WO2013065681A1

WO2013065681A1 - 放射線画像撮影システム、放射線画像処理装置、放射線画像撮影装置、放射線動画像処理方法、及び放射線動画像処理プログラム

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Publication number: WO2013065681A1
Application number: PCT/JP2012/078034
Authority: WO
Inventors: 大田　恭義; 西納　直行; 中津川　晴康; 岩切　直人; 北野　浩一
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2011-10-31
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2013-05-10

Abstract

　本発明は、動画像の画質を向上させることができる。すなわち、放射線検出器は、２つのＴＦＴ基板を備えている。電子カセッテは、放射線Ｘの照射側に配置されＴＦＴ基板で読み出された電荷に応じた第１画像情報、及び放射線Ｘの非照射側に配置されたＴＦＴ基板で読み出された電荷に応じた第２画像情報を生成し、それぞれ各フレーム毎に、電荷の蓄積期間及び蓄積タイミングを示すタイムスタンプを付与して、外部に出力する。放射線画像処理装置は、第１画像情報及び第２画像情報を受信して、タイムスタンプに基づいて、タイムスタンプが同一、または同一とみなせる第１画像情報と第２画像情報とを合成した合成画像情報を生成し、ディスプレイまたはディスプレイに当該合成画像情報に基づいて動画像を表示させるよう制御する。

Description

放射線画像撮影システム、放射線画像処理装置、放射線画像撮影装置、放射線動画像処理方法、及び放射線動画像処理プログラム

　本発明は、放射線画像撮影システム、放射線画像処理装置、放射線画像撮影装置、放射線動画像処理方法、及び放射線動画像処理プログラムに関する。特に、複数の基板を有する放射線画像撮影システム、放射線画像処理装置、放射線画像撮影装置、放射線動画像処理方法、及び放射線動画像処理プログラムに関する。

　放射線画像の撮影を行うための放射線画像撮影装置として、放射線照射装置から照射され、被写体を透過した放射線を放射線検出器により検出する放射線画像撮影装置が知られている。また、当該放射線画像撮影装置により、静止画像である放射線画像の撮影に加えて、例えば、複数の放射線画像（静止画像）を連続して撮影する動画像の撮影が行われている。

　一般に、動画像の撮影は、複数ショット（複数枚）の静止画像である放射線画像の撮影が連続して行われる。このように動画像を撮影する場合、被検者の被曝量が多くなってしまうのを避けるため、１ショット（１枚：１フレーム）当たりの線量を少なくすることが望まれている。そこで、１ショット当たりの電荷の蓄積時間を静止画像を撮影する場合に比べて短くすると、静止画像に比べて動画像の画質が劣化する場合や、動画像を用いて診断を行う医師（読影者）等の所望する画質の放射線画像が得られない場合がある。

　ところで、例えば、特開２００１－２２０１５号公報に記載されているように、励起光の照射により放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートの両面から発せられた輝尽発光光を各々検出することにより得られた放射線画像情報を担持する２つの画像信号を加算演算して出力する、両面集光型の放射線画像情報読取装置が知られている。また、特開２０１０－０５６３９７号公報に記載されているように、電荷を読み出す基板の両面に、照射された放射線を検出して電荷を発生する放射線検出部を設けることにより、１回の放射線の照射により、エネルギーが異なる放射線による複数の放射線画像を得る技術が知られている。

　上述の技術は、撮影によって得られた放射線画像に重みを付けて差分を演算する演算処理（いわゆる、サブトラクション画像処理）、特に画像中の骨部等の硬部素子に相当する画像部、及び軟部組織等に相当する画像部の一方を強調して他方を除去した放射線画像（いわゆる、エネルギーサブトラクション画像）を得る場合に用いることにより、放射線画像の画質を向上させることができる。

　しかしながら、このように１つの放射線画像撮影装置で同時に複数の放射線画像を得られる技術を用いて、動画像の撮影を行う場合、複数の放射線画像を加算等して１つの放射線画像を生成することにより、逆に、動画像の画質の低下を招く懸念もある。例えば、複数の放射線検出部（例えば、シンチレータ等）を設ける場合、それぞれの特性が異なると画像ボケ等を招く場合がある。また、放射線の線量（エネルギー）により画像ボケ等を招く場合がある。

　本発明は、動画像の画質を向上させることができる、放射線画像撮影システム、放射線画像処理装置、放射線画像撮影装置、放射線動画像処理方法、及び放射線動画像処理プログラムを提供する。

　本発明の第１の態様は、放射線画像撮影システムであって、照射された放射線に応じて放射線を電荷及び蛍光の少なくとも一方に変換する放射線変換部、放射線変換部で変換されて蓄積された電荷を検出する第１電荷検出部または放射線変換部で変換された蛍光を変換して蓄積された電荷を検出する第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備えた第１基板、第１電荷検出部または第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備えた第２基板を備えた放射線検出器と、動画撮影を行う際に予め定められたフレームレートで、第１基板によって検出された電荷に基づいて第１画像情報を生成すると共に、第２基板によって検出された電荷に基づいて第２画像情報を生成する生成手段と、生成手段によって生成された第１画像情報及び第２画像情報を外部に送信する送信手段と、を備えた放射線画像撮影装置と、送信手段から送信された第１画像情報及び第２画像情報を受信する受信手段と、受信手段によって受信された第１画像情報及び第２画像情報のうちの一方の画像情報と、生成手段で一方の画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングから予め定められた範囲内のタイミングで蓄積された電荷に基づいて生成された他方の画像情報と、を合成した合成画像情報を生成する合成手段と、合成手段によって得られた合成画像情報を用いて動画像を表示手段に表示させるよう制御する制御手段と、を備えた放射線画像処理装置と、を備えた放射線画像撮影システム。

　本発明の放射線画像撮影装置は、放射線検出器と、生成手段と、送信手段と、を備える。放射線検出器は、放射線変換部、第１基板、及び第２基板を備える。放射線変換部は、照射された放射線に応じて放射線を電荷及び蛍光の少なくとも一方に変換する。第１基板は、放射線変換部で変換されて蓄積された電荷を検出する第１電荷検出部または放射線変換部で変換された蛍光を変換して蓄積された電荷を検出する第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備える。第２基板は、第１電荷検出部または第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備える。

　送信手段は、生成手段で生成された第１画像情報及び第２画像情報を外部に送信する。

　また、放射線画像処理装置は、受信手段と、合成手段と、制御手段と、を備える。受信手段は、放射線画像撮影装置から第１画像情報及び第２画像情報を受信する。

　このように１つの放射線検出器を用いて２つの画像（第１画像情報及び第２画像情報）を撮影し、撮影された２つの画像を合成して１つの画像（合成画像）を表示手段に表示させる場合、単に第１画像情報と第２画像情報とを合成すると合成された画像の画質が低下する場合がある。例えば、第１基板及び第２基板の特性が異なっている場合や、照射される放射線の線量（エネルギー）に応じて、画質が低下する懸念がある。

　そのため、本実施の形態では、合成手段が、受信手段によって受信された第１画像情報及び第２画像情報のうちの一方の画像情報と、生成手段で一方の画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングから予め定められた範囲内のタイミングで蓄積された電荷に基づいて生成された他方の画像情報と、を合成した合成画像情報を生成する。制御手段は、合成手段によって得られた合成画像情報を用いて動画像を表示手段に表示させるよう制御する。

　このように第１画像情報と第２画像情報とを合成することにより、動画像の画質を向上させることができる、

　本発明の第２の態様は、上記第１の態様において、送信手段は、第１画像情報と共に、生成手段が第１画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングを示すタイムスタンプを送信し、かつ、第２画像情報と共に、生成手段が第２画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングを示すタイムスタンプを送信し、合成手段は、受信手段で受信したタイムスタンプに基づいて、第１画像情報と第２画像情報とを合成することが好ましい。

　また、本発明の第３の態様は、上記態様において、放射線画像処理装置は、第１画像情報及び第２画像情報の予め定められたフレームレートが異なる場合に、いずれか一方の予め定められたフレームレートに合うように、補間画像情報を生成する補間手段を備え、合成手段は、補間画像情報を用いて、合成画像情報を生成することが好ましい。

　また、本発明の第４の態様は、上記態様において、制御手段は、第１画像情報に応じた第１画像及び前記第２画像情報に応じた第２画像を表示手段に表示させるよう制御することが好ましい。

　また、本発明の第５の態様は、上記態様において、合成手段が第１画像情報と第２画像情報とを合成する合成比率を受け付ける受付手段を備えるようにしてもよい。

　また、本発明の第６の態様は、上記態様においては請求項６に記載の発明のように、送信手段は、第１画像情報及び第２画像情報を異なる経路により送信するようにしてもよい。

　また、本発明の第７の態様は、上記態様において、放射線変換部は、第１基板に積層された第１放射線変換層と、第２基板に積層された放射線に対する感度が第１放射線変換層と異なる第２放射線変換層と、を備えることが好ましい。

　また、本発明の第８の態様は、上記第７の態様において、第１放射線変換層は、放射線を電荷に変換する直接変換型であり、第２放射線変換層よりも放射線の照射側に設けられていることが好ましい。

　また、本発明の第９の態様は、上記第７の態様または上記第８の態様において、第１放射線変換層は、第２放射線変換層よりも放射線の低エネルギー成分に感度を有しており、第２放射線変換層よりも放射線の照射側に設けられていることが好ましい。

　また、本発明の第１０の態様は、上記態様において、放射線照射装置と、生成手段で生成される第１画像情報及び第２画像情報の予め定められたフレームレートが異なる場合は、動画撮影を行っている期間、放射線検出器に連続的に放射線が照射されるよう放射線照射装置を制御する放射線照射制御手段と、を備えることが好ましい。

