WO2012011376A1 - 放射線撮影装置、及び放射線撮影システム - Google Patents

放射線撮影装置、及び放射線撮影システム Download PDF

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WO2012011376A1
WO2012011376A1 PCT/JP2011/065114 JP2011065114W WO2012011376A1 WO 2012011376 A1 WO2012011376 A1 WO 2012011376A1 JP 2011065114 W JP2011065114 W JP 2011065114W WO 2012011376 A1 WO2012011376 A1 WO 2012011376A1
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radiation
unit
imaging
image
sensor unit
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PCT/JP2011/065114
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晴康 中津川
直人 岩切
恭義 大田
直行 西納
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system, and more particularly to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system for capturing a radiation image indicated by radiation emitted from a radiation source and transmitted through a subject.
  • radiography apparatus such as FPD (Flat Panel Detector) which can arrange radiation sensitive layer on TFT (Thin Film Transistor) active matrix substrate and convert radiation directly into digital data have been put into practical use.
  • FPD Fluor Deposition Detector
  • TFT Thin Film Transistor
  • a radiographic apparatus that captures a radiographic image represented by irradiated radiation has been put to practical use.
  • the radiography apparatus using this radiation detector can see images immediately, compared with conventional radiography apparatuses using X-ray film or imaging plate, and radiographic imaging (moving image) (Photographing) can also be performed.
  • radiation detectors of this type have been proposed.
  • radiation is once converted into light by a scintillator such as CsI: Tl or GOS (Gd2O2S: Tb), and the converted light is a photodiode or the like.
  • a scintillator such as CsI: Tl or GOS (Gd2O2S: Tb)
  • the converted light is a photodiode or the like.
  • the electric charge accumulated in the radiation detector is read as an electric signal, and the read electric signal is amplified by an amplifier and then converted into digital data by an A / D (analog / digital) converter.
  • a technique in which a radiation detection unit is provided separately from a radiation detector to detect the start and end of radiation irradiation, detect the radiation dose, and control the radiation source that emits radiation.
  • a sensor unit (described as a radiation detection element) for detecting radiation is provided separately from a radiation detector (described as a solid-state imaging device), and radiation emission is started by the sensor unit.
  • fluoroscopic imaging radiation images are continuously captured while irradiating radiation, so that the patient's exposure increases. Further, since fluoroscopic imaging observes changes in the imaging region, it does not have to be as high in image quality as still image shooting.
  • the radiation dose per unit time is reduced compared to still image imaging, and is, for example, about 1/10 compared to still image imaging.
  • the sensor unit when the radiation detection unit tries to detect the start or end of radiation irradiation or the amount of radiation irradiation, the sensor unit preferably has high sensitivity to radiation.
  • the sensitivity of the sensor unit to radiation when the sensitivity of the sensor unit to radiation is increased, the charge may be saturated in the sensor unit when the radiation dose per unit time irradiated during still image shooting is large.
  • the present invention has been made in view of the above-described facts, and provides a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system capable of stably detecting radiation even when a change in irradiation amount per unit time of radiation irradiated during imaging is large.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention also provides a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system capable of acquiring a density correction image and adjusting the image quality of a diagnostic radiation image without increasing the exposure dose of the subject. With the goal.
  • the first aspect of the present invention is different from an imaging panel that captures a radiation image by each irradiated radiation, and is arranged so as to overlap with the imaging panel, and has a sensitivity to radiation.
  • a plurality of sensor units for detecting the emitted radiation is different from an imaging panel that captures a radiation image by each irradiated radiation, and is arranged so as to overlap with the imaging panel, and has a sensitivity to radiation.
  • a radiographic image of irradiated radiation is captured by the imaging panel.
  • the sensitivity to the radiation is different, and a plurality of sensor units for detecting the irradiated radiation are arranged so as to overlap the imaging panel.
  • the sensitivity to radiation is different, and a plurality of sensor units for detecting each irradiated radiation are arranged so as to overlap the imaging panel. For this reason, the detection of radiation can be performed stably even when the change in the irradiation amount per unit time of the radiation irradiated at the time of radiographing is large by using the plurality of sensor units properly to detect the radiation. .
  • the apparatus may further include a detection unit that detects at least one of radiation start, radiation end, and radiation dose by properly using the plurality of sensor units. .
  • the detection unit may use the plurality of sensor units properly according to the photographing conditions.
  • the imaging condition includes an imaging mode for designating still image imaging or fluoroscopic imaging, and an imaging region
  • the detection unit includes the imaging mode and the imaging region.
  • the plurality of sensor units may be used properly according to at least one of them.
  • the detection unit when the detection unit designates still image shooting as the shooting mode, the detection unit performs the detection using a low-sensitivity sensor unit, and the fluoroscopic shooting is performed as the shooting mode. May be designated using a highly sensitive sensor unit.
  • the detection unit may perform the detection using a low-sensitivity sensor unit when the imaging region is either the chest or the lumbar spine.
  • the plurality of sensor units may be formed on the same support.
  • the imaging panel includes a conversion layer that converts radiation into light, captures a radiation image represented by the light converted in the conversion layer, and
  • the sensor units may each include an organic photoelectric conversion material, may be disposed on the radiation irradiation side of the imaging unit, and may detect light converted by the conversion layer.
  • the detection unit may use a high-sensitivity sensor unit for detection of radiation irradiation start and a low-sensitivity sensor unit for detection of radiation dose. .
  • a low-sensitivity sensor unit when photographing a flat conversion layer for converting radiation into light, a low-sensitivity sensor unit is disposed on one surface on which radiation is incident, and a high sensitivity is disposed on the other surface.
  • a sensor unit for sensitivity may be arranged.
  • the detection unit may use the sensor unit arranged on the one surface to detect the start of radiation irradiation.
  • the plurality of sensor units may have different sensitivities to radiation by changing the light receiving area.
  • the plurality of sensor units may have different sensitivities to radiation by changing the number of sensor units connected in parallel.
  • an imaging panel that captures a radiation image of irradiated radiation, each of which has a different sensitivity to radiation and is arranged so as to overlap the imaging panel.
  • a plurality of sensor units that detect the emitted radiation, and a detection unit that detects at least one of the radiation irradiation start, the radiation irradiation end, and the radiation irradiation amount by properly using the plurality of sensor units. Yes.
  • the sensitivity to radiation is different, and a plurality of sensor units for detecting each irradiated radiation are arranged so as to overlap the imaging panel. For this reason, even when the change in the irradiation amount per unit time of the radiation irradiated at the time of imaging is large, similarly to the first aspect of the present invention, by using the plurality of sensor units and detecting the radiation, Radiation can be detected stably.
  • an imaging panel that captures a radiation image of irradiated radiation, each of which has a different sensitivity to radiation and is arranged so as to overlap the imaging panel.
  • a plurality of sensor units that detect the emitted radiation, and a detection unit that detects at least two of the radiation irradiation start, the radiation irradiation end, and the radiation irradiation amount by properly using the plurality of sensor units. Yes.
  • the sensitivity to the radiation is different and the plurality of sensor units for detecting the irradiated radiation are arranged so as to overlap with the imaging panel for capturing the radiation image of the irradiated radiation. ing.
  • the detection unit detects at least two of a plurality of sensor units by using a plurality of sensor units, ie, radiation irradiation start, radiation irradiation end, and radiation irradiation amount.
  • a plurality of sensor units having different sensitivities to radiation are arranged so as to overlap with the imaging panel, and the irradiation start of radiation, At least two detections of the end of irradiation and the radiation dose are performed. For this reason, even when the change in the irradiation amount per unit time of the radiation irradiated at the time of photographing is large, it is possible to stably detect at least two of the radiation irradiation start, the radiation irradiation end, and the radiation irradiation amount. it can.
  • an imaging panel that captures a radiation image of irradiated radiation, each of which has a different sensitivity to radiation and is arranged so as to overlap the imaging panel.
  • a plurality of sensor units that detect the emitted radiation, and a detection unit that detects at least two of the radiation irradiation start, the radiation irradiation end, and the radiation irradiation amount by properly using the plurality of sensor units. Yes.
  • a plurality of sensor units having different sensitivities to radiation are arranged so as to overlap with the imaging panel, and radiation irradiation starts and radiation irradiation ends by using the plurality of sensor units properly. And at least two detections of radiation dose. For this reason, as in the fourteenth aspect of the present invention, even when there is a large change in the irradiation amount per unit time of the radiation irradiated at the time of imaging, the radiation irradiation start, the radiation irradiation end, and the radiation irradiation amount At least two detections can be performed stably.
  • a plurality of pixels having a first sensor unit that generates a charge when irradiated with radiation or radiation-converted light is arranged two-dimensionally.
  • An imaging unit a detection unit in which a plurality of second sensor units having a larger area than the first sensor unit are arranged two-dimensionally, and each second sensor of the detection unit.
  • an adjustment unit that adjusts a processing parameter when generating a radiographic image by reading out the charge from each pixel of the imaging unit, and reading out the charge from each pixel of the imaging unit,
  • a generating unit that generates a diagnostic radiation image by performing processing based on the processing parameter adjusted by the adjusting unit.
  • a plurality of pixels having a first sensor unit that generates a charge when irradiated with radiation or light converted from radiation is arranged two-dimensionally on the imaging unit.
  • the detection unit in which a plurality of second sensor units having a larger area than the first sensor unit are two-dimensionally arranged is stacked on the imaging unit.
  • the adjustment unit adjusts the processing parameters for generating the radiation image by reading out the charge from each pixel of the imaging unit based on the image obtained from the detection result by each second sensor unit of the detection unit, and the generation unit Thus, the charge is read from each pixel of the imaging unit, and a process based on the processing parameter adjusted by the adjustment unit is performed to generate a diagnostic radiation image.
  • the second sensor having a larger area than the first sensor unit is stacked with the imaging unit in which a plurality of pixels having the first sensor unit are two-dimensionally arranged.
  • a detection unit having a plurality of units arranged two-dimensionally is arranged.
  • the processing parameters for generating a radiation image by reading out the charge from each pixel of the imaging unit are adjusted.
  • a charge is read from each pixel of the imaging unit, and processing based on the adjusted processing parameter is performed to generate a diagnostic radiation image. For this reason, it is possible to adjust the image quality of the diagnostic radiographic image by acquiring the density correction image without increasing the exposure dose of the subject.
  • the adjustment unit adjusts the processing parameter so that the main density range of the subject region of the radiographic image generated by the generation unit is a predetermined appropriate density range. Also good.
  • the generator has an amplifier that amplifies an electrical signal corresponding to the amount of charge generated in the first sensor unit read from each pixel of the imaging unit,
  • the adjustment unit may adjust the gain amount of the amplifier as the processing parameter.
  • the generation unit reads an electric charge from each pixel of the photographing unit as an electric signal and converts the electric signal into digital data having a predetermined number of bits. And a standardization process for standardizing the digital data converted by the A / D converter into digital data having a number of bits smaller than the predetermined number of bits, and the adjustment unit as the processing parameter Processing parameters for the normalization processing may be adjusted.
  • At least one of detection of radiation irradiation start, radiation irradiation end, and radiation irradiation amount is detected based on a detection result by each second sensor unit of the detection unit. You may further provide an irradiation detection part.
  • the imaging unit has a conversion layer that converts radiation into light, and the first sensor unit captures a radiographic image represented by light converted by the conversion layer.
  • the second sensor unit may be configured to include an organic photoelectric conversion material, be disposed on the radiation irradiation side of the imaging unit, and detect light converted by the conversion layer.
  • the generation unit reads out electric charges from each pixel of the imaging unit at an imaging period corresponding to the frame rate of fluoroscopic imaging, and adjusts by the adjustment unit A process based on the processed parameters is performed to generate a radiation image, and the adjustment unit detects the radiation by each second sensor unit of the detection unit in the imaging cycle, and according to the image obtained from the detection result, Processing parameters may be adjusted.
  • it may further include a display unit that displays an image obtained from a detection result by each second sensor unit of the detection unit.
  • a plurality of the second sensor units are arranged in a matrix.
  • a plurality of pixels each having a first sensor unit that generates a charge when irradiated with radiation or radiation-converted light are arranged two-dimensionally.
  • an imaging unit for imaging a diagnostic radiographic image and a detection in which a plurality of second sensor units arranged in layers with the imaging unit and having a larger area than the first sensor unit are arranged two-dimensionally.
  • an adjustment unit that adjusts processing parameters when generating a radiographic image by reading out charges from each pixel of the imaging unit according to an image obtained from a detection result by each second sensor unit of the detection unit,
  • a generation unit that reads out charges from each pixel of the imaging unit and generates a radiation image by performing processing based on the processing parameter adjusted by the adjustment unit.
  • a second sensor unit having a larger area than the first sensor unit by stacking with a plurality of pixels having a first sensor unit arranged two-dimensionally.
  • a plurality of two-dimensionally arranged detectors are arranged.
  • the processing parameters for generating the radiation image by reading out the charge from each pixel of the imaging unit are adjusted, and the charge from each pixel of the imaging unit is adjusted.
  • a radiographic image for diagnosis is generated by performing processing based on the read and adjusted processing parameters. For this reason, as in the seventeenth aspect of the present invention, it is possible to adjust the image quality of a diagnostic radiographic image by acquiring an image for density correction without increasing the exposure dose of the subject.
  • the present invention it is possible to obtain an effect that the density correction image can be acquired and the image quality adjustment of the diagnostic radiation image can be performed without increasing the exposure dose of the subject.
  • FIG. 24B is a graph showing a result of normalization processing so that main density ranges MIN0 to MAX0 and MIN1 to MAX1 of the subject areas of the cumulative histograms a and b in FIG. 23A become appropriate density ranges MIN2 to MAX2, respectively. It is a graph which shows an example of the conversion function used by the normalization process. It is a graph which shows the change of the value of the digital data of the electric signal output from a sensor part at the time of irradiation. It is a graph which shows the change of the value of the digital data of the electric signal output from a sensor part at the time of irradiation.
  • RIS Radiology Information System
  • the RIS 10 is a system for managing information such as medical appointments and diagnosis records in the radiology department, and constitutes a part of a hospital information system (hereinafter referred to as “HIS (Hospital Information System)”). .
  • HIS Healthcare Information System
  • the RIS 10 includes a plurality of radiography requesting terminal devices (hereinafter referred to as “terminal devices”) 12, a RIS server 14, and a radiographic imaging system (or an operating room) installed in a hospital. Hereinafter, it is referred to as a “photographing system”) 18. These are configured to be connected to an in-hospital network 16 composed of a wired or wireless LAN (Local Area Network) or the like.
  • the RIS 10 constitutes a part of the HIS provided in the same hospital.
  • An HIS server (not shown) that manages the entire HIS is also connected to the hospital network 16.
  • the terminal device 12 is used by doctors and radiographers to input and browse diagnostic information and facility reservations. A radiographic image capturing request and an imaging reservation are also made via the terminal device 12.
  • Each terminal device 12 includes a personal computer having a display device, and is capable of mutual communication via the RIS server 14 and the hospital network 16.
  • the RIS server 14 receives an imaging request from each terminal device 12, manages the radiographic imaging schedule in the imaging system 18, and includes a database 14A.
  • Database 14A includes patient (subject) attribute information (name, sex, date of birth, age, blood type, weight, patient ID (Identification), etc.), medical history, medical history, radiation images taken in the past, etc. It contains information about the patient.
  • the database 14A includes an identification number (ID information), model, size, sensitivity, usable imaging part (content of imaging request that can be used), date of use start, and date of use, which will be described later, used in the imaging system 18.
  • the information includes the information about the electronic cassette 32 such as the number of uses.
  • the database 14 ⁇ / b> A includes environment information that indicates an environment in which a radiographic image is captured using the electronic cassette 32, that is, an environment in which the electronic cassette 32 is used (for example, a radiographic room or an operating room).
  • the imaging system 18 captures a radiographic image by an operation of a doctor or a radiographer according to an instruction from the RIS server 14.
  • the imaging system 18 includes a radiation generator 34 that irradiates a subject with radiation X (see also FIG. 3) that is a dose according to the exposure conditions from a radiation source 130 (see also FIG. 2), and a subject.
  • a portable type that incorporates a radiation detector 60 (see also FIG. 3) that absorbs the radiation X transmitted through the person's imaging region to generate charges and generates image information indicating a radiation image based on the amount of generated charges.
  • Radiography apparatus (hereinafter also referred to as “electronic cassette”) 32, a cradle 40 for charging a battery built in the electronic cassette 32, a console 42 for controlling the electronic cassette 32, the radiation generator 34, and the cradle 40. And.
  • the console 42 acquires various types of information included in the database 14A from the RIS server 14 and stores them in an HDD 110 (see FIG. 9) described later. Based on the information, the electronic cassette 32, the radiation generator 34, and the cradle 40 are stored. Control.
  • FIG. 2 shows an example of the arrangement state of each device in the radiation imaging room 44 of the imaging system 18 according to the present embodiment.
  • the radiation imaging room 44 has a standing table 45 used when performing radiation imaging in a standing position and a prone table 46 used when performing radiation imaging in a lying position. is set up.
  • the space in front of the standing table 45 is the imaging position 48 of the subject when performing radiography in the standing position, and the space above the prone table 46 is that of the subject when performing radiography in the supine position.
  • the shooting position is 50.
  • the standing stand 45 is provided with a holding unit 150 that holds the electronic cassette 32, and the electronic cassette 32 is held by the holding unit 150 when a radiographic image is taken in the standing position.
  • a holding unit 152 that holds the electronic cassette 32 is provided in the prone position table 46, and the electronic cassette 32 is held by the holding unit 152 when radiographic images are taken in the prone position.
  • the radiation source 130 is arranged around a horizontal axis (see FIG. 5) in order to enable radiation imaging in a standing position and in a standing position by radiation from a single radiation source 130. 2 is provided, and a support moving mechanism 52 is provided which can be rotated in the vertical direction (arrow B direction in FIG. 2) and supported so as to be movable in the horizontal direction (arrow C direction in FIG. 2). It has been.
  • the support moving mechanism 52 includes a drive source that rotates the radiation source 130 about a horizontal axis, a drive source that moves the radiation source 130 in the vertical direction, and a drive source that moves the radiation source 130 in the horizontal direction. (Both not shown).
  • the cradle 40 is formed with an accommodating portion 40A capable of accommodating the electronic cassette 32.
  • the built-in battery is charged in a state of being accommodated in the accommodating portion 40A of the cradle 40.
  • the electronic cassette 32 is taken out from the cradle 40 by a radiographer or the like at the time of radiographic image capturing, and is held by the holding unit 150 of the stand 45 if the imaging posture is in the upright position. It is held by the holding part 152 of the base 46.
  • the radiation generator 34 and the console 42 are connected by cables and various types of information are transmitted and received by wired communication.
  • the cable connecting 42 is omitted.
  • Various information is transmitted and received between the electronic cassette 32 and the console 42 by wireless communication.
  • communication between the radiation generator 34 and the console 42 may be performed by wireless communication.
  • the electronic cassette 32 is not used only in a state where the electronic cassette 32 is held by the holding portion 150 of the standing base 45 or the holding portion 152 of the standing base 46.
  • the electronic cassette 32 can also be used in the state which is not hold
  • FIG. 3 shows the internal configuration of the electronic cassette 32 according to the present embodiment.
  • the electronic cassette 32 includes a housing 54 made of a material that transmits the radiation X, and has a waterproof and airtight structure.
  • a housing 54 made of a material that transmits the radiation X, and has a waterproof and airtight structure.
  • one electronic cassette 32 can be used repeatedly by sterilizing and cleaning the electronic cassette 32 as necessary with a waterproof and airtight structure.
  • a radiation detector 60 that captures a radiation image of the radiation X transmitted through the subject from the irradiation surface 56 side of the housing 54 irradiated with the radiation X, and detection of the irradiated radiation.
  • the radiation detection part 62 to perform is arrange
  • an electronic circuit including a microcomputer and a chargeable and detachable battery 96A are disposed on one end side inside the housing 54.
  • the radiation detector 60 and the electronic circuit are operated by electric power supplied from the battery 96 ⁇ / b> A disposed in the case 31.
  • a lead plate or the like is arranged on the irradiation surface 56 side of the case 31.
  • the electronic cassette 32 according to the present embodiment is a rectangular parallelepiped whose irradiation surface 56 has a rectangular shape, and a case 31 is disposed at one end in the longitudinal direction.
  • a display unit that displays the operation state of the electronic cassette 32 such as an operation mode such as “ready state” and “data transmitting”, a state of the remaining capacity of the battery 96A, and the like. 56A is provided.
  • a light emitting diode is applied as the display unit 56A.
  • the present invention is not limited to this, and other light emitting elements other than the light emitting diode, a liquid crystal display, an organic EL display, and the like are used.
  • a display unit may be applied.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing configurations of the radiation detector 60 and the radiation detection unit 62 according to the present embodiment.
  • the radiation detector 60 includes a TFT active matrix substrate (hereinafter referred to as “TFT substrate”) 66 in which a thin film transistor (TFT: Thin Film Transistor, hereinafter referred to as “TFT”) 70 and a storage capacitor 68 are formed on an insulating substrate 64. I have.
  • TFT substrate TFT active matrix substrate
  • TFT Thin Film Transistor
  • a scintillator 71 that converts incident radiation into light is disposed.
  • the scintillator 71 for example, CsI: Tl, GOS (Gd 2 O 2 S: Tb) can be used.
  • the scintillator 71 is not limited to these materials.
  • the insulating substrate 64 may be any substrate as long as it is light transmissive and absorbs little radiation.
  • a glass substrate, a transparent ceramic substrate, or a light transmissive resin substrate can be used.
  • the insulating substrate 64 is not limited to these materials.
  • the TFT substrate 66 is provided with a sensor portion 72 that generates electric charges when light converted by the scintillator 71 is incident thereon.
  • a flattening layer 67 for flattening the TFT substrate 66 is formed on the TFT substrate 66.
  • An adhesive layer 69 for bonding the scintillator 71 to the TFT substrate 66 is formed between the TFT substrate 66 and the scintillator 71 and on the planarizing layer 67.
  • the sensor unit 72 includes an upper electrode 72A, a lower electrode 72B, and a photoelectric conversion film 72C disposed between the upper electrode 72A and the lower electrode 72B.
  • the photoelectric conversion film 72C absorbs the light emitted from the scintillator 71 and generates a charge corresponding to the absorbed light.
  • the photoelectric conversion film 72C may be formed of a material that generates charges when irradiated with light.
  • the photoelectric conversion film 72C may be formed of amorphous silicon, an organic photoelectric conversion material, or the like.
  • the photoelectric conversion film 72C containing amorphous silicon has a wide absorption spectrum and can absorb light emitted by the scintillator 71.
  • the photoelectric conversion film 72C containing an organic photoelectric conversion material has a sharp absorption spectrum in the visible region, and electromagnetic waves other than light emitted by the scintillator 71 are hardly absorbed by the photoelectric conversion film 72C.
