WO2020162024A1 - 放射線撮像装置および放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

放射線画像を取得するための検出部に配され、入射する放射線を検出する検出素子と、放射線の照射中に検出素子から出力される信号に基づいて、入射した放射線量を測定するための演算部と、を含む放射線撮像装置であって、演算部は、放射線の照射前に、設定された撮像情報から推定される、検出素子が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値に応じて、検出素子のオフセット成分をサンプリングする回数を決定し、サンプリングする回数にわたってサンプリングされた検出素子のオフセット成分からオフセット補正値を取得し、放射線の照射中に、検出素子から出力される信号値をオフセット補正値に従って補正した補正値に基づいて、入射した放射線量を測定する。

Description

放射線撮像装置および放射線撮像システム

　本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関するものである。

　医療画像診断や非破壊検査において、半導体材料によって構成される平面検出器（フラットパネルディテクタ：ＦＰＤ）を用いた放射線撮像装置が広く使用されている。こうした放射線撮像装置において、放射線撮像装置に入射する放射線をモニタすることが知られている。放射線量をリアルタイムで検出することによって、放射線の照射の開始や終了の検出や、放射線の照射中に入射した放射線の積算線量を把握し自動露出制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）を行うことが可能となる。特許文献１には、放射線検出素子から読み出した画像データが所定の閾値以上になった時点で、放射線発生装置に対して放射線の照射終了を指示する放射線画像撮影装置が示されている。また、特許文献１には、ユーザが曝射スイッチを押下したことに応じて、放射線検出素子内で発生する暗電流などに起因するオフセット成分の取得を開始し、オフセット成分の取得後、放射線発生装置に放射線を照射するための信号を送信することが示されている。放射線の照射中に放射線検出素子から読み出した画像データからオフセット成分を除去することによって、ＡＥＣの精度を高めることが可能となる。

特開２０１５－２１３５４６号公報

　放射線の積算線量を測定する際に必要とされるオフセット成分の精度は、信号をサンプリングした際の信号値に依存する。つまり、信号値が小さい場合、信号値が大きい場合よりもオフセット成分の精度の影響は、相対的に大きくなりうる。このため、放射線の照射条件によって、オフセット成分の精度が十分でない可能性がある。また、放射線の照射条件によって、オフセット成分の精度を高めるためにオフセット成分のサンプリングを必要以上に行い、ユーザの曝射スイッチの押下から撮像までに本来は必要のないディレイが生じてしまう可能性がある。

　本発明は、撮像条件に対して適切なオフセット成分を取得するのに有利な技術を提供することを目的とする。

　上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線画像を取得するための検出部に配され、入射する放射線を検出する検出素子と、放射線の照射中に検出素子から出力される信号に基づいて、入射した放射線量を測定するための演算部と、を含む放射線撮像装置であって、演算部は、放射線の照射前に、設定された撮像情報から推定される、検出素子が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値に応じて、検出素子のオフセット成分をサンプリングする回数を決定し、サンプリングする回数にわたってサンプリングされた検出素子のオフセット成分からオフセット補正値を取得し、放射線の照射中に、検出素子から出力される信号値をオフセット補正値に従って補正した補正値に基づいて、入射した放射線量を測定することを特徴とする。

　上記手段によって、撮像条件に対して適切なオフセット成分を取得するのに有利な技術を提供する。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明に係る放射線撮像装置を用いたシステムの構成例を示すブロック図。 本発明に係る放射線撮像装置を用いたシステムの構成例を示すブロック図。 図１の放射線撮像装置の検出部の構成例を示す回路図。 図１の放射線撮像装置の画素の構成例を示す平面図。 図１の放射線撮像装置の画素の構成例を示す平面図。 図１の放射線撮像装置の画素の構成例を示す断面図。 図１の放射線撮像装置を用いたシステムの動作例を示すフロー図。 図１の放射線撮像装置を用いたシステムの動作例を示すフロー図。 図１の放射線撮像装置を用いたシステムの動作例を示すタイミング図。 図５のタイミング図の変形例を示す図。 図４のフロー図の変形例を示す図。 本発明に係る放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を説明する図。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。

　また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。

　第１の実施形態
　図１Ａ、２～６を参照して、本発明の実施形態における放射線撮像装置について説明する。図１Ａは、本発明の第１の実施形態における放射線撮像装置２００を用いた放射線撮像システムＳＹＳの構成例を示す図である。放射線撮像システムＳＹＳは、放射線撮像装置２００と放射線撮像装置２００に放射線を照射するための放射線源２２７とを含む。

　放射線撮像装置２００は、検出部２２３、信号処理部２２４、制御部２２５、電源回路２２６を含む。制御部２２５は、検出部２２３、信号処理部２２４および電源回路２２６のそれぞれに制御信号を供給し、放射線撮像装置２００の各構成要素を制御する。検出部２２３は、支持基板１００、画素アレイ２２８、駆動回路２２１、読出回路２２２を含む。画素アレイ２２８は、検出部２２３の支持基板１００上に配される。画素アレイ２２８には、放射線画像を生成するための複数の画素が配される。また、放射線画像を取得するための検出部２２３には、入射する放射線を検出するための検出素子が配される。制御部２２５は、入射する放射線量を測定するための信号を取得するために、放射線の照射中に検出素子を制御する。本実施形態において、検出素子は、後述するように画素アレイ２２８に配される。また、例えば、放射線画像を生成するための複数の画素のうち何れかが、検出素子として機能してもよい。また、検出素子は、画素アレイ２２８の中ではなく、検出部２２３の画素アレイ２２８の周辺部に配されていてもよい。

　駆動回路２２１は、制御部２２５に従って、画素アレイ２２８を駆動する。読出回路２２２は、制御部２２５に従って、画素アレイ２２８の各画素および検出素子に入射した放射線によって生成された信号を電気信号として読み出す。信号処理部２２４は、読出回路２２２から読み出された検出素子の電気信号を制御部２２５に転送する。制御部２２５は、この検出素子からの電気信号に応じて、検出部２２３での放射線のサンプリング動作や、放射線源２２７の放射線の照射を制御するための信号を出力する。また、信号処理部２２４は、制御部２２５から供給される制御信号に応じて、読出回路２２２から読み出された電気信号を放射線撮像装置２００の外部に配された画像処理部（不図示）に供給する。電気信号の供給を受けた画像処理部（不図示）は、電気信号から画像を生成しディスプレイ（不図示）などに出力してもよい。これによって、放射線撮像装置２００のユーザは、撮像した放射線画像を観察することができる。また、電気信号の画像化処理は、信号処理部２２４で行ってもよい。電源回路２２６は、放射線撮像装置２００の各構成要素にバイアス電圧を供給する。本実施形態において、信号処理部２２４および制御部２２５は、それぞれ別の構成になっているが、例えば制御部２２５が信号処理部２２４で実施される処理を行う一体の構成になっていてもよい。

