(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置と、
放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置と、
前記到達線量を検出する線量検出センサと、
前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備え、
前記自動露出制御手段は、前記放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、前記放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で前記制御装置に送信し続け、
前記制御装置は、前記照射継続信号が受信されなくなったら放射線の照射を停止させることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項２】
前記自動露出制御手段と前記制御装置は、前記照射継続信号の通信を無線で行うことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影システム。
【請求項３】
前記自動露出制御手段と前記制御装置は、アドホック通信で前記照射継続信号を遣り取りすることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影システム。
【請求項４】
前記自動露出制御手段と前記制御装置は、ビーコンで前記照射継続信号を遣り取りすることを特徴とする請求項２または３に記載の放射線撮影システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記放射線源と接続されて前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記放射線画像検出装置と接続されて前記放射線画像検出装置の駆動を制御する検出制御装置であり、
前記照射継続信号と同期した信号を、前記放射線源と接続されて前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置に送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項７】
前記検出制御装置と前記線源制御装置は、前記照射継続信号と同期した信号の通信を有線で行うことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記放射線画像検出装置と接続されて前記放射線画像検出装置の駆動を制御する検出制御装置であり、
前記照射継続信号が受信されなくなったら、放射線の照射を停止させる照射停止信号を、前記放射線源と接続されて前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置に有線送信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項９】
前記自動露出制御手段は、使用中の放射線画像検出装置のＩＤを前記照射継続信号に付与し、
前記制御装置は、前記照射継続信号とは別に取得した前記使用中の放射線画像検出装置のＩＤを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたＩＤと受信した前記照射継続信号に付与されたＩＤとを照合し、受信した前記照射継続信号が自分宛のものであるか否かを判定する照合手段とを備えることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１０】
前記線量検出センサで検出された前記到達線量に基づき、前記放射線源からの放射線の照射が停止されたことを判定する照射停止判定手段を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１１】
前記到達線量の積算値が目標値に達する前に前記照射停止判定手段で放射線の照射が停止されたと判定したときに、その旨をオペレータに報知する警告表示手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影システム。
【請求項１２】
前記到達線量の積算値が目標値に達する前に前記照射停止判定手段で放射線の照射が停止されたと判定したときに、前記制御装置は、前記到達線量の不足分を補う放射線を追加で照射するよう前記放射線源の駆動を制御することを特徴とする請求項１０または１１に記載の放射線撮影システム。
【請求項１３】
前記線量検出センサと前記自動露出制御手段は、前記放射線画像検出装置に内蔵されていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１４】
前記線量検出センサは前記画素の一部であることを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮影システム。
【請求項１５】
前記放射線画像検出装置は、前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号の通信機能とそれ以外の信号の通信機能を一つの通信Ｉ／Ｆで賄うことを特徴とする請求項１３または１４に記載の放射線撮影システム。
【請求項１６】
前記通信Ｉ／Ｆは通信速度を切り替え可能であり、
前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号は高速通信、それ以外の信号は前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号の場合よりも低速通信で行うことを特徴とする請求項１５に記載の放射線撮影システム。
【請求項１７】
前記放射線画像検出装置は、前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号の通信機能とそれ以外の信号の通信機能を別々の通信Ｉ／Ｆで賄うことを特徴とする請求項１３または１４に記載の放射線撮影システム。
【請求項１８】
前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号を通信しているときには、それ以外の信号の通信Ｉ／Ｆの機能を停止することを特徴とする請求項１７に記載の放射線撮影システム。
【請求項１９】
前記放射線画像検出装置は、前記検出パネルが可搬型の筐体に収納された電子カセッテであることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項２０】
被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置と、
放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置と、
前記到達線量を検出する線量検出センサと、
前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備える放射線撮影システムの駆動制御方法であって、
前記放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、前記放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で前記自動露出制御手段から前記制御装置に送信し続け、
前記制御装置に前記照射継続信号が受信されなくなったら前記制御装置により放射線の照射を停止させることを特徴とする放射線撮影システムの駆動制御方法。
【請求項２１】
被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、
前記放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置と、
放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置と、
前記到達線量を検出する線量検出センサと、
前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備える放射線撮影システムの駆動制御プログラムであって、
前記放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、前記放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で前記自動露出制御手段から前記制御装置に送信し続ける機能と、
前記制御装置に前記照射継続信号が受信されなくなったら前記制御装置により放射線の照射を停止させる機能とをコンピュータに行わせることを特徴とする放射線撮影システムの駆動制御プログラム。