  • the photoelectric conversion film 72 ⁇ / b> C containing the organic photoelectric conversion material can effectively suppress noise generated when radiation such as X-rays is absorbed by the photoelectric conversion film 72 ⁇ / b> C.
  • the photoelectric conversion film 72C includes an organic photoelectric conversion material.
  • the organic photoelectric conversion material include quinacridone organic compounds and phthalocyanine organic compounds.
  • quinacridone organic compounds
  • CsI (Tl) is used as the material of the scintillator 71
  • the difference in peak wavelength can be made within 5 nm. It becomes.
  • the amount of charge generated in the photoelectric conversion film 72C can be substantially maximized. Since an organic photoelectric conversion material applicable as the photoelectric conversion film 72C is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-32854, description thereof is omitted.
  • FIG. 5 schematically shows the configuration of the TFT 70 and the storage capacitor 68 formed on the TFT substrate 66 according to the present embodiment.
  • a storage capacitor 68 for storing the charge transferred to the lower electrode 72B, and a TFT 70 for converting the charge stored in the storage capacitor 68 into an electric signal and outputting it. Is formed.
  • the region where the storage capacitor 68 and the TFT 70 are formed has a portion overlapping the lower electrode 72B in plan view.
  • the storage capacitor 68 is electrically connected to the corresponding lower electrode 72B through a wiring made of a conductive material that penetrates the insulating film 65A provided between the insulating substrate 64 and the lower electrode 72B. ing. Thereby, the charges collected by the lower electrode 72B can be moved to the storage capacitor 68.
  • the active layer 70B is formed of an amorphous oxide.
  • the amorphous oxide constituting the active layer 70B an oxide containing at least one of In, Ga, and Zn (for example, In—O-based) is preferable, and at least two of In, Ga, and Zn are used.
  • An oxide containing In (eg, In—Zn—O, In—Ga, or Ga—Zn—O) is more preferable, and an oxide containing In, Ga, and Zn is particularly preferable.
  • In—Ga—Zn—O-based amorphous oxide an amorphous oxide whose composition in a crystalline state is represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is a natural number less than 6) is preferable, and in particular, InGaZnO. 4 is more preferable.
  • the active layer 70B of the TFT 70 is formed of an amorphous oxide, it will not absorb radiation such as X-rays, or even if it absorbs it, it will remain extremely small, effectively suppressing the generation of noise. Can do.
  • the insulating substrate 64 is not limited to a highly heat-resistant substrate such as a semiconductor substrate, a quartz substrate, and a glass substrate, and a flexible substrate such as plastic, aramid, or bio-nanofiber can also be used.
  • flexible materials such as polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, polyimide, polycycloolefin, norbornene resin, poly (chlorotrifluoroethylene), etc.
  • a conductive substrate can be used. If such a plastic flexible substrate is used, it is possible to reduce the weight, which is advantageous for carrying around, for example.
  • the insulating substrate 64 includes an insulating layer for ensuring insulation, a gas barrier layer for preventing permeation of moisture and oxygen, an undercoat layer for improving flatness or adhesion to electrodes, and the like. May be provided.
  • the transparent electrode material can be cured at a high temperature to lower its resistance, and can also be used for automatic mounting of a driver IC including a solder reflow process.
  • aramid has a thermal expansion coefficient close to that of ITO (indium tin oxide) or a glass substrate, warping after production is small and it is difficult to crack.
  • aramid can form a substrate thinner than a glass substrate or the like.
  • the insulating substrate 64 may be formed by stacking an ultrathin glass substrate and aramid.
  • Bionanofiber is a composite of cellulose microfibril bundle (bacterial cellulose) produced by bacteria (acetic acid bacteria, Acetobacter® Xylinum) and transparent resin.
  • the cellulose microfibril bundle has a width of 50 nm and a size of 1/10 of the visible light wavelength, and has high strength, high elasticity, and low thermal expansion.
  • a transparent resin such as acrylic resin or epoxy resin into bacterial cellulose
  • a bio-nanofiber having a light transmittance of about 90% at a wavelength of 500 nm can be obtained while containing 60-70% of the fiber.
  • Bionanofiber has a low coefficient of thermal expansion (3-7ppm) comparable to silicon crystals, and is as strong as steel (460MPa), highly elastic (30GPa), and flexible. Compared to glass substrates, etc.
  • a thin insulating substrate 64 can be formed.
  • FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the TFT substrate 66 according to this embodiment.
  • the TFT substrate 66 includes a pixel 74 including the sensor unit 72, the storage capacitor 68, and the TFT 70 described above in a certain direction (row direction in FIG. 6) and a crossing direction with respect to the certain direction (column direction in FIG. 6). Are provided two-dimensionally.
  • the radiation detector 60 includes a plurality of gate wirings 76 extending in a certain direction (row direction) for turning on / off each TFT 70, and an on-state TFT 70 extending in a crossing direction (column direction).
  • a plurality of data wirings 78 are provided for reading out charges via the.
  • the radiation detector 60 is flat and has a quadrilateral shape with four sides on the outer edge in plan view. Specifically, it is formed in a rectangular shape.
  • the radiation detector 60 is formed by attaching a scintillator 71 to the surface of the TFT substrate 66 as shown in FIG.
  • the scintillator 71 is formed by vapor deposition on the vapor deposition substrate 73 when it is intended to be formed of a columnar crystal such as CsI: Tl.
  • the vapor deposition substrate 73 is often an Al plate in terms of X-ray transmittance and cost, handling properties during vapor deposition, prevention of warpage due to its own weight, and deformation due to radiant heat. Therefore, a certain thickness (about several mm) is required.
  • GOS is used as the scintillator 71
  • the scintillator 71 may be formed by applying GOS to the surface of the TFT substrate 66 without using the vapor deposition substrate 73.
  • the radiation detector 62 is attached to the surface of the radiation detector 60 on the scintillator 71 side.
  • a wiring layer 142 and an insulating layer 144 in which a wiring 160 (FIG. 8) described later is patterned are formed on a resinous support substrate 140, and the radiation of the present invention is formed thereon.
  • a plurality of sensor units 146 are formed for detection, and a scintillator 148 made of GOS or the like is formed on the sensor unit 146.
  • the sensor unit 146 includes an upper electrode 147A, a lower electrode 147B, and a photoelectric conversion film 147C disposed between the upper electrode 147A and the lower electrode 147B.
  • the photoelectric conversion film 147 ⁇ / b> C generates a charge when light converted by the scintillator 148 is incident thereon.
  • the photoelectric conversion film 147C is preferably a photoelectric conversion film containing the above-described organic photoelectric conversion material, rather than a PIN-type or MIS-type photodiode using amorphous silicon. This is because it is better to use a photoelectric conversion film containing an organic photoelectric conversion material in terms of reduction in manufacturing cost and flexibility in comparison with the case of using a PIN type photodiode or a MIS type photodiode. Because it is advantageous.
  • the sensor unit 146 of the radiation detector 62 does not need to be formed as finely as the sensor unit 72 provided in each pixel 74 of the radiation detector 60, and is formed with a size of tens to hundreds of pixels of the radiation detector 60. That's fine.
  • FIG. 7 is a plan view showing an arrangement configuration of the sensor unit 146 of the radiation detection unit 62 according to the present embodiment.
  • the radiation detection unit 62 is provided with two types of sensor units 146 having different sensitivity to radiation by changing the size of the light receiving surface.
  • One having a large size is a high sensitivity sensor unit 146A having high sensitivity to radiation, and one having a small size is a low sensitivity sensor unit 146B having low sensitivity to radiation.
  • the film 147C may be formed in each size.
  • the photoelectric conversion film 147C may be formed over the entire surface, and the size of the upper electrode 147A or the lower electrode 147B on the side from which charges are extracted may be formed in each size. That is, for example, when the electrode on the side from which charges are extracted is the lower electrode 147B, the upper electrode 147A and the photoelectric conversion film 147C are formed on one surface, and the size of the lower electrode 147B is the same as that of the high sensitivity sensor unit 146A or the low sensitivity sensor unit 146B. You may make it form in size.
  • a high-sensitivity sensor unit 146A and a low-sensitivity sensor unit 146B are arranged in a matrix in a certain direction (row direction in FIG. 7) and a crossing direction with respect to the certain direction (column direction in FIG. 7), respectively.
  • the high-sensitivity sensor units 146A and the low-sensitivity sensor units 146B are arranged alternately and not to overlap each other by shifting the arrangement position by half a pitch in the row direction and the column direction.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the main configuration of the electrical system of the electronic cassette 32 according to the present embodiment.
  • the radiation detector 60 includes a plurality of pixels 74 including the sensor unit 72, the storage capacitor 68, and the TFT 70 arranged in a matrix, and the sensor unit according to the irradiation of the radiation X to the electronic cassette 32.
  • the charges generated at 72 are stored in the storage capacitors 68 of the individual pixels 74.
  • the image information carried on the radiation X irradiated to the electronic cassette 32 is converted into charge information and held in the radiation detector 60.
  • each gate wiring 76 of the radiation detector 60 is connected to a gate line driver 80, and each data wiring 78 is connected to a signal processing unit 82.
  • the TFTs 70 of the individual pixels 74 are sequentially turned on in units of rows by a signal supplied from the gate line driver 80 via the gate wiring 76.
  • the electric charge accumulated in the accumulation capacitor 68 of the pixel 74 in which the TFT 70 is turned on is transmitted through the data wiring 78 as an analog electric signal and input to the signal processing unit 82. Therefore, the charges accumulated in the accumulation capacitors 68 of the individual pixels 74 are read out in order in row units.
  • the signal processing unit 82 includes an amplifier and a sample hold circuit provided for each data wiring 78.
  • the electric signal transmitted through each data wiring 78 is amplified by an amplifier and then held in a sample and hold circuit.
  • a multiplexer and an A / D (analog / digital) converter are connected in order to the output side of the sample and hold circuit, and the electric signals held in the individual sample and hold circuits are sequentially (serially) input to the multiplexer.
  • the digital image data is converted by an A / D converter.
  • An image memory 90 is connected to the signal processing unit 82, and image data output from the A / D converter of the signal processing unit 82 is sequentially stored in the image memory 90.
  • the image memory 90 has a storage capacity capable of storing image data for a plurality of frames, and image data obtained by imaging is sequentially stored in the image memory 90 every time a radiographic image is captured.
  • the image memory 90 is connected to a cassette control unit 92 that controls the operation of the entire electronic cassette 32.
  • the cassette control unit 92 includes a microcomputer, and includes a CPU (Central Processing Unit) 92A, a memory 92B including a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), and a flash memory.
  • a non-volatile storage unit 92 ⁇ / b> C is provided.
  • a wireless communication unit 94 is connected to the cassette control unit 92.
  • the wireless communication unit 94 according to the present embodiment is compatible with a wireless LAN (Local Area Network) standard represented by IEEE (Institute of Electrical and Electronics Electronics) (802.11a / b / g) and is based on wireless communication. Controls the transmission of various information to and from external devices.
  • the cassette control unit 92 can wirelessly communicate with the console 42 via the wireless communication unit 94, and can transmit and receive various information to and from the console 42.
  • the radiation detection unit 62 a large number of high-sensitivity sensor units 146A and low-sensitivity sensor units 146B are alternately arranged in a matrix.
  • the radiation detection unit 62 is provided with a plurality of wirings 160 individually connected to the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B. Each wiring 160 is connected to the signal detection unit 162.
  • the signal detection unit 162 includes an amplifier and an A / D converter provided for each wiring 160, and is connected to the cassette control unit 92. Under the control of the cassette control unit 92, the signal detection unit 162 samples each wiring 160 at a predetermined period and converts an electrical signal transmitted through each wiring 160 into digital data. The signal detection unit 162 sequentially outputs the converted digital data to the cassette control unit 92.
  • the electronic cassette 32 is provided with a power supply unit 96, and the various circuits and elements described above (gate line driver 80, signal processing unit 82, image memory 90, wireless communication unit 94, cassette control unit 92, signal detection).
  • the unit 162 and the like are operated by the electric power supplied from the power source unit 96.
  • the power supply unit 96 incorporates the above-described battery (secondary battery) 96 ⁇ / b> A so as not to impair the portability of the electronic cassette 32. Further, electric power is supplied from the charged battery 96A to various circuits and elements. In FIG. 8, illustration of wirings connecting the power supply unit 96 to various circuits and elements is omitted.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the main configuration of the electrical system of the console 42 and the radiation generator 34 according to the present embodiment.
  • the console 42 is configured as a server computer.
  • the console 42 includes a display 100 that displays an operation menu, a captured radiographic image, and the like, and an operation panel 102 that includes a plurality of keys and that inputs various information and operation instructions.
  • the console 42 includes a CPU 104 that controls the operation of the entire apparatus, a ROM 106 that stores various programs including a control program in advance, a RAM 108 that temporarily stores various data, and various data.
  • An HDD 110 that stores and retains, a display driver 112 that controls display of various types of information on the display 100, and an operation input detection unit 114 that detects an operation state of the operation panel 102 are provided.
  • the console 42 includes a communication interface (I / F) unit 116 that transmits and receives various types of information such as an exposure condition to be described later to and from the radiation generator 34 via the connection terminal 42A and the communication cable 35, and an electronic cassette.
  • a wireless communication unit 118 that transmits and receives various types of information such as exposure conditions and image data by wireless communication.
  • CPU 104, ROM 106, RAM 108, HDD 110, display driver 112, operation input detection unit 114, communication interface unit 116, and wireless communication unit 118 are connected to each other via a system bus BUS. Therefore, the CPU 104 can access the ROM 106, RAM 108, and HDD 110, controls display of various information on the display 100 via the display driver 112, and the radiation generator 34 via the communication I / F unit 116. And control of transmission / reception of various information to / from the radiation generator 34 via the wireless communication unit 118. Further, the CPU 104 can grasp the operation state of the user with respect to the operation panel 102 via the operation input detection unit 114.
  • the radiation generator 34 controls the radiation source 130 based on the received radiation conditions and the communication I / F unit 132 that transmits and receives various information such as the radiation conditions between the radiation source 130 and the console 42.
  • a radiation source control unit 134 controls the radiation source 130 based on the received radiation conditions and the communication I / F unit 132 that transmits and receives various information such as the radiation conditions between the radiation source 130 and the console 42.
  • the radiation source control unit 134 is also configured to include a microcomputer, and stores the received exposure conditions and the like.
  • the exposure conditions received from the console 42 include information on tube voltage and tube current.
  • the radiation source controller 134 irradiates the radiation X from the radiation source 130 based on the received exposure conditions.
  • the imaging system 18 can perform still image shooting that performs shooting one by one and fluoroscopic shooting that performs continuous shooting, and can select still image shooting or fluoroscopic shooting as a shooting mode. Has been.
  • the terminal device 12 accepts an imaging request from a doctor or a radiographer when imaging a radiographic image.
  • an imaging request a patient to be imaged, an imaging region to be imaged, and an imaging mode are designated, and tube voltage, tube current, and the like are designated as necessary.
  • the terminal device 12 notifies the RIS server 14 of the contents of the accepted imaging request.
  • the RIS server 14 stores the contents of the imaging request notified from the terminal device 12 in the database 14A.
  • the console 42 accesses the RIS server 14 to acquire the content of the imaging request and the attribute information of the patient to be imaged from the RIS server 14, and displays the content of the imaging request and the attribute information of the patient on the display 100 (see FIG. 9). .).
  • the radiographer starts radiographic image capturing based on the content of the radiography request displayed on the display 100.
  • the electronic cassette 32 when imaging the affected area of the subject 48 lying on the prone table 46, the electronic cassette 32 is placed on the holding unit 152 of the prone table 46.
  • the photographer designates still image photographing or fluoroscopic photographing as the photographing mode for the operation panel 102, and further designates a tube voltage, a tube current, and the like when the operation panel 102 is irradiated with the radiation X.
  • the photographer designates a lower radiation dose per unit time than in the case of still image shooting in order to suppress exposure of the subject 48 (for example, in the case of still image shooting). 1/10).
  • automatic irradiation control that detects the amount of radiation applied to the electronic cassette 32 by the radiation detection unit 62 and controls the irradiation of radiation from the radiation source 130 during imaging.
  • AEC automatic exposure control
  • the irradiation end of radiation from the radiation source 130 and the start of image reading from the radiation detector 60 are started. Imaging is continuously performed at a predetermined frame rate, and irradiation of radiation from the radiation source 130 is terminated when the radiation amount detected by the radiation detection unit 62 becomes an allowable amount.
  • the allowable amount for still image shooting is an appropriate dose for taking a radiographic image of the imaging region clearly, and the allowable amount for fluoroscopic imaging is a dose for suppressing the exposure of the subject 48 within an appropriate range.
  • the allowable amount for still image shooting and the allowable amount for fluoroscopic imaging may be input from the operation panel 102 by the photographer at the time of shooting.
  • the permissible amount for still image photographing and the permissible amount for fluoroscopic photographing are stored in advance in the HDD 110 as per-photographing region permissible amount information for each photographing part, and the photographer specifies the photographing part on the operation panel 102.
  • the imaging mode and the allowable amount corresponding to the imaging region may be obtained from the imaging region allowable amount information.
  • the permissible amount of fluoroscopic imaging is stored in the database 14A of the RIS server 14 so that the daily exposure dose is stored for each patient, and the RIS server 14 determines the exposure dose during a predetermined period (for example, the latest three months).
  • the allowable exposure dose of the patient may be obtained from the total value, and the allowable exposure dose may be notified to the console 42 as the allowable dose.
  • the console 42 transmits the specified tube voltage and tube current to the radiation generator 34 as exposure conditions, and transmits the specified imaging mode, tube voltage, tube current, and allowable amount to the electronic cassette 32 as imaging conditions.
  • the radiation source control unit 134 of the radiation generator 34 receives the exposure conditions from the console 42, the received exposure conditions are stored, and when the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 receives the imaging conditions from the console 42, The received shooting conditions are stored in the storage unit 92C.
  • the photographer When the photographer completes preparation for photographing, the photographer performs a photographing instruction operation for instructing photographing on the operation panel 102 of the console 42.
  • the console 42 transmits instruction information for instructing the start of exposure to the radiation generator 34 and the electronic cassette 32.
  • the radiation generator 34 starts generating and emitting radiation with a tube voltage and a tube current corresponding to the exposure conditions received from the console 42.
  • the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 When the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 receives the instruction information instructing the start of exposure, the cassette control unit 92 performs shooting control according to the shooting mode stored as the shooting condition in the storage unit 92C.
  • FIG. 10 shows a flowchart showing the flow of processing of the photographing control program executed by the CPU 92A of the cassette control unit 92.
  • the program is stored in advance in a predetermined area of the memory 92B (ROM).
  • step S10 in the figure the cassette control unit 92 controls the signal detection unit 162 to start sampling of each wiring 160.
  • the signal detection unit 162 samples each wiring 160 at a predetermined cycle, converts the electrical signal transmitted through each wiring 160 into digital data, and sequentially outputs the converted digital data to the cassette control unit 92. To do.
  • the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B provided in the radiation detection unit 62 have different sizes of the light receiving surface, the amount of generated charges is different even when irradiated with the same dose of radiation. As shown in FIG. 11A, the voltage levels of the electrical signals output from the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B and transmitted to the wiring 160 are different.
  • the cassette control unit 92 determines whether still image shooting is designated as the shooting mode under the shooting conditions stored in the storage unit 92C. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S14. If the determination is negative (when fluoroscopic imaging is designated as the imaging mode), the cassette control unit 92 proceeds to step S30.
  • step S14 the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output a control signal for turning off the TFT 70 from the gate line driver 80 to each gate wiring 76.
  • the cassette control unit 92 corrects the value of the digital data detected by the low sensitivity sensor unit 146B among the digital data input from the signal detection unit 162 according to the sensitivity of the low sensitivity sensor unit 146B. To do.
  • the cassette control unit 92 accumulates the corrected values for each low sensitivity sensor unit 146B. This cumulative value can be regarded as the exposure dose of the subject 48.
  • the cassette control unit 92 determines whether or not the cumulative value of any of the low-sensitivity sensor units 146B has exceeded an allowable amount. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S20. If the determination is negative, the cassette control unit 92 proceeds to step S16.
  • step S20 the cassette control unit 92 transmits instruction information for instructing the console 42 to end the exposure.
  • the console 42 When the console 42 receives the instruction information for instructing the end of the exposure from the electronic cassette 32, the console 42 transmits the instruction information for instructing the end of the exposure to the radiation generator 34. When receiving the instruction information for instructing the end of the exposure, the radiation generator 34 ends the radiation irradiation.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output an ON signal to each gate line 76 in order from the gate line driver 80 line by line.
  • the charges accumulated in the storage capacitors 68 line by line flow out to the data lines 78 as electric signals.
  • the electric signal flowing out to each data wiring 78 is converted into digital image data by the signal processing unit 82 and stored in the image memory 90.
  • the cassette control unit 92 transmits the image data stored in the image memory 90 to the console 42, and ends the process.
  • step S30 the cassette control unit 92 obtains an imaging cycle according to the frame rate of fluoroscopic imaging.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output an ON signal to each gate wiring 76 in order from the gate line driver 80 line by line.
  • each TFT 70 connected to each gate line 76 is turned on line by line, and the electric charge accumulated in each storage capacitor 68 line by line flows out to each data line 78 as an electrical signal. .
  • the electric signal flowing out to each data wiring 78 is converted into digital image data by the signal processing unit 82 and stored in the image memory 90.
  • the cassette control unit 92 transmits the image data stored in the image memory 90 to the console 42.
  • the cassette control unit 92 corrects the value of the digital data detected by the high sensitivity sensor unit 146A among the digital data input from the signal detection unit 162 according to the sensitivity of the high sensitivity sensor unit 146A. To do.
  • the cassette control unit 92 accumulates the corrected values for each high sensitivity sensor unit 146A.
  • the cassette control unit 92 determines whether or not the cumulative value of any one of the high-sensitivity sensor units 146A is greater than or equal to the allowable amount. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S42. If the determination is negative, the cassette control unit 92 proceeds to step S40.
  • step S40 the cassette control unit 92 determines whether or not a period longer than the imaging cycle has elapsed since the charge of each pixel 74 of the radiation detector 60 was read out last time. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S32. If the determination is negative, the cassette control unit 92 proceeds to step S36.
  • step S42 the cassette control unit 92 transmits instruction information for instructing the end of the exposure to the console 42, and ends the process.
  • the radiation generator 34 When receiving the instruction information for instructing the end of exposure, the radiation generator 34 ends the generation and emission of radiation.
  • the fluoroscopic imaging is stopped when the cumulative value of any of the high-sensitivity sensor units 146A becomes an allowable amount during fluoroscopic imaging has been described.
  • a warning may be displayed on the console 42 by notifying the console 42 that the allowable amount has been exceeded.
  • the console 42 transmits an exposure condition in which at least one of the tube voltage and the tube current is reduced to the radiation generator 34, and the radiation dose per unit time irradiated from the radiation source 130 of the radiation generator 34 is reduced. You may make it make it.
  • the console 42 When the console 42 receives the image information from the electronic cassette 32, the console 42 performs various image processing such as shading correction on the received image information, and stores the image information after the image processing in the HDD 110.
