(57)【要約】【課題】放射線の照射開始及び停止を自身で検知可能な無線通信を行う可搬型の放射線画像検出装置を用いた構成おいて、最適な設定表示形式に対応した再撮影診断用の縮小画像を迅速に送信し表示させることが可能な、放射線画像生成システムを提供する。【解決手段】放射線画像検出装置では、制御装置の表示形式を反映させた固定の間引き率で縮小画像データを生成し、制御装置では受信した縮小画像データの間引き率が記設定された間引き率よりも低い場合には設定された間引き率となるように間引き処理をする。【選択図】図８
2010213848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線照射装置から照射され被写体を透過した照射量に応じたエネルギーを電荷量に変換する複数の検出素子をマトリクス状に配置した撮像パネルと、
前記検出素子で得られた電荷量から放射線画像データを生成する画像データ生成部と、
生成した放射線画像データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した放射線画像データを予め設定した固定の間引き率で間引処理することによりデータサイズを縮小させた縮小画像データを作成する縮小画像生成部と、
前記縮小画像データを無線通信方式により送信する無線通信部とを備えた放射線画像検出装置と、
前記放射線画像検出装置から送信された縮小画像データを受信する通信部と、
受信した縮小画像データを表示する表示部と、
受信した縮小画像データの間引き率ｒｃが前記設定された間引き率ｒ１よりも大きい場合には前記設定された間引き率となるように再間引き処理する画像処理部とを備えた制御装置と、
を有することを特徴とする放射線画像生成システム。
【請求項２】
前記制御装置は、複数であり、前記固定の間引き率は、複数の前記制御装置の表示部で設定可能な間引き率のなかで最も大きい間引き率と同一であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像生成システム。
【請求項３】
放射線照射装置から照射され被写体を透過した照射量に応じたエネルギーを電荷量に変換する複数の検出素子をマトリクス状に配置した撮像パネルと、前記検出素子で得られた電荷量から放射線画像データを生成する画像データ生成部と、生成した放射線画像データを記憶する記憶部と、
前記検出素子に逆バイアス電圧を供給するバイアス線と、前記バイアス線を介して前記検出素子に逆バイアス電圧を印加する電源と、前記バイアス線を流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された前記バイアス線を流れる電流の増加および減少に基づいて放射線照射の開始および終了を検出する制御部と、
前記記憶部に記憶した放射線画像データを予め設定した固定の間引き率で間引処理することによりデータサイズを縮小させた縮小画像データを作成する縮小画像生成部と、
前記縮小画像データを無線通信方式により送信する無線通信部と、を有することを特徴とする放射線画像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線画像生成システムに関し、特に無線通信を行う可搬型の放射線画像検出装置を用いる放射線画像生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断の場においては、ＣＲカセッテに内蔵された蛍光体プレートを励起光で走査することにより放射線画像データを読み取る読取装置と、当該読取装置で読み取られた放射線画像データを取得する制御装置（コンソール）とを用いたＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）システムが実用化されている（特許文献１参照）。
【０００３】
更に、上述したＣＲカセッテに代わり、基板上に２次元的に配列された放射線検出素子を内蔵し、当該放射線検出素子に照射された放射線量に応じた電気信号を出力することが可能な、放射線画像検出装置としてのＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）装置が提案されている。このＦＰＤを用いれば、励起光を照射して放射線画像データを読み取る読取装置を必要とせず、直接的に放射線画像のデータを得ることができるので、ＣＲカセッテを用いた場合よりもシステム自体を小型化することが可能となり、また、撮影作業も円滑となる。
【０００４】
このようなメリットからＣＲカセッテで構築された既存のＣＲシステムに対してＦＰＤへの置き換えを行いたいという要望がある。半導体技術の向上によりＣＲカセッテと同等サイズで可搬型のＦＰＤが製造可能となり、このようなＦＰＤを用いることにより置き換えが可能となる。
【０００５】
置き換えを行う場合にはＣＲシステムで用いていた放射線を照射する放射線照射部、患者が臥せてＣＲカセットを取り付ける撮影台等の設備をそのまま流用できるために、導入コストを抑えることができるというメリットがある。
【０００６】
そして、ＦＰＤは放射線撮影室に設置されているが、より迅速且つ広範囲な部位の撮影を可能とするため、可搬型で無線通信を可能とするカセッテタイプのＦＰＤが開示されている（特許文献２参照）。
【０００７】
また撮影した放射線画像データは、撮影が正常に行われたかを確認することが好ましい。可搬側の無線通信を可能とするカセッテタイプのＦＰＤにおいては、放射線画像データを無線通信で送信する場合には、転送速度の制限から転送に時間がかかるために短時間で撮影及び転送を連続して行うことは難しい。
【０００８】