【請求項２２】
放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置において、
線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段を備え、
前記自動露出制御手段は、放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置に、放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で送信し続け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、自動露出制御を行う放射線撮影システム、放射線撮影システムの駆動制御方法および駆動制御プログラム、並びに放射線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、放射線、例えばＸ線を利用したＸ線撮影システムが知られている。Ｘ線撮影システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、Ｘ線を受けてＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置とからなる。Ｘ線発生装置は、Ｘ線を被検体に向けて照射するＸ線源、Ｘ線源の駆動を制御する線源制御装置、およびＸ線の照射開始指示を入力するための照射スイッチを有している。Ｘ線撮影装置は、被検体を透過したＸ線を受けてＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置、およびＸ線画像検出装置の駆動を制御するコンソールを有している。
【０００３】
最近のＸ線撮影システムの分野では、Ｘ線フイルムやイメージングプレート（ＩＰ）に代わり、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；flat panel detector）を検出パネルとして用いたＸ線画像検出装置が普及している。ＦＰＤには、Ｘ線の到達線量に応じた信号電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配列されている。ＦＰＤは、画素毎に信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を信号処理回路で電圧信号に変換することで、被検体の画像情報を表すＸ線画像を検出し、これをデジタルな画像データとして出力する。
【０００４】
ＦＰＤを直方体形状の筐体に内蔵した電子カセッテ（可搬型のＸ線画像検出装置）も実用化されている。電子カセッテは、撮影台に据え付けられて取り外し不可なタイプと違って、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台や専用の撮影台に着脱可能に取り付けて使用される他、据え付け型では撮影困難な部位を撮影するためにベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして使用される。また、自宅療養中の高齢者や、事故、災害等による急病人を撮影するため、撮影台の設備がない病院外に持ち出して使用されることもある。
【０００５】
また、被検体を透過したＸ線の線量を検出する線量検出センサを設けて、線量検出センサで検出した線量の積算値（累積線量）が予め設定した閾値に達したら、Ｘ線源によるＸ線の照射を停止させ、Ｘ線画像検出装置では蓄積動作から読み出し動作に移行させる自動露出制御（ＡＥＣ；Automatic Exposure Control）が行われている。
【０００６】
特許文献１には、透過Ｘ線量を検出する線量検出センサ（受光部）と、線量検出センサの検出結果と閾値（基準値）との比較によりＸ線の照射停止を判定するＡＥＣ部（フォトタイマ回路）とを備えるＸ線装置が記載されている。線量検出センサの検出結果が閾値に達するとＸ線遮断要求信号を出力している。線源制御装置はＸ線遮断要求信号を受けてＸ線の照射を停止させている。また、特許文献２には、照射停止信号を線源制御装置（Ｘ線照射装置）に無線送信する線量検出センサおよびＡＥＣ部（フォトタイマー）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０２−０２１５９７号公報
【特許文献２】特開２００６−０６８５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＡＥＣでは、目標線量に達したにも関わらずＸ線の照射が停止されないと患者が余計な被曝をしてしまうため、目標線量に達したときにＸ線の照射を確実かつ迅速に停止させることが求められる。しかし、従来は「照射停止信号」を線源制御装置で受信したことを契機にＸ線の照射を停止させていたため、通信障害等で「照射停止信号」の受信がままならない場合は、目標線量に達してもＸ線の照射が停止されない事態に陥ってしまう。
【０００９】
特許文献１では、線量検出センサの検出量が一定値以上になったらＸ線遮断要求信号が線源制御装置に送信されてＸ線の照射が停止する。このため、Ｘ線の照射を停止させるにはあくまでもＸ線遮断要求信号を線源制御装置で受信することが不可欠である。特許文献２も同様に照射停止信号を線源制御装置で受信しなければＸ線の照射は停止されない。このため両者とも、通信障害等で信号が受信されず目標線量に達してもＸ線の照射が停止されないという事態が起こり得る。特許文献２では通信障害が起こりやすい無線通信で信号を遣り取りしているため、目標線量に達してもＸ線の照射が停止されないという事態に陥る可能性が比較的高い。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、累積線量が目標線量に達しても放射線の照射が停止されない事態を確実に回避することができ、患者が無用な被曝に晒されることがない放射線撮影システム、放射線撮影システムの駆動制御方法および駆動制御プログラム、並びに放射線画像検出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】
【００１１】
本発明の放射線撮影システムは、被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、前記放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置と、放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置と、前記到達線量を検出する線量検出センサと、前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備え、前記自動露出制御手段は、前記放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、前記放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で前記制御装置に送信し続け、前記制御装置は、前記照射継続信号が受信されなくなったら放射線の照射を停止させることを特徴とする。
【００１２】
前記自動露出制御手段と前記制御装置は、前記照射継続信号の通信を無線で行う。例えばアドホック通信で前記照射継続信号を遣り取りする。あるいはビーコンで前記照射継続信号を遣り取りする。
【００１３】
前記制御装置は、前記放射線源と接続されて前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置である。または、前記放射線画像検出装置と接続されて前記放射線画像検出装置の駆動を制御する検出制御装置であり、前記照射継続信号と同期した信号を、前記放射線源と接続されて前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置に送信する。後者の場合、前記検出制御装置と前記線源制御装置は、前記照射継続信号と同期した信号の通信を有線で行う。また、前記検出制御装置で前記照射継続信号が受信されなくなったら、前記検出制御装置から放射線の照射を停止させる照射停止信号を、前記放射線源と接続されて前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置に有線送信してもよい。
【００１４】
前記自動露出制御手段は、使用中の放射線画像検出装置のＩＤを前記照射継続信号に付与する。前記制御装置は、前記照射継続信号とは別に取得した前記使用中の放射線画像検出装置のＩＤを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたＩＤと受信した前記照射継続信号に付与されたＩＤとを照合し、受信した前記照射継続信号が自分宛のものであるか否かを判定する照合手段とを備える。
