(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と通信可能に接続され、前記被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を撮影する放射線撮影装置において、
放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記放射線画像を検出する画像検出部と、
前記撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出部と、
前記線量検出部が検出する前記到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、前記放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測部と、
前記放射線発生装置に対して前記停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、前記停止タイミングが到来する前に、前記放射線発生装置に向けて発信する通信部とを備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記通信部は、前記放射線発生装置との間の通信のタイムラグを考慮した所定時間前までに、前記停止タイミング通知を発信することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記通信のタイムラグは、前記放射線発生装置との間の通信経路に応じた平均的なタイムラグであることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記停止タイミング通知には、前記到達線量の累積値である累積線量が前記線量目標値に到達すると予測される停止予定時刻が含まれることを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記停止タイミング通知には、基準時点から前記累積線量が前記線量目標値に到達すると予測される時点までの残り時間が含まれることを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記停止タイミング通知には、前記残り時間に加えて、前記通信部が前記停止タイミング通知を発信する発信時刻、又は前記通信のタイムラグを考慮した前記放射線発生装置における到達時刻が含まれることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記通信部は、前記停止タイミングが到来するまでの間に、前記停止タイミング通知を複数回発信することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記線量検出部は、前記到達線量の累積値である累積線量が前記線量目標値に到達するまで線量検出を継続することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記通信部は、前記累積線量が前記線量目標値に到達するまでの間に、前記停止タイミング通知を複数回発信することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記停止タイミング予測部は、前記停止タイミング通知を発信する度に再予測を行うことを特徴とする請求項８又は９のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
現在時刻を計時する時計回路と、
前記時計回路と、前記放射線発生装置の時計回路とを同期させる同期部とを備えていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記通信部は、前記放射線発生装置の種類と前記放射線発生装置を駆動するための撮影条件とに基づいて、前記通信のタイムラグを考慮した前記所定時間を補正することを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記通信部と前記放射線発生装置は、それらの間の通信経路内に中継装置を介在させずに直接的に接続されることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
前記通信部と前記放射線発生装置の間の通信経路は全部又は一部が無線方式であることを特徴とする請求項２〜１３のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
前記通信部は、無線通信部であることを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影装置。
【請求項１６】
前記無線通信部は、複数の無線チャンネルで前記停止タイミング通知を発信可能であることを特徴とする請求項１５に記載の放射線撮影装置。
【請求項１７】
前記停止タイミング予測部は、前記通信部が前記放射線発生装置に対して信号を発信してからその信号の応答を受けるまでの時間に基づいて、前記通信のタイムラグを考慮した前記所定時間を補正することを特徴とする請求項２〜１６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１８】
前記停止タイミング通知には、前記通信部を含み、前記通信部と前記放射線発生装置との間の通信経路内に存在する通信装置が付与する異常フラグが含まれることを特徴とする請求項２〜１７のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１９】
前記線量検出部が検出する前記到達線量に基づいて、前記画像検出部から前記放射線画像を読み出す際のゲインを設定するゲイン設定部を有していることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項２０】
前記線量検出部は、前記画像検出部の前記撮像領域内に設けられていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項２１】
被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と、前記放射線発生装置と通信可能に接続され、前記被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を撮影する放射線撮影装置とを備えた放射線撮影システムにおいて、
前記放射線撮影装置は、
放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記放射線画像を検出する画像検出部と、
前記撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出部と、
前記線量検出部が検出する前記到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、前記放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測部と、
前記放射線発生装置に対して前記停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、前記停止タイミングが到来する前に、前記放射線発生装置に向けて発信する通信部とを有しており、
前記放射線発生装置は、
前記放射線を照射する放射線源と、前記放射線源を制御する線源制御部とを有しており、
前記線源制御部は、前記停止タイミング通知を受信する通信部と、前記停止タイミング通知に基づいて前記放射線源による照射を停止させる制御部とを有していることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項２２】
前記停止タイミング通知には、前記到達線量の累積値である累積線量が前記線量目標値に到達すると予測される停止予定時刻が含まれており、前記制御部は、前記停止予定時刻の到来に基づいて前記放射線源による照射を停止させることを特徴とする請求項２１に記載の放射線撮影システム。
【請求項２３】
前記停止タイミング通知には、基準時点から前記累積線量が前記線量目標値に到達すると予測される時点までの残り時間が含まれており、前記制御部は、前記残り時間の到来に基づいて前記放射線源による照射を停止させることを特徴とする請求項２１に記載の放射線撮影システム。
【請求項２４】
前記通信部は、前記停止タイミングが到来するまでの間に、前記停止タイミング通知を複数回発信することを特徴とする請求項２２または２３に記載の放射線撮影システム。
【請求項２５】
前記制御部は、複数回受信した前記停止タイミング通知のうち、最新の停止タイミング通知に基づいて、前記放射線源による照射を停止させることを特徴とする請求項２４に記載の放射線撮影システム。
【請求項２６】
被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と通信可能に接続され、放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を検出する画像検出部を備えた放射線撮影装置の制御方法において、
前記撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出ステップと、
前記線量検出部が検出する前記到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、前記放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測ステップと、
前記放射線発生装置に対して前記停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、前記停止タイミングが到来する前に、前記放射線発生装置に向けて発信する通信ステップと、を備えていることを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
【請求項２７】
被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と通信可能に接続され、放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を検出する画像検出部を備えた放射線撮影装置の制御プログラムにおいて、
前記撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出部と、
前記線量検出部が検出する前記到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、前記放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測部と、
前記放射線発生装置に対して前記停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、前記停止タイミングが到来する前に、前記放射線発生装置に向けて発信する通信部として、コンピュータを機能させることを特徴とする放射線撮影装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を透過した放射線から放射線画像を撮影する放射線撮影装置放射線撮影装置を用いた放射線撮影システム、放射線撮影装置の制御方法及び制御プログラムに関するものである。
【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線源を有するＸ線発生装置と、Ｘ線源が発生し被写体を透過したＸ線の照射を受けて、被写体の画像情報を表すＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置とを備えている。
【０００３】
Ｘ線撮影装置は、Ｘ線画像検出装置とコンソールとを備えている。Ｘ線画像検出装置としては、従来のＸ線フイルムやイメージングプレート（ＩＰ）の代わりに、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；flat panel detector）を利用したものが実用化されている。ＦＰＤは、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する画素がマトリクス状に配列されたものであり、画素毎に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、被写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。コンソールは、Ｘ線画像検出装置に対して各種設定を行ったり、Ｘ線画像検出装置が出力する画像データに対して画像処理を施す。
【０００４】
特許文献１に記載されているように、Ｘ線撮影システムにおいては、被写体への被曝量を抑えつつ適正な画質のＸ線画像を得るために、Ｘ線画像の露出を制御する自動露出制御（ＡＥＣ：Auto Exposure Control)を行うものがある。ＡＥＣは、Ｘ線源から照射されて、被写体を透過してＸ線画像検出装置に到達する線量の累積値（累積線量）が目標となる線量（線量目標値）になるように、Ｘ線源が発するＸ線の照射量を制御するものである。
【０００５】
Ｘ線の累積線量は、Ｘ線の照射時間（ｓ：秒）とＸ線源が照射する単位時間当たりの線量を規定する管電流（ｍＡ）との積である管電流時間積（ｍＡｓ値）によって決まる。照射時間や管電流といった撮影条件は、被写体の撮影部位（胸部や頭部など）、性別、年齢などによっておおよその推奨値はあるものの、被写体の体格などの個人差によってＸ線の透過率が変わるので、Ｘ線源からの照射量が同じでも、被写体によってＸ線画像検出装置に到達する線量も変化する。そのため、被写体の体格などの個人差によらずに、線量目標値が得られるようにＡＥＣが行われる。また、ＡＥＣを行うことにより、被写体に対するＸ線の過剰な被曝も防止することができる。
【０００６】
特許文献１に記載のＸ線撮影システムには、Ｘ線画像検出装置に到達するＸ線の線量を検出する線量検出センサが設けられており、線量検出センサで検出される線量に基づいてＡＥＣを行っている。特許文献１には、ＡＥＣの方式について２つの方式が記載されている。
【０００７】
第１の方式は、１回の撮影におけるＸ線の照射をプレ照射と本照射の２回に分けて行い、プレ照射時にＸ線画像検出装置に到達する単位時間当たりの線量を線量検出センサで測定し、測定値に基づいて本照射において照射すべき線量を決定し、本照射においては、決定した線量を照射する方式である。本照射においては、予め線量が決まっているため、Ｘ線発生装置は予め設定された管電流及び照射時間で照射を開始し、照射時間をタイマで計測して、設定された照射時間に達した時点で照射を停止する。
