(57)【要約】【課題】高いエネルギー効率を得つつ、電源回路で発生したランダムノイズ成分に起因する放射線画像へのノイズの発生を防止することができる放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】放射線検出器６０からの電荷の非読出時にスイッチング電源９７によるスイッチング制御を行なってコンデンサ９９に電力を蓄積させ、放射線検出器６０からの電荷の読出時にスイッチング電源９７によるスイッチング制御を停止してコンデンサ９９に蓄積された電力を用いてＴＦＴ７０に電圧を印加する。【選択図】図５
2010136063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線が照射されることにより発生した電荷を蓄積するセンサ部、及び当該センサ部に接続され、電圧の印加によりオン、オフが切り替わるスイッチ素子を有する放射線検出器と、
供給される電力の電圧レベルをスイッチング制御により変換するスイッチング電源と、
前記スイッチング電源により変換された電力を蓄積する蓄電手段と、
前記蓄電手段に蓄積された電力を用いて前記スイッチ素子に電圧を印加することにより前記スイッチ素子をオンさせて前記センサ部に蓄積された電荷の読み出しを行なう読出手段と、
前記読出手段による電荷の非読出時にスイッチング制御を行なって前記蓄電手段に電力を蓄積させ、前記読出手段による電荷の読出時にスイッチング制御を停止させるように前記スイッチング電源を制御する制御手段と、
を備えた放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記放射線検出器は、前記センサ部及び前記スイッチ素子を各々複数有し、
前記読出手段は、複数の前記スイッチ素子に順に電圧を印加して複数の前記センサ部に蓄積された電荷を順に読み出しを行ない、
前記蓄電手段を、複数の前記スイッチ素子に順に電圧を印加して複数の前記センサ部の各々から電荷を１回読み出した場合の各スイッチ素子に印加される電圧の電圧レベルの変化が所定範囲内となる電力を蓄積可能な容量とした
請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記スイッチ素子がオンとなる電圧レベルよりも低い電圧レベルの電力を供給するバッテリをさらに備え、
前記スイッチング電源は、前記バッテリから供給される電力をスイッチング制御により前記スイッチ素子がオンとなる電圧レベルの電力に昇圧する
請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記スイッチング電源は、外部電源から供給される電力をスイッチング制御により前記スイッチ素子がオンとなる電圧レベルの電力に変換する
請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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）が実用化されており、このＦＰＤ等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示す画像情報を生成し、生成した画像情報を記憶する可搬型放射線画像撮影装置（以下、「電子カセッテ」ともいう。）が実用化されている。
【０００３】
この電子カセッテでは、バッテリからＦＰＤを駆動させるための所定の電圧レベルの電圧を得ようとした場合、一般的に、供給される電力の電圧レベルをＤＣ−ＤＣコンバータなどのスイッチング電源によるスイッチング制御により変換して所定の電圧レベルの電圧を得る方がエネルギー的に効率がよい。
【０００４】
特許文献１には、バッテリから得られる電力の電圧レベルを昇圧してＦＰＤの駆動に用いる電力を得る内容が記載されている。
【０００５】
しかし、スイッチング電源では、スイッチ素子のスイッチング制御を行なって昇圧を行なうため、エネルギー効率は良いものの電源回路でスイッチング周波数に起因した電圧リップル等の電源ノイズが発生して、放射線画像にも画像ノイズとして現れる。
【０００６】
そこで、特許文献２には、シリーズレギュレータ等の電源回路で発生したランダムノイズ成分に起因して撮影画像に発生するラインノイズを抑制する技術として、電源回路に低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を接続し、低域通過フィルタを透過して基準電位を供給する内容が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−６８８８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６３３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の技術を用いてＦＰＤの駆動に用いる電力ラインに低域通過フィルタを設けた場合、ある程度のノイズ低減効果は見込めるものの、電源供給の為に画像読取り動作中にＤＣ−ＤＣコンバータなどのスイッチングレギュレータ型やチャージポンプ型など、スイッチング素子を介在する電源回路を動作させ続ける必要があるため、ＬＰＦを通過してしまう微小リップルが実際には画像に現れてしまい、ノイズ対策としては不十分である、という問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、高いエネルギー効率を得つつ、電源回路で発生したランダムノイズ成分に起因する放射線画像へのノイズの発生を防止することができる放射線画像撮影装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明の放射線画像撮影装置は、放射線が照射されることにより発生した電荷を蓄積するセンサ部、及び当該センサ部に接続され、電圧の印加によりオン、オフが切り替わるスイッチ素子を有する放射線検出器と、供給される電力の電圧レベルをスイッチング制御により変換するスイッチング電源と、前記スイッチング電源により変換された電力を蓄積する蓄電手段と、前記蓄電手段に蓄積された電力を用いて前記スイッチ素子に電圧を印加することにより前記スイッチ素子をオンさせて前記センサ部に蓄積された電荷の読み出しを行なう読出手段と、前記読出手段による電荷の非読出時にスイッチング制御を行なって前記蓄電手段に電力を蓄積させ、前記読出手段による電荷の読出時にスイッチング制御を停止させるように前記スイッチング電源を制御する制御手段と、を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、放射線検出器が、放射線が照射されることにより発生した電荷を蓄積するセンサ部、及び当該センサ部に接続され、電圧の印加によりオン、オフが切り替わるスイッチ素子を有している。
【００１１】