【００１５】
前記線量検出センサで検出された前記到達線量に基づき、前記放射線源からの放射線の照射が停止されたことを判定する照射停止判定手段を備えることが好ましい。この場合、前記到達線量の積算値が目標値に達する前に前記照射停止判定手段で放射線の照射が停止されたと判定したときに、その旨をオペレータに報知する警告表示手段を備えることが好ましい。また、前記到達線量の積算値が目標値に達する前に前記照射停止判定手段で放射線の照射が停止されたと判定したときに、前記制御装置は、前記到達線量の不足分を補う放射線を追加で照射するよう前記放射線源の駆動を制御する。
【００１６】
前記線量検出センサと前記自動露出制御手段は、前記放射線画像検出装置に内蔵されている。前記線量検出センサは前記画素の一部である。
【００１７】
前記放射線画像検出装置は、前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号の通信機能とそれ以外の信号の通信機能を一つの通信Ｉ／Ｆで賄う。この場合、前記通信Ｉ／Ｆは通信速度を切り替え可能であり、前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号は高速通信、それ以外の信号は前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号の場合よりも低速通信で行う。
【００１８】
あるいは、前記放射線画像検出装置は、前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号の通信機能とそれ以外の信号の通信機能を別々の通信Ｉ／Ｆで賄う。この場合、前記自動露出制御手段と前記制御装置間の信号を通信しているときには、それ以外の信号の通信Ｉ／Ｆの機能を停止する。
【００１９】
前記放射線画像検出装置は、前記検出パネルが可搬型の筐体に収納された電子カセッテである。
【００２０】
本発明は、被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、前記放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置と、放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置と、前記到達線量を検出する線量検出センサと、前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備える放射線撮影システムの駆動制御方法であって、前記放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、前記放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で前記自動露出制御手段から前記制御装置に送信し続け、前記制御装置に前記照射継続信号が受信されなくなったら前記制御装置により放射線の照射を停止させることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、被検体に向けて放射線を照射する放射線源と、前記放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置と、放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置と、前記到達線量を検出する線量検出センサと、前記線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備える放射線撮影システムの駆動制御プログラムであって、前記放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、前記放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で前記自動露出制御手段から前記制御装置に送信し続ける機能と、前記制御装置に前記照射継続信号が受信されなくなったら前記制御装置により放射線の照射を停止させる機能とをコンピュータに行わせることを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明は、放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有する放射線画像検出装置において、線量検出センサで検出された前記到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段を備え、前記自動露出制御手段は、放射線源による放射線の照射が開始されてから前記到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、放射線源による放射線の照射開始／停止を制御する制御装置に、放射線源に放射線の照射を継続させる照射継続信号を所定の周期で送信し続けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、放射線の照射が開始されてから放射線の到達線量の積算値が目標値に達したと判定するまで、自動露出制御手段から制御装置に照射継続信号を送信し続け、制御装置側で照射継続信号が受信されなくなったときに照射停止と判断し放射線の照射を停止させるので、従来通信状況の悪化等で照射停止信号が届かないことによって累積線量が目標線量以上に達しても放射線の照射が停止されないという事態を確実に回避することができ、患者が無用な被曝に晒されるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】Ｘ線撮影システムの構成を示す概略図である。
【図２】線源制御装置の内部構成と線源制御装置と他の装置との接続関係を示す図である。
【図３】電子カセッテの内部構成を示すブロック図である。
【図４】検出画素の配置を説明するための図である。
【図５】電子カセッテのＡＥＣ部および通信部の内部構成を示すブロック図である。
【図６】コンソールで設定される撮影条件を示す図である。
【図７】Ｘ線撮影におけるＦＰＤの動作の推移を示す図である。
【図８】Ｘ線撮影の処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】コンソールを介して照射継続信号を電子カセッテから線源制御装置に送信する態様を示すブロック図である。
【図１０】照射継続信号に使用中の電子カセッテのＩＤを付与して線源制御装置で照合する態様を示す図である。
【図１１】通信障害によりＸ線の照射が停止された旨を警告表示する態様を示すフローチャートである。
【図１２】警告表示の例を示す図である。
【図１３】通信障害によりＸ線の照射が停止されたときに線量の不足分を補う撮影を行う態様を示すフローチャートである。
【図１４】ＦＰＤの別の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１において、Ｘ線撮影システム２は、Ｘ線を放射するＸ線管を内蔵したＸ線源１０と、Ｘ線源１０の動作を制御する線源制御装置１１と、Ｘ線の照射開始を指示するための照射スイッチ１２と、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を出力する電子カセッテ１３と、電子カセッテ１３の動作制御やＸ線画像の画像処理を担うコンソール（検出制御装置に相当）１４と、被検体を立位姿勢で撮影するための立位撮影台１５と、臥位姿勢で撮影するための臥位撮影台１６とを有する。Ｘ線源１０、線源制御装置１１、および照射スイッチ１２はＸ線発生装置２ａ、電子カセッテ１３、およびコンソール１４はＸ線撮影装置２ｂをそれぞれ構成する。この他にもＸ線源１０を所望の方向および位置にセットするための線源移動装置（図示せず）等が設けられている。
【００２６】
Ｘ線源１０は、Ｘ線を放射するＸ線管と、Ｘ線管が放射するＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）とを有する。Ｘ線管は、熱電子を放出するフィラメントからなる陰極と、陰極から放出された熱電子が衝突してＸ線を放射する陽極（ターゲット）とを有している。照射野限定器は、例えば、Ｘ線を遮蔽する複数枚の鉛板を井桁状に配置し、Ｘ線を透過させる照射開口が中央に形成されたものであり、鉛板の位置を移動することで照射開口の大きさを変化させて、照射野を限定する。
【００２７】