特許文献３に開示されたＸ線撮像装置においては縮小画像を最初に転送し、明らかな撮影ミスがなく再撮影が不要か否かを、操作端末の表示画面に表示させた当該縮小画像により確認している。そして撮影した放射線画像データ（全画像）は内蔵メモリに蓄積している。
【０００９】
一方で、このような可搬側の無線通信を可能とするカセッテタイプのＦＰＤにおいては、従来のＣＲカセッテに置き換えて利用可能とすることが望ましい。しかしながら、単に、従来のＣＲカセッテと同様に撮影台にセットしたとしても、ＣＲカセッテと異なり、放射線の曝射開始及び曝射終了を、コンソール側が把握する必要がある。このような問題に対して特許文献４においては非破壊読み出しの手法を用いてＦＰＤが放射線の照射開始及び停止を検知し、撮影画像データを出力することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−１５８８２０号公報
【特許文献２】特開２００２−２４８０９５号公報
【特許文献３】特開２００２−１９１５８６号公報
【特許文献４】特開２００３−１２６０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、撮影終了後、当該撮影の是非を判別するために、縮小画像データを転送する場合に、最適な縮小画像サイズを一義的に決めにくいという問題がある。ＦＰＤの操作端末において、一つの端末において縮小画像に関して様々な表示サイズを選択出来る場合もあれば、放射線撮影を行う撮影室が複数あり、それぞれに別個の操作端末が存在する場合もある。後者の場合、各操作端末で設定された表示形式は様々であり、端末毎に縮小画像データの表示サイズが異なることになる。
【００１２】
もし、設定された表示サイズよりも間引き率が大きい縮小画像データが送信されると、設定された表示形式に合わせるために拡大補間処理を行った結果、画質面で問題が生じ、表示された画像を見ても撮影の是非、即ち再撮影の必要性が判断できないという事態になってしまう。
【００１３】
一方で、操作端末の表示形式の情報を事前通信により取得することにより、このような問題を生じさせないことも考えられるが、特許文献４に開示のＦＰＤに適用したのでは、その長所である操作端末等の外部装置との事前の通信が不要という特性を生かせないことになり好ましくない。
【００１４】
本願発明は上記問題に鑑み、放射線の照射開始及び停止を自身で検知可能な無線通信を行う可搬型の放射線画像検出装置を用いた構成おいて、最適な設定表示形式に対応した再撮影診断用の縮小画像を迅速に送信し表示させることが可能な、放射線画像生成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１６】
１．放射線照射装置から照射され被写体を透過した照射量に応じたエネルギーを電荷量に変換する複数の検出素子をマトリクス状に配置した撮像パネルと、
前記検出素子で得られた電荷量から放射線画像データを生成する画像データ生成部と、
生成した放射線画像データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶した放射線画像データを予め設定した固定の間引き率で間引処理することによりデータサイズを縮小させた縮小画像データを作成する縮小画像生成部と、
前記縮小画像データを無線通信方式により送信する無線通信部とを備えた放射線画像検出装置と、
前記放射線画像検出装置から送信された縮小画像データを受信する通信部と、
受信した縮小画像データを表示する表示部と、
受信した縮小画像データの間引き率ｒｃが前記設定された間引き率ｒ１よりも大きい場合には前記設定された間引き率となるように再間引き処理する画像処理部とを備えた制御装置と、
を有することを特徴とする放射線画像生成システム。
【００１７】
２．前記制御装置は、複数であり、前記固定の間引き率は、複数の前記制御装置の表示部で設定可能な間引き率のなかで最も大きい間引き率と同一であることを特徴とする前記１に記載の放射線画像生成システム。
【００１８】
３．放射線照射装置から照射され被写体を透過した照射量に応じたエネルギーを電荷量に変換する複数の検出素子をマトリクス状に配置した撮像パネルと、前記検出素子で得られた電荷量から放射線画像データを生成する画像データ生成部と、生成した放射線画像データを記憶する記憶部と、
前記検出素子に逆バイアス電圧を供給するバイアス線と、前記バイアス線を介して前記検出素子に逆バイアス電圧を印加する電源と、前記バイアス線を流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された前記バイアス線を流れる電流の増加および減少に基づいて放射線照射の開始および終了を検出する制御部と、
前記記憶部に記憶した放射線画像データを予め設定した固定の間引き率で間引処理することによりデータサイズを縮小させた縮小画像データを作成する縮小画像生成部と、
前記縮小画像データを無線通信方式により送信する無線通信部と、を有することを特徴とする放射線画像検出装置。
【発明の効果】
【００１９】
放射線の照射開始及び停止を自身で検知可能な無線通信を行う可搬型の放射線画像検出装置を用いた構成おいて、制御装置の表示形式を反映させた固定の間引き率で縮小画像データを生成するので、最適な設定表示形式に対応した再撮影診断用の縮小画像を迅速に送信し表示させることが可能な、放射線画像生成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態における放射線画像生成システムの概略構成を示す図である。
【図２】コンソール７の要部構成を示すブロック図である。
【図３】ＦＰＤ６の要部構成を示すブロック図である。
【図４】ＦＰＤ６の斜視図である。
【図５】撮像パネル６２の断面図である。
