抑え得る旨が開示されている。

特開２０１４－０３９７９２号公報

しかしながら、特許文献１の放射線撮像装置では、使用できるグリッドのピッチが限定されてしまう。それにより、当該放射線撮像装置に選択可能なグリッドの自由度、または、当該グリッドが設置された放射線撮像システムに選択可能な放射線撮像装置の自由度、が制限されてしまう。

そこで本発明は、照射された線量を検出するための線量検出画素が内蔵された放射線撮像装置を用いた場合であっても、グリッドとの選択性の自由度と検出される照射線量の精度を確保し得る放射線撮像システムを提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線源から照射された放射線を用いて撮像を行い放射線画像データを取得するための複数の画素が行列状に配列された撮像領域に、前記放射線の線量を検出するための複数の検出画素が行方向に配列された検出画素群を含む画素アレイと、前記撮像の制御を行う制御部であって前記検出画素群からの信号を用いて前記撮像の制御を行う所定の制御モードで動作可能な制御部と、を有し、第１方向に沿って延びる短冊状の放射線透過層と放射線吸収層とが前記第１方向と直交する第２方向に交互に繰り返して配置された縞構造を有するグリッドが前記撮像領域の前記放射線の入射側に配置されて使用され得る放射線撮像装置であって、前記制御部は、前記検出画素群からの信号を用いて前記撮像の制御を行うモードを実行することが可能であり、前記行方向と前記第１方向の角度に関する情報に基づいて、前記所定の制御モードによる前記撮像の制御を許容するか否かの判定を行うことを特徴とする。

本発明によれば、照射された線量を検出するための線量検出画素が内蔵された放射線撮像装置を用いた場合であっても、グリッドとの選択性の自由度と検出される照射線量の精度を確保し得る。

放射線撮像システムの構成例を示す概略図である。 放射線撮像装置の構成例を示す概略図である。 関心領域の配置の一例を示す概略図である。 立位スタンドへのグリッド及び放射線撮像装置の設置を示す概略図である。 制御部の構成例を示す概略図である。 判定方法を含む制御方法の例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。

図１は、本発明の実施形態による放射線撮像システム１０の構成例を示す図である。放射線撮像システム１０は、撮影部１と、制御部２とを有する。撮影部１は、放射線照射と放射線撮影を行う。

撮影部１は、放射線撮像装置１００、立位スタンド１０２、通信ケーブル１０７、アクセスポイント（ＡＰ）１２０、通信制御装置１２３、放射線制御装置１２４、放射線源１２５、通信ケーブル１２６、および通信ケーブル１２７を含む。

制御部２は、制御装置１１０、放射線照射スイッチ１１１、入力装置１１３、表示装置１１４、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１５、および通信ケーブル１１６を含む。

放射線撮像装置１００は、バッテリ等で構成される電源部１０１、有線通信部１０３、無線通信部１０４、および、立位スタンド１０２への装着検出部１０５を含む。放射線撮像装置１００は、被検者１０６を透過した放射線を検出して、放射線画像データを生成することにより、被検者１０６に対する放射線撮像を行う。

有線通信部１０３は、例えば所定の取り決めを持つ通信規格、またはイーサネットなどの規格を用いたケーブル接続により、情報の通信を行う。無線通信部１０４は、例えばアンテナと通信用ＩＣなどを備える回路基板を有し、その回路基板は、アンテナを介して無線ＬＡＮに基づいたプロトコルの無線通信処理を行う。なお、無線通信部１０４における無線通信の周波数帯、規格および方式は、限定されず、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの近接無線やＵＷＢなどの方式を使用してもよい。また、無線通信部１０４は、複数の無線通信の方式を有し、適宜選択して通信を行ってもよい。

装着検出部１０５は、例えばリミットスイッチなどを用いた接触式の検出素子、誘導形や静電容量形、磁気の近接センサなどの検出素子、あるいは、装着時に電気的に検出する信号を設けるなどで実現可能である。装着検出部１０５は、放射線撮像装置１００が立位スタンド１０２に装着されたことを検出する。

立位スタンド１０２は、放射線撮像装置１００を装着して、立位での放射線画像の撮像が可能な架台である。放射線撮像装置１００は、立位スタンド１０２に対して着脱可能であり、装着した状態および取り外した状態のどちらでも撮像可能である。