　放射線撮像装置２００には、放射線を照射する放射線源２２７と放射線源２２７を制御する放射線制御部２２９とが接続されている。放射線制御部２２９は、制御部２２５から供給される制御信号に応じて放射線源２２７を制御する。本実施形態において、放射線制御部２２９によって放射線源２２７が制御されているが、制御部２２５が、放射線制御部２２９を介さずに放射線源２２７に制御信号を直接、供給してもよい。また、例えば、本実施形態において、放射線撮像装置２００と放射線制御部２２９とは、それぞれ別個に配される構成となっているが、放射線撮像装置２００が、次に述べる放射線制御部２２９の機能の少なくとも一部を含んでいてもよい。また、放射線撮像装置２００と放射線制御部２２９とが、一体で構成されていてもよい。つまり、放射線撮像装置２００と放射線制御部２２９とをあわせて、本発明の「放射線撮像装置」といってもよい。

　放射線撮像の際、管電流や管電圧などの条件は、放射線制御部２２９に外部から入力されうる。また放射線の照射時間などの条件も、放射線制御部２２９に外部から入力され、放射線源２２７の制御に用いられうる。管電流、管電圧、照射時間などの撮像情報は、ユーザによって放射線制御部２２９に値を直接入力されてもよい。また、撮像情報は、撮像モードごとに予め設定され、例えば放射線制御部２２９に保存された撮像情報のレシピからユーザによって選択されてもよい。放射線制御部２２９は、ユーザから撮像の条件などの情報の入力を受け付けるユーザインターフェースを有し、構成の一部に例えばパソコンを用いてもよいし、また、放射線源２２７を含む放射線発生装置に付属の制御卓を含んでいてもよい。

　次に、図２を用いて検出部２２３について説明する。検出部２２３は、上述したように画素アレイ２２８の配された支持基板１００、駆動回路２２１、読出回路２２２を含む。画素アレイ２２８は、行列状に配された複数の画素を含む。本実施形態において、複数の画素は、互いに形状が異なる画素１０１と画素１２１とを含む。

　画素１０１は、放射線画像を取得するために、入射した放射線又は光を入射した量に応じた電荷に変換する変換素子１０２と、変換素子１０２で生成された電荷を信号線に出力するスイッチ素子１０３とを含む。変換素子１０２は、例えば放射線を光に変換するシンチレータと、シンチレータで変換された光を電荷に変換する光電変換素子とを用いた間接型の変換素子であってもよい。この場合、シンチレータは、複数の画素１０１で共有されていてもよい。また、変換素子１０２として、例えば放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子を用いてもよい。スイッチ素子１０３として、例えば非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いることができる。例えば、ＴＦＴに求められる特性に応じて、多結晶シリコンを用いてもよい。また、ＴＦＴに用いる半導体材料は、シリコンに限られるものではなく、ゲルマニウムや化合物半導体などの他の半導体材料を用いてもよい。

　変換素子１０２の第１電極には、スイッチ素子１０３の第１主電極が電気的に接続され、変換素子１０２の第２電極には、バイアス線１０８が電気的に接続される。バイアス線１０８は、列に沿って配された複数の変換素子１０２の第２電極に共通して接続される。各列に配されたバイアス線１０８には、共通のバイアス電圧が供給される。バイアス線１０８は、図１に示す電源回路２２６からバイアス電圧の供給を受ける。

　スイッチ素子１０３の第２主電極には、信号線１０６が電気的に接続される。信号線１０６には、列に沿って配された画素のスイッチ素子１０３の第２主電極が共通に接続される。信号線１０６は、画素の列ごとに配される。それぞれの信号線１０６は、読出回路２２２に電気的に接続される。スイッチ素子１０３の制御電極には、駆動線１０４が電気的に接続される。駆動線１０４は、行に沿って配された複数の画素１０１のスイッチ素子１０３の制御電極に共通に接続され、駆動線１０４には、駆動回路２２１からゲート制御電圧Ｖｇ１～Ｖｇｎが印加される。

　画素１２１は、入射する放射線の総量を放射線の照射中に取得するために、入射した放射線または光を入射した量に応じた電荷に変換する検出素子１２２と、検出素子１２２で生成された電荷を信号線に出力するスイッチ素子１２３とを含む。また、画素１２１は、図２に示されるように、放射線画像を生成するための変換素子１０２とスイッチ素子１０３とを含んでいてもよい。検出素子１２２は変換素子１０２と、スイッチ素子１２３はスイッチ素子１０３と、それぞれ同様の構成を有していてもよい。

　検出素子１２２の第１電極には、スイッチ素子１２３の第１主電極が電気的に接続され、検出素子１２２の第２電極には、列ごとに配されたバイアス線１０８が電気的に接続される。検出線１１０には、列に沿って配されたスイッチ素子１２３の第２主電極が接続される。それぞれの検出線１１０は、読出回路２２２に電気的に接続される。スイッチ素子１２３の制御電極には、行ごとに配された駆動線１２４が接続される。駆動線１２４には、駆動回路２２１からゲート制御電圧Ｖｄ１～Ｖｄｎが印加される。

　検出素子１２２を含む画素１２１は、図２に示すように撮像領域に複数配されていてもよいし、例えば、１つだけ配されていてもよい。複数の画素１２１が配されている場合、入射する放射線量の検出は、複数配されている画素１２１の検出素子１２２のうち１つだけで行われてもよいし、複数の検出素子１２２によって行われてもよい。また、画素１２１を配置せず、放射線の照射中に駆動線１０４を駆動させることによって、上述したように、画素１０１を検出素子として機能させ、入射する放射線量を取得してもよい。

　読出回路２２２では、信号線１０６および検出線１１０が、それぞれオペアンプ１５０の反転入力端子に接続される。また、オペアンプ１５０の反転入力端子は、帰還容量を介し出力端子に接続され、非反転入力端子は、任意の固定電位に接続される。オペアンプ１５０は、電荷電圧変換回路として機能する。オペアンプ１５０の後段には、サンプルホールド回路１５１、マルチプレクサ１５２を介してＡＤコンバータ１５３が接続される。読出回路２２２は、信号線１０６および検出線１１０を介して画素１０１、画素１２１それぞれの変換素子１０２および検出素子１２２から転送される電荷をデジタル信号の電気信号に変換するデジタル変換回路を構成する。読出回路２２２は、各回路を集積化していてもよいし、回路ごとに個別に配置されていてもよい。

