(57)【要約】      （修正有）【課題】線量情報のリアルタイム性を損なうことなく線量情報の伝送を行うことにより、適切な自動露出制御を可能とする。【解決手段】電子カセッテは、照射された放射線を検出して放射線画像を撮影するとともに検出した放射線の線量を示す線量情報を、これを受信するインターフェースボックスにおける受信確認を行うことなく断続的に無線送信する。インターフェースボックスは、電子カセッテから無線送信された線量情報を受信し、線量情報の各受信に対して受信確認信号を電子カセッテに送信することなく、受信した線量情報の各々に基づいて電子カセッテに照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号を生成する。【選択図】図１２
2014090862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された放射線を検出して放射線画像を撮影するとともに検出した放射線の線量を示す線量情報を受信側における前記線量情報の受信確認を行うことなく所定の送信タイミング毎に無線送信する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信された線量情報を受信し、前記線量情報を受信した旨の通知を前記放射線画像撮影装置に送信することなく、受信した線量情報の各々に基づいて前記放射線画像撮影装置に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号を生成するインターフェース装置と、
を含む放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記放射線画像撮影装置から前記インターフェース装置に前記線量情報が送信される前に、前記放射線画像撮影装置と前記インターフェース装置との間で無線通信を行うための接続を確立する請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記放射線画像撮影装置は、前記線量情報を前記インターフェース装置に送信する前に前記インターフェース装置に接続確立要求を送信する請求項２に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項４】
前記放射線画像撮影装置は、前記インターフェース装置との間で接続が確立された場合に放射線の照射許可を示す信号を出力する請求項２または３に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項５】
前記放射線画像撮影装置は、放射線を検出しない場合には、放射線の線量がゼロであることを示すゼロ信号を前記線量情報として前記インターフェース装置に送信する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項６】
前記放射線画像撮影装置は、放射線を検出しない場合には、前記線量情報の送信を停止する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記放射線画像撮影装置は、互いに同一内容の線量情報を複数回連続して前記インターフェース装置に無線送信する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
前記放射線画像撮影装置は、照射された放射線の線量を検出するための画素を有し、サンプリングした前記画素の画素値に基づいて前記線量信号を生成し、生成した前記線量情報を前記画素値のサンプリング周期よりも短い周期で前記インターフェース装置に無線送信する請求項７に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項９】
前記インターフェース装置は、電圧レベルが時間とともに連続的に変化するアナログ信号を前記累積線量信号として出力する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
前記インターフェース装置は、前記放射線画像撮影装置に照射された放射線の累積線量に応じた信号値を有するデジタル信号を前記累積線量信号として出力する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１１】
前記インターフェース装置は、前記線量情報の受信間隔より長い間隔をおいて前記累積線量信号を出力する請求項１０に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１２】
前記放射線画像撮影装置は、前記インターフェース装置との間に形成された複数の通信チャンネルを介して前記線量情報を無線送信する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１３】
前記放射線画像撮影装置は、前記複数の通信チャンネルを介して同一内容の線量情報を同時に無線送信する請求項１２に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１４】
前記累積線量信号の信号レベルが所定値に達したことを検出したときに前記放射線画像撮影装置に対する放射線の照射を停止する放射線発生装置を更に含む請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１５】
照射された放射線を検出して放射線画像を撮影する撮影手段と、
検出した放射線の線量を示す線量情報を生成する生成手段と、
受信側における前記線量情報の受信確認を行うことなく前記生成手段によって生成された前記線量情報を所定の送信タイミング毎に無線送信する送信手段と、
を含む放射線画像撮影装置。
【請求項１６】
放射線画像撮影装置が、自身に照射された放射線を検出して検出した放射線の線量を示す線量情報を、受信側における前記線量情報の受信確認を行うことなく所定の送信タイミング毎に無線送信するステップと、