　本発明の第１１の態様は、放射線画像処理装置であって、上記第１の態様から上記第１０の態様のいずれか１態様である放射線画像撮影システムに備えられるものである。

　本発明の第１２の態様は、放射線画像撮影装置であって、上記第１の態様から上記第１０の態様のいずれか１態様である放射線画像撮影システムに備えられるものである。

　本発明の第１３の態様は、放射線動画像処理方法であって、照射された放射線に応じて放射線を電荷及び蛍光の少なくとも一方に変換する放射線変換部、放射線変換部で変換されて蓄積された電荷を検出する第１電荷検出部または放射線変換部で変換された蛍光を変換して蓄積された電荷を検出する第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備えた第１基板、第１電荷検出部または第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備えた第２基板を備えた放射線検出器により動画撮影を行う際に予め定められたフレームレートで、第１基板によって検出された電荷に基づいて第１画像情報を生成すると共に、第２基板によって検出された電荷に基づいて第２画像情報を生成する生成工程と、生成工程によって生成された第１画像情報及び第２画像情報を外部に送信する送信工程と、送信工程により送信された第１画像情報及び第２画像情報を受信する受信工程と、受信工程によって受信された第１画像情報及び第２画像情報のうちの一方の画像情報と、生成手段で一方の画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングから予め定められた範囲内のタイミングで蓄積された電荷に基づいて生成された他方の画像情報と、を合成した合成画像情報を生成する合成工程と、合成工程によって得られた合成画像情報を用いて動画像を表示手段に表示させるよう制御する制御工程と、を備えた。

　本発明の第１４の態様は、放射線動画像処理プログラムであって、照射された放射線に応じて放射線を電荷及び蛍光の少なくとも一方に変換する放射線変換部、放射線変換部で変換されて蓄積された電荷を検出する第１電荷検出部または放射線変換部で変換された蛍光を変換して蓄積された電荷を検出する第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備えた第１基板、第１電荷検出部または第２電荷検出部のいずれかを放射線変換部に応じて備えた第２基板を備えた放射線検出器と、動画撮影を行う際に予め定められたフレームレートで、第１基板によって検出された電荷に基づいて第１画像情報を生成すると共に、第２基板によって検出された電荷に基づいて第２画像情報を生成する生成手段と、生成手段によって生成された第１画像情報及び第２画像情報を外部に送信する送信手段と、を備えた放射線画像撮影装置の、送信手段から送信された第１画像情報及び第２画像情報を受信する受信手段と、受信手段によって受信された第１画像情報及び第２画像情報のうちの一方の画像情報と、生成手段で一方の画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングから予め定められた範囲内のタイミングで蓄積された電荷に基づいて生成された他方の画像情報と、を合成した合成画像情報を生成する合成手段と、合成手段によって得られた合成画像情報を用いて動画像を表示手段に表示させるよう制御する制御手段と、を備えた放射線動画像処理装置の合成手段及び制御手段としてコンピュータを機能させるためのものである。

　本発明の上記態様によれば、動画像の画質を向上させることができる、という効果を有する。

本実施の形態に係る放射線画像撮影システムの一例の全体構成の概略の概略構成図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成の一例を示す、断面の模式図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成の一例を示す、断面の概略図である。本実施の形態に係る放射線検出器の間接変換型の放射線変換層の柱状結晶構造を説明するための説明図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成のその他の例を示しており、放射線Ｘが照射される側から順に、放射線変換層、パネル１、パネル２、及び放射線変換層が積層された断面の模式図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成のその他の例を示しており、放射線Ｘが照射される側から順に、パネル１、放射線変換層、パネル２、及び放射線変換層が積層された断面の模式図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成のその他の例を示しており、放射線Ｘが照射される側から順に、放射線変換層、パネル１、放射線変換層、及びパネル２が積層された断面の模式図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成のその他の例を示しており、間接変換型の放射線変換層を２つ備えた断面の模式図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成のその他の例を示しており、直接変換型の放射線変換層を２つ備えた断面の模式図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成のその他の例を示しており、直接変換型の放射線変換層を１つ備えた断面の模式図である。本実施の形態に係る放射線検出器の構成のその他の例を示しており、間接変換型の放射線変換層を１つ備えた断面の模式図である。本実施の形態に係る電子カセッテの一例の概略の回路構成図を示す。本実施の形態に係る電子カセッテの機能の一例を説明するための機能ブロック図である。本実施の形態に係る放射線画像処理装置の放射線画像処理機能の一例を説明するための機能ブロック図である。本実施の形態に係る放射線検出器の特性を説明するための説明図であり、照射される放射線Ｘが低エネルギーである場合を模式的に示した説明図である。本実施の形態に係る放射線検出器の特性を説明するための説明図であり、照射される放射線Ｘが高エネルギーである場合を模式的に示した説明図である。本実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線画像処理の一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係るディスプレイの表示状態の具体的一例を示す説明図である。本実施の形態における放射線画像撮影システムの放射線画像処理における合成画像生成・表示処理の一例を示すフローチャートである。図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器を備えた電子カセッテのフレームレートの具体的一例を説明するための説明図であり、放射線が連続照射された場合を示している。図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器を備えた電子カセッテにおいてフレームレートが異なる場合における、放射線の断続照射（パルス照射）を説明するための説明図である。

　以下、各図面を参照して本実施の形態の一例について説明する。

　まず、本実施の形態の放射線画像処理装置を備えた放射線画像撮影システム全体の概略構成について説明する。図１には、本実施の形態の放射線画像撮影システムの一例の全体構成の概略の概略構成図を示す。本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、動画像としての放射線画像に加え、静止画像を撮影することが可能である。なお、本実施の形態において動画像とは、静止画像を高速に次々と表示して、動画像として認知させることをいい、静止画像を撮影し、電気信号に変換し、伝送して当該電気信号から静止画像を再生する、というプロセスを高速に繰り返すものである。従って、動画像には、前記「高速」の度合いによって、予め定められた時間内に同一領域（一部または全部）を複数回撮影し、かつ連続的に再生する、いわゆる「コマ送り」も包含されるものとする。

　本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、コンソール１６を介して外部のシステム（例えば、ＲＩＳ：Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ：放射線情報システム）から入力された指示（撮影メニュー）に基づいて、医師や放射線技師等の操作により放射線画像の撮影を行う機能を有する。

　また、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、撮影された放射線画像の動画像及び静止画像をコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８に表示させることにより、医師や放射線技師等に放射線画像を読影させる機能を有する。

　本実施の形態の放射線画像撮影システム１０は、放射線発生装置１２、放射線画像処理装置１４、コンソール１６、記憶部１７、放射線画像読影装置１８、及び電子カセッテ２０を備えている。

　放射線発生装置１２は、放射線照射制御ユニット２２を備えている。放射線照射制御ユニット２２は、放射線画像処理装置１４の放射線制御部６２の制御に基づいて放射線照射源２２Ａから放射線Ｘを撮影台３２上の被検者３０の撮影対象部位に照射させる機能を有している。

　被検者３０を透過した放射線Ｘは、撮影台３２内部の保持部３４に保持された電子カセッテ２０に照射される。電子カセッテ２０は、被検者３０を透過した放射線Ｘの線量に応じた電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像（第１画像及び第２画像、詳細後述）を示す画像情報を生成して出力する機能を有する。本実施の形態の電子カセッテ２０は、放射線検出器２６を備えている。本実施の形態の放射線検出器２６は、２つのパネル（パネル１及びパネル２）を備えており、パネル１からは第１画像が得られ、パネル２からは第２画像が得られる（詳細後述）。

　本実施の形態では、電子カセッテ２０により出力された放射線画像を示す画像情報は、放射線画像処理装置１４を介してコンソール１６に入力される。本実施の形態のコンソール１６は、無線通信（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を介して外部システム（ＲＩＳ）等から取得した撮影メニューや各種情報等を用いて、放射線発生装置１２及び電子カセッテ２０の制御を行う機能を有している。また、本実施の形態のコンソール１６は、放射線画像処理装置１４との間で放射線画像の画像情報を含む各種情報の送受信を行う機能と共に、電子カセッテ２０との間で各種情報の送受信を行う機能を有している。

　本実施の形態のコンソール１６は、サーバー・コンピュータである。コンソール１６は、制御部４０、ディスプレイドライバ４８、ディスプレイ５０、操作入力検出部５２、操作パネル５４、Ｉ／Ｏ部５６、及びＩ／Ｆ部５８を備えている。

　制御部４０は、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有しており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、コンソール１６全体の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される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ている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）は、各種データを記憶して保持する機能を有している。

　ディスプレイドライバ４８は、ディスプレイ５０への各種情報の表示を制御する機能を有している。本実施の形態のディスプレイ５０は、撮影メニューや撮影された放射線画像等を表示する機能を有している。また、ディスプレイ５０は、タッチパネル（操作パネル５４）としている。操作入力検出部５２は、操作パネル５４に対する操作状態を検出する機能を有している。操作パネル５４は、各種情報や操作指示を、放射線画像を撮影する撮影者である医師や放射線技師等、及び撮影された放射線画像を読影する読影者である医師や放射線技師等が入力するためのものである。本実施の形態の操作パネル５４は、少なくとも、タッチパネルを含んでいる。なお、本実施の形態の操作パネル５４は、その他、タッチペン、複数のキー、及びマウス等を含んで構いる。

　また、Ｉ／Ｏ部５６及びＩ／Ｆ部５８は、無線通信により、放射線画像処理装置１４及び放射線発生装置１２との間で各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ２０との間で画像情報等の各種情報の送受信を行う機能を有している。

　制御部４０、ディスプレイドライバ４８、操作入力検出部５２、Ｉ／Ｏ部５６は、システムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。従って、制御部４０は、ディスプレイドライバ４８を介したディスプレイ５０への各種情報の表示の制御、及びＩ／Ｆ部５８を介した放射線発生装置１２及び電子カセッテ２０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、制御部４０は、操作入力検出部５２を介して操作パネル５４に対する読影者の操作状態（指示入力）を把握することができる。

　本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、コンソール１６からの指示に基づいて、放射線発生装置１２及び電子カセッテ２０を制御する機能を有する。また、放射線画像処理装置１４は、電子カセッテ２０から受信した放射線画像（第１画像及び第２画像）の画像情報の記憶部１７への記憶、及びコンソール１６のディスプレイ５０や放射線画像読影装置１８への表示を制御する機能（詳細後述）を有する。

　本実施の形態の放射線画像処理装置１４は、システム制御部６０、放射線制御部６２、パネル制御部６４、画像処理制御部６６、及びＩ／Ｆ部６８を備えている。

　システム制御部６０は、放射線画像処理装置１４全体を制御する機能を有すると共に、放射線画像撮影システム１０を制御する機能を有している。システム制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、放射線画像処理装置１４全体及び放射線画像撮影システム１０の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される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ている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）は、各種データを記憶して保持する機能を有している。放射線制御部６２は、コンソール１６の指示に基づいて、放射線発生装置１２の放射線照射制御ユニット２２を制御する機能を有している。パネル制御部６４は、電子カセッテ２０からの情報を、無線または有線により受け付ける機能を有している。画像処理制御部６６は、放射線画像に対して各種画像処理を施す機能を有している。