  • the image information stored in the HDD 110 is displayed on the display 100 for confirmation of the captured radiographic image, and is transferred to the RIS server 14 and stored in the database 14A. Thereby, it becomes possible for a doctor to perform interpretation, diagnosis, and the like of a radiographic image taken.
  • the cumulative value of the digital data values detected by the high sensitivity sensor unit 146A or the low sensitivity sensor unit 146B can be regarded as the exposure dose of the subject 48. For this reason, when the daily exposure dose is stored for each patient in the database 14A of the RIS server 14, the electronic cassette 32 is transmitted to the RIS server 14 via the console 42 and stored in the database 14A.
  • the radiation detection unit 62 in which the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B having different sensitivities to radiation are arranged so as to overlap the radiation detection unit 62. Yes.
  • the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B separately to detect radiation, a change in the irradiation amount per unit time of radiation irradiated at the time of imaging, such as fluoroscopic imaging and still image imaging, can be achieved. Even when it is large, radiation can be detected stably.
  • the radiation dose is performed using the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B properly.
  • detection is performed using the low-sensitivity sensor unit 146B.
  • detection is performed using the high-sensitivity sensor unit 146A. Thereby, the radiation dose can be detected stably.
  • both the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B are formed on one support substrate 140, the thickness of the radiation detection unit 62 can be suppressed.
  • the sensitivity to radiation is changed between the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B by changing the light receiving area of the sensor unit 146. For this reason, the sensitivity of the sensor part 146 can be easily adjusted by the area when forming.
  • the configurations of the RIS 10, the imaging system 18, the electronic cassette 32, and the radiation detector 60 according to the second embodiment are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 6 and FIGS. 8 to 9). Since there is, explanation here is omitted.
  • the electronic cassette 32 detects radiation by the radiation detection unit 62 when capturing a radiation image.
  • the electronic cassette 32 detects the start of radiation irradiation, the electronic cassette 32 starts imaging after performing a reset operation for taking out and removing the charge accumulated in the storage capacitor 68 of each pixel 74 of the radiation detector 60.
  • the electronic cassette 32 detects radiation by the radiation detection unit 62 when taking a radiographic image.
  • the electronic cassette 32 starts imaging after performing a reset operation, and detects the amount of radiation irradiated to the electronic cassette 32 during imaging.
  • the sensor part 146 of the radiation detection part 62 is highly sensitive.
  • the sensitivity of the sensor unit 146 to radiation is increased, the charge may be saturated during imaging.
  • the amount of radiation applied per unit time is larger than in fluoroscopic shooting, and thus the sensor unit 146 may saturate the charge during shooting.
  • the electric charge is saturated in the sensor unit 146, the irradiated radiation dose cannot be detected correctly.
  • the electronic cassette 32 uses the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B of the radiation detection unit 62 to perform the radiation irradiation start and the radiation dose detection.
  • FIG. 11B shows a flowchart showing the flow of processing of the photographing control program executed by the CPU 92A of the cassette control unit 92.
  • the program is stored in advance in a predetermined area of the memory 92B (ROM).
  • step S110 in the figure the cassette control unit 92 controls the signal detection unit 162 to start sampling of each wiring 160.
  • the signal detection unit 162 samples each wiring 160 at a predetermined cycle, converts the electrical signal transmitted through each wiring 160 into digital data, and sequentially outputs the converted digital data to the cassette control unit 92. To do.
  • the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B provided in the radiation detection unit 62 are irradiated with radiation, an electric charge is generated.
  • the generated charges flow out as electric signals to the wiring 160, respectively. Since the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B have different sizes of the light receiving surface, the amount of generated charges is different even when irradiated with the same dose of radiation. As shown in FIG. 11A, the high-sensitivity sensor unit 146A
  • the voltage levels of the electrical signals output from the low sensitivity sensor unit 146B and transmitted to the wiring 160 are different.
  • the cassette control unit 92 uses a digital data value detected by the high sensitivity sensor unit 146A out of the digital data input from the signal detection unit 162 as a predetermined threshold for radiation detection. Compared with the value, the start of radiation irradiation is detected based on whether or not the threshold value is exceeded. If the digital data value is equal to or greater than the threshold value, the cassette control unit 92 proceeds to step S114 on the assumption that radiation irradiation has started. If the digital data value is less than the threshold value, the cassette control unit 92 Shifts again to step S112 and waits for the start of radiation irradiation.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output a control signal for turning on the TFT 70 to each gate wiring 76 from the gate line driver 80.
  • the cassette control unit 92 turns on the TFTs 70 connected to the gate wirings 76 one by one in order to extract charges.
  • the charge accumulated in the storage capacitor 68 of each pixel 74 sequentially flows out to each data wiring 78 as a charge signal line by line, and the charge accumulated in the storage capacitor 68 of each pixel 74 is removed by dark current or the like. .
  • step S116 the cassette control unit 92 determines whether still image shooting is designated as the shooting mode under the shooting conditions stored in the storage unit 92C. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S118. If the determination is negative (when fluoroscopic imaging is designated as the imaging mode), the cassette control unit 92 proceeds to step S130.
  • step S118 the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output a control signal for turning off the TFT 70 to each gate wiring 76 from the gate line driver 80.
  • the cassette control unit 92 corrects the value of the digital data detected by the low sensitivity sensor unit 146B among the digital data input from the signal detection unit 162 according to the sensitivity of the low sensitivity sensor unit 146B. To do.
  • the cassette control unit 92 accumulates the corrected values for each low sensitivity sensor unit 146B. This cumulative value can be regarded as the exposure dose of the subject.
  • the cassette control unit 92 determines whether or not the cumulative value of any of the low-sensitivity sensor units 146B has exceeded an allowable amount. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 moves to step S124. If the determination is negative, the cassette control unit 92 moves to step S120.
  • step S124 the cassette control unit 92 transmits instruction information for instructing the end of the exposure to the console 42.
  • the console 42 When the console 42 receives the instruction information for instructing the end of the exposure from the electronic cassette 32, the console 42 transmits the instruction information for instructing the end of the exposure to the radiation generator 34. When receiving the instruction information for instructing the end of the exposure, the radiation generator 34 ends the radiation irradiation.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output an ON signal to each gate line 76 in order from the gate line driver 80 line by line.
  • the charges accumulated in the storage capacitors 68 line by line flow out to the data lines 78 as electric signals.
  • the electric signal flowing out to each data wiring 78 is converted into digital image data by the signal processing unit 82 and stored in the image memory 90.
  • the cassette control unit 92 transmits the image data stored in the image memory 90 to the console 42, and ends the process.
  • step S130 the cassette control unit 92 obtains an imaging cycle according to the frame rate of fluoroscopic imaging.
  • the cassette control unit 92 corrects the value of the digital data detected by the low sensitivity sensor unit 146B among the digital data input from the signal detection unit 162 according to the sensitivity of the low sensitivity sensor unit 146B. .
  • the cassette control unit 92 accumulates the corrected values for each low sensitivity sensor unit 146B.
  • step S134 the cassette control unit 92 determines whether or not the cumulative value of any of the low-sensitivity sensor units 146B has exceeded an allowable amount. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S142. If the determination is negative, the cassette control unit 92 proceeds to step S136.
  • step S136 the cassette control unit 92 determines whether or not a period longer than the imaging cycle has elapsed since the charge of each pixel 74 of the radiation detector 60 was read out last time. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S138. If the determination is negative, the cassette control unit 92 proceeds to step S132.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output an ON signal to each gate wiring 76 in order from the gate line driver 80 line by line.
  • each TFT 70 connected to each gate line 76 is turned on line by line, and the electric charge accumulated in each storage capacitor 68 line by line flows out to each data line 78 as an electrical signal. .
  • the electric signal flowing out to each data wiring 78 is converted into digital image data by the signal processing unit 82 and stored in the image memory 90.
  • step S140 the cassette control unit 92 transmits the image data stored in the image memory 90 to the console 42, and after transmitting the image data, proceeds to step S132.
  • step S142 the cassette control unit 92 transmits instruction information for instructing the end of the exposure to the console 42, and ends the process.
  • the radiation generator 34 When receiving the instruction information for instructing the end of exposure, the radiation generator 34 ends the generation and emission of radiation.
  • the console 42 When the console 42 receives the image information from the electronic cassette 32, the console 42 performs various image processing such as shading correction on the received image information, and stores the image information after the image processing in the HDD 110.
  • the image information stored in the HDD 110 is displayed on the display 100 for confirmation of the captured radiographic image, and is transferred to the RIS server 14 and stored in the database 14A. Thereby, it becomes possible for a doctor to perform interpretation, diagnosis, and the like of a radiographic image taken.
  • the cumulative value of the digital data values detected by the low sensitivity sensor unit 146B can be regarded as the exposure dose of the subject. For this reason, when the daily exposure dose is stored for each patient in the database 14A of the RIS server 14, the electronic cassette 32 is transmitted to the RIS server 14 via the console 42 and stored in the database 14A. Thus, by storing and managing the daily exposure amount for each patient, the total exposure amount for a specific period can be grasped. Further, the exposure amount and the photographing conditions may be stored together in the database 14A. In this case, the electronic cassette 32 transfers the cumulative value (exposure amount) to the console 42, and the console 42 stores the cumulative amount (exposure amount) and the imaging conditions in association with each other in the database 14B. Thus, when the exposure amount and the imaging conditions are stored together, the utility value of the database 14B is further increased.
  • the radiation detection unit 62 in which the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B having different sensitivities to radiation are arranged so as to overlap the radiation detection unit 62.
  • the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B are selectively used to detect radiation.
  • the start of radiation irradiation can be quickly detected by detecting the start of radiation irradiation by the high-sensitivity sensor unit 146A.
  • the radiation dose can be detected stably.
  • the end of radiation irradiation may be detected.
  • the end of radiation irradiation is performed by comparing the digital data value of each sensor unit 146 input from the signal detection unit 162 with a predetermined threshold value for detecting radiation. It can be detected by whether or not it is less than. Further, when the values of the digital data of each sensor unit 146 are accumulated, as shown at T1 in FIG. 15, the end of irradiation is detected when there is an inflection point at which the increase amount of the accumulated value is greatly reduced. You can also.
  • the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B may be selectively used to appropriately start the radiation irradiation, end the radiation irradiation, and detect the radiation dose in parallel.
  • the start of radiation irradiation is preferably detected using the high-sensitivity sensor unit 146A.
  • the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B may be selectively used for the end of radiation irradiation and the radiation irradiation amount according to the imaging order. That is, for example, in the case of fluoroscopic imaging, since the irradiation amount per unit time of the radiation irradiated at the time of imaging is small, in step S132 of the imaging control program shown in FIG.
  • the value of the digital data detected by the high sensitivity sensor unit 146A may be corrected according to the sensitivity of the high sensitivity sensor unit 146A.
  • the cassette control unit 92 may accumulate the corrected values for each high sensitivity sensor unit 146A.
  • the cassette control unit 92 may determine whether or not the cumulative value of any of the high-sensitivity sensor units 146A is equal to or greater than an allowable amount.
  • the sensor unit 146 used for the end of radiation irradiation and detection of the radiation dose may be selectively used for the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B.
  • the low-sensitivity sensor unit 146B is used to end radiation irradiation and detect the amount of radiation irradiation. Also good.
  • the radiation exposure may be terminated and the radiation irradiation amount may be detected using the high-sensitivity sensor unit 146A.
  • the configurations of the RIS 10, the imaging system 18, the electronic cassette 32, and the radiation detector 60 according to the third embodiment are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 6 and FIGS. 8 to 9). Since there is, explanation here is omitted.
  • FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration of the radiation detection unit 62 according to the third embodiment.
  • the radiation detection unit 62 has a plurality of sensor units 146 having the same shape formed in a matrix.
  • the sensitivity to radiation is changed by changing the number of sensor units 146 connected in parallel to the wiring 160.
  • six sensor units 146 connected in parallel to one wiring 160 function as a high-sensitivity sensor unit 146A, and two sensor units 146 connected in parallel to one wiring 160 are low-sensitivity sensors. It functions as the unit 146B.
  • the sensor portion 146 can be formed in the same shape, the sensor portion 146 can be easily formed.
  • the sensitivity to radiation can be changed by the number of sensor units 146 connected in parallel to the wiring 160.
  • the configurations of the RIS 10, the imaging system 18, the electronic cassette 32, and the radiation detector 60 according to the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment (see FIGS. 1 to 6 and FIGS. 8 to 9). Since there is, explanation here is omitted.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the radiation detection unit 62 according to the fourth embodiment.
  • the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B are formed on separate support substrates 140A and 140B.
  • a support substrate 140B on which a low-sensitivity sensor unit 146B is formed is provided on the surface 148B of the scintillator 148 on the side on which the radiation X is incident during imaging.
  • a support substrate 140A on which a high-sensitivity sensor portion 146A is formed is provided on a surface 148A opposite to the surface 148B of the scintillator 148.
  • the sensitivity is changed by changing the sizes of the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B.
  • the sensitivity to radiation may be changed by forming a plurality of sensor units 146 and changing the number of sensor units 146 connected in parallel to the wiring 160.
  • the scintillator 148 emits light more strongly on the surface 148B side when the radiation X is irradiated.
  • the low sensitivity sensor unit 146B on the surface 148B side of the scintillator 148 where the radiation X is incident, the light generated by the scintillator 148 can be detected with high accuracy by the low sensitivity sensor unit 146B.
  • the configurations of the RIS 10, the imaging system 18, the electronic cassette 32, and the radiation detector 60 according to the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment (see FIGS. 1 to 6 and FIGS. 8 to 9). Since there is, explanation here is omitted.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the radiation detector 60 and the radiation detection unit 62 according to the fifth embodiment.
  • the vapor deposition substrate 73 on which the scintillator 71 is formed has optical transparency.
  • the radiation detector 62 according to the fifth embodiment is not provided with the scintillator 148, and is attached to the surface opposite to the TFT substrate 66 of the radiation detector 60 (the surface on the scintillator 71 side). ing.
  • the radiation detection unit 62 is arranged so that the TFT substrate 66 is on the irradiation surface 56 side of the housing 54, and the radiation X is incident from the TFT substrate 66 side during imaging.
  • the scintillator 148 is not required by being attached to the scintillator 71 of the radiation detection unit 62. For this reason, the radiation detection part 62 can be formed thinner.
  • the radiation detection unit 62 is arranged so that the radiation X is incident from the TFT substrate 66 side at the time of imaging, and the radiation detection unit 62 is provided on the surface of the scintillator 71 opposite to the TFT substrate 66. As a result, the radiation X passes through the radiation detector 60 after passing through the radiation detector 60. For this reason, it is possible to prevent the radiation image captured by the radiation detector 60 from being affected by the provision of the radiation detection unit 62.
  • the present invention is not limited to this. You may apply to a stationary radiography apparatus.
  • the present invention is not limited to this.
  • the thoracic vertebrae and the lumbar vertebrae may be detected using the low-sensitivity sensor unit 146B because the irradiation amount per unit time of radiation irradiated at the time of imaging is large. That is, the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B may be properly used according to the imaging region.
  • the present invention is not limited to this.
  • the start of radiation irradiation or the end of radiation irradiation may be detected.
  • the digital data value of each sensor unit 146 input from the signal detection unit 162 is compared with a predetermined threshold value for radiation detection, and radiation irradiation starts depending on whether or not the threshold value is exceeded. It can be detected. Comparing the value of the digital data of each sensor unit 146 input from the signal detection unit 162 with the threshold value, the end of radiation irradiation can be detected based on whether or not the value is less than the threshold value. Further, when the values of the digital data of each sensor unit 146 are accumulated, as shown at T1 in FIG. 15, the end of irradiation is detected when there is an inflection point at which the increase amount of the accumulated value is greatly reduced. You can also.
  • the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B may be selectively used to appropriately start the radiation irradiation, end the radiation irradiation, and detect the radiation dose in parallel.
  • the start of radiation irradiation is preferably detected using the high-sensitivity sensor unit 146A.
  • the high-sensitivity sensor unit 146A and the low-sensitivity sensor unit 146B may be selectively used for the end of radiation irradiation and the amount of radiation irradiation according to the imaging order and the imaging region.
  • the support substrate 140A on which the high sensitivity sensor unit 146A is formed with the scintillator 148 interposed therebetween and the support substrate 140B on which the low sensitivity sensor unit 146B is formed are provided.
  • the support substrate 140B on which the low sensitivity sensor unit 146B is formed and the support substrate 140A on which the high sensitivity sensor unit 146A is formed are arranged on one surface of the scintillator 148 so as to overlap each other. May be. In this case, as shown in FIG. 16, it is preferable to arrange the support substrate 140A on the scintillator 148 side.
  • the support substrate 140A on which the high sensitivity sensor unit 146A is formed in this manner By disposing the support substrate 140A on which the high sensitivity sensor unit 146A is formed in this manner on the scintillator 148 side, the difference in sensitivity between the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B becomes clearer. Further, the support substrate 140B on which the low-sensitivity sensor unit 146B is formed and the support substrate 140A on which the high-sensitivity sensor unit 146A is formed overlap each other on one surface of the scintillator 71 for radiographic imaging. Good.
  • the support substrate 140A on which the high sensitivity sensor unit 146A is formed with the scintillator 148 interposed therebetween and the support substrate 140B on which the low sensitivity sensor unit 146B is formed are provided.
  • the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B may be formed on the support substrate 140A and the support substrate 140B arranged with the scintillator 148 interposed therebetween, respectively.
  • the support substrate 140A and the support substrate 140B are disposed with the scintillator 148 interposed therebetween as shown in FIG. 13 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the support substrate 140A and the support substrate 140B may be disposed on both sides of the scintillator 71 for radiographic imaging.
  • the scintillator 71 is formed thicker than the scintillator 148 in order to improve sensitivity and image quality.
  • the support substrate 140A on which the high-sensitivity sensor unit 146A is formed is provided on the surface of the scintillator 71 on which radiation X is incident during imaging, and the low-sensitivity sensor unit 146B is formed on the opposite surface. It is preferable that a supporting substrate 140B is provided.
  • the scintillator 148 has one surface on which radiation is incident. The side emits intense light. For this reason, it is preferable to use the sensor unit 146 disposed on one surface on which the radiation is incident to detect the start of radiation irradiation.
  • the radiation detector 62 without the scintillator 148 is placed on the surface opposite to the TFT substrate 66 of the radiation detector 60 (the surface on the scintillator 71 side).
  • the present invention is not limited to this.
  • the radiation detector 62 may be attached to the surface of the radiation detector 60 on the TFT substrate 66 side, as shown in FIG.
  • the radiation X may be incident from either above or below in FIG.
  • the sensor unit 146 is preferably formed of a photoelectric conversion film containing an organic photoelectric conversion material in order to suppress radiation absorption by the sensor unit 146 of the radiation detection unit 62.
  • the radiation detection unit 62 is provided with the two types of sensitivity sensor units 146, ie, the high sensitivity sensor unit 146A and the low sensitivity sensor unit 146B, is described, but the present invention is not limited thereto. It is not something.
  • the sensor unit 146 having three or more types of sensitivity may be provided in the radiation detection unit 62 and used separately.
  • the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 starts radiation irradiation, ends radiation irradiation, and detects the radiation dose is described, but the present invention is not limited to this.
  • the digital data input from the signal detection unit 162 by the cassette control unit 92 may be transmitted to the console 42 as needed.
  • the console 42 may start radiation irradiation, end radiation irradiation, and detect the radiation dose.
  • the configurations of the RIS 10, the imaging system 18, the electronic cassette 32, and the radiation detector 60 according to the sixth embodiment are the same as those of the first embodiment (see FIGS. 1 to 6 and FIGS. 8 to 9). Since there is, explanation here is omitted.
  • EDR Exposure Data Recognizer
  • a radiographic image for density correction is taken before taking a radiographic image for diagnosis, and the radiographic image for density correction is analyzed to obtain an image with appropriate density and contrast.
  • Various parameters such as the gain amount are obtained, and the density is adjusted by feeding back the various parameters and adjusting the gain amount of the amplifier and taking a diagnostic radiation image.
  • a radiation imaging apparatus that can acquire an image for density correction and adjust the image quality of a diagnostic radiation image without increasing the exposure dose of the subject will be described.
  • the TFT substrate 66 is provided with a sensor portion 72 that corresponds to the first sensor portion of the present invention and generates charges when light converted by the scintillator 71 is incident thereon.
  • the TFT substrate 66 includes a pixel 74 including the sensor unit 72, the storage capacitor 68, and the TFT 70 described above in a certain direction (row direction in FIG. 6) and a crossing direction with respect to the certain direction (column direction in FIG. 6).
  • a pixel 74 including the sensor unit 72, the storage capacitor 68, and the TFT 70 described above in a certain direction (row direction in FIG. 6) and a crossing direction with respect to the certain direction (column direction in FIG. 6).
  • a pixel 74 including the sensor unit 72, the storage capacitor 68, and the TFT 70 described above in a certain direction (row direction in FIG. 6) and a crossing direction with respect to the certain direction (column direction in FIG. 6).
  • the radiation detection unit 62 has a size of 17 inches ⁇ 17 inches
  • 2880 pixels 74 are arranged in the row direction and the column direction.
  • FIG. 18 is a plan view showing an arrangement configuration of the sensor unit 146 of the radiation detection unit 62 according to the present embodiment.
  • a large number of sensor units 146 are arranged in a certain direction (row direction in FIG. 18) and in an intersecting direction with respect to the certain direction (column direction in FIG. 18).
  • 16 sensor units 146 are arranged in a matrix in the row direction and the column direction.
  • the source of the TFT 70 is connected to the data wiring 78, and the data wiring 78 is connected to the signal processing unit 82.
  • the drain of the TFT 70 is connected to the storage capacitor 68 and the photoelectric conversion unit 72, and the gate of the TFT 70 is connected to the gate wiring 76.
  • the signal processing unit 82 includes a sample hold circuit 84 for each data wiring 78.
  • the electric signals transmitted through the individual data lines 78 are held in the sample / hold circuit 84.
  • the sample hold circuit 84 includes an operational amplifier 84A and a capacitor 84B, and converts an electric signal into an analog voltage.
  • the sample hold circuit 84 is provided with a switch 84C as a reset circuit that shorts both electrodes of the capacitor 84B and discharges the electric charge accumulated in the capacitor 84B.
  • the operational amplifier 84A can adjust the gain amount by control from a cassette control unit 92 described later.
  • a multiplexer 86 and an A / D converter 88 are sequentially connected to the output side of the sample hold circuit 84.
  • the electric signals held in the individual sample and hold circuits are converted into analog voltages, sequentially input to the multiplexer 86 (serially), and converted into digital image information by the A / D converter 88.
  • An image memory 90 is connected to the signal processing unit 82 (see FIG. 8), and image data output from the A / D converter 88 of the signal processing unit 82 is stored in the image memory 90 in order.
  • the image memory 90 has a storage capacity capable of storing image data for a plurality of frames. Each time a radiographic image is captured, the image data obtained by the imaging is sequentially stored in the image memory 90.