【０００８】
第２の方式は、Ｘ線の照射中に線量検出センサでリアルタイムに累積線量を測定し、累積線量が線量目標値に達したか否かを判定し、累積線量が線量目標値に達した時点でＸ線源の照射を停止させる方式である。第２の方式では、Ｘ線撮影装置は、Ｘ線画像検出装置に到達する累積線量が線量目標値に達した時点で、Ｘ線の照射を停止させるための停止信号を送信する。Ｘ線発生装置は、停止信号を受信するとＸ線の照射を停止する。
【０００９】
第１の方式によれば、プレ照射を行うことによって被写体の体格に応じた単位時間当たりの線量を測定し、測定値に基づいて本照射の線量を決定するので、本照射において被写体の体格に応じた適切な線量を照射することができる。第２の方式によれば、本照射中にリアルタイムに累積線量を測定し、累積線量が線量目標値に達した時点でＸ線の照射を停止するので、被写体の体格に応じた適切な線量を照射することができる。また、第２の方式の場合は、Ｘ線の照射中にリアルタイムに累積線量を測定するので、プレ照射を不要とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００８−０８６３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
第１の方式は、プレ照射を行う必要があるため、その分、被写体に無用な被曝を与えることになるという問題がある。一方、第２の方式は、プレ照射を行わなくてもよいため、プレ照射によって被写体に無用な被曝を与える心配は無い。
【００１２】
しかしながら、第２の方式は、Ｘ線の照射中にＡＥＣを行うため、ＡＥＣの処理に遅延が生じた場合に、累積線量が線量目標値を超過して超過線量が発生し、超過線量によって、Ｘ線画像の画質が低下したり、被写体が無用な被曝に晒されてしまうという問題がある。
【００１３】
すなわち、第２の方式において、Ｘ線撮影装置は、Ｘ線照射中に累積線量を測定し、累積線量が線量目標値に達したか否かを判定し、累積線量が線量目標値に達した時点でＸ線発生装置へ停止信号を送信するというＡＥＣに関する一連の処理を実行する。こうしたＡＥＣの処理に遅延が生じると、その分、Ｘ線発生装置においてＸ線の照射を停止するタイミングが遅れることになる。累積線量が線量目標値に達した後、Ｘ線の照射が停止されるまでの間は、Ｘ線の照射は継続されるため、その間に照射された線量はすべて線量目標値を上回る超過線量となってしまう。停止するタイミングが遅れるほど超過線量も多くなり、Ｘ線画像の画質低下や被写体の被曝量に対する影響も大きい。
【００１４】
ＡＥＣの一連の処理の中で、最も懸念されるのが、停止信号の送信処理におけるタイムラグである。通信のタイムラグの原因には、通信速度の低下や通信経路の瞬断などの通信障害がある。特に、Ｘ線撮影装置からＸ線発生装置への終了信号の通信経路の全部又は一部が無線方式になっている場合には、電波状態によって通信速度が低下したり、通信経路が瞬断するといった事態がしばしば起こる。また、有線方式は無線方式と比べれば通信障害の発生頻度や程度は低く比較的通信品質は安定している。しかし、有線方式であっても、通信経路の途中にスイッチングハブやルータといった中継装置が介在している場合には、中継装置に掛かる処理の負荷が大きいと通信速度が低下したり、中継装置がフリーズした場合には通信経路の瞬断が生じる懸念もある。
【００１５】
Ｘ線撮影の照射時間は、例えば胸部撮影では６０ｍｓ程度と非常に短いため、ＡＥＣに与えられる処理時間も非常に短く、ＡＥＣにはミリ秒単位の精度が求められる。そのため、通信のタイムラグに起因するＡＥＣの処理の遅延の影響は無視し難く、対策が求められていた。特許文献１には、ＡＥＣの処理の遅れによってＸ線の照射を停止するタイミングが遅れるという問題やその解決策について何ら開示されていない。
【００１６】
本発明は、放射線の照射中に線量を測定して、放射線の照射を停止させるＡＥＣを行う場合において、放射線の照射を停止するタイミングの遅れにより発生する超過線量を低減することができる放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影装置の制御方法及び制御プログラ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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の放射線撮影装置は、被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と通信可能に接続され、被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を撮影する放射線撮影装置において、放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、放射線画像を検出する画像検出部と、撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出部と、線量検出部が検出する到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測部と、放射線発生装置に対して停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、停止タイミングが到来する前に、放射線発生装置に向けて発信する通信部とを備えている。
【００１８】
通信部は、放射線発生装置との間の通信のタイムラグを考慮した所定時間前までに、停止タイミング通知を発信することが好ましい。
【００１９】
通信のタイムラグは、放射線発生装置との間の通信経路に応じた平均的なタイムラグであることが好ましい。
【００２０】
停止タイミング通知には、到達線量の累積値である累積線量が線量目標値に到達すると予測される停止予定時刻が含まれることが好ましい。
【００２１】
停止タイミング通知には、基準時点から累積線量が線量目標値に到達すると予測される時点までの残り時間が含まれることが好ましい。
【００２２】
停止タイミング通知には、残り時間に加えて、通信部が停止タイミング通知を発信する発信時刻、又は通信のタイムラグを考慮した放射線発生装置における到達時刻が含まれることが好ましい。
【００２３】
通信部は、停止タイミングが到来するまでの間に、停止タイミング通知を複数回発信することが好ましい。
【００２４】
線量検出部は、到達線量の累積値である累積線量が線量目標値に到達するまで線量検出を継続することが好ましい。
【００２５】
通信部は、累積線量が線量目標値に到達するまでの間に、停止タイミング通知を複数回発信することが好ましい。
【００２６】
停止タイミング予測部は、停止タイミング通知が発信される度に再予測を行うことが好ましい。
【００２７】
現在時刻を計時する時計回路と、時計回路と、放射線発生装置の時計回路とを同期させる同期部とを備えていることが好ましい。
【００２８】
通信部は、放射線発生装置の種類と放射線発生装置を駆動するための撮影条件とに基づいて、通信のタイムラグを考慮した所定時間を補正することが好ましい。
【００２９】
通信部と放射線発生装置は、それらの間の通信経路内に中継装置を介在させずに直接的に接続されることが好ましい。
【００３０】
通信部と放射線発生装置の間の通信経路は、全部又は一部が無線方式であってもよい。
【００３１】
通信部は、無線通信部であってもよい。この場合、無線通信部は、複数の無線チャンネルで停止タイミング通知を発信可能であることが好ましい。
【００３２】
停止タイミング予測部は、通信部が放射線発生装置に対して信号を発信してからその信号の応答を受けるまでの時間に基づいて、通信のタイムラグを考慮した所定時間を補正することが好ましい。
【００３３】
停止タイミング通知には、通信部を含み、通信部と前記放射線発生装置との間の通信経路内に存在する通信装置が付与する異常フラグが含まれることが好ましい。
【００３４】
線量検出部が検出する到達線量に基づいて、画像検出部から放射線画像を読み出す際のゲインを設定するゲイン設定部を有していることが好ましい。
【００３５】
線量検出部は、画像検出部の撮像領域内に設けられていることが好ましい。
【００３６】
上記課題を解決するために、本発明の放射線撮影システムは、被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と、放射線発生装置と通信可能に接続され、被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を撮影する放射線撮影装置とを備えた放射線撮影システムである。放射線撮影装置は、放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、前記放射線画像を検出する画像検出部と、撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出部と、線量検出部が検出する到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測部と、放射線発生装置に対して停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、停止タイミングが到来する前に、放射線発生装置に向けて発信する通信部とを有している。放射線発生装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線源を制御する線源制御部とを有しており、線源制御部は、停止タイミング通知を受信する通信部と、停止タイミング通知に基づいて放射線源による照射を停止させる制御部とを有している。
【００３７】
停止タイミング通知には、到達線量の累積値である累積線量が線量目標値に到達すると予測される停止予定時刻が含まれており、制御部は、停止予定時刻の到来に基づいて放射線源による照射を停止させることが好ましい。
【００３８】
停止タイミング通知には、基準時点から累積線量が線量目標値に到達すると予測される時点までの残り時間が含まれており、制御部は、残り時間の到来に基づいて放射線源による照射を停止させることが好ましい。
【００３９】
通信部は、停止タイミングが到来するまでの間に、停止タイミング通知を複数回発信することが好ましい。また、停止タイミング通知が複数回発信される場合には、制御部は、複数回受信した停止タイミング通知のうち、最新の停止タイミング通知に基づいて、放射線源による照射を停止させることが好ましい。
【００４０】
上記課題を解決するために、本発明の放射線撮影装置の制御方法は、被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と通信可能に接続され、放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を検出する画像検出部を備えた放射線撮影装置の制御方法において、撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出ステップと、線量検出部が検出する到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測ステップと、放射線発生装置に対して停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、停止タイミングが到来する前に、放射線発生装置に向けて発信する通信ステップとを備えている。
【００４１】
上記課題を解決するために、本発明の放射線撮影装置の制御プログラムは、被写体に向けて放射線を照射する放射線発生装置と通信可能に接続され、放射線の線量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素が配列された撮像領域を有し、被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を検出する画像検出部を備えた放射線撮影装置の制御プログラムにおいて、撮像領域へ到達する放射線の到達線量を検出する線量検出部と、線量検出部が検出する到達線量と予め設定された線量目標値とに基づいて、放射線発生装置において放射線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する停止タイミング予測部と、放射線発生装置に対して停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知を、停止タイミングが到来する前に、放射線発生装置に向けて発信する通信部として、コンピュータを機能させる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、停止タイミングが到来する前に放射線発生装置に対して停止タイミング通知を発信するので、放射線撮影装置と放射線発生装置との間の通信の遅れなどＡＥＣ処理に遅れが発生した場合でも、停止タイミングの近辺で放射線の照射を停止させることができるので、放射線の照射を停止するタイミングの遅れにより発生する超過線量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】Ｘ線撮影システムの概略的構成を示す説明図である。
【図２】Ｘ線撮影システムを構成する各装置の構成を示すブロック図である。
【図３】電子カセッテの外観形状を示す斜視図である。
【図４】ＦＰＤの構成を示すブロック図である。
【図５】短絡画素の配置状態を示す説明図である。
【図６】ＡＥＣ等に使用する短絡画素の選択状態を示す説明図である。
【図７】露出制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】ＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態の停止タイミング通知のデータフォーマットを示す説明図である。
【図１０】Ｘ線発生装置１０とＸ線撮影装置１１の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートを示す
【図１１】終了予定時刻に基づいてＸ線の照射を停止する実施形態の手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態の終了予定時刻を含む停止タイミング通知のデータフォーマットを示す説明図である。
【図１３】第２実施形態の終了予定時刻を用いたＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の発信時刻及び残り時間を含む停止タイミング通知のデータフォーマットを示す説明図である。