　システム制御部６０、放射線制御部６２、パネル制御部６４、及び画像処理制御部６６は、システムバスやコントロールバス等のバス６９を介して相互に情報等の授受が可能に接続されている。

　本実施の形態の記憶部１７は、撮影された放射線画像（第１画像及び第２画像）及び当該放射線画像に関係する情報を記憶する機能を有する。記憶部１７は、例えば、ＨＤＤ等である。

　また、本実施の形態の放射線画像読影装置１８は、撮影された放射線画像を医師等の読影者が読影するための機能を有する装置である。放射線画像読影装置１８は、特に限定されないが、いわゆる、読影ビューワ、コンソール、及びタブレット端末等が挙げられる。本実施の形態の放射線画像読影装置１８は、パーソナル・コンピュータである。放射線画像読影装置１８は、コンソール１６や放射線画像処理装置１４と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ディスプレイドライバ、ディスプレイ２３、操作入力検出部、操作パネル２４、Ｉ／Ｏ部、及びＩ／Ｆ部を備えている。なお、図１では、記載が煩雑になるのを避けるため、これらの構成のうち、ディスプレイ２３及び操作パネル２４のみを示し、その他の記載を省略している。

　次に、電子カセッテ２０について詳細に説明する。まず、電子カセッテ２０に備えられた放射線検出器２６について説明する。本実施の形態の放射線検出器２６は、２つのＴＦＴ基板（パネル）を備えている。なお、以下では、放射線Ｘの照射側に配置されたＴＦＴ基板を備えたパネルをパネル１といい、非照射側（パネル１よりも放射線Ｘが照射される面から離れた側）に配置されたＴＦＴ基板を備えたパネルをパネル２という。

　放射線検出器２６の一例を図２Ａ及び図２Ｂに示す。図２Ａは、放射線検出器２６の一例の断面の模式図である。図２Ｂは、放射線検出器２６の一例の断面の概略図である。図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器２６は、２つのＴＦＴ基板（パネル１及びパネル２）と、２つの放射線変換層とを備えている。具体的には、パネル１であるＴＦＴ基板７０と、放射線変換層７４と、放射線変換層７６と、パネル２であるＴＦＴ基板７２と、が放射線Ｘの入射方向に沿って順に積層されている。放射線変換層７４は、表面読取方式としてのＩＳＳ（Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｓｉｄｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の直接変換型の放射線変換層である。一方、放射線変換層７６は、裏面読取方式としてのＰＳＳ（Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ　Ｓｉｄｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ）方式の間接変換型の放射線変換層である。

　ＴＦＴ基板７０は、放射線変換層７４で発生した電荷であるキャリア（正孔）を収集し読み出す（検出する）機能を有する。ＴＦＴ基板７０は、絶縁性基板８０、及び信号出力部８５を備えている。また、本実施の形態では、放射線変換層７６で発生された蛍光が放射線変換層７４により変換された電荷もＴＦＴ基板７０により読み出される。なお、放射線検出器２６が電子読取センサである場合は、ＴＦＴ基板７０は、電子を収集し読み出す機能を有する。

　絶縁性基板８０は、放射線変換層７４及び放射線変換層７６において放射線Ｘを吸収させるため、放射線Ｘの吸収性が低く、且つ、可撓性を有する電気絶縁性の薄厚の基板（数十μｍ程度の厚みを有する基板）が好ましい。具体的には、合成樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、あるいは、ロール状に巻き取ることが可能なフイルム状ガラス（超薄板ガラス）等であることが好ましい。

　信号出力部８５は、電荷蓄積容量であるコンデンサ９２、電界効果型薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、単にＴＦＴという）９４、及び電荷収集電極８８を備えている。ＴＦＴ９４は、コンデンサ９２に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子である。

　電荷収集電極８８は、間隔を隔てて格子状（マトリクス状）に複数形成されており、１つの電荷収集電極８８が１画素に対応している。各々の電荷収集電極８８は、ＴＦＴ９４及びコンデンサ９２に接続されている。

　コンデンサ９２は、各電荷収集電極８８で収集された電荷（正孔）を蓄積する機能を有する。この各コンデンサ９２に蓄積された電荷が、ＴＦＴ９４によって読み出される。これによりＴＦＴ基板７０による放射線画像の撮影が行われる。

　下引層８２は、放射線変換層７４とＴＦＴ基板７０との間に形成されている。下引層８２は、暗電流、及びリーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。そのため、下引層８２の抵抗率は、１０^８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ～１０μｍであることが好ましい。

　ＴＦＴ基板７０を透過した放射線が下引層８２を透過して放射線変換層７４に照射される。

　放射線変換層７４は、照射された放射線を吸収して、放射線に応じてプラス及びマイナスの電荷（電子－正孔キャリア対）を発生する光導電物質である光電変換層である。放射線変換層７４は、アモルファスＳｅ（ａ－Ｓｅ）を主成分とすることが好ましい。また、放射線変換層７４としては、Ｂｉ_２ＭＯ_２０（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ_４Ｍ_３Ｏ_１２（Ｍ：Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ）、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＢｉＭＯ_４（Ｍ：Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ）、Ｂｉ_２ＷＯ_６、Ｂｉ_２４Ｂ_２Ｏ_３９、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＭＮｂＯ_３（Ｍ：Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）、ＰｂＯ、ＨｇＩ_２、ＰｂＩ_２、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＢｉＩ_３、及びＧａＡｓ等のうち、少なくとも１つを主成分とする化合物を用いてもよい。なお、放射線変換層７４は、暗抵抗が高く、放射線照射に対して良好な光導電性を示し、真空蒸着法により低温で大面積成膜が可能な非晶質（アモルファス）材料が好ましい。

　放射線変換層７４の厚みは、例えば本実施の形態のように、ａ－Ｓｅを主成分とする光導電物質の場合、１００μｍ以上、２０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。特に、マンモグラフィ用途では、１００μｍ以上、２５０μｍ以下の範囲であることが好ましい。また、一般撮影用途においては、５００μｍ以上、１２００μｍ以下の範囲であることが好ましい。

　電極界面層８３は、正孔の注入を阻止する機能と、結晶化を防止する機能と、を有している。電極界面層８３は、放射線変換層７４と上引層８４との間に形成されている。

　電極界面層８３としては、ＣｄＳ、ＣｅＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、及びＳｉＯ等の無機材料、または有機高分子が好ましい。無機材料からなる層は、その組成を化学量論組成から変化させ、または２種類以上の同族元素との多元組成とすることでキャリア選択性を調節して用いることが好ましい。有機高分子からなる層としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリイミド、及びポリシクロオレフィン等の絶縁性高分子に、低分子の電子輸送材料を５％～８０％の重量比で混合して用いることができる。こうした電子輸送材料としては、トリニトロフルオレンとその誘導体、ジフェノキノン誘導体、ビスナフチルキノン誘導体、オキサゾール誘導体、トリアゾール誘導体、Ｃ_６０（フラーレン）、及びＣ_７０等のカーボンクラスターを混合したもの等が好ましい。具体的にはＴＮＦ、ＤＭＤＢ、ＰＢＤ、及びＴＡＺが挙げられる。

　一方、薄い絶縁性高分子層も好ましく用いることができ、例えば、パリレン、ポリカーボネート、ＰＶＡ、ＰＶＰ、ＰＶＢ、ポリエステル樹脂、及びポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂が好ましい。この場合、膜厚は、２μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。

　上引層８４は、電極界面層８３とバイアス電極９０との間に形成されている。上引層８４は、暗電流、及びリーク電流低減の観点から、整流特性を有することが好ましい。そのため、上引層８４の抵抗率は、１０^８Ωｃｍ以上であること、膜厚は、０．０１μｍ～１０μｍであることが好ましい。

　バイアス電極９０は、放射線変換層７４へバイアス電圧を印加する機能を有しており、画像情報を担持した放射線が透過するように形成されている。本実施の形態では、放射線検出器２６が正孔読取センサであるため、バイアス電極９０には、図示を省略した高圧電源からプラスのバイアス電圧が供給される。なお、放射線検出器２６が照射された放射線に応じて発生した電子を読み取る電子読取センサである場合は、バイアス電極９０には、マイナスのバイアス電圧が供給される。

　バイアス電極９０及び電荷収集電極８８は、ＴＦＴ基板７０において放射線Ｘの高エネルギー成分を検出させる一方で、後述するように、放射線変換層７６で放射線Ｘが変換された光（蛍光）のうち、少なくともａ－Ｓｅの感度波長領域の光（例えば、青色波長領域の光）を透過させる。そのためバイアス電極９０及び電荷収集電極８８は、放射線Ｘの吸収性が低く、ａ－Ｓｅとの間でエレクトロマイグレーションが発生せず、且つ、該感度波長領域の光を透過可能な導電性材料、例えば、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（ＴＣＯ：Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　Ｏｘｉｄｅ）からなることが好ましい。ＴＣＯとしては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、及びＺｎＯ_２等を好ましく用いることができる。プロセス簡易性、低抵抗性、及び透明性の観点からはＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）が好ましい。その他、バイアス電極９０の材料としてはＡｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｇ、ＭｇＡｇ３％～２０％合金、Ｍｇ－Ａｇ系金属間化合物、ＭｇＣｕ３％～２０％合金、及びＭｇ－Ｃｕ系金属間化合物等の金属を用いることができる。特に、ＡｕやＰｔ、及びＭｇ－Ａｇ系金属間化合物を用いることが好ましい。例えばＡｕを用いた場合は、厚さ１５ｎｍ以上、２００ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下の範囲である。例えば、ＭｇＡｓ３％～２０％合金を用いた場合は、厚さ１００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。なお、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。