通信ケーブル１０７は、放射線撮像装置１００と通信制御装置１２３を接続するためのケーブルである。アクセスポイント１２０は、放射線撮像装置１００と無線通信を行う。例えば、アクセスポイント１２０は、放射線撮像装置１００を立位スタンド１０２から取り出して使用する際に放射線撮像装置１００と制御装置１１０と放射線制御装置１２４との通信を中継するために用いられる。なお、放射線撮像装置１００または通信制御装置１２３がアクセスポイントを有してもよい。その場合、放射線撮像装置１００と制御装置１１０と放射線制御装置１２４は、アクセスポイント１２０を介することなく、放射線撮像装置１００または通信制御装置１２３のアクセスポイントを介して、通信を行ってもよい。通信制御装置１２３は、アクセスポイント１２０、放射線制御装置１２４、および制御装置１１０がそれぞれ通信できるように制御する。

放射線制御装置１２４は、所定の照射条件に基づいて放射線を照射するように放射線源１２５を制御する。放射線源１２５は、放射線制御装置１２４の制御に従って、被検者１０６に放射線を照射する照射部である。

通信ケーブル１２６は、アクセスポイント１２０と通信制御装置１２３を接続するためのケーブルである。通信ケーブル１２７は、放射線制御装置１２４と通信制御装置１２３を接続するためのケーブルである。

制御装置１１０は、通信制御装置１２３を介して、放射線制御装置１２４および放射線撮像装置１００と通信し、放射線撮像システム１０を統括制御する。

放射線照射スイッチ１１１は、操作者１１２の操作により、放射線照射のタイミングを入力する。入力装置１１３は、操作者１１２からの指示の入力を行う装置であり、キーボートやタッチパネル等の種々の入力デバイスを有する。表示装置１１４は、画像処理された放射線画像データやＧＵＩの表示を行う装置であり、ディスプレイなどを有する。ＬＡＮ１１５は、院内の基幹ネットワークである。通信ケーブル１１６は、制御装置１１０と通信制御装置１２３を接続するためのケーブルである。

図２は、図１の放射線撮像装置１００の構成例を示す図である。放射線撮像装置１００は、電源部１０１、有線通信部１０３、無線通信部１０４、および装着検知部１０５に加えて、画素アレイ１１０、駆動回路２２１、読出回路２２２、信号処理部２２４、制御部２２５、電源回路２２７、を含む。

画素アレイ１１０は、照射された放射線に応じた撮像が行われることにより放射線画像データを取得するために行列状に配列された複数の画素を有し、照射された放射線を検出する。以下の説明では、画素アレイ１１０における複数の画素が配置された領域を撮像領域という。複数の画素は、複数の検出画素１１１と、複数の補正用画素１２１を有し、それぞれ、放射線を電気信号に変換する。検出画素１１１は、放射線画像の生成または放射線量の線量検出のための画素である。補正用画素１２１は、暗電流成分やクロストーク成分を抽出するための画素である。

複数の検出画素１１１の各々は、変換素子１１２と、スイッチ１１３とを有する。変換素子１１２は、放射線を電気信号に変換する。スイッチ１１３は、列信号線１１６と変換素子１１２とを接続するためのスイッチである。変換素子１１２は、放射線を光に変換するシンチレータと、光を電気信号に変換する光電変換素子とを有し、放射線を電気信号に変換する。シンチレータは、撮像領域を覆うようにシート状に形成され、複数の画素によって共有される。なお、変換素子１１２は、放射線を直接、電気信号に変換する変換素子を有し、放射線を電気信号に変換してもよい。スイッチ１１３は、例えば、非晶質シリコンまたは多結晶シリコン（好ましくは多結晶シリコン）などの半導体で活性領域が構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられ得る。