【図１５】第２実施形態の発信時刻及び残り時間を用いたＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】第２実施形態の到達時刻及び残り時間を含む停止タイミング通知のデータフォーマットを示す説明図である。
【図１７】第２実施形態の発信時刻及び残り時間を用いたＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第２実施形態の残り時間更を含む停止タイミング通知のデータフォーマットを示す説明図である。
【図１９】第３実施形態のＡＥＣ処理の手順を示すタイミングチャートである。
【図２０】第４実施形態のＡＥＣ処理の手順を示すタイミングチャートである。
【図２１】第４実施形態のＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図２２】第４実施形態において、通信障害の回復により複数の停止タイミング通知の受信タイミングの順番が狂った状態を示すタイミングチャートである。
【図２３】第４実施形態において、停止タイミング通知に累積線量の情報を含めたＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】第４実施形態において、停止タイミング通知に残り時間を含めたＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図２５】第５実施形態のＡＥＣ処理の手順を示すタイミングチャートである。
【図２６】第５実施形態のＡＥＣ処理の手順を示すフローチャートである。
【図２７】第６実施形態において累積線量と残り時間の経過状態を示すグラフである。
【図２８】第６実施形態のＡＥＣ処理の手順を示すタイミングチャートである。
【図２９】第７実施形態において１回のＸ線照射における線量の推移を表すグラフである。
【図３０】第７実施形態においてＸ線源及び撮影条件に応じて停止タイミング通知の送信タイミングを変更する手順を示すフローチャートである。
【図３１】第８実施形態の停止タイミング通知のデータフォーマットを示す説明図である。
【図３２】第８実施形態のＡＥＣ処理の手順を示すタイミングチャートである。
【図３３】電子カセッテと線源制御装置を無線方式で接続したＸ線撮影システムの概略図である。
【図３４】電子カセッテと線源制御装置を有線方式で接続したＸ線撮影システムの概略図である。
【図３５】電子カセッテと線源制御装置を無線方式で直接接続したＸ線撮影システムの概略図である。
【図３６】電子カセッテと線源制御装置を有線方式で直接接続したＸ線撮影システムの概略図である。
【図３７】電子カセッテと線源制御装置を複数の無線チャンネルで接続したＸ線撮影システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
「第１実施形態」
図１に示すように、本発明のＸ線撮影システム９は、Ｘ線を発生するＸ線発生装置（放射線発生装置）１０と、被写体Ｈを透過したＸ線を受けて被写体ＨのＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置（放射線撮影装置）１１とから構成されている。Ｘ線撮影装置１１は、Ｘ線画像を検出する電子カセッテ１２と、電子カセッテ１２を制御するとともにＸ線画像の画像処理を行なうコンソール１３とから構成されている。本実施形態のＸ線撮影システム９では、Ｘ線発生装置１０とコンソール１３との間は通信ケーブルを介する有線方式により通信可能に接続されており、電子カセッテ１２とコンソール１３との間は電波を介する無線方式により通信可能に接続されている。なおコンソール１３は必須ではなく、Ｘ線撮影装置１１は電子カセッテ１２単体であってもよい。また、電子カセッテ１２とＸ線発生装置１０が直接無線通信するようになっていてもよい。
【００４５】
Ｘ線発生装置１０は、Ｘ線源１５と、Ｘ線源１５を制御する線源制御装置１６と、放射線技師などのオペレータによって操作され、線源制御装置１６に対してＸ線の照射開始を指示するための照射スイッチ１７とを有している。
【００４６】
Ｘ線源１５は、Ｘ線を放射するＸ線管１５ａと、Ｘ線管１５ａ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）１５ｂとを有する。Ｘ線管１５ａ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１５ｂは、例えば、Ｘ線を遮蔽する４枚の鉛板を四角形の各辺上に配置し、Ｘ線を透過させる四角形の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。
【００４７】
図２に示すように、線源制御装置１６は、Ｘ線源１５に対して高電圧（管電圧）を供給する高電圧発生器１９と、高電圧発生器１９からＸ線源１５に供給される管電圧、管電流及びＸ線の照射時間等を制御する制御部２０と、コンソール１３と通信を行なう有線通信部２１とを備えている。管電圧は、Ｘ線源１５から照射されるＸ線の線質（エネルギースペクトル）を決定し、管電流は、単位時間当たりのＸ線の線量を決定する。高電圧発生器１９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１５に駆動電力を供給する。
【００４８】
有線通信部２１は、通信ケーブルを介してコンソール１３と接続されている。管電圧、管電流及び照射時間等の撮影条件は、有線通信部２１を通じてコンソール１３から入力される。制御部２０は、コンソール１３から入力された撮影条件に基づいてＸ線源１５の駆動条件を設定する。なお、撮影条件は、線源制御装置１６が備えている操作パネル２２から入力してもよい。
【００４９】
照射スイッチ１７は、線源制御装置１６の制御部２０に信号ケーブルで接続されている。照射スイッチ１７は、例えば、二段階の押圧操作が可能な押しボタンスイッチであり、一段階目の押圧操作でＸ線源１５に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、二段階目の押圧操作でＸ線源１５にＸ線の照射を開始させるための照射開始信号を発生する。照射スイッチ１７により発生したウォームアップ開始信号及び照射開始信号は、信号ケーブルを通じて制御部２０に入力される。
【００５０】
Ｘ線源１５によるＸ線の照射は、照射スイッチ１７の二段階目の押圧操作がされている間に行なわれる。また、緊急時にＸ線の照射をすぐに停止できるようにするため、照射スイッチ１７の二段階目の押圧操作が解除されたときにＸ線の照射が停止されるようになっている。なお、コンソール１３に操作スイッチを設けて、コンソール１３から線源制御装置１６に対して照射開始信号などの操作信号を入力できるように構成してもよい。この場合には、照射スイッチ１７はなくてもよい。
【００５１】
制御部２０は、照射スイッチ１７からウォームアップ開始信号を受けると、高電圧発生器１９を通じてＸ線源１５に対してウォームアップを開始させる。制御部２０は、照射スイッチ１７から照射開始信号を受けたときに、高電圧発生器１９に対して照射開始指令を発する。高電圧発生器１９は照射開始指令を受けると、Ｘ線源１５に対して高電圧を印加して電力供給を開始する。Ｘ線源１５は、電力供給が開始されるとＸ線の照射を開始する。また、制御部２０は、Ｘ線の照射を停止する場合には、高電圧発生器１９に対して照射停止指令を発する。高電圧発生器１９は停止指令を受けると、Ｘ線源１５に対する電力供給を停止し、Ｘ線源１５の照射が停止される。
【００５２】
制御部２０には、現在時刻を計時する時計回路２０ａが設けられている。また、制御部２０には、設定された時間の経過を計測するためのタイマ２３が接続されている。タイマ２３は、制御部２０からの指令により動作する。撮影条件として照射時間が予め設定され、設定された照射時間に従って撮影を行う場合には、制御部２０は、Ｘ線の照射を開始する前に照射時間をタイマ２３に設定し、Ｘ線の照射開始と同時にタイマ２３の計時を開始させる。そして、制御部２０は、Ｘ線の照射開始後、タイマ２３を監視して照射時間が経過した時点で、照射停止指令を発してＸ線源１５の照射を停止する。
【００５３】
また、後述するように、Ｘ線撮影システム９は、予め撮影条件として照射時間を設定せずに、Ｘ線の照射中にＡＥＣを実行しながら撮影を行うことが可能である。ＡＥＣを実行しながら撮影を行う場合には、Ｘ線撮影装置１１においてＡＥＣを実行して、Ｘ線の照射中に、Ｘ線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する。Ｘ線撮影装置１１は、Ｘ線発生装置１０に対して、停止タイミングを知らせる停止タイミング通知を送信する。ＡＥＣを実行しながら撮影を行う場合には、制御部２０は、停止タイミング通知によって規定される停止タイミングに基づいてＸ線の照射を停止させる。停止タイミングは、照射を停止すべき時刻や、照射時間の残り時間の形態で規定されている。時計回路２０ａやタイマ２３は停止タイミングが到来したか否かを判定するために使用される。
【００５４】
また、制御部２０には、タイマ２３とは別にシステムタイマ（図示せず）が内蔵されている。ＡＥＣが行われる場合でも、制御部２０は、システムタイマに、Ｘ線源１５の安全規制上設定された最大照射時間を設定し、最大照射時間が経過した場合には無条件でＸ線の照射を停止させる。これにより、Ｘ線撮影装置１１の故障などによりＸ線撮影装置１１からの停止タイミング通知を受信できない場合の安全が確保される。なお、ＡＥＣが行われる場合にシステムタイマに設定される照射時間は、安全規制上の最大照射時間でなくてもよい。ただし、その場合でも、Ｘ線撮影装置１１が正常に動作して停止タイミング通知を発信しているにも関わらず、停止タイミング通知を受信する前にＸ線の照射が停止されることを防止するために、余裕を持った値が設定される。例えば、撮影部位に応じて決まるおおよその推奨値にマージンを加えた時間を設定してもよい。
【００５５】
図３に示すように、電子カセッテ１２は、被写体Ｈを透過して照射面２５に照射されたＸ線に基づいてＸ線画像を検出するＦＰＤ（画像検出部）２６と、ＦＰＤ２６を収容する可搬型の筐体２７とから構成されている。筐体２７は、平面形状が略矩形の偏平な形態を有しており、その平面サイズはフイルム用カセッテやＩＰ用カセッテと略同様の大きさである。筐体２７の照射面２５と反対側の面には、電子カセッテ１２に電力を供給するバッテリが取り付けられている。
【００５６】
図１に示すように、電子カセッテ１２は、立位姿勢をとった被写体Ｈに対面する立位型の撮影台２９や、被写体Ｈが臥位姿勢をとることが可能な臥位撮影台にセットされてＸ線画像の撮影に使用される。撮影台２９は、電子カセッテ１２専用のものでもよいし、フイルム用カセッテやＩＰ用カセッテの撮影台を流用することもできる。また、撮影台に電子カセッテ１２をセットした状態では撮影困難な部位を撮影する場合には、電子カセッテ１２をベッド上に置いたり、被写体Ｈ自身に持たせたりして撮影を行なうこともできる。なお、電子カセッテ１２はＩＰ用カセッテと略同様の大きさでなくてもよく、持ち運びできるサイズであればよい。
【００５７】
図２に示すように、電子カセッテ１２は、ＦＰＤ２６に加えて、ＦＰＤ２６からＸ線画像を読み出す際に、Ｘ線画像を表す電圧信号を増幅するゲインの値を設定するゲイン設定部３１と、Ｘ線の照射時にＡＥＣを行なうＡＥＣ部３２と、ＦＰＤ２６から出力されたＸ線画像の画像データを記憶するメモリ３３と、コンソール１３と通信を行なう無線通信部３４と、上述したバッテリから電子カセッテ１２の各部に電力を供給する電源部３５と、電子カセッテ１２の全体を制御する制御部３６と、現在時刻を計測するタイマ３７とを備えている。
【００５８】
なお、本例では、電子カセッテ１２とコンソール１３を無線方式で通信可能に接続しているが、電子カセッテ１２とコンソール１３を有線方式で通信可能に接続してもよい。この場合には電子カセッテ１２に無線通信部３４の代わりに有線通信部が設けられる。また、有線方式で接続する場合には、コンソール１３と接続するケーブルを介して、コンソール１３から電子カセッテ１２に対して電力供給を行ってもよい。このように有線方式で接続する場合には、電子カセッテ１２にバッテリや無線通信部３４を設けなくてもよい。もちろん、電子カセッテ１２にバッテリや無線通信部３４に加えて有線通信部を設けて、無線方式の接続と有線方式の接続を選択的に切り替えできるようにしてもよい。
【００５９】
図４に示すように、ＦＰＤ２６は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板上にＸ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する複数の画素４０を配列した撮像領域４１を有する検出パネルと、画素４０を駆動して信号電荷の読み出しを制御するゲートドライバ４２と、画素４０から読み出された信号電荷をデジタルの画像データに変換して出力する信号処理回路４３とを備えている。複数の画素４０は、所定のピッチで二次元にｎ行（ｘ方向）×ｍ列（ｙ方向）のマトリクスに配列されている。ここで、ｎ、ｍは１以上の整数である。ＦＰＤ２６の画素数は、例えば、約２０００×約２０００である。ゲートドライバ４２及び信号処理回路４３は、制御部３６により制御される。
【００６０】
ＦＰＤ２６は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（図示せず）を有し、シンチレータによって変換された可視光を画素４０で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、画素４０が配列された撮像領域４１の全面と対向するように配置されている。シンチレータは、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）やＧＯＳ（ガドリニウムオキシサルファイド）などの蛍光体からなる。なお、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。
【００６１】
画素４０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４５と、フォトダイオード４５が発生した電荷を蓄積するキャパシタ（図示せず）と、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４６とを備えている。
【００６２】
フォトダイオード４５は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）などの半導体層（例えばＰＩＮ型）を有し、その上下に上部電極および下部電極が配されている。フォトダイオード４５は、下部電極にＴＦＴ４６が接続され、上部電極にはバイアス線（図示せず）が接続される。
【００６３】