　次いで、図３を用いて、画素１０１および画素１２１の構造について説明する。図３Ａは、画素１０１の平面図、図３Ｂは、画素１２１の平面図、図３Ｃは、図３ＢのＡ－Ａ’間の画素１２１の断面図をそれぞれ示す。本実施形態において、画素１０１、１２１には、放射線を光に変換するシンチレータとシンチレータで変換された光を電荷に変換する光電変換素子とを用いた間接型の変換素子が用いられる。図３Ａに示されるように、画素１０１には、変換素子１０２とスイッチ素子１０３とが配されている。また、図３Ｂに示されるように、画素１２１には、変換素子１０２およびスイッチ素子１０３と、検出素子１２２およびスイッチ素子１２３とが配されている。図３Ｃに示されるように、変換素子１０２には、ＰＩＮ型のフォトダイオード１３４が用いられてもよい。また、検出素子１２２にも、変換素子１０２と同様に、ＰＩＮ型のフォトダイオード１３５が用いられてもよい。変換素子１０２は、ガラス基板などの絶縁性の支持基板１００の上に設けられたＴＦＴを用いたスイッチ素子１０３の上に、層間絶縁層１３０を挟んで積層されうる。同様に、検出素子１２２は、支持基板１００の上に設けられたＴＦＴを用いたスイッチ素子１２３の上に、層間絶縁層１３０を挟んで積層されうる。

　変換素子１０２と検出素子１２２とは、互いに隣接する変換素子１０２の第１電極１３１と検出素子１２２の第１電極１３２とが導通しないように絶縁される。第１電極１３１と第１電極１３２との間に設置された素子間絶縁膜１３３によって、第１電極１３１と第1電極１３２との間の絶縁性が高められている。第１電極１３１、１３２および素子間絶縁膜１３３上には、それぞれＰＩＮ型のフォトダイオード１３４、１３５がｎ層－ｉ層－ｐ層の順で積層される。フォトダイオード１３４、１３５上には、それぞれの第２電極１３６、１３７が配置される。さらに、フォトダイオード１３４、１３５を覆うように保護膜１３８、第２層間絶縁層１３９、バイアス線１０８、保護膜１４０が配される。保護膜１４０上には、平坦化膜（不図示）およびシンチレータ（不図示）が配される。第２電極１３６、１３７は、共にバイアス線１０８に接続される。本実施形態において、第２電極１３６、１３７には、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの光透過性を有する電極が用いられる。第２電極１３６、１３７は、保護膜１４０上のシンチレータ（不図示）で放射線から変換された光がフォトダイオード１３４、１３５に透過可能な構成となっている。

　図３Ａおよび図３Ｂに示されるように、画素１０１と画素１２１とでは、放射線画像を生成するための変換素子１０２の大きさが異なる。このため、画素１０１と画素１２１とに入射する放射線の線量が同一であった場合においても、それぞれの変換素子１０２から出力される電荷量が異なる。画素１２１の変換素子１０２から出力された電荷から読出回路２２２で読み出された電気信号を放射線画像に用いる場合、白補正（ゲイン補正）など、適宜必要な補正が行なわれてもよい。また、例えば、画素１２１に変換素子１０２を配置せず、検出素子１２２のみを配置してもよい。この場合、放射線画像を形成するための電気信号を出力しない画素が生じるが、画素１２１の周囲に配された画素１０１から出力される電気信号を用いて放射線画像における画素１２１の信号を補間（生成）してもよい。また、検出素子１２２において、入射する放射線量の検出に用いた電気信号を放射線画像の形成に用いてもよい。

　次いで、放射線画像の撮像における各構成要素の動作フローについて、図４Ａを用いて説明する。図４Ａは、本実施形態における撮像時のフロー図である。まず、ユーザが、放射線制御部２２９のユーザインターフェース上で、撮像情報の入力を行う（Ｓ４０１）。撮像情報には、例えば、放射線撮像装置２００に放射線を照射するための放射線源２２７の管電圧および管電流や、放射線の照射時間、目標放射線量などが含まれる。また、複数の検出素子１２２が画素アレイ２２８に配されている場合、撮像情報に、複数の検出素子１２２のうち入射した放射線量を求める検出素子１２２、換言すると入射する放射線量を取得する位置の情報、つまり、関心領域の位置の情報が含まれていてもよい。また、撮像情報に、放射線源２２７の管電圧指数、グリッド露出倍数および付加フィルタの放射線吸収率、放射線源２２７と被写体との距離、被写体厚および被写体の放射線透過率などの情報が含まれていてもよい。また、例えば、撮像情報に、放射線画像の１つの画素を複数の画素１０１や画素１２１の変換素子１０２の出力を用いて形成する場合のビニング数や、読出回路２２２におけるゲインの設定などが含まれていてもよい。また、撮像情報は、ユーザが１つ１つ入力し設定するのではなく、例えば、予め設定された撮像情報の組み合わせを、放射線制御部２２９に保存されたレシピからユーザが選択してもよい。また、例えば、ユーザが撮像部位や被写体の年齢、体格などを入力することで、撮像情報の組み合わせを放射線制御部２２９が自動的に決定してもよい。また、放射線撮像装置２００、放射線制御部２２９および放射線源２２７の各部にセンサなどを設け、自動で撮像情報の何れかを取得してもよい。例えば、放射線源２２７に取り付けた赤外線センサによって、放射線源２２７と被写体との間の距離を測ってもよい。また、例えば、放射線制御部２２９に接続されたカメラによって、被写体厚が推定されてもよいし、関心領域となる被写体の部位を特定し、被写体関心領域の放射線透過率が推定されてもよい。また、例えば、事前のキャリブレーションによって、放射線源と被写体との距離、グリット露出倍数、付加フィルタの放射線吸収率などが取得されていてもよい。また、例えば、放射線撮像装置２００が、ユーザインターフェースを有し、これを用いてユーザが撮像情報を入力してもよい。

　放射線制御部２２９は、管電圧、管電流、照射時間、目標放射線量などの放射線の照射情報を含む撮像情報を、放射線撮像装置２００の制御部２２５に供給する。また、放射線制御部２２９は、撮像情報を放射線撮像装置２００の制御部２２５に配された演算部２４０に供給する。本実施形態において、演算部２４０は、制御部２２５の中に配され、制御部２２５の機能の一部として示されているが、これに限られることはない。演算部２４０は、制御部２２５とは独立して配されたＦＰＧＡなどを含む処理回路であってもよい。演算部２４０は、放射線の照射中に検出素子１２２から出力される信号に基づいて、入射した放射線量を測定する。また、演算部２４０は、詳細は後述するが、入射した放射線量を測定する際の、撮像条件に応じたオフセット補正値を得るために配される。撮像情報は、放射線制御部２２９に入力された情報に変更がある度に、制御部２２５および演算部２４０に供給されうる。また、撮像情報は、ある一定の時間周期で供給されてもよいし、放射線の照射をユーザが指示する曝射スイッチが押されたタイミングで供給されてもよい。