複数の補正用画素１２１の各々は、変換素子１２２と、スイッチ１２３とを有する。変換素子１２２は、変換素子１１２と同様の構成を有し、放射線を電気信号に変換する。スイッチ１２３は、スイッチ１１３と同様の構成を有し、列信号線１１６と変換素子１２２とを接続するためのスイッチである。補正用画素１２１は、検出画素１１１と同様の構成を有する。ただし、検出画素１１１は、補正用画素１２１に対して、放射線を検出するための領域が広い。補正用画素１２１は、例えば、放射線を直接、電気信号に変換する直接型の変換素子１２２を有する場合、放射線を遮る遮蔽部材として、例えば鉛などの重金属を用いた遮蔽部材が補正用画素１２１の変換素子１２２の上に設けられる。補正用画素１２１は、シンチレータを用いて放射線を光に変換し、この光を電気信号に変換する間接型の変換素子１２２を有する場合、光を遮る遮蔽部材として例えばアルミニウムの遮蔽膜などが補正用画素１２１の変換素子とシンチレータとの間に設けられる。補正用画素１２１は、変換素子１２２が直接型でも間接型でも、遮蔽部材が、撮像領域に対する平面視において、補正用画素１２１の変換素子１２２の少なくとも一部と重なる領域に配される。補正用画素１２１は、放射線が遮蔽され、暗電流成分またはクロストーク成分を検出する。検出画素１１１は、放射線に基づく放射線の線量情報または放射線画像を出力する。信号処理部２２４は、検出画素１１１が出力する放射線情報または放射線画像から、補正用画素１２１が出力する暗電流成分またはクロストーク成分を減算することにより、正確な放射線の線量情報または放射線画像を生成することができる。

図３は、放射線撮像装置１００における複数の関心領域（ＲＯＩ）Ａ～Ｅの配置の一例を示す図である。画素アレイ１１０は、関心領域Ａ～Ｅでは、検出画素１１１および補正用画素１２１を有し、関心領域Ａ～Ｅ以外の領域では、検出画素１１１を有する。

放射線撮像装置１００は、複数の列信号線１１６および複数の駆動線１１４を有する。複数の列信号線１１６は、それぞれ、撮像領域における各列の画素に共通に接続される。複数の駆動線１１４は、それぞれ、撮像領域における各行の画素に共通に接続される。駆動回路２２１は、複数の駆動線１１４を介して、行単位で、複数の画素に電圧Ｖｇ１～Ｖｇｎを供給する。ここで、駆動線１１４に共通に接続される各行の画素が配列される方向を行方向、列信号線１１６に共通に接続される各列の画素が配列される方向を列方向とする。これにより、駆動回路２２１は画素アレイ１１０の複数の画素を行単位に駆動する。

変換素子１１２の第１の電極は、スイッチ１１３の第１の主電極に接続される。変換素子１１２の第２の電極は、バイアス線１１５に接続される。１つのバイアス線１１５は、列方向に延びていて、列方向に配列された複数の変換素子１１２の第２の電極に共通に接続される。スイッチ１１３の第２の主電極は、列信号線１１６に接続される。

変換素子１２２の第１の電極は、スイッチ１２３の第１の主電極に接続される。変換素子１２２の第２の電極は、バイアス線１１５に接続される。１つのバイアス線１１５は、列方向に配列された複数の変換素子１２２の第２の電極に共通に接続される。スイッチ１２３の第２の主電極は、列信号線１１６に接続される。

電源回路２２７は、バイアス線１１５にバイアス電圧Ｖｓを供給する。電源部１０１は、バッテリとＤＣ－ＤＣコンバータ等を有する。電源部１０１は、電源回路２２７を含み、アナログ回路用の電源電圧と駆動制御や通信等を行うデジタル回路用の電源電圧を生成する。

各列のスイッチ１１３および１２３の第２の主電極は、それぞれ、各列の列信号線１１６に接続される。各行のスイッチ１１３およびスイッチ１２３の制御電極は、それぞれ、各列の駆動線１１４に接続される。複数の列信号線１１６は、読出回路２２２に接続される。

読出回路２２２は、複数の増幅部１３２と、マルチプレクサ１３４と、アナログデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器）１３６とを有する。複数の列信号線１１６は、それぞれ、複数の増幅部１３２に接続される。１つの列信号線１１６は、１つの増幅部１３２に接続される。増幅部１３２は、例えば、差動増幅器を有し、列信号線１１６の信号を増幅する。マルチプレクサ１３４は、複数の増幅部１３２を所定の順番で選択し、選択した増幅部１３２からの信号をＡＤ変換器１３６に供給する。ＡＤ変換器１３６は、供給された信号をアナログからデジタルに変換して出力する。

信号処理部２２４は、ＡＤ変換器１３６の出力信号に基づいて、放射線撮像装置１００に照射された放射線の線量情報または放射線画像を出力する。具体的には、信号処理部２２４は、検出画素１１１により生成された放射線の線量情報または放射線画像から、補正用画素１２１により生成された暗電流成分またはクロストーク成分を減算する。