インターフェース装置が、前記放射線画像撮影装置から無線送信された線量情報を受信し、前記線量情報の受信確認を前記放射線画像撮影装置に送信することなく、受信した線量情報の各々に基づいて前記放射線画像撮影装置に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号を出力するステップと、
放射線発生装置が、前記インターフェース装置から出力された前記累積線量信号の信号レベルが所定値に達したことを検出したときに前記放射線画像撮影装置に対する放射線の照射を停止するステップと、を含む、
自動露出制御方法。
【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により示される放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置、放射線画像撮影装置を含む放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影システムにおける自動露出制御方法に関する。
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、照射された放射線の線量に対応したデジタルデータを生成する放射線検出器（FPD: Flat Panel Detector）が実用化されており、この放射線検出器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撮影する電子カセッテ等の放射線画像撮影装置（以下単に撮影装置ともいう）が実用化されている。放射線検出器には、放射線を電気信号に変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオードによって電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等を含む半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。
【０００３】
また、近年では、放射線発生装置とＦＰＤを備えた撮影装置との間の通信を無線により行う放射線画像撮影システムが提案されている。放射線発生装置と電子カセッテ等の撮影装置との間で無線通信を行うことが可能となれば、撮影装置の可搬性を高めるとともに、システムを柔軟に構築することが可能となる。
【０００４】
例えば特許文献１には、電子カセッテが放射線画像の撮影準備が整ったタイミングで撮影開始を指示する指示情報を無線通信にてコンソールに向けて複数回送信し、コンソールは、複数回送信された線量情報の何れかが受信された場合に、電子カセッテに対して放射線が照射されるように放射線発生装置を制御することが記載されている。
【０００５】
一方、放射線検出器を有する撮影装置において放射線画像を撮影する場合、被検体に照射される放射線の線量を最小にしながらも良好な画質を確保する必要がある。良好な画質の放射線画像を取得するためには、撮影対象部位に応じた適切な線量の放射線が照射されるように放射線の曝射条件を設定する必要がある。そこで、放射線検出器を有する撮影装置において被検体を透過して照射された放射線の線量を検出し、その検出結果に基づいて放射線源からの放射線の照射停止のタイミングを制御する自動露出制御（AEC：Automatic Exposure Control）機能を備えた放射線画像撮影システムが提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献２には、放射線量検出器により所定量以上の放射線量が検出された際に、放射線照射装置からの放射線の照射を停止させる停止信号を、該放射線照射装置に無線送信することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−７５６６３号公報
【特許文献２】特開２００６−６８５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
放射線発生装置と撮影装置との間の通信を無線により行うための無線通信手段を備えた放射線画像撮影システムにおいては、自動露出制御（ＡＥＣ）を無線通信により行うことが可能と考えられる。自動露出制御（ＡＥＣ）を無線通信によって実現するための構成としては以下のようなものが考えられる。すなわち、放射線検出器を有する電子カセッテ等の撮影装置において放射線発生装置から照射された放射線の線量を検出し、検出した放射線の線量を示す線量情報を無線によって送信する。撮影装置から送信された線量情報は、放射線発生装置に接続されたインターフェース装置において受信される。インターフェース装置は、電子カセッテ等の撮影装置と放射線発生装置との間に介在し、撮影装置から供給される線量情報を放射線発生装置側で認識可能な信号に変換する。インターフェース装置では受信した線量情報に基づいて撮影装置に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号を生成してこれを放射線発生装置に供給する。放射線発生装置は、インターフェース装置から供給される累積線量信号の信号レベルが所定値に達したことを検出すると放射線の照射を停止する。
【０００９】
ここで、上記の特許文献１および２にも記載されているように、一般的なデータ伝送方式では、送信側装置から送信されたデータが正常に受信側装置で受信されると、受信側装置は、ＡＣＫ（Acknowledgement）信号を送信側装置に返信する。送信側装置は、このＡｃｋ信号を受信することにより受信側装置においてデータが正常に受信されたことを認識する。一方、送信側装置においてＡｃｋ信号が受信されない場合には、送信側装置は、同一のデータを受信側装置に再送するなどの処理を行う。
【００１０】