　次いで、撮像条件に応じたオフセット補正値を得るために、演算部２４０で行われる処理について説明する。まず、演算部２４０は、放射線制御部２２９から供給される、ユーザによって設定された撮像情報から、放射線撮像装置２００に入射する放射線量を推定し、検出素子１２２が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値Ｓを推定する（Ｓ４２１）。

　例えば、演算部２４０は、放射線制御部２２９から供給された撮像情報のうち放射線の照射時間と目標放射線量とから、単位時間当たりに放射線撮像装置２００に入射すると推定される放射線量を算出する。単位時間当たりに入射する放射線量は、単位時間当たりに検出素子１２２で検出される信号値と比例する。そのため、演算部２４０は、撮像情報から推定した単位時間当たりに入射する放射線量と、放射線照射中に放射線信号を検出するサンプリング周期から、１回のサンプルリングで出力される信号値Ｓを推定してもよい。

　また、例えば、演算部２４０は、放射線制御部２２９から供給された撮像情報に基づき、以下に示す式（１）を用いて演算を行い、単位時間当たりに入射する放射線量を推定する。そして、放射線の照射中に検出素子１２２から信号を検出するサンプリング周期から、１回のサンプリングで検出素子１２２が出力する信号値Ｓを推定してもよい。

ここで、Ｖ：管電圧、ｎ：管電圧指数、Ｉ：管電流、ＳＩＤ：被写体距離、Ｂ：グリット露出倍数、ｄ：被写体厚、μ：被写体関心領域の放射線透過率、Ａｌ（Ｖ）：付加フィルタの放射線吸収率、Ｅ（ｔ）：単位時間あたりに入射する放射線の推定される線量である。

　式（１）に示されるすべての撮像情報が得られない場合、情報が得られなかったパラメータに関しては、例えば、標準的な値を入力すればよい。少なくとも１つの撮像情報を入力することによって、推定される放射線量は実際の放射線量に近付き、入射する放射線量をより精度よく求めることが可能となる。

　また、例えば、連続撮像時や、動画の撮像から静止画の撮像に切り替えた場合など、直前の撮像時の照射線量の実測値に基づいて、現在の撮像の１回のサンプリングで得られる信号値Ｓを推定してもよい。つまり、放射線撮像装置２００は、第１の撮像と第１の撮像の次に第２の撮像とを実施する。この場合、演算部２４０は、第１の撮像において入射した放射線量の実測値に応じて、第２の撮像において検出素子１２２が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値を取得する。このとき、放射線撮像装置２００の制御部２２５は、図４Ａに示されるように、直前の撮像で取得した放射線量の実測値を記憶するメモリ２３１をさらに含んでいてもよい。メモリ２３１は、演算部２４０と同様に、制御部２２５から独立した構成であってもよい。演算部２４０は、例えば、連続撮像では前のフレームで撮像した際の放射線量の実測値、動画から静止画の撮像に切り替えた場合は、動画の撮像時の入射した放射線の実測値をそれぞれメモリ２３１に記憶させ、次の撮像で信号値Ｓを推定する際に用いてもよい。前の撮像と現在の撮像とで撮像条件が同一の場合、前の撮像において実測した放射線量から、１回のサンプリングあたりの信号値Ｓを精度よく演算することが可能である。また、前の撮像と現在の撮像とで撮像条件が異なる場合、前の撮像時に実測した放射線量と撮像情報とを、式（１）に代入することで、各パラメータを修正してもよい。修正された式（１）を用いて、現在の撮像情報から放射線量を推定することによって、１回のサンプルリングで検出素子１２２から出力される信号値Ｓの推定精度を向上させることができる。

　続いて、演算部２４０は、放射線の照射の前に、撮像情報から推定される検出素子１２２が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値Ｓに応じて、検出素子１２２のオフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定する（Ｓ４２２）。放射線の積算線量を取得する際に必要とされるオフセット成分の精度は、放射線の照射中に信号をサンプリングした際の信号値に依存する。例えば、信号値が小さい場合、信号値が大きい場合よりもオフセット成分の精度の影響は、相対的に大きくなりうる。つまり、弱い放射線が入射する撮像条件の場合、１回のサンプリングによって取得される信号値Ｓが小さくなるため、オフセット成分を取得する精度を高める必要がある。このため、オフセット成分をサンプリングする回数ｎを多くする必要がある。一方、強い放射線が入射する撮像条件の場合、１回のサンプリングによって取得される信号値Ｓが大きくなるため、オフセット成分を取得する精度は、弱い放射線が入射する撮像条件よりも相対的に低くてもよい。このため、オフセット成分をサンプリングする回数ｎは、弱い放射線が入射する撮像条件よりも少なくてもよく、後述する曝射スイッチがＯＮされてから放射線の曝射開始までのディレイを短くできる。

　例えば、信号値Ｓと、検出素子１２２が出力する暗電流などに起因するオフセット成分のノイズ値σと、に基づいて、演算部２４０は、オフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定する。オフセット成分をサンプリングする回数ｎは、推定される１回のサンプリングで出力される信号値Ｓに対して、オフセット成分の取得精度の影響が十分に小さくなるように決定される。

　例えば、オフセット成分をサンプリングする回数ｎは、以下に示す式（２）のような判定基準で決定されてもよい。

ここで、Ｔは、精度基準となるしきい値である。Ｔの値は、所望の放射線信号検出精度に合わせて任意に設定できる。オフセット成分のノイズσは、メモリ２３１内に事前に記憶されていてもよいし、オフセット成分をサンプリングする回数を決定する動作に入る前に、実測して取得してもよい。また、メモリ２３１内にオフセット成分のノイズσを記憶している場合、実測した値を元にノイズσの値を更新してもよい。

　検出素子１２２が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値Ｓや、検出素子１２２のオフセット成分をサンプリングする回数ｎは、例えば、演算部２４０に搭載されたＦＰＧＡなどの演算素子を用いて演算されてもよい。また、例えば、放射線撮像装置２００が、撮像情報から推定される検出素子１２２が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値Ｓと、オフセット成分をサンプリングする回数と、の関係を示すルックアップテーブル（ＬＵＴ）をさらに含んでいてもよい。ＬＵＴは、例えば、メモリ２３１内に格納されていてもよい。演算部２４０は、例えば、放射線制御部２２９から供給された照射時間および目標放射線量とオフセット成分のノイズσとの関係から、このルックアップテーブルを参照し、オフセット成分サンプリングする回数ｎを決定してもよい。