　形成方法は、任意であるが形成温度によっては、放射線変換層７４のａ－Ｓｅが結晶化するおそれがあるため、ａ－Ｓｅの結晶化を抑制するためにできる限り低温でバイアス電極９０を形成することが好ましい。例えば、塗布、ロールツーロール、及びインクジェット等により、金属フィラーを含む有機膜や有機導電体としてバイアス電極９０が形成されることが好ましい。また、その他の方法としては、抵抗加熱方式による蒸着により形成されることが好ましい。例えば、抵抗加熱方式によりボート内で金属塊が融解後にシャッターを開け、１５秒間蒸着して一旦冷却する。この操作を金属薄膜の抵抗値が十分低くなるまで複数回繰り返すことが挙げられる。

　放射線変換層７４により放射線から変化された電荷（正電荷・負電荷）の読み出しは、以下のように行えばよい。各電荷収集電極８８及びバイアス電極９０には、電圧供給部（図示省略）が接続されている。電圧供給部は、直流電源及びスイッチを備えている。当該直流電源及び当該スイッチは、各電荷収集電極８８及びバイアス電極９０と電気的に接続されている。ここで、スイッチをオンにして、各電荷収集電極８８が正極性、バイアス電極９０が負極性となるような直流電圧を直流電源から印加すると、半導体層である放射線変換層７４に直流電界が発生する。この直流電界に従って、正電荷は、負極性のバイアス電極９０側に移動すると共に、負電荷は、正極性の各電荷収集電極８８側に移動する。これにより、ＴＦＴ基板７０は、各電荷収集電極８８を介して負電荷を読み出すことが可能となり、ゲート線ドライバ１３２からのゲート信号によってＴＦＴ９４がオンすると、信号線１４４Ａを介して負電荷に応じた電気信号を信号処理部１３４に出力することが可能となる。

　また、放射線変換層７４内でアバランシェ効果が発生する程度の直流電圧が各電荷収集電極８８とバイアス電極９０との間に印加されると、該アバランシェ効果によって、放射線変換層７４内の正電荷及び負電荷が増幅される。この結果、各電荷収集電極８８を介してＴＦＴ基板７０（ＴＦＴ９４）で読み出される電荷数を増加させることができる。

　なお、各電荷収集電極８８が正極性、バイアス電極９０が負極性となるように、直流電圧を印加した場合について説明したが、各電荷収集電極８８に負極性及びバイアス電極９０に正極性の直流電圧を印加した場合でも、上述と同様の効果が得られることは言うまでもない。

　放射線変換層７６はシンチレータであり、本実施の形態の放射線検出器２６では、バイアス電極９０と上部電極１１０との間に、透明絶縁膜１０８を介して積層されるように形成されている。放射線変換層７６は、上方または下方から入射してくる放射線Ｘを光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このような放射線変換層７６を設けることで放射線Ｘを吸収して発光することになる。

　放射線変換層７６が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ～８３０ｎｍ）であることが好ましい。この放射線検出器２６によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。

　放射線変換層７６に用いるシンチレータとしては、ａ－Ｓｅの感度波長領域の光や、ＴＦＴ基板７２で吸収可能な波長領域の光（ａ－Ｓｅの感度波長領域の光よりも長波長の光）を発生できるような、比較的広範囲の波長領域を有した蛍光を発生するシンチレータが望ましい。このようなシンチレータとしては、ＣｓＩ：Ｎａ、ＣａＷＯ_４、ＹＴａＯ_４：Ｎｂ、ＢａＦＸ：Ｅｕ（ＸはＢｒまたはＣｌ）、または、ＬａＯＢｒ：Ｔｍ、及びＧＯＳ等がある。具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましい。特にＸ線照射時の発光スペクトルが４００ｎｍ～７００ｎｍにあるＣｓＩ：Ｔｌ（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）やＣｓＩ：Ｎａを用いることが好ましい。なお、ＣｓＩ：Ｔｌの可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。

　なお、放射線変換層７６としてＣｓＩを含むシンチレータを用いる場合は、真空蒸着法で短冊状の柱状結晶構造（図３参照）として形成したものを用いることが好ましい。放射線変換層７６のＴＦＴ基板７２側の基端部分は、非柱状結晶部分７６Ｃとされ、ＴＦＴ基板７２と密着している。非柱状結晶部分７６Ｃを設けることにより、放射線変換層７６と、ＴＦＴ基板７２との密着性を高めることができる。また、非柱状結晶部分７６Ｃの空隙率を０％に近づけたり、（例えば、１０μｍ程度にまで）その厚みを薄くしたりすることにより、蛍光の反射を抑えることができる。

　柱状結晶構造７６Ｄを構成する各柱は、放射線Ｘの入射方向に沿ってそれぞれ形成され、隣接する各柱の間には、ある程度の隙間が確保されている。また、ＣｓＩ：Ｎａのシンチレータは、柱状結晶構造７６Ｄが湿度に弱く、非柱状結晶部分７６Ｃが湿度に特に弱いという特性を有するので、ポリパラキシリレン樹脂からなる光透過性の防湿保護材（図示省略）で封止されている。

　上部電極１１０は、放射線変換層７６により生じた光を光電変換膜１１４に入射させる必要があるため、少なくとも放射線変換層７６の発光波長に対して透明な導電性材料でが好ましい。具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を用いることが好ましい。なお、上部電極１１０としてＡｕ等の金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、及びＺｎＯ_２等を好ましく用いることができる。プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からは、ＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極１１０は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。

　光電変換膜１１４は、放射線変換層７６が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料を含む。

　光電変換膜１１４は、有機光電変換材料を含み、放射線変換層７６から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜１１４であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持つ。そのため、放射線変換層７６による発光以外の電磁波が光電変換膜１１４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線Ｘが光電変換膜１１４で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。

　光電変換膜１１４の有機光電変換材料は、放射線変換層７６で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、放射線変換層７６の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長と放射線変換層７６の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければ放射線変換層７６から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、放射線変換層７６の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。

　このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物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、放射線変換層７６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。これにより、光電変換膜１１４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。

　なお、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜１１６及び正孔ブロッキング膜１１８の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。電子ブロッキング膜１１６は、下部電極１１２と光電変換膜１１４との間に設けることができる。電子ブロッキング膜１１６は、下部電極１１２と上部電極１１０間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極１１２から光電変換膜１１４に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。電子ブロッキング膜１１６には、電子供与性有機材料を用いることができる。一方、正孔ブロッキング膜１１８は、光電変換膜１１４と上部電極１１０との間に設けることができる。正孔ブロッキング膜１１８は、下部電極１１２と上部電極１１０との間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極１１０から光電変換膜１１４に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。正孔ブロッキング膜１１８には、電子受容性有機材料を用いることができる。

　下部電極１１２は、電荷収集電極８８と略同様であり、間隔を隔てて格子状（マトリクス状）に複数形成されており、１つの下部電極１１２が１画素に対応している。各々の下部電極１１２は、信号出力部１０２のＴＦＴ１２２及びコンデンサ１２０に接続されている。なお、信号出力部１０２と下部電極１１２との間には、絶縁膜１０３が介在されている。

　信号出力部１０２は、下部電極１１２に対応して、下部電極１１２に移動した電荷を蓄積する電荷蓄積容量であるコンデンサ１２０と、コンデンサ１２０に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子であるＴＦＴ１２２と、が形成されている。コンデンサ１２０及びＴＦＴ１２２の形成された領域は、平面視において下部電極１１２と重なる部分を有している。なお、放射線検出器２６（画素）の平面積を最小にするために、コンデンサ１２０及びＴＦＴ１２２の形成された領域が下部電極１１２によって完全に覆われていることが望ましい。

　なお、放射線Ｘが到達する可能性が低い信号出力部１０２は、上述のものに代えて、放射線Ｘに対する耐性が低い、ＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌ－ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の他の撮影素子とＴＦＴとを組み合わせてもよい。また、ＴＦＴのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサに置き換えるようにしてもよい。

　なお、放射線変換層７４（バイアス電極９０）と、放射線変換層７６と、の間に、フィルタを設けてもよい。当該フィルタは、放射線変換層７６において放射線Ｘの高エネルギー成分を検出させると共に、放射線変換層７６で発生した蛍光のうち、少なくとも放射線変換層（ａ－Ｓｅ）７４の感度波長領域の光を透過させる。そのため、当該フィルタは、放射線Ｘの吸収性が低く、且つ、該光を透過可能な材料からなることが好ましい。また、当該フィルタの機能をバイアス電極９０が有していてもよい。

　なお、放射線検出器２６は上述のものに限らず、例えば、フレキシブル基板を用いたものでもよい。フレキシブル基板としては、近年開発されたフロート法による超薄板ガラスを基材として用いたものを適用することが、放射線の透過率を向上させるうえで好ましい。なお、この際に適用できる超薄板ガラスについては、例えば、「旭硝子株式会社、"フロート法による世界最薄０．１ミリ厚の超薄板ガラスの開発に成功"、[online]、[平成２３年８月２０日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.agc.com/news/2011/0516.pdf＞」に開示されている。

　放射線発生装置１２（放射線照射源２２Ａ）から電子カセッテ２０の放射線検出器２６に照射された放射線Ｘ（被検者３０を透過した放射線Ｘ）は、ＴＦＴ基板７０（パネル１）、放射線変換層７４、放射線変換層７６、及びＴＦＴ基板７２（パネル２）の順に透過する。

　この際、ａ－Ｓｅ等の半導体層を含む直接変換型の放射線変換層７４は、シンチレータを含む間接変換型の放射線変換層７６と比較して、高画質の放射線画像を生成することができる。しかしながら、ａ－Ｓｅ等の半導体層は、シンチレータと比較して放射線Ｘの高エネルギー成分を吸収しにくいという特性がある。ａ－ＳｅのＫエッジは、シンチレータに用いられるＧＯＳ（Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ）、ＣｓＩまたはＢａ（例えば、ＢａＦＢｒ、ＢａＦＣｌ）のＫエッジよりも低エネルギー側に存在する。従って、放射線変換層７４（ａ－Ｓｅ）は、放射線Ｘの低エネルギー成分（低圧エネルギー）を吸収しやすいが、高エネルギー成分（高圧エネルギー）は吸収しにくい。一方、放射線変換層７６（ＧＯＳ、ＣｓＩまたはＢａのシンチレータ）は、ａ－Ｓｅの半導体層と比較して、放射線Ｘの高圧エネルギーを吸収しやすいが、低圧エネルギーは吸収しにくいという特性がある。