図２に示すように、線源制御装置１１は、トランスによって入力電圧を昇圧して高圧の管電圧を発生し、高電圧ケーブルを通じてＸ線源１０に供給する高電圧発生器２０と、メモリ２３に格納された駆動制御プログラム２１ａに基づき、Ｘ線源１０が照射するＸ線のエネルギースペクトルを決める管電圧、単位時間当たりの照射量を決める管電流、およびＸ線の照射時間を制御する制御部２１と、コンソール１４との主要な情報、信号の送受信を媒介する通信Ｉ／Ｆ２２とを備える。
【００２８】
制御部２１には照射スイッチ１２とメモリ２３とタッチパネル２４が接続されている。照射スイッチ１２は、放射線技師等のオペレータによって操作される例えば二段階押しのスイッチであり、一段階押しでＸ線源１０のウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号を発生し、二段階押しでＸ線源１０に照射を開始させるための照射開始信号を発生する。これらの信号は信号ケーブルを通じて線源制御装置１１に入力される。制御部２１は、照射スイッチ１２から照射開始信号を受けたときに高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給を開始させる。
【００２９】
メモリ２３は、管電圧、管電流といった撮影条件を予め数種類格納している。撮影条件はタッチパネル２４を通じてオペレータにより手動で設定される。線源制御装置１１は、設定された撮影条件の管電圧や管電流照射時間積でＸ線を照射しようとする。ＡＥＣはこれに対して必要十分な線量に到達したことを検出すると、線源制御装置１１側で照射しようとしていた管電流照射時間積（照射時間）以下であってもＸ線の照射を停止するように機能する。目標線量に達してＡＥＣによる照射停止の判断がされる前にＸ線の照射が終了して線量不足に陥ることを防ぐために、Ｘ線源１０の撮影条件には管電流照射時間積（照射時間でも可）の最大値が設定される。なお、設定される管電流照射時間積は、撮影部位に応じた値とすることが好ましい。
【００３０】
照射信号Ｉ／Ｆ２５は、電子カセッテ１３の検出画素５８（図３参照）の出力を元にＸ線の照射停止タイミングを規定する場合に電子カセッテ１３と無線接続される。この場合、制御部２１は、照射スイッチ１２からウォームアップ開始信号を受けたときに、照射信号Ｉ／Ｆ２５を介して問い合わせ信号を電子カセッテ１３に無線送信させる。電子カセッテ１３は問い合わせ信号を受信すると自身が撮影可能な状態かどうかチェックを行い、撮影可能な状態である場合は照射許可信号を無線送信する。制御部２１は、照射許可信号を照射信号Ｉ／Ｆ２５で受け、さらに照射スイッチ１２から照射開始信号を受けたときに高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給を開始させる。また、制御部２１は、電子カセッテ１３から発せられる照射継続信号が照射信号Ｉ／Ｆ２５で所定時間（例えば照射継続信号の送信周期の数倍の時間）受信されなかったときに、高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給を停止させ、Ｘ線の照射を停止させる。
【００３１】
電子カセッテ１３は、ＦＰＤ３５（図３参照）とＦＰＤ３５を収容する可搬型の筐体（図示せず）とからなる。電子カセッテ１３の筐体はほぼ矩形状で偏平な形状を有し、平面サイズはフイルムカセッテやＩＰカセッテ（ＣＲカセッテとも呼ばれる）と同様の大きさ（国際規格ＩＳＯ４０９０：２００１に準拠した大きさ）である。このため、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台にも取り付け可能である。
【００３２】
電子カセッテ１３はＸ線撮影システム２が設置される撮影室一部屋に複数台、例えば立位撮影台１５、臥位撮影台１６用に二台配備される。電子カセッテ１３は、ＦＰＤ３５の撮像面３７（図３参照）がＸ線源１０と対向する姿勢で保持されるよう、立位撮影台１５、臥位撮影台１６のホルダ１５ａ、１６ａに着脱自在にセットされる。電子カセッテ１３は、立位撮影台１５や臥位撮影台１６にセットするのではなく、被検体が仰臥するベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして単体で使用することも可能である。
【００３３】
コンソール１４は、有線方式や無線方式により電子カセッテ１３と通信可能に接続されており、キーボード等の入力デバイス１４ａを介したオペレータからの入力操作に応じて電子カセッテ１３の動作を制御する。具体的には、電子カセッテ１３の電源のオンオフ、待機モードや撮影モードへのモード切替等の制御を行う。
【００３４】
電子カセッテ１３からのＸ線画像はコンソール１４のディスプレイ１４ｂに表示される他、そのデータがコンソール１４内のストレージデバイスやメモリ、あるいはコンソール１４とネットワーク接続された画像蓄積サーバといったデータストレージに記憶される。
【００３５】
コンソール１４は、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的といった情報が含まれる検査オーダの入力を受け付けて、検査オーダをディスプレイ１４ｂに表示する。検査オーダは、ＨＩＳ（病院情報システム）やＲＩＳ（放射線情報システム）といった患者情報や放射線検査に係る検査情報を管理する外部システムから入力されるか、オペレータにより手動入力される。検査オーダには、頭部、胸部、腹部等の撮影部位、正面、側面、斜位、ＰＡ（Ｘ線を被検体の背面から照射）、ＡＰ（Ｘ線を被検体の正面から照射）といった撮影方向が含まれる。オペレータは、検査オーダの内容をディスプレイ１４ｂで確認し、その内容に応じた撮影条件をディスプレイ１４ｂに映された操作画面を通じて入力する。
【００３６】
図３において、電子カセッテ１３には、コンソール１４と有線方式または無線方式で通信するための通信部３０、およびバッテリ３１が内蔵されている。通信部３０は、コンソール１４と制御部３２の画像データを含む各種情報、信号の送受信を媒介する。バッテリ３１は、電子カセッテ１３の各部を動作させるための電力を供給する。バッテリ３１は、薄型の電子カセッテ１３内に収まるよう比較的小型のものが使用される。また、バッテリ３１は、電子カセッテ１３から外部に取り出して専用のクレードルにセットして充電することも可能である。バッテリ３１を無線給電可能な構成としてもよい。
【００３７】
通信部３０は、バッテリ３１の残量不足等で電子カセッテ１３とコンソール１４との無線通信が不可能になった場合にコンソール１４と有線接続される。通信部３０にコンソール１４からのケーブルを接続した場合、コンソール１４との有線通信が可能になる。この際、コンソール１４から電子カセッテ１３に給電してもよい。
【００３８】
制御部３２は、内部メモリに格納された駆動制御プログラム３２ａを実行することにより、電子カセッテ１３の各部の駆動を統括的に制御する。駆動制御プログラム３２ａの制御内容には、後述する照射継続信号の送信も含まれる。
【００３９】
ＦＰＤ３５は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板を有し、この基板上にＸ線の到達線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素３６を配列してなる撮像面３７を備えている。複数の画素３６は、所定のピッチで二次元にｎ行（ｘ方向）×ｍ列（ｙ方向）のマトリクス状に配列されている。
【００４０】
ＦＰＤ３５は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（蛍光体）を有し、シンチレータによって変換された可視光を画素３６で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）やＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、ガドリウムオキシサルファイド）等からなり、画素３６が配列された撮像面３７の全面と対向するように配置されている。なお、シンチレータとＴＦＴアクティブマトリクス基板は、Ｘ線の入射する側からみてシンチレータ、基板の順に配置されるＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式でもよいし、逆に基板、シンチレータの順に配置されるＩＳＳ（Irradiation Side sampling）方式でもよい。また、シンチレータを用いず、Ｘ線を直接電荷に変換する変換層（アモルファスセレン等）を用いた直接変換型のＦＰＤを用いてもよい。
【００４１】
