JPWO2013125113A1 - 放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影制御プログラム - Google Patents

放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影制御プログラム Download PDF

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Abstract

照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素が配列された放射線検出器と、前記放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、予め定めた条件に応じて、前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する制御手段と、を備えた放射線画像撮影制御装置。

Description

本発明は、放射線画像撮影制御装置、放射線画像撮影システム、放射線画像撮影装置の制御方法、及び放射線画像撮影制御プログラムに関する。
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線量をデジタルデータ（電気信号）に変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器（「電子カセッテ」等という場合がある）が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線量により表わされる放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が実用化されている。
このような放射線検出器では、放射線量に対応する電荷を蓄積して読み出して信号処理を行うが、この信号処理を行う装置の一例として、例えば、特開２００９-２０７５７０号公報に記載の技術が提案されている。
特開２００９-２０７５７０号公報に記載の技術では、放射線検出パネルの個々の画素部から出力された信号電荷を積分回路部で積分して増幅部で増幅し、Ｓ／Ｈ部及びＭＵＸで並列直列変換し、増幅器で増幅してＡ／Ｄ変換部でデジタルデータへ変換する構成において、積分回路部、増幅部、Ｓ／Ｈ部、ＭＵＸ、増幅器にはバイアス電流を供給するバイアス電流供給部を接続し、バイアス電流制御部が、動作モードが高速モードであればＭＵＸ以降の各回路に供給するバイアス電流を増加させる一方、Ｓ／Ｈ部以前の各回路に供給するバイアス電流を減少させ、動作モードが低ノイズモードであればＳ／Ｈ部以前の各回路に供給するバイアス電流を増加させる一方、ＭＵＸ以降の各回路に供給するバイアス電流を減少させることが提案されている。これにより、発熱量を抑制しつつ、高速出力動作や低ノイズ動作を可能としている。
高速モード（高フレームレート）を実現しようとすると、サンプル間のリセット時間も要因として大きい。しかしながら、特開２００９-２０７５７０号公報の技術では、積分回路部のリセット時間の短縮になんら貢献しない。
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、撮影時間を短縮することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の放射線画像撮影制御装置は、照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素が配列された放射線検出器と、前記放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、予め定めた条件に応じて、前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する制御手段と、を備えている。
本発明の放射線画像撮影制御装置によれば、放射線検出器では、センサ部及びスイッチング素子を含んで構成された複数の画素が配列されており、照射された放射線に応じた電荷がセンサ部で発生され、当該電荷がスイッチング素子により読み出される。
増幅手段では、放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から読み出された電荷による電気信号が予め定めた増幅率で増幅される。
そして、制御手段では、予め定めた条件に応じて、リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御される。例えば、制御手段が、動画撮影の場合や、消費電力よりも撮影速度を優先する場合には、増幅手段へ供給するバイアス電流を増加させるように制御することにより、リセット手段によって電荷をリセットする時間を短縮することが可能となるので、リセット時間の短縮が可能となる。これによって、撮影時間が短縮可能となるので、被験者の放射線の照射量が低減され、被験者への負担を軽減することが可能となる。
なお、制御手段は、前記バイアス電流の変化に伴って、前記リセット手段によるリセット時間を更に変化させるように制御するようにしてもよいし、前記バイアス電流を増加させるように制御するようにしてもよいし、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させるように制御するようにしてもよいし、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させかつ前記リセット時間を短縮するように制御するようにしてもよい。
また、本発明の放射線画像撮影制御装置は、動画撮影時は有線通信を行うと共に、静止画撮影時は無線通信を行う通信手段を更に備え、前記制御手段が、前記通信手段の通信状況に応じて前記バイアス電流を変化させるように制御するようにしてもよい。
さらに、本発明は、上記いずれかの態様の放射線画像撮影制御装置と、被検体を介して前記放射線検出器に放射線を照射する放射線照射手段と、を備えた放射線画像撮影システムとしてもよい。
一方、本発明の放射線画像撮影装置の制御方法は、（ａ）照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された画素が複数配列された放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段における前記リセット手段によって撮影前に残存した電荷をリセットし、（ｂ）予め定めた条件に応じて、（ａ）における前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に前記増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する。
本発明の放射線画像撮影装置の制御方法によれば、（ａ）では、放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段におけるリセット手段によって撮影前にセンサ部で発生された電荷をリセットする。
また、（ｂ）では、予め定めた条件に応じて、（ａ）におけるリセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する。例えば、（ｂ）で、動画撮影の場合や、消費電力よりも撮影速度を優先する場合には、増幅手段へ供給するバイアス電流を増加させるように制御することにより、リセット手段によって電荷をリセットする時間を短縮することが可能となるので、リセット時間の短縮が可能となる。これによって、撮影時間が短縮可能となるので、被験者の放射線の照射量が低減され、被験者への負担を軽減することが可能となる。
なお、（ｂ）は、前記バイアス電流の変化に伴って、前記リセット手段によるリセット時間を更に変化させるように制御するようにしてもよいし、前記バイアス電流を増加させるように制御するようにしてもよいし、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させるように制御するようにしてもよいし、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させかつ前記リセット時間を短縮するように制御するようにしてもよいし、動画撮影時は有線通信を行うと共に、静止画撮影時は無線通信を行う通信手段の通信状況に応じて前記バイアス電流を変化させるように制御するようにしてもよい。