　なお、本実施の形態で放射線Ｘの低圧エネルギー（低エネルギー成分）とは、放射線発生装置１２の放射線照射源２２Ａの管電圧が比較的低電圧である場合での該低電圧に応じた放射線Ｘのエネルギー成分をいう。低圧エネルギーは、被検者３０のマンモ、軟部組織又は腫瘍等に吸収されやすい。また、放射線Ｘの高圧エネルギー（高エネルギー成分）とは、放射線照射源２２Ａの管電圧が比較的高電圧である場合での該高電圧に応じた放射線Ｘのエネルギー成分をいう。高圧エネルギーは、被検者３０の骨部等に吸収されやすい。

　本実施の形態の放射線検出器２６は、放射線Ｘの照射方向に沿って積層された２つのＴＦＴ基板（パネル１及びパネル２）を備えていればよく、その構成は、上述のもの（図２Ａ、図２Ｂ参照）に限らない。本実施の形態の放射線検出器２６のその他の例について説明する。

　上述（図２Ａ、図２Ｂ）の放射線検出器２６のように直接変換型の放射線変換層７４と、パネル１と、パネル２と、を備えている場合のその他の例について図４Ａ～図４Ｃに示す。パネル１は、直接変換型の放射線変換層７４から電荷を読み出すＴＦＴ基板７０である。パネル２は、間接変換型の放射線変換層７６から電荷を読み出すＴＦＴ基板７２である。

　図４Ａは、放射線Ｘが照射される側から順に、放射線変換層７４と、パネル１としてＰＳＳ方式のＴＦＴ基板７０と、パネル２としてＩＳＳ方式のＴＦＴ基板７２と、放射線変換層７６とが積層された放射線検出器２６を示している。なお、この場合、ＴＦＴ基板７０とＴＦＴ基板７２とを別個のＴＦＴ基板とするのではなく、ＴＦＴ基板７０及びＴＦＴ基板７２の両者の機能を備えた単一の基板（パネル）としてもよい。

　また、図４Ｂは、放射線Ｘが照射される側から順に、パネル１としてＩＳＳ方式のＴＦＴ基板７０と、放射線変換層７４と、パネル２としてＩＳＳ方式のＴＦＴ基板７２と、放射線変換層７６とが積層された放射線検出器２６を示している。さらに、図４Ｃは、放射線Ｘが照射される側から順に、放射線変換層７４と、パネル１としてＰＳＳ方式のＴＦＴ基板７０と、放射線変換層７６と、パネル２としてＰＳＳ方式のＴＦＴ基板７２とが積層された放射線検出器２６を示している。

　いずれの放射線検出器２６とするかは、電子カセッテ２０により撮影したい放射線画像の特性や仕様等により定めればよい。なお、上述の図２Ａ、図２Ｂ及び図４Ａ～図４Ｃに示した放射線検出器２６では、直接変換型の放射線変換層７４の方が間接変換型の放射線変換層７６よりも放射線Ｘの照射側（放射線照射源２２Ａ）に近い方に設けられるように配置しているがこれに限らない。例えば、放射線変換層７４及び放射線変換層７６を逆に配置してもよい。なお、低圧エネルギーに感度を有する放射線変換層を放射線Ｘの照射側（放射線照射源２２Ａ）に近い方に設けることが好ましいため、上述の図２Ａ、図２Ｂ及び図４Ａ～図４Ｃに示した放射線検出器２６のように配置することが好ましい。

　また、パネル１及びパネル２と、２つの放射線変換層と、を備える本実施の形態の放射線検出器２６において、２つの放射線変換層の両者共に直接型の放射線変換層７４としてもよいし、間接型の放射線変換層７６としてもよい。なお、この場合、２つの放射線変換層の放射線Ｘに対する感度が異なることが好ましい。間接型の放射線変換層７６とした場合の一例を図５Ａに示す。

　図５Ａでは、放射線Ｘが照射される側から順に、パネル１としてＩＳＳ方式のＴＦＴ基板７２Ａと、放射線変換層７６Ａと、放射線変換層７６Ｂと、パネル２としてＰＳＳ方式のＴＦＴ基板７２Ｂとが積層された放射線検出器２６を示している。この場合、放射線Ｘの照射側（放射線照射源２２Ａ）に近い方に積層された放射線変換層７６Ａを低圧エネルギーに感度を有する放射線変換層７６とし、放射線変換層７６Ｂを高圧エネルギーに感度を有する放射線変換層７６とすることが好ましい。

　また、放射線変換層７６Ａと、放射線変換層７６Ｂとの間に、銅板等のフィルタ７５を備えるようにしてもよい。フィルタ７５を備えることで、１回の撮影により実質的に管電圧を異ならせた２枚の画像を得ることができるため、エネルギーサブトラクション画像を生成する場合は、フィルタ７５を備えることが好ましい。
　また、２つの放射線変換層の両者共に直接型の放射線変換層７４とした場合の一例を図５Ｂに示す。図５Ｂでは、放射線Ｘが照射される側から順に、パネル１としてＩＳＳ方式のＴＦＴ基板７０Ａと、放射線変換層７４Ａと、放射線変換層７４Ｂと、パネル２としてＰＳＳ方式のＴＦＴ基板７０Ｂとが積層された放射線検出器２６を示している。図５Ｂに示した放射線検出器２６は、ＴＦＴ基板７０Ａに放射線変換層（ａ－Ｓｅ）７４Ａを直接蒸着したパネル１と、ＴＦＴ基板７０Ｂに放射線変換層（ａ－Ｓｅ）７４Ｂを直接蒸着したパネル２とを備える。パネル１とパネル２とは、絶縁層７７を介して密着されている。なお、パネル１及びパネル２は、それぞれ放射線変換層（ａ－Ｓｅ）７４（７４Ａ、７４Ｂ）に電圧が印加できるものである。

　さらに、放射線検出器２６を、パネル１とパネル２との間に１つの放射線変換層を備えるようにしてもよい。この場合、直接型の放射線変換層７４を備える（図６Ａ参照）ようにしてもよいし、間接型の放射線変換層７６を備える（図６Ｂ参照）ようにしてもよい。

　次に上述の本実施の形態の放射線検出器２６を備えた、放射線画像撮影装置である電子カセッテ２０の回路構成について説明する。図７に、電子カセッテ２０の一例の概略の回路構成図を示す。なお、図７は、電子カセッテ２０を放射線Ｘの照射側から平面視した状態を示している。

　電子カセッテ２０は、カセッテ制御部１３０と、ゲート線ドライバ１３２と、信号処理部１３４と、行列方向にマトリックス状に配列された複数の画素１４０と、を備えている。各画素１４０は、それぞれ、放射線検出器２６のパネル１のＴＦＴ基板（ＴＦＴ基板の一部）及びパネル２のＴＦＴ基板（ＴＦＴ基板の一部）を含んでいる。なお、図２Ａに示した放射線検出器２６の場合では、さらに放射線変換層７４（放射線変換層７４の一部）及び放射線変換層７６（放射線変換層７６の一部）を含んでいる。

　電子カセッテ２０は、画素１４０の行方向と平行に複数のゲート線１４２Ａ、１４２Ｂを備えると共に、画素１４０の列方向と平行に複数の信号線１４４Ａ、１４４Ｂを備えている。各ゲート線１４２Ａ、１４２Ｂはゲート線ドライバ１３２に接続され、各信号線１４４Ａ、１４４Ｂは信号処理部１３４に接続されている。

　ゲート線１４２Ａ及び信号線１４４Ａは、パネル１に備えられており、ゲート線１４２Ｂ及び信号線１４４Ｂは、パネル２に備えられている。すなわち、行方向に配置された各画素１４０に対して、パネル１（例えば、ＴＦＴ基板７０のＴＦＴ９４）に接続される１本のゲート線１４２Ａと、パネル２（例えば、ＴＦＴ基板７２のＴＦＴ１２２）に接続される１本のゲート線１４２Ｂと、合わせて２本のゲート線１４２が配設されている。また、列方向に配置された各画素１４０に対して、パネル１（例えば、ＴＦＴ基板７０のＴＦＴ９４）に接続される１本の信号線１４４Ａと、パネル２（例えば、ＴＦＴ基板７２のＴＦＴ１２２）に接続される１本の信号線１４４Ｂと、合わせて２本の信号線１４４が備えられている。

　各行毎にパネル１のＴＦＴ、及びパネル２のＴＦＴを順次オンにすることにより放射線変換層７４で放射線から変換され蓄積された電荷、及び放射線変換層７６で放射線から蛍光に変換され、光電変換膜１１４で蛍光から変換され蓄積された電荷を電気信号として読み出すことができる。具体的には、ゲート線１４２Ａ及びゲート線１４２Ｂに、ゲート線ドライバ１３２から予め定められたフレームレート（コンソール１６から指示されたフレームレート等）に応じて順次オン信号を出力することにより、各パネルのＴＦＴがオン状態になる。各パネルのＴＦＴがオン状態になることにより、それぞれ信号線１４４Ａ及び信号線１４４Ｂに蓄積されていた電荷に応じた電気信号が流れる。

　信号線１４４Ａ及び信号線１４４Ｂに流れた電荷（電気信号）は、信号処理部１３４に流出する。信号処理部１３４は、流入した電荷（アナログの電気信号）を増幅回路（図示省略）により増幅した後にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路（図示省略）でＡ／Ｄ変換を行う。信号処理部１３４は、デジタル信号に変換された放射線画像（第１画像及び第２画像、詳細後述）をカセッテ制御部１３０に出力する。

　さらに本実施の形態の放射線検出器２６を備えた、電子カセッテ２０の機能について説明する。本実施の形態の電子カセッテ２０は、パネル１により読み出された電荷に基づいて生成された第１画像（第１画像情報）と、パネル２により読み出された電荷に基づいて生成された第２画像（第２画像情報）と、２つの画像を放射線画像処理装置１４に送信する機能を有している。図８に、電子カセッテ２０の一例の当該機能に対応した機能ブロック図を示す。

　本実施の形態の電子カセッテ２０は、カセッテ制御部１３０、第１画像情報生成部１５０、第２画像情報生成部１５２、タイムスタンプ生成部１５４、送信部１５６、及び受信部１５８を備えている。第１画像情報生成部１５０は、パネル１で読み取られた電荷に基づいて第１画像（第１画像情報）を生成する。第２画像情報生成部１５２は、パネル２で読み取られた電荷に基づいて第２画像（第２画像情報）を生成する。