バイアス線を通じて、撮像領域４１内の全画素４０に対して、フォトダイオード４５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フォトダイオード４５の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持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。
【００６４】
ＴＦＴ４６は、ゲート電極が走査線４８に、ソース電極が信号線４９に、ドレイン電極がフォトダイオード４５にそれぞれ接続される。走査線４８と信号線４９は、格子状に配線されている。走査線４８は撮像領域４１内の画素４０の行数分（ｎ行分）設けられ、各走査線４８は各行の複数の画素４０に接続される共通配線である。信号線４９は画素４０の列数分（ｍ列分）設けられ、各信号線４９は各列の複数の画素４０に接続される共通配線である。各走査線４８はゲートドライバ４２に接続され、各信号線４９は信号処理回路４３に接続されている。
【００６５】
ゲートドライバ４２は、ＴＦＴ４６を駆動することにより、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を画素４０に蓄積する蓄積動作と、画素４０から信号電荷を読み出す読み出し動作と、画素４０に蓄積される信号電荷をリセットするリセット動作とを行わせる。制御部３６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。
【００６６】
蓄積動作ではＴＦＴ４６がオフ状態にされ、その間に画素４０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ＴＦＴ４６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４８を１行ずつ順に活性化し、走査線４８に接続されたＴＦＴ４６を１行分ずつオン状態とする。
【００６７】
１行分のＴＦＴ４６がオン状態になると、１行分の画素４０のそれぞれに蓄積された信号電荷が、各信号線４９を通じて信号処理回路４３に入力される。信号処理回路４３において、１行分の信号電荷は電圧に変換されて出力され、各信号電荷に応じた出力電圧が、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍとして読み出される。
【００６８】
フォトダイオード４５の半導体層には、Ｘ線の入射の有無に関わらず暗電流が発生する。暗電流に応じた電荷である暗電荷はバイアス電圧が印加されているためにキャパシタに蓄積される。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リセット動作が行われる。リセット動作は、画素４０において発生する暗電荷を、画素４０から信号線４９を通じて掃き出す動作である。
【００６９】
リセット動作は、例えば、１行ずつ画素４０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４８に対してゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、画素４０のＴＦＴ４６を１行ずつオン状態にする。ＴＦＴ４６がオン状態になっている間、画素４０から暗電荷が信号線４９を通じて信号処理回路４３に入力される。
【００７０】
リセット動作では、読み出し動作と異なり、信号処理回路４３において、暗電荷に応じた出力電圧の読み出しは行われない。リセット動作では、各ゲートパルスＧ１〜Ｇｎの発生と同期して、制御部３６から信号処理回路４３にリセットパルスＲＳＴが出力される。信号処理回路４３においてリセットパルスＲＳＴが入力されると、後述する積分アンプ５１のリセットスイッチ５１ａがオンされて、入力された暗電荷がリセットされる。
【００７１】
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。
【００７２】
信号処理回路４３は、積分アンプ５１、アンプ５２、Ｓ／Ｈ部５３、ＭＵＸ５４、増幅およびＡ／Ｄ変換器５５等からなる。積分アンプ５１は、各信号線４９に対して個別に接続されている。積分アンプ５１は、オペアンプとオペアンプの入出力端子間に接続されたキャパシタとからなり、オペアンプの一方の入力端子には信号線４９が接続され、もう一方の入力端子（図示せず）はグランド（ＧＮＤ）に接続されている。積分アンプ５１は、信号線４９から入力される信号電荷を積算し、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍに変換して出力する。
【００７３】
各列の積分アンプ５１の出力端子には、アンプ５２が接続されている。アンプ５２は、積分アンプ５１が出力する電圧信号Ｄ１〜Ｄｍを設定された値のゲインで増幅する。アンプ５２は、例えばオペアンプの出力を入力側に帰還させて入力電圧を増幅して出力するアンプであり、オペアンプの入力端子に接続する入力抵抗（図示せず）と、オペアンプの入力端子と出力端子の間に接続される帰還抵抗（図示せず）との抵抗値の比を変化させることにより、ゲインの変更が可能なゲイン可変アンプである。アンプ５２のゲインの値は、ゲイン設定部３１から入力されるゲイン制御信号（ＧＮ）により、入力抵抗や帰還抵抗の抵抗値を変化させることによって変更される。
【００７４】
サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）部５３は、アンプ５２の出力側に接続されており、アンプ５２が出力する電圧信号Ｄ１〜Ｄｍを保持し、保持した電圧信号Ｄ１〜ＤｍをＭＵＸ５４に出力する。ＭＵＸ５４の出力側には、Ａ／Ｄ変換器５５が接続されている。ＭＵＸ５４は、パラレルに接続される複数のＳ／Ｈ部５３から順に１つのＳ／Ｈ部５３を選択し、選択したＳ／Ｈ部５３から出力される電圧信号Ｄ１〜ＤｍをシリアルにＡ／Ｄ変換器５５に入力する。
【００７５】
Ａ／Ｄ変換器５５は、入力された１行分のアナログの電圧信号Ｄ１〜Ｄｍをそれぞれの信号レベルに応じたデジタルな画素値に変換してメモリ３３に出力する。メモリ３３には、１行分の画素値が、それぞれの画素４０の撮像領域４１内の座標に対応付けられて、１行分のＸ線画像を表す画像データとして記録される。
【００７６】
積分アンプ５１から１行分の電圧信号Ｄ１〜Ｄｍが出力されると、制御部３６は、積分アンプ５１に対してリセットパルスＲＳＴを出力し、積分アンプ５１のリセットスイッチ５１ａをオンする。これにより、積分アンプ５１に蓄積された１行分の信号電荷がリセットされる。積分アンプ５１がリセットされると、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４０の信号電荷の読み出しを開始させる。これらの動作を順次繰り返して全行の画素４０の信号電荷を読み出す。
【００７７】
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３３に記録される。メモリ３３に記録された画像データに対しては、制御部３６により、ＦＰＤ２６の個体差や環境に起因して生じる固定パターンノイズであるオフセット成分を除去するオフセット補正や、各フォトダイオード４５の感度のばらつきや信号処理回路４３の出力特性のばらつきなどを補正するための感度補正といった画像補正処理が施される。画像データは、メモリ３３から読み出され、無線通信部３４によりコンソール１３に送信される。
【００７８】
また、制御部３６には、線源制御装置１６の制御部２０と同様に、現在時刻を計時する時計回路３６ａが設けられており、設定された時間の経過を計測するためのタイマ３７が接続されている。
【００７９】
図４においてハッチングで示すように、ＦＰＤ２６の撮像領域４１内には、短絡画素５７が複数設けられている。短絡画素５７は、撮像領域４１に到達するＸ線の線量（到達線量）を検出する線量検出部であり、検出した線量を線量検出信号として出力する。線量検出信号は、ゲイン設定部３１によるアンプ５２のゲイン設定と、ＡＥＣ部３２によるＡＥＣを行うために用いられる。
【００８０】
さらに、短絡画素５７は、Ｘ線源１５からのＸ線の照射が開始されたこと（照射開始）、及びＸ線の照射が終了したこと（照射終了）を、電子カセッテ１２が自己検出するために用いられる。これにより、電子カセッテ１２は、Ｘ線の照射開始や照射終了の各タイミングとＦＰＤ２６の動作を同期させる。
【００８１】
短絡画素５７は、画素４０と同様にフォトダイオード４５とＴＦＴ４６とを有しており、フォトダイオード４５はＸ線の入射量に応じた信号電荷を発生する。短絡画素５７において、画素４０との構造上の相違点は、ＴＦＴ４６のソースとドレインが結線６０により短絡している点であり、短絡画素５７のＴＦＴ４６のスイッチング機能は失われている。これにより、短絡画素５７のフォトダイオード４５が発生する信号電荷は常時信号線４９に流出し、積分アンプ５１に入力される。積分アンプ５１は、画素４０からの信号電荷と同様に、短絡画素５７から入力された信号電荷に応じた電圧信号を短絡画素５７の線量検出信号として出力する。そのため、画素４０が信号電荷を蓄積する蓄積動作中であっても短絡画素５７の線量検出信号を読み出すことが可能である。なお、短絡画素５７のＴＦＴ４６のソースとドレインを結線する代わりに、短絡画素５７についてはＴＦＴ４６そのものを設けずに、フォトダイオード４５と信号線４９を直接接続してもよい。
【００８２】
図５に示すように、複数の短絡画素５７は、撮像領域４１内で局所的に偏らないように分散して配置されており、例えば撮像領域４１の中心に関して左右対称な点線で示す波形の軌跡６０に沿って設けられている。短絡画素５７は、同じ信号線４９が接続された画素４０の列に一個ずつ設けられ、短絡画素５７が設けられた列は、短絡画素５７が設けられていない列を例えば二〜三列挟んで設けられている。短絡画素５７の位置は、ＦＰＤ２６の製造時に既知であり、全ての短絡画素５７の位置（座標）は、ＦＰＤ２６が有する不揮発性のメモリ（図示せず）に予め記憶されている。なお、ここで示した短絡画素５７の配置は一例であり、適宜変更可能である。
【００８３】
制御部３６は、ＭＵＸ５４によって、短絡画素５７が接続される列のＳ／Ｈ部５３を選択して、積分アンプ５１が出力する短絡画素５７の線量検出信号を読み出す。線量検出信号は、アナログ電圧信号の形態でＡ／Ｄ変換器５５に入力されるので、Ａ／Ｄ変換器５５は、線量検出信号をデジタル値に変換してメモリ３３に出力する。メモリ３３には、線量検出信号が短絡画素５７の座標に対応付けられて記録される。制御部３６は、積分アンプ５１から線量検出信号を読み出すと、積分アンプ５１をリセットする。制御部３６は、こうした線量検出動作を、Ｘ線の照射時間に対して非常に短い間隔で繰り返す。１回の線量検出動作によって読みだされる線量検出信号は、入射する線量の瞬時値である。メモリ３３に記録された線量検出信号は、制御部３６、ゲイン設定部３１及びＡＥＣ部３２によって順次読み出される。
【００８４】
Ｘ線撮影に先立って、電子カセッテ１２には、コンソール１３から電子カセッテ１２に対して撮影準備を指示する撮影準備指示が入力される。制御部３６は、撮影準備指示を受けると、休止状態からＸ線の照射を待機状態に移行する。待機状態では、ＦＰＤ２６は、所定間隔でリセット動作を行う。また、制御部３６は、短絡画素５７の線量検出動作を開始させる。線量検出動作では、撮像領域４１内のすべての短絡画素５７の線量検出信号が所定のサンプリング間隔で読み出されて、メモリ３３に記録される。
【００８５】
制御部３６は、順次記録される線量検出信号に基づいて照射開始を検出する開始検出動作を開始する。開始検出動作においては、メモリ３３から線量検出信号が読み出されて、最大値を示す線量検出信号の座標が特定される。制御部３６は、最大値を示す座標の線量検出信号について、メモリ３３に順次記録される複数回の線量検出信号を加算して積算値を求める。そして、積算値を監視して、その積算値が所定の開始閾値を超えたときに、照射が開始されたことを検出する。開始検出動作において、最大値を示す線量検出信号が特定される理由は、その線量検出信号の出力元の短絡画素５７が、図６における短絡画素５７ｂのように、撮像領域４１内において被写体Ｈと対面せず、被写体Ｈを透過しないＸ線が入射する素抜け領域と考えられるからである。素抜け領域の短絡画素５７ｂは出力の立ち上がりが速いため迅速な開始検出を行うことができる。
【００８６】
制御部３６は、照射開始を検出すると、ＦＰＤ２６をリセット動作から蓄積動作に切り替える。そして、蓄積動作と並行して終了検出動作に移行する。終了検出動作においても、開始検出動作で特定した座標の線量検出信号を監視し、線量検出信号の出力値が下降して、所定の終了閾値を下回った時点で照射終了を検出する。制御部３６は、照射終了を検出さすると、ＦＰＤ２６を蓄積動作から読み出し動作に切り替える。
【００８７】
なお、開始検出や終了検出で利用される線量検出信号は、最大値を示す１つの短絡画素５７の線量検出信号でもよいし、素抜け領域と判定される複数の短絡画素５７の線量検出信号の合計値、平均値などでもよい。短絡画素５７の線量検出動作は、照射終了を検出するまで繰り返し実行される。
【００８８】
また、電子カセッテ１２には、撮影に先立って、コンソール１３から撮影条件が送信される。制御部３６は入力された撮影条件から撮影部位の情報を、ゲイン設定部３１及びＡＥＣ部３２に入力する。ゲイン設定部３１及びＡＥＣ部３２は、撮影部位の情報に基づいて、ゲイン設定とＡＥＣとに使用する短絡画素５７を設定する。ゲイン設定やＡＥＣの場合には、例えば、図６の短絡画素５７ａのように撮像領域４１内において被写体Ｈが対面する被写体領域に位置する短絡画素５７ａが選択される。より具体的には、撮影条件において胸部が撮影部位に指定されている場合には、図６に示すように、関心領域である肺野６１内に配置されている短絡画素５７ａが、ゲイン調節及びＡＥＣ用の短絡画素として選択される。例えば、関心領域内の複数の短絡画素５７ａが設定されて、それらの出力の合計値や平均値が使用される。
【００８９】
ゲイン設定部３１及びＡＥＣ部３２は、メモリ３３内の線量検出信号の中から撮影部位に応じて設定された座標を持つ線量検出信号を選択して読み出す。
【００９０】
ゲイン設定部３１は、線量検出信号に基づいて、Ｘ線画像の読み出し動作においてＸ線画像を表す電圧信号を増幅するためのゲインの値を決定する。ゲイン設定部３１は、Ｘ線の照射中にメモリ３３から線量検出信号を順次読み出して、読み出した線量検出信号を加算して、線量の積算値である累積線量を算出する。短絡画素５７は関心領域に位置するものが選択されており、短絡画素５７に入射する累積線量は、短絡画素５７の近傍の画素４０に入射する累積線量に対応している。ゲイン設定部３１は、算出した累積線量に基づいて、Ｘ線画像の読み出し動作時におけるゲインの値を決定する。ゲイン設定部３１により決定されたゲインの値は、ゲイン制御信号（ＧＮ）によってアンプ５２に設定される。