一方、本発明の放射線画像撮影制御プログラムは、（ａ）照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された画素が複数配列された放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段における前記リセット手段によって撮影前に残存した電荷をリセットし、（ｂ）予め定めた条件に応じて、（ａ）における前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に前記増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する、処理をコンピュータに実行させる。
本発明の放射線画像撮影制御プログラムによれば、（ａ）では、放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段におけるリセット手段によって撮影前にセンサ部で発生された電荷をリセットする。
また、（ｂ）では、予め定めた条件に応じて、（ａ）におけるリセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する。例えば、（ｂ）で、動画撮影の場合や、消費電力よりも撮影速度を優先する場合には、増幅手段へ供給するバイアス電流を増加させるように制御することにより、リセット手段によって電荷をリセットする時間を短縮することが可能となるので、リセット時間の短縮が可能となる。これによって、撮影時間が短縮可能となるので、被験者の放射線の照射量が低減され、被験者への負担を軽減することが可能となる。
なお、（ｂ）は、前記バイアス電流の変化に伴って、前記リセット手段によるリセット時間を更に変化させるように制御するようにしてもよいし、前記バイアス電流を増加させるように制御するようにしてもよいし、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させるように制御するようにしてもよいし、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させかつ前記リセット時間を短縮するように制御するようにしてもよいし、動画撮影時は有線通信を行うと共に、静止画撮影時は無線通信を行う通信手段の通信状況に応じて前記バイアス電流を変化させるように制御するようにしてもよい。
以上説明した如く本発明では、予め定めた条件に応じて、リセットを行う際に増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御することにより、リセット時間を短縮することが可能となるので、撮影時間を短縮して被験者への負担を軽減することが可能となる、という優れた効果を有する。
実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。 実施の形態に係る放射線検出器の４画素部分の概略構成を示す断面模式図である。 実施の形態に係る放射線検出器の画素部の電気的構成を示す図である。 実施の形態に係る放射線検出器の信号処理部の概略構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分に注目した等価回路を示す図である。 本発明の実施の形態に係る撮影システムの制御ブロック図である。 チャージアンプの電荷の読み出しに伴う出力波形を示す図である。 データ読み出し期間におけるリセットスイッチによるアンプリセット、サンプルホールド回路の基準サンプリング、サンプルホールド回路の信号サンプリング、及び薄膜トランジスタのゲートのオンオフタイミングを示す図である。 図８Ａの１ライン分のデータ読み出し期間を拡大した図である。 図８Ｂのアンプリセット時間を短縮した図である。 本発明の実施の形態に係る放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る階調信号取込処理ルーチンを示すフローチャートである。
図１は、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１０の概略構成図である。このＲＩＳ１０は、静止画に加え、動画を撮影することが可能である。なお、動画の定義は、静止画を高速に次々と表示して、動画として認知させることを言い、静止画を撮影し、電気信号に変換し、伝送して当該電気信号から静止画を再生する、というプロセスを高速に繰り返すものである。従って、前記「高速」の度合いによって、予め定められた時間内に同一領域（一部又は全部）を複数回撮影し、かつ連続的に再生する、「コマ送り」も動画に包含されるものとする。
ＲＩＳ１０は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部である。
ＲＩＳ１０は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１２、ＲＩＳサーバー１４、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された複数の放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）１６を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１８に各々接続されて構成されている。なお、病院内ネットワーク１８には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバーが接続されている。また、撮影システム１６は、単一、或いは３以上の設備であってもよく、図１では、撮影室毎に設置しているが、単一の撮影室に２台以上の撮影システム１６を配置してもよい。
端末装置１２は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約は、この端末装置１２を介して行われる。各端末装置１２は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバー１４と病院内ネットワーク１８を介して相互通信が可能とされている。
一方、ＲＩＳサーバー１４は、各端末装置１２からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１６における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１４Ａを含んで構成されている。
データベース１４Ａは、被検体としての患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１６で用いられる、後述する電子カセッテ２０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ２０に関する情報、および電子カセッテ２０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ２０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
なお、医療機関が管理する医療関連データをほぼ永久に保管し、必要なときに、必要な場所から瞬時に取り出すシステム（「医療クラウド」等と言う場合がある）を利用して、病院外のサーバーから、患者（被検者）の過去の個人情報等を入手するようにしてもよい。
撮影システム１６は、ＲＩＳサーバー１４からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１６は、放射線照射制御ユニット２２（図４参照）の制御により放射線Ｘを照射する放射線照射源２２Ａから、照射条件に従った線量とされた放射線Ｘを被検者に照射する放射線発生装置２４と、被検者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器２６（図３A参照）を内蔵する電子カセッテ２０と、電子カセッテ２０に内蔵されているバッテリを充電するクレードル２８と、電子カセッテ２０および放射線発生装置２４を制御するコンソール３０と、を備えている。