【図６】撮像パネル６２及び電流検出部６３４の回路構成を示す模式図である。
【図７】電流検出部６３４で電流から変換され出力される電圧値の時間変化の一例を示す図である。
【図８】実施形態に係る放射線画像生成システムが行う制御フローの説明図である。
【図９】表示部７７の表示画面７７２に縮小画像データを表示させた例である。
【図１０】表示部７７の表示画面７７２に縮小画像データを表示させた例である。
【図１１】表示部７７の表示画面７７２に縮小画像データを表示させた例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００２２】
本実施形態における放射線画像生成システムの構成について図１乃至図７に基づいて説明する。図１は、本実施形態における放射線画像生成システムの概略構成を示す図である。
【００２３】
放射線画像生成システムは、図１に示すように、放射線撮影に関する操作を行う撮影操作装置４と、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）により無線通信を行うためのアクセスポイント５と、放射線画像検出装置６（以下、単にＦＰＤ６と称す）により生成された放射線画像データに画像処理を行うコンソール７ａ、７ｂ（以下、これらを総称してコンソール７と称す）とがネットワークＮを通じて接続されて構成されている。なお、ここでは図示してないが、放射線画像生成システムは、患者診断情報や会計情報を一元管理するＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）や放射線診療の情報を管理するＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）とネットワークＮを介して接続されている。ネットワークＮは、当該システム専用の通信回線であってもよいが、システム構成の自由度が低くなってしまう等の理由のため、イーサネット（登録商標）等の既存の回線である方が好ましい。
【００２４】
１００ａ、１００ｂは撮影室である。両撮影室は同様の構成である（以下、これらを総称して撮影室１００という）。撮影室１００には放射線照射装置３、撮影操作装置４、無線通信を行うアクセスポイント５、これらを接続するＨＵＢ９を備えている。
【００２５】
放射線照射装置３は、臥位撮影台１１に横たわっている被写体である患者１２に対して放射線を照射するようになっており、臥位撮影台１１の下方には、ＦＰＤ６を装着する検出装置装着口１１ａが設けられている。放射線照射装置３は、撮影操作装置４により制御されて所定の撮影条件で放射線撮影を行うようになっている。なお放射線照射装置３と検出装置装着口１１ａに装着したＦＰＤ６との撮影タイミングの同期は、両者間でアクセスポイント５を経由した無線通信により行うようにしてもよい。
【００２６】
アクセスポイント５は、放射線照射装置３を備えた撮影室の所定領域内でＦＰＤ６とコンソール７とが無線通信する際に、これらの通信を中継する機能をもつ。なお、無線通信としては無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ準拠の通信方式）により行う例について説明するが、これに限られず、電波（空間波）を用いるものの他に、赤外線や可視光線等（レーザー等）を用いた光無線通信（例えば、ＩｒＤＡ）、音波または超音波を用いた音響通信により無線通信するようにしてもよい。
【００２７】
なお、図１の説明においては、無線アクセスポイント５を経由した無線通信により通信を行う例について説明したが、これに限られず、検出装置装着口１１ａにネットワークＮと接続する通信コネクタを設け、ＦＰＤ６を検出装置装着口１１ａに装着することにより、ネットワークＮと有線通信するようにしてもよい。
【００２８】
［コンソール７］
図２は、「制御装置」として機能するコンソール７の要部構成を示すブロック図である。コンソール７は、図２に示すように、制御部７４、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）７５、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）７６、表示部７７、入力操作部７８、通信部７９、記憶部７０等を備えて構成されており、各部はバス７１により接続されている。
【００２９】
制御部７４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等から構成され、ＲＯＭ７６に格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭ７５の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行するように構成されている。
【００３０】
表示部７７は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等を備えて構成され、制御部７４から送られる表示信号の指示に従って、前記患者リスト、各種のメッセージや画像等、各種画面を表示するものである。また表示部の表示形式は、入力操作部７８から撮影者（操作者、医師あるいは撮影技師ともいう）が入力指示することにより複数の表示形式から選択することにより設定可能である。設定された表示形式の例については後述する。
【００３１】
入力操作部７８は、「入力部」として機能し各種指示を入力可能である。例えば、キーボードやマウス等から構成されており、キーボードで押下操作されたキーの押下信号やマウスによる操作信号を入力信号として制御部７４に対して出力するものである。なお、入力操作部７８は、表示部７７の表示画面を覆う透明なシートパネルに、指又は専用のスタイラスペンで触れることにより入力される位置情報を入力信号として制御部７４に出力する、いわゆる、タッチパネルにより構成されていてもよい。また入力操作部７８からは放射線技師により撮影オーダ情報を入力可能である。