【００９１】
ゲイン設定は、ＦＰＤ２６からのＸ線画像の読み出し動作が開始される前までに実行すればよい。そのため、ゲイン設定部３１は、Ｘ線の照射が終了した時点の累積線量に基づいてゲインを決定してもよいし、Ｘ線の照射途中の累積線量に基づいてゲインを決定してもよい。
【００９２】
また、上述のとおり、短絡画素５７は関心領域に位置するものが選択されているので、短絡画素５７に入射する累積線量はＸ線画像における関心領域の濃度を表す。Ｘ線画像においては、関心領域の濃淡変化を表す濃度階調が明瞭に描出されていることが重要である。Ａ／Ｄ変換器５５のダイナミックレンジは有限であるので、関心領域の濃淡変化がＡ／Ｄ変換器５５のダイナミックレンジに収まるようにゲインの値が調節される。具体的には、累積線量（関心領域の濃度）が低い場合には、ゲインを上げ、累積線量（関心領域の濃度）が高い場合にはゲインを下げる。こうしたゲイン調節は、Ａ／Ｄ変換器５５によってデジタル値に変換された画像データに対しても行うことができるが、デジタル値に変換後の画像データに対してゲイン調節を行うと、ノイズも増幅されるためＳ／Ｎが低下する。アナログ信号の段階でゲイン調節を行うことにより、良好なＳ／Ｎを保つことができる。
【００９３】
なお、本例において、アンプ５２のゲインを変更する例で説明しているが、積分アンプ５１としてゲイン調節が可能な積分アンプを用い、積分アンプのゲインを調節してもよい。
【００９４】
図７に示すように、ＡＥＣ部３２は、線量目標値設定回路６２、停止タイミング予測回路６４を備えており、短絡画素５７の線量検出信号に基づいてＡＥＣを行う。線量目標値設定回路６２は、コンソール１３から送信された撮影条件に基づいて、Ｘ線画像の検出に必要なＸ線の線量値である線量目標値を設定する。線量目標値は、例えば、撮影部位、管電圧、管電流等の撮影条件に対応づけてＡＥＣ部３２が有するメモリ等（図示せず）に記憶されており、ＡＥＣ部３２は、入力された撮影条件に応じて線量目標値を選択する。あるいは、コンソール１３から送信される撮影条件に、予め撮影部位と対応付けて線量目標値を記録しておき、撮影条件から読み出した線量目標値を設定してもよい。
【００９５】
線量目標値は、撮像領域４１への到達線量が画像を読影するために十分な線量のことをいう。画像には濃淡があるため、線量目標値は、読影するために十分な画像の濃淡における平均値、あるいは積算値から求められる。また、線量目標値は、画像全体ではなく画像中の関心領域における平均値あるいは積算値であってもよい。線量目標値は、後述する短絡画素５７（線量検出部）を利用して測定されたＸ線の照射量が十分であるか否か比較する対象であるので、複数の短絡画素５７で検出された値を平均値として比較するか、あるいは積算値として比較するかによって線量目標値の形式も変わってくる。線量目標値は、設定値として病院毎、あるいは技師、医師毎、あるいは製品出荷時に決められる値である。または撮影部位に応じて線量目標値を決めるようにしてもよい。なお、短絡画素５７が１つである場合は、当然積算値も平均値も同じ値となる。
【００９６】
停止タイミング予測回路６４は、ゲイン設定部３１と同様に、Ｘ線の照射中に、メモリ３３から線量検出信号を順次読み出して、読み出した線量検出信号を加算して、線量の積算値である累積線量を算出する。停止タイミング予測回路６４は、照射開始が検出された時点で累積線量の算出を開始する。そして、累積線量と、設定された線量目標値と、その累積線量が得られるまでの経過時間とに基づいて、Ｘ線発生装置１０においてＸ線の照射を停止すべき停止タイミングを予測する。停止タイミングは、本例においては、ＦＰＤ２６に照射されるＸ線の累積線量が線量目標値に到達すると予測される停止予定時刻ｔｅである。経過時間はタイマ３７によって計測される。
【００９７】
具体的には、図８に示すように、停止タイミング予測回路６４は、Ｘ線照射中の所定のタイミングにおいて、算出した累積線量を、累積線量に達するまでの経過時間で除算することにより、単位時間当たりの線量を算出する（Ｓ２１０）。この線量は、経過時間の間に撮像領域４１内の関心領域に到達した到達線量である。そして、線量目標値から、単位時間当たりの到達線量の割り出しに使用した累積線量を減算して、既に入射済みの線量目標値との差分を求める。この差分は線量目標値を得るために必要な線量であり、差分を先に計算した単位時間あたりの線量で除算して、線量目標値を得るために必要な照射時間の残り時間ＲＴを算出する（Ｓ２２０）。残り時間ＲＴに、時計回路３６ａから取得した現在時刻を加算することにより、停止タイミングとして停止予定時刻ｔｅを算出する（Ｓ２３０）。
【００９８】
停止タイミング予測回路６４は、停止予定時刻ｔｅを算出したら、停止タイミング通知ＳＴＮを生成する。停止タイミング通知ＳＴＮのデータフォーマットを示す図９において、本例の停止タイミング通知ＳＴＮには、信号が停止タイミング通知であることを示す信号種別（「０００１」）のみが情報として含まれている。停止タイミング予測回路６４は、時計回路３６ａの現在時刻を参照して、停止予定時刻ｔｅが到来する所定時間ＴＬ前になったときに、線源制御装置１６に対して停止タイミングを知らせるための停止タイミング通知ＳＴＮを、無線通信部３４を通じてコンソール１３に向けて発信する（Ｓ２４０）。コンソール１３は電子カセッテ１２から受信した停止タイミング通知ＳＴＮを中継して線源制御装置１６に送信する。
【００９９】
線源制御装置１６は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信すると（Ｓ１１０）、直ちに、高電圧発生器１９にＸ線の照射停止指令を出力してＸ線源１５によるＸ線の照射を停止させる。
【０１００】
停止タイミングの予測を実行するタイミングは、例えば、予測に使用する累積線量が、予測の精度を確保できる程度の線量に達したタイミングである。タイミングの規定の仕方としては、照射開始が検出された時点から所定時間が経過した時点としてもよいし、あるいは累積線量が所定の閾値に達した時点としてもよい。撮影部位に応じて到達線量が変わるので、予測を実行するタイミングを規定する所定時間や閾値は、撮影部位に応じて決定してもよい。
【０１０１】
また、予測の精度を上げるために、予測を所定時間間隔で複数回実行してもよい。複数回実行する場合には、各回の累積線量は、各回の予測時点における照射開始からの累積線量を使用してもよいし、前回の予測後の累積線量を使用してもよい。単位時間当たりの線量を求めるための経過時間は、当然ながらどちらの累積線量を使用するかに応じて選択される。予測の精度が向上すると、累積線量と線量目標値の誤差が少なくなるため、Ｘ線画質の向上や被写体Ｈへの無用な被曝量も低減することができる。
【０１０２】
なお、本例では、線量検出動作は照射開始が検出されてから開始されるため問題は無いが、ＦＰＤ２６のリセット動作中から線量検出動作を開始する場合には、リセット動作中に出力される線量検出信号は、累積線量の算出には使用しないことが好ましい。リセット動作中に出力される線量検出信号は、ＦＰＤ２６の暗電流に起因するものであり、Ｘ線の到達線量を示すものではないからである。
【０１０３】
また、ステップＳ２４０における所定時間ＴＬは、例えば、電子カセッテ１２からコンソール１３を経由して線源制御装置１６に至る通信経路を使用して、停止タイミング通知ＳＴＮを送信するのに必要な平均的な通信時間である。所定時間ＴＬは、この通信時間に、当該通信経路を使用した場合における通信のタイムラグの平均値が考慮された時間である。本例において、通信経路は、電子カセッテ１２とコンソール１３の間は無線方式で、コンソール１３と線源制御装置１６の間は有線方式である。
【０１０４】
無線方式は有線方式と比較して、通信品質が安定しないため、電波状態に応じて通信速度の低下や通信経路の瞬断が起きやすい。そのため、有線方式と比較すると通信時間及び通信のタイムラグの平均値も大きい。有線方式は無線方式と比較すると通信品質は安定しているが、通信経路途中にスイッチングハブやルータなどの中継器が存在するか否かで通信時間やタイムラグの平均値も変わる。また、本例においては、電子カセッテ１２と線源制御装置１６の間の通信経路にはコンソール１３が介在しており、所定時間ＴＬの設定に当たっては、コンソール１３の中継処理に要する時間も考慮される。所定時間ＴＬは、こうした通信経路の構成に応じて予め設定される。所定時間ＴＬは制御部３６の内部メモリに格納される。所定時間ＴＬをコンソール１３に格納して、電子カセッテ１２がコンソール１３から取得してもよい。
【０１０５】
本例において、停止タイミングとして停止予定時刻ｔｅが算出される。そのため、電子カセッテ１２からの停止タイミング通知ＳＴＮの発信時刻を、停止予定時刻ｔｅの所定時間ＴＬ前とすれば、線源制御装置１６への停止タイミング通知ＳＴＮの到達時刻は、停止予定時刻ｔｅ丁度になる。これにより、Ｘ線の照射を停止するタイミングの遅れにより発生する、線量目標値を超える超過線量を低減することができる。超過線量は、Ｘ線画像の画質低下や被写体への無用な被曝量の増加を招くため、本発明によりこうした悪影響が防止される。
【０１０６】
図２に示すように、コンソール１３は、撮影オーダやＸ線画像等を表示するディスプレイ６７と、撮影条件等の入力を行なう入力デバイス６８と、Ｘ線画像の画像データを記憶する画像記憶部６９と、線源制御装置１６と通信を行なう有線通信部７０と、電子カセッテ１２と通信を行なう無線通信部７１と、タイマ７２と、コンソール１３全体を制御する制御部７３とを備えている。制御部７３には、線源制御装置１６の制御部２０、電子カセッテ１２の制御部３６と同様に、時計回路７３ａが設けられている。
【０１０７】
コンソール１３の制御部７３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６７に表示する。検査オーダは、有線通信部７０または無線通信部７１に接続された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、放射線技師などのオペレータにより入力デバイス６８によって手動入力される。管電圧、管電流、照射時間、撮影部位等の撮影条件は、オペレータにより、ディスプレイ６７に表示された検査オーダの内容に基づいて、入力デバイス６８によりコンソール１３に入力される。
【０１０８】
制御部７３は、電子カセッテ１２及び線源制御装置１６に対して撮影条件を送信し、電子カセッテ１２には上述した線量目標値等のＦＰＤ２６の信号処理の条件を設定させる。また、制御部７３は、電子カセッテ１２から線源制御装置１６に送信される停止タイミング通知ＳＴＮを中継する。コンソール１３は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信したら直ちに線源制御装置１６に転送する。
【０１０９】
コンソール１３の制御部７３は、電子カセッテ１２から送信されたＸ線画像の画像データを受信してガンマ補正、周波数処理等の各種画像処理を施す。画像処理済みのＸ線画像は、コンソール１３のディスプレイ６７に表示される他、そのデータがハードディスクドライブ等からなる画像記憶部６９、あるいはコンソール１３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デバイスに格納される。
【０１１０】
図８、及び、Ｘ線発生装置１０とＸ線撮影装置１１の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートを示す図１０を参照して、Ｘ線撮影システム９の作用について説明する。電子カセッテ１２がセットされた撮影台２９に対して、被写体Ｈの撮影部位とＸ線源１５の照射位置とが位置合わせされる。コンソール１３には、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的等の検査オーダが入力され、この検査オーダに基づいて撮影条件が設定される。図１０に示すように、コンソール１３は、設定された撮影条件を電子カセッテ１２及び線源制御装置１６に送信する。
【０１１１】
線源制御装置１６の制御部２０は、コンソール１３から受信した撮影条件に基づいて、Ｘ線源１５の管電圧及び管電流といった駆動条件を設定する。本例においては、Ｘ線撮影システム９は、ＡＥＣを行いながら撮影を行うので、制御部２０はシステムタイマに安全規制上の最大照射時間を設定する。また、電子カセッテ１２のゲイン設定部３１及びＡＥＣ部３２は、制御部３６がコンソール１３から受信した撮影条件に基づいて、ゲイン設定及びＡＥＣに使用する短絡画素５７を選択する。また、ＡＥＣ部３２は、撮影条件に基づいて線量目標値を設定する。
【０１１２】
コンソール１３は、電子カセッテ１２に撮影の準備を行なわせる撮影準備指示信号を送信する。電子カセッテ１２は、撮影準備指示信号を受信すると、ＦＰＤ２６を待機状態に移行させる。制御部３６はＦＰＤ２６にリセット動作と線量検出動作を開始させる。また、制御部３６は、線量検出動作で取得される線量検出信号に基づいてＸ線の照射開始を検出する開始検出動作が開始される。
【０１１３】
線源制御装置１６は、照射スイッチ１７の半押しによりウォームアップ開始信号が入力されると、高電圧発生器１９にウォームアップ開始指令（Ｗ−ＵＰ）を入力して、Ｘ線源１５に対してウォームアップを開始させる。そして、照射スイッチ１７の全押しにより照射開始信号が入力されると、高電圧発生器１９に照射開始指令（ＳＴＡＲＴ）を入力する。これにより、Ｘ線源１５は、被写体Ｈに向けてＸ線の照射を開始する。
【０１１４】
Ｘ線の照射が開始されると被写体Ｈを透過したＸ線がＦＰＤ２６に入射するので、短絡画素５７から線量検出信号の出力値が上昇する。制御部３６は、メモリ３３に記録される線量検出信号の中から、素抜け領域に位置すると考えられる出力が最大の線量検出信号を特定する。そして、その線量検出信号に基づいて線量の積算値を求め、開始閾値と比較し、積算値が開始閾値を超えたときにＸ線の照射が開始されたことを検出する。
【０１１５】
照射開始が検出された開始タイミングｔｓにおいて、ＦＰＤ２６は、画素４０のＴＦＴ４６をオフ状態にして蓄積動作を開始する。
【０１１６】
電子カセッテ１２のゲイン設定部３１とＡＥＣ部３２は、撮影部位に基づいて選択された短絡画素５７が出力する線量検出信号に基づいて、関心領域に入射する累積線量の積算を開始する。そして、ゲイン設定部３１は、読み出し動作を開始するまでの間に、累積線量に基づいて、ＦＰＤ２６からＸ線画像の信号電圧を読み出す際のアンプ５２にゲインを設定する。アンプ５２にはゲイン制御信号ＧＮが入力されてゲインが調節される。
【０１１７】