コンソール３０は、ＲＩＳサーバー１４からデータベース１４Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ８８（図６参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ２０および放射線発生装置２４の制御を行う。
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１６の放射線撮影室３２における各装置の配置状態の一例が示されている。
図２に示される如く、放射線撮影室３２には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台３４と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台３６とが設置されており、立位台３４の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者３８の撮影位置とされ、臥位台３６の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者４０の撮影位置とされている。
立位台３４には電子カセッテ２０を保持する保持部４２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ２０が保持部４２に保持される。同様に、臥位台３６には電子カセッテ２０を保持する保持部４４が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ２０が保持部４４に保持される。
また、放射線撮影室３２には、単一の放射線照射源２２Ａからの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線照射源２２Ａを、水平な軸回り（図２の矢印Ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印Ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印Ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構４６が設けられている。この図２の矢印Ａ〜Ｃ方向へ移動（回動を含む）させる駆動源は、支持移動機構４６に内蔵されている。
一方、クレードル２８には、電子カセッテ２０を収納可能な収容部２８Ａが形成されている。
電子カセッテ２０は、未使用時にはクレードル２８の収容部２８Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル２８から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台３４の保持部４２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台３６の保持部４４に保持される。
ここで、本実施の形態に係る撮影システム１６では、放射線発生装置２４とコンソール３０との間、および電子カセッテ２０とコンソール３０との間で、無線通信によって各種情報の送受信を行う（詳細後述）。
なお、電子カセッテ２０は、立位台３４の保持部４２や臥位台３６の保持部４４で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、腕部，脚部等を撮影する際には、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
また、電子カセッテ２０には後述する放射線検出器が内蔵される。内蔵された放射線検出器は、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換方式、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式の何れでもよい。直接変換方式の放射線検出器は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板上に、放射線Ｘを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなり、放射線Ｘが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線Ｘを電荷へ変換する。間接変換方式の放射線検出器は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換する放射線-電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、テルビウム賦活酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ:Ｔｂ）（略称ＧＯＳ）やタリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）がよく知られている。この場合、蛍光体材料によって放射線Ｘ−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行う。本実施の形態に係る電子カセッテ２０は、間接変換方式の放射線検出器を内蔵するものとして説明する。
図３Ａは、電子カセッテ２０に装備される放射線検出器２６の４画素部分の構成を概略的に示す断面模式図であり、図３Ｂは、放射線検出器２６の画素部の電気的構成を示す図である。
図３Ａに示される如く、放射線検出器２６は、絶縁性の基板５０上に、信号出力部５２、センサ部５４（ＴＦＴ基板７４）、およびシンチレータ５６が順次積層しており、信号出力部５２、センサ部５４によりＴＦＴ基板７４の画素群が構成されている。すなわち、複数の画素は、基板５０上にマトリクス状に配列されており、各画素における信号出力部５２とセンサ部５４とが重なりを有するように構成されている。なお、信号出力部５２とセンサ部５４との間には、絶縁膜５３が介在されている。
シンチレータ５６は、センサ部５４上に透明絶縁膜５８を介して形成されており、上方（基板５０の反対側）または下方から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ５６を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。
シンチレータ５６が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器２６によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
シンチレータ５６に用いる蛍光体としては、詳細には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜７００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
なお、本実施の形態では、シンチレータ５６の放射線照射面側にＴＦＴ基板７４が配置された方式の「表面読取方式（ＩＳＳ：Irradiation Side Sampling）」を適用した例を示すが、シンチレータの放射線入射側とは反対側にＴＦＴ基板を配置する「裏面読取方式（ＰＳＳ：Penetration Side Sampling）」を適用するようにしてもよい。シンチレータは放射線入射側がより強く発光するので、シンチレータの放射線入射側にＴＦＴ基板を配置する表面読取方式（ＩＳＳ）は、シンチレータの放射線入射側とは反対側にＴＦＴ基板を配置する裏面読取方式（ＰＳＳ）」よりもＴＦＴ基板とシンチレータの発光位置とが接近することから、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高く、また、ＴＦＴ基板の受光量が増大することで、結果として放射線画像の感度が向上する。