【００３２】
撮影オーダ情報の一例としては、撮影オーダＩＤ、患者ＩＤ、氏名、性別、年齢及び撮影情報としての診療科、撮影部位、撮影方向から構成されたものがある。
【００３３】
記憶部７０には、ＦＰＤ６の特性情報が記憶されている。ここで特性情報とは、後述のＦＰＤの検出素子（受光素子あるいは光電変換素子ともいう）や、シンチレータパネルの特性、あるいは、感度に依存する最適照射量ｊ１の値などである。なお最適照射量ｊ１は、撮影部位（患部）の情報に応じた複数の異なる値であってもよい。また、複数のＦＰＤ６を用いたシステムにおいてそれぞれのＦＰＤ６の特性情報が異なる場合には、それぞれのＦＰＤ６を識別ＩＤで管理して、識別ＩＤに対応させて特性情報を記憶部７０に記憶させ、当該特性情報により画像データに対して画像処理を行うようにしてもよい。
【００３４】
画像処理部７２では、間引き率の変更処理と画像補正と行うことができる。間引き率の変更処理とは、ＦＰＤ６から取得した縮小画像データの間引き率がコンソール７の表示部７７で設定されている間引き率と異なる場合に、設定された間引き率となるように再度間引き処理することであり。画像補正とは、縮小画像データあるいは放射線画像データ（全画面データ）に対して、記憶部７０に記憶しておいた当該ＦＰＤ６の識別ＩＤに対応する特性情報を用いて、これら画像データのゲイン補正あるいはオフセット補正、欠陥画素の補正等の演算処理を行うことである。
【００３５】
通信部７９によりネットワークＮに接続された各装置と通信する。そして通信部７９によりネットワークＮに接続されているアクセスポイント５を介して無線ＬＡＮ等の無線通信方式によりＦＰＤ６との間で各種情報の通信を行う。
【００３６】
［ＦＰＤ６］
図３乃至図７に基づいて放射線画像検出装置として機能するＦＰＤ６について説明する。図３はＦＰＤ６の要部構成を示すブロック図であり、図４はＦＰＤ６の斜視図である。図５は撮像パネル６２の断面図である。図６は、撮像パネル６２及び電流検出部６３４の回路構成を示す模式図である。
【００３７】
図３に示すように、ＦＰＤ６の制御系は、制御部６４、ＲＡＭ６５、ＲＯＭ６６、撮像パネル６２、記憶部６０、電源部６７、無線通信部６９、電流検出部６３４等を備え、各部はバス６１により接続されている。
【００３８】
制御部６４は、例えば、ＣＰＵ等から構成され、ＲＯＭ６６に記憶されている制御プログラムを読み出してＲＡＭ６５内に形成されたワークエリアに展開し、当該制御プログラムに従ってＦＰＤ６の各部を制御する。ＲＯＭ６６は、不揮発性の半導体メモリ等により構成され、制御部６４で実行される制御プログラム、各種プログラム及び、ＦＰＤ６のカセッテＩＤ等を記憶する。ＲＡＭ６５は、制御部６４により実行制御される各種処理において、ＲＯＭ６６から読み出された制御部６４で実行可能な各種プログラム、入力若しくは出力データ、及びパラメータ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
【００３９】
記憶部６０は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリやＲＡＭから構成され、撮像パネル６２に蓄積された電気信号が読み取られることにより取得された、複数回分の撮影に相当する放射線画像データを記憶可能である。
【００４０】
撮影直後に記憶部６０に記憶されている放射線画像データは、いわゆるＲＡＷデータとも称されるものであり、撮像パネル６２から出力されたＡ／Ｄ変換後の未加工の画像データであって、階調変換、明るさ補正、等の画像信号処理を経ていない生データである。ダイナミックレンジが大きく、画素当たりの輝度情報が大きい。当該放射線画像データはデータサイズ（容量）が大きいため、後述の無線通信手段で送信した場合には転送速度の制限から転送時間が長くかかってしまうという問題がある。
【００４１】
縮小画像生成部６８では、記憶部６０に記憶されている撮像パネル６２の全域に対応する放射線画像データから、固定の間引き率ｒｃで間引き処理を行う。
【００４２】
「固定の間引き率ｒｃ」は、図１に示すように複数のコンソール７があるシステムにおいては、各コンソール７の表示部７７で設定可能（選択可能）な間引き率のなかで最も大きな値（間引かれる画像データの割合が最も小さい値）に設定している。例えばコンソール７ａが設定可能な間引き率が１／６４〜１／２５６であり、コンソール７ｂで設定可能な間引き率の範囲が１／１６〜１／６４であれば、固定の間引き率ｒｃは最も大きな１／１６に設定する。固定の間引き率ｒｃは、ＦＰＤ６を製造する際に設定し、当該設定はＲＯＭ６６に記憶されている。なお、ＦＰＤ６にハードスイッチを設けて、当該ハードスイッチの操作により固定の間引き率ｒｃを選択できるようにしてもよい。
【００４３】
ここで間引き率１／１６であれば、（非圧縮の系においては）データ量は１／１６になり、同１／６４であればデータ量は１／６４となる。なお、本実施形態においてはアスペクト比が同一となるように、縦横で同じ間引率で間引くようにしているので、間引き率１／１６の場合には、縦横がそれぞれ１／４となるように間引き処理を行っている。
【００４４】
無線通信部６９は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した無線ＬＡＮにより、アクセスポイント５を介して、コンソール７との間で各種情報の無線通信を行うものである。
【００４５】