　カセッテ制御部１３０は、電子カセッテ２０全体の動作を制御する機能を有しており、上述の放射線画像撮影システム１０のコンソール１６と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤを備えている。ＣＰＵは、電子カセッテ２０全体の動作を制御する機能を有している。ＲＯＭには、ＣＰＵで使用される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ている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する機能を有している。ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）は、各種データを記憶して保持する機能を有している。

　送信部１５６及び受信部１５８は、無線通信または有線通信により、放射線画像処理装置１４やコンソール１６等との間で放射線画像の画像情報を含む各種情報の送受信を行う機能を有している。

　カセッテ制御部１３０は、受信部１５８で受信したコンソール１６または放射線画像処理装置１４を介して放射線画像を撮影する撮影条件等を含む撮影メニューに基づいて、放射線画像の撮影を行うように、パネル１及びパネル２を制御する。具体的には、第１画像の撮影を行うようにパネル１（例えば、ＴＦＴ基板７０のＴＦＴ９４）を駆動させ、読み出した電荷を出力させる。また、第２画像の撮影を行うようにパネル２（例えば、ＴＦＴ基板７２のＴＦＴ１２２）を駆動させ、読み出した電荷を出力させる。なお、動画像の撮影においては、撮影メニュー等に応じて予め定められたフレームレートで、パネル１及びパネル２の各々から電荷が読み出される。なお、パネル１で電荷を読み出す（第１画像を撮影する）フレームレートと、パネル２で電荷を読み出す（第１画像を撮影する）フレームレートとは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。フレームレートをどのようにするかは、撮影条件や、パネル１及びパネル２の特性により定められるようにしてもよい。

　第１画像情報生成部１５０は、パネル１により読み出された電荷に基づいて放射線画像である第１画像を示す第１画像情報を生成する。また、第２画像情報生成部１５２は、パネル２により読み出された電荷に基づいて放射線画像である第２画像を示す第２画像情報を生成する。動画像の撮影の際には、上述のように各々フレームレートに応じた枚数の複数の第１画像（第１画像情報）及び第２画像（第２画像情報）が生成される。

　タイムスタンプ生成部１５４は、第１画像情報及び第２画像情報に対応するタイムスタンプを生成する機能を有している。具体的には、タイムスタンプ生成部１５４は、パネル１において、撮影のためにＴＦＴ（図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器２６では、ＴＦＴ基板７０のＴＦＴ９４）をオフ状態にして電荷を蓄積した蓄積タイミング及び蓄積期間を表すタイムスタンプを生成する。また、タイムスタンプ生成部１５４は、パネル２において、撮影のためにＴＦＴ（図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器２６では、ＴＦＴ基板７２のＴＦＴ１２２）をオフ状態にして電荷を蓄積した蓄積タイミング及び蓄積期間を表すタイムスタンプを生成する。タイムスタンプの生成の仕方は特に限定されないが、例えば、予め定められたフレームレートに基づいて、図示を省略したタイマー等を用いて蓄積タイミング及び蓄積期間を取得して生成するようにすればよい。なお、タイムスタンプは、パネル１（第１画像）及びパネル２（第２画像）における電荷を蓄積した蓄積タイミング及び蓄積期間をそれぞれ表しているものであれば特に限定されない。例えば、電荷の蓄積開始及び終了の時刻そのものであってもよいし、撮影開始からの時間であってもよい。

　カセッテ制御部１３０は、第１画像情報生成部１５０で生成された複数の第１画像（第１画像情報）及び第２画像情報生成部１５２で生成された複数の第２画像（第２画像情報）毎に、タイムスタンプ生成部１５４で生成されたタイムスタンプを付与して、送信部１５６により、放射線画像処理装置１４へ送信する。

　なお、第１画像（第１画像情報）及び第２画像（第２画像情報）は、無線通信、または有線通信のいずれで送信（転送）してもよいが、複数の経路（通信経路１５７Ａ、１５７Ｂ）を用いて、２系統を独立させて転送することが高速化の観点からも好ましい。また例えば、画像の情報量（転送量）や転送速度に応じて、無線通信を行うか、有線通信を行うかを定めてもよい。

　次に、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０（放射線画像処理装置１４）における、放射線画像処理機能について説明する。本実施の形態では、放射線画像処理として、電子カセッテ２０から受信した第１画像及び第２画像と、第１画像と第２画像とを合成した合成画像（詳細後述）と、の表示の制御を行う。図９には、放射線画像処理機能の一例を説明するための機能ブロック図を示す。なお、当該ブロック図は、放射線画像処理機能を機能別に分類したものであり、ハード構成を限定するものではない。

　本実施の形態の放射線画像撮影システム１０（放射線画像処理装置１４）は、図９に示すように、表示制御部１６０、合成画像生成部１６２、補間画像生成部１６４、受付部１６６、合成比率設定部１６８、合成チャート生成部１７０、及び受信部６８Ａを備えている。なお、図９では、ディスプレイ２３（操作パネル２４）及びディスプレイ５０（操作パネル５４）を共通化して記載している。

　本実施の形態の放射線画像撮影システム１０（放射線画像処理装置１４）では、電子カセッテ２０から受信部６８Ａ（により受信した第１画像情報と第２画像情報とを記憶部１７に記憶させ、記憶部１７から第１画像情報と第２画像情報とを読み出して合成画像情報を生成・表示させている。なお、本実施の形態では、Ｉ／Ｆ部６８のうち、受信機能に対応する構成を受信部６８Ａという。

　合成画像生成部１６２は、記憶部１７から第１画像情報と第２画像情報とを読み出して合成比率設定部１６８に設定された合成比率で合成した合成画像（合成画像情報）を生成する。この際、合成画像生成部１６２は、第１画像情報及び第２画像情報に付与されているタイムスタンプに基づいて、同一タイミングで電化の蓄積が行われた、または、行われたとみなせる第１画像情報と第２画像情報とを合成する。

　一般に、動画像を撮影する場合、被検者３０の被曝量が多くなってしまうのを避けるため、１ショット（１枚：１フレーム）当たりの線量を少なくする。そのため、１ショット当たりの電荷の蓄積時間が静止画像を撮影する場合に比べて短くなる。これに対して本実施の形態の放射線画像処理装置１４では、パネル１及びパネル２の各々から得られた画像情報（第１画像情報及び第２画像情報）を合成して合成画像として動画像を生成することにより、動画像の画質を向上させる。第１画像情報と第２画像情報とを合成する際、パネル１及びパネル２の特性、放射線変換層の特性、及び撮影条件等により、単に合成（画像情報の加算）を行ってしまうと、読影者の所望する画質の放射線画像が得られなかったり、画質が劣化したりする場合がある。

　図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器２６（電子カセッテ２０）の場合では、第１画像情報は、主に直接変換型の放射線変換層７４で放射線から変換された電荷を読み出すＴＦＴ基板７０をパネル１として得られる。第２画像情報は、主に間接変換型の放射線変換層７６で放射線から変換された電荷を読み出すＴＦＴ基板７２をパネル２として得られる。このような場合では、第１画像情報と、第２画像情報と、を合成する場合、放射線変換層７４と放射線変換層７６とでは、上述したように特性が異なる。そのため、特性に応じた重み付け（合成比率）により合成することにより高画質の動画像を得ることができる。例えば、放射線変換層７４は、放射線Ｘの低圧エネルギーの吸収に優れており、被検者３０の軟部組織または腫瘍等の撮影に用いるのが好ましい。一方、放射線変換層７６は、放射線Ｘの高圧エネルギーの吸収に優れており、被検者３０の骨部等の撮影に用いるのが好ましい。このような場合、軟部組織または腫瘍等、及び骨部等の一方の画像を強調して他方を除去した放射線画像（エネルギーサブトラクション画像という）を得ることができる。そのため、本実施の形態では、読影者がいずれを観察したいか（いずれを強調するか）に応じて設定した合成比率を用いるようにしている。なお、エネルギーサブトラクション画像は、図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器２６を用いる場合に限らず、上述したように、図５に示した放射線検出器２６等を用いても得ることができる。

　また、図４Ａに示した放射線検出器２６を用いる場合、通常時には、感度が高いパネル１であるＴＦＴ基板７０（ＰＳＳ方式の放射線変換層に対応するＴＦＴ基板）により得られた放射線画像（第１画像）により診断（読影）を行う。診断の確度を向上させる場合や、第１画像のみでは、観察したい関心物（腫瘍や腫瘤等）が見づらい場合等は、読影者の判断により、パネル２であるＴＦＴ基板７２（ＩＳＳ方式の放射線変換層に対応するＴＦＴ基板）により得られた放射線画像（第２画像）を加算（合成）するようにすることが好ましい。

　また、電子カセッテ２０（放射線検出器２６）に照射される放射線Ｘの線量やエネルギーにより得られる放射線画像の画質が異なる場合がある。このような場合は、単に第１画像情報と第２画像情報とを合成するよりも、撮影条件（主に管電圧）や、読影者の所望により、合成比率を設定することが好ましい。図１０Ａには、照射される放射線Ｘが低エネルギーである場合を模式的に示す。この場合、放射線変換層において入射側での発光量が、反入射側の発光量に比べて相対的に多く、反入射側であるパネル２では、伝播距離が長いため、反入射側にあるパネル２により得られる第２画像は、画像がボケることがある。そのため、このような場合は、第２画像情報を加算せず、第１画像情報から得られる第１画像を動画像として表示させることが好ましい。なお、このように、パネル１及びパネル２の一方により得られた放射線画像（第１画像または第２画像）を表示させる場合は、加算しない放射線画像（ここでは、第２画像）の画像情報の合成比率を「０」にして、合成するようにすればよい。

　一方、図１０Ｂには、照射される放射線Ｘが高エネルギーである場合を模式的に示す。この場合、放射線変換層において反入射側においても発光量が充分にあり、入射側の発光量と反入射側の発光量とが余り変わらない。そのため、反入射側にあるパネル２により得られる第２画像の画像ボケが抑えられる。従って、このような場合、第１画像情報と第２画像情報とを加算（例えば、同等の合成比率で加算）してもよいし、反入射側にあるパネル２を重視（反入射側の合成比率を高く）してもよい。