センサ部５４は、上部電極６０、下部電極６２、および当該上下の電極間に配置された光電変換膜６４を有し、光電変換膜６４は、シンチレータ５６が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料により構成されている。
上部電極６０は、シンチレータ５６により生じた光を光電変換膜６４に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ５６の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、詳細には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO：Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極６０としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極６０は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
光電変換膜６４は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ５６から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜６４であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ５６による発光以外の電磁波が光電変換膜６４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜６４で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
光電変換膜６４の有機光電変換材料は、シンチレータ５６で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ５６の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ５６の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ５６から発された光を十分に吸収することが可能である。詳細には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ５６の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物およびフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ５６の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜６４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。なお、本実施の形態では、有機光電変換材料を含む光電変換膜６４を一例として説明するが、これに限るものではなく、光電変換膜６４は、光を吸収して電荷を発生する材料であればよく、例えば、アモルファスシリコンなどの他の材料を適用するようにしてもよい。光電変換膜６４をアモルファスシリコンで構成した場合には、シンチレータから放出された光を広い波長域に亘って吸収するように構成することができる。
各画素のセンサ部５４は、少なくとも下部電極６２、光電変換膜６４、および上部電極６０を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜６６および正孔ブロッキング膜６８の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
電子ブロッキング膜６６は、下部電極６２と光電変換膜６４との間に設けることができ、下部電極６２と上部電極６０間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極６２から光電変換膜６４に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。電子ブロッキング膜６６には、電子供与性有機材料を用いることができる。
正孔ブロッキング膜６８は、光電変換膜６４と上部電極６０との間に設けることができ、下部電極６２と上部電極６０間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極６０から光電変換膜６４に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。正孔ブロッキング膜６８には、電子受容性有機材料を用いることができる。
信号出力部５２は、下部電極６２に対応して、下部電極６２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ７０と、コンデンサ７０に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する電界効果型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単に薄膜トランジスタという場合がある。）７２が形成されている。コンデンサ７０および薄膜トランジスタ７２の形成された領域は、平面視において下部電極６２と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素における信号出力部５２とセンサ部５４とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２６（画素）の平面積を最小にするために、コンデンサ７０および薄膜トランジスタ７２の形成された領域が下部電極６２によって完全に覆われていることが望ましい。
マトリクス状に配列された画素における信号出力部５２は、図３Ｂに示すように、一定方向（行方向）に延設され、個々の画素の薄膜トランジスタ７２をオン・オフさせるための複数本のゲート配線Ｇと、ゲート配線Ｇと直交する方向に延設され、オンされた薄膜トランジスタ７２を介してコンデンサ７０から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線Ｄが設けられている。個々のゲート配線Ｇはゲート線ドライバ７１に接続されており、個々のデータ配線Ｄは信号処理部７３に接続されている。個々の画素部のコンデンサ７０に電荷が蓄積されると、個々の画素部の薄膜トランジスタ７２は、ゲート線ドライバ７１からゲート配線Ｇを介して供給される信号により行単位で順にオンされる。薄膜トランジスタ７２がオンされた画素部のコンデンサ７０に蓄積された電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線Ｄを伝送されて信号処理部７３に入力される。従って、個々の画素部のコンデンサ７０に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
また、ゲート線ドライバ７１は、１回の画像の読み出し動作で１ラインずつ順に各ゲート配線Ｇにオン信号を出力して１ラインずつ各画素部のコンデンサ７０に蓄積された電荷を読み出す順次走査方式（プログレッシブ走査方式）に加え、１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ７１から複数ライン（例えば、２ラインや４ライン）ずつ順に各ゲート配線Ｇにオン信号を出力して複数ラインずつ各画素部のコンデンサ７０に蓄積された電荷を読み出す（同時に読み出した画素の電荷を合成して読み出す）ビニング読出方式での読み出しが可能とされており、順次読出方式とビニング読出方式とに画像の読出方式が切り替え可能とされている。
なお、順次走査方式と、ゲート配線Ｇを１行毎に奇数行目と偶数行目に分けて、画像の読み出し動作毎に、奇数行目又は偶数行目のゲート配線Ｇにオン信号を出力して１ライン毎に交互に各画素部に蓄積された電荷を読み出す飛越走査方式（インターレース走査方式）とで画像の読出方式が切り替え可能としてもよい。