バッテリとしての電源部６７は、ＦＰＤ６を構成する複数の駆動部（制御部６４、撮像パネル６２、記憶部６０など）に電力を供給する。この電源部６７は、例えば予備電池と充電自在な充電池とで構成されており、コネクタ６９５を図示しないクレードルに接続することにより、充電池を充電することが可能である。
【００４６】
図４に示すように、ＦＰＤ６は、内部を保護する筐体６０１を備えており、カセッテとして可搬可能に構成されている。筐体６０１の内部には、照射された放射線を電気信号に変換する撮像パネル６２が層を成して形成されている。この撮像パネル６２における放射線の照射面側には、入射された放射線の強度に応じて発光を行う発光層６３が設けられている。
【００４７】
発光層６３は、一般的にはシンチレータ層とも呼ばれるものであり、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力する。
【００４８】
この発光層６３の放射線が照射される側の面と反対側の面には、発光層から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づく画像信号の出力を行う光電変換部がマトリクス状に配列された撮像パネル６２が形成されている。なお、１つの光電変換部から出力される信号が、放射線画像データを構成する最小単位となる１画素に相当する信号となる。また撮像パネル６２には、蓄積された電気エネルギーを読み出す走査駆動回路６０９と、蓄積された電気エネルギーを画像信号として出力する信号選択回路６０８と、放射線の照射量に応じた電流を検出する電流検出部６３４と接続されている。
【００４９】
本実施形態におけるＦＰＤ６は、放射線照射装置３による放射線の照射開始及びその照射停止を電流検出部６３４により検出することが可能である。本実施形態では、検出素子６２０としてフォトダイオードを用いているが、この他にも、フォトトランジスタ等を用いることも可能である。各検出素子６２０は、スイッチ素子である薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下ＴＦＴという）６２２に接続されており、ＴＦＴ６２２を介して信号線６２４に接続されている。
【００５０】
図５に示すように撮像パネル６２は、基板６０４の受光側の面６０４ａ上に、ＡｌやＣｒ等からなるＴＦＴ６２２（符号６８１、６８２、６８３、６８４ａ、６８４ｂ、６８ｄ、６８ｇから構成される）のゲート電極６８ｇが走査線６２３と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極６８ｇ上および面６０４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁層６８１上のゲート電極６８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層６８２を介して、検出素子６２０（符号６７２から６７９で構成される）の第１電極６７４と接続されたソース電極６８ｓと信号線６２４と一体的に形成されるドレイン電極６８ｄとが積層されて形成されている。
【００５１】
ソース電極６８ｓとドレイン電極６８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第１パッシベーション層６８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層６８３は両電極６８ｓ、６８ｄを上側から被覆している。また、半導体層６８２とソース電極６８ｓやドレイン電極６８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層６８４ａ、６８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ６２２が形成されている。
【００５２】
また、検出素子６２０の部分では、基板６０４ａの面６０４ａ上に前記ゲート絶縁層６８１と一体的に形成される絶縁層６７１の上にＡｌやＣｒ等が積層されて補助電極６７Ａが形成されており、補助電極６７Ａ上に前記第１パッシベーション層６８３と一体的に形成される絶縁層６７３を挟んでＡｌやＣｒ、Ｍｏ等からなる第１電極６７４が積層されている。第１電極６７４は、第１パッシベーション層６８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ６２２のソース電極６８ｓに接続されている。
【００５３】
第１電極６７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層６７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層６７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層６７７が下方から順に積層されて形成されている。
【００５４】
放射線の照射を受けた発光層６３で変換された電磁波が図中上方から照射されると、ｉ層６７６で電子正孔対が発生する。検出素子６２０は、このようにして、発光層６３からの電磁波を電荷に変換するようになっている。なお、ｐ層６７７、ｉ層６７６、ｎ層６７５の積層の順番は上下逆であってもよい。
【００５５】
ｐ層６７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極６７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層６７６等に到達するように構成されている。以上のようにして検出素子６２０が形成されている。
【００５６】