また、本発明では、供給される電力の電圧レベルがスイッチング電源によるスイッチング制御により変換され、スイッチング電源により変換された電力が蓄電手段に蓄積され、読出手段により、蓄電手段に蓄積された電力を用いてスイッチ素子に電圧を印加することによりスイッチ素子をオンさせてセンサ部に蓄積された電荷の読み出しが行なわれる。なお、蓄電手段には、例えば電界コンデンサ、電気２重層キャパシタ、Liイオン・キャパシタ、小型二次電池などが含まれる。
【００１２】
そして、本発明では、制御手段により、読出手段による電荷の非読出時にスイッチング制御を行なって蓄電手段に電力を蓄積させ、前記読出手段による電荷の読出時にスイッチング制御を停止させるようにスイッチング電源が制御される。
【００１３】
このように、請求項１に記載の発明によれば、放射線検出器からの電荷の非読出時にスイッチング電源によるスイッチング制御を行なって蓄電手段に電力を蓄積させ、放射線検出器からの電荷の読出時にスイッチング電源によるスイッチング制御を停止して蓄電手段に蓄積された電力を用いてスイッチ素子に電圧を印加するので、高いエネルギー効率を得つつ、電源回路で発生したランダムノイズ成分に起因する放射線画像へのノイズの発生を防止することができる。
【００１４】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記放射線検出器が、前記センサ部及び前記スイッチ素子を各々複数有し、前記読出手段が、複数の前記スイッチ素子に順に電圧を印加して複数の前記センサ部に蓄積された電荷を順に読み出しを行ない、前記蓄電手段を、複数の前記スイッチ素子に順に電圧を印加して複数の前記センサ部の各々から電荷を１回読み出した場合の各スイッチ素子に印加される電圧の電圧レベルの変化が所定範囲内となる電力を蓄積可能な容量としてもよい。
【００１５】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記スイッチ素子がオンとなる電圧レベルよりも低い電圧レベルの電力を供給するバッテリをさらに備え、前記スイッチング電源が、前記バッテリから供給される電力をスイッチング制御により前記スイッチ素子がオンとなる電圧レベルの電力に昇圧してもよい。
【００１６】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記スイッチング電源が、外部電源から供給される電力をスイッチング制御により前記スイッチ素子がオンとなる電圧レベルの電力に変換してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、放射線検出器からの電荷の非読出時にスイッチング電源によるスイッチング制御を行なって蓄電手段に電力を蓄積させ、放射線検出器からの電荷の読出時にスイッチング電源によるスイッチング制御を停止して蓄電手段に蓄積された電力を用いてスイッチ素子に電圧を印加するので、高いエネルギー効率を得つつ、電源回路で発生したランダムノイズ成分に起因する放射線画像へのノイズの発生を防止することができる、という効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１９】
先ず、実施の形態に係る放射線情報システム１０の構成について説明する。
【００２０】
図１には、本実施の形態に係る放射線情報システム１０{以下、「ＲＩＳ１０」（ＲＩＳ：Radiology Information System）とも称する。）の各構成要素を示すブロック図が示されている。
【００２１】
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（ＨＩＳ：Hospital Information System）の一部を構成する。
【００２２】
ＲＩＳ１０は、複数台の撮影依頼端末装置１２（以下、「端末装置１２」とも称する。）、ＲＩＳサーバ１４、病院内の個々の放射線撮影室（或いは手術室）に設置された放射線画像撮影システム１８が、有線又は無線のＬＡＮ(Local Area Network)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病院情報システム(ＨＩＳ：Hospital Information System)の一部を構成しており、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。
【００２３】
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・閲覧をするためのものであり、放射線画像の撮影依頼（撮影予約）もこの端末装置１２からなされる。各端末装置１２は、表示装置付きのパーソナルコンピュータから構成され、ＲＩＳサーバ１４と病院内ネットワーク１６により接続されて相互通信が可能となっている。
【００２４】
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。
【００２５】
データベース１４Ａは、患者の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液、患者ＩＤ等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等、患者に関する情報、撮影システム１８の電子カセッテ３２の識別番号、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、電子カセッテ３２に関する情報、及び電子カセッテ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、手術室や放射線画像の撮影専用に設置された撮影室など）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００２６】
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、図３参照。）から曝射条件に従った線量からなる放射線Ｘを被写体に照射する放射線発生装置３４と、患者を透過した放射線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３参照。）を内蔵する電子カセッテ３２と、電子カセッテ３２に内蔵され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、を備える。
【００２７】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１８を放射線撮影室４４に配置した様子の一例が示されている。
【００２８】