ＡＥＣ部３２は、予め設定された時点ｔ１において停止タイミングの予測を実行する。図８において、時点ｔ１における累積線量と、タイマ３７により計測されている経過時間に基づいて、予測時点ｔ１における単位時間当たりの到達線量を算出し（Ｓ２１０）、線量目標値を得るために必要な照射時間の残り時間ＲＴを算出する（Ｓ２２０）。そして現在時刻に残り時間ＲＴを加算して停止予定時刻ｔｅを算出する（Ｓ２３０）し、停止タイミング通知ＳＴＮを生成する。
【０１１８】
図１０において、ＡＥＣ部３２は、時計回路３６ａを参照して、停止予定時刻ｔｅの所定時間ＴＬ前の時点ｔ２まで待機し、時点ｔ２において停止タイミング通知ＳＴＮを発信する（図８のＳ２４０）。停止タイミング通知ＳＴＮは、電子カセッテ１２からコンソール１３を経由して線源制御装置１６に送信される。停止タイミング通知ＳＴＮは、停止予定時刻ｔｅよりも、通信のタイムラグを考慮した所定時間ＴＬ前に発信されているので、線源制御装置１６には停止予定時刻ｔｅに到達する。線源制御装置１６は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信すると（図８のＳ１１０）、直ちに照射停止指令（ＳＴＯＰ）を入力して、Ｘ線源１５を停止させる（図８のＳ１２０）。
【０１１９】
制御部３６は、Ｘ線の照射中、終了検出動作を行っており、短絡画素５７の出力を監視している。停止指令が入力されると、Ｘ線はＸ線強度が下降を開始する。制御部３６は短絡画素５７の出力が終了閾値を下回ったときにＸ線の照射が終了したことを検出する。ＦＰＤ２６は、照射停止を検出すると蓄積動作を終了して読み出し動作を開始する。この読み出し動作では、ゲイン設定部３１により設定されたゲインに基づいて、アンプ５２がＸ線画像を表す信号電圧を増幅する。ＦＰＤ２６から読み出されたＸ線画像のデータは、電子カセッテ１２からコンソール１３に送信され、所定の画像処理を経た後に画像記憶部６９に記憶される。
【０１２０】
以上で説明したように、本実施形態によれば、停止予定時刻ｔｅの所定時間ＴＬ前に、電子カセッテ１２から線源制御装置１６に向けて停止タイミング通知ＳＴＮを発信し、線源制御装置１６は停止タイミング通知ＳＴＮを受信すると直ちにＸ線の照射を停止させる。所定時間ＴＬは、電子カセッテ１２と線源制御装置１６の間の通信経路の通信のタイムラグを考慮して設定されているため、電子カセッテ１２において予測した停止予定時刻ｔｅにＸ線の照射が停止される。
【０１２１】
停止予定時刻ｔｅは、被写体Ｈの関心領域に入射する到達線量が線量目標値に達する時刻を予測したものである。停止予定時刻ｔｅにＸ線の照射が停止されるので、線量目標値を超える超過線量が発生することは無い。そのため、Ｘ線撮影装置１１においてＡＥＣを実行し、累積線量が線量目標値に達した時点で、Ｘ線発生装置１０に対して停止信号を発信する従来技術と比較して通信のタイムラグに起因する超過線量を低減することができる。超過線量は、Ｘ線画像の画質低下や被写体Ｈへの無用な被曝量の増加を招くため、超過線量を低減することにより、従来技術よりも良好な画質のＸ線画像が得られる。また、被写体Ｈの被曝量も低減される。
【０１２２】
また、無線方式は、有線方式と比較して通信品質や安定性が低いため、通信のタイムラグを考慮すべき必要性が高い。本例のように、通信経路の全部又は一部が無線方式で構成されている場合には、本発明は特に有効である。
【０１２３】
また、所定時間ＴＬは平均的な通信時間やタイムラグを考慮した値であるので、実際の通信時間やタイムラグが平均値を上回ったり下回ったりすることも考えられる。その場合には、目標とする停止タイミングとの誤差が生じるが、累積線量が線量目標値に達するよりも前に停止タイミング通知ＳＴＮを発信しているので、累積線量が線量目標値に達した後に発信する従来技術と比較すれば、誤差は少ない。
【０１２４】
また、本例の停止タイミング通知ＳＴＮ（図９）には、信号種別が含まれているのみで、その他の情報は含まれていない。そのため、送信側と受信側のいずれにおいても停止タイミング通知ＳＴＮの生成、送受信、判別のいずれの処理も簡略化できるため、装置の設計も容易であるというメリットがある。
【０１２５】
本例において、Ｘ線発生装置１０は、停止タイミング通知ＳＴＮの受信後ただちにＸ線の照射を停止するので、停止タイミング通知ＳＴＮを受信した否かを判定できればよい。そのため、停止タイミング通知ＳＴＮの内容として信号種別すら不要とすることも可能である。例えば、停止タイミング通知ＳＴＮに情報を含めずに、単発パルス、あるいは連続パルスなどのパルス信号などの態様として、信号波形だけで判別するようにしてもよい。
【０１２６】
なお、本例においてはゲイン設定を行う例で説明したが、次以降の実施形態に示すように、ゲイン設定は無くてもよい。
【０１２７】
「第２実施形態」
第１実施形態は、ＡＥＣ処理を終了後、停止予定時刻ｔｅの所定時間ＴＬ前の時点ｔ２まで発信を待機する例で説明したが、図１１〜図１３に示す第２実施形態のように、ＡＥＣ処理を終了した時点ｔ１で、停止タイミング通知ＳＴＮを発信してもよい。第１実施形態と共通部分については説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【０１２８】
図１１に示すように、第２実施形態の場合には、電子カセッテ１２は、停止タイミング通知ＳＴＮを、ＡＥＣ処理において停止予定時刻ｔｅの予測完了の時点ｔ１において発信する。そのため、停止タイミング通知ＳＴＮは、時点ｔ１から所定時間ＴＬ後の時点ｔ１’に線源制御装置１６に到達する。時点ｔ１における停止予定時刻ｔｅまでの時間が、所定時間ＴＬよりも長い場合には、線源制御装置１６は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信後、停止予定時刻ｔｅまでの間、Ｘ線の照射停止を待機する。
【０１２９】
図１２のデータフォーマットに示すように、本例の停止タイミング通知ＳＴＮには、信号種別に加えて、停止予定時刻ｔｅの情報が含まれる。停止予定時刻ｔｅの情報は、例えば、「時、分、秒」で表された時刻情報であり、特に「秒」については、数十ミリ秒程度の照射時間の撮影におけるＡＥＣを実行できるように、ミリ秒単位で表されている。
【０１３０】
図１３に示すように、電子カセッテ１２の制御部３６は、停止予定時刻ｔｅを算出すると、停止予定時刻ｔｅを含む停止タイミング通知ＳＴＮを生成し、予測が完了した時点ｔ１で線源制御装置１６に向けて発信する（Ｓ２５０Ａ）。線源制御装置１６の制御部２０は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信すると（Ｓ１１０）、停止タイミング通知ＳＴＮ内の停止予定時刻ｔｅを読み出す。そして、制御部２０は、時計回路２０ａで計時される現在時刻と停止予定時刻ｔｅを照合して、停止予定時刻ｔｅに達したか否かを判定する（Ｓ１１１）。そして、制御部２０は、現在時刻が停止予定時刻ｔｅに達したと判定した場合には、Ｘ線の照射を停止させる（Ｓ１２０）。
【０１３１】
第２実施形態においては、第１実施形態と比較して早いタイミングで停止タイミング通知ＳＴＮを発信するので、例えば、停止タイミング通知ＳＴＮの送信に、所定時間ＴＬ以上のタイムラグが生じた場合でも、線源制御装置１６への到達時刻ｔ１’は、停止予定時刻ｔｅよりも前に到達すると考えられるので、停止予定時刻ｔｅにＸ線の照射を停止できる。
【０１３２】
なお、本例のように、停止タイミング通知ＳＴＮに停止予定時刻ｔｅを含める場合には、電子カセッテ１２と線源制御装置１６のそれぞれの時計回路３６ａ、２０ａの時刻が一致していることが必要である。そのため、撮影に先立って、両者の時計回路３６ａ、２０ａの時刻を一致させておくことが好ましい。時計回路３６ａ、２０ａの時刻の同期処理は、例えば、コンソール１３から、電子カセッテ１２、線源制御装置１６に対して撮影条件を送信する際に、コンソール１３から時刻情報や同期指示信号を送信する。電子カセッテ１２、線源制御装置１６は、同期指示信号を受信したら、時刻情報に基づいて時計回路３６ａ、２０ａを補正する。これにより時刻同期が完了する。コンソール１３の制御部７３が時刻同期部に相当する。
【０１３３】
なお、同期指示信号や時計情報を送信する際に、通信のタイムラグが発生すると、電子カセッテ１２及び線源制御装置１６のそれぞれの到達時刻にズレが生じる。特に、電子カセッテ１２とコンソール１３は無線方式で接続されているのに対して、コンソール１３と線源制御装置１６は有線方式で接続されているので、通信時間や通信のタイムラグに差が生じる可能性が高い。通信のタイムラグは無線方式の方が問題になりやすいので、電波状態が良好なタイミングや場所で時刻同期を実行するのが好ましい。また、毎日のシステムの起動時に実行するように自動的に通信を行って時刻同期を実行してもよい。もちろん、オペレータやサービスマンがマニュアルで時刻同期を行ってもよい。
【０１３４】
また、停止タイミング通知ＳＴＮに停止予定時刻ｔｅを含める場合には、コンソール１３において、電子カセッテ１２から発信される停止タイミング通知ＳＴＮを受信し、停止予定時刻ｔｅまでの間に時間がある場合には、コンソール１３でしばらく保持した後に停止予定時刻ｔｅが近づいてきたタイミングで、線源制御装置１６に転送することもできる。
【０１３５】
第２実施形態において、停止タイミング通知ＳＴＮの態様は各種のものが考えられる。例えば、図１４及び図１５に示すように、停止タイミング通知ＳＴＮに含める情報としては、停止予定時刻ｔｅの代わりに、基準時点から、線量目標値を得るために必要な照射時間の残り時間ＲＴでもよい。残り時間ＲＴは、図１０、図１３、図１５に示すように、停止予定時刻ｔｅの予測を実行する際の処理ステップＳ２２０において求められる。
【０１３６】
電子カセッテ１２の制御部３６は、残り時間ＲＴを算出した後、停止予定時刻ｔｅの算出は行わずに、処理ステップ２５０Ｂを実行する。本例においては、基準時点は、図１４に示すように、電子カセッテ１２から停止タイミング通知ＳＴＮを発信する発信時刻（図１１における時点ｔ１参照）である。図１５に示すように、電子カセッテ１２の制御部３６は、処理ステップＳ２５０Ｂにおいて、発信時刻と残り時間ＲＴを発信時刻に含めて停止タイミング通知ＳＴＮを生成し、線源制御装置１６に向けて発信する。
【０１３７】
図１５において、線源制御装置１６の制御部２０は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信すると（Ｓ１１０）、停止タイミング通知ＳＴＮから発信時刻と残り時間ＲＴを読み出す。そして、所定時間ＴＬに基づいて残り時間ＲＴを補正する（Ｓ１１２）。これは、図１１に示すように、電子カセッテ１２と線源制御装置１６間における通信のタイムラグを補正するためである。電子カセッテ１２から時点ｔ１において発信された停止タイミング通知ＳＴＮは、線源制御装置１６に所定時間ＴＬ後の時点ｔ１’に到達する。残り時間ＲＴは、時点ｔ１を基準時点として求められたものだから、制御部２０は、残り時間ＲＴから所定時間ＴＬを減算する補正を行う。そして、制御部２０は、タイマ２３に残り時間ＲＴをセットして、残り時間ＲＴの経過を監視する（Ｓ１１９）。残り時間ＲＴが経過した時点は、停止予定時刻ｔｅになるので、制御部２０は、残り時間ＲＴが経過した時点で、Ｘ線の照射を停止する。
【０１３８】
本例では、残り時間ＲＴの補正を線源制御装置１６においてのみ実行しているが、電子カセッテ１２において実行してもよい。例えば、停止予定時刻ｔｅの予測を実行した段階で残り時間ＲＴが算出されるが、算出時点から発信時刻までの間には僅かではあるが時差がある。もちろん、通信時間やそのタイムラグに比べれば僅かではあるが、より高い精度を求める場合にはこうした補正を行うとよい。
【０１３９】
また、図１６及び図１７に示すように、発信時刻の代わりに、線源制御装置１６に到達する到達時刻を、停止タイミング通知ＳＴＮに含めてもよい。この場合には、図１７に示すように、残り時間ＲＴを補正する（Ｓ２２１）。残り時間ＲＴは、到達時刻を基準時点とするものであるから、電子カセッテ２１の制御部３６は、処理ステップＳ２２１において、算出した残り時間ＲＴから所定時間ＴＬを減算する補正を行う。そして、制御部３６は発信時刻に所定時間ＴＬを加算して到達時刻を求める。制御部３６は、到達時刻と残り時間ＲＴを、停止タイミング通知ＳＴＮに含めて発信する（Ｓ２５０Ｃ）。
【０１４０】
線源制御装置１６においては、制御部２０は受信した停止タイミング通知ＳＴＮから到達時刻と残り時間ＲＴを読み出す。制御部２０は、基準時点が到達時刻であることを確認すると、残り時間ＲＴをタイマ３７にセットして、残り時間ＲＴの経過を監視する。図１１に示すように、制御部２０は、残り時間ＲＴが経過した時点で照射を停止する。
【０１４１】
なお、図１８に示す停止タイミング通知ＳＴＮのように、基準時点を含めずに、残り時間ＲＴだけを含めてもよい。この場合には、電子カセッテ１２と線源制御装置１６のどちらで所定時間ＴＬの補正を行うかを決めておく。こうすれば、基準時点を含めなくても、予め決定した手順にしたがって、所定時間ＴＬに基づく残り時間ＲＴに対する補正を適切に実行することができる。
【０１４２】
第２実施形態において、図１２、図１４、図１６、図１８で説明したデータフォーマット及びその処理手順については、第１実施形態と組み合わせることも可能である。第１実施形態は、図１０で示したように、線源制御装置１６にちょうど停止予定時刻ｔｅに到達するように、停止予定時刻ｔｅの所定時間ＴＬ前に電子カセッテ１２から停止タイミング通知ＳＴＮを発信する態様である。
【０１４３】
上述のとおり、所定時間ＴＬは、通信時間や通信のタイムラグの平均値であり、実際の通信時間や通信のタイムラグとの誤差が生じる。実際の通信時間や通信のタイムラグが所定時間ＴＬよりも長い場合もあれば短い場合もある。長い場合には停止タイミング通知ＳＴＮの到達時点において、停止予定時刻ｔｅをすでに経過してしまうため、補正のしようが無い。しかし、所定時間ＴＬよりも実際の通信時間や通信のタイムラグが短い場合には、停止予定時刻ｔｅよりも到達時間が早くなる。線源制御装置１６の制御部２０が停止タイミング通知ＳＴＮを受信したときに、現在時刻が停止予定時刻ｔｅに達していない場合には、直ちにＸ線の照射を停止するのではなく、停止予定時刻ｔｅや残り時間ＲＴに基づいて、停止タイミングが到来するのを待ってＸ線の照射を停止する。こうすれば所定時間ＴＬと実際の通信時間に誤差がある場合でも、正確な停止タイミングで照射を停止することができる。
【０１４４】
また、停止タイミング通知ＳＴＮに含める基準時点は、電子カセッテ１２における発信時刻や線源制御装置１６における到達時刻以外でもよく、コンソール１３における発信時刻を使用してもよい。その場合には、コンソール１３は電子カセッテ１２から停止タイミング通知ＳＴＮを受信したときに、コンソール１３における発信時刻に合わせて、残り時間ＲＬを補正して、線源制御装置１６に送信する。