また、信号処理部７３及びゲート線ドライバ７１は、カセッテ制御部６９が接続されており、カセッテ制御部６９によってゲート線ドライバ７１及び信号処理部７３が制御される。なお、カセッテ制御部６９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤやフレッシュメモリ等を含むマイクロコンピュータで構成されている。
また、放射線検出器２６における各画素の配列は行と列に配置したマトリクス配列に限るものではなく、例えば、千鳥配列等の他の配列を適用するようにしてもよい。また、画素の形状は、矩形形状の画素を適用するようにしてもよいし、ハニカム形状等の多角形の形状を適用するようにしてもよい。
図４は、本実施の形態に係る放射線検出器２６の信号処理部７３の概略構成を示すブロック図であり、図５は、本実施の形態に係る放射線検出器２６の１画素部分に注目した等価回路を示す図である。
図４に示すように、シンチレータ５６によって光電変換された電荷は、薄膜トランジスタ７２がオンされることにより読み出されて信号処理部７３へ出力される。
信号処理部７３は、図４に示すように、チャージアンプ７５、サンプルホールド回路７６、マルチプレクサ７７、Ａ／Ｄ変換器７８、及びバイアス電流制御部８１を備えている。
薄膜トランジスタ７２によって読み出された電荷は、チャージアンプ７５によって積分されると共に予め定めた増幅率で増幅されて、サンプルホールド回路によって保持され、マルチプレクサ７７を介してＡ／Ｄ変換器７８に出力される。そして、Ａ／Ｄ変換器７８によってアナログ信号がデジタル信号に変換されて画像処理が可能とされるようになっている。
上記予め定めた増幅率は、たとえば、後述するディスプレイ８０に表示される操作メニューを介して登録されるフレームレート、術式、撮影対象部位などにもとづいて決定される。一例として、フレームレートが高い場合には、増幅率を高くする、などである。
さらに詳細には、図５に示すように、薄膜トランジスタ７２のソースは、データ配線Ｄに接続されており、このデータ配線Ｄは、チャージアンプ７５に接続されている。また、薄膜トランジスタ７２のドレインはコンデンサ７０に接続され、薄膜トランジスタ７２のゲートはゲート配線Ｇに接続されている。なお、チャージアンプ７５は、画素（薄膜トランジスタ７２）毎に対応して設けるようにしてもよいし、各列（データ配線Ｄ）に設けるようにしてもよいし、予め定めたグループ（例えば、３×３画素等）毎に設けるようにしてもよいし、予め定めた列グループ（例えば、複数のデータ配線Ｄ）毎に設けるようにしてもよい。
個々のデータ配線Ｄを伝送された電荷信号はチャージアンプ７５によって積分処理されて、サンプルホールド回路７６に保持される。チャージアンプ７５には、リセットスイッチ７９が設けられており、リセットスイッチ７９がオフされている間、電荷の読み出しが行われてサンプルホールド回路７６で電荷信号が保持される。また、電荷の読み出しが終了すると、リセットスイッチ７９をオンすることでチャージアンプ７５の積分コンデンサＣ１に残存した電荷を放出してリセットする。リセットスイッチ７９によるリセットはリセット手段に対応している。
サンプルホールド回路７６に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ７７に順に（シリアル）入力され、Ａ／Ｄ変換器７８によってデジタルの画像情報に変換される。
また、バイアス電流制御部８１は、チャージアンプ７５へ供給するバイアス電流を制御する。本実施の形態では、予め定めた条件に応じてリセットスイッチによるリセットを行う際にチャージアンプ７５に供給するバイアス電流を変化させるように制御する。詳細には、動画撮影を行う場合には静止画撮影の場合よりもバイアス電流を増加させることにより、チャージアンプ７５のリセット時間を短縮可能とし、バイアス電流の増加に伴ってカセッテ制御部６９がチャージアンプ７５のリセット時間を短縮するようにリセットスイッチ７９を制御する。なお、バイアス電流の増加は、チャージアンプ７５のリセット期間のみとしてもよいし、動画撮影中のバイアス電流を増加するようにしてもよい。すなわち、リセットを行う少なくとも一部の期間にバイアス電流を変化させるようにすればよい。
上記予め定めた条件とは、たとえば、撮影直前の撮影対象部位、放射線量など、撮影直後に操作メニューに登録されているフレームレート、術式、撮影対象部位などであってよい。たとえば、撮影直前に放射線量が大きい静止画診断を行った場合には、チャージアンプ７５に供給するバイアス電流を増加する。一方、撮影直後に操作メニューに登録されているフレームレートが高い場合にはチャージアンプ７５に供給するバイアスを低くしてもよい。
なお、薄膜トランジスタ７２のオン・オフや、チャージアンプ７５のリセットスイッチ７９のオン・オフは、カセッテ制御部６９によって制御される。
図６は、本実施の形態に係る撮影システム１６の制御ブロック図である。
コンソール３０は、サーバー・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ８０と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル８２と、を備えている。
また、本実施の形態に係るコンソール３０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ８４と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ８６と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ８７と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）８８と、ディスプレイ８０への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ９２と、操作パネル８２に対する操作状態を検出する操作入力検出部９０と、を備えている。
また、コンソール３０は、無線通信により、画像処理装置２３及び放射線発生装置２４との間で後述する照射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ２０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行うＩ／Ｆ（例えば、無線通信部）９６及びＩ／Ｏ９４を備えている。
ＣＰＵ８４、ＲＯＭ８６、ＲＡＭ８７、ＨＤＤ８８、ディスプレイドライバ９２、操作入力検出部９０、Ｉ／Ｏ９４、無線通信部９６は、システムバスやコントロールバス等のバス９８を介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ８４は、ＲＯＭ８６、ＲＡＭ８７、ＨＤＤ８８へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ９２を介したディスプレイ８０への各種情報の表示の制御、および無線通信部９６を介した放射線発生装置２４および電子カセッテ２０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、ＣＰＵ８４は、操作入力検出部９０を介して操作パネル８２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
一方、画像処理装置２３は、コンソール３０との間で照射条件等の各種情報を送受信するＩ／Ｆ（例えば無線通信部）１００と、照射条件に基づいて、電子カセッテ２０及び放射線発生装置２４を制御する画像処理制御ユニット１０２と、を備えている。また、放射線発生装置２４は、放射線照射源２２Ａからの放射線照射を制御する放射線照射制御ユニット２２を備えている。
画像処理制御ユニット１０２は、システム制御部１０４、パネル制御部１０６、画像処理制御部１０８を備え、相互にバス１１０によって情報をやりとりしている。パネル制御部１０６では、前記電子カセッテ２０からの情報を、無線又は有線により受け付け、画像処理制御部１０８で画像処理が施される。なお、電子カセッテ２０からの情報の受け付けは、例えば、動画撮影の場合は通信速度を確保するために有線通信とし、静止画撮影の場合には無線通信としてもよい。