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電子カセッテ３２を保持するためのラック４５と、臥位での放射線撮影を行う際に患者が横臥するためのベッド４６が設置されており、ラック４５の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の患者の撮影位置４８とされ、ベッド４６の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の患者の撮影位置５０とされている。
【００２９】
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、かつ水平方向（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。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を各々備えている（何れも図示省略）。
【００３０】
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。      
【００３１】
電子カセッテ３２は、待機時、クレードル４０の収容部４０Ａに収納され、内蔵されるバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時、放射線技師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ラック４５に保持される位置４９へ移動・位置決めされ、撮影姿勢が臥位であればベッド４６上の位置５１へ移動・位置決めされる。
【００３２】
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、各機器間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との間は、無線通信によって各種情報の送受信を行う。
【００３３】
なお、電子カセッテ３２は、放射線撮影室４４で使用される場合に限られるものではなく、例えば、検診や病院内での回診にも適用することができる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、患者による放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド５８、患者を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器６０、及び、放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板６２が順に配設される。なお、筐体５４の照射面５６をグリッド５８として構成してもよい。
【００３７】
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な二次電池を収容するケース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に配置された二次電池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２２側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。
【００３８】
図４には、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム１８の詳細な構成を示すブロック図が示されている。
【００３９】
放射線発生装置３４には、コンソール４２と通信を行うための接続端子３４Ａが設けられている。コンソール４２には、放射線発生装置３４と通信を行うための接続端子４２Ａが設けられている。
【００４０】
電子カセッテ３２に内蔵された放射線検出器６０は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上に、放射線Ｘを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）から成り、放射線Ｘが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線Ｘを電荷へ変換する。なお、放射線検出器６０は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換する放射線-電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、ガドリニウム硫酸化物（ＧＯＳ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が良く知られている。この場合、蛍光材料によって放射線Ｘ−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行なう。
【００４１】
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、光電変換層で発生され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読み出すためのＴＦＴ７０を備えた画素部７４（図４では個々の画素部７４に対応する光電変換層を光電変換部７２として模式的に示している）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の照射に伴って光電変換層で発生された電荷は、個々の画素部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。
【００４２】
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、一定方向（行方向）に延設され個々の画素部７４のＴＦＴ７０をオンオフさせるための複数本のゲート配線７６と、ゲート配線７６と直交する方向（列方向）に延設されオンされたＴＦＴ７０を介して蓄積容量６８から蓄積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。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。個々の画素部７４の蓄積容量６８に電荷が蓄積されると、個々の画素部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、ＴＦＴ７０がオンされた画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は、電荷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、個々の画素部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。
【００４３】