しかしながら、このようなデータ伝送方式をＡＥＣ制御に適用することは好ましくないものと考えられる。すなわち、放射線画像を撮影する際に放射線発生装置から照射される放射線の照射期間は数十〜数百ｍｓｅｃオーダであり、この期間において、線量情報が複数回に亘り撮影装置からインターフェースボックスに送信される。この場合において、線量情報を送信する度に線量情報の受信確認を撮影装置とインターフェース装置との間で行った場合には、最新の線量情報の送信が遅れ、線量情報のリアルタイム性が損なわれるおそれがある。また、インターフェース装置において線量情報が正常に受信されない場合に同一内容の線量情報を撮影装置が再送信するといった処理を行った場合には、線量情報のリアルタイム性は一層損なわれることとなる。これにより、インターフェース装置において生成される累積線量信号の値は、実際の値からずれものとなる。その結果、放射線発生装置における放射線の照射停止のタイミングが不適切となり、被検者に対して過剰な線量の放射線が曝射され、または、線量の不足によって適切な放射線画像を取得することができなくなる。
【００１１】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影装置が自身に照射された放射線の線量を示す線量情報を、放射線発生装置を制御するインターフェース装置に無線送信することによって自動露出制御（ＡＥＣ）を行う態様において、線量情報のリアルタイム性を損なうことなく線量情報の伝送を行うことにより、適切な自動露出制御（ＡＥＣ）を行うことができる放射線画像撮影システムおよび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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係る放射線画像撮影システムは、照射された放射線を検出して放射線画像を撮影するとともに検出した放射線の線量を示す線量情報を受信側における前記線量情報の受信確認を行うことなく所定の送信タイミング毎に無線送信する放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置から送信された線量情報を受信し、前記線量情報を受信した旨の通知を前記放射線画像撮影装置に送信することなく、受信した線量情報の各々に基づいて前記放射線画像撮影装置に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号を生成するインターフェース装置と、を含む。
【００１３】
すなわち、放射線画像撮影装置は、インターフェース装置において線量情報が受信されたか否かに関わらず所定の送信タイミングで線量情報を断続的に送信する。
【００１４】
ここで、放射線画像撮影装置から前記インターフェース装置に前記線量情報が送信される前に、前記放射線画像撮影装置と前記インターフェース装置との間で無線通信を行うための接続が確立されてもよい。この場合において、前記放射線画像撮影装置は、前記線量情報を前記インターフェース装置に送信する前に前記インターフェース装置に接続確立要求を送信してもよい。
【００１５】
また、前記放射線画像撮影装置は、前記インターフェース装置との間で接続が確立された場合に放射線の照射許可を示す信号を出力してもよい。
【００１６】
また、前記放射線画像撮影装置は、放射線を検出しない場合には、放射線の線量がゼロであることを示すゼロ信号を前記線量情報として前記インターフェース装置に送信してもよい。
【００１７】
また、前記放射線画像撮影装置は、放射線を検出しない場合には、前記線量情報の送信を停止してもよい。
【００１８】
また、前記放射線画像撮影装置は、互いに同一内容の線量情報を複数回連続して前記インターフェース装置に無線送信してもよい。この場合において、前記放射線画像撮影装置は、照射された放射線の線量を検出するための画素を有し、サンプリングした前記画素の画素値に基づいて前記線量信号を生成し、生成した前記線量情報を前記画素値のサンプリング周期よりも短い周期で前記インターフェース装置に無線送信してもよい。
【００１９】
また、前記インターフェース装置は、電圧レベルが時間とともに連続的に変化するアナログ信号を前記累積線量信号として出力してもよい。
【００２０】
また、前記インターフェース装置は、前記放射線画像撮影装置に照射された放射線の累積線量に応じた信号値を有するデジタル信号を前記累積線量信号として出力してもよい。この場合において、前記インターフェース装置は、前記線量情報の受信間隔より長い間隔をおいて前記累積線量信号を出力してもよい。
【００２１】
また、前記放射線画像撮影装置は、前記インターフェース装置との間に形成された複数の通信チャンネルを介して前記線量情報を無線送信してもよい。この場合において、前記放射線画像撮影装置は、前記複数の通信チャンネルを介して同一内容の線量情報を同時に無線送信してもよい。
【００２２】
また、本発明に係る放射線画像撮影システムは、前記累積線量信号の信号レベルが所定値に達したことを検出したときに前記放射線画像撮影装置に対する放射線の照射を停止する放射線発生装置を更に含んでいてもよい。
【００２３】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る放射線画像撮影装置は、照射された放射線を検出して放射線画像を撮影する撮影手段と、検出した放射線の線量を示す線量情報を生成する生成手段と、受信側における前記線量情報の受信確認を行うことなく前記生成手段によって生成された前記線量情報を所定の送信タイミング毎に無線送信する送信手段と、を含む。
【００２４】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る自動露出制御方法は、放射線画像撮影装置が、自身に照射された放射線を検出して検出した放射線の線量を示す線量情報を、受信側における前記線量情報の受信確認を行うことなく所定の送信タイミング毎に無線送信するステップと、インターフェース装置が、前記放射線画像撮影装置から無線送信された線量情報を受信し、前記線量情報の受信確認を前記放射線画像撮影装置に送信することなく、受信した線量情報の各々に基づいて前記放射線画像撮影装置に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号を出力するステップと、放射線発生装置が、前記インターフェース装置から出力された前記累積線量信号の信号レベルが所定値に達したことを検出したときに前記放射線画像撮影装置に対する放射線の照射を停止するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、放射線画像撮影装置が自身に照射された放射線の線量を示す線量情報をインターフェース装置に無線送信することによって自動露出制御（ＡＥＣ）を行う態様において、放射線画像撮影装置とインターフェース装置との間で線量情報の受信確認に係る処理を実施しないので、線量情報の送受信を遅滞なく行うことが可能となる。