制御部２２５は、信号処理部２２４からの情報を基に、放射線の照射検知、放射線の照射量および積算照射量の演算等を行う。制御部２２５は、信号処理部２２４からの情報や図１の制御装置１１０からの制御コマンドに基づいて、駆動回路２２１および読出回路２２２等を制御する。すなわち、制御部２２５は、信号処理部２２４によって検出画素１１１の群からの信号を用いて生成される放射線の線量情報を用いて放射線撮像装置１００による撮像を制御する線量制御モードを実行することが可能である。また、撮像装置２２５は、有線通信部１０３または無線通信部１０４を介して、信号処理部２２４からの情報を制御装置１１０に送信する。

放射線撮像装置１００は、更に角度検出部２２６を備える。角度検出部２２６は、水平方向に対する放射線撮像装置１００の行方向の角度を検出するためのものであり、加速度センサー等の慣性センサーが用いられ得る。図４に示すように、立位スタンド１０２にグリッド３０１が載置され得る。グリッド３０１は、放射線撮像装置１００の放射線の入射側に位置するように立位スタンド１０２に設置され得る。グリッド３０１は、垂直方向（第１方向）に延びる短冊状の放射線透過層と放射線吸収層とが、垂直方向と直交する水平方向（第２方向）に沿って交互に繰り返して配置された縞構造を有する。一方で、線量情報を生成するために同時に駆動される検出画素１１１の群である検出画素群３０２が配列する方向は、放射線撮像装置１００の行方向である。グリッド３０１の縞方向と検出画素群３０２の配列方向とが図４に示すように略直交する関係であれば、グリッドのずれに対しても線量情報の検知精度が担保され得る。

しかしながら、例えば可搬型で無線通信可能な放射線撮像装置１００が略正方形の矩形の照射面を有して立位スタンド１２０に対して回転しても装着され得る場合を鑑みる。このような場合に、グリッド３０１の縞が延びる第１方向と検出画素１１１の群３０２の配列方向とが略平行となる場合が生じ得る。そのような場合、グリッドのずれに対して線量情報の検知精度が担保できない場合が生じ得る。

そこで、制御部２２５は、検出画素群３０２が配列する方向である行方向とグリッド３０１の縞方向である第１方向の角度に関する情報に基づいて、線量制御モードを実行することが可能か否かの判定を行う。具体的には、制御部２２５は、角度に関する情報として、角度検出部２２６からの行方向の水平方向に対する角度θを用いて、線量制御モードを実行することが可能か否かの判定を行う。この角度θが、行方向と第１方向とが略直交とみなせる角度であった場合には、制御部は２２５は線量制御モードを実行することが可能であると判定し得る。一方で、この角度θが、行方向と第１方向とが略直交とみなせる角度でなかった場合には、制御部は２２５は線量制御モードを実行することが可能ではないと判定し得る。制御部は２２５は、線量制御モードを実行している時に線量制御モードを実行することが可能ではないと判定した場合には、放射線照射スイッチ１１１が押下されても放射線撮像装置１００による撮像の制御を行わない。一方で、制御部は２２５は、線量制御モードを実行している時に線量制御モードを実行することが可能と判定した場合には、線量情報に基づいて放射線撮像装置１００による撮像を制御する。このような制御は、立位スタンド１２０に放射線撮像装置１００が装着された際に、グリッドのずれに対して線量情報の検知精度が担保できる方向でのみ線量制御モードを実行することが可能となる。それにより、グリッドとの選択性の自由度と検出される照射線量の精度を確保し得る。

角度検出部２２６として加速度センサーを用いた場合の例について説明する。加速度センサーのセンサー軸方向を、放射線撮像装置１００の放射線入射面に直交する方向をＺ軸に、放射線撮像装置１００の列方向をＸ軸に、行方向をＹ軸に、それぞれあわせて設定する。そのように設定された角度検知部２２６からの信号に基づいて、行方向の水平方向に対する角度θが算出され得る。

図５は、図２の制御部２２５の構成例を示す図である。制御部２２５は、駆動制御部４００、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、放射線制御部４０３、画像データ制御部４０４、通信切り換え部４０５、および判定部４０６を含み得る。

駆動制御部４００は、図２の信号処理部２２４からの情報や図１の制御装置１１０からコマンドに基づいて、図２の駆動回路２２１および読出回路２２２を制御する。ＣＰＵ４０１は、メモリ４０２に格納されたプログラムや各種のデータを用いて、放射線撮像装置１００の全体の制御を行う。メモリ４０２は、例えば、ＣＰＵ４０１が実行するためのプログラムや各種のデータを保存する。各種のデータは、ＣＰＵ４０１の処理により得られた各種のデータと、放射線画像データを含む。