信号処理部８２は、各画素部７４の蓄積容量６８に蓄積された電荷量を行単位で検出してデジタルの画像情報を出力する。
【００４４】
信号処理部８２には画像メモリ９０が接続されている。信号処理部８２から出力された画像情報は画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は放射線画像を示す画像情報を所定枚数分記憶可能な記憶容量を有しており、１ラインずつ電荷の読み出しが行われる毎に、読み出された１ライン分の画像情報が画像メモリ９０に順次記憶される。
【００４５】
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によって実現されており、ＣＰＵ９２Ａ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むメモリ９２Ｂ、ＨＤＤやフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部９２Ｃを備えている。
【００４６】
このカセッテ制御部９２には無線通信部９４が接続されている。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。カセッテ制御部９２は、コンソール４２から受信される後述する曝射条件を記憶し、曝射条件に基づいて電荷の読み出しを開始する。
【００４７】
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、やカセッテ制御部９２として機能するマイクロコンピュータ)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、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図４では、電源部９６と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【００４８】
図５には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の１画素部分に注目した等価回路図が示されている。
【００４９】
同図に示すように、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。このゲート配線７６はゲート線ドライバ８０に接続されている。
【００５０】
本実施の形態では、電源部９６は、例えば、３．３Ｖの電力を供給する。本実施の形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータなどのスイッチング電源９７を用いて電源部９６から供給される低い電圧レベルの電力を昇圧してＴＦＴ７０がオンするための所定の電圧レベルの電圧（例えば、２０Ｖ）を得ている。スイッチング電源９７は、カセッテ制御部９２に接続されており、カセッテ制御部９２からの制御により、電源部９６から供給される電力の電圧レベルを昇圧するスイッチング制御を行なう。スイッチング電源９７により昇圧された電力は、配線９８を介してゲート線ドライバ８０に供給される。この配線９８には、スイッチング電源９７により昇圧された電力を蓄積可能なコンデンサ９９が設けられている。
【００５１】
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を伝送された電荷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、電荷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。
【００５２】
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、電圧増幅器８７、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荷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、電圧増幅器８７で電圧が増幅された後に、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。
【００５３】
一方、コンソール４２（図４参照。）は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ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。
【００５４】
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、接続端子４２Ａに接続され、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や姿勢情報、放射線発生装置３４の状態情報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情報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。
【００５５】
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Ｉ／Ｆ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を介した電子カセッテ３２との各種情報の送受信の制御、を行うことができる。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。
【００５６】
一方、放射線発生装置３４は、放射線Ｘを出力する放射線源１３０と、コンソール４２との間で曝射条件や姿勢情報、放射線発生装置３４の状態情報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、支持移動機構５２に備えられた各駆動源への電力供給を制御することにより支持移動機構５２の動作を制御する線源駆動制御部１３６と、を備えている。
【００５７】
線源制御部１３４もマイクロコンピュータによって実現されており、受信した曝射条件や姿勢情報を記憶する。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、照射期間等の情報が含まれており、姿勢情報には撮影姿勢が立位か臥位かを表す情報が含まれている。線源制御部１３４は、受信した姿勢情報で指定された撮影姿勢が立位であれば、線源駆動制御部１３６を介して放射線源１３０が立位撮影用の位置５３Ａ（図２参照、射出した放射線が撮影位置４８に位置している患者に側方から照射される位置）に位置するように支持移動機構５２を制御し、受信した姿勢情報で指定された撮影姿勢が臥位であれば、線源駆動制御部１３６を介して放射線源１３０が臥位撮影用の位置５３Ｂ（図２参照、射出した放射線が撮影位置５０に位置している患者に上方から照射される位置）に位置するように支持移動機構５２を制御し、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。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る撮影システム１８の作用について説明する。