　補間画像生成部１６４は、合成画像生成部１６２が読み出した第１画像情報または第２画像情報と合成すべきタイムスタンプを有する画像情報（第２画像情報または第１画像情報）が存在しない場合に、補間画像を生成する。この場合、合成画像生成部１６２は、読み出した第１画像情報または第２画像情報と、生成された補間画像とを合成して合成画像情報を生成する。

　表示制御部１６０は、ディスプレイ２３及びディスプレイ５０への放射線画像等の表示を制御する機能を有している。本実施の形態では、ディスプレイ２３及びディスプレイ５０の表示領域には、記憶部１７に記憶されている第１画像情報に応じた第１画像１８０、記憶部１７に記憶されている第２画像情報に応じた第２画像１８２、合成画像生成部１６２で合成された合成画像１８４、及び合成チャート生成部１７０で生成された合成チャート１８６が表示される。

　合成チャート１８６は、第１画像情報と第２画像情報との合成比率を示すものである。本実施の形態では、読影者は、ディスプレイ２３またはディスプレイ５０に表示された第１画像１８０、第２画像１８２、及び合成画像１８４を見て、合成チャート１８６に対して指示入力を行うことにより第１画像１８０と第２画像１８２との合成比率を設定することができる。受付部１６６は、読影者が合成チャート１８６によって指示入力した合成比率を受け付ける機能を有している。合成比率設定部１６８は、受付部１６６で受け付けた合成比率を設定する。

　合成チャート生成部１７０は、予め定められた合成比率（初期値）または合成比率設定部１６８で設定された合成比率を表す画像（合成チャート）を生成する機能を有している。

　次に、本実施の形態の放射線画像撮影システム１０（放射線画像処理装置１４）における、放射線画像処理について詳細に説明する。本実施の形態の放射線画像処理の一例のフローチャートを図１１に示す。なお、当該放射線画像処理は、放射線画像処理装置１４のシステム制御部６０または、コンソール１６のＣＰＵにより放射線画像処理のプログラムが実行されることにより行われる。本実施の形態では、当該プログラムは、システム制御部６０内の記憶部（図示省略）やＲＯＭ等に予め記憶させておくが、外部ステム（ＲＩＳ）やＣＤ－ＲＯＭ、及びＵＳＢ等からダウンロードするようにしてもよい。

　図１１に示した放射線画像処理は、放射線画像が撮影された際、または読影者から動画像の読影（表示）が指示された場合に実行される。

　ステップＳ１００では、受信部６８Ａにより受信した第１画像情報を記憶部１７に記憶させる。次のステップＳ１０２では、受信部６８Ａにより受信した第２画像情報を記憶部１７に記憶させる。なお、予め記憶部１７に記憶させておいた第１画像情報及び第２画像情報を読み出して合成画像（動画像）を表示させる場合は、ステップＳ１００及びステップＳ１０２を省略し、ステップＳ１０４からスタートする。

　次のステップＳ１０４では、表示制御部１６０により記憶部１７から読み出した第１画像情報に基づいて、第１画像１８０を表示させる。ここでは、記憶部１７に記憶されている動画像に対応する複数の第１画像情報から１つ（１枚）の第１画像情報を第１画像１８０として表示させる。ディスプレイ（２３、５０）の表示状態の具体的一例を図１２に示す。次のステップＳ１０６では、表示制御部１６０により記憶部１７から読み出した第２画像情報に基づいて、第２画像１８２を表示させる。ここでは、記憶部１７に記憶されている動画像に対応する複数の第２画像情報から１つ（１枚）の第２画像情報を第２画像１８２として表示させる。次のステップＳ１０８では、合成チャート生成部１７０により、合成比率設定部１６８により設定されている合成比率を示す合成チャートを生成し、合成チャート１８６を表示させる。

　次のステップＳ１１０では、合成比率の変更が有るか否か判断する。受付部１６６で合成比率の指示入力を受け付けていない場合は、否定されてステップＳ１１４へ進む。一方、合成比率の指示入力を受け付けた場合は、肯定されてステップＳ１１２へ進み、受付部１６６で受け付けた合成比率を合成比率設定部１６８により設定した後、ステップＳ１１４へ進む。

　ステップＳ１１４では、合成画像生成・表示処理（詳細後述）を行って、第１画像と第２画像とを合成した合成画像を生成し、ディスプレイ（２３、５０）に表示させた後、ステップＳ１１６へ進む。

　ステップＳ１１６では、本処理を終了するか否か判断する。まだ表示させていない動画像（動画像に対応する第１画像情報及び第２画像情報）が有る場合等は、否定されてステップＳ１０４に戻り、本処理を繰り返す。一方、動画像の表示を終了する場合は、肯定されて本処理を終了する。

　次に、上述のステップＳ１１４の合成画像生成・表示処理について詳細に説明する。図１３に、合成画像生成・表示処理の一例のフローチャートを示す。

　ステップＳ２００では、記憶部１７に記憶されている第１画像情報のフレームレートと、記憶部１７に記憶されている第２画像情報のフレームレートと、が同一であるか否か判断する。なお、第１画像情報のフレームレートとは、第１画像情報をパネル１により撮影した際のフレームレートである。また、第２画像情報のフレームレートとは、第２画像情報をパネル２により撮影した際のフレームレートである。本実施の形態では、第１画像情報に付与されているタイムスタンプ及び第２画像情報に付与されているタイムスタンプを比較して、一致する場合に、同一であると判断する。なお、予め撮影メニュー（撮影条件）等が対応付けられており、フレームレートが判っている場合は、それにより同一であるか否かを判断するようにしてもよい。図２Ａ及び図２Ｂに示した放射線検出器２６を備えた電子カセッテ２０のフレームレートの具体的一例を図１４に示す。図１４では、フレーム数が同一の場合として、パネル１及びパネル２のフレーム数が６（６枚、Ｆ１１～Ｆ１６、及びＦ２１～Ｆ２６に対応）の場合を示している。また、フレーム数が非同一の場合として、パネル２のフレーム数が３（３枚、Ｆ２’１～Ｆ２’３に対応）の場合を示している。例えば、パネル２が静止画の撮影に主に用いられるパネル（ＴＦＴ基板）として設定されており、電荷の蓄積時間が長い場合等、このようにフレーム数が非同一となる場合がある。また例えば、直接変換型の放射線変換層７４と間接変換型の放射線変換層７６とでは、放射線Ｘに応じた電荷量が異なるため、電荷蓄積時間を異ならせる必要があり、その結果フレームレートが非同一となる場合がある。

　なお、本実施の形態では、図１４に示すように、動画像の撮影中、全てのショット（フレーム）の撮影（電荷の蓄積）が終了するまで、連続して放射線照射源２２Ａから放射線Ｘが電子カセッテ２０に照射される連続照射を行っている。

　フレームレートが同一である場合は、肯定されてステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２では、同一フレーム（同一タイムスタンプ）の第１画像情報と、第２画像情報とを合成画像生成部１６２により合成し、合成画像情報を生成した後、ステップＳ２１６へ進む。本実施の形態では、上述のステップＳ１０４及びステップＳ１０６（図１１参照）によりディスプレイ（２３、５０）に表示させた第１画像１８０の第１画像情報と第２画像１８２の第２画像情報とを合成した合成画像情報を生成する。

　一方、フレームレートが同一でない場合は、否定されてステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０４では、上述のステップＳ１０４及びステップＳ１０６（図１１参照）によりディスプレイ（２３、５０）に表示させた第１画像１８０の第１画像情報に付与されているタイムスタンプと第２画像１８２の第２画像情報に付与されているタイムスタンプとを取得する。

　次のステップＳ２０６では、取得したタイムスタンプが同一であるか否か判断する。同一である場合は、肯定されてステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では、第１画像情報と第２画像情報とを合成して合成画像情報を生成した後、ステップＳ２１６へ進む。図１４に示した場合では、第１画像情報（パネル１）のフレームＦ１１に対しては、第２画像情報（パネル２）のフレームＦ２１を合成して合成画像を生成する。同様に、第１画像情報（パネル１）のフレームＦ１２に対しては、第２画像情報（パネル２）のフレームＦ２２を合成して合成画像を生成し、第１画像情報（パネル１）のフレームＦ１３に対しては、第２画像情報（パネル２）のフレームＦ２３を合成して合成画像を生成する。なお、電荷の蓄積タイミング及び蓄積期間の両者が同一である場合に限らず、蓄積期間が重複する場合や、重複せずとも、一方の蓄積タイミング（蓄積開始タイミング及び蓄積終了タイミング）から予め定められた期間内（許容範囲とする期間）に電荷の蓄積が行われた場合等をタイムスタンプが同一であるとしてもよい。いずれとするかは、読影者の所望の画質等により定めるようにしてもよい。なお、合成画像の生成方法は特に限定されないが、例えば、画素毎に電荷量（電荷量に応じた電気信号）を加算または除算等して合成すればよい。

　一方、タイムスタンプが同一ではない場合（例えば、パネル１のフレームＦ１２に対応する第１画像１８０、及びパネル２のフレームＦ２’１に対応する第２画像１８２が表示されている場合）は、否定されてステップＳ２１０へ進む。ステップＳ２１０では、画像情報の補間画像の生成を行うか否か判断する。なお、補間画像の生成を行うか否かは、撮影条件等に応じて予め定められていてもよいし、読影者が図示を省略した指示入力部または、操作パネル（２４、５４）等を用いて指示してもよい。補間画像の作成を行わない場合は、否定されて本処理を終了する。

　一方、補間画像の生成を行う場合は、肯定されてステップＳ２１２へ進む。ステップＳ２１２では、補間画像情報を生成する。例えば、フレームＦ１２に対応する第１画像１８０が表示されている場合、フレームＦ２’１に対応する第２画像情報とフレームＦ２’２に対応する第２画像情報とを用いて、補間画像情報を生成する。なお、補間画像情報の生成の仕方は特に限定されず、例えば、２つの第２画像情報の中間値（各画素の画素値の中間値）を用いてもよい。

　次のステップＳ２１４では、第１画像情報または第２画像情報と、生成された補間画像情報と、を合成して合成画像情報を生成する。上述した例では、フレームＦ１２に対応する第１画像情報と補間画像情報とを合成して合成画像情報を生成する。