放射線制御部４０３は、図２の信号処理部２２４からの情報や駆動制御部４００からの情報に基づき、図１の放射線制御装置１２４との通信を制御する。放射線制御部４０３と放射線制御装置１２４は、放射線制御装置１２４の制御に関する情報（例えば、放射線の照射開始、停止の通知、放射線の照射量、および積算照射量等）の通信を行う。

画像データ制御部４０４は、図２の信号処理部２２４からの画像データをメモリ４０２に保存する。

通信切り換え部４０５は、通信ケーブル１０７が放射線撮像装置１００に接続された場合に、有線通信部１０３による通信を有効にし、通信ケーブル１０７が放射線撮像装置１００から外された場合に、無線通信部１０４による通信を有効にする。

判定部４０６は、検出画素群３０２が配列する方向である行方向とグリッド３０１の縞方向である第１方向の角度に関する情報に基づいて、線量制御モードを実行することが可能か否かの判定を行う。具体的には、判定部４０６は、角度に関する情報として、角度検出部２２６からの行方向の水平方向に対する角度θを用いて、線量制御モードを実行することが可能か否かの判定を行う。この角度θが、行方向と第１方向とが略直交とみなせる角度であった場合には、判定部４０６は線量制御モードを実行することが可能であると判定し得る。一方で、この角度θが、行方向と第１方向とが略直交とみなせる角度でなかった場合には、判定部４０６は線量制御モードを実行することが可能ではないと判定し得る。

次に、自動露出制御（ＡＥＣ）撮影時の放射線撮像システム１０の動作について説明する。なお、自動露出制御（ＡＥＣ）撮影時にあっては、放射線撮像装置１００は線量制御モードが実行されている。操作者１１２は、入力装置１１３を用いて、制御装置１１０に対して、被検者１０６のＩＤ、名前、および生年月日等の被検者情報と、被検者１０６の撮影部位等の撮影情報を設定する。

操作者１１２は、入力装置１１３を用いて、制御装置１１０に対して、線量、最大照射時間、管電流、管電圧、関心領域、および部位情報などを入力する。制御装置１１０は、入力された放射線の照射条件、関心領域、および部位情報などを、放射線撮像装置１００および放射線制御装置１２４へ送信する。

撮像準備が完了すると、操作者１１２は、放射線照射スイッチ１１１を押下する。放射線照射スイッチ１１１が押下されると、放射線源１２５は、放射線制御装置１２４の制御により、被検者１０６に向けて放射線を照射する。その際、放射線撮像装置１００は、放射線制御装置１２４と通信を行い、放射線照射開始の制御を行う。被検者１０６に照射された放射線は、被検者１０６を透過して放射線撮像装置１００に入射する。放射線撮像装置１００は、指定された関心領域毎に指定された駆動線１０４を、駆動回路２２１によって駆動する。指定された駆動線１０４に対応する複数の検出画素１０１は、線量（放射線量）を検出し、線量情報を出力する。撮像装置制御部２２５は、検出画素１０１が所定の期間に検出された線量の積算値である積算照射量を演算する。撮像装置制御部２２５は、信号処理部２２４からの積算照射量と操作者１１２が入力した部位情報や撮影条件等から適正線量の目標値を算出し、放射線照射停止タイミングを決定する。放射線撮像装置１００は、積算照射量が目標値に達した場合に、通信ケーブル１０７、通信制御装置１２３、および通信ケーブル１２７を介して、放射線制御装置１２４に放射線照射停止信号を送信する。放射線制御装置１２４は、受信した放射線照射停止信号に基づき、放射線源１２５の放射線の照射を停止させる。 放射線照射停止後、検出画素１０１は、放射線を電気信号に変換し、制御部２２５は、放射線照射停止信号に応じて駆動回路２２１によって画素アレイ１１０を駆動する。駆動された画素アレイ１１０からの信号に基づいて、読出回路２２２は放射線画像信号を生成する。ＡＤ変換器１３６は、アナログの放射線画像信号をデジタルの放射線画像データに変換する。信号処理部２２４は、放射線画像データから暗電流成分またはクロストーク成分を減算し、補正された放射線画像データを生成する。制御部２２５は、生成されたデジタル放射線画像データを、通信ケーブル１０７、通信制御装置１２３、および通信ケーブル１２７を介して、制御装置１１０に送信する。