画素３６は、可視光の入射によって電荷（電子−正孔対）を発生する光電変換素子であるフォトダイオード３８、フォトダイオード３８が発生した電荷を蓄積するキャパシタ（図示せず）、および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３９を備える。
【００４２】
フォトダイオード３８は、電荷を発生する半導体層（例えばＰＩＮ型）とその上下に上部電極および下部電極を配した構造を有している。フォトダイオード３８は、下部電極にＴＦＴ３９が接続され、上部電極にはバイアス線が接続されている。バイアス線は撮像面３７内の画素３６の行数分（ｎ行分）設けられて一本の結線に結束されている。結線はバイアス電源に繋がれている。結線とバイアス線を通じて、バイアス電源からフォトダイオード３８の上部電極にバイアス電圧が印加される。バイアス電圧の印加により半導体層内に電界が生じ、光電変換により半導体層内で発生した電荷（電子−正孔対）は、一方がプラス、他方がマイナスの極性をもつ上部電極と下部電極に移動し、キャパシタに電荷が蓄積される。
【００４３】
ＴＦＴ３９は、ゲート電極が走査線４０に、ソース電極が信号線４１に、ドレイン電極がフォトダイオード３８にそれぞれ接続される。走査線４０と信号線４１は格子状に配線されており、走査線４０は撮像面３７内の画素３６の行数分（ｎ行分）、信号線４１は画素３６の列数分（ｍ列分）それぞれ設けられている。走査線４０はゲートドライバ４２に接続され、信号線４１は信号処理回路４５に接続される。
【００４４】
ゲートドライバ４２は、ＴＦＴ３９を駆動することにより、Ｘ線の到達線量に応じた信号電荷を画素３６に蓄積する蓄積動作と、画素３６から信号電荷を読み出す読み出し（本読み）動作と、リセット（空読み）動作とを行わせる。制御部３２は、ゲートドライバ４２によって実行される上記各動作の開始タイミングを制御する。
【００４５】
蓄積動作ではＴＦＴ３９がオフ状態にされ、その間に画素３６に信号電荷が蓄積される。読み出し動作では、ゲートドライバ４２から同じ行のＴＦＴ３９を一斉に駆動するゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、走査線４０を一行ずつ順に活性化し、走査線４０に接続されたＴＦＴ３９を一行分ずつオン状態とする。画素３６のキャパシタに蓄積された電荷は、ＴＦＴ３９がオン状態になると信号線４１に読み出されて、信号処理回路４５に入力される。
【００４６】
信号処理回路４５は、積分アンプ４６、ＣＤＳ回路（ＣＤＳ）４７、マルチプレクサ（ＭＵＸ）４８、およびＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４９等を備える。積分アンプ４６は、各信号線４１に対して個別に接続される。積分アンプ４６は、オペアンプ４６ａとオペアンプ４６ａの入出力端子間に接続されたキャパシタ４６ｂとからなり、信号線４１はオペアンプ４６ａの一方の入力端子に接続される。オペアンプ４６ａのもう一方の入力端子はグランド（ＧＮＤ）に接続される。キャパシタ４６ｂにはリセットスイッチ４６ｃが並列に接続されている。積分アンプ４６は、信号線４１から入力される電荷を積算し、アナログ電圧信号Ｖ１〜Ｖｍに変換して出力する。各列のオペアンプ４６ａの出力端子には、増幅器５０、ＣＤＳ４７を介してＭＵＸ４８が接続される。ＭＵＸ４８の出力側には、Ａ／Ｄ４９が接続される。
【００４７】
ＣＤＳ４７はサンプルホールド回路を有し、積分アンプ４６の出力電圧信号に対して相関二重サンプリングを施してノイズを除去するとともに、サンプルホールド回路で積分アンプ４６の出力電圧信号を所定期間保持（サンプルホールド）する。ＭＵＸ４８は、シフトレジスタ（図示せず）からの動作制御信号に基づき、パラレルに接続される各列のＣＤＳ４７から順に一つのＣＤＳ４７を電子スイッチで選択し、選択したＣＤＳ４７から出力される電圧信号Ｖ１〜ＶｍをシリアルにＡ／Ｄ４９に入力する。Ａ／Ｄ４９は、入力された電圧信号Ｖ１〜Ｖｍをデジタル電圧信号に変換して、電子カセッテ１３に内蔵されるメモリ５１またはＡＥＣ部５２に出力する。なお、ＭＵＸ４８とＡ／Ｄ４９の間に増幅器を接続してもよい。
【００４８】
ＭＵＸ４８によって積分アンプ４６からの一行分の電圧信号Ｖ１〜Ｖｍが読み出されると、制御部３２は、積分アンプ４６に対してリセットパルスＲＳＴを出力し、リセットスイッチ４６ｃをオンする。これにより、キャパシタ４６ｂに蓄積された一行分の信号電荷が放電されてリセットされる。積分アンプ４６をリセットした後、再度リセットスイッチ４６ｃをオフして所定時間経過後にＣＤＳ４７のサンプルホールド回路の一つをホールドし、積分アンプ４６のｋＴＣノイズ成分をサンプリングする。その後、ゲートドライバ４２から次の行のゲートパルスが出力され、次の行の画素３６の信号電荷の読み出しを開始させる。さらにゲートパルスが出力されて所定時間経過後に次の行の画素３６の信号電荷をＣＤＳ４７のもう一つのサンプルホールド回路でホールドする。これらの動作を順次繰り返して全行の画素３６の信号電荷を読み出す。
【００４９】
全行の読み出しが完了すると、一画面分のＸ線画像を表す画像データがメモリ５１に記録される。この画像データはメモリ５１から読み出され、通信部３０を通じてコンソール１４に出力される。こうして被検体のＸ線画像が検出される。
【００５０】
フォトダイオード３８の半導体層には、Ｘ線の入射の有無に関わらず暗電荷が発生する。この暗電荷はバイアス電圧が印加されているために画素３６のキャパシタに蓄積される。画素３６において発生する暗電荷は、画像データに対してはノイズ成分となるので、これを除去するために所定時間間隔でリセット動作が行われる。リセット動作は、画素３６において発生する暗電荷を、信号線４１を通じて掃き出す動作である。
【００５１】
リセット動作は、例えば、一行ずつ画素３６をリセットする順次リセット方式で行われる。順次リセット方式では、信号電荷の読み出し動作と同様、ゲートドライバ４２から走査線４０に対してゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、画素３６のＴＦＴ３９を一行ずつオン状態にする。ＴＦＴ３９がオン状態になっている間、画素３６から暗電荷が信号線４１を通じて積分アンプ４６のキャパシタ４６ｂに流れる。リセット動作では、読み出し動作と異なり、ＭＵＸ４８によるキャパシタ４６ｂに蓄積された電荷の読み出しは行われず、各ゲートパルスＧ１〜Ｇｎの発生と同期して、制御部３２からリセットパルスＲＳＴが出力されてリセットスイッチ４６ｃがオンされ、キャパシタ４６ｂに蓄積された電荷が放電されて積分アンプ４６がリセットされる。
【００５２】
順次リセット方式に代えて、配列画素の複数行を一グループとしてグループ内で順次リセットを行い、グループ数分の行の暗電荷を同時に掃き出す並列リセット方式や、全行にゲートパルスを入れて全画素の暗電荷を同時に掃き出す全画素リセット方式を用いてもよい。並列リセット方式や全画素リセット方式によりリセット動作を高速化することができる。
【００５３】
ＦＰＤ３５は、上述のようにゲートドライバ４２および走査線４０により駆動されるＴＦＴ３９が接続された通常の画素３６の他に、通常の画素３６とは別のゲートドライバ５５および走査線５６で駆動するＴＦＴ５７が接続された検出画素５８を同じ撮像面３７内に複数備えている。ＴＦＴ５７はゲートドライバ５５からのゲートパルスｇ１〜ｇｎによりオンする。検出画素５８は、フォトダイオード３８等の基本的な構成は画素３６と全く同じで駆動源が異なるだけであり、画素３６とは独立して蓄積電荷を信号線４１から読み出すことが可能である。リセット動作や読み出し動作では、通常の画素３６の動作を一通り終えた後、同じ要領でゲートドライバ５５からゲートパルスｇ１〜ｇｎを発して検出画素５８のリセット動作または読み出し動作を行う。あるいはゲートドライバ４２の動作と同期して同じ行の画素３６と検出画素５８のリセット動作または読み出し動作を同時に行う。検出画素５８は、撮像面３７へのＸ線の到達線量を検出するために利用される画素であり、ＡＥＣセンサとして機能する。検出画素５８は撮像面３７内の画素３６の数ｐｐｍ〜数％程度を占める。
【００５４】
図４に示すように、検出画素５８は、撮像面３７内で局所的に偏ることなく撮像面３７内に満遍なく散らばるよう、撮像面３７の中心に関して左右対称な点線で示す波形の軌跡５９に沿って設けられている。検出画素５８は、同じ信号線４１が接続された画素３６の列に一個ずつ設けられ、検出画素５８が設けられた列は、検出画素５８が設けられない列を例えば二〜三列挟んで設けられる。検出画素５８の位置はＦＰＤ３５の製造時に既知であり、ＦＰＤ３５は全検出画素５８の位置（座標）を不揮発性のメモリ（図示せず）に予め記憶している。なお、本実施形態とは逆に検出画素５８を局所に集中して配置してもよく、検出画素５８の配置は適宜変更可能である。例えば乳房を撮影対象とするマンモグラフィ装置では胸壁側に集中して検出画素５８を配置するとよい。