　演算部２４０は、ユーザが撮像情報を設定した後、ユーザによる放射線画像の撮像の開始を指示する信号を受信する前、つまり、ユーザによって曝射スイッチがＯＮされるまでの期間に、オフセット成分をサンプリングする回数ｎの決定をしてもよい。曝射スイッチがＯＮされた後にオフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定してもよいが、この場合、曝射スイッチがＯＮされてからオフセット成分サンプリングする回数ｎが決定するまでの時間が、そのまま曝射ディレイとなる。

　ユーザによって、撮像情報が設定された後、ユーザが放射線制御部２２９に設けられた曝射スイッチをＯＮにすると（Ｓ４０２）、放射線制御部２２９から放射線撮像装置２００へと放射線画像の撮像の開始を指示する信号が送信される（Ｓ４０３）。放射線撮像装置２００の制御部２２５は、放射線制御部２２９から撮像の開始を指示する信号の受信に応じて、検出素子１２２から事前に演算部２４０によって決定されたサンプリングする回数ｎにわたってオフセット成分をサンプリングする（Ｓ４２３）。演算部２４０は、ｎ回にわたってサンプリングされたオフセット成分から、放射線の照射中に１回のサンプリングで検出素子１２２から出力される信号値Ｓに応じた精度を有するオフセット補正値を取得する。制御部２２５は、演算部２４０がオフセット補正値を取得したことに応じて、放射線撮像装置２００に放射線を照射するための放射線源２２７に放射線の照射を許可する信号を出力する。より具体的には、制御部２２５は、放射線制御部２２９へと照射許可信号を送信する。オフセット補正値の取得は、曝射スイッチが押される前に完了していてもよい。また、曝射スイッチが、放射線源２２７の放射線管球のアイドリングを開始させるスイッチと、放射線の被写体への照射を行うスイッチの２段スイッチになっていてもよい。

　放射線制御部２２９は、放射線撮像装置２００から照射許可信号を受信すると、曝射命令を放射線源２２７および放射線撮像装置２００の制御部２２５に出力する（Ｓ４０４）。放射線源２２７は、曝射命令に従って放射線の照射を開始する（Ｓ４１１）。また、制御部２２５は、曝射命令に従って検出部２２３を動作させ、放射線画像の取得を開始する（Ｓ４２４）。具体的には、検出部２２３の画素アレイ２２８に配された画素１０１、１２１の変換素子１０２のそれぞれに入射した放射線量に応じた電荷を蓄積させる。また同時に、画素１２１の検出素子１２２に入射する放射線量を取得する検出動作を開始させる。

　放射線の照射が開始されると、演算部２４０は、画素１２１の検出素子１２２から出力される信号値を、放射線の照射前に取得したオフセット成分から取得したオフセット補正値に従って補正した補正値に基づいて、入射した放射線量を測定する（Ｓ４２５）。制御部２２５は、演算部２４０によって測定された放射線量を、放射線制御部２２９から供給された撮像情報のうち目標放射線量の情報と比較する。具体的には、制御部２２５は、演算部２４０が信号値をオフセット補正値に従って補正した補正値から求めた放射線量の累計値を、目標放射線量と比較する。この比較結果に基づいて、放射線の照射を継続させるか、または、停止させるかを判定する曝射停止判定を行う（Ｓ４２６）。ここでは、演算部２４０が放射線量の累計値を算出するとして説明するが、制御部２２５が、演算部２４０によって取得された補正値を積分することによって、入射した放射線量の累計値を求めてもよい。画素１２１の検出素子１２２で検出された放射線量の累計値が、目標放射線量に達していない場合、制御部２２５は、放射線の照射の継続が必要と判定し、放射線画像の取得および検出動作を継続する（Ｓ４２６のＮＯ）。制御部２２５は、検出素子１２２で検出された放射線量の累計値が、目標放射線量に達した場合、または、目標放射線量に達すると予想した場合、放射線撮像装置２００に放射線を照射する放射線源２２７に、放射線の照射を停止させるための信号を出力する。より具体的には、制御部２２５は、放射線の照射を停止させるため照射停止信号を放射線制御部２２９に出力する（Ｓ４２６のＹＥＳ）。放射線制御部２２９は、制御部２２５から出力される照射停止信号に基づいて曝射停止命令を放射線源２２７に対して出力する（Ｓ４０５）。曝射停止命令に従い、放射線源２２７は放射線の照射を停止する（Ｓ４１２）。放射線の照射の停止は、曝射停止命令を出力するのではなく、例えば放射線制御部２２９から放射線源２２７に出力していた曝射命令を停止することによって、照射を停止してもよい。また曝射停止命令の出力に応じて、検出部２２３は、検出動作を停止してもよい。

　本実施形態において、曝射停止判定は、放射線撮像装置２００の制御部２２５で行うが、これに限られるものではない。例えば、図４Ｂに示すように、演算部２４０が、検出素子１２２から出力される信号値をオフセット補正値に従って補正した補正値を放射線制御部２２９に出力する。この補正値に基づいて放射線制御部２２９が、停止判定を行い曝射停止命令を出力してもよい（Ｓ４０６）。この場合、放射線の照射前に、放射線制御部２２９は、目標放射線量の情報を制御部２２５に送らなくてもよい。また、放射線画像の取得および放射線量の検出動作は、放射線制御部２２９が曝射停止判定を行い曝射停止命令を出力したことに応じて停止してもよい。

　また、制御部２２５は、放射線源２２７による放射線の被写体に対する照射時間が、放射線の照射前に放射線制御部２２９から供給された撮像情報のうち照射時間の上限に到達した場合、照射停止信号を出力してもよい。照射停止信号に従って放射線制御部２２９は、曝射停止命令を放射線源２２７に出力し、放射線源２２７は、放射線の照射を停止する。検出素子１２２に入射した放射線量の累計値が、目標放射線量に達する前、または、目標放射線量に達すると予想する前であっても照射時間の上限に従って放射線の照射を停止する。これによって、例えば、画素１２１の検出素子１２２に入射する放射線量の検出が正常にできていない場合であっても、被写体への過剰な放射線照射を避けることができる。

　放射線撮像装置２００の制御部２２５は、放射線の照射後に、画素１０１、１２１の変換素子１０２に蓄積された電荷に応じた信号を読み出す。これによって、放射線画像を取得することができる（Ｓ４２７）。