  • the radiation detection unit 62 As described above, a large number of sensor units 146 are arranged in a matrix.
  • the radiation detection unit 62 is provided with a plurality of wires 160 individually connected to the sensor units 146, and the wires 160 are connected to the signal detection unit 162.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the main configuration of the electrical system of the console 42 and the radiation generator 34 according to the present embodiment.
  • the imaging system 18 can perform still image shooting that performs shooting one by one and fluoroscopic shooting that performs continuous shooting, and can select still image shooting or fluoroscopic shooting as a shooting mode. Has been.
  • the terminal device 12 accepts an imaging request from a doctor or a radiographer when imaging a radiographic image.
  • an imaging request a patient to be imaged, an imaging region to be imaged, and an imaging mode are designated, and tube voltage, tube current, and the like are designated as necessary.
  • the terminal device 12 notifies the RIS server 14 of the contents of the accepted imaging request.
  • the RIS server 14 stores the contents of the imaging request notified from the terminal device 12 in the database 14A.
  • the console 42 accesses the RIS server 14 to acquire the content of the imaging request and the attribute information of the patient to be imaged from the RIS server 14, and displays the content of the imaging request and the attribute information of the patient on the display 100 (see FIG. 10). .).
  • the radiographer starts radiographic image capturing based on the content of the radiography request displayed on the display 100.
  • the electronic cassette 32 when imaging the affected part of the subject lying on the prone table 46, the electronic cassette 32 is arranged on the holding unit 152 of the prone table 46.
  • the photographer designates still image photographing or fluoroscopic photographing as the photographing mode for the operation panel 102, and further designates a tube voltage, a tube current, and the like when the operation panel 102 is irradiated with the radiation X.
  • the photographer designates a lower radiation dose per unit time than in the case of still image shooting in order to suppress the exposure of the subject (for example, 1 in the case of still image shooting). / 10).
  • the radiation detection unit 62 detects radiation when taking a radiation image.
  • the electronic cassette 32 starts imaging after performing a reset operation for taking out and removing the charge accumulated in the storage capacitor 68 of each pixel 74 of the radiation detector 60.
  • the radiation detection unit 62 detects the radiation dose applied to the electronic cassette 32 and controls the irradiation with radiation from the radiation source 130 ( A so-called AEC (automatic exposure control) is performed. Specifically, in the case of still image shooting, radiation of radiation from the radiation source 130 is terminated and reading of an image from the radiation detector 60 is started when the detected radiation dose reaches an allowable amount. In the case of fluoroscopic imaging, imaging is continuously performed at a predetermined frame rate, and irradiation of radiation from the radiation source 130 is terminated when the radiation amount detected by the radiation detection unit 62 becomes an allowable amount.
  • AEC automatic exposure control
  • the permissible amount for taking a still image is an appropriate dose for obtaining a radiographic image of the imaging region clearly.
  • the permissible amount of fluoroscopic imaging is a dose for suppressing the exposure of the subject within an appropriate range.
  • the purposes of the allowable amount of still image shooting and the allowable amount of fluoroscopic shooting are different.
  • the allowable amount of still image shooting and the allowable amount of fluoroscopic shooting may be input from the operation panel 102 by the photographer at the time of shooting.
  • the permissible amount for still image capturing and the permissible amount for fluoroscopic imaging may be stored in advance in the HDD 110 as per-imaging region allowable amount information for each imaging region.
  • the photographer designates an imaging part on the operation panel 102, and when the imaging part is designated, the designated imaging mode and the tolerance corresponding to the imaging part can be obtained from the tolerance information for each imaging part.
  • the permissible amount of fluoroscopic imaging may be stored in the database 14A of the RIS server 14 as a daily exposure amount for each patient.
  • the RIS server 14 obtains the allowable exposure dose of the patient from the total exposure dose in a predetermined period (for example, the last three months) and notifies the console 42 of the allowable exposure dose as the allowable dose. It is good.
  • the console 42 transmits the specified tube voltage and tube current to the radiation generator 34 as exposure conditions, and transmits the specified imaging mode, tube voltage, tube current, and allowable amount to the electronic cassette 32 as imaging conditions.
  • the radiation source control unit 134 of the radiation generating apparatus 34 stores the received exposure condition.
  • the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 receives the shooting conditions from the console 42, the cassette control unit 92 stores the received shooting conditions in the storage unit 92C.
  • the photographer When the photographer completes preparation for photographing, the photographer performs a photographing instruction operation for instructing photographing on the operation panel 102 of the console 42.
  • the console 42 transmits instruction information for instructing the start of exposure to the radiation generator 34 and the electronic cassette 32.
  • the radiation generator 34 starts generating and emitting radiation with a tube voltage and a tube current corresponding to the exposure conditions received from the console 42.
  • the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 When the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 receives the instruction information instructing the start of exposure, the cassette control unit 92 performs shooting control according to the shooting mode stored as the shooting condition in the storage unit 92C.
  • the radiation detection unit 62 detects the radiation and detects the start of radiation irradiation.
  • the electronic cassette 32 starts imaging after performing a reset operation when detecting the start of radiation irradiation, and detects the radiation dose irradiated to the electronic cassette 32 during imaging.
  • the radiation detection unit 62 detects the radiation and acquires a radiographic image for density correction.
  • the electronic cassette 32 analyzes the radiation image for density correction, and obtains the gain amount of the operational amplifier 84A from which an image with an appropriate density can be obtained.
  • the electronic cassette 32 reads the radiation image from the radiation detector 60 by feeding back the obtained gain amount and adjusting the gain amount of the operational amplifier 84A.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the flow of processing of the photographing control program executed by the CPU 92A of the cassette control unit 92.
  • the program is stored in advance in a predetermined area of the memory 92B (ROM).
  • step S10 in the figure the cassette control unit 92 controls the signal detection unit 162 to start sampling of each wiring 160.
  • the signal detection unit 162 samples each wiring 160 at a predetermined cycle, converts the electrical signal transmitted through each wiring 160 into digital data, and sequentially outputs the converted digital data to the cassette control unit 92. To do.
  • Each sensor unit 146 provided in the radiation detection unit 62 is charged when irradiated with radiation.
  • the generated charges flow out as electric signals to the wiring 160, respectively.
  • the cassette control unit 92 compares the value of the digital data detected by each sensor unit 146 input from the signal detection unit 162 with a predetermined threshold value for detecting radiation, and the threshold value is set. The start of radiation irradiation is detected depending on whether or not the value is greater than or equal to the value. When the value of the digital data is equal to or greater than the threshold value, the cassette control unit 92 determines that radiation irradiation has started, and proceeds to step S14. If the value of the digital data is less than the threshold value, the cassette control unit 92 moves again to step S12 and waits for the start of radiation irradiation.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output a control signal for turning on the TFT 70 to each gate wiring 76 from the gate line driver 80 and connected to each gate wiring 76.
  • the TFTs 70 are turned on one line at a time to take out charges.
  • the charges accumulated in the storage capacitor 68 of each pixel 74 sequentially flow out to each data wiring 78 as an electric signal, and the charges accumulated in the storage capacitor 68 of each pixel 74 are removed by dark current or the like. .
  • the cassette control unit 92 determines whether still image shooting is designated as the shooting mode under the shooting conditions stored in the storage unit 92C. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S18. If the determination is negative (when fluoroscopic imaging is designated as the imaging mode), the cassette control unit 92 proceeds to step S40.
  • step S18 the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output a control signal for turning off the TFT 70 to each gate wiring 76 from the gate line driver 80.
  • the cassette control unit 92 corrects the digital data value detected by each sensor unit 146 input from the signal detection unit 162 according to the sensitivity of each sensor unit 146, and the corrected value is detected by the sensor unit.
  • Each 146 is accumulated. This cumulative value can be regarded as the radiation dose irradiated.
  • the cassette control unit 92 determines whether or not the cumulative value of any of the sensor units 146 is greater than or equal to the allowable amount. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S24. If the determination is negative, the cassette control unit 92 proceeds to step S20.
  • step S24 the cassette control unit 92 transmits instruction information for instructing the console 42 to end the exposure.
  • the console 42 When the console 42 receives the instruction information for instructing the end of exposure from the electronic cassette 32, the console 42 transmits the instruction information for instructing the end of exposure to the radiation generator 34. When receiving the instruction information for instructing the end of the exposure, the radiation generator 34 ends the radiation irradiation.
  • the cassette control unit 92 arranges the cumulative values of the sensor units 146 provided in the radiation detection unit 62 in a two-dimensional manner corresponding to the arrangement of the sensor units 146, and sets the cumulative values.
  • Image data of a radiation image detected by each sensor unit 146 of the radiation detection unit 62 is generated as a pixel value.
  • This radiation image is a thinned-out image captured by the radiation detector 60 because each sensor unit 146 of the radiation detection unit 62 is formed with a size of several tens to several hundreds of pixels of the radiation detector 60.
  • the cassette control unit 92 analyzes the image data generated in step S26 and derives an appropriate gain amount for the operational amplifier 84A.
  • FIG. 21A shows an example of a radiographic image detected by each sensor unit 146 of the radiation detection unit 62.
  • FIG. 21B shows a cumulative histogram of the radiation image shown in FIG. 21A.
  • the cumulative histogram is a diagram in which the pixel value is represented on the horizontal axis and the appearance rate (frequency) of the pixel of the pixel value is represented on the vertical axis for all image data constituting one radiation image.
  • the radiographic image has a large number of pixels in a subject area in which an image of the imaging region (a face in FIG. 21A) is reflected and a so-called blank region in which the imaging region is not reflected. For this reason, the cumulative histogram also peaks at the cumulative values of the subject area and the missing area. Further, since the density change is larger in the subject area, the width is also widened in the cumulative histogram.
  • the cassette control unit 92 specifies the range of data values based on the image of the imaging region in this cumulative histogram.
  • a known technique can be used as this specifying method.
  • the cassette control unit 92 performs dynamic contour extraction processing such as a snakes algorithm, contour extraction processing using Hough transform, and the like, and recognizes a region surrounded by a line along the contour point as a subject region.
  • the subject area may be recognized using the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-11242.
  • a pattern image indicating a standard shape for each imaging region may be stored in the memory 92B (ROM).
  • the cassette control unit 92 performs pattern matching to obtain the similarity between the radiographic image and the pattern image while changing the position and enlargement ratio of the pattern image corresponding to the imaging region in the radiographic image taken, and has the highest similarity.
  • the area may be recognized as a subject area.
  • the cassette control unit 92 obtains a cumulative histogram of the subject area where the radiographic image is recognized. For example, in the cumulative histogram, the half value width of the peak value is set as the main density range of the subject area, and the center of the density range is set to a predetermined appropriate value. The gain amount of the operational amplifier 84A that is at the center of the density range is obtained. For each difference between the center of the density range and the center of the appropriate density range, an appropriate gain amount is stored in advance in the memory 92B (ROM) as gain amount information, and the cassette control unit 92 selects the center of the density range and the appropriate density range. You may obtain
  • an arithmetic expression that defines the relationship between the difference between the center of the density range and the center of the predetermined appropriate density range and the appropriate gain amount is stored in the memory 92B (ROM), and the cassette control unit 92
  • the gain amount may be calculated by an arithmetic expression from the difference between the center of the range and the center of the appropriate density range.
  • the cassette control unit 92 adjusts the gain amount of the operational amplifier 84A to the gain amount derived in step S28.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output an ON signal to each gate line 76 in order from the gate line driver 80 line by line.
  • the charges accumulated in the storage capacitors 68 line by line flow out to the data lines 78 as electric signals.
  • the electric signals flowing out to the respective data lines 78 are amplified by the operational amplifier 84A of the signal processing unit 82, and then sequentially input to the A / D converter 88 through the multiplexer 86, converted into digital image data, and image memory 90.
  • the cassette control unit 92 adjusts the gain amount of the operational amplifier 84A and reads out the radiation image from the radiation detector 60, thereby setting the density range of the subject region in the read out radiation image to an appropriate density range. can do.
  • the cassette control unit 92 transmits the image data stored in the image memory 90 to the console 42, and ends the process.
  • step S40 the cassette control unit 92 obtains an imaging cycle according to the frame rate of fluoroscopic imaging.
  • the cassette control unit 92 corrects the value of the digital data detected by each sensor unit 146 input from the signal detection unit 162 according to the sensitivity of each sensor unit 146, and the corrected value is detected by the sensor unit.
  • Each 146 is accumulated.
  • two storage areas for storing the cumulative value of digital data are prepared for each sensor unit 146.
  • One is a storage area for storing the accumulated value of digital data from the start of fluoroscopic imaging, and the other is a storage area for storing the accumulated value of digital data from the previous imaging in continuous imaging of fluoroscopic imaging.
  • the cassette control unit 92 accumulates the digital data values in the two storage areas for each sensor unit 146.
  • step S60 it is determined whether or not the accumulated value stored in the storage area for storing the accumulated value of the digital data from the start of fluoroscopic imaging is equal to or larger than the allowable amount. If the determination is affirmative, the cassette control unit 92 proceeds to step S60. If the determination is negative, the cassette control unit 92 proceeds to step S46.
  • step S46 the cassette control unit 92 determines whether or not a period equal to or longer than the imaging cycle has elapsed since the charge of each pixel 74 of the radiation detector 60 was read out last time. When it becomes affirmation determination, the cassette control part 92 transfers to step S48, and when it becomes negative determination, the cassette control part 92 transfers to step S42.
  • the cassette control unit 92 stores the accumulated values stored in the respective storage areas for storing the accumulated values of the digital data from the previous imaging of the respective sensor units 146 provided in the radiation detecting unit 62. Two-dimensional arrangement is made corresponding to the arrangement of the sensor units 146.
  • the cassette control unit 92 generates image data of a radiographic image detected by each sensor unit 146 of the radiation detection unit 62 using each accumulated value as a pixel value.
  • step S50 the cassette control unit 92 analyzes the image data generated in step S48, similarly to step S28, and derives an appropriate gain amount for the operational amplifier 84A.
  • the cassette control unit 92 adjusts the gain amount of the operational amplifier 84A to the gain amount derived in step S50.
  • the cassette control unit 92 controls the gate line driver 80 to output an ON signal to each gate line 76 in order from the gate line driver 80 line by line.
  • each TFT 70 connected to each gate line 76 is turned on line by line, and the electric charge accumulated in each storage capacitor 68 line by line flows out to each data line 78 as an electrical signal.
  • the electric signals flowing out to the respective data lines 78 are amplified by the operational amplifier 84A of the signal processing unit 82, and then sequentially input to the A / D converter 88 through the multiplexer 86, converted into digital image data, and image memory 90.
  • the cassette control unit 92 adjusts the gain amount of the operational amplifier 84A and reads out the radiation image from the radiation detector 60, thereby setting the density range of the subject region in the read out radiation image to an appropriate density range. be able to.
  • the cassette control unit 92 stores the accumulated value of the digital data from the previous photographing among the two storage regions that store the accumulated value of the digital data for each sensor unit 146. All accumulated values are initialized to zero.
  • step S58 the cassette control unit 92 transmits the image data stored in the image memory 90 to the console 42. After the image data is transmitted, the process proceeds to step S42.
  • step S60 the cassette control unit 92 transmits instruction information for instructing the end of exposure to the console 42, and ends the process.
  • the radiation generator 34 When receiving the instruction information for instructing the end of exposure, the radiation generator 34 ends the generation and emission of radiation.
  • fluoroscopic imaging is stopped when the cumulative value of any one of the sensor units 146 becomes an allowable amount during fluoroscopic imaging.
  • the console 42 may be notified that the allowable amount has been exceeded, and a warning may be displayed on the console 42.
  • the console 42 transmits an exposure condition in which at least one of the tube voltage and the tube current is reduced to the radiation generator 34, and the radiation dose per unit time irradiated from the radiation source 130 of the radiation generator 34 is reduced. You may make it make it.
  • the console 42 When the console 42 receives the image information from the electronic cassette 32, the console 42 performs various image processing such as shading correction on the received image information, and stores the image information after the image processing in the HDD 110.
  • the image information stored in the HDD 110 is displayed on the display 100 for confirmation of the captured radiographic image, and is transferred to the RIS server 14 and stored in the database 14A. Thereby, it becomes possible for a doctor to perform interpretation, diagnosis, and the like of a radiographic image taken.
  • the cumulative value of the digital data detected by the sensor unit 146 can be regarded as the exposure dose of the subject. For this reason, when the daily exposure dose is stored for each patient in the database 14A of the RIS server 14, the electronic cassette 32 is transmitted to the RIS server 14 via the console 42 and stored in the database 14A. Thus, by storing and managing the daily exposure amount for each patient, the total exposure amount for a specific period can be grasped. Further, the exposure amount and the photographing conditions may be stored together in the database 14A. In this case, the electronic cassette 32 transfers the cumulative value (exposure amount) to the console 42, and the console 42 stores the cumulative amount (exposure amount) and the imaging conditions in association with each other in the database 14B. Thus, when the exposure amount and the imaging conditions are stored together, the utility value of the database 14B is further increased.
  • the sensor unit 146 having a larger area than the sensor unit 72 is formed by laminating the plurality of pixels 74 having the sensor unit 72 with the radiation detector 60 arranged two-dimensionally.
  • a plurality of radiation detectors 62 arranged two-dimensionally are arranged.
  • the processing parameters for generating a radiation image by reading out the charge from each pixel 74 of the radiation detector 60 are adjusted. Thereafter, electric charges are read from the respective pixels 74 of the radiation detector 60, and processing based on the adjusted processing parameters is performed to generate a diagnostic radiation image. Thereby, it is possible to obtain an image for density correction without increasing the exposure dose of the subject and to adjust the image quality of the diagnostic radiation image.
  • the gain amount of the operational amplifier 84A is adjusted as a processing parameter from the image obtained from the detection result by the sensor unit 146 of the radiation detection unit 62.
  • the image of the subject area can be adjusted to an appropriate density range without being saturated by the A / D converter 88.
  • the sensor unit 14 of the radiation detection unit 62 can perform radiation start and radiation dose detection in parallel.
  • the present embodiment it is not necessary to advance the shooting cycle in order to acquire an image for density correction.
  • the region of interest changes during fluoroscopic imaging, and it is necessary to adjust the density at any time. Therefore, even when it is necessary to acquire an image for density correction at any time, it is not necessary to increase the frame rate.
  • the configurations of the RIS 10, the imaging system 18, the electronic cassette 32, and the radiation detector 60 according to the seventh embodiment are the same as those of the sixth embodiment (FIGS. 1 to 6, 8, 9, 18, and FIG. 19), the description is omitted here.
  • the A / D converter 88 converts the electrical signal amplified by the operational amplifier 84A of the signal processing unit 82 into digital data having a predetermined number of bits (for example, 16 bits). Convert to The cassette control unit 92 converts 16-bit image data into 12-bit image data in the standardization process.
  • the radiation detection unit 62 detects the radiation to acquire a radiographic image for density correction, and the cassette control unit 92 analyzes the radiographic image for density correction.
  • the cassette control unit 92 obtains various parameters for normalization processing so that the main density range of the subject area is an appropriate density range, and the image data of the 16-bit radiation image read from the radiation detector 60 is obtained. Then, normalization processing is performed using the various parameters thus obtained and converted into 12-bit image data.
  • the operational amplifier 84A has a range in which the electric signal flowing out to each data wiring 78 is within a range that can be converted into 16-bit digital data without being saturated by the A / D converter 88. It is assumed that the gain amount is adjusted to a predetermined value.
  • FIG. 22 shows a flowchart showing the flow of processing of the photographing control program according to the seventh embodiment. Note that the same processing portions as those in the imaging control program (see FIG. 20) of the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • step S29 the cassette control unit 92 analyzes the image data generated in step S26, and derives appropriate values for various parameters of the normalization process.
  • the main density range of the subject region is MIN0 to MAX0 in the cumulative histogram a of the radiographic image captured under a certain imaging condition, and the imaging condition is different from the above imaging condition. It is assumed that the main density range of the subject area is MIN1 to MAX1 in the cumulative histogram b of the captured radiographic image.
  • 16-bit image data that is a cumulative histogram indicated by a or b is converted into 12-bit image data by normalization processing.
  • the main density ranges MIN0 to MAX0 and MIN1 to MAX1 of the subject area are converted to the appropriate density ranges MIN2 to MAX2 in the 12-bit image data in the 16-bit image data.
  • FIG. 23B shows cumulative histograms a and b when 16-bit image data is converted so that MIN0 to MAX0 and MIN1 to MAX1 are in the proper density range MIN2 to MAX2 in 12-bit image data. It is shown.
  • a known technique can be used as a standardization method from 16-bit image data to 12-bit image data.
  • 16-bit image data D0 as input data is converted into 12-bit image data D1 as output based on a predetermined conversion function. Specifically, the conversion is performed using a linear function as indicated by a and b in FIG. 23C as the conversion function.
  • the cassette control unit 92 derives Gain and Offset values in which the main density range (for example, MIN0 to MAX0) of the subject area becomes the appropriate density range MIN2 to MAX2 as various parameters of the normalization process. To do.
  • the main density range for example, MIN0 to MAX0
  • step S33 the cassette control unit 92 performs normalization processing on the 16-bit image data stored in the image memory 90 using the parameters derived in step S29 to convert the image data into 12-bit image data.
  • the converted image data is stored in the image memory 90.
  • the cassette control unit 92 performs the normalization process by obtaining various parameters of the normalization process and performing the normalization process of the image data so that the main density range of the subject area becomes the appropriate density range.
  • the density range of the subject area in the radiographic image can be set to an appropriate density range.
  • step S34 the cassette control unit 92 transmits the image data to the console 42 after the conversion in step S33 stored in the image memory 90, and ends the process.
  • step S51 the cassette control unit 92 analyzes the image data generated in step S48 and derives appropriate values for various parameters of normalization processing, as in step S29. .
  • step S55 the cassette control unit 92 derives the 16-bit image data read out in step 54 and stored in the image memory 90 in step S51 as in step S33. Standardization processing is performed using parameters to convert the image data into 12-bit image data, and the converted image data is stored in the image memory 90.
  • step S58 the cassette control unit 92 transmits the image data to the console 42 after the conversion in step S55 stored in the image memory 90.
  • the normalization process is performed so that the main density range of the subject area becomes the appropriate density range based on the image obtained from the detection result by the sensor unit 146 of the radiation detection unit 62.
  • the image data is normalized and image data is normalized.
  • the density range of the subject area in the normalized radiographic image can be set to an appropriate density range.
  • the present invention is applied to the electronic cassette 32 which is a portable radiation imaging apparatus.
  • the present invention is not limited to this, and a stationary radiation imaging apparatus is provided. You may apply to.
  • the gain amount of the operational amplifier 84A is adjusted.
  • the parameter of the normalization process is adjusted.
  • the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, both the gain amount of the operational amplifier 84A and the normalization processing parameter may be adjusted, and further, the parameters of other processing may be adjusted.
  • a linear function is used as a conversion function for normalization processing.