【００５９】
放射線画像の撮影する場合、端末装置１２（図１参照。）は、医師又は放射線技師からの、環境情報を含む撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、電子カセッテ３２を使用する環境、撮影の日時、撮影対象とする部位、撮影姿勢、管電圧及び照射する放射線の線量が指定される。
【００６０】
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。
【００６１】
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これに関連付けられた環境情報を取得し、撮影依頼の内容をディスプレイ１００に表示する。
【００６２】
また、コンソール４２は、これから行う放射線撮影における撮影姿勢を示す姿勢情報を放射線発生装置３４へ送信する。これにより、放射線発生装置３４の線源制御部１３４は、受信した姿勢情報で指定された撮影姿勢に応じた位置に放射線源１３０が位置するように線源駆動制御部１３６を制御する。
【００６３】
医師や放射線技師がディスプレイ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。
【００６４】
例えば、図２に示すように、ベッド４６上に横臥した患者の患部の放射線画像の撮影を行う場合、医師や放射線技師は、撮影の部位、角度に応じてベッド４６と患者の患部との間に電子カセッテ３２を配置すると共に、患部上方に放射線発生装置３４を配置する。また、医師や放射線技師は、患者の撮影部位や撮影条件に応じてコンソール４２の操作パネル１０２に対して放射線Ｘを照射する際の管電圧、管電流、及び照射期間を指定する曝射条件指定操作を行う。
【００６５】
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して曝射条件指定操作が行なわれると、指定された曝射条件を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。これにより、線源制御部１３４は、受信した曝射条件での曝射準備を行なう。
【００６６】
医師や放射線技師は、放射線発生装置３４の撮影準備が完了すると、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に対して撮影指示操作が行なわれると、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。これにより、放射線源１３０は、放射線発生装置３４がコンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、及び照射期間で放射線を発生・射出する。
【００６７】
放射線源１３０から照射された放射線Ｘは、患者を透過した後に電子カセッテ３２に到達する。これにより、電子カセッテ３２に内蔵された放射線検出器６０の各画素部７４の蓄積容量６８には電荷が蓄積される。
【００６８】
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してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ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ＯＮ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させる。
【００６９】
ところで、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ＯＮ信号を出力して１ラインずつ順に各蓄積容量６８に蓄積された電荷を読み出している際にスイッチング電源９７でスイッチング制御を行なって電源部９６から供給される電力の電圧レベルの昇圧を行なった場合、スイッチング周波数に起因した電圧リップル等の電源ノイズが発生して、放射線画像にも画像ノイズとして現れる。
【００７０】
そこで、本実施の形態に係る電子カセッテ３２では、ゲート線ドライバ８０による電荷の非読出時にスイッチング制御を行なって蓄電手段（本例では、コンデンサ９９）に電力を蓄積させ、ゲート線ドライバ８０による電荷の読出時にスイッチング制御を停止させるようにスイッチング電源９７を制御している。
【００７１】
図６にはＣＰＵ９２Ａにより実行されるスイッチング電源制御処理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おり、コンソール４２から曝射条件が受信された場合にＣＰＵ９２Ａにより実行される。
【００７２】
同図のステップＳ１０では、スイッチング電源９７に対して昇圧の実施を指示する指示情報を出力する。スイッチング電源９７は、昇圧の実施を指示する指示情報を受信すると、スイッチング制御を行なって電源部９６から供給される電力の電圧レベルの昇圧を行う。これにより、コンデンサ９９にはスイッチング電源９７により昇圧された電圧レベルの電力が蓄積される。
【００７３】
次のステップＳ１２では、コンソール４２から曝射開始を指示する指示情報を受信されたか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１４へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ１０へ移行する。
【００７４】
次のステップＳ１４では、スイッチング電源９７に対しての昇圧の実施を指示する指示情報の出力を停止し処理終了となる。これにより、スイッチング電源９７は、スイッチング制御を停止する。
【００７５】
ゲート線ドライバ８０は、コンデンサ９９に蓄積された電力を用いて１ラインずつ順に各ゲート配線７６にＯＮ信号を出力してＴＦＴ７０に電圧を印加することによりＴＦＴ７０をオンさせて１ラインずつ順に各蓄積容量６８に蓄積された電荷を読み出しを行なう。
【００７６】
ところで、ゲート線ドライバ８０が、コンデンサ９９に蓄積された電力を用いて１ラインずつ順に各ゲート配線７６に電圧を印加した場合、各ゲート配線７６で少しずつ電力が消費され、後で電圧が印加されるゲート配線７６ほど印加される電圧の電圧レベルが低下する。
【００７７】