【００５５】
ゲートドライバ５５からゲートパルスを発生してＴＦＴ５７をオンすると、検出画素５８で発生した信号電荷は信号線４１に読み出される。画素３６とは別の駆動源であるため、同列にある画素３６がＴＦＴ３９をオフ状態とされ、信号電荷を蓄積する蓄積動作中であっても検出画素５８の信号電荷を読み出すことが可能である。このとき検出画素５８が接続された信号線４１上の積分アンプ４６のキャパシタ４６ｂには、検出画素５８で発生した電荷が流入する。画素３６の蓄積動作時、ＴＦＴ５７がオンされて積分アンプ４６に蓄積された検出画素５８からの電荷は、所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ４９に出力される。
【００５６】
制御部３２には、メモリ５１のＸ線画像データに対してオフセット補正、感度補正、および欠陥補正の各種画像処理を施す回路（図示せず）が設けられている。オフセット補正回路は、Ｘ線を照射せずにＦＰＤ３５から取得したオフセット補正画像をＸ線画像から画素単位で差し引くことで、信号処理回路４５の個体差や撮影環境に起因する固定パターンノイズを除去する。
【００５７】
感度補正回路はゲイン補正回路とも呼ばれ、各画素３６のフォトダイオード３８の感度のばらつきや信号処理回路４５の出力特性のばらつき等を補正する。感度補正は被検体がいない状態で所定の線量のＸ線を照射して得た画像から上記オフセット補正画像を差し引いた画像を元に生成した感度補正データに基づき行う。感度補正データは、被検体がいない状態で所定の線量のＸ線を照射したときに、オフセット補正後のＸ線画像に乗算することで各画素出力が一律同じになるよう、基準値からのずれを補正する係数を画素毎にもつ。例えば画素Ａの出力が基準の１であるのに対して画素Ｂの出力が０．８であった場合、画素Ｂの係数は１．２５（１／０．８＝１．２５）となる。
【００５８】
欠陥補正回路は、出荷時に添付される欠陥画素情報に基づき、欠陥画素の画素値を周囲の正常な画素の画素値で線形補間する。また、ＡＥＣの線量検出に用いられた採光野内の検出画素５８の画素値も同様に補間する。
【００５９】
オフセット補正画像、感度補正データは、例えば電子カセッテ１３の出荷時に取得されるか、定期メンテナンス時にメーカのサービスマンが、あるいは病院の始業時間帯にオペレータが取得し、制御部３２の内部メモリに記録されて補正時に読み出される。なお、上記の各種画像処理回路をコンソール１４に設け、各種画像処理をコンソール１４で行ってもよい。
【００６０】
ＡＥＣ部５２は、制御部３２により駆動制御される。ＡＥＣ部５２は、検出画素５８が接続された信号線４１からのデジタル電圧信号（以下、線量検出信号という）をＡ／Ｄ４９から取得し、取得した線量検出信号に基づいてＡＥＣを行う。
【００６１】
図５において、ＡＥＣ部５２は、積分回路７５、比較回路７６、および閾値発生回路７７を有する。積分回路７５は、採光野内の検出画素５８からの線量検出信号の平均値、最大値、最頻値、または合計値を積算する。比較回路７６は、リセット動作を繰り返す待機モードから蓄積動作を開始する撮影モードに切り替わったときに積分回路７５からの線量検出信号の積算値のモニタリングを開始する。そして、積算値と閾値発生回路７７から与えられる照射停止閾値とを適宜のタイミングで比較する。比較回路７６は、積算値のモニタリング開始と同時に照射継続信号の出力を開始し、積算値が閾値に達しない間、照射継続信号を所定の周期で出力し続ける。積算値が閾値に達したら、比較回路７６は照射継続信号の出力を止める。
【００６２】
通信部３０には、照射信号Ｉ／Ｆ７８が設けられている。照射信号Ｉ／Ｆ７８には線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２５が無線接続される。照射信号Ｉ／Ｆ７８は、問い合わせ信号の受信、問い合わせ信号に対する照射許可信号の送信、照射開始信号の受信、比較回路７６の出力、すなわち照射継続信号の送信を行う。
【００６３】
線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２５と電子カセッテ１３の照射信号Ｉ／Ｆ７８間の無線通信方式には、アドホック通信が用いられる。アドホック通信は無線通信機器同士で直接無線通信するものである。このため、無線アクセスポイントや院内ＬＡＮ、ハブ等のスイッチング装置を介して、Ｘ線撮影システム２以外の他の医療機器の通信や、電子カルテ、医用レポート、会計データ等の諸々のデータ通信も行うインフラストラクチャ通信と比較してデータ通信の遅延（ラグ）が生じにくく、データ通信の平均的な遅延時間が小さい。従ってアドホック通信はインフラストラクチャ通信よりも通信速度が高速であるといえる。
【００６４】
線源制御装置１１は撮影室内に設置されることが多い。このため、線源制御装置１１と電子カセッテ１３間の照射継続信号を含むＡＥＣ用の信号の通信をアドホック通信とすれば、線源制御装置１１と電子カセッテ１３との距離が近く電波も届き易いため安定した通信を行うことができ、データ通信の遅延が生じずに高速通信も実現することができる。
【００６５】
なお、照射信号Ｉ／Ｆ２５と照射信号Ｉ／Ｆ７８間の無線通信方式としては、例えばＩｒＤＡ等の赤外線通信に代表される光ビーコン、あるいは電波ビーコンを採用することが好ましい。光ビーコンや電波ビーコンは、遣り取りする信号のビット数が比較的少なく通信方式も単純で遅延が生じにくいため、目標線量に達したら直ちにＸ線の照射を停止させたいＡＥＣ用の信号の通信に好適である。
【００６６】
図６に示すように、コンソール１４では入力デバイス１４ａにより撮影部位毎に撮影条件を設定可能である。撮影条件には、管電圧、管電流、検出画素５８の採光野、および検出画素５８の線量検出信号の積算値と比較してＸ線の照射停止を判断するための照射停止閾値等が記憶されている。撮影条件の情報はストレージデバイスに格納されており、入力デバイス１４ａで指定された撮影部位に対応する撮影条件がストレージデバイスから読み出されて電子カセッテ１３に提供される。線源制御装置１１の撮影条件は、オペレータがこのコンソール１４の撮影条件を参照して同様の撮影条件を手動設定する。
【００６７】
採光野はＡＥＣに用いる検出画素５８の領域を示し、診断時に最も注目すべき関心領域にあたり、且つ線量検出信号を安定して得られる部分が撮影部位毎に設定されている。例えば撮影部位が胸部の場合は、図４に点線で囲んだａ、ｂで示すように左右の肺野の部分が採光野として設定されている。採光野はｘｙ座標で表されており、本例のように採光野が矩形の場合は例えば対角線で結ぶ二点のｘｙ座標が記憶されている。ｘｙ座標は、電子カセッテ１３の検出画素５８も含む画素３６の撮像面３７内における位置と対応しており、走査線４０に平行な方向をｘ軸、信号線４１に平行な方向をｙ軸とし、左上の画素３６の座標を原点（０、０）において表現する。
【００６８】
図７において、撮影前、ＦＰＤ３５は、画素３６、検出画素５８の別なくリセット動作を繰り返し実行する待機モードで動作している。照射開始信号を照射信号Ｉ／Ｆ７８で受信したとき、制御部３２は、ＦＰＤ３５にリセット動作を終えさせて蓄積動作を開始させ、待機モードから撮影モードに切り替える。ただし、撮影条件で設定された採光野内にある検出画素５８に限っては、ＴＦＴ５７をオンして線量検出信号を出力させる線量検出動作を開始させる。
【００６９】
ＡＥＣ部５２の比較回路７６で積分回路７５からの線量検出信号の積算値のモニタリングが開始され、それと同時に照射継続信号の出力が開始される。照射継続信号は照射信号Ｉ／Ｆ７８から照射信号Ｉ／Ｆ２５に無線送信され、照射信号Ｉ／Ｆ２５で照射継続信号を受信している間はＸ線源１０によるＸ線の照射が継続される。その後、線量検出信号の積算値が照射停止閾値に達し、比較回路７６からの照射継続信号の出力が停止される。これにより照射信号Ｉ／Ｆ７８から照射継続信号の無線送信が途絶え、従って照射信号Ｉ／Ｆ２５に照射継続信号が受信されなくなる。照射継続信号が受信されなくなってから所定時間経過後、Ｘ線源１０によるＸ線の照射が停止される。このとき、制御部３２は、画素３６、採光野外の検出画素５８、採光野内の検出画素５８に関わらずＦＰＤ３５の動作を蓄積動作から読み出し動作へ移行させる。これにて一回の撮影が終了する。ＦＰＤ３５は待機モードに戻る。なお、上記読み出し動作で得られた採光野内の検出画素５８の画素値は画像データとしては採用されず、欠陥補正回路で補間した画素値が採用される。
【００７０】