また、検出素子６２０の第２電極６７８の上面には、第２電極６７８を介して検出素子６２０に逆バイアス電圧を印加するためのバイアス線６２９が接続されている。なお、検出素子６２０の第２電極６７８やバイアス線６２９、ＴＦＴ６２２側に延出された第１電極６７４、ＴＦＴ６２２の第１パッシベーション層６８３等、すなわち検出素子６２０とＴＦＴ６２２の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第２パッシベーション層６７９で被覆されている。
【００５７】
撮像パネル６２の各検出素子６２０は、その電極の一端がそれぞれバイアス線６２９に接続されており、各バイアス線６２９は１本の結線６３０に結束されている。結線６３０は電流検出部６３４を介して電源部６７に接続されている。電源部６７は、各バイアス線６２９を介して各検出素子６２０に逆バイアス電圧を印加するようになっている。
【００５８】
本実施形態では、ｐｉｎ型の検出素子６２０のｐ層６７７側に第２電極６７８を介してバイアス線６２９が接続されていることからも分かるように、電源部６７からは、検出素子６２０の第２電極６７８にバイアス線６２９を介して逆バイアス電圧として負の電圧が印加されるようになっている。
【００５９】
しかし、前述したように検出素子６２０のｐ層６７７、ｉ層６７６、ｎ層６７５の積層順を逆に形成して第２電極６７８を介してｎ層６７５にバイアス線６２９を接続する場合には、電源部６７からは第２電極に逆バイアス電圧として正の電圧が印加される。なお、その場合には、図６における検出素子６２０の電源部６７に対する接続の向きが逆向きになる。
【００６０】
図６に示すとおり撮像パネル６２は光を電気信号に変換する複数の検出素子６２０がマトリクス状に配置されており、１つの検出素子６２０は放射線画像の１画素に対応する。これらの画素は例えば２００〜４００ｄｐｉ（ｄｏｔｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の密度で、被検体の撮影領域の大きさにわたって配置されている。
【００６１】
また、検出素子６２０間には走査線６２３（横ライン）と信号線６２４（縦ライン）とが配設されており、同図では両者が直交するように格子状に配設されている。ここで、走査線６２３と信号線６２４とで囲まれた１つの区画を１画素とすると、撮像パネル６２の画素数は、例えば、一方向にｍ個、もう一方向にｎ個配置してなる場合にはｍ×ｎ個の画素数より構成されている。そして、撮像パネル６２には、ｍ×ｎ個の画素数分に対応する検出素子６２０とスイッチング素子であるトランジスタ６２２が配置され、画素間には、走査線６２３及び信号線６２４が直交するように配設されることになる。
【００６２】
ＴＦＴ６２２のソース電極６８ｓが検出素子６２０と、ドレイン電極６８ｄが信号線６２４と、ゲート電極６８ｇは走査線６２３とそれぞれ接続される。
【００６３】
各検出素子６２０の第１電極６７４はＴＦＴ６２２のソース電極６８ｓに接続されており、各ＴＦＴ６２２のゲート電極６８ｇは走査駆動回路６０９から延びる各走査線６２３にそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ６２２のドレイン電極６８ｄは各信号線６２４にそれぞれ接続されている。
【００６４】
そして、走査線６２３を介して走査駆動回路６０９からＴＦＴ８のゲート電極６８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されるとＴＦＴ６２２のゲートが開き、検出素子６２０に蓄積された電荷すなわち電気信号がＴＦＴ６２２のソース電極６８ｓを介してドレイン電極６８ｄから信号線６２４に読み出されるようになっている。
【００６５】
そして、増幅回路６０３には電荷リセット用スイッチが設けられており、スイッチがオフ状態であれば各検出素子６２０に蓄積された電荷に比例した電圧値が出力され、スイッチをオン状態であれば蓄積された電荷の放出が行われる。
【００６６】
撮像パネル６２では、これらの回路を介して放射線画像をデジタルの画像信号に変換する。すなわち、「画像データ生成部」として機能する制御部６４が、走査線６２３各々に、走査駆動回路６０９を介して読出信号を供給して画像走査を行い、走査線毎のデジタル画像信号を取り込み、放射線画像をデジタルの画像信号に変換して、位置情報と対応させることにより画像データを生成する。
【００６７】
増幅回路６０３の出力側端子には、相関二重サンプリング回路６０５（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ：以下ＣＤＳという）が接続されている。ここで、相関二重サンプリング回路６０５は、電荷−電圧変換回路のコンデンサのリセット後の第１の電圧値と、撮影後（照射後）に読み出した第２の電圧値の差分を取ることによりコンデンサのリセット時の雑音を除去（低減）する回路である。
【００６８】
［電流検出部６３４］
次に制御部６４及び電流検出部６３４により放射線の照射開始及び照射停止を検知する手順について説明する。図５に示した実施形態においては検出素子６２０の第２電極６７８に、バイアス線６２９を介して逆バイアス電圧である負の電圧が印加されると、検出素子６２０内に電位勾配が生じる。この状態で、放射線照射装置３等の放射線源から放射線が照射され、放射線の照射を受けた発光層６３により放射線から変換された電磁波が検出素子６２０のｉ層（変換層）６７６に入射すると、ｉ層６７６内で電子正孔対が発生する。
【００６９】
そして、発生した電子正孔対のうち、電子は電位勾配に従って高電位である第１電極６７４側に移動するが、ＴＦＴ６２２のゲートが閉じているため、電子は第１電極６７４やｉ層６７６内の第１電極６７４近傍に蓄積する。検出素子６２０のｉ層６７６に電磁波の光子の数に比例して電子正孔対が発生するため、検出素子６２０内には、入射した電磁波の量に応じた量の電子が蓄積される。