  • the present invention is not limited to this.
  • a conversion function represented by a high-order function such as a quadratic function or a cubic function may be used.
  • a plurality of cumulative histograms to be assumed and a lookup table corresponding to each of the cumulative histograms may be prepared. From the assumed cumulative histogram, a lookup table corresponding to the one that is close to the obtained cumulative histogram is determined as a normalization processing characteristic, and image data conversion is performed based on the lookup table. Good.
  • the present invention is not limited to this.
  • the end of radiation irradiation may be detected.
  • the value of the digital data of each sensor unit 146 input from the signal detection unit 162 is compared with a predetermined threshold value for radiation detection.
  • the end of radiation irradiation can be detected based on whether or not it is less than a threshold value.
  • the irradiation start threshold value is larger than the irradiation end threshold value, but the irradiation start threshold value may be smaller than the irradiation end threshold value.
  • the irradiation start threshold value may be smaller than the irradiation end threshold value.
  • the scintillator 148 is formed in the radiation detection unit 62
  • the present invention is not limited to this.
  • the radiation detector 60 detects the radiation without providing the scintillator 148 in the radiation detector 62 as shown in FIG. It is good also as what attaches to the surface on the opposite side to the TFT substrate 66 of the device 60 (surface on the scintillator 71 side), and each sensor part 146 of the radiation detection part 62 concerned detects the light of the scintillator 71.
  • the scintillator 148 becomes unnecessary, and thus the radiation detection unit 62 can be formed thinner.
  • the radiation detector 62 is provided on the surface opposite to the TFT substrate 66 of the scintillator 71.
  • the radiation X passes through the radiation detector 60 after passing through the radiation detector 60. For this reason, it is possible to prevent the radiation image captured by the radiation detector 60 from being affected by the provision of the radiation detection unit 62.
  • the radiation detector 62 may be attached to the surface of the radiation detector 60 on the TFT substrate 66 side.
  • the radiation X may be incident from above or below in FIG. 17, but when incident from below, the radiation X is suppressed from being absorbed by the sensor unit 146 of the radiation detection unit 62. For this reason, it is preferable to form the sensor part 146 with the photoelectric converting film in which the organic photoelectric converting material contained.
  • the radiation detector 60 is an indirect conversion method in which radiation is once converted into light, and the converted light is converted into electric charge by the sensor unit 72 and accumulated.
  • the present invention is not limited to this.
  • the radiation detector 60 may be a direct conversion system that converts radiation into electric charges in a semiconductor layer such as amorphous selenium.
  • the electronic cassette 32 may transfer the radiation image detected by each sensor unit 146 of the radiation detection unit 62 to the console 42 and the console 42 may display on the display 100. Accordingly, it is possible to quickly check the blurring and positioning of the subject from the displayed radiation image.
  • the cassette control unit 92 of the electronic cassette 32 various parameter determination processes from the radiation images detected by the respective sensor units 146 of the radiation detection unit 62, and the radiation image generated from the radiation detector 60 are processed.
  • the cassette control unit 92 may transmit the digital data input from the signal detection unit 162 to the console 42 as needed, and the console 42 may perform any processing.
  • the present invention is not limited to this.
  • the radiation to be detected may be X-rays, visible light, ultraviolet rays, infrared rays, gamma rays, particle rays, or the like.
  • processing flow of the various programs described in the first embodiment is also an example, and unnecessary steps may be deleted or new within the scope of the gist of the present invention. It goes without saying that steps can be added and the processing order can be changed.
  • Japanese application 2010-166176 Japanese application 2010-181263, and Japanese application 2010-192850 are incorporated herein by reference in their entirety.

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Abstract

 各々放射線に対する感度が異なり、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部(146)を放射線検出器(60)と重なるように配置した。撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の検出を安定して行える放射線撮影装置及び放射線撮影システムを提供する。

Description

放射線撮影装置、及び放射線撮影システム
 本発明は、放射線撮影装置、及び放射線撮影システムに係り、特に、放射線源から射出されて被検者を透過した放射線により示される放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置、及び放射線撮影システムに関する。
 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、放射線を直接デジタルデータに変換できるFPD(Flat Panel Detector)等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する放射線撮影装置が実用化されている。この放射線検出器を用いた放射線撮影装置は、従来のX線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影(動画撮影)も行うことができるといったメリットがある。
 この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)などのシンチレータで光に変換し、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式や、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等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。放射線撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にA/D(アナログ/デジタル)変換部でデジタルデータに変換している。
 ところで、放射線撮影装置では、放射線検出器とは別に放射線検出部を設けて放射線の照射の開始や終了、放射線の照射量を検出し、放射線を照射する放射線源の制御を行う技術が知られている。
 例えば、特開2002-181942号公報には、放射線検出器(固体撮像装置と記載)とは別に、放射線を検出するセンサ部(放射線検出素子と記載)を設け、センサ部により放射線の出射の開始及び終了を検出して放射線検出器への電荷の蓄積、蓄積された電荷の読み出し制御する技術が開示されている。
 ところで、透視撮影では、放射線を照射しつつ連続的に放射線画像の撮影を行うため、患者の被曝が多くなる。また、透視撮影は、撮影部位内の変化を観察するため、静止画撮影ほど高画質である必要はない。
 このため、透視撮影では、静止画撮影と比べて単位時間当たりの放射線の照射量を低下させており、例えば、静止画撮影と比較して1/10程度としている。
 このため、透視撮影では、放射線検出部により放射線の照射開始や照射終了、放射線の照射量を検出しようとした場合、センサ部は放射線に対する感度が高いことが好ましい。しかしながら、センサ部の放射線に対する感度を高くした場合、静止画撮影時などで照射される単位時間当たりの放射線の照射量が多い場合に、センサ部内で電荷が飽和してしまう場合がある。
 本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の検出を安定して行える放射線撮影装置及び放射線撮影システムを提供することを目的とする。
 また、本発明は、被検者の被曝量を増加させることなく濃度補正用の画像を取得して診断用の放射線画像の画質調整を行うことができる放射線撮影装置及び放射線撮影システムを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、各々照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、を有している。
 本発明の第1の態様によれば、撮影パネルにより、照射された放射線による放射線画像が撮影される。各々放射線に対する感度が異なり、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部が撮影パネルと重なるように配置されている。
 このように、本発明の第1の態様によれば、各々放射線に対する感度が異なり、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部を撮影パネルと重なるように配置している。このため、当該複数のセンサ部を使い分けて放射線の検出を行うことにより、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の検出を安定して行うことができる。
 本発明の第2の態様によれば、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する検出部をさらに有してもよい。
 また、本発明の第3の態様によれば、前記検出部が、撮影条件に応じて前記複数のセンサ部を使い分けてもよい。
 また、本発明の第4の態様によれば、前記撮影条件には、静止画撮影又は透視撮影を指定する撮影モード、及び撮影部位が含まれ、前記検出部が、前記撮影モード及び撮影部位の少なくとも一方に応じて前記複数のセンサ部を使い分けてもよい。
 また、本発明の第5の態様によれば、前記検出部が、前記撮影モードとして静止画撮影が指定された場合、感度の低いセンサ部を用いて前記検出を行い、前記撮影モードとして透視撮影が指定された場合、感度の高いセンサ部を用いて前記検出を行ってもよい。
 また、本発明の第6の態様によれば、前記検出部が、前記撮影部位が胸部及び腰椎の何れかである場合、感度の低いセンサ部を用いて前記検出を行ってもよい。
 また、本発明の第7の態様によれば、前記複数のセンサ部が、同一支持体上に形成されてもよい。
 また、本発明の第8の態様によれば、前記撮影パネルが、放射線を光に変換する変換層を有し、当該変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、前記複数のセンサ部が、各々有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出してもよい。
 また、本発明の第9の態様によれば、前記検出部が、高感度のセンサ部を放射線の照射開始の検出に用い、低感度のセンサ部を放射線の照射量の検出に用いてもよい。
 また、本発明の第10の態様によれば、放射線を光に変換する平板状の変換層の撮影時に、放射線が入射する一方の面に低感度のセンサ部を配置し、他方の面に高感度のセンサ部を配置してもよい。
 また、本発明の第11の態様によれば、前記検出部が、前記一方の面に配置された前記センサ部を放射線の照射開始の検出に用いてもよい。
 また、本発明の第12の態様によれば、前記複数のセンサ部が、受光面積を変えることにより放射線に対する感度が異なるものとしてもよい。
 また、本発明の第13の態様によれば、前記複数のセンサ部が、並列に接続するセンサ部の個数を変えることにより放射線に対する感度が異なるものとしてもよい。
 上記目的を達成するために、本発明の第14の態様は、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、各々放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する検出部と、を有している。
 従って、本発明の第14の態様によれば、各々放射線に対する感度が異なり、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部を撮影パネルと重なるように配置している。このため、当該複数のセンサ部を使い分けて放射線の検出を行うことにより、本発明の第1の態様と同様に、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の検出を安定して行うことができる。
 上記目的を達成するために、本発明の第15の態様は、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、各々放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出部と、を有している。
 本発明の第15の態様によれば、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと重なるように、各々放射線に対する感度が異なり、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部が配置されている。
 そして、検出部により、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出が行われる。
 このように、本発明の第15の態様によれば、撮影パネルと重なるように、各々放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部を配置し、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う。このため、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる。
 上記目的を達成するために、本発明の第16の態様は、照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、各々放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出部と、を有している。
 従って、本発明の第16の態様によれば、撮影パネルと重なるように、各々放射線に対する感度が異なる複数のセンサ部を配置し、複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う。このため、本発明の第14の態様と同様に、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を安定して行うことができる。
 上記目的を達成するために、本発明の第17の態様は、放射線又は放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生する第1センサ部を有する画素が2次元状に複数配置された撮影部と、前記撮影部と積層して配置され、前記第1センサ部よりも面積が大きい第2センサ部が2次元状に複数配置された検出部と、前記検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像に基づいて、前記撮影部の各画素から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータを調整する調整部と、前記撮影部の各画素から電荷を読み出し、前記調整部により調整された処理パラメータに基づく処理を行って診断用の放射線画像を生成する生成部と、を備えている。
 本発明の第17の態様によれば、撮影部に、放射線又は放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生する第1センサ部を有する画素が2次元状に複数配置されており、第1センサ部よりも面積が大きい第2センサ部が2次元状に複数配置された検出部が撮影部と積層して配置されている。
 そして、調整部により、検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像に基づいて、撮影部の各画素から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータが調整され、生成部により、撮影部の各画素から電荷が読み出され、調整部により調整された処理パラメータに基づく処理を行って診断用の放射線画像が生成される。
 このように、本発明の第17の態様によれば、第1センサ部を有する画素が2次元状に複数配置された撮影部と積層して、第1センサ部よりも面積が大きい第2センサ部が2次元状に複数配置された検出部を配置する。検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像に基づいて、撮影部の各画素から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータを調整する。撮影部の各画素から電荷を読み出し、調整された処理パラメータに基づく処理を行って診断用の放射線画像を生成する。このため、被検者の被曝量を増加させることなく濃度補正用の画像を取得して診断用の放射線画像の画質調整を行うことができる。
 本発明の第18の態様によれば、前記調整部が、前記生成部により生成される放射線画像の被写体領域の主な濃度範囲が、所定の適正濃度範囲となるように処理パラメータを調整してもよい。
 また、本発明の第19の態様によれば、前記生成部が、前記撮影部の各画素から読み出される前記第1センサ部に発生した電荷量に応じた電気信号を増幅する増幅器を有し、前記調整部が、前記処理パラメータとして前記増幅器のゲイン量を調整してもよい。
 また、本発明の第20の態様によれば、前記生成部が、前記撮影部の各画素から電荷を電気信号として読み出して当該電気信号を所定ビット数のデジタルデータに変換するA/D変換器を有し、前記A/D変換器により変換されたデジタルデータを前記所定ビット数よりも少ないビット数のデジタルデータに規格化する規格化処理を行うものとし、前記調整部が、前記処理パラメータとして前記規格化処理の処理パラメータを調整してもよい。
 また、本発明の第21の態様によれば、前記検出部の各第2センサ部による検出結果に基づいて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つの検出を行う照射検出部をさらに備えてもよい。
 また、本発明の第22の態様によれば、前記撮影部が、放射線を光に変換する変換層を有し、前記第1センサ部が前記変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、前記第2センサ部が、有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出してもよい。
 また、本発明の第23の態様によれば、前記生成部が、透視撮影の場合、透視撮影のフレームレートに応じた撮影周期で前記撮影部の各画素から電荷を読み出し、前記調整部により調整された処理パラメータに基づく処理を行って放射線画像を生成し、前記調整部が、前記撮影周期で前記検出部の各第2センサ部により放射線を検出し、検出結果から得られる画像に応じて前記処理パラメータを調整してもよい。
 また、本発明の第24の態様によれば、前記検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像を表示する表示部をさらに備えてもよい。
 また、本発明の第25の態様によれば、前記第2センサ部は、マトリクス状に複数配置されることが好ましい。
 上記目的を達成するために、本発明の第26の態様は、放射線又は放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生する第1センサ部を有する画素が2次元状に複数配置された、診断用の放射線画像を撮影するための撮影部と、前記撮影部と積層して配置され、前記第1センサ部よりも面積が大きい第2センサ部が2次元状に複数配置された検出部と、前記検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像に応じて、前記撮影部の各画素から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータを調整する調整部と、前記撮影部の各画素から電荷を読み出し、前記調整部により調整された処理パラメータに基づく処理を行って放射線画像を生成する生成部と、を有している。
 従って、本発明の第26の態様によれば、第1センサ部を有する画素が2次元状に複数配置された撮影部と積層して、第1センサ部よりも面積が大きい第2センサ部が2次元状に複数配置された検出部を配置する。検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像に基づいて、撮影部の各画素から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータを調整し、撮影部の各画素から電荷を読み出し、調整された処理パラメータに基づく処理を行って診断用の放射線画像を生成する。このため、本発明の第17の態様と同様に、被検者の被曝量を増加させることなく濃度補正用の画像を取得して診断用の放射線画像の画質調整を行うことができる。
 本発明によれば、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の検出を安定して行うことができる、という効果が得られる。
 また、本発明によれば、被検者の被曝量を増加させることなく濃度補正用の画像を取得して診断用の放射線画像の画質調整を行うことができる、という効果が得られる。
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。 実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。 実施の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図である。 実施の形態に係る放射線検出器の薄膜トランジスタ及びコンデンサの構成を示した断面図である。 実施の形態に係るTFT基板の構成を示す平面図である。 第1の実施の形態に係る放射線検出部のセンサ部の配置構成を示す平面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係るコンソール及び放射線発生装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 同じ線量の放射線が照射された場合の高感度センサ部及び低感度センサ部から出力される電気信号の電圧レベルを示すグラフである。 第2の実施の形態に係る撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 放射線が照射された際のセンサ部から出力される電気信号のデジタルデータの値の変化を示すグラフである。 第3の実施の形態に係る放射線検出部のセンサ部の配置構成を示す平面図である。 第4の実施の形態に係る放射線検出部の概略構成を示す断面図である。 第5の実施の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図である。 放射線が照射された際の累計値の変化を示すグラフである。 他の形態に係る放射線検出部の概略構成を示す断面図である。 他の形態に係る放射線検出器及び放射線検出部の構成を模式的に示した断面図である。 第6の実施の形態に係る放射線検出部のセンサ部の配置構成を示す平面図である。 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図である。 第6の実施の形態に係る撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 放射線検出部の各センサ部により検出された放射線画像の一例を示す図である。 図21Aの累積ヒストグラムを示すグラフである。 第7の実施の形態に係る撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 異なる撮影条件下で撮影された放射線画像の累積ヒストグラムa、bを示すグラフである。 図23Aの累積ヒストグラムa、bの被写体領域の主な濃度範囲MIN0~MAX0及びMIN1~MAX1がそれぞれ適正濃度範囲MIN2~MAX2となるように規格化処理した結果を示すグラフである。 規格化処理で用いる変換関の一例を示すグラフである。 放射線が照射された際のセンサ部から出力される電気信号のデジタルデータの値の変化を示すグラフである。 放射線が照射された際のセンサ部から出力される電気信号のデジタルデータの値の変化を示すグラフである。
 以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
 [第1の実施の形態]
 まず、図1を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム(以下、「RIS(Radiology Information System)」と称する。)10の構成について説明する。
 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)」と称する。)の一部を構成する。
 RIS10は、複数台の撮影依頼端末装置(以下、「端末装置」と称する。)12、RISサーバ14、及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放射線画像撮影システム(以下、「撮影システム」と称する。)18を有している。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16に各々接続されて構成されている。なお、RIS10は、同じ病院内に設けられたHISの一部を構成している。病院内ネットワーク16には、HIS全体を管理するHISサーバ(図示省略。)も接続されている。
 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る。放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置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14と病院内ネットワーク16を介して相互通信が可能とされている。
 一方、RISサーバ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18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、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を含んで構成されている。データベース14Aは、撮影システム18で用いられる、後述する電子カセッテ32の識別番号(ID情報)、型式、サイズ、感度、使用可能な撮影部位(対応可能な撮影依頼の内容)、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ32に関する情報を含んで構成されている。データベース14Aは、電子カセッテ32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32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。
 撮影システム18は、RISサーバ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18は、放射線源130(図2も参照。)から曝射条件に従った線量とされた放射線X(図3も参照。)を被検者に照射する放射線発生装置34と、被検者の撮影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60(図3も参照。)を内蔵する可搬型の放射線撮影装置(以下「電子カセッテ」ともいう。)32と、電子カセッテ32に内蔵されているバッテリを充電するクレードル40と、電子カセッテ32,放射線発生装置34,及びクレードル40を制御するコンソール42と、を備えている。
 コンソール42は、RISサーバ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HDD110(図9参照。)に記憶し、当該情報に基づいて、電子カセッテ32、放射線発生装置34、及びクレードル40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18の放射線撮影室44における各装置の配置状態の一例が示されている。
 同図に示すように、放射線撮影室44には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台45と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台46とが設置されている。立位台45の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置48とされ、臥位台46の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者の撮影位置50とされている。
 立位台45には電子カセッテ32を保持する保持部150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32が保持部150に保持される。同様に、臥位台46には電子カセッテ32を保持する保持部152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32が保持部152に保持される。
 また、放射線撮影室44には、単一の放射線源130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、放射線源130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52が設けられている。ここで、支持移動機構52は、放射線源130を水平な軸回りに回動させる駆動源と、放射線源130を鉛直方向に移動させる駆動源と、放射線源130を水平方向に移動させる駆動源とを各々備えている(何れも図示省略。)。
 一方、クレードル40には、電子カセッテ32を収納可能な収容部40Aが形成されている。
 電子カセッテ32は、未使用時にはクレードル40の収容部40A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る。電子カセッテ32は、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40から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台45の保持部150に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台46の保持部152に保持される。
 ここで、本実施の形態に係る撮影システム18では、放射線発生装置34とコンソール42とをそれぞれケーブルで接続して有線通信によって各種情報の送受信を行うが、図2では、放射線発生装置34とコンソール42を接続するケーブルを省略している。また、電子カセッテ32とコンソール42との間では、無線通信によって各種情報の送受信が行われる。なお、放射線発生装置34とコンソール42の間の通信も無線通信によって通信を行われてもよい。
 なお、電子カセッテ32は、立位台45の保持部150や臥位台46の保持部152で保持された状態のみで使用されるものではない。電子カセッテ32は、その可搬性から、保持部に保持されていない状態で使用されることもできる。
 図3には、本実施の形態に係る電子カセッテ32の内部構成が示されている。