【０１４５】
なお、第２実施形態で説明した停止タイミング通知ＳＴＮの種々の態様は、第３実施形態以降のほぼすべての実施形態に適用可能である。
【０１４６】
「第３実施形態」
図１９に示す第３実施形態は、Ｘ線の照射開始後、照射が停止するまでの間、すなわち、累積線量が線量目標値に達するまでの間に、停止タイミング通知ＳＴＮの再送信を行う例である。図１９に示す例は、通信経路の瞬断や通信のタイムラグが長時間に渡る場合のタイムアウトなどによって、電子カセッテ１２が発信した停止タイミング通知ＳＴＮが線源制御装置１６まで到達しない場合に送信のリトライを行う例である。
【０１４７】
図１９において、電子カセッテ１２は、ＡＥＣ処理を実行して、時点ｔ１１において、停止タイミング通知ＳＴＮを発信する。１回目の送信タイミングでは、通信経路の瞬断などによって停止タイミング通知ＳＴＮが線源制御装置１６に到達しない場合を示している。電子カセッテ１２は、こうした通信不能の場合に備えて停止タイミング通知ＳＴＮの送信を所定間隔でリトライする。時点ｔ１２において発信した停止タイミング通知ＳＴＮは、通信経路が復旧したタイミングであるため、線源制御装置１６に到達する。
【０１４８】
このように停止タイミング通知ＳＴＮの送信を複数回繰り返せば、通信経路の瞬断などの通信障害に対処することができる。無線方式の場合には、電波状態が不安定になり通信障害の発生頻度が多いため、特に有効である。
【０１４９】
図１９の例では、停止タイミング通知ＳＴＮの態様としては、図１２に示す停止予定時刻ｔｅを含める態様でもよいし、図１４、図１６、図１８に示す残り時間ＲＴを含める態様でもよい。
【０１５０】
ただし、停止予定時刻ｔｅを含めるか残り時間ＲＴを含めるかによって処理が異なる。停止予定時刻ｔｅを含める場合には、発信時刻が時点ｔ１１、時点ｔ１２と変化しても、停止予定時刻ｔｅは変化しなので、時点ｔ１１、時点ｔ１２のどちらにおいても、同じ内容の停止タイミング通知ＳＴＮが送信される。一方、残り時間ＲＴは基準時点からの残り時間で定義されるから、時点ｔ１１と時点ｔ１２では、それぞれを基準時点とする残り時間ＲＴが変わる。そのため、時点ｔ１１において発信した停止タイミング通知ＳＴＮを、時点１２でリトライする場合には、時点１１と時点１２の時間差に応じて残り時間ＲＴを補正する。具体的には、時点１１を基準時点とする残り時間ＲＴを、時点ｔ１２で送信する場合には、残り時間ＲＴから時点１１と時点１２の間の時間差を減算する補正が行われる。そして、残り時間ＲＴとともに送信時刻や到達時刻を含める場合には、それに応じて送信時刻や到達時刻も更新される。
【０１５１】
本例のように、所定時間間隔で停止タイミング通知ＳＴＮの送信を複数回繰り返す場合には、線源制御装置１６では複数個の停止タイミング通知ＳＴＮを受信する場合もある。停止タイミング通知ＳＴＮに停止予定時刻ｔｅが含まれる場合には、同じ内容なので問題は無いが、残り時間ＲＴを含める場合には、複数個の停止タイミング通知ＳＴＮ間で残り時間ＲＴの値が変化する。その場合には、複数個の停止タイミング通知ＳＴＮのうち、残り時間ＲＴが最小のものが最新のものと考えられるので、線源制御装置１６は、残り時間ＲＴが最小のものを選択して、その残り時間ＲＴに従って照射停止を実行すればよい。
【０１５２】
線源制御装置１６が停止タイミング通知ＳＴＮを受信した場合には、電子カセッテ１２に対して受信確認信号を送信するようにしてもよい。こうすれば、受信確認を受けた電子カセッテ１２は、リトライを停止することができるため、線源制御装置１６に対して、複数個の停止タイミング通知ＳＴＮが送信されることが防止される。
【０１５３】
「第４実施形態」
図２０及び図２１に示す第４実施形態は、照射中に停止タイミング通知ＳＴＮを複数回繰り返す点では、第３実施形態と同様である。相違点は、第４実施形態では、停止タイミング通知ＳＴＮを発信する毎に、停止タイミングの再予測を行う点である。予測の実行時点が遅いほど、累積線量も多くなるため、予測の精度を向上することができる。
【０１５４】
図２０において、電子カセッテ１２は、ＡＥＣ処理を、累積線量が線量目標値に達するまで実行し、その間、停止タイミングの予測を繰り返す。時点１１において、停止タイミングの１回目の予測を行って、１回目の停止タイミング通知ＳＴＮ１を発信する。そして、所定時間が経過した後、時点２１において、２回目の予測を行って２回目の予測停止タイミング通知ＳＴＮ２を発信する。停止タイミング通知ＳＴＮ１、ＳＴＮ２はそれぞれ時点１１’、時点２１’に線源制御装置１６に到達する。
【０１５５】
図２１に示すように、停止タイミング通知ＳＴＮ１、ＳＴＮ２には、例えば、停止予定時刻ｔｅが含められる。電子カセッテ１２は、図１３で示した処理ステップＳ２１０〜Ｓ２３０及びＳ２５０Ａを実行して、１回目の停止タイミング通知ＳＴＮ１を発信する。そして、所定時間経過後に、その時点における累積線量に基づいて停止予定時刻ｔｅを再計算して２回目の予測を行う（Ｓ２６０）。電子カセッテ１２は、処理ステップＳ２５０Ａと同様の処理ステップＳ２７０を実行して、停止タイミング通知ＳＴＮ２を発信する。こうした処理を累積線量が線量目標値に達するまで繰り返す（Ｓ２８０）。
【０１５６】
一方、線源制御装置１６は、停止タイミング通知ＳＴＮを複数回受信する（Ｓ１１０Ａ）。停止タイミング通知ＳＴＮ１、ＳＴＮ２は、どちらも停止予定時刻ｔｅが含まれているが、停止タイミング通知ＳＴＮ２に含まれる停止予定時刻ｔｅの方が再予測されたものなので、予測精度は高い。線源制御装置１６は、受信時刻に基づいて最新の停止予定時刻ｔｅを選択して（Ｓ１１０２Ａ）、選択した停止予定時刻ｔｅが到来するのを監視する（Ｓ１１１）。停止予定時刻ｔｅが到来したら、照射を停止する（Ｓ１２０）。本例によれば、停止タイミングの再予測が繰り返されるので、精度の高いＡＥＣを実行することができる。これにより、超過線量が低減されて、Ｘ線画像の画質向上や被写体Ｈへの無用な被曝の低減が期待できる。
【０１５７】
本例では、最新の停止タイミング通知ＳＴＮの判定を、線源制御装置１６の受信時刻に基づいて行っているが、もちろん、電子カセッテ１２において停止タイミング通知ＳＴＮ１、ＳＴＮ２に、停止予定時刻ｔｅに加えて、それぞれの発信時刻や到達時刻を設定してもよい。こうすれば、線源制御装置１６は、停止タイミング通知ＳＴＮに含まれる発信時刻や到達時刻に基づいて、最新の停止タイミング通知ＳＴＮを判定することができる。
【０１５８】
図２２に示すように、停止タイミング通知ＳＴＮを複数回送信する場合において、通信経路の瞬断が発生した場合には、通信障害が回復した時点で、複数回の停止タイミング通知ＳＴＮの受信タイミングの順番が狂ってしまうことがある。図２２の例は、停止タイミング通知ＳＴＮ１、ＳＴＮ２、ＳＴＮ３の順番で送信し、そのタイミングでは通信経路の瞬断で３つとも送信できず、その後に３つの停止タイミング通知ＳＴＮ１、ＳＴＮ２、ＳＴＮ３の送信をリトライするケースである。最初にリトライが実行されるのが、停止タイミング通知ＳＴＮ１であるが、この時点ではまだ瞬断が継続しているため、停止タイミング通知ＳＴＮ１は送信できていない。次以降の停止タイミング通知ＳＴＮ２、ＳＴＮ３のリトライのタイミングでは通信障害が復旧しているため、停止タイミング通知ＳＴＮ２、ＳＴＮ３の送信は成功している。停止タイミング通知ＳＴＮ１については３回目に成功しているため、受信順序が停止タイミング通知ＳＴＮ２、３の後になっている。
【０１５９】
この場合には、発信時刻で判定すれば、最新は停止タイミング通知ＳＴＮ３だが、受信時刻で判定すると、停止タイミング通知ＳＴＮ１と判定されてしまう。このような場合には、電子カセッテ１２において、停止タイミング通知ＳＴＮに発信時刻を設定しておけば、線源制御装置１６は、受信順序が入れ替わっても、最新の通知を正しく判定することができる。
【０１６０】
また、図２３に示すように、停止タイミング通知ＳＴＮ１、ＳＴＮ２、ＳＴＮ３に、それぞれの停止予定時刻ｔｅ１、ｔｅ２、ｔｅ３に加えて、累積線量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を設定してもよい。累積線量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、停止予定時刻ｔｅ１、ｔｅ２、ｔｅ３の予測に使用されたものである。累積線量Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、経過時間とともに増加するので、最新のものほど値が大きい。そのため、線源制御装置１６の制御部２０は、処理ステップＳ１１０２Ｅにおいて、累積線量が最大の停止タイミング通知ＳＴＮ３を最新の通知と判定して、その停止予定時刻ｔｅ３を採用する。
【０１６１】
また、本例では、停止タイミング通知ＳＴＮに停止予定時刻ｔｅを設定する例で説明したが、図２４に示すように、残り時間ＲＴを設定してもよい。残り時間ＲＴの場合には、処理ステップＳ１１０２Ｄに示すように、最新の停止タイミング通知ＳＴＮの判定は、残り時間ＲＴそのもので判定を行うことができる。残り時間ＲＴは最新のものほど値が小さくなると考えられるためである。もちろん、より正確性を増すために、発信時刻、到達時刻、累積線量などを設定してもよい。
【０１６２】
「第５実施形態」
図２５及び図２６に示す第５実施形態は、電子カセッテ１２から停止タイミング通知ＳＴＮを線源制御装置１６に送信し、線源制御装置１６が停止タイミング通知ＳＴＮを受信した場合に、電子カセッテ１２に対して受信確認信号ＣＮを返答する例である。そして、第５実施形態において、電子カセッテ１２は、１回目の停止タイミング通知ＳＴＮ１の発信時刻ｔ１１から、その応答である受信確認信号ＣＮ１を受信する時点ｔ１１’までの時間Ｌ１１に基づいて次に送信する停止タイミング通知ＳＴＮ２の所定時間ＴＬを補正する。
【０１６３】
つまり、停止タイミング通知ＳＴＮの発信から、その応答である受信確認信号ＣＮの受信までの時間を計測して、現在の通信経路における実際の通信時間や通信のタイムラグを実測し、予め設定された所定時間ＴＬを補正する。本例は、停止タイミング通知ＳＴＮに設定する内容が、停止予定時刻ｔｅである場合は、効果はなく、残り時間ＲＴである場合に有効である。というのも、残り時間ＲＴの場合は、図１４〜図１７に示す第２実施形態で述べたように、所定時間ＴＬに基づく補正が必要となるからである。
【０１６４】
図２６に示すように、電子カセッテ１２は、処理ステップＳ２１０からＳ２５０Ｆを実行して、残り時間ＲＴが設定された停止タイミング通知ＳＴＮを発信する。線源制御装置１６は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信し（Ｓ１１０Ａ）、受信毎に受信確認信号ＣＮを電子カセッテ１２に向けて発信する。電子カセッテ１２は、停止タイミング通知ＳＴＮの発信時刻から受信確認信号ＣＮの受信時刻までの時間Ｌ１１（図２５参照）に基づいて、残り時間ＲＴの再計算により再予測を行う（Ｓ２６０Ａ）。この再計算においては、処理ステップＳ２２１において、時間Ｌ１１に基づいて所定時間ＴＬが補正される。そして、再計算された残り時間ＲＴを停止タイミング通知ＳＴＮに設定して線源制御装置１６に送信する。線源制御装置１６は、最新の残り時間ＲＴを選択して（Ｓ１１０２Ａ）、照射停止を行う。これによれば、残り時間ＲＴの再予測に加えて、実測した通信のタイムラグに基づいて所定時間ＴＬを補正するので、より精度の高い停止タイミングの予測が可能となる。
【０１６５】
なお、本例では停止タイミング通知ＳＴＮと受信確認信号ＣＮを使用して、通信のタイムラグを実測しているが、停止タイミング通知ＳＴＮと受信確認信号ＣＮを使用する代わりに、テスト信号の送受信を行って通信のタイムラグを実測してもよい。
【０１６６】
「第６実施形態」
また、実際の通信のタイムラグと所定時間ＴＬが乖離している場合の対処方法としては、図２７及び図２８に示す方法がある。本例は、停止タイミング通知ＳＴＮに残り時間ＲＴのみが設定されている場合の対処方法である。Ｘ線源１５から照射されるＸ線の強度は、照射開始後しばらくすると安定するため、図２７に示すように、累積線量は、ある程度一定の傾きで増加するので、繰り返し送信した停止タイミング通知ＳＴＮに含まれる残り時間ＲＴは、一定の傾きで減少していく。線源制御装置１６の制御部２０は、時点１０１、１０２、１０３で受信した複数の停止タイミング通知ＳＴＮの残り時間ＲＴ１０１、Ｒ１０２、Ｒ１０３に基づいて、線形近似した近似曲線ＡＣを求める。
【０１６７】
近似曲線ＡＣを求めれば、残り時間ＲＴ１０１、１０２、１０３のうち、残り時間ＲＴ１０３が異常値を示していることが分かる。残り時間ＲＴ１０３は、近似曲線ＡＣに対して値が大きいということは、本来ならば時点ｔ１０３よりも早いタイミングで到達したにも関わらず、通信のタイムラグによって遅れて到達したと考えられる。線源制御部１６の制御部２０は、近似曲線ＡＣに基づいて残り時間ＲＴ１０３を異常値と判定し、残り時間ＲＴ１０３については選択対象から除外して、残りの中から最新の残り時間ＲＴ１０２を選択して、Ｘ線の照射を停止する。これによれば、停止タイミング通知ＳＴＮに残り時間ＲＴのみしか設定されていない場合でも、受信確認信号ＣＮを用いなくても精度の高いＡＥＣを行うことができる。
【０１６８】
上記では残り時間ＲＴの線形近似を利用して、線源制御装置１６が受信した複数の停止タイミング通知ＳＴＮの中から、通信のタイムラグが大きな異常値を判定したが、図２８に示すように、複数の停止タイミング通知ＳＴＮの受信間隔に基づいて、通信のタイムラグが大きな異常値を判定してもよい。電子カセッテ１２から所定時間間隔ＴＩ１で繰り返し停止タイミング通知ＳＴＮが発信されると、通信のタイムラグが平均的であれば、線源制御装置１６における受信間隔は、時間間隔ＴＩ１と同じになる。そのため、停止タイミング通知ＳＴＮの受信間隔に変化があったときに、その通信間隔が変化した停止タイミング通知ＳＴＮについて、通信のタイムラグが大きな異常値と判定することができる。
【０１６９】
図２８の例では、停止タイミング通知ＳＴＮ２と停止タイミング通知ＳＴＮ３の受信間隔ＴＩ２が、ＴＩ１と比較しておおきいため、実際の通信のタイムラグＴＬ３が所定時間ＴＬと比較して大きな異常値と判定することができる。停止タイミング通知ＳＴＮに残り時間のみが設定される場合において、本例のようにしても、異常値を除外できるため、一定の予測精度を確保することができる。これにより、Ｘ線画像について一定の画質を確保できるとともに、被写体の無用な被曝も低減することができる。
【０１７０】
「第７実施形態」
上記実施形態では、所定時間ＴＬについて通信のタイムラグを考慮した値を用いる例で説明したが、第７実施形態は、通信のタイムラグ以外の要因で、線量目標値を超える超過線量が発生する場合の対処方法である。