【００７０】
一方、発生した電子正孔対のうち、正孔は電位勾配に従って低電位である第２電極６７８側に移動し、第２電極６７８を通ってバイアス線６２９に流れ出る。図５に示すように、この検出素子６２０から流れ出てバイアス線６２９を流れる正孔が電流として電流検出部６３４で検出される。
【００７１】
このバイアス線６２９を流れる正孔も、検出素子６２０のｉ層６７６に入射する電磁波の光子の数に比例して発生した電子正孔対の分だけ発生するため、入射した電磁波の量に応じて検出素子６２０内に蓄積された電子の量と同量の正孔がバイアス線６２９内を流れるようになる。各バイアス線６２９を流れる、放射線の照射量に比例して流れる電流は結線６３０に集められ、結線６３０中を電流検出部６３４に向かって流れる。
【００７２】
以上の検出素子６２０における電荷の発生原理に基づいた場合、放射線または電磁波が検出素子６２０のｉ層６７６に入射しない放射線照射の前段階では、理想的にはバイアス線６２９や結線６３０内には電流は流れないが、実際には検出素子６２０で暗電流が発生し、電流検出部６３４で微量の電流が検出される。
【００７３】
［照射開始、停止の検出］
図７は、電流検出部６３４で電流から変換され出力される電圧値の時間変化の一例を示す図である。前述したように、本実施形態では、電流検出部６３４は結線６３０を流れる電流を電圧値に変換して出力するため、放射線または電磁波が検出素子６２０のｉ層６７６に入射されない放射線照射の前段階においても、図７における時刻ｔａに示されるように、電流検出部６３４から制御部６４に微量ではあるが０ではない電圧値Ｖａが入力される。
【００７４】
そして、放射線源からの放射線の照射が開始されると、各検出素子６２０内で電子正孔対が発生し、バイアス線６２９や結線６３０を通じて正孔が電流検出部６３４に運ばれる。そのため、図７における時刻ｔｂに示されるように、電流検出部６３４から出力される電圧値Ｖが増加する。そこで、本実施形態では、制御部６４は、電流検出部６３４から出力される電圧値Ｖが大きく増加し始めたことを検出することで、放射線の照射開始を検出するようになっている。
【００７５】
電圧値Ｖの増加による放射線の照射開始については、電圧値Ｖが所定の閾値Ｖｔｈを越えた時刻ｔｃに放射線照射が開始されたとして検出するように構成してもよく、また、電圧値Ｖの時間微分値が所定の閾値を越えた時刻ｔｄに放射線照射が開始されたとして検出するように構成することも可能である。
【００７６】
また、放射線源からの放射線の照射が終了すると、今度は、各検出素子６２０内での電子正孔対の発生が停止し、バイアス線６２９に正孔が供給されなくなる。そのため、図７における時刻ｔｅに示されるように、電流検出部６３４から出力される電圧値Ｖが減少し始める。そこで、本実施形態では、制御部６４は、電流検出部６３４から出力される電圧値Ｖが減少したことを検出することで、放射線の照射終了を検出するようになっている。
【００７７】
電圧値Ｖの減少による放射線の照射終了については、電圧値Ｖが前述した所定の閾値Ｖｔｈを下回った時刻ｔｆに放射線照射が終了されたとして検出するように構成してもよく、また、電圧値Ｖの時間微分値が所定の負の値の閾値をより負側に越えた時刻ｔｇに放射線照射が終了されたとして検出するように構成することも可能である。
【００７８】
［撮影時の放射線照射装置３とＦＰＤ６との同期］
ＦＰＤ６においては、放射線の照射がされていない場合にも検出素子６２０から電荷が発生する、いわゆる暗電流が発生する。この暗電流現象により発生した電荷は、放射線画像データを得る上ではノイズとなり画像に悪影響を及ぼす。当該暗電流の影響を極力少なくするためには、撮影直前に蓄積した電荷を掃き出すことが有効である。患者１２に対する放射線被爆量を極力抑えるためと、暗電流による影響の抑制とを両立させるためには、撮影時において、放射線照射装置３の照射タイミングに合わせてＦＰＤ６側が同期を取る必要がある。ここでいう同期とは、（１）放射線照射装置３からの放射線照射直前にＦＰＤ６の電荷を放出（電荷リセット状態）させておき、（２）放射線照射開始に合わせて検出素子６２０で発生した電荷を電荷蓄積状態にし、（３）放射線照射停止に合わせて検出素子６２０に蓄積された電荷の読取開始（電荷読出状態）を行うものである。
【００７９】
ここで、「電荷リセット状態」、「電荷読出状態」、「電荷蓄積状態」の各状態について説明する。「電荷リセット状態」とは前述の初期化を所定の間隔で連続して実行している状態のことであり、「電荷読出状態」とは、各検出素子６２０に蓄積した電荷を順次信号線に出力して、レジスタ６７２を介してデジタル画像信号に変換する状態のことであり、「電荷蓄積状態」とは、これら初期化あるいは読み出しをせずに放射線の照射にともない変換された電荷を各検出素子６２０に蓄積しつづける状態、いわゆる露光を行っている状態のことをいう。
【００８０】
本実施形態においては、電流検出部６３４によりＦＰＤ６自身が照射開始及び停止を検知し、その検知に合わせて撮像パネル６２の状態を、「電荷リセット状態」、「電荷読出状態」、「電荷蓄積状態」の各状態に遷移させている。
【００８１】
［制御フロー］
図８は、実施形態に係る放射線画像生成システムが行う制御フローの説明図である。撮影者は、撮影操作装置４を操作することにより放射線照射装置３から所定条件で患者１２に対して放射線の照射を開始させる。ステップＳ１１では、ＦＰＤ６は自身の電流検出部６３４の信号により放射線の照射開始及び停止を検知して、画像生成部により放射線画像データを生成し、生成した放射線画像データを記憶部６０に記憶する。なお、当該ステップに先だって、コンソール７から撮影の予告通知となる覚醒信号を通知し、当該覚醒信号に基づいてＦＰＤ６は、検出素子６２０を「電荷リセット状態」に遷移させておくようにしてもよい。