 同図に示すように、電子カセッテ32は、放射線Xを透過させる材料からなる筐体54を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ32は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ32を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの電子カセッテ32を繰り返し続けて使用することができる。
 筐体54の内部には、放射線Xが照射される筐体54の照射面56側から、被検者を透過した放射線Xによる放射線画像を撮影する放射線検出器60、照射された放射線の検出を行う放射線検出部62が順に配設されている。
 また、筐体54の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能で、かつ着脱可能なバッテリ96Aを収容するケース31が配置されている。放射線検出器60、及び電子回路は、ケース31に配置されたバッテリ96Aから供給される電力によって作動する。ケース31内部に収容された各種回路が放射線Xの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース31の照射面56側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ32は、照射面56の形状が長方形とされた直方体とされており、その長手方向一端部にケース31が配置されている。
 また、筐体54の外壁の所定位置には、‘レディ状態’,‘データ送信中’といった動作モード、バッテリ96Aの残容量の状態等の、電子カセッテ32の動作状態を示す表示を行う表示部56Aが設けられている。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、表示部56Aとして、発光ダイオードを適用しているが、これに限らず、発光ダイオード以外の発光素子や、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の他の表示部を適用してもよい。
 図4には、本実施形態に係る放射線検出器60及び放射線検出部62の構成を模式的に示した断面図が示されている。
 放射線検出器60は、絶縁性基板64に薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor、以下「TFT」という)70、及び蓄積容量68が形成されたTFTアクティブマトリクス基板(以下、「TFT基板」という)66を備えている。
 このTFT基板66上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ71が配置される。
 シンチレータ71としては、例えば、CsI:Tl、GOS(GdS:Tb)を用いることができる。なお、シンチレータ71は、これらの材料に限られるものではない。
 絶縁性基板64としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものであれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板64は、これらの材料に限られるものではない。
 TFT基板66には、シンチレータ71によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部72が形成されている。また、TFT基板66には、TFT基板66上を平坦化するための平坦化層67が形成されている。また、TFT基板66とシンチレータ71との間であって、平坦化層67上には、シンチレータ71をTFT基板66に接着するための接着層69が形成されている。
 センサ部72は、上部電極72A、下部電極72B、及び上部電極72Aと下部電極72Bとの間に配置された光電変換膜72Cを有している。
 光電変換膜72Cは、シンチレータ71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。光電変換膜72Cは、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜72Cであれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ71による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜72C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71による発光以外の電磁波が光電変換膜72Cに吸収されることがほとんどない。有機光電変換材料を含む光電変換膜72Cは、X線等の放射線が光電変換膜72C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。
 本実施の形態では、光電変換膜72Cに有機光電変換材料を含んで構成する。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及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71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る。これによって、光電変換膜72Cで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。この光電変換膜72Cとして適用可能な有機光電変換材料については、特開2009-32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
 図5には、本実施の形態に係るTFT基板66に形成されたTFT70及び蓄積容量68の構成が概略的に示されている。
 絶縁性基板64上には、下部電極72Bに対応して、下部電極72Bに移動した電荷を蓄積する蓄積容量68と、蓄積容量68に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するTFT70が形成されている。蓄積容量68及びTFT70が形成された領域は、平面視において下部電極72Bと重なる部分を有している。このような構成とすることで、各画素部における蓄積容量68及びTFT70とセンサ部72とが厚さ方向で重なりを有することとなり、少ない面積で蓄積容量68及びTFT70とセンサ部72を配置できる。
 蓄積容量68は、絶縁性基板64と下部電極72Bとの間に設けられた絶縁膜65Aを貫通して形成された導電性材料の配線を介して、対応する下部電極72Bと電気的に接続されている。これにより、下部電極72Bで捕集された電荷を蓄積容量68に移動させることができる。
 TFT70は、ゲート電極70A、ゲート絶縁膜65B、及び活性層(チャネル層)70Bが積層され、さらに、活性層70B上にソース電極70Cとドレイン電極70Dが所定の間隔を開けて形成されている。また、放射線検出器60では、活性層70Bが非晶質酸化物により形成されている。活性層70Bを構成する非晶質酸化物としては、In、Ga及びZnのうちの少なくとも1つを含む酸化物(例えばIn-O系)が好ましく、In、Ga及びZnのうちの少なくとも2つを含む酸化物(例えばIn-Zn-O系、In-Ga系、Ga-Zn-O系)がより好ましく、In、Ga及びZnを含む酸化物が特に好ましい。In-Ga-Zn-O系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がInGaO(ZnO)(mは6未満の自然数)で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、InGaZnOがより好ましい。
 TFT70の活性層70Bを非晶質酸化物で形成したものとすれば、X線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。
 ここで、TFT70の活性層70Bを構成する非晶質酸化物や、光電変換膜72Cを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板64としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板64には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
 アラミドは、200度以上の高温プロセスを適用できるために、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバICの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ITO(indium tin oxide)やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板64を形成してもよい。
 バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束(バクテリアセルロース)と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅50nmと可視光波長に対して1/10のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を60-70%も含有しながら、波長500nmで約90%の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数(3-7ppm)を有し、鋼鉄並の強度(460MPa)、高弾性(30GPa)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板64を形成できる。
 図6には、本実施の形態に係るTFT基板66の構成を示す平面図が示されている。
 TFT基板66には、上述のセンサ部72、蓄積容量68、TFT70と、を含んで構成される画素74が一定方向(図6の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図6の列方向)に2次元状に複数設けられている。
 また、放射線検出器60には、一定方向(行方向)に延設され各TFT70をオン・オフさせるための複数本のゲート配線76と、交差方向(列方向)に延設されオン状態のTFT70を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線78が設けられている。
 放射線検出器60は、平板状で平面視において外縁に4辺を有する四辺形状をしている。具体的には矩形状に形成されている。
 本実施形態に係る放射線検出器60は、図4に示すように、このようなTFT基板66の表面にシンチレータ71が貼り付けられて形成される。
 シンチレータ71は、例えば、CsI:Tl等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板73への蒸着によって形成される。このように蒸着によってシンチレータ71を形成する場合、蒸着基板73は、X線の透過率、コストの面からAlの板がよく使用され、蒸着の際のハンドリング性、自重による反り防止、輻射熱による変形等からある程度(数mm程度)の厚みが必要となる。なお、シンチレータ71としてGOSを用いる場合、蒸着基板73を用いずにTFT基板66の表面にGOSを塗布することにより、シンチレータ71を形成してもよい。
 このような放射線検出器60のシンチレータ71側の面には、放射線検出部62が貼り付けられている。
 放射線検出部62は、例えば、樹脂性の支持基板140上に、後述する配線160(図8)がパターニングされた配線層142及び絶縁層144が形成されており、その上に、本発明の放射線を検出するための複数のセンサ部146が形成され、当該センサ部146上に、GOS等からなるシンチレータ148が形成されている。センサ部146は、上部電極147A、下部電極147B、及び上部電極147Aと下部電極147Bとの間に配置された光電変換膜147Cを有している。光電変換膜147Cには、シンチレータ148によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する。この光電変換膜147Cは、アモルファスシリコンを用いたPIN型、MIS型フォトダイオードよりも、上述の有機光電変換材料が含有された光電変換膜が好ましい。これは、PIN型フォトダイオードやMIS型フォトダイオードを用いた場合と比較して、製造コストの削減や、フレキシブル化への対応の点で有機光電変換材料が含有された光電変換膜を用いたほうが有利だからである。この放射線検出部62のセンサ部146は、放射線検出器60の各画素74に設けられたセンサ部72ほど細かく形成する必要はなく、放射線検出器60の数十から数百画素のサイズで形成すればよい。
 図7には、本実施の形態に係る放射線検出部62のセンサ部146の配置構成を示す平面図が示されている。
 放射線検出部62には、受光面のサイズを変えることにより、放射線に対する感度の異なる2種類のセンサ部146が設けられている。サイズの大きいものが放射線に対する感度が高い高感度センサ部146Aとされ、サイズの小さいものが放射線に対する感度が低い低感度センサ部146Bとされている。なお、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを有機光電変換材料を用いて形成する場合、上部電極147A、下部電極147B、及び上部電極147Aと下部電極147Bとの間に配置された光電変換膜147Cをそれぞれのサイズで形成してもよい。また、光電変換膜147Cを一面に形成し、上部電極147A又は下部電極147Bのうち電荷を取り出す側の電極のサイズをそれぞれのサイズで形成するようにしてもよい。すなわち、例えば、電荷を取り出す側の電極を下部電極147Bとした場合、上部電極147A及び光電変換膜147Cを一面に形成し、下部電極147Bのサイズを高感度センサ部146A又は低感度センサ部146Bのサイズで形成するようにしてもよい。
 放射線検出部62には、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bがそれぞれ一定方向(図7の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図7の列方向)にマトリクス状の配置されており、行方向及び列方向に互いに半ピッチずつ配置位置をずらすことにより高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bが交互にかつ重ならないように配置されている。
 図8には、本実施の形態に係る電子カセッテ32の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
 放射線検出器60は、上述したように、センサ部72、蓄積容量68、TFT70を備えた画素74がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ32への放射線Xの照射に伴ってセンサ部72で発生された電荷は、個々の画素74の蓄積容量68に蓄積される。これにより、電子カセッテ32に照射された放射線Xに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器60に保持される。
 また、放射線検出器60の個々のゲート配線76はゲート線ドライバ80に接続されており、個々のデータ配線78は信号処理部82に接続されている。個々の画素74の蓄積容量68に電荷が蓄積されると、個々の画素74のTFT70は、ゲート線ドライバ80からゲート配線76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。TFT70がオンされた画素74の蓄積容量68に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線78を伝送されて信号処理部82に入力される。従って、個々の画素74の蓄積容量68に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
 信号処理部82は、個々のデータ配線78毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えている。個々のデータ配線78を伝送された電気信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、A/D(アナログ/デジタル)変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に(シリアルに)入力され、A/D変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
 信号処理部82には画像メモリ90が接続されており、信号処理部82のA/D変換器から出力された画像データは画像メモリ90に順に記憶される。画像メモリ90は複数フレーム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90に順次記憶される。
 画像メモリ90は電子カセッテ32全体の動作を制御するカセッテ制御部92と接続されている。カセッテ制御部92はマイクロコンピュータを含んで構成されており、CPU(中央処理装置)92A、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含むメモリ92B、HDD(ハードディスク・ドライブ)やフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部92Cを備えている。
 また、カセッテ制御部92には無線通信部94が接続されている。本実施の形態に係る無線通信部94は、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11a/b/g等に代表される無線LAN(Local Area Network)規格に対応しており、無線通信による外部機器との間での各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部92は、無線通信部94を介してコンソール42と無線通信が可能とされており、コンソール42との間で各種情報の送受信が可能とされている。
 一方、放射線検出部62は、上述したように、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bが交互にマトリクス状に多数個配置されている。また、放射線検出部62には、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bとそれぞれ個別に接続された複数の配線160が設けられている。各配線160は信号検出部162に接続されている。
 信号検出部162は、配線160毎に設けられた増幅器及びA/D変換器を備えており、カセッテ制御部92と接続されている。信号検出部162は、カセッテ制御部92からの制御により、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換する。信号検出部162は、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
 また、電子カセッテ32には電源部96が設けられており、上述した各種回路や各素子(ゲート線ドライバ80、信号処理部82、画像メモリ90、無線通信部94、カセッテ制御部92、信号検出部162等)は、電源部96から供給された電力によって作動する。電源部96は、電子カセッテ32の可搬性を損なわないように、前述したバッテリ(二次電池)96Aを内蔵している。また、充電されたバッテリ96Aから各種回路や各素子へ電力を供給する。なお、図8では、電源部96と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。
 図9には、本実施の形態に係るコンソール42及び放射線発生装置34の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
 コンソール42は、サーバ・コンピュータとして構成されている。コンソール42は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100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102と、を備えている。
 また、本実施の形態に係るコンソール42は、装置全体の動作を司るCPU104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ROM106と、各種データを一時的に記憶するRAM108と、各種データを記憶して保持するHDD110と、ディスプレイ100への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ112と、操作パネル102に対する操作状態を検出する操作入力検出部114と、を備えている。また、コンソール42は、接続端子42A及び通信ケーブル35を介して放射線発生装置34との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信インタフェース(I/F)部116と、電子カセッテ32との間で無線通信により曝射条件や画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部118と、を備えている。
 CPU104、ROM106、RAM108、HDD110、ディスプレイドライバ112、操作入力検出部114、通信インタフェース部116、及び無線通信部118は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU104は、ROM106、RAM108、HDD110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112を介したディスプレイ100への各種情報の表示の制御、通信I/F部116を介した放射線発生装置34との各種情報の送受信の制御、及び無線通信部118を介した放射線発生装置34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、CPU104は、操作入力検出部114を介して操作パネル102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、放射線発生装置34は、放射線源130と、コンソール42との間で曝射条件等の各種情報を送受信する通信I/F部132と、受信した曝射条件に基づいて放射線源130を制御する線源制御部134と、を備えている。
 線源制御部134もマイクロコンピュータを含んで構成されており、受信した曝射条件等を記憶する。このコンソール42から受信する曝射条件には管電圧、管電流の情報が含まれている。線源制御部134は、受信した曝射条件に基づいて放射線源130から放射線Xを照射させる。
 次に、本実施の形態に係る撮影システム18の作用を説明する。
 本実施の形態に係る撮影システム18は、1回ずつ撮影を行う静止画撮影と、連続的に撮影を行う透視撮影が可能とされており、撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影が選択可能とされている。
 端末装置12(図1参照。)は、放射線画像の撮影する場合、医師又は放射線技師からの撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、撮影対象とする患者、撮影対象とする撮影部位、撮影モードが指定され、管電圧、管電流などが必要に応じて指定される。
 端末装置12は、受け付けた撮影依頼の内容をRISサーバ14に通知する。RISサーバ14は、端末装置12から通知された撮影依頼の内容をデータベース14Aに記憶する。
 コンソール42は、RISサーバ14にアクセスすることにより、RISサーバ14から撮影依頼の内容及び撮影対象とする患者の属性情報を取得し、撮影依頼の内容及び患者の属性情報をディスプレイ100(図9参照。)に表示する。
 撮影者は、ディスプレイ100に表示された撮影依頼の内容に基づいて放射線画像の撮影を開始する。
 例えば、図2に示すように、臥位台46上に横臥した被検者48の患部の撮影を行う際、臥位台46の保持部152に電子カセッテ32を配置する。
 そして、撮影者は、操作パネル102に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、さらに、操作パネル102に対して放射線Xを照射する際の管電圧及び管電流等を指定する。なお、撮影者は、透視撮影の場合、被検者48の被曝を抑えるため、静止画撮影の場合と比べて単位時間当たりの放射線の照射量を低く指定する(例えば、静止画撮影の場合の1/10程度)。
 ここで、本実施の形態に係る撮影システム18では、撮影の際、放射線検出部62により電子カセッテ32に照射された放射線量を検出し、放射線源130からの放射線の照射を制御する自動照射制御(所謂AEC(automatic exposure control))を行っている。具体的には、静止画撮影の場合、検出された放射線量が許容量となった場合に放射線源130からの放射線の照射終了及び放射線検出器60から画像の読み出し開始し、透視撮影の場合、所定のフレームレートで連続的に撮影を行い、放射線検出部62により検出された放射線量が許容量となった場合に放射線源130からの放射線の照射を終了させる。静止画撮影の許容量は、撮影部位の放射線画像が鮮明に撮るための適切な線量であり、透視撮影の許容量は、被検者48の被曝を適切な範囲内に抑えるための線量であり、それぞれ目的が異なる。
 静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量は、それぞれ撮影の際に撮影者により操作パネル102から入力されもよい。また、撮影部位毎に、静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量を撮影部位別許容量情報としてHDD110に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル102に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影モード及び撮影部位に対応する許容量と得るものとしてもよい。また、透視撮影の許容量は、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶しておき、RISサーバ14が所定期間(例えば、直近3ヶ月間)での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール42へ通知されるものとしてもよい。
 コンソール42は、指定された管電圧、管電流を曝射条件として放射線発生装置34へ送信し、指定された撮影モード、管電圧、管電流、許容量を撮影条件として電子カセッテ32へ送信する。放射線発生装置34の線源制御部134は、コンソール42から曝射条件を受信すると、受信した曝射条件を記憶し、電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、コンソール42から撮影条件を受信すると、受信した撮影条件を記憶部92Cに記憶する。
 撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール42の操作パネル102に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
 コンソール42は、操作パネル102に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置34及び電子カセッテ32へ送信する。
 放射線発生装置34は、コンソール42から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流で放射線の発生・射出を開始する。
 電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、記憶部92Cに撮影条件として記憶された撮影モードに応じて撮影制御を行う。
 図10にはカセッテ制御部92のCPU92Aにより実行される撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ92B(ROM)の所定の領域に予め記憶されている。
 同図のステップS10では、カセッテ制御部92は、信号検出部162を制御して各配線160のサンプリングを開始させる。
 これにより、信号検出部162は、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
 ここで、放射線検出部62に設けられた高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bは、受光面のサイズが異なるため、同じ線量の放射線が照射された場合でも発生する電荷量が異なる。図11Aに示すように、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bから出力されて配線160に伝送される電気信号の電圧レベルが異なる。
 次のステップS12では、カセッテ制御部92は、記憶部92Cに記憶された撮影条件で撮影モードとして静止画撮影が指定されたか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92は、ステップS14へ移行し、否定判定の場合(撮影モードとして透視撮影が指定された場合)、カセッテ制御部92はステップS30へ移行する。
 ステップS14では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御して、ゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオフ状態とさせる制御信号を出力させる。
 次のステップS16では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値を、低感度センサ部146Bの感度に応じて補正する。カセッテ制御部92は、補正した値を低感度センサ部146B毎にそれぞれ累計する。この累計値は、被検者48の被曝量と見なすことができる。
 次のステップS18では、カセッテ制御部92は、何れかの低感度センサ部146Bの累計値が許容量以上となったか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS20へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS16へ移行する。
 ステップS20では、カセッテ制御部92は、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信する。
 コンソール42は電子カセッテ32から曝者終了を指示する指示情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置34へ送信する。放射線発生装置34は曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の照射を終了する。
 次のステップS22では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
 放射線検出器60では、各ゲート配線76に接続された各TFT70が1ラインずつ順にオンされると、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
 次のステップS24では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信し、処理を終了する。
 一方、ステップS30では、カセッテ制御部92は、透視撮影のフレームレートに応じた撮影周期を求める。
 次のステップS32では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御して、ゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
 これにより、放射線検出器60では、各ゲート配線76に接続された各TFT70が1ラインずつ順にオンされ、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
 次のステップS34では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信する。
 次のステップS36では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、高感度センサ部146Aにより検出されたデジタルデータの値を、高感度センサ部146Aの感度に応じて補正する。カセッテ制御部92は、補正した値を高感度センサ部146A毎にそれぞれ累計する。
 次のステップS38では、カセッテ制御部92は、何れかの高感度センサ部146Aの累計値が許容量以上となったか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS42へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS40へ移行する。
 ステップS40では、カセッテ制御部92は、前回、放射線検出器60の各画素74の電荷の読み出しを行ってから撮影周期以上の期間を経過したか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS32へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS36へ移行する。
 一方、ステップS42では、カセッテ制御部92は、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信し、処理を終了する。
 放射線発生装置34は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。なお、本実施の形態では、透視撮影中に、何れかの高感度センサ部146Aの累計値が許容量となった場合に、透視撮影を停止する場合について説明した。しかし、コンソール42へ許容量を超えたことを通知して、コンソール42で警告を表示させるようにしてもよい。また、コンソール42が放射線発生装置34へ管電圧、管電流の少なくとも一方を低下させた曝者条件を送信して、放射線発生装置34の放射線源130から照射される単位時間あたりの放射線量が低下させるようにしてもよい。
 コンソール42は、電子カセッテ32から画像情報を受信すると、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をHDD110に記憶する。
 HDD110に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ100に表示されると共に、RISサーバ14に転送されてデータベース14Aにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
 なお、高感度センサ部146A又は低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値の累計値は、被検者48の被曝量と見なすことができる。このため、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶させている場合、電子カセッテ32は、コンソール42を介してRISサーバ14へ送信してデータベース14Aに記憶させる。
 以上のように、本実施の形態によれば、放射線に対する感度が異なる高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bが形成された放射線検出部62を、放射線検出部62と重なるように配置している。このため、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の検出を行うことにより、透視撮影と静止画撮影のように撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の検出を安定して行うことができる。
 また、本実施の形態によれば、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の照射量を行っている。静止画撮影が指定された場合、低感度センサ部146Bを用いて検出を行い、撮影モードとして透視撮影が指定された場合、高感度センサ部146Aを用いて検出を行う。これにより、放射線の照射量を安定して検出できる。
 また、本実施の形態によれば、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを共に1つの支持基板140に形成しているので、放射線検出部62の厚みを抑えることができる。
 さらに、本実施の形態によれば、センサ部146の受光面積を変えることにより放射線に対する感度を高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bと変えている。このため、形成する際に面積でセンサ部146の感度を容易に調整することができる。
 [第2の実施の形態]
 次に、第2の実施の形態について説明する。
 第2の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1~図6、図8~図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
 ここで、放射線検出器60は、X線が照射されていない状態であっても暗電流等によってセンサ部72に電荷が発生する。従って、各画素74の蓄積容量68に電荷が蓄積される。