次に、図８のフローチャートを参照して、Ｘ線撮影システム２においてＸ線撮影を行う場合の手順を説明する。まず、被検体を立位撮影台１５の前の所定の位置に立たせるか臥位撮影台１６に仰臥させ、立位または臥位のいずれかの撮影台１５、１６にセットされた電子カセッテ１３の高さや水平位置を調節して、被検体の撮影部位と位置を合わせる。また、電子カセッテ１３の位置および撮影部位の大きさに応じて、Ｘ線源１０の高さや水平位置、照射野の大きさを調整する。次いで線源制御装置１１とコンソール１４に撮影条件を設定する。
【００７１】
ステップ１０（Ｓ１０）において、Ｘ線撮影前の待機モードでは、制御部３２はＦＰＤ３５にリセット動作を繰り返し行わせている。照射スイッチ１２が一段階押しされて照射信号Ｉ／Ｆ２５、７８間で問い合わせ信号と照射許可信号が遣り取りされた後、照射スイッチ１２が二段階押しされて線源制御装置１１から照射開始信号が出力され、これが照射信号Ｉ／Ｆ７８で受信されると（Ｓ１１でＹＥＳ）、画素３６および採光野外の検出画素５８がリセット動作から蓄積動作に移行され、撮影モードに切り替えられる。一方撮影条件で設定された採光野内の検出画素５８はＴＦＴ５７がオンされて線量検出動作に移行される（Ｓ１２）。
【００７２】
照射スイッチ１２の二段階押しによりＸ線源１０によるＸ線の照射が開始される。これに伴い発生した電荷は、画素３６および採光野外の検出画素５８の場合はフォトダイオード３８に蓄積され、採光野内の検出画素５８の場合は信号線４１を通じて積分アンプ４６に流れ込み、線量検出信号として積分アンプ４６から所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ４９、ＡＥＣ部５２に出力される。
【００７３】
採光野内の検出画素５８からの線量検出信号はＡＥＣ部５２の積分回路７５に出力され、積分回路７５で積算される（Ｓ１３）。閾値発生回路７７は、コンソール１４から与えられた照射停止閾値を発生し、これを比較回路７６に出力する。比較回路７６は、積分回路７５からの線量検出信号の積算値と閾値発生回路７７からの照射停止閾値とを比較し、同時に照射継続信号を所定の周期で出力する（Ｓ１４）。照射継続信号は照射信号Ｉ／Ｆ７８を介して線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２５に向けて無線送信される。
【００７４】
線量検出信号の積算値が閾値に到達すると（Ｓ１５でＹＥＳ）、比較回路７６からの照射継続信号の出力が停止される。また、ＦＰＤ３５の動作が蓄積動作から読み出し動作に移行される（Ｓ１６）。
【００７５】
照射信号Ｉ／Ｆ２５で照射継続信号の無線受信が所定時間途絶えた場合、線源制御装置１１では、制御部２１により高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給が停止され、これによりＸ線の照射が停止される。
【００７６】
制御部３２の各種画像処理回路により、読み出し動作でメモリ５１に出力されたＸ線画像データに対して各種画像処理が行われ、こうして一枚分のＸ線画像が生成される（Ｓ１７）。Ｘ線画像は通信部３０を介してコンソール１４に有線または無線送信され、ディスプレイ１４ｂに表示されて診断に供される。
【００７７】
以上説明したように、本発明によれば、線量検出信号の積算値が照射停止閾値に到達してＡＥＣ部５２でＸ線の照射を停止する判断がなされるまで電子カセッテ１３から線源制御装置１１に照射継続信号を送信し続け、積算値が閾値に到達したら照射継続信号の送信を停止し、線源制御装置１１側は照射継続信号の受信が途絶えたらＸ線の照射を停止するので、仮に照射信号Ｉ／Ｆ２５、７８間でＸ線の照射中に通信障害が起こり、信号の遣り取りが不可能になったとしても、安全にＸ線の照射を停止させることができる。
【００７８】
従来は積算値が閾値に到達したら電子カセッテ１３から線源制御装置１１に照射停止信号を送信し、線源制御装置１１で照射停止信号を受信したらＸ線の照射を停止させていた。このため、電子カセッテ１３と線源制御装置１１間で照射停止信号を送受信できない状況に陥った場合はＸ線の照射を停止すべき時間が過ぎてもＸ線の照射が引き続き行われ、患者が余計な被曝をしてしまうおそれがあった。対して本発明ではとにかく照射継続信号の受信が途絶えたらＸ線の照射が停止されるため、線量不足となることはあっても、少なくとも患者が余計な被曝に晒されるおそれはない。
【００７９】
また、無線通信は有線通信と比べて通信障害が起こりやすいため、上記実施形態のように照射継続信号を含むＡＥＣ用の信号を無線通信するものに本発明を適用すれば、より優れた効果を発揮することができる。もちろん、有線通信もケーブルの断線やコネクタの接触不良等で通信障害が起こるため、照射継続信号を含むＡＥＣ用の信号を有線通信するものに本発明を適用してもよい。
【００８０】
上記実施形態では、線源制御装置と電子カセッテ間で照射継続信号等を遣り取りする態様を記載しているが、コンソールを経由して照射継続信号等を遣り取りしてもよい。例えば図９に示すように、照射継続信号を含むＡＥＣ用の信号を無線または有線通信する照射信号Ｉ／Ｆ８０、８１、８２、８３をそれぞれ設けた電子カセッテ８４、コンソール８５、および線源制御装置８６を用いる。
【００８１】
電子カセッテ８４の照射信号Ｉ／Ｆ８０は、上記実施形態の照射信号Ｉ／Ｆ７８と同じく信号を無線通信するが、信号を遣り取りする相手が線源制御装置８６ではなくコンソール８５の第一照射信号Ｉ／Ｆ８１である点が上記実施形態と異なる。線源制御装置８６の照射信号Ｉ／Ｆ８３は、コンソール８５の第二照射信号Ｉ／Ｆ８２と有線接続され、信号を有線通信する。第一照射信号Ｉ／Ｆ８１は、電子カセッテ８４の照射信号Ｉ／Ｆ８０から無線受信した信号を復調して第二照射信号Ｉ／Ｆ８２に受け渡すとともに、第二照射信号Ｉ／Ｆ８２で有線受信した、線源制御装置８６の照射信号Ｉ／Ｆ８３からの信号を変調して電子カセッテ８４の照射信号Ｉ／Ｆ８０に向けて無線送信する。
【００８２】
この場合、電子カセッテ８４とコンソール８５間で上記実施形態と同様に照射継続信号を遣り取りし、コンソール８５で照射継続信号の受信が途絶えたら、第二照射信号Ｉ／Ｆ８２から線源制御装置８６の照射信号Ｉ／Ｆ８３にＸ線の照射を停止させるための照射停止信号を送信する。線源制御装置８６では照射停止信号を受けてＸ線の照射を停止させる。なお、コンソール８５とは別に、コンソール機能をもたないＡＥＣ処理専用のＡＥＣ制御装置を設け、電子カセッテ８４とＡＥＣ制御装置間で照射継続信号を遣り取りし、ＡＥＣ制御装置と線源制御装置８６間で照射停止信号を遣り取りしてもよい。
【００８３】
なお、コンソール８５と線源制御装置８６間は有線接続で通信障害が起こる可能性は極めて低いとはいえ、万が一通信障害が起これば照射停止信号が送受信できなくなる。また、コンソール８５はパーソナルコンピュータ等からなるため、ＯＳがフリーズしたりして通信機能が働かなくなることも考えられる。そこで、コンソール８５と線源制御装置８６間で照射停止信号を遣り取りするのではなく、電子カセッテ８４間と同様に照射継続信号を遣り取りすることがより好ましい。この場合、第一照射信号Ｉ／Ｆ８１で照射継続信号を受信している間、第二照射信号Ｉ／Ｆ８２から同様に照射継続信号を送信し、第一照射信号Ｉ／Ｆ８１で照射継続信号の受信が途絶えたら、第二照射信号Ｉ／Ｆ８２からの照射継続信号の送信も停止する。こうすれば、電子カセッテ８４とコンソール８５間、コンソール８５と線源制御装置８６間のいずれで通信障害が起こっても、安全にＸ線の照射を停止させることができる。
【００８４】
上記実施形態では撮影室が一部屋である場合を例示しているが、比較的大規模な病院では患者数や診察の待ち時間を考えて複数の撮影室が設けられ、しかも各撮影室が壁一つ隔てて隣り合っていることが多い。このため、上記実施形態のように照射継続信号を含むＡＥＣ用の信号を無線通信する場合、隣室のシステム同士で混信が起きるおそれがある。
【００８５】
そこで図１０に示すように、使用する電子カセッテ１３のＩＤを線源制御装置１１のメモリ２３に予め記憶させておき、電子カセッテ１３から送信する照射継続信号等にＩＤを埋め込む。また、線源制御装置１１の制御部２１に照合部９０を設けて、照合部９０でメモリ２３に記憶されたＩＤと照射信号Ｉ／Ｆ２５で受信した信号に埋め込まれたＩＤとを照合する。そして照合がとれた信号の受信を許可し、とれない信号の受信は拒否する。使用する電子カセッテ１３のＩＤは、撮影開始前にコンソール１４の入力デバイス１４ａで入力し、通信Ｉ／Ｆ２２経由で取得する。信号の混信を確実に防ぐことができる。なお、図１０では照射スイッチ１２やタッチパネル２４等の図示を省略している。
【００８６】