制御装置１１０は、受信した放射線画像データを画像処理する。制御装置１１０は、画像処理した放射線画像データに基づく放射線画像を表示装置１１４に表示する。制御装置１１０は、画像処理装置および表示制御装置としても機能する。

なお、ここでは、検出画素群３０２からの信号の積算値と閾値である目標値との比較の結果に基づいて撮像の制御を行う例を説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。制御部２２４が検出画素群３０２からの信号の積算値に関する情報を放射線制御装置１２４へ送信し、当該情報に基づいて放射線制御装置１２４が放射線源１２５による放射線照射停止タイミングを決定してもよい。そして、制御部２２４が検出画素群３０２からの信号の積算値に基づいて撮像の制御を行ってもよい。

図６は、放射線撮像システム１０の制御方法を示すフローチャートであり、当該フローチャートを用いて線量制御モードが実行可能か否かを判定する判定方法を説明する。

ステップＳ５０１において、操作者１１２は、入力装置１１３を用いて、制御装置１１０に対して、線量、最大照射時間、管電流、管電圧、関心領域、および部位情報などを入力する。制御装置１１０は、入力された放射線の照射条件、関心領域、および部位情報などを、放射線撮像装置１００および放射線制御装置１２４へ送信する。制御部２２４は、線量制御モードにて撮像が実行できるよう、放射線撮像装置１００の撮像準備を開始する。撮像準備が完了すると、制御部２２４は、撮像準備が完了した旨の信号を制御装置１１０及び放射線制御装置１２４へ送信し、操作者１１２は、放射線照射スイッチ１１１を押下する。

ステップＳ５０２において、制御部２２４の判定部４０６は、線量制御モードが実行可能か否かを判定する。判定部４０６による判定は、撮像準備が完了した旨の信号をトリガとして開始しても良く、放射線照射スイッチ１１１が押下された旨の信号の受信をトリガとしても良い。判定部４０６は、角度に関する情報として、角度検出部２２６からの行方向の水平方向に対する角度θを用いて判定を行う。角度θが、行方向と第１方向とが略直交とみなせる角度であった場合には、判定部４０６は線量制御モードを実行することが可能である（「ＹＥＳ」）と判定し、ステップＳ５０３へ遷移する。一方で、角度θが、行方向と第１方向とが略直交とみなせる角度でなかった場合には、判定部４０６は線量制御モードを実行することが可能ではない（「Ｎｏ」）と判定し、ステップＳ５０４へ遷移する。当該判定に際して、角度θの絶対値｜θ｜が、｜θ｜≦４５°又は１３５°≦｜θ｜≦２２５°の場合に、略直交とみなせる角度として判定部４０６が判定することが可能である。そのようにすると、誤差や放射線撮像装置１００の多少の動きも吸収して判定することが可能となる。

ステップＳ５０２において、判定部４０６が線量制御モードを実行することが可能である（「ＹＥＳ」）と判定した場合、ステップＳ５０３に遷移し、制御部２２４は、線量制御モードにて放射線撮像装置１００を用いた撮像を実行する。一方、ステップＳ５０２において、判定部４０６が線量制御モードを実行することが可能ではない（「Ｎｏ」）と判定した場合、ステップＳ５０４に遷移し、制御部２２４は、線量制御モードによる放射線撮像装置１００を用いた撮像を中止する。制御部２２４は、撮像を中止した旨の信号を制御装置１１０及び放射線制御装置１２４へ送信する。

ステップＳ５０５において、制御装置１００は、表示装置１１４にエラー通知として、線量制御モードを実行することが可能ではない旨の通知を表示する。また、放射線制御装置１２４は、撮像を中止した旨の信号に応じて、放射線照射スイッチ１１１が押下されても放射線を出射しないように、放射線源を制御する。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ 放射線撮像装置
１１０ 画素アレイ
１１１ 検出画素
２２５ 制御部
３０１ グリッド
３０２ 検出画素群

Claims (14)