　次のステップＳ２１６では、合成された合成画像情報に応じた合成画像１８４をディスプレイ（２３、５０）に表示させた後、本処理を終了する。

　以上、説明したように本実施の形態の放射線画像撮影システム１０に備えられた電子カセッテ２０の放射線検出器２６では、２つのパネル（放射線Ｘの照射側に配置されたパネル１及び放射線Ｘの非照射側に配置されたパネル２）を備えている。放射線検出器２６では、パネル１により読み出された電荷に応じた第１画像情報、及びパネル２により読み出された電荷に応じた第２画像情報を生成し、それぞれ各フレーム毎に、電荷の蓄積期間及び蓄積タイミングを示すタイムスタンプを付与して、電子カセッテ２０に出力する。放射線画像処理装置１４は、第１画像情報及び第２画像情報を受信して、タイムスタンプに基づいて、タイムスタンプが同一、またはタイムスタンプが同一とみなせる第１画像情報と第２画像情報とを合成した合成画像情報を生成する。放射線画像処理装置１４は、ディスプレイ２３またはディスプレイ５０に当該合成画像情報に基づいて動画像（合成画像）を表示させるよう制御する。

　このように本実施の形態では、放射線検出器２６がパネル１及びパネル２を備えており、それぞれにより得られた第１画像情報と第２画像情報とを合成することにより、１画素当りの画像情報（電荷量）を適切にすることができる。そのため、本実施の形態では、高画質の合成画像として動画像を表示させることができる。従って、動画像の画質を向上させることができる。

　なお、本実施の形態では、動画撮影中は放射線照射源２２Ａから電子カセッテ２０（放射線検出器２６）に対して放射線Ｘを照射し続ける連続照射を行う場合（図１４参照）について説明したがこれに限らない。例えば、電荷の蓄積期間に応じて断続的に放射線Ｘを照射する、いわゆるパルス照射（図１５参照）を行うようにしてもよい。なお、第１画像情報に対応するフレームレートと第２画像情報に対応するフレームレートとが異なる場合、フレームレートが遅い方の電荷の転送中に放射線Ｘが照射されると、適切な放射線画像情報（第１画像情報または第２画像情報）が得られない場合がある。そのため、このようにフレームレートが異なる場合は、本実施の形態のように連続照射を行うことが好ましい。、放射線画像撮影システム１０（放射線画像処理装置１４）が撮影条件等に基づいてフレームレートが異なると判断した場合は、連続照射を行わせるように、放射線発生装置１２を制御することが好ましい。

　なお、フレームレートが異なる場合において放射線Ｘのパルス照射を行う場合は、電荷蓄積期間は放射線Ｘが照射され、蓄積期間外は、放射線Ｘが照射されにようにそれぞれの電荷蓄積期間に応じて開閉するシャッター等を設けることが好ましい。

　その他、上記本実施の形態で説明した放射線画像撮影システム１０、放射線画像処理装置１４、電子カセッテ２０、及び放射線検出器２６等の構成、放射線画像処理等は一例である。これらは、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

　また、上記本実施の形態で説明した放射線は、特に限定されるものではなく、Ｘ線やγ線等を適用することができる。

　日本出願２０１１－２３９６７９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。

１０　放射線画像撮影システム
１４　放射線画像処理装置
１６　コンソール
７０　ＴＦＴ基板（直接変換型に応じたＴＦＴ基板基板）
７２　ＴＦＴ基板（間接変換型に応じたＴＦＴ基板基板）
７４　放射線変換層（直接変換型）
７６　放射線変換層（間接変換型）
２０　電子カセッテ
２６　放射線検出器
６８　Ｉ／Ｆ部、６８Ａ　受信部
１３０　カセッテ制御部
１５０　第１画像情報生成部
１５２　第２画像情報生成部
１５４　タイムスタンプ生成部
１５６　送信部
１６０　表示制御部
１６２　合成画像生成部
１６４　補間画像生成部
１６８　合成比率設定部

Claims

　照射された放射線に応じて放射線を電荷及び蛍光の少なくとも一方に変換する放射線変換部、前記放射線変換部で変換されて蓄積された電荷を検出する第１電荷検出部または前記放射線変換部で変換された蛍光を変換して蓄積された電荷を検出する第２電荷検出部のいずれかを前記放射線変換部に応じて備えた第１基板、前記第１電荷検出部または前記第２電荷検出部のいずれかを前記放射線変換部に応じて備えた第２基板を備えた放射線検出器と、動画撮影を行う際に予め定められたフレームレートで、前記第１基板によって検出された電荷に基づいて第１画像情報を生成すると共に、前記第２基板によって検出された電荷に基づいて第２画像情報を生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された前記第１画像情報及び前記第２画像情報を外部に送信する送信手段と、を備えた放射線画像撮影装置と、
　前記送信手段から送信された前記第１画像情報及び前記第２画像情報を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記第１画像情報及び前記第２画像情報のうちの一方の画像情報と、前記生成手段で当該一方の画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングから予め定められた範囲内のタイミングで蓄積された電荷に基づいて生成された他方の画像情報と、を合成した合成画像情報を生成する合成手段と、前記合成手段によって得られた合成画像情報を用いて動画像を表示手段に表示させるよう制御する制御手段と、を備えた放射線画像処理装置と、
　を備えた放射線画像撮影システム。
　前記送信手段は、前記第１画像情報と共に、前記生成手段が当該第１画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングを示すタイムスタンプを送信し、かつ、前記第２画像情報と共に、前記生成手段が当該第２画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングを示すタイムスタンプを送信し、前記合成手段は、前記受信手段で受信したタイムスタンプに基づいて、前記第１画像情報と前記第２画像情報とを合成する、請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
　前記放射線画像処理装置は、前記第１画像情報及び前記第２画像情報の予め定められたフレームレートが異なる場合に、いずれか一方の予め定められたフレームレートに合うように、補間画像情報を生成する補間手段を備え、前記合成手段は、前記補間画像情報を用いて、合成画像情報を生成する、請求項１または請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
　前記制御手段は、前記第１画像情報に応じた第１画像及び前記第２画像情報に応じた第２画像を前記表示手段に表示させるよう制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
　前記合成手段が前記第１画像情報と前記第２画像情報とを合成する合成比率を受け付ける受付手段を備えた、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
　前記送信手段は、前記第１画像情報及び前記第２画像情報を異なる経路によって送信する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
　前記放射線変換部は、前記第１基板に積層された第１放射線変換層と、前記第２基板に積層された放射線に対する感度が前記第１放射線変換層と異なる第２放射線変換層と、を備えた、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
　前記第１放射線変換層は、放射線を電荷に変換する直接変換型であり、前記第２放射線変換層よりも放射線の照射側に設けられている、請求項７に記載の放射線画像撮影システム。
　前記第１放射線変換層は、前記第２放射線変換層よりも放射線の低エネルギー成分に感度を有しており、前記第２放射線変換層よりも放射線の照射側に設けられている、請求項７または請求項８に記載の放射線画像撮影システム。
　放射線照射装置と、
　前記生成手段で生成される第１画像情報及び第２画像情報の予め定められたフレームレートが異なる場合は、動画撮影を行っている期間、前記放射線検出器に連続的に放射線が照射されるよう前記放射線照射装置を制御する放射線照射制御手段と、
　を備えた、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
　前記請求項１から前記請求項１０のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システムに備えられる、放射線画像処理装置。
　前記請求項１から前記請求項１０のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システムに備えられる、放射線画像撮影装置。
　照射された放射線に応じて放射線を電荷及び蛍光の少なくとも一方に変換する放射線変換部、前記放射線変換部で変換されて蓄積された電荷を検出する第１電荷検出部または前記放射線変換部で変換された蛍光を変換して蓄積された電荷を検出する第２電荷検出部のいずれかを前記放射線変換部に応じて備えた第１基板、前記第１電荷検出部または前記第２電荷検出部のいずれかを前記放射線変換部に応じて備えた第２基板を備えた放射線検出器により動画撮影を行う際に予め定められたフレームレートで、前記第１基板によって検出された電荷に基づいて第１画像情報を生成すると共に、前記第２基板によって検出された電荷に基づいて第２画像情報を生成する生成工程と、
　前記生成工程によって生成された前記第１画像情報及び前記第２画像情報を外部に送信する送信工程と、
　前記送信工程により送信された前記第１画像情報及び前記第２画像情報を受信する受信工程と、
　前記受信工程によって受信された前記第１画像情報及び前記第２画像情報のうちの一方の画像情報と、前記生成手段で当該一方の画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングから予め定められた範囲内のタイミングで蓄積された電荷に基づいて生成された他方の画像情報と、を合成した合成画像情報を生成する合成工程と、
　前記合成工程によって得られた合成画像情報を用いて動画像を表示手段に表示させるよう制御する制御工程と、
　を備えた放射線動画像処理方法。
　照射された放射線に応じて放射線を電荷及び蛍光の少なくとも一方に変換する放射線変換部、前記放射線変換部で変換されて蓄積された電荷を検出する第１電荷検出部または前記放射線変換部で変換された蛍光を変換して蓄積された電荷を検出する第２電荷検出部のいずれかを前記放射線変換部に応じて備えた第１基板、前記第１電荷検出部または前記第２電荷検出部のいずれかを前記放射線変換部に応じて備えた第２基板を備えた放射線検出器と、動画撮影を行う際に予め定められたフレームレートで、前記第１基板によって検出された電荷に基づいて第１画像情報を生成すると共に、前記第２基板によって検出された電荷に基づいて第２画像情報を生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された前記第１画像情報及び前記第２画像情報を外部に送信する送信手段と、を備えた放射線画像撮影装置の、前記送信手段から送信された前記第１画像情報及び前記第２画像情報を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記第１画像情報及び前記第２画像情報のうちの一方の画像情報と、前記生成手段で当該一方の画像情報を生成した際の電荷の蓄積タイミングから予め定められた範囲内のタイミングで蓄積された電荷に基づいて生成された他方の画像情報と、を合成した合成画像情報を生成する合成手段と、前記合成手段によって得られた合成画像情報を用いて動画像を表示手段に表示させるよう制御する制御手段と、を備えた放射線画像処理装置の前記合成手段及び前記制御手段としてコンピュータを機能させるための、放射線動画像処理プログラム。