一方、システム制御部１０４は、コンソール３０から照射条件には管電圧、管電流等の情報を受信し、受信した照射条件に基づいて放射線照射制御ユニット２２の放射線照射源２２Ａから放射線Ｘを照射させる制御を行う。
ここで、上述のように構成された放射線検出器２６において、シンチレータ５６によって光電変換されてコンデンサ７０に蓄電された電荷の読み出しについて説明する。図７はチャージアンプ７５の電荷の読み出しに伴う出力波形を示す図である。
放射線検出器２６では、薄膜トランジスタ７２をオン・オフすることで、コンデンサ７０に蓄積された電荷が読み出されるが、電荷の読み出しの前に前回の読み出しによってチャージアンプ７５の積分コンデンサＣ１に残存した電荷をリセットするために、チャージアンプ７５のリセット動作が行われる。
チャージアンプ７５によるリセット動作は、カセッテ制御部６９によってリセットスイッチ７９をオン・オフすることによって行われる。カセッテ制御部６９によってリセットスイッチ７９がオンされると、図７の出力電圧で示すように、チャージアンプ７５の出力ＯＰは、リセット時間trstの間に電荷が放出されてリセットが行われる。このとき、チャージアンプ７５の応答特性に依存した時定数を持って電荷が放出されて、あるところで電荷の放出が飽和状態となる。そこで、リセットスイッチ７９をオフするが、リセットスイッチ７９のオフによって電荷ＣＤＳ１が重畳されてしまう。
そして、薄膜トランジスタ７２のゲート（ＴＦＴゲート）がオンされて電荷の読み出しが行われて、ゲートオン時間tgon経過後にゲートがオフされて電荷の読み出しが終了する。ゲートのオン・オフによってフィードスルーノイズが重畳されるが、チャージアンプ７５によって積分されるので、フィードスルー重畳分は相殺されて、電荷ＣＤＳ２が得られる。ここで、電荷ＣＤＳ２−電荷ＣＤＳ１＝実出力となるので、サンプルホールド回路によって実出力が算出される。
なお、電荷ＣＤＳ１は、一定ではなくランダム性で、リセット期間が短いと電荷を放出しきれずにＣＤＳ１が大きくなってしまうが、全体が電荷ＣＤＳ１分上にシフトされるだけで、電荷が少ない撮影などの条件では実害がない。
ところで、チャージアンプ７５のリセットを行う場合には、上述のように時定数を持って電荷が放出されるが、バイアス電流を増加させることによって、図７の点線で示すように、この時定数の特性が変化して電荷の放出時間を早めることができる。図７の例ではΔｔ時間分電荷の放出時間を早めることができる。
そこで、本実施の形態では、上述したように、動画撮影を行う場合には、バイアス電流制御部８１が静止画撮影時よりもバイアス電流を増加するように制御するようになっている。また、これに加えてカセッテ制御部６９がリセット時間を短縮するようにチャージアンプ７５のリセットスイッチ７９を制御することにより撮影時間を短縮するようにしている。
図８Ａは、データ読み出し期間におけるリセットスイッチ７９によるアンプリセット、サンプルホールド回路７６の基準サンプリング、サンプルホールド回路７６の信号サンプリング、及び薄膜トランジスタ７２のゲートのオンオフタイミングを示す図であり、図８Ｂは１ライン分のデータ読み出し期間を拡大した図であり、図８Ｃはアンプリセット時間を短縮した図である。
本実施の形態では、静止画撮影のアンプリセット時間が、予め定めた規定時間として図８Ｂに示すＴ１であったとすると、動画撮影の場合には、バイアス電流の増加によって、図８Ｃに示すように、リセットスイッチ７９のオン時間をＴ２（＜Ｔ１）に短縮してアンプリセット時間を短くすることができる。これによって、読み出し時間が短縮されて撮影時間の短縮につながる。なお、アンプリセット時間の短縮量は実験等によって予め定めるが、このときバイアス電流の増加量によって短縮可能なリセット時間の短縮量が決まるので、バイアス電流の増加量を予め定めて、バイアス電流の増加量に応じてリセット時間の短縮量を定める。なお、バイアス電流の増加量を多くすることにより、リセット時間の大幅短縮が見込めるが、消費電力が増加してしまい、バイアス電流の増加量が少ないと、リセット時間の短縮量も少なく撮影時間の短縮効果が少なくなってしまうので、消費電力と撮影時間のどちらを優先するかに応じて定めるようにしてもよい。
続いて、本実施の形態の作用を図９〜図１２のフローチャートに従い説明する。
図９は、放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。
ステップ２００では、撮影指示があったか否かが判断され、該判定が否定された場合にはこのルーチンは終了し、肯定された場合にはステップ２０２へ移行する。
ステップ２０２では、初期情報入力画面がディスプレイ８０に表示されてステップ２０４へ移行する。すなわち、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ８０により表示させるようにディスプレイドライバ９２を制御する。
ステップ２０４では、所定情報が入力されたか否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２０６へ移行する。初期情報入力画面では、例えば、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および撮影時の放射線Ｘの照射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを照射する際の管電圧および管電流）の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
初期情報入力画面がディスプレイ８０に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および照射条件を、各々対応する入力領域に操作パネル８２を介して入力する。
撮影者は、被検者と共に放射線撮影室３２に入室し、例えば、臥位である場合は、対応する臥位台３６の保持部４４に電子カセッテ２０を保持させると共に放射線照射源２２Ａを対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置（ポジショニング）させる。なお、撮影対象部位が腕部、脚部等の電子カセッテ２０を保持部に保持させない状態で放射線画像の撮影を行う場合は、当該撮影対象部位を撮影可能な状態に被検者、電子カセッテ２０、および放射線照射源２２Ａを位置決め（ポジショニング）させる。
その後、撮影者は、放射線撮影室３２を退室し、例えば、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル８２を介して指定する。撮影者によって終了ボタンが指定されると、前記ステップ２０４が肯定されてステップ２０６へ移行する。なお、図９のフローチャートでは、ステップ２０４を無限ループとしたが、操作パネル８２上に設けたキャンセルボタンの操作によって、強制終了させるようにしてもよい。
ステップ２０６では、上記初期情報入力画面において入力された情報（以下、「初期情報」という。）を電子カセッテ２０に無線通信部９６を介して送信した後、次のステップ２０８へ移行して、前記初期情報に含まれる照射条件を放射線発生装置２４へ無線通信部９６を介して送信することにより当該照射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置２４の画像処理制御ユニット１０２は、受信した照射条件での照射準備を行う。
次のステップ２１０では、ＡＢＣ制御の起動を指示し、次いで、ステップ２１２へ移行して、放射線の照射開始を指示する指示情報を放射線発生装置２４へ無線通信部９６を介して送信し、このルーチンは終了する。
次に、図１０のフローチャートに従い、放射線照射制御の流れを説明する。図１０は、放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。
ステップ３００では、照射開始指示があった否かが判断され、否定判定された場合はこのルーチンは終了し、肯定判定された場合はステップ３０２へ移行する。
ステップ３０２では、定常時放射線量（初期値）ＸＮが読み出されて、ステップ３０４へ移行する。