 このため、本実施の形態に係る電子カセッテ32は、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行う。電子カセッテ32は、放射線の照射開始を検出すると、放射線検出器60の各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷を取り出して除去するリセット動作を行った後に撮影を開始する。
 ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ32は、上述のように、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行う。電子カセッテ32は、放射線の照射開始を検出した場合に、リセット動作を行った後に撮影を開始し、撮影中、電子カセッテ32に照射された放射線量を検出している。
 放射線の照射開始をできるだけ早く検知してリセット動作に移行することは、被検者への照射量を抑える(撮影に寄与しない照射を抑える)点で重要な課題である。このため、放射線検出部62のセンサ部146は高感度であることが好ましい。しかしながら、センサ部146の放射線に対する感度を高くした場合、撮影中に電荷が飽和してしまう場合がある。特に、静止画撮影では、透視撮影に比べて単位時間当たりの放射線の照射量が多いため、撮影中にセンサ部146で電荷が飽和してしまう場合がある。このようにセンサ部146で電荷が飽和してまった場合、照射された放射線量を正しく検出できなくなる。
 そこで、本実施の形態に係る電子カセッテ32は、放射線検出部62の高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けて、放射線の照射開始、及び放射線の照射量の検出を行っている。
 図11Bにはカセッテ制御部92のCPU92Aにより実行される撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ92B(ROM)の所定の領域に予め記憶されている。
 同図のステップS110では、カセッテ制御部92は、信号検出部162を制御して各配線160のサンプリングを開始させる。
 これにより、信号検出部162は、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
 放射線検出部62に設けられた高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bに、放射線が照射されると、電荷が発生する。発生した電荷は、それぞれ配線160に電気信号として流れ出す。高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bは、受光面のサイズが異なるため、同じ線量の放射線が照射された場合でも発生する電荷量が異なり、図11Aに示すように、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bから出力されて配線160に伝送される電気信号の電圧レベルが異なる。
 次のステップS112では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、高感度センサ部146Aにより検出されたデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値以上となった否かにより放射線の照射開始の検出を行っている。デジタルデータの値がしきい値以上となった場合、カセッテ制御部92は放射線の照射が開始されたものとしてステップS114へ移行し、デジタルデータの値がしきい値未満の場合、カセッテ制御部92はステップS112へ再度移行して、放射線の照射開始待ちを行う。
 次のステップS114では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御して、ゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオン状態とさせる制御信号を出力させる。カセッテ制御部92は、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にONさせて電荷の取り出しを行う。これにより、1ラインずつ順に各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が電荷信号として各データ配線78に流れ出し、暗電流等によって各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が除去される。
 次のステップS116では、カセッテ制御部92は、記憶部92Cに記憶された撮影条件で撮影モードとして静止画撮影が指定されたか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS118へ移行し、否定判定の場合(撮影モードとして透視撮影が指定された場合)、カセッテ制御部92はステップS130へ移行する。
 ステップS118では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオフ状態とさせる制御信号を出力させる。
 次のステップS120では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値を、低感度センサ部146Bの感度に応じて補正する。カセッテ制御部92は、補正した値を低感度センサ部146B毎にそれぞれ累計する。この累計値は、被検者の被曝量と見なすことができる。
 次のステップS122では、カセッテ制御部92は、何れかの低感度センサ部146Bの累計値が許容量以上となったか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS124へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS120へ移行する。
 ステップS124では、カセッテ制御部92は、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信する。
 コンソール42は電子カセッテ32から曝者終了を指示する指示情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置34へ送信する。放射線発生装置34は曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の照射を終了する。
 次のステップS126では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
 放射線検出器60では、各ゲート配線76に接続された各TFT70が1ラインずつ順にオンされると、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
 次のステップS128では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信し、処理を終了する。
 一方、ステップS130では、カセッテ制御部92は、透視撮影のフレームレートに応じた撮影周期を求める。
 次のステップS132では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値を低感度センサ部146Bの感度に応じて補正する。カセッテ制御部92は、補正した値を低感度センサ部146B毎にそれぞれ累計する。
 次のステップS134では、カセッテ制御部92は、何れかの低感度センサ部146Bの累計値が許容量以上となったか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS142へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS136へ移行する。
 ステップS136では、カセッテ制御部92は、前回、放射線検出器60の各画素74の電荷の読み出しを行ってから撮影周期以上の期間を経過したか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS138へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS132へ移行する。
 次のステップS138では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
 これにより、放射線検出器60では、各ゲート配線76に接続された各TFT70が1ラインずつ順にオンされ、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
 次のステップS140では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信を行い、画像データの送信後、ステップS132へ移行する。
 一方、ステップS142では、カセッテ制御部92は、コンソール42に対して曝者終了を指示する指示情報を送信し、処理を終了する。
 放射線発生装置34は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。
 コンソール42は、電子カセッテ32から画像情報を受信すると、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をHDD110に記憶する。
 HDD110に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ100に表示されると共に、RISサーバ14に転送されてデータベース14Aにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
 なお、低感度センサ部146Bにより検出されたデジタルデータの値の累計値は、被検者の被曝量と見なすことができる。このため、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶させている場合、電子カセッテ32は、コンソール42を介してRISサーバ14へ送信してデータベース14Aに記憶させる。このように患者毎に日別の被爆量を記憶管理することにより、特定期間の総被爆量の把握が可能となる。また、被爆量と撮影条件とを併せてデータベース14Aに記憶させてもよい。この場合、電子カセッテ32が累計値(被爆量)をコンソール42に転送し、コンソール42が累計量(被爆量)と撮影条件を関連付けたデータとし、データベース14Bに記憶させる。このように被爆量と撮影条件とを併せて記憶した場合、データベース14Bの利用価値が一層高まる。
 以上のように、本実施の形態によれば、放射線に対する感度が異なる高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bが形成された放射線検出部62を、放射線検出部62と重なるように配置する。また、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の検出を行う。これによって、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量の変化が大きい場合でも、放射線の照射開始、放射線の照射量の検出を安定して行うことができる。
 また、本実施の形態によれば、高感度センサ部146Aにより放射線の照射開始の検出を行うことにより、放射線の照射開始を速やかに検出できる。低感度センサ部146Bにより放射線の照射量の検出を行うことにより、放射線の照射量を安定して検出できる。
 
 また、上記の実施の形態では、放射線の照射開始と放射線の照射量を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線の照射終了の検出を行うものとしてもよい。放射線の照射終了は、図11Cに示すように、信号検出部162から入力する各センサ部146のデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値未満となった否かにより検出できる。また、各センサ部146のデジタルデータの値を累計している場合、図15のT1に示すように、累計値の増加量が大きく減少する変曲点があった場合に照射終了と検出することもできる。
 また、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を適宜並列に行うようにしてもよい。放射線の照射開始は、高感度センサ部146Aを用いて検出することが好ましい。放射線の照射終了、及び放射線の照射量は、撮影オーダに応じて高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けてもよい。すなわち、例えば、透視撮影の場合は、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が少ないので、図11Bに示した撮影制御プログラムのステップS132において、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力するデジタルデータのうち、高感度センサ部146Aにより検出されたデジタルデータの値を高感度センサ部146Aの感度に応じて補正してもよい。カセッテ制御部92は、補正した値を高感度センサ部146A毎にそれぞれ累計してもよい。ステップS34において、カセッテ制御部92は、何れかの高感度センサ部146Aの累計値が許容量以上となったか否かを判定するようにしてもよい。
 また、撮影部位に応じて、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出に用いるセンサ部146を、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bで使い分けてもよい。例えば、胸椎や腰椎などの、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が多い撮影部位では、低感度センサ部146Bを用いて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行ってもよい。撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が少ない撮影部位では、高感度センサ部146Aを用いて放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行ってもよい。
 [第3の実施の形態]
 次に、第3の実施の形態について説明する。
 第3の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1~図6、図8~図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
 図12には、第3の実施の形態に係る放射線検出部62の概略構成を示す平面図が示されている。
 本実施の形態に係る放射線検出部62は、同一形状のセンサ部146がマトリクス状に複数形成されている。配線160に並列に接続するセンサ部146の個数を変えることにより放射線に対する感度を変えている。図12では、1本の配線160に並列に接続した6個のセンサ部146が高感度センサ部146Aとして機能し、1本の配線160に並列に接続した2個のセンサ部146が低感度センサ部146Bとして機能する。
 以上のように、本実施の形態によれば、センサ部146を同一形状で形成できるため、センサ部146を容易に形成できる。配線160に並列に接続するセンサ部146の個数により、放射線に対する感度を変えることができる。
 [第4の実施の形態]
 次に、第4の実施の形態について説明する。
 第4の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1~図6、図8~図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
 図13には、第4の実施の形態に係る放射線検出部62の概略構成を示す断面図が示されている。
 本実施の形態に係る放射線検出部62では、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bが別な支持基板140A、140Bに形成されている。シンチレータ148の、撮影の際に放射線Xが入射する側の面148Bに、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bが設けられている。シンチレータ148の面148Bと反対側の面148Aに、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aが設けられている。
 なお、本実施の形態では、高感度センサ部146A及び低感度センサ部146Bのサイズを変えることにより感度を変えている。しかし、第3の実施の形態のように、複数のセンサ部146を形成し、配線160に並列に接続するセンサ部146の個数を変えることにより放射線に対する感度を変えてもよい。
 シンチレータ148は、放射線Xが照射された場合、面148B側でより強く発光する。
 このため、本実施の形態によれば、低感度センサ部146Bをシンチレータ148の放射線Xが入射する面148B側に設けることより、低感度センサ部146Bでシンチレータ148で発生した光を精度良く検出できる。
 [第5の実施の形態]
 次に、第5の実施の形態について説明する。
 第5の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1~図6、図8~図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
 図14には、第5の実施の形態に係る放射線検出器60及び放射線検出部62の構成を模式的に示した断面図が示されている。
 第5の実施の形態に係る放射線検出器60は、シンチレータ71が形成された蒸着基板73が光透過性を有するものとされている。
 また、第5の実施の形態に係る放射線検出部62は、シンチレータ148が設けられておらず、放射線検出器60のTFT基板66とは逆側の面(シンチレータ71側の面)に貼り付けられている。
 第5の実施の形態に係る放射線検出部62は、TFT基板66が筐体54の照射面56側となるように配置されており、TFT基板66側から撮影の際に放射線Xが入射する。
 このように、本実施の形態によれば、放射線検出部62のシンチレータ71に貼り付けることにより、シンチレータ148が不要となる。このため、放射線検出部62をより薄く形成できる。
 また、放射線検出部62を、撮影の際に放射線XがTFT基板66側から入射するように配置し、シンチレータ71のTFT基板66とは逆側の面に放射線検出部62を設ける。これにより、放射線Xが放射線検出器60を透過した後に放射線検出部62を透過する。このため、放射線検出器60で撮影される放射線画像に放射線検出部62を設けたことによる影響が及ぶことを防ぐことができる。
 以上、本発明を第1~第5の実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 また、上記の実施の形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
 例えば、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ32に本発明を適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
 また、上記第1の実施の形態では、撮影モードに応じて高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、胸椎や腰椎は、撮影時に照射される放射線の単位時間当たりの照射量が多いので、低感度センサ部146Bを用いて検出を行うものとしてもよい。すなわち、撮影部位に応じて高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けてもよい。
 また、上記各実施の形態では、放射線の照射量を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線の照射開始や、放射線の照射終了を検出するものとしてもよい。信号検出部162から入力する各センサ部146のデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値以上となった否かにより、放射線の照射開始を検出できる。信号検出部162から入力する各センサ部146のデジタルデータの値を、前記しきい値と比較し、しきい値未満となった否かにより、放射線の照射終了を検出できる。また、各センサ部146のデジタルデータの値を累計している場合、図15のT1に示すように、累計値の増加量が大きく減少する変曲点があった場合に照射終了と検出することもできる。
 また、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を適宜並列に行うようにしてもよい。放射線の照射開始は、高感度センサ部146Aを用いて検出することが好ましい。放射線の照射終了、及び放射線の照射量は、撮影オーダや撮影部位に応じて高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを使い分けてもよい。
 また、上記第4の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図16に示すように、シンチレータ148の一方の面に、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bと、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、を重ねて配置してもよい。この場合、図16に示すように、支持基板140Aをシンチレータ148側に配置することが好ましい。このように高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aをシンチレータ148側に配置することにより、高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bの感度の差異がより明確となる。また、放射線画像撮影用のシンチレータ71の一方の面に、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bと、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、を重ねて配置してもよい。
 また、上記第4の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aと、低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シンチレータ148を挟んで配置された支持基板140A及び支持基板140Bにそれぞれ高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bを形成してもよい。
 また、上記第4の実施の形態では、図13に示すように、シンチレータ148を挟んで支持基板140Aと支持基板140Bを配置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線画像撮影用のシンチレータ71の両面にを挟んで支持基板140Aと支持基板140Bを配置してもよい。シンチレータ71は、感度や画質を向上させるためにシンチレータ148よりも厚く形成される。このため、シンチレータ71の、撮影の際に放射線Xが入射する側の面に、高感度センサ部146Aが形成された支持基板140Aが設けられ、反対側の面に低感度センサ部146Bが形成された支持基板140Bが設けられることが好ましい。
 また、シンチレータ148を挟んでセンサ部146を形成し、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を並列に行うようにした場合、シンチレータ148は放射線が入射する一方の面側が強く発光する。このため、放射線が入射する一方の面に配置されたセンサ部146を放射線の照射開始の検出に用いることが好ましい。
 また、上記第5の実施の形態では、図14に示すように、シンチレータ148の無い放射線検出部62を、放射線検出器60のTFT基板66とは逆側の面(シンチレータ71側の面)に貼り付けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、TFT基板66が光透過性を有する場合、図17に示すように、放射線検出器60のTFT基板66側の面に放射線検出部62を貼り付けてもよい。放射線Xは、図17の上方又は下方の何れから入射してもよい。しかし、下方から入射する場合、放射線検出部62のセンサ部146での放射線の吸収を抑えるため、センサ部146は有機光電変換材料が含有された光電変換膜で形成することが好ましい。
 また、上記各実施の形態では、放射線検出部62に高感度センサ部146Aと低感度センサ部146Bの2種類の感度のセンサ部146を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線検出部62に3種類以上の感度のセンサ部146を設け、使い分けるようにしてもよい。
 また、上記では、電子カセッテ32のカセッテ制御部92において放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カセッテ制御部92が信号検出部162から入力するデジタルデータを随時コンソール42へ送信してもよい。コンソール42において放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出を行ってもよい。
 [第6の実施の形態]
 次に、第6の実施の形態について説明する。
 第6の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第1の実施の形態(図1~図6、図8~図9参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
 ここで、放射線撮影装置には、適切な濃度とコントラストの画像を得るために自動的に画像調整をする自動濃度補正機能(所謂、EDR:Exposure Data Recognizer)を有するものがある。
 この種の放射線撮影装置では、例えば、診断用の放射線画像の撮影前に濃度補正用の放射線画像を撮影し、濃度補正用の放射線画像を解析して、適切な濃度とコントラストの画像が得られるゲイン量などの各種パラメータを求め、各種パラメータをフィードバックさせて増幅器のゲイン量等を調整して診断用の放射線画像の撮影を行うことで濃度調整をしている。
 しかしながら、濃度補正用の放射線画像の撮影を診断用の放射線画像の撮影とは別に行った場合、被検者の被曝量が多くなる。
 そこで、本実施の形態では、被検者の被曝量を増加させることなく濃度補正用の画像を取得して診断用の放射線画像の画質調整を行うことができる放射線撮影装置について説明する。
 TFT基板66には、本発明の第1センサ部に対応し、シンチレータ71によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部72が形成されている。
 TFT基板66には、上述のセンサ部72、蓄積容量68、TFT70と、を含んで構成される画素74が一定方向(図6の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図6の列方向)に2次元状に複数設けられている。例えば、放射線検出部62を、17インチ×17インチのサイズとした場合、画素74を行方向及び列方向に2880個ずつ配置する。
 図18には、本実施の形態に係る放射線検出部62のセンサ部146の配置構成を示す平面図が示されている。
 放射線検出部62には、センサ部146が一定方向(図18の行方向)及び一定方向に対する交差方向(図18の列方向)に多数配置されている。例えば、放射線検出部62には、センサ部146を行方向及び列方向に16個ずつマトリクス状に配置する。
 図19に示すように、TFT70のソースは、データ配線78に接続されており、このデータ配線78は、信号処理部82に接続されている。また、TFT70のドレインは蓄積容量68及び光電変換部72に接続され、TFT70のゲートはゲート配線76に接続されている。
 信号処理部82は、個々のデータ配線78毎にサンプルホールド回路84を備えている。個々のデータ配線78により伝送された電気信号はサンプルホールド回路84に保持される。サンプルホールド回路84はオペアンプ84Aとコンデンサ84Bを含んで構成され、電気信号をアナログ電圧に変換する。また、サンプルホールド回路84には、コンデンサ84Bの両電極をショートさせ、コンデンサ84Bに蓄積された電荷を放電させるリセット回路としてスイッチ84Cが設けられている。オペアンプ84Aは、後述するカセッテ制御部92からの制御によりゲイン量を調整可能とされている。
 サンプルホールド回路84の出力側にはマルチプレクサ86、A/D変換器88が順に接続されている。個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ86に順に(シリアルに)入力され、A/D変換器88によってデジタルの画像情報へ変換される。
 信号処理部82には画像メモリ90が接続されており(図8参照。)、信号処理部82のA/D変換器88から出力された画像データは画像メモリ90に順に記憶される。画像メモリ90は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有している。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90に順次記憶される。
 一方、放射線検出部62には、上述したように、センサ部146がマトリクス状に多数個配置されている。また、放射線検出部62には、各センサ部146とそれぞれ個別に接続された複数の配線160が設けられており、各配線160は信号検出部162に接続されている。
 上記図9には、本実施の形態に係るコンソール42及び放射線発生装置34の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。
 次に、本実施の形態に係る撮影システム18の作用を説明する。
 本実施の形態に係る撮影システム18は、1回ずつ撮影を行う静止画撮影と、連続的に撮影を行う透視撮影が可能とされており、撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影が選択可能とされている。
 端末装置12(図1参照。)は、放射線画像の撮影する場合、医師又は放射線技師からの撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、撮影対象とする患者、撮影対象とする撮影部位、撮影モードが指定され、管電圧、管電流などが必要に応じて指定される。
 端末装置12は、受け付けた撮影依頼の内容をRISサーバ14に通知する。RISサーバ14は、端末装置12から通知された撮影依頼の内容をデータベース14Aに記憶する。
 コンソール42は、RISサーバ14にアクセスすることにより、RISサーバ14から撮影依頼の内容及び撮影対象とする患者の属性情報を取得し、撮影依頼の内容及び患者の属性情報をディスプレイ100(図10参照。)に表示する。
 撮影者は、ディスプレイ100に表示された撮影依頼の内容に基づいて放射線画像の撮影を開始する。
 例えば、図2に示すように、臥位台46上に横臥した被検者の患部の撮影を行う際、臥位台46の保持部152に電子カセッテ32を配置する。
 そして、撮影者は、操作パネル102に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、さらに、操作パネル102に対して放射線Xを照射する際の管電圧及び管電流等を指定する。なお、撮影者は、透視撮影の場合、被検者の被曝を抑えるため、静止画撮影の場合と比べて単位時間当たりの放射線の照射量を低く指定する(例えば、静止画撮影の場合の1/10程度)。
 ここで、放射線検出器60では、X線が照射されていない状態であっても暗電流等によってセンサ部72に電荷が発生し、各画素74の蓄積容量68に電荷が蓄積される。
 このため、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行う。放射線の照射開始を検出すると、電子カセッテ32は、放射線検出器60の各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷を取り出して除去するリセット動作を行った後に、撮影を開始する。
 また、本実施の形態に係る撮影システム18では、撮影の際、放射線検出部62により電子カセッテ32に照射された放射線量を検出し、放射線源130からの放射線の照射を制御する自動照射制御(所謂AEC(automatic exposure control))を行っている。具体的には、静止画撮影の場合、検出された放射線量が許容量となった場合に放射線源130からの放射線の照射を終了させると共に放射線検出器60から画像の読み出し開始する。透視撮影の場合、所定のフレームレートで連続的に撮影を行い、放射線検出部62により検出された放射線量が許容量となった場合に、放射線源130からの放射線の照射を終了させる。静止画撮影の許容量は、撮影部位の放射線画像が鮮明に撮るための適切な線量である。透視撮影の許容量は、被検者の被曝を適切な範囲内に抑えるための線量である。静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量のそれぞれの目的が異なる。
 静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量は、それぞれ撮影の際に撮影者により操作パネル102から入力されてもよい。また、撮影部位毎に、静止画撮影の許容量及び透視撮影の許容量を撮影部位別許容量情報としてHDD110に予め記憶しておいてもよい。撮影者が操作パネル102に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影モード及び撮影部位に対応する許容量を得るものとしてもよい。また、透視撮影の許容量は、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶しておいてもよい。RISサーバ14が所定期間(例えば、直近3ヶ月間)での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて、当該許容される被曝量を許容量としてコンソール42へ通知されるものとしてもよい。
 コンソール42は、指定された管電圧、管電流を曝射条件として放射線発生装置34へ送信し、指定された撮影モード、管電圧、管電流、許容量を撮影条件として電子カセッテ32へ送信する。放射線発生装置34の線源制御部134は、コンソール42から曝射条件を受信すると、受信した曝射条件を記憶する。電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、コンソール42から撮影条件を受信すると、受信した撮影条件を記憶部92Cに記憶する。
 撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール42の操作パネル102に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
 コンソール42は、操作パネル102に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置34及び電子カセッテ32へ送信する。
 放射線発生装置34は、コンソール42から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流で放射線の発生・射出を開始する。
 電子カセッテ32のカセッテ制御部92は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、記憶部92Cに撮影条件として記憶された撮影モードに応じて撮影制御を行う。
 ところで、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、上述のように、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行い、放射線の照射開始を検出する。電子カセッテ32は、放射線の照射開始を検出した場合にリセット動作を行った後に撮影を開始し、撮影中、電子カセッテ32に照射された放射線量を検出している。
 また、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行って濃度補正用の放射線画像を取得する。電子カセッテ32は、その濃度補正用の放射線画像を解析して、適切な濃度の画像が得られるオペアンプ84Aのゲイン量を求める。電子カセッテ32は、求めたゲイン量をフィードバックさせてオペアンプ84Aのゲイン量等を調整して、放射線検出器60から放射線画像の読み出しを行っている。
 図20にはカセッテ制御部92のCPU92Aにより実行される撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ92B(ROM)の所定の領域に予め記憶されている。
 同図のステップS10では、カセッテ制御部92は、信号検出部162を制御して各配線160のサンプリングを開始させる。
 これにより、信号検出部162は、所定の周期で各配線160のサンプリングを行って各配線160を伝送される電気信号をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータを順次、カセッテ制御部92へ出力する。
 放射線検出部62に設けられた各センサ部146には、放射線が照射されると電荷が発生する。発生した電荷は、それぞれ配線160に電気信号として流れ出す。