　次に、本実施形態において、放射線画像の撮像における各構成要素の動作タイミングについて、上述の図４Ａ、４Ｂ、および、図５を用いて説明する。図５は、放射線撮像装置２００の各構成要素の動作タイミングを示すタイミング図である。図４Ａ、４Ｂ、５に示す期間Ｔ１は、待機中のアイドリング期間を表す。この期間Ｔ１において、図５に示されるように、駆動回路２２１から印加される信号によって画素アレイ２２８に配される画素１０１、１２１は、アイドリング動作（リセット動作）を繰り返す。アイドリング動作は、例えば検出部２２３の電源投入後、オフセット成分のサンプリングが開始されるまで行われてもよい。また、図４Ａ、４Ｂに示されるように、期間Ｔ１は、ユーザが撮像情報の入力をしている時間や、ユーザが曝射スイッチを押すまでの時間、放射線撮像装置２００の演算部２４０がオフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定する時間である。

　期間Ｔ１の間、画素１０１、１２１の変換素子１０２で発生する暗電流などに起因するオフセット成分を定期的に除去（リセット）するために、ゲート制御電圧Ｖｇ１～Ｖｇｎに定期的にＨｉ信号が印加される。同様に、画素１２１の検出素子１２２で発生する暗電流などに起因するオフセット成分を除去するために、ゲート制御電圧Ｖｄ１～Ｖｄｎには常にＨｉ信号が印加され、画素１２１のスイッチ素子１２３が導通した状態となる。ここでＨｉ信号は、スイッチ素子１０３、１２３がＯＮとなる電圧であり、Ｌｏ信号は、スイッチ素子１０３、１２３がＯＦＦとなる電圧（例えば、０Ｖ）である。また、図５に示す本実施形態のタイミング図において、複数の検出素子１２２を用いて入射する放射線量を検出する例が示されている。この場合、それぞれの検出素子１２２には、同じ目標放射線量が設定されていてもよいし、それぞれ異なる目標放射線量が設定されていてもよい。また、制御部２２５は、複数の画素１２１の検出素子１２２のうち１つが目標放射線量に達したときに停止判定信号を出力してもよいし、複数の検出素子１２２の平均値が目標放射線量に達したときに停止判定信号を出力してもよい。また、制御部２２５は、すべての検出素子１２２が目標放射線量に達したときに停止判定信号を出力してもよい。これらの設定は、被写体や撮像条件、検出素子１２２の画素アレイ２２８内での位置などによって、適宜設定すればよい。

　次に、曝射スイッチが押され、放射線撮像装置２００が、放射線制御部２２９から放射線画像の撮像の開始を指示する信号を受信すると、放射線撮像システムＳＹＳは期間Ｔ２に移行する。期間Ｔ２は、検出素子１２２からオフセット成分をサンプリングし、オフセット補正値を取得する期間である。期間Ｔ２では、放射線が照射されていない状態で、ゲート制御電圧Ｖｄ１～Ｖｄｎに定期的にＨｉ信号が印加され、検出素子１２２からオフセット成分が取得される。Ｈｉ信号が印加される回数は、期間Ｔ１で演算部２４０によって決定されたオフセット成分をサンプリングする回数ｎに基づく。ゲート制御電圧Ｖｄ１～ＶｄｎにＨｉ信号が印加される周期は、放射線の照射中に検出素子１２２から信号を検出する周期と同じにしてもよい。つまり、制御部２２５は、検出素子１２２から同じサンプリング周期で、オフセット成分のサンプリングおよび入射する放射線量の検出を行う。オフセット成分をサンプリングする際と入射する放射線量を検出する際とで同じ駆動を行うことによって、オフセット補正値を取得する際のオフセット信号量と、入射する放射線量を検出する際のオフセット信号量と、が、互いに近似した値となりうる。これによって、演算部２４０は、オフセット補正値を精度よく取得し、信頼性の高いオフセット補正を行うことができる。オフセット補正値は、サンプリングされたオフセット成分の複数の信号値の平均値や最頻値であってもよい。また、例えば、オフセット補正値は、サンプリングされたオフセット成分の複数の信号値の最大値と最小値とを除いた平均値であってもよい。オフセット補正値は、サンプリングされたオフセット成分の複数の信号値の統計値に基づいて適宜取得されうる。

　オフセット補正値の取得は、上述したように、期間Ｔ１において完了していてもよいが、放射線の照射が開始され、かつ、放射線の検出が開始される直前の方が、精度が向上しうる。放射線の照射の直前にオフセット補正値を取得することによって、オフセット成分の時間的な変化の影響を小さくし、オフセット補正値を取得する際のオフセット信号量と、入射する放射線量を検出する際のオフセット信号量とを近しい値にすることができる。また、放射線が照射される直前にオフセット成分のサンプリングを行い、そのまま同一の駆動を続けて入射する放射線量を検出することで、駆動を切り替える際に発生する信号の変動を抑制でき、検出精度の低下を抑制することができる。

　次に、放射線制御部２２９が、放射線撮像装置２００から照射許可信号を受信すると、放射線撮像システムＳＹＳは、期間Ｔ３に移行する。期間Ｔ３は、放射線を照射し放射線画像を取得する期間である。図５は、放射線制御部２２９が、放射線撮像装置２００から照射許可信号を受信することで、撮像が開始される場合のタイミング図を示す。期間Ｔ３において、スイッチ素子１０３を駆動するゲート制御電圧Ｖｇ１～ＶｇｎにＬｏ信号が印加され、変換素子１０２のそれぞれは、入射した放射線量に応じた電荷を蓄積する。また、スイッチ素子１２３を駆動するゲート制御電圧Ｖｄ１～ＶｄｎにＨｉ信号が一定のサンプリング周期で印加され、検出素子１２２で検出された電荷が、検出線１１０を介して読出回路２２２に送られる。読出回路２２２は、検出された電荷に基づいた信号を、信号処理部２２４を介して制御部２２５の演算部２４０に供給する。演算部２４０は、検出素子１２２から出力された信号値をオフセット補正値に従って補正し、検出素子１２２に入射する放射線量をサンプリング周期ごとに取得する。図５では、期間Ｔ３中に常に入射する放射線量をサンプリング周期ごとに取得する場合を示しているが、照射された放射線の累計値が目標放射線量に達すると予想できた場合、途中で検出を終了し、電荷を蓄積しても良い。また、期間Ｔ２～Ｔ３において、上述のように、スイッチ素子１２３は同一のサンプリング周期で駆動し続けてもよい。期間Ｔ２から期間Ｔ３に移行する際に、サンプリング周期が変更される、または、サンプリングが一時的に停止する場合、駆動の切り替わりによって信号の変動が生じうる。これによって、期間Ｔ３の初期の放射線量を検出するための信号値が影響を受け、検出精度が低下する可能性がある。