ステップ３０４では、読み出された定常時放射線量で照射が開始されてステップ３０６へ移行する。すなわち、コンソール３０から受信した照射上限に応じた管電圧及び管電流を放射線発生装置２４に印加することにより、放射線照射源２２Ａからの照射を開始する。放射線照射源２２Ａから射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後に電子カセッテ２０に到達する。
ステップ３０６では、現在格納されている放射線量補正情報が読み出されてステップ３０８へ移行する。この放射線量補正情報は、ＡＢＣ制御によって生成されるものであり、補正係数ΔＸとして格納されている。
次のステップ３０８では、ＡＢＣ制御に基づく補正処理が実行されてステップ３１０へ移行する。すなわち、電子カセッテ２０から得た階調信号（ＱＬ値）に基づいて、関心領域画像のＱＬ値の平均値を演算し、このＱＬ値の平均値が予め定めたしきい値と比較され、しきい値に収束するように、放射線量にフィードバック制御される。
ステップ３１０では、撮影終了の指示があったか否かが判断され、該判定が肯定された場合には、ステップ３１２へ移行し、否定された場合にはステップ３０６に戻って上述の処理が繰り返される。
そして、ステップ３１２では、照射を終了し、放射線画像撮影制御を終了する。
続いて、図１１のフローチャートに従い、画像処理制御の流れを説明する。図１１は、画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。
上述のように放射線画像撮影制御が行われるとステップ４００では、１フレーム分の階調情報が順次取り込まれてステップ４０２へ移行する。すなわち、電子カセッテ２０のＴＦＴ基板７４によって生成された階調信号がパネル制御部１０６の制御によって画像処理制御ユニット１０２に順次取り込まれる。なお、階調信号を画像処理制御ユニット１０２に取り込む前に、後述する階調信号取込処理によってカセッテ制御部６９に階調信号を順次取り込み、カセッテ制御部６９によって取り込んだ階調信号が順次パネル制御部１０６の制御によって画像処理制御ユニット１０２へ送出される。
ステップ４０２では、静止画が生成されてステップ４０３へ移行する。すなわち、１フレーム分の階調信号を取り込んだところで静止画像を生成する。
ステップ４０３では、動画撮影か否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ４０４へ移行し、否定された場合にはそのまま画像処理制御を終了する。
ステップ４０４では、動画編集処理が行われてステップ４０６へ移行する。動画編集処理は、ステップ４０２で生成された１フレーム毎の静止画像を組み合わせて動画編集が行われる。
ステップ４０６では、画像表示処理が行われてステップ４０８へ移行する。画像表示処理では、動画編集処理によって生成された動画像をディスプレイドライバ９２へ送出することにより、ディスプレイドライバ９２によってディスプレイ８０への表示が行われる。
ステップ４０８では、関心領域設定が行われてステップ４０９へ移行する。関心領域の設定は、例えば、パターンマッチングや、移動量が大きい領域の検出などを行うことにより、関心領域を設定するが、ユーザの操作によって関心領域の設定を行うようにしてもよい。
ステップ４１０では、設定された関心領域の階調信号が抽出されてステップ４１２へ移行する。
ステップ４１２では、関心領域の階調信号の平均ＱＬ値が演算されてステップ４１４へ移行し、ステップ４１４では、予め格納された基準ＱＬ値が読み出されてステップ４１６へ移行する。
ステップ４１６では、演算された平均ＱＬ値と、読み出された基準ＱＬ値とが比較されて、補正の可否が判定されてステップ４１８へ移行する。例えば、補正の可否の判定は、比較の結果において、差が所定以上であれば予め定めた量の補正を行い、差が所定未満であれば補正しないといったオン／オフ判定であってもよいし、差に基づいて、予め定めた演算式（例えば、ＰＩＤ制御等に基づく演算式）による演算の解であってもよい。
ステップ４１８では、ステップ４１６の比較・補正可否判定結果に基づいて、放射線量の補正情報ΔＸが生成されて、ステップ４２０へ移行する。
そして、ステップ４２０では、生成した補正情報ΔＸが格納されて、画像処理制御を終了する。
次に、図１２のフローチャートに従い、上述の階調信号を順次取り込む際にカセッテ制御部６９で行われる階調信号取込処理の流れを説明する。図１２は、階調信号取込処理ルーチンを示すフローチャートである。
階調信号を取り込む際には、まずステップ５００において動画撮影であるか否か判定される。該判定は、例えば、操作パネル８２によって動画撮影が指示されたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ５０２へ移行し、否定された場合にはステップ５０６へ移行する。なお、電子カセッテ２０からパネル制御部１０６への情報の送信を、動画撮影の場合は有線通信、静止画撮影の場合は無線通信とする場合は、当該判定は、有線通信であるか否かを判定するようにしてもよい。
ステップ５０２では、チャージアンプ７５のバイアス電流が予め定めた規定値より増加した値にバイアス電流制御部８１によって設定されてステップ５０４へ移行する。
ステップ５０４では、チャージアンプ７５のアンプリセット時間が予め定めた規定値より短縮した値に設定されてステップ５１０へ移行する。なお、アンプリセット時間の短縮量については、例えば、実験等によって予め定めるものとする。
一方、ステップ５０６では、チャージアンプ７５のバイアス電流が予め定めた規定値にバイアス電流制御部８１によって設定されてステップ５０８へ移行する。
ステップ５０８では、チャージアンプ７５のアンプリセット時間が予め定めた規定値に設定されてステップ５１０へ移行する。
ステップ５１０では、１フレーム分の階調信号が順次読み込まれてステップ５１２へ移行する。すなわち、静止画の場合には、図８Ｂに示すように、規定値のアンプリセット時間とされ、動画の撮影の場合には、図８Ｃに示すように、１ライン毎のリセットスイッチ７９オンのアンプリセット時間が規定値よりも短縮されて階調信号が順次読み出される。これによって動画撮影の場合には、撮影時間が短縮され、被験者の負担も軽減することができる。
そして、ステップ５１２では、撮影終了か否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ５００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで一連の処理を終了する。
このように、本実施の形態では、動画撮影の場合には、チャージアンプ７５のバイアス電流を静止画撮影に比べて増加させることにより、リセット時間を短縮することができることを利用して、動画撮影の場合にはチャージアンプ７５のバイアス電流を増加させると共にリセット時間を短縮して、撮影によってコンデンサ７０に蓄積された電荷を読み出すことにより、アンプリセット時間の短縮分の撮影時間を短縮することができる。
また、撮影時間が短縮されることによって、被験者に曝射される放射線量も低減され、被験者の負担も軽減することができる。
なお、上記の実施の形態では、動画撮影の場合にチャージアンプ７５のバイアス電流を静止画撮影に比べて増加させてリセット時間を短縮するようにしたが、バイアス電流を増加させる条件はこれに限るものではなく、他の条件に応じてバイアス電流を増加させてリセット時間を短縮するようにしてもよい。例えば、静止画でも消費電力を増加させてでも読み出し時間を短縮したい場合（消費電力よりも撮影時間短縮を優先する場合）には、バイアス電流を増加させてリセット時間を短縮させるようにしてもよい。
また、上記の実施の形態では、チャージアンプ７５のバイアス電流の増加とリセット時間の短縮を共に行って撮影時間を短縮するようにしたが、バイアス電流の増加のみを行ってもよい。例えば、バイアス電流を増加することにより残存電荷を確実に放出することができるので、リセット時間を短縮して撮影時間を短縮する以外に、リセット時間をそのままとして精細な画像を得るようにしてもよい。
また、上記の実施の形態における各フローチャートで示した処理は、プログラムとして各種記憶媒体に記憶して流通するようにしてもよい。
（変形例１）