【００８２】
ステップＳ１２では、縮小画像生成部６８によりＲＯＭ６６に記憶されている固定の間引き率ｒｃで、放射線画像データに対して間引き処理を行い、縮小画像データを生成する。固定の間引き率を用いることにより、事前にコンソール７の表示設定の情報を取得する必要はない。つまり、ＦＰＤ６は覚醒信号のみを受ければ良く、撮影開始から画像表示までに、制御装置等との各種ステータス確認のための通信は不要となり、撮影から縮小画像表示を短時間で行うことになり、撮影の是非、再撮影の必要性を速やかに判断することが可能となる。
【００８３】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で生成した縮小画像データに、間引き率ｒｃの情報を付して、コンソール７に送信する。
【００８４】
ステップＳ２１では、コンソール７は、表示部７７で設定されている間引き率ｒ１の情報を取得する。ここで、表示部７７で設定可能な間引き率の例について図９から図１１に基づいて説明する。
【００８５】
［表示設定の例］
図９から図１１は、表示部７７の表示画面７７２に縮小画像データを表示させた例である。表示例としては大きくわけて２つの表示形式があり。第１の表示形式は図９に示すように、主表示画面７７２ｍとサムネイル表示画面７７２ｔに表示する２種類のサイズの画像を配置させたものであり、サムネイル表示画面７７２ｔには縮小画像データが、主表示画面には放射線画像データが表示されている。第２の表示形式は、図１０、図１１に示すように、１種類のサイズの画像をサムネイル表示画面７７２ｔに表示させたものである。そして、図９〜図１１におけるサムネイル表示画面７７２ｔに表示させている縮小画像データの間引き率ｒ１はそれぞれ１／３２、１／１６、１／８である。
【００８６】
同図においては、撮影情報表示領域７７ａには各縮小画像データの撮影条件が、患者情報表示領域７７２ｃには患者情報が表示されている。１画面に表示できない枚数の縮小画像データが存在していた場合には、ページ切換ボタン７７２ｈを操作することにより表示画像を切り替えることができる。
【００８７】
間引き率を変更した各種の表示形式の切換は、表示切替ボタン７７２ｄを操作することにより撮影者あるいは医師は、診断に適した表示形式を適宜選択することができる。例えば、腹部、頭部、その他一般の撮影の場合は、個別で撮影し、図９に示すようにそれぞれが大きく表示されることが望まれる。一方、胸部正面、胸部側面の場合は、２画像を撮影する場合が多く、図１１に示すように２画像を同じ大きさで比較することができる表示形式が好まれる。また、腰椎を４方向（正面、側面、右斜位、左斜位）から撮影する場合は、４方向の濃度を同じように調整する必要があり、図１０に示すような４画像を同じ大きさで比較できる表示形式が好まれる。撮影者あるいは医師は患者の状態や撮影部位に応じて診断を行いやすい表示形式を選択して表示することができる。
【００８８】
図８の説明に戻る。ステップＳ２２では、ＦＰＤ６から送信されて縮小画像データを間引き率ｒｃの情報とともに受信する。そして受信した縮小画像データの固定の間引き率ｒｃと、表示部７７で設定されている表示形式の間引き率ｒ１との比較を行う（ステップＳ２３）。
【００８９】
なお、固定の間引き率ｒｃは、設定可能な間引き率のなかで最も大きい間引き率と同一となるように予め設定されているので、固定の間引き率ｒｃが設定されている間引き率ｒ１よりも小さくなることはない（つまり、ｒｃ＝ｒ１あるいはｒｃ＞ｒ１のいずれかである）。ｒｃ＞ｒ１であれば、縮小画像データの間引き率がｒ１となるように画像処理部７２で再間引き処理を行い、第２の縮小画像データを生成する（ステップＳ２４）。
【００９０】
そして間引き率がｒ１となった第２の縮小画像データを表示部７７に表示する（ステップＳ２５）。一方、ｒｃ＞ｒ１でなければ、つまりｒｃとｒ１が同一であれば受信した間引き率ｒｃ（＝ｒ１）の縮小画像データをそのまま表示部７７に表示する（終了）。
【００９１】
本実施形態によれば、放射線の照射開始及び停止を自身で検知可能な無線通信を行う可搬型の放射線画像検出装置を用いた構成おいて、制御装置の表示形式を反映させた固定の間引き率で縮小画像データを生成するので、最適な設定表示形式に対応した再撮影診断用の縮小画像を迅速に送信し表示させることが可能となる。
【符号の説明】
【００９２】
３  放射線照射装置
４  撮影操作装置
５  アクセスポイント
Ｎ  ネットワーク
１１  臥位撮影台
６  放射線画像検出装置
６２  撮像パネル
６３  発光層
６４  制御部
６０  記憶部
６７  電源部
６９  無線通信部
６０８  信号選択回路
６０９  走査駆動回路
６２０  検出素子
６２３  走査線
６２９  バイアス線
６３０  結線
６３４  電流検出部
７  コンソール
７０  記憶部
７４  制御部
７７  表示部
７８  入力操作部
７９  通信部
【図１】
2010213848.tif 000003
【図２】
2010213848.tif 000004
【図３】
2010213848.tif 000005
【図４】
2010213848.tif 000006
【図５】
2010213848.tif 000007
【図６】
2010213848.tif 000008
【図７】
2010213848.tif 000009
【図８】
2010213848.tif 000010
【図９】
2010213848.tif 000011
【図１０】
2010213848.tif 000012
【図１１】
2010213848.tif 000013