　また、図５では、スイッチ素子１２３の制御電極に印加されるゲート制御電圧Ｖｄ１～Ｖｄｎが、同時にＨｉ信号となるが、期間Ｔ２における動作は、これに限られるものではない。例えば、図６に示されるように、同じ検出線１１０に接続された検出素子１２２用のスイッチ素子１２３に対応するゲート制御電圧Ｖｄ１～ＶｄｎのＨｉ信号のタイミングを分けてもよい。この場合、１度に読み出し可能な信号量が減るものの、検出領域の空間解像度を上げることが可能となる。また、検出素子１２２のオフセット成分のサンプリングは、ぞれぞれのスイッチ素子１２３の駆動周期と同一の周期で取得される。

　検出素子１２２から読出回路２２２に送られた電荷は、オペアンプ１５０で電圧情報に変換される。次いで、サンプルホールド回路１５１によってサンプリング周期に基づいてサンプリングされ、マルチプレクサ１５２を介してＡＤコンバータ１５３でデジタルデータの電気信号に変換される。

　演算部２４０は、検出素子１２２で検出し電荷から電気信号に変換された放射線量を示す信号値を、事前に取得したオフセット補正値を用いて補正する。その後、制御部２２５は、演算部２４０が検出素子１２２から出力された信号値を補正した補正値に基づいて求めた放射線量の累計値と、事前に放射線制御部２２９から制御部２２５に転送された目標放射線量の情報とに基づいて、放射線の曝射停止判定を行う。制御部２２５は、照射された放射線の累計値が目標放射線量に達した場合、または、目標放射線量に達すると予想した場合、放射線の照射を停止させる停止判定信号を放射線制御部２２９に出力する。これに従って、放射線制御部２２９は、放射線源２２７に放射線の照射を停止させる。また、期間Ｔ３は、撮像モードや事前に入力された照射時間ごとに、期間の長さが予め決められていてよい。例えば、上述のように目標放射線量に達しない場合でも、照射情報として入力された照射時間の上限になった場合、放射線の照射を停止させてもよい。検出素子１２２で検出された放射線量の累計値が目標放射線量に達した後、または、所定の時間が経過した後、放射線撮像システムＳＹＳは、期間Ｔ３から期間Ｔ４に移行する。

　期間Ｔ４は、放射線の照射後に、撮像した放射線画像を取得する期間である。期間Ｔ４の間、制御部２２５は、変換素子１０２に蓄積された信号電荷を読み出すための制御信号を駆動回路２２１に出力する。駆動回路２２１は、制御信号に応じてゲート制御電圧Ｖｇ１～Ｖｇｎに順次Ｈｉ信号を印加し、画素１０１、１２１のスイッチ素子１０３を順次走査する。変換素子１０２に蓄積された電荷は、オペアンプ１５０で電圧情報に変換され、サンプルホールド回路１５１によってサンプリングされ、マルチプレクサ１５２を介してＡＤコンバータ１５３でデジタルデータの電気信号に変換される。変換素子１０２によって取得され、読み出された電気信号に基づいて、放射線画像が形成される。

　ここで、本実施形態の効果について説明する。図５に示す期間Ｔ２において、放射線検出信号に重畳するオフセット成分を取得する。検出素子１２２から出力されるオフセット成分は、検出素子１２２やスイッチ素子１２３の動作条件によって変化しうる。例えば、サンプリング周期や撮像時の温度などによって、検出素子１２２の暗電流やスイッチ素子１２３のオフセットレベルが変化する可能性がある。これらの影響によって検出素子１２２から出力されるオフセット信号量が変化しうる。そこで、本実施形態において、放射線の照射前に、制御部２２５は、放射線を検出する際と同じサンプリング周期で、放射線照射の直前に検出素子１２２が出力するオフセット成分を取得する。このため、検出素子１２２のサンプリング周期や撮像環境に合わせたオフセット成分を取得することができる。このオフセット成分をサンプリングする回数ｎは、放射線の照射情報などユーザによって設定される撮像情報に基づき演算部２４０によって決定される。これによって、それぞれの撮像が行われる条件に対して、より適した精度でオフセット成分を取得することができる。また、例えば、オフセット成分の精度を高めるためにオフセット成分のサンプリングを必要以上に行い、ユーザの曝射スイッチの押下から撮影までに本来は必要のないディレイが生じてしまう可能性を抑制できる。このオフセット成分から取得したオフセット補正値を用いることで、期間Ｔ３において、放射線の照射中に入射した放射線量を検出するＡＥＣの精度を向上させることができる。

　第２の実施形態
　図１Ｂおよび図７を参照して、本発明の一部の実施形態による放射線撮像装置について説明する。図１Ｂは、本発明の第２の実施形態における放射線撮像装置２００ａの構成例を示す。図１Ａに示す第１の実施形態の放射線撮像装置２００と比較して、放射線撮像装置２００ａに接続された放射線源２２７を制御する放射線制御部２２９がデータベース２３０（記録部）と接続される。これ以外の点は、上述した図１Ａに示す放射線撮像装置２００と同様であってよい。

　データベース２３０には、過去の撮像における撮像情報である過去情報と、過去情報において入射した放射線量の実測値と、が記録（保存）されている。本実施形態において、演算部２４０は、データベース２３０から過去情報のうち現在の撮像情報に類似する情報における放射線量の実測値から、検出素子１２２が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する推定される信号値を取得する。この信号値に応じて、演算部２４０は、オフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定する。

　より具体的には、図７のフロー図に示すように、まず、ユーザによって放射線制御部２２９に入力された撮像情報を、放射線制御部２２９が、データベース２３０に保存された過去情報と比較する（Ｓ７０１）。例えば、ユーザが、放射線制御部２２９に、放射線源２２７の管電圧および管電流、照射時間、撮像部位、被写体厚などに関わる撮像情報を入力する。放射線制御部２２９は、入力された撮像情報に類似する撮像情報を有する過去情報をデータベース２３０から検索し、実際に放射線を照射したときの単位時間当たりの放射線量の実測値を調査する。次いで、放射線制御部２２９は、単位時間当たりの放射線量の実測値を演算部２４０に転送し、この実測値に基づいて演算部２４０は、オフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定する。また、データベース２３０に、過去情報においてオフセット成分をサンプリングした回数ｎが記録されていてもよい。演算部２４０は、データベース２３０に記録された回数ｎに基づいて、現在の撮像におけるオフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定してもよい。

　本実施形態では、ユーザによって入力された撮像情報に対して、放射線制御部２２９がデータベース２３０の撮像条件を検索するが、これに限られるものではない。例えば、放射線制御部２２９が、ユーザによって入力された撮像情報のうち、放射線の照射に関する情報を演算部２４０に転送し、演算部２４０が、データベース２３０の過去情報を検索してもよい。