（ａ）照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された画素が複数配列された放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段における前記リセット手段によって撮影前に残存した電荷をリセットし、
（ｂ）予め定めた条件に応じて、（ａ）における前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に前記増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する、
処理をコンピュータに実行させるための放射線画像撮影制御プログラムを記憶した非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
（変形例２）
（ｂ）は、前記バイアス電流の変化に伴って、前記リセット手段によるリセット時間を更に変化させるように制御する変形例１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
（変形例３）
（ｂ）は、前記バイアス電流を増加させるように制御する変形例１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
（変形例４）
（ｂ）は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させるように制御する変形例３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
（変形例５）
（ｂ）は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させかつ前記リセット時間を短縮するように制御する変形例３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
（変形例６）
（ｂ）は、動画撮影時は有線通信を行うと共に、静止画撮影時は無線通信を行う通信手段の通信状況に応じて前記バイアス電流を変化させるように制御する変形例１〜５の何れかに記載のコンピュータ可読記憶媒体。
なお、日本国特許出願２０１２−０３６７１７号の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (19)

  1. 照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された複数の画素が配列された放射線検出器と、
    前記放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段と、
    予め定めた条件に応じて、前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する制御手段と、
    を備えた放射線画像撮影制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記バイアス電流の変化に伴って、前記リセット手段によるリセット時間を更に変化させるように制御する請求項１に記載の放射線画像撮影制御装置。
  3. 前記制御手段は、前記バイアス電流を増加させるように制御する請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
  4. 前記制御手段は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させるように制御する請求項１に記載の放射線画像撮影制御装置。
  5. 前記制御手段は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させかつ前記リセット時間を短縮するように制御する請求項２に記載の放射線画像撮影制御装置。
  6. 動画撮影時は有線通信を行うと共に、静止画撮影時は無線通信を行う通信手段を更に備え、前記制御手段が、前記通信手段の通信状況に応じて前記バイアス電流を変化させるように制御する請求項１〜５の何れか１項に記載の放射線画像撮影制御装置。
  7. 請求項１〜６の何れか１項に記載の放射線画像撮影制御装置と、
    被検体を介して前記放射線検出器に放射線を照射する放射線照射手段と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
  8. （ａ）照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された画素が複数配列された放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段における前記リセット手段によって撮影前に残存した電荷をリセットし、
    （ｂ）予め定めた条件に応じて、（ａ）における前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に前記増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する、
    放射線画像撮影装置の制御方法。
  9. （ｂ）は、前記バイアス電流の変化に伴って、前記リセット手段によるリセット時間を更に変化させるように制御する請求項８に記載の放射線画像撮影装置の制御方法。
  10. （ｂ）は、前記バイアス電流を増加させるように制御する請求項８に記載の放射線画像撮影装置の制御方法。
  11. （ｂ）は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させるように制御する請求項８に記載の放射線画像撮影装置の制御方法。
  12. （ｂ）は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させかつ前記リセット時間を短縮するように制御する請求項８に記載の放射線画像撮影装置の制御方法。
  13. （ｂ）は、動画撮影時は有線通信を行うと共に、静止画撮影時は無線通信を行う通信手段の通信状況に応じて前記バイアス電流を変化させるように制御する請求項８〜１２の何れか１項に記載の放射線画像撮影装置の制御方法。
  14. （ａ）照射された放射線に応じた電荷を発生するセンサ部及び当該センサ部で発生された電荷を読み出すためのスイッチング素子を含んで構成された画素が複数配列された放射線検出器の各画素に対応して設けられ、積分コンデンサに残存した電荷をリセットするリセット手段が設けられると共に、対応する画素から前記スイッチング素子によって読み出された電荷による電気信号を予め定めた増幅率で増幅する増幅手段における前記リセット手段によって撮影前に残存した電荷をリセットし、
    （ｂ）予め定めた条件に応じて、（ａ）における前記リセット手段によるリセットを行う少なくとも一部の期間に前記増幅手段へ供給するバイアス電流を変化させるように制御する、
    処理をコンピュータに実行させるための放射線画像撮影制御プログラム。
  15. （ｂ）は、前記バイアス電流の変化に伴って、前記リセット手段によるリセット時間を更に変化させるように制御する請求項１４に記載の放射線画像撮影制御プログラム。
  16. （ｂ）は、前記バイアス電流を増加させるように制御する請求項１４に記載の放射線画像撮影制御プログラム。
  17. （ｂ）は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させるように制御する請求項１６に記載の放射線画像撮影制御プログラム。
  18. （ｂ）は、動画撮影を行う場合に、静止画撮影を行う場合よりも前記バイアス電流を増加させかつ前記リセット時間を短縮するように制御する請求項１６に記載の放射線画像撮影制御プログラム。
  19. （ｂ）は、動画撮影時は有線通信を行うと共に、静止画撮影時は無線通信を行う通信手段の通信状況に応じて前記バイアス電流を変化させるように制御する請求項１４〜１８の何れか１項に記載の放射線画像撮影制御プログラム。
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