【０１７１】
図２９に示すように、Ｘ線の線量は、Ｘ線源１５が開始指令を受けると徐々に立ち上がり、管電流に応じたピークまで上昇して、停止指令を受けるまでピーク付近においてほぼ定常な状態を保ち、停止指令を受けると徐々に下降するというように、１回の撮影で照射されるＸ線の線量変化を表す曲線はほぼ台形状になる。また、停止指令を受けてからＸ線の線量が完全にゼロになるまでの時間、すなわちＸ線の線量の波尾は、例えば３極管やテトロード管等の高価なＸ線源を用いれば短くすることができるが、一般的な２極管のＸ線源では長くなる。また、Ｘ線の線量の波尾は、管電圧、管電流によっても変化し、例えば管電流が小さいほど、あるいは管電圧が高いほど長くなる。
【０１７２】
そのため、Ｘ線の線量の波尾の長さによって実際に照射されるＸ線の照射量が変化する。照射量の変化により、ＡＥＣ部３２で算出された停止予定時刻ｔｅと実際に線量目標値が得られる時刻とが乖離して、超過線量が発生することが考えられる。これを解決するため、本実施形態では、線源制御装置１６が実際にＸ線源１５の駆動を停止してから、Ｘ線の照射が実際に止まるまでの時間の平均値も所定時間ＴＬに加えるとともに、例えばＸ線源の種類や、管電圧、管電流等の撮影条件に応じて、停止タイミング通知ＳＴＮを送信するタイミング、すなわち所定時間ＴＬを変化させている。
【０１７３】
例えば、図３０に示すように、Ｘ線源１５が３極管やテトロード管であるか、あるいは２極管であるかを判定し（Ｓ３００）、管電流が予め設定した閾値よりも大きいか否かを判定し（Ｓ３０１）、管電圧が予め設定した閾値よりも低いか否かを判定する（Ｓ３０２）。そして、Ｘ線源１５が３極管やテトロード管の場合、あるいは予め設定した閾値よりも管電流が大きい場合や、管電圧が低い場合には、Ｘ線の線量の波尾が短くなり過曝射は発生しないので、初期設定の所定時間ＴＬを用いる（Ｓ３０３）。また、Ｘ線源１５が２極管の場合、あるいは予め設定した閾値よりも管電流が小さい場合や、管電圧が高い場合には、Ｘ線の線量の波尾が長くなり過曝射が発生するので、初期設定値よりも長くなるように時間Ｔを補正して、Ｘ線の線量が過剰になるのを防止する（Ｓ３０４）。これによれば、Ｘ線源の種類や撮影条件に応じて、ＡＥＣの精度を向上させることができる。なお、本実施形態においても、停止予定時刻ｔｅの代わりに残り時間ＲＴを用いることができる。
【０１７４】
「第８実施形態」
図３１及び図３２に示すように、第８実施形態は、停止タイミング通知ＳＴＮに設定する情報として、信号種別、停止タイミングを規定する残り時間ＲＴや停止予定時刻ｔｅに加えて、装置において異常が発生したことを示す異常フラグの有り／無しの情報と、その装置を識別するための装置ＩＤを設定する例である。装置としては、例えば、電子カセッテ１２、コンソール１３の他、通信経路を構成するスイッチングハブやルータといった中継装置である。ハードウエアの他にソフトウエアの異常フラグを設定してもよい。ソフトウエアの場合には装置ＩＤの代わりにソフトウエアＩＤが設定される。
【０１７５】
図３２に示すように、線源制御装置１６は、停止タイミング通知ＳＴＮを受信すると、異常フラグの有無を判定する（Ｓ１１５）。そして、異常フラグが有る場合には、無条件に緊急停止させる。これによれば、ハードウエアやソフトウエアに異常が発生している場合には即刻照射が停止されるため、異常が発生している状態で照射が継続することの危険を回避できる。
【０１７６】
上記実施形態では、電子カセッテ１２から線源制御装置１６に対して停止タイミング通知ＳＴＮを送信するのに、コンソール１３を介して送信する例で説明したが、図３３〜図３７に示すように、コンソール１３を介さずに電子カセッテ１２と線源制御装置１６を通信可能に接続してもよい。
【０１７７】
例えば、図３３は、電子カセッテ１２と、線源制御装置１６にそれぞれアンテナを有する無線通信部８１を設けて、無線方式で接続する例である。無線通信部８１間は、無線アクセスポイント８２などの中継装置を介在させて接続される。図３４は、電子カセッテ１２と線源制御装置１６にそれぞれ有線通信部８３を設けて、有線通信部８３間を、ケーブル８５を介して有線方式で接続される。有線通信部８３の間の通信経路上にはスイッチングハブやルータなどの中継装置８４が介在している。この例によれば、コンソール１３が介在しない分、通信のタイムラグを少なくすることができる。
【０１７８】
図３５及び図３６は、アクセスポイント８２や中継装置８４を介在させることなく、電子カセッテ１２と線源制御装置１６を直接的に通信可能に接続した例である。図３５は、無線方式の例を、図３６は有線方式の例を示している。この例によれば、アクセスポイント８２や中継装置８４も介在しないため、さらに、通信のタイムラグを少なくすることができる。電子カセッテ１２と線源制御装置１６の間に介在する装置が増えるほど、通信のタイムラグは大きくなるため、迅速性が要求されるＡＥＣ処理においては、本例のように直接接続するのが効果的である。
【０１７９】
図３７は、図３５の変形例であり、電子カセッテ１２と、線源制御装置１６に、それぞれ複数の無線チャンネルによって通信可能な無線通信部８６を設けた例である。無線通信部８６には、複数の送受信アンテナ８７が設けられており、各アンテナ８７で異なる無線チャンネルをサーチするように構成されている。これによれば、いずれか一つの無線チャンネルで通信障害が発生している場合でも、他の無線チャンネルを利用して停止タイミング通知ＳＴＮを送信することができるので、通信のタイムラグを軽減することができる。なお、線源制御装置１６において、各チャンネルから複数個の停止タイミング通知ＳＴＮを受信した場合には、停止タイミング通知ＳＴＮの内容に応じて最新の停止タイミング通知ＳＴＮを判定する。
【０１８０】
なお、通信のタイムラグや、第７実施形態で示したように照射停止指令から実際に照射が終了するまでのタイムラグについて、所定時間ＴＬを調整する方法を説明したが、所定時間ＴＬの代わりに、例えば、線量目標値を調整してもよい。具体的には、タイムラグが大きいと考えられる場合には、線量目標値を下げ、タイムラグが小さいと考えられる場合には線量目標値を上げる。
【０１８１】
上記実施形態のうち、停止タイミング通知ＳＴＮに含めた情報に基づいてＸ線の照射を停止する実施形態では、電子カセッテ１２から線源制御装置１６に、停止予定時刻ｔｅ、あるいは照射時間の残り時間ＲＴを含めた停止タイミング通知ＳＴＮを発信し、線源制御装置１６では、停止予定時刻ｔｅ、あるいは残り時間ＲＴに基づいてＸ線の照射を停止させている。しかし、停止タイミング通知ＳＴＮに含める情報は、停止予定時刻ｔｅや残り時間ＲＴ等の時間に関する情報に限定されず、線源制御装置１６でＸ線の残り照射時間に換算できるような情報であれば、他の情報でもよい。
【０１８２】
他の情報としては、例えば、Ｘ線の残りの照射線量を表す線量情報がある。停止タイミング通知ＳＴＮの内容として線量情報を送信する場合には、線源制御装置１６では、照射中のＸ線の管電流に基づいて、Ｘ線の残りの照射線量を表す情報をＸ線の残り照射時間に換算することができるので、この換算した残り照射時間に基づいてＸ線の照射を停止することができる。例えば、停止タイミング通知ＳＴＮに含められたＸ線の残りの照射線量が、０ｍR（ミリレントゲン）であれば、残り時間は０秒と換算される。この場合、線源制御装置１６は、Ｘ線の照射を即停止することになる。
【０１８３】
上記実施形態では、照射開始と照射終了を電子カセッテ１２が自己検出する例で説明したが、自己検出はしなくてもよい。この場合には、線源制御装置１６と電子カセッテ１２の間で同期通信が行われる。例えば、線源制御装置１６は、照射スイッチ１７からのウォームアップ開始信号を受けたときに、電子カセッテ１２を有するＸ線撮影装置１１に対して照射を開始してよいか否かを問い合わせる照射開始要求信号を送信する。Ｘ線撮影装置１１は、照射を受ける準備ができている場合には、照射開始要求に対する応答として照射許可信号を制御部２０に送信する。
【０１８４】
制御部２０は、Ｘ線撮影装置１１からの照射許可信号を受信し、かつ、照射スイッチ１７から照射開始信号を受けたときに、高電圧発生器１９に対して照射開始指令を発する。高電圧発生器１９は照射開始指令を受けると、Ｘ線源１５に対して高電圧を印加して電力供給を開始する。Ｘ線源１５は、電力供給が開始されるとＸ線の照射を開始する。
【０１８５】
制御部２０は、Ｘ線源１５の照射を停止した場合には、Ｘ線撮影装置１１に対して照射が終了したことを表す照射終了信号を送信する。
【０１８６】
また、本例では、撮像領域４１内に設けられた短絡画素５７によって、Ｘ線の到達線量を測定しているが、短絡画素５７は、通常の画素４０とほぼ同一構造であり、Ｘ線に対する感度もほぼ同一であるため、Ｘ線の到達線量を正確に測定することができるというメリットがある。そのため、停止タイミングの予測の精度も高い。また、構造がほぼ同一であるので、製造もしやすく、製造コストの増加も少ない。
【０１８７】
もちろん、線量検出部としては短絡画素に限らず別の態様でもよい。例えば、通常の画素４０とは別にＸ線検出用の専用画素を設けてこれを線量検出部としてもよい。また、ＣＭＯＳセンサなどの通常の画素から非破壊で電荷を読み出せるものを使用すれば、撮像領域内の所望の領域の線量を、Ｘ線の照射中に読み出すことができる。この他に、撮像領域の各画素にバイアス電圧を印加するためのバイアス線に流れる電流を検出して線量検出を行う方法や、通常の画素のＴＦＴをオフ状態にしているときに信号線に漏れ出すリーク電流に基づいて線量検出を行う方法がある。撮像領域内の線量をＸ線の照射中に検出できるものであれば、どのような構成の線量検出部でもよい。
【０１８８】
上記各実施形態では、電子カセッテ１２とコンソール１３とが別体である例で説明したが、コンソール１３は独立した装置である必要はなく、電子カセッテ１２にコンソール１３の機能を搭載し、Ｘ線撮影装置１１を電子カセッテ１２単体で構成してもよい。あるいは、電子カセッテ１２とコンソール１３との間に電子カセッテ１２の制御に関する機能をもつ専用の撮影制御装置を接続して、コンソール１３では撮影条件の入力とＸ線画像の表示といった簡易的な作業のみを行なうように構成してもよい。また、コンソール１３と線源制御装置１６とを一体化した装置としてもよい。更に、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。
【０１８９】
なお、上述してきた装置構成に限らず、その他の構成にも適用可能である。例えば電子カセッテ１２と線源制御装置１６の間に、停止タイミング通知ＳＴＮを受信する専用の装置があり、この装置ではその他の処理をせずにＣＰＵのほとんどを終了処理に使用するようにしてもよい。本発明においては、Ｘ線画像撮影システムの装置構成は問題ではなく、重要なのは、互いに別の装置である電子カセッテ１２と線源制御装置１６の間で、装置を跨いでＡＥＣの停止タイミング通知処理を行なう場合であって、かつ電子カセッテ１２側が実際に照射された線量を検出して目標線量に対して十分かを判断し、何らかの通信経路を介して別の装置である線源制御装置１６側で実際の照射停止制御をする場合に、通信のタイムラグに起因する照射停止の遅延を防止することである。つまりは、Ｘ線の照射が十分であることを検出して停止タイミングを判断する側の装置と、実際の停止制御を行う装置が別であるから通信のタイムラグが生じる原因が発生するのであって、この間にどんな装置があるかは問題ではなく、この場合に停止タイミング通知ＳＴＮを予め送信しておくことで照射停止タイミングの遅延が防止できるのである。
【０１９０】
なお、特許文献１に記載されているように。１回のＸ線の撮影をプレ照射と本照射のセットで行ってもよい。この場合、電子カセッテにおいて、プレ照射の蓄積動作で画素に蓄積された信号電荷を、プレ照射が終了した後も保持したまま、その状態で本照射の蓄積動作に移行してもよい。こうすれば、プレ照射で得た信号電荷を無駄にせずにＸ線画像に反映させることができる。Ｘ線画像に寄与しない被曝が減るという意味で、被写体への無用な被曝を低減することができる。
【０１９１】
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。さらに、本発明は、上記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【０１９２】
９  Ｘ線撮影システム
１０  Ｘ線発生装置
１１  Ｘ線撮影装置
１２  電子カセッテ
１３  コンソール
１５  Ｘ線源
１６  線源制御装置
２０、３６、７３  制御部
２０ａ、３６ａ、７３ａ  時計回路
２３、３７、７２  タイマ
２６  ＦＰＤ
３１  ゲイン設定部
３２  ＡＥＣ部
３４、７１  無線通信部
５７  短絡画素
６２  線量目標値設定部
６４  停止タイミング予測回路
【図１】
0005558538.tif 000002
【図２】
0005558538.tif 000003
【図３】
0005558538.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005558538.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005558538.tif 000008
【図８】
0005558538.tif 000009
【図９】
0005558538.tif 000010
【図１０】
0005558538.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005558538.tif 000013
【図１３】
0005558538.tif 000014
【図１４】
0005558538.tif 000015
【図１５】
0005558538.tif 000016
【図１６】
0005558538.tif 000017
【図１７】
0005558538.tif 000018
【図１８】
0005558538.tif 000019
【図１９】
0005558538.tif 000020
【図２０】
0005558538.tif 000021
【図２１】
0005558538.tif 000022
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
0005558538.tif 000027
【図２７】
0005558538.tif 000028
【図２８】
0005558538.tif 000029
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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