 次のステップS12では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力する各センサ部146により検出されたデジタルデータの値を予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較し、しきい値以上となった否かにより放射線の照射開始の検出を行う。デジタルデータの値がしきい値以上となった場合、カセッテ制御部92は放射線の照射が開始されたと判断してステップS14へ移行する。デジタルデータの値がしきい値未満の場合、カセッテ制御部92はステップS12へ再度移行して、放射線の照射開始待ちを行う。
 次のステップS14では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオン状態とさせる制御信号を出力させ、各ゲート配線76に接続された各TFT70を1ラインずつ順にONさせて電荷の取り出しを行う。これにより、1ラインずつ順に各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出し、暗電流等によって各画素74の蓄積容量68に蓄積された電荷が除去される。
 次のステップS16では、カセッテ制御部92は、記憶部92Cに記憶された撮影条件で撮影モードとして静止画撮影が指定されたか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS18へ移行し、否定判定の場合(撮影モードとして透視撮影が指定された場合)、カセッテ制御部92はステップS40へ移行する。
 ステップS18では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から各ゲート配線76にTFT70をオフ状態とさせる制御信号を出力させる。
 次のステップS20では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力する各センサ部146により検出されたデジタルデータの値を各センサ部146の感度に応じて補正し、補正した値をセンサ部146毎にそれぞれ累計する。この累計値は、照射された放射線量と見なすことができる。
 次のステップS22では、カセッテ制御部92は、何れかのセンサ部146の累計値が許容量以上となったか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS24へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92はステップS20へ移行する。
 ステップS24では、カセッテ制御部92は、コンソール42に対して曝射終了を指示する指示情報を送信する。
 コンソール42は電子カセッテ32から曝射終了を指示する指示情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置34へ送信する。放射線発生装置34は曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の照射を終了する。
 次のステップS26では、カセッテ制御部92は、放射線検出部62に設けられた各センサ部146の累計値をそれぞれ各センサ部146の配列に対応して2次元状に配列し、各累計値を画素値として、放射線検出部62の各センサ部146により検出された放射線画像の画像データを生成する。この放射線画像は、放射線検出部62の各センサ部146が放射線検出器60の数十から数百画素のサイズで形成されるため、放射線検出器60により撮影される画像の間引き画像となる。
 次のステップS28では、カセッテ制御部92は、上記ステップS26で生成した画像データの解析を行い、オペアンプ84Aの適切なゲイン量を導出する。
 ここで、この画像の解析について説明する。
 図21Aには、放射線検出部62の各センサ部146により検出された放射線画像の一例が示されている。図21Bには、図21Aに示す放射線画像の累積ヒストグラムが示されている。累積ヒストグラムとは、1枚の放射線画像を成す全画像データについて、画素値を横軸に、その画素値の画素の出現率(頻度)を縦軸にして表した図である。
 放射線画像は、撮影部位の像(図21Aでは顔)が写った被写体領域と、撮影部位の写っていない所謂、素抜け領域とで画素数が多い。このため、累積ヒストグラムにおいても被写体領域及び素抜け領域の累積値でピークとなる。また、被写体領域の方が濃度変化が大きいため、累積ヒストグラムにおいても幅が広くなる。
 カセッテ制御部92は、この累積ヒストグラムにおいて、撮影部位の像によるデータ値の範囲を特定する。この特定方法としては、公知の技術を用いることができる。本実施の形態では、カセッテ制御部92は、スネークスアルゴリズムなどの動的輪郭抽出処理、ハフ変換などを利用した輪郭抽出処理を行い、輪郭点に沿った線で囲まれる領域を被写体領域と認識する。なお、例えば、特開平4-11242号に記載の技術を用いて、被写体領域を認識するものとしてもよい。また、例えば、撮影部位毎に標準的な形状を示すパターン画像をメモリ92B(ROM)に記憶しておいてもよい。カセッテ制御部92は、撮影された放射線画像内で撮影部位に応じたパターン画像の位置や拡大率を変えつつ、放射線画像とパターン画像との類似度を求めるパターンマッチングを行い、類似度の最も高い領域を被写体領域と認識するものとしてもよい。
 カセッテ制御部92は、放射線画像の認識された被写体領域の累積ヒストグラムを求め、例えば、当該累積ヒストグラムにおいてピーク値の半値幅を被写体領域の主な濃度範囲として、当該濃度範囲の中心が所定の適正濃度範囲の中心になるようなオペアンプ84Aのゲイン量を求める。濃度範囲の中心と適正濃度範囲の中心との差毎に適正なゲイン量をゲイン量情報としてメモリ92B(ROM)に予め記憶しておき、カセッテ制御部92は、濃度範囲の中心と適正濃度範囲の中心との差に対応するゲイン量をゲイン量情報から求めてもよい。また、濃度範囲の中心と所定の適正濃度範囲の中心との差と、適正なゲイン量との関係を定めた演算式をメモリ92B(ROM)に記憶しておき、カセッテ制御部92は、濃度範囲の中心と適正濃度範囲の中心との差から演算式によりゲイン量を算出してもよい。
 次のステップS30では、カセッテ制御部92は、オペアンプ84Aのゲイン量を上記ステップS28で導出したゲイン量に調整する。
 次のステップS32では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
 放射線検出器60では、各ゲート配線76に接続された各TFT70が1ラインずつ順にオンされると、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82のオペアンプ84Aで増幅された後、マルチプレクサ86を介してA/D変換器88に順に入力され、デジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
 このように、カセッテ制御部92は、オペアンプ84Aのゲイン量を調整して放射線検出器60から放射線画像の読み出しを行うことにより、読み出された放射線画像において被写体領域の濃度範囲を適正濃度範にすることができる。
 次のステップS34では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信し、処理を終了する。
 一方、ステップS40では、カセッテ制御部92は、透視撮影のフレームレートに応じた撮影周期を求める。
 次のステップS42では、カセッテ制御部92は、信号検出部162から入力する各センサ部146により検出されたデジタルデータの値を各センサ部146の感度に応じて補正し、補正した値をセンサ部146毎にそれぞれ累計する。なお、本実施の形態では、各センサ部146毎に、デジタルデータの累計値を記憶する記憶領域を2つ用意している。一方を、透視撮影撮影開始からのデジタルデータの累計値を記憶する記憶領域としており、他方を、透視撮影の連続的な撮影において、前回の撮影からのデジタルデータの累計値を記憶する記憶領域としている。本ステップS42では、カセッテ制御部92は、各センサ部146毎に、デジタルデータの値を2つの記憶領域にそれぞれ累計する
 次のステップS44では、カセッテ制御部92は、何れかのセンサ部146で、透視撮影開始からのデジタルデータの累計値を記憶する記憶領域に記憶された累計値が許容量以上となったか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92は、ステップS60へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92は、ステップS46へ移行する。
 ステップS46では、カセッテ制御部92は、前回、放射線検出器60の各画素74の電荷の読み出しを行ってから撮影周期以上の期間を経過したか否かを判定する。肯定判定となった場合、カセッテ制御部92は、ステップS48へ移行し、否定判定となった場合、カセッテ制御部92は、ステップS42へ移行する。
 次のステップS48では、カセッテ制御部92は、放射線検出部62に設けられた各センサ部146の、前回の撮影からのデジタルデータの累計値を記憶する各記憶領域に記憶された累計値をそれぞれ各センサ部146の配列に対応して2次元状に配列する。カセッテ制御部92は、各累計値を画素値として、放射線検出部62の各センサ部146により検出された放射線画像の画像データを生成する。
 次のステップS50では、カセッテ制御部92は、上記ステップS28と同様に、上記ステップS48で生成した画像データの解析を行い、オペアンプ84Aの適切なゲイン量を導出する。
 次のステップS52では、カセッテ制御部92は、オペアンプ84Aのゲイン量を上記ステップS50で導出したゲイン量に調整する。
 次のステップS54では、カセッテ制御部92は、ゲート線ドライバ80を制御してゲート線ドライバ80から1ラインずつ順に各ゲート配線76にオン信号を出力させる。
 これにより、放射線検出器60では、各ゲート配線76に接続された各TFT70が1ラインずつ順にオンされ、1ラインずつ順に各蓄積容量68に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線78に流れ出す。各データ配線78に流れ出した電気信号は信号処理部82のオペアンプ84Aで増幅された後、マルチプレクサ86を介してA/D変換器88に順に入力され、デジタルの画像データに変換されて、画像メモリ90に記憶される。
 このように、カセッテ制御部92は、オペアンプ84Aのゲイン量を調整して放射線検出器60から放射線画像の読み出しを行うことにより、読み出された放射線画像において被写体領域の濃度範囲を適正濃度範することができる。
 次のステップS56では、カセッテ制御部92は、各センサ部146毎のデジタルデータの累計値を記憶する2つの記憶領域のうち、前回の撮影からのデジタルデータの累計値を記憶する記憶領域に記憶された累計値を全てゼロに初期化する。
 次のステップS58では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶された画像データをコンソール42へ送信を行い、画像データの送信後、ステップS42へ移行する。
 一方、ステップS60では、カセッテ制御部92は、コンソール42に対して曝射終了を指示する指示情報を送信し、処理を終了する。
 放射線発生装置34は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。なお、本実施の形態では、透視撮影中に、何れかのセンサ部146の累計値が許容量となった場合に、透視撮影を停止する場合について説明した。しかし、コンソール42へ許容量を超えたことを通知して、コンソール42で警告を表示させるものとしてもよい。また、コンソール42が放射線発生装置34へ管電圧、管電流の少なくとも一方を低下させた曝射条件を送信して、放射線発生装置34の放射線源130から照射される単位時間あたりの放射線量を低下させるようにしてもよい。
 コンソール42は、電子カセッテ32から画像情報を受信すると、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をHDD110に記憶する。
 HDD110に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ100に表示されると共に、RISサーバ14に転送されて、データベース14Aにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
 なお、センサ部146により検出されたデジタルデータの値の累計値は、被検者の被曝量と見なすことができる。このため、RISサーバ14のデータベース14Aに、患者毎に日別の被曝量を記憶させている場合、電子カセッテ32は、コンソール42を介してRISサーバ14へ送信してデータベース14Aに記憶させる。このように患者毎に日別の被爆量を記憶管理することにより、特定期間の総被爆量の把握が可能となる。また、被爆量と撮影条件とを併せてデータベース14Aに記憶させてもよい。この場合、電子カセッテ32が累計値(被爆量)をコンソール42に転送し、コンソール42が累計量(被爆量)と撮影条件を関連付けたデータとし、データベース14Bに記憶させる。このように被爆量と撮影条件とを併せて記憶した場合、データベース14Bの利用価値が一層高まる。
 以上のように、本実施の形態によれば、センサ部72を有する画素74が2次元状に複数配置された放射線検出器60と積層して、センサ部72よりも面積が大きいセンサ部146が2次元状に複数配置された放射線検出部62を配置する。放射線検出部62のセンサ部146による検出結果から得られる画像に基づいて、放射線検出器60の各画素74から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータを調整する。その後、放射線検出器60の各画素74から電荷を読み出し、調整された処理パラメータに基づく処理を行って診断用の放射線画像を生成する。これにより、被検者の被曝量を増加させることなく濃度補正用の画像を取得して診断用の放射線画像の画質調整を行うことができる。
 また、本実施の形態によれば、放射線検出部62のセンサ部146による検出結果から得られる画像から、処理パラメータとしてオペアンプ84Aのゲイン量を調整する。これにより、被写体領域の画像をA/D変換器88で飽和させずに適切な濃度範囲に調整することができる。
 また、本実施の形態によれば、放射線検出部62のセンサ部14により、放射線の照射開始や放射線の照射量の検出を並行して行うことができる。
 さらに、本実施の形態によれば、濃度補正用の画像の取得を行うために撮影周期を早める必要がない。これにより、例えば、透視撮影中に関心部位が変わり、随時、濃度調整を行う必要があるため、随時、濃度補正用の画像を取得する必要がある場合でも、フレームレートを早くする必要がない。
 [第7の実施の形態]
 次に、第7の実施の形態について説明する。
 第7の実施の形態に係るRIS10、撮影システム18、電子カセッテ32、放射線検出器60の構成は、上記第6の実施の形態(図1~図6、図8、図9、図18、図19参照)と同一であるので、ここでの説明は省略する。
 ここで、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、信号処理部82のオペアンプ84Aで増幅された電気信号を、A/D変換器88により、所定のビット数(例えば、16ビット)のデジタルデータに変換する。カセッテ制御部92は、16ビットの画像データを規格化処理において12ビットの画像データに変換するようにしている。放射線画像の撮影を行う際に、放射線検出部62により放射線の検出を行って、濃度補正用の放射線画像を取得し、カセッテ制御部92は、その濃度補正用の放射線画像を解析する。カセッテ制御部92は、被写体領域の主な濃度範囲が、適正濃度範囲となるように規格化処理の各種パラメータを求め、放射線検出器60から読み出された16ビットの放射線画像の画像データに対して、求めた各種パラメータを用いて規格化処理を行って12ビットの画像データに変換している。
 なお、本実施の形態に係る電子カセッテ32では、各データ配線78に流れ出した電気信号がA/D変換器88で飽和せずに16ビットのデジタルデータに変換可能な範囲となるようにオペアンプ84Aのゲイン量が所定の値に調整されているものとする。
 図22には、第7の実施の形態に係る撮影制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、第6の実施の形態の撮影制御プログラム(図20参照)と同一処理部分については同一の符号を付して説明を省略する。
 ステップS29では、カセッテ制御部92は、上記ステップS26で生成した画像データの解析を行い、規格化処理の各種パラメータの適切な値を導出する。
 ここで、この画像の解析について説明する。
 例えば、図23Aに示すように、ある撮影条件の下に撮影された放射線画像の累積ヒストグラムaにおいて被写体領域の主な濃度範囲がMIN0~MAX0であり、上記撮影条件とは異なる撮影条件の下に撮影された放射線画像の累積ヒストグラムbにおいて被写体領域の主な濃度範囲がMIN1~MAX1であるものとする。
 本実施の形態では、このようなaまたはbで示す累積ヒストグラムとなる16ビットの画像データを規格化処理により12ビットの画像データの変換している。その変換の際に、16ビットの画像データにおいて、被写体領域の主な濃度範囲MIN0~MAX0及びMIN1~MAX1がそれぞれ、12ビットの画像データにおいて、適正濃度範囲MIN2~MAX2となるように変換する。
 図23Bは、このようにして、16ビットの画像データにおいてMIN0~MAX0及びMIN1~MAX1が、12ビットの画像データにおいて適正濃度範囲MIN2~MAX2となるように変換した場合の累積ヒストグラムa、bが示されている。
 16ビットの画像データから12ビットの画像データへの規格化処理の方法としては、公知の技術を用いることができる。本実施の形態では、所定の変換関数に基づいて入力データである16ビットの画像データD0を出力である12ビットの画像データD1に変換している。具体的には、変換関数として、図23Cにa,bで示すような一次関数を用いて変換を行う。
 この一次関数は、D1=D0×Gain+Offsetと表わすことができる。この一次関数は、Gainの値を変えることにより傾きが変わり、Offsetの値を変えることにより、直線全体をシフトさせることができる。
 本実施の形態では、カセッテ制御部92は、規格化処理の各種パラメータとして、被写体領域の主な濃度範囲(例えば、MIN0~MAX0)が適正濃度範囲MIN2~MAX2となるGain及びOffsetの値を導出する。
 ステップS33では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶された16ビットの画像データに対して、ステップS29で導出したパラメータを用いて規格化処理を行って12ビットの画像データに変換し、変換後の画像データを画像メモリ90に記憶させる。
 このように、カセッテ制御部92は、被写体領域の主な濃度範囲が適正濃度範囲となるように規格化処理の各種パラメータを求めて画像データの規格化処理を行うことにより、規格化処理された放射線画像において被写体領域の濃度範囲を適正濃度範にすることができる。
 ステップS34では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶されたステップS33による変換後に画像データをコンソール42へ送信し、処理を終了する。
 一方、透視撮影においても、ステップS51では、カセッテ制御部92は、上記ステップS29と同様に、上記ステップS48で生成した画像データの解析を行い、規格化処理の各種パラメータの適切な値を導出する。ステップS55では、カセッテ制御部92は、上記ステップS33と同様に、上記ステップ54の処理により読み出され、かつ、画像メモリ90に記憶された16ビットの画像データに対して、ステップS51で導出したパラメータを用いて規格化処理を行って12ビットの画像データに変換し、変換後の画像データを画像メモリ90に記憶させる。ステップS58では、カセッテ制御部92は、画像メモリ90に記憶されたステップS55による変換後に画像データをコンソール42へ送信する。
 以上のように、本実施の形態によれば、放射線検出部62のセンサ部146による検出結果から得られる画像に基づいて、被写体領域の主な濃度範囲が適正濃度範囲となるように規格化処理の各種パラメータを求めて画像データの規格化処理を行う。これによって、規格化処理された放射線画像において被写体領域の濃度範囲を適正濃度範にすることができる。
 以上、本発明を第6及び第7の実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記各実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記各実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 また、上記の実施の形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
 例えば、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ32に本発明を適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。
 また、上記第6の実施の形態では、オペアンプ84Aのゲイン量を調整し、第7の実施の形態では、規格化処理のパラメータを調整する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、オペアンプ84Aのゲイン量と規格化処理のパラメータを共に調整するものとしてもよく、さらに、他の処理のパラメータを調整するものとしてもよい。
 また、上記第7の実施の形態では、規格化処理の変換関数として一次関数を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、2次関数や3次関数等の高次の関数で表される変換関数を使用してもよい。また、想定される複数の累積ヒストグラムと、この累積ヒストグラムの各々に対応するルックアップテーブルを用意しておいてもよい。想定される累積ヒストグラムの中から、求めた累積ヒストグラムに近いものに対応するルックアップテーブルを規格化処理特性として決定し、当該ルックアップテーブルに基づいて、画像データの変換を行わせるようにしてもよい。
 また、上記各実施の形態では、放射線の照射開始と放射線の照射量を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線の照射終了の検出を行うものとしてもよい。図24Aに示すように、信号検出部162から入力する各センサ部146のデジタルデータの値を、予め定めた放射線検知用の所定のしきい値と比較する。放射線の照射終了を、しきい値未満となった否かにより検出できる。なお、図24Bに示すように、照射開始と照射終了の検出でしきい値を異ならせてもよい。図24Bでは、照射開始のしきい値を照射終了のしきい値よりも大きくているが、照射開始のしきい値を照射終了のしきい値よりも小さくしてもよい。このように照射開始と照射終了の検出にヒステリシス性を持たせることにより、ノイズの影響等を抑えて照射開始や照射終了の検出をことができる。例えば、照射線が照射されることによりセンサ部146に電荷が発生するが、センサ部146内で発生した電荷の一部が一時的にトラップされ、放射線の照射終了後もセンサ部146からトラップされた電荷が配線160に電気信号として流れ出す。この場合、照射終了のしきい値を大きくすることにより、照射終了をすみやかに検出できる。
 また、各センサ部146のデジタルデータの値を累計している場合、図15のT1に示すように、累計値の増加量が大きく減少する変曲点があった場合に照射終了と検出することもできる。
 また、上記各実施の形態では、放射線検出部62にシンチレータ148が形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線検出器60は、シンチレータ71が形成された蒸着基板73が光透過性を有するものとした場合、図14に示すように、係る放射線検出部62にシンチレータ148を設けずに、放射線検出器60のTFT基板66とは逆側の面(シンチレータ71側の面)に貼り付けて、係る放射線検出部62の各センサ部146がシンチレータ71の光を検出するものとしてもよい。このように、本実施の形態によれば、放射線検出部62をシンチレータ71に貼り付けることにより、シンチレータ148が不要となるため、放射線検出部62をより薄く形成できる。この場合、撮影の際に放射線XがTFT基板66側から入射するように筐体54内に配置すると、シンチレータ71のTFT基板66とは逆側の面に放射線検出部62を設けたことにより、放射線Xが放射線検出器60を透過した後に放射線検出部62を透過する。このため、放射線検出器60で撮影される放射線画像に放射線検出部62を設けたことによる影響が及ぶことを防ぐことができる。
 また、例えば、TFT基板66が光透過性を有する場合、図17に示すように、放射線検出器60のTFT基板66側の面に放射線検出部62を貼り付けてもよい。放射線Xは、図17の上方又は下方の何れから入射してもよいが、下方から入射する場合、放射線検出部62のセンサ部146での放射線の吸収を抑える。このため、センサ部146は有機光電変換材料が含有された光電変換膜で形成することが好ましい。
 また、上記各実施の形態では、放射線検出器60が、放射線を一度光に変換し、変換した光をセンサ部72で電荷に変換して蓄積する間接変換方式であるものとした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、放射線検出器60が、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であるものとしてもよい。
 また、上記各実施の形態では、放射線検出部62の各センサ部146により検出された放射線画像により、放射線検出器60から生成される放射線画像の画質の調整を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、電子カセッテ32が放射線検出部62の各センサ部146により検出された放射線画像をコンソール42へ転送し、コンソール42がディスプレイ100に表示させるものとしてもよい。これにより、表示された放射線画像から被写体のぶれやポジショニングの確認を速やかに行うことができる。
 また、上記では、電子カセッテ32のカセッテ制御部92において、放射線検出部62の各センサ部146により検出された放射線画像からの各種のパラメーラの決定処理、放射線検出器60から生成される放射線画像の規格化処理、放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の検出処理を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カセッテ制御部92が信号検出部162から入力するデジタルデータを随時コンソール42へ送信するものとし、コンソール42において何れかの処理を行うものとしてもよい。
 また、上記各実施の形態では、放射線としてX線を検出することにより放射線画像を撮影する放射線撮影装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、検出対象とする放射線は、X線の他や可視光、紫外線、赤外線、ガンマ線、粒子線等いずれであってもよい。
 その他、上記各実施の形態で説明した構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
 さらに、上記第1の実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ(図10参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
 日本出願2010-166176、日本出願2010-181263、及び日本出願2010-192850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、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及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載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 (26)

  1.  照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
     各々放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
     を有する放射線撮影装置。
  2.  前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する検出部
     をさらに有する請求項1記載の放射線撮影装置。
  3.  前記検出部は、撮影条件に応じて前記複数のセンサ部を使い分ける
     請求項2記載の放射線撮影装置。
  4.  前記撮影条件には、静止画撮影又は透視撮影を指定する撮影モード、及び撮影部位が含まれ、
     前記検出部は、前記撮影モード及び撮影部位の少なくとも一方に応じて前記複数のセンサ部を使い分ける
     請求項3記載の放射線撮影装置。
  5.  前記検出部は、前記撮影モードとして静止画撮影が指定された場合、感度の低いセンサ部を用いて前記検出を行い、前記撮影モードとして透視撮影が指定された場合、感度の高いセンサ部を用いて前記検出を行う、
     請求項4記載の放射線撮影装置。
  6.  前記検出部は、前記撮影部位が胸部及び腰椎の何れかである場合、感度の低いセンサ部を用いて前記検出を行う
     請求項4又は請求項5記載の放射線撮影装置。
  7.  前記複数のセンサ部は、同一支持体上に形成された
     請求項1~請求項6の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  8.  前記撮影パネルは、放射線を光に変換する変換層を有し、当該変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、
     前記複数のセンサ部は、各々有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出する
     請求項1~請求項7の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  9.  前記検出部は、高感度のセンサ部を放射線の照射開始の検出に用い、低感度のセンサ部を放射線の照射量の検出に用いる
     請求項1~請求項8の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  10.  放射線を光に変換する平板状の変換層の撮影時に、放射線が入射する一方の面に低感度のセンサ部を配置し、他方の面に高感度のセンサ部を配置した
     請求項1~請求項6の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  11.  前記検出部は、前記一方の面に配置された前記センサ部を放射線の照射開始の検出に用いる
     請求項10記載の放射線撮影装置。
  12.  前記複数のセンサ部は、受光面積を変えることにより放射線に対する感度が異なる
     請求項1~請求項11の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  13.  前記複数のセンサ部は、並列に接続するセンサ部の個数を変えることにより放射線に対する感度が異なる
     請求項1~請求項11の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  14.  照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
     各々放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
     前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出部と、
     を有する放射線撮影装置。
  15.  照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
     各々放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
     前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つを検出する検出部と、
     を有する放射線撮影システム。
  16.  照射された放射線による放射線画像を撮影する撮影パネルと、
     各々放射線に対する感度が異なり、前記撮影パネルと重なるように配置され、各々照射された放射線を検出する複数のセンサ部と、
     前記複数のセンサ部を使い分けて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも2つの検出を行う検出部と、
     を有する放射線撮影システム。
  17.  放射線又は放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生する第1センサ部を有する画素が2次元状に複数配置された撮影部と、
     前記撮影部と積層して配置され、前記第1センサ部よりも面積が大きい第2センサ部が2次元状に複数配置された検出部と、
     前記検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像に基づいて、前記撮影部の各画素から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータを調整する調整部と、
     前記撮影部の各画素から電荷を読み出し、前記調整部により調整された処理パラメータに基づく処理を行って診断用の放射線画像を生成する生成部と、
     を備えた放射線撮影装置。
  18.  前記調整部は、前記生成部により生成される放射線画像の被写体領域の主な濃度範囲が、所定の適正濃度範囲となるように処理パラメータを調整する
     請求項17記載の放射線撮影装置。
  19.  前記生成部は、前記撮影部の各画素から読み出される、前記第1センサ部に発生した電荷量に応じた電気信号を増幅する増幅器を有し、
     前記調整部は、前記処理パラメータとして前記増幅器のゲイン量を調整する
     請求項17又は請求項18記載の放射線撮影装置。
  20.  前記生成部は、前記撮影部の各画素から電荷を電気信号として読み出して当該電気信号を所定ビット数のデジタルデータに変換するA/D変換器を有し、前記A/D変換器により変換されたデジタルデータを前記所定ビット数よりも少ないビット数のデジタルデータに規格化する規格化処理を行うものとし、
     前記調整部は、前記処理パラメータとして前記規格化処理の処理パラメータを調整する
     請求項17~請求項19の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  21.  前記検出部の各第2センサ部による検出結果に基づいて放射線の照射開始、放射線の照射終了、及び放射線の照射量の少なくとも1つの検出を行う照射検出部をさらに備えた
     請求項17~請求項20の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  22.  前記撮影部は、放射線を光に変換する変換層を有し、前記第1センサ部が前記変換層で変換された光により表わされる放射線画像を撮影し、
     前記第2センサ部は、有機光電変換材料を含んで構成され、前記撮影部の放射線の照射面側に配置され、前記変換層で変換された光を検出する
     請求項17~請求項21の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  23.  前記生成部は、透視撮影の場合、透視撮影のフレームレートに応じた撮影周期で前記撮影部の各画素から電荷を読み出し、前記調整部により調整された処理パラメータに基づく処理を行って放射線画像を生成し、
     前記調整部は、前記撮影周期で前記検出部の各第2センサ部により放射線を検出し、検出結果から得られる画像に応じて前記処理パラメータを調整する
     請求項17~請求項22の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  24.  前記検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像を表示する表示部をさらに備えた請求項17~請求項23の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  25.  前記第2センサ部は、マトリクス状に複数配置された
     請求項17~請求項25の何れか1項記載の放射線撮影装置。
  26.  放射線又は放射線が変換された光が照射されることにより電荷を発生する第1センサ部を有する画素が2次元状に複数配置された、診断用の放射線画像を撮影するための撮影部と、
     前記撮影部と積層して配置され、前記第1センサ部よりも面積が大きい第2センサ部が2次元状に複数配置された検出部と、
     前記検出部の各第2センサ部による検出結果から得られる画像に応じて、前記撮影部の各画素から電荷を読み出して放射線画像を生成する際の処理パラメータを調整する調整部と、
     前記撮影部の各画素から電荷を読み出し、前記調整部により調整された処理パラメータに基づく処理を行って放射線画像を生成する生成部と、
     を有する放射線撮影システム。
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