照射継続信号を遣り取りするＩ／Ｆ間でＸ線の照射中に通信障害が起こった場合は、Ｘ線の累積線量が目標線量に達する前でもＸ線の照射が停止されるため、線量不足となる。従ってこの場合は再撮影が必要となるが、オペレータにはＡＥＣで正常にＸ線の照射が停止されたのか、通信障害によって止むを得ずＸ線の照射が停止されたのかその場では区別がつかないため、Ｘ線画像を読影してはじめて再撮影の必要性に気付いたり、場合によっては線量不足と認識されず見過ごされるおそれもある。また、通信障害によってＸ線の照射が停止された場合はＦＰＤ３５に読み出し動作を実行させる契機が失われる。
【００８７】
そこで、通信障害によってＸ線の照射が停止されたときにその旨をオペレータに向けて警告表示することが好ましい。具体的には、図１１のＳ２０に示すように、ＡＥＣ部５２の比較回路７６で、線量検出信号の積算値と照射停止閾値の比較と同時に、前回サンプリングした積算値と今回サンプリングした積算値との比較を行う。前回の積算値は比較回路７６の内部メモリ等に順次更新して記憶する。Ｘ線の照射が続けられている間は前回よりも今回のほうが大きくなる。Ｘ線の照射が停止されると積算値は増えず、前回と今回の積算値は等しくなる。積算値が閾値に到達する前に前回と今回の積算値が等しくなった場合（Ｓ２０でＹＥＳ）は、通信障害によってＸ線の照射が停止されたと判断する。
【００８８】
比較回路７６で通信障害によってＸ線の照射が停止されたと判断した場合、電子カセッテ１３の制御部３２は、ＦＰＤ３５に読み出し動作を実行させるとともに、通信部３０を介してコンソール１４に通信障害によってＸ線の照射が停止された旨の信号を送信する（Ｓ２１）。コンソール１４はその旨の信号を受けて、例えば図１２に示す警告表示ウィンドウ９５をディスプレイ１４ｂに表示させ、線量不足で撮影が終了したこと、同一の撮影条件にて撮影をもう一度やり直す再撮影が必要であることをオペレータに報知する。併せてスピーカからビープ音を鳴らしたり、パトランプを用意して点灯させたりしてもよい。また、電子カセッテ１３自体に警告表示手段を設けてもよい。なお、図１１では、図８と同じステップには同じ符号を付し、Ｓ１３より前の部分を省略している。
【００８９】
あるいは、通信障害によってＸ線の照射が停止されたときに、続けて自動的に線量の不足分を補う撮影を行ってもよい。この場合も図１３に示すように、警告表示する場合と同じく比較回路７６で通信障害によってＸ線の照射が停止されたと判断したうえで（Ｓ２０でＹＥＳ）、さらにそのときの線量検出信号の積算値の情報をコンソール１４に送信する（Ｓ２５）。この場合はＦＰＤ３５に蓄積動作と線量検出動作を続行させる。なお、図１３も図１１と同様に、図８と同じステップには同じ符号を付し、Ｓ１３より前の部分を省略している。
【００９０】
コンソール１４は、電子カセッテ１３から送られた線量検出信号の積算値と撮影条件で設定された照射停止閾値の差分を求め、線量の不足分を計算する。そして、撮影部位（管電圧）毎に管電流照射時間積または照射時間と線量との関係を予め記憶しておき、これに基づいて計算した線量の不足分を補う撮影条件（管電流照射時間積または照射時間）を求める。求めた撮影条件を線源制御装置１１の通信Ｉ／Ｆ２２に向けて送信する。線源制御装置１１の制御部２１は、高電圧発生器２０の駆動を制御し、通信Ｉ／Ｆ２２を介して受信した撮影条件にてＸ線を追加照射させる。
【００９１】
電子カセッテ１３では比較回路７６で積分回路７５からの線量検出信号の積算値のモニタリングが続行されている（Ｓ２６）。線量の不足分を補う撮影条件によるＸ線の照射が停止されると、再び前回と今回の積算値が等しくなる（Ｓ２７でＹＥＳ）。前回と今回の積算値が等しくなったら、ＦＰＤ３５に読み出し動作を実行させる（Ｓ２８）。通信障害によってＸ線の照射が停止され線量が不足した場合に線量の不足分を補う撮影を直ちに実行するので、再撮影の手間を省くことができる。なお、Ｘ線の照射が停止したことをＡＥＣ部で判定しているが、ＡＥＣ部とは別に照射停止判定部を設けてもよい。
【００９２】
上記実施形態では、ＡＥＣ用の信号を専用の照射信号Ｉ／Ｆ７８で遣り取りする電子カセッテ１３を例示した。この場合、ＡＥＣ用の信号を遣り取りしているときには、撮影条件や画像データ等、その他の信号やデータの遣り取りはされないので、照射信号Ｉ／Ｆ７８以外の通信部３０の機能を一時停止させ、省電力化を図ってもよい。逆にＡＥＣ用の信号を遣り取りしないときには照射信号Ｉ／Ｆ７８の機能を停止させてもよい。
【００９３】
また、ＡＥＣ用の信号とその他の信号やデータの通信機能を一つのＩ／Ｆで賄ってもよい。各通信機能をもったＩ／Ｆを別々に設けるよりもコストが安く済む。なお、この場合、通信Ｉ／Ｆを通信速度の切り替え可能なものとし、ＡＥＣ用の信号を送信する場合は患者の被曝量低減に関わるため高速通信、その他の信号やデータを送信する場合は、ＡＥＣ用の信号を送信する場合よりも緊急性が低いため低速通信に切り替えることが好ましい。こうして通信速度にめりはりをつけることで通信に掛かる電力を効率的に利用することができる。
【００９４】
上記実施形態では、画素３６と検出画素５８のサイズ等の構成を同じにしているが、図１４に示すＦＰＤ１００のように、画素３６のフォトダイオード３８の一部を検出画素１０１としてもよい。上記実施形態同様、画素３６のＴＦＴ３９、走査線４０、およびゲートドライバ４２とは別に、検出画素１０１にはＴＦＴ１０２、走査線１０３、およびゲートドライバ１０４が接続されて画素３６とは独立して蓄積電荷を信号線４１から読み出すことができる。駆動方法も上記実施形態と同様である。ただし読み出し動作時は、採光野外の検出画素１０１がある行は走査線４０、１０３に同時にゲートパルスを入れ、画素３６も検出画素１０１も同じタイミングで読み出す。こうすると画素３６と検出画素１０１の蓄積電荷がミックスされた画像信号が得られる。この画像信号は検出画素１０１がない画素３６とほぼ同じ値である。一方採光野内の検出画素１０１がある行は、画素３６のみから画像信号を読み出し、この画像信号を画素３６と検出画素１０１の面積比や出力比に基づいて補間する。
【００９５】
ＴＦＴを介さずにフォトダイオードを直接信号線に接続した画素を設け、これを検出画素として用いてもよい。この場合はゲートドライバの動作に関わらず、検出画素に蓄積された電荷が信号線を介して信号処理回路に流れ続ける。
【００９６】
また、各画素にバイアス電圧を供給するバイアス線に画素で発生する電荷に基づく電流が流れることを利用して、ある特定の画素に繋がるバイアス線の電流をモニタリングして線量を検出してもよく、全てのＴＦＴをオフ状態にしたときに画素から漏れるリーク電荷に基づき線量を検出してもよい。さらに画素とは別に構成が異なり出力が独立したＡＥＣ用の検出画素を撮像面と同一平面に設けてもよい。さらにまた、電子カセッテとは別体で従来周知のイオンチャンバ（電離箱）といった線量検出センサを用いた場合も本発明は有効である。
【００９７】
上記実施形態では、線量検出信号の積算値が照射停止閾値に達したら照射継続信号の出力を止めているが、比較回路７６で線量検出信号の積算値に基づきＸ線の累積線量が目標値に達すると予想される時間を算出し、算出した予想時間に達したときに照射継続信号の出力を止めてもよい。
【００９８】
上記実施形態では、コンソール１４と電子カセッテ１３が別体である例で説明したが、コンソール１４は独立した装置である必要はなく、電子カセッテ１３にコンソール１４の機能を搭載してもよい。同様に線源制御装置１１とコンソール１４を一体化した装置としてもよい。また、可搬型のＸ線画像検出装置である電子カセッテに限らず、撮影台に据え付けるタイプのＸ線画像検出装置に適用してもよい。
【００９９】
さらに本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する撮影システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
２  Ｘ線撮影システム
１０  Ｘ線源
１１、８６  線源制御装置
１３、８４  電子カセッテ
１４、８５  コンソール
２１  制御部
２１ａ  駆動制御プログラム
２３  メモリ
３０  通信部
３２  制御部
３２ａ  駆動制御プログラム
３５、１００  ＦＰＤ
３６  画素
３９、５７、１０２  ＴＦＴ
５２  ＡＥＣ部
５８、１０１  検出画素
７５  積分回路
７６  比較回路
７８、８０  照射信号Ｉ／Ｆ
９０  照合部
９５  警告表示ウィンドウ
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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