1. 放射線源から照射された放射線を用いて撮像を行い放射線画像データを取得するための複数の画素が行列状に配列された撮像領域に、前記放射線の線量を検出するための複数の検出画素が行方向に配列された検出画素群を含む画素アレイと、
   前記撮像の制御を行う制御部であって前記検出画素群からの信号を用いて前記撮像の制御を行う所定の制御モードで動作可能な制御部と、
   を有し、第１方向に沿って延びる短冊状の放射線透過層と放射線吸収層とが前記第１方向と直交する第２方向に交互に繰り返して配置された縞構造を有するグリッドが、前記撮像領域の前記放射線の入射側に配置されて使用され得る放射線撮像装置であって、
   前記行方向と前記第１方向の角度に関する情報に基づいて、前記所定の制御モードによる前記撮像の制御を許容するか否かの判定を行うことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記所定の制御モードで動作する前記制御部は、前記判定により前記所定の制御モードによる前記撮像の制御が許容しないと判定された場合、前記撮像を中止することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記所定の制御モードで動作する前記制御部は、前記判定により前記所定の制御モードによる前記撮像の制御が許容すると判定された場合、前記撮像を開始することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記所定の制御モードを動作する前記制御部は、前記判定により前記所定の制御モードによる前記撮像の制御が許容されないと判定した場合、前記放射線を出射することを前記放射線源に指示するスイッチから前記放射線を出射することを指示する信号を受けても前記撮像の制御を行わないことを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線撮像装置。
5. 前記行方向の水平方向に対する角度を検出する角度検出部を更に有し、
   前記制御部は、前記判定をおこなう判定部を含み、
   前記判定部は、前記情報として前記水平方向に対する前記行方向の角度を用いて、前記判定を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
6. 前記判定部は、前記行方向の水平方向に対する角度が、前記行方向と前記第１方向とが略直交するとみなせる角度であった場合に前記所定の制御モードによる前記撮像の制御を許容すると判定することを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
7. 前記判定部は、前記行方向の水平方向に対する角度をθとすると、｜θ｜≦４５°又は１３５°≦｜θ｜≦２２５°の場合に前記行方向と前記第１方向とが略直交するとみなせる角度であるとして前記所定の制御モードよる前記撮像の制御を許容すると判定することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記画素アレイを駆動する駆動回路を更に有し、
   前記制御部は、前記駆動回路を制御し、
   前記駆動回路は、前記複数の画素を行単位に駆動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
9. 前記所定の制御モードで動作する前記制御部は、前記判定により前記所定の制御モードによる前記撮像の制御を許容すると判定された場合、前記検出画素群からの信号の積算値に基づいて前記撮像の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
10. 前記所定の制御モードで動作する前記制御部は、前記判定により前記所定の制御モードによる前記撮像の制御を許容すると判定された場合、前記検出画素群からの信号の積算値と閾値との比較の結果に基づいて前記撮像の制御を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
11. 請求項９に記載の前記放射線撮像装置と、
    前記放射線源を制御する放射線制御装置と、
    を有する放射線撮像システムであって、
    前記放射線制御装置は、前記検出画素群からの信号の積算値に基づいて前記放射線源を制御することを特徴とする放射線撮像システム。
12. 請求項１０に記載の前記放射線撮像装置と、
    前記放射線源を制御する放射線制御装置と、
    を有する放射線撮像システムであって、
    前記放射線制御装置は、前記検出画素群からの信号の積算値と閾値との比較の結果に基づいて前記放射線源を制御することを特徴とする放射線撮像システム。
13. 前記放射線撮像装置が装着される立位スタンドを更に有し、
    前記立位スタンドは、前記第１方向が垂直方向と平行になるように前記グリッドが前記放射線撮像装置の前記放射線の入射側に配置されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の放射線撮像システム。
14. 放射線源から照射された放射線を用いて撮像を行い放射線画像データを取得するための複数の画素が行列状に配列された撮像領域に、前記放射線の線量を検出するための複数の検出画素が行方向に配列された検出画素群を含む画素アレイを有し、第１方向に延びる短冊状の放射線透過層と放射線吸収層とが前記第１方向と直交する第２方向に沿って交互に繰り返して配置された縞構造を有するグリッドが前記撮像領域の前記放射線の入射側に配置されて使用され得る放射線撮像装置の制御方法であって前記検出画素群からの信号を用いて前記撮像の制御を行う所定の制御モードで動作可能な放射線撮像装置の制御方法において、
    前記行方向と前記第１方向の角度に関する情報に基づいて、前記所定の制御モードによる前記撮像の制御を許容するか否かの判定を行うことを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。

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