　また、データベース２３０を用いたオフセット成分をサンプリングする回数ｎの決定方法は、上述の方法に限られるものではない。例えば、経過観察などで同一患者、同一部位の撮像を行う場合、放射線制御部２２９に患者名や患者識別ＩＤなどを入力することによって、放射線制御部２２９は、データベース２３０より過去の撮像時の放射線の照射条件などの撮像情報を取得する。この撮像情報に基づき、放射線制御部２２９から放射線撮像装置２００の制御部２２５および演算部２４０に、放射線撮像装置２００に照射される放射線の照射量に関わる情報を転送する。演算部２４０は、この情報に基づいてオフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定してもよい。

　データベース２３０に保存される過去の撮像条件に関わる撮像情報（過去情報）は、実際に撮像を行った被写体の撮像ごとに蓄積してもよい。また例えば、データベース２３０の工場出荷時やメンテナンス時に人為的に作成した撮像情報を記録していてもよい。

　以上、本発明に係る実施形態を２形態示したが、上述した各実施形態は、適宜変更、組み合わせが可能である。例えば、演算部２４０が、撮像情報に対して、オフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定できない場合、放射線撮像装置２００は、放射線源２２７に放射線の照射を許可しなくてもよい。より具体的には、入力された撮像情報が、被写体の撮像部位、性別、年齢などによって決まるおおよその推奨値から大きく離れている場合、演算部２４０は、インターロックなどの機構によってオフセット成分をサンプリングする回数ｎの決定をできなくてもよい。制御部２２５は、演算部２４０がオフセット成分をサンプリングする回数ｎを決定できない場合、放射線制御部２２９や放射線源２２７に放射線の照射の開始を許可しなくてもよい。また、例えば、放射線量の実測値がデータベース２３０に保存されていない場合も、制御部２２５は放射線の照射の開始を許可しなくてもよい。

　以下、図８を参照しながら本発明の放射線撮像装置２００、２００ａが組み込まれた放射線撮像システムを例示的に説明する。放射線撮像装置６０４０（上述の放射線撮像装置２００、２００ａに相当する）に放射線を照射するための放射線源であるＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者又は被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線撮像装置６０４０に入射する。この入射したＸ線に患者又は被験者６０６１の体内部の情報が含まれる。放射線撮像装置６０４０において、Ｘ線６０６０の入射に対応してシンチレータが発光し、これが光電変換素子で光電変換され、電気的情報を得る。この情報は、デジタルに変換され信号処理部としてのイメージプロセッサ６０７０によって画像処理され、制御室の表示部としてのディスプレイ６０８０で観察できる。

　また、この情報は、電話回線６０９０などの伝送処理部によって遠隔地へ転送できる。これによって別の場所のドクタールームなどの表示部であるディスプレイ６０８１に表示し、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、この情報は、光ディスクなどの記録媒体に記録することができ、またフィルムプロセッサ６１００によって記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２０１９年２月６日提出の日本国特許出願特願２０１９－０１９９６０を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (14)

1. 　放射線画像を取得するための検出部に配され、入射する放射線を検出する検出素子と、
   　放射線の照射中に前記検出素子から出力される信号に基づいて、入射した放射線量を測定するための演算部と、を含む放射線撮像装置であって、
   　前記演算部は、
   　　放射線の照射前に、
   　　　設定された撮像情報から推定される、前記検出素子が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値に応じて、前記検出素子のオフセット成分をサンプリングする回数を決定し、
   　　　前記サンプリングする回数にわたってサンプリングされた前記検出素子の前記オフセット成分からオフセット補正値を取得し、
   　　放射線の照射中に、前記検出素子から出力される信号値を前記オフセット補正値に従って補正した補正値に基づいて、入射した放射線量を測定することを特徴とする放射線撮像装置。
2. 　前記演算部は、前記撮像情報から推定される前記検出素子に入射する単位時間あたりの放射線量を算出することによって、前記検出素子が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値を推定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 　前記放射線撮像装置は、第１の撮像と前記第１の撮像の次に第２の撮像とを行い、
   　前記演算部は、前記第１の撮像において入射した放射線量の実測値に応じて、前記第２の撮像において前記検出素子が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像装置。
4. 　前記放射線撮像装置は、過去の撮像における前記撮像情報である過去情報と、前記過去情報において入射した放射線量の実測値と、を記録した記録部をさらに含み、
   　前記演算部は、前記記録部から前記過去情報のうち現在の前記撮像情報に類似する情報における放射線量の実測値から、前記検出素子が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮像装置。
5. 　前記放射線撮像装置が、前記撮像情報から推定される前記検出素子が放射線の照射中に１回のサンプリングで出力する信号値と、前記オフセット成分をサンプリングする回数と、の関係を示すルックアップテーブルをさらに含み、
   　前記演算部は、前記ルックアップテーブルからオフセット成分サンプリングする回数を決定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
6. 　前記撮像情報が、放射線の照射時間および目標放射線量を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
7. 　前記撮像情報が、前記放射線撮像装置に放射線を照射するための放射線源の管電圧、管電圧指数、管電流、グリッド露出倍数および付加フィルタの放射線吸収率、関心領域の位置、放射線源と被写体との距離、被写体厚および被写体の放射線透過率のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
8. 　前記演算部は、前記撮像情報を設定した後、かつ、放射線画像の撮像の開始を指示する信号を受信する前に、オフセット成分をサンプリングする回数を決定することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
9. 　前記放射線撮像装置は、
   　　放射線画像の撮像の開始を指示する信号の受信に応じて、前記検出素子から前記オフセット成分のサンプリングを開始し、
   　　前記演算部が前記オフセット補正値を取得したことに応じて、前記放射線撮像装置に放射線を照射するための放射線源に放射線の照射を許可する信号を出力することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
10. 　前記放射線撮像装置は、前記演算部によって測定された放射線量が、目標放射線量に達した場合、または、目標放射線量に達すると予想した場合、前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線源に、放射線の照射を停止させるための信号を出力することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
11. 　前記放射線撮像装置が、前記検出素子から同じサンプリング周期で、前記オフセット成分のサンプリングおよび入射する放射線量の検出を行うことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
12. 　前記検出部は、放射線画像を生成するための複数の画素が配された画素アレイを含み、
    　前記検出素子が、前記画素アレイに配されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
13. 　前記検出部は、放射線画像を生成するための複数の画素が配された画素アレイを含み、
    　前記複数の画素のうち何れかが、前記検出素子として機能することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
14. 　請求項１乃至１３の何れか１項に記載の放射線撮像装置と、
    　前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理部と、
    を備えることを特徴とする放射線撮像システム。

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