例えば、ゲート配線７６の数を３０００とし、各ゲート配線７６に１５μ［ｓｅｃ］ずつ電圧を印加するものとした場合、１画像の読出しで  ３０００×１５μ［ｓｅｃ］＝４５ｍ［ｓｅｃ］だけ電圧が印加される。このため、各ゲート配線７６に０．１ｍ［Ａ］の電流が流れるものとした場合、１画像の読出には  ４５ｍ［ｓｅｃ］×０．１ｍ［Ａ］＝４．５μ［Ｃ］の電荷が必要である。
【００７８】
この場合、コンデンサ９９として最低必要な容量は、２０［Ｖ］×４．５μ［Ｃ］＝９０μ［Ｆ］である。ただし、これは読み取りに必要な全電力分となり、この容量だとコンデンサ９９に蓄積した２０［Ｖ］の電力が読み取り終了時に０［Ｖ］になってしまい、画像の読み出しができない。
【００７９】
また、ＴＦＴ７０はゲートに印加される電圧レベルが低下すると、抵抗値が増加して蓄積された電荷が流れづらくなる。
【００８０】
一画面分読み出し後のコンデンサ９９から供給される電圧の低下は２０％以内程度でないと実用的ではない。（仮に５Ｖ供給したいのに一画面分読み出しで５０％ダウンするようなコンデンサでは、５Ｖ回路系は途中から動作しなくなる）
そこで、本実施の形態では、１画像の読出しで各ＴＦＴ７０に印加される電圧の電圧レベルの変化を１０％〜２０％以下の下降に抑えるため、コンデンサ９９の容量を最低必要な容量の５〜１０倍程度のものとしている。例えば、９０μ［Ｆ］×１０個並列＝９００μ［Ｆ］の容量のコンデンサであれば、１画像の読出しで９０μ［Ｆ］分消費しても９０％が残る。
【００８１】
１画像の読出しで各ＴＦＴ７０に印加される電圧の電圧レベルの変化は、理想としては０％であり、コンデンサ９９の容量を大きくすれば０％に近づけることができるがコンデンサ９９のサイズが大きくなる。逆に回路に電源低下耐性（駆動電圧範囲が広い）があり、例えば電圧レベルの変化が５０％でも成り立つ場合、コンデンサ９９の容量を小さくすることにより装置全体を小型化することができる。
【００８２】
放射線検出器６０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荷信号として各データ配線７８に流れ出す。各データ配線７８に流れ出した電荷信号は個々のサンプルホールド回路８４に入力されて電圧信号に変換され、変換された電圧信号が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情報へ変換されて、画像メモリ９０に記憶される。カセッテ制御部９２は、画像メモリ９０に記憶された画像情報を無線通信によりコンソール４２へ送信する。
【００８３】
コンソール４２は、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、補正後の画像情報を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ＲＩＳデータベースにも格納される。これにより、撮影された放射線画像を端末装置１２のディスプレイに表示させ、医師が放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
【００８４】
以上のように、本実施の形態によれば、放射線検出器６０からの電荷の非読出時にスイッチング電源９７によるスイッチング制御を行なってコンデンサ９９に電力を蓄積させ、放射線検出器６０からの電荷の読出時にスイッチング電源９７によるスイッチング制御を停止してコンデンサ９９に蓄積された電力を用いてＴＦＴ７０に電圧を印加するので、高いエネルギー効率を得つつ、スイッチング電源９７で発生したランダムノイズ成分に起因する放射線画像へのノイズの発生を防止することができる。
【００８５】
なお、上記実施の形態では、可搬型の放射線画像撮影装置である電子カセッテに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、据置型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。また、バッテリから供給される電力でなく、商用電源などの外部電源から供給される電力をスイッチング制御によりＴＦＴ７０がオンとなる電圧レベルの電力に変換する放射線画像撮影装置に適用してもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態では、曝射開始を指示する指示情報を受信されるまで、スイッチング電源９７で昇圧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く、例えば、放射線検出器６０からの電荷の読出し開始直前までスイッチング電源９７で昇圧を行うようにしてもよい。
【００８７】
その他、上記実施の形態で説明した放射線情報システム１０の構成（図１参照。）、撮影システム１８の構成（図２、図４参照。）及び電子カセッテ３２の構成（図３参照。）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状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【００８８】
また、上記実施の形態で説明したスイッチング電源制御処理プログラムの処理の流れ（図６参照。）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状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】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。
【図２】実施の形態に係る放射線画像撮影システムが設置された放射線撮影室の様子を示す図である。
【図３】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。
【図４】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】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。
【図６】実施の形態に係るスイッチング電源制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
３２    電子カセッテ（放射線画像撮影装置）
６０    放射線検出器
６８    蓄積容量（センサ部）
７０    ＴＦＴ（スイッチ素子）
７２    光電変換部（センサ部）
７４    画素部
８０    ゲート線ドライバ（読出手段）
９２    カセッテ制御部（制御手段）
９２Ａ  ＣＰＵ（制御手段）
９６    電源部（バッテリ）
９７    スイッチング電源
９９    コンデンサ（蓄電手段）
【図１】
2010136063.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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