従って、線量情報のリアルタイム性を損なうことなく線量情報を伝送することができるので、適切な自動露出制御（ＡＥＣ）が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施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】本発明の実施形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電子カセッテの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る放射線検出器の概略構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る放射線検出器の電気的な構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る線量検出用画素の放射線検出器上における配置を例示した平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る撮影システムの電気系の要部構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態に係る撮影システムを構成する各装置における放射線画像を撮影する際の撮影準備動作を示した図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る放射線画像撮影処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る線量検出処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る線量情報の送信態様を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るインターフェースボックスにおいて生成される累積線量信号の時間推移を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る傾き制御プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】線量情報の欠落が生じた場合における累積線量信号の時間推移を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る線量情報の送信態様を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る線量情報の送信態様および累積線量信号の送信態様を示す図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係る電子カセッテおよびインターフェースボックスの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図面において、実質的に同一または等価な構成要素および部分には、同一の参照符号を付与している。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１００の構成を示す図である。
【００２９】
ＲＩＳ１００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（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部を構成する。
【００３０】
ＲＩＳ１００は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１０２、ＲＩＳサーバ１０４、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）２００を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１１０に各々接続されて構成されている。なお、ＲＩＳ１００は、同じ病院内に設けられたＨＩＳの一部を構成しており、病院内ネットワーク１１０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。
【００３１】
端末装置１０２は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧、放射線画像の撮影依頼や撮影予約を行うためのものである。各端末装置１０２は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１０４と病院内ネットワーク１１０を介して相互通信に接続されている。
【００３２】
ＲＩＳサーバ１０４は、各端末装置１０２からの撮影依頼を受け付け、撮影システム２００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１０４Ａを含んで構成されている。
【００３３】
データベース１０４Ａは、患者（被写体）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム２００で用いられる、後述する電子カセッテ１の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ１に関する情報、および電子カセッテ１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１を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００３４】
撮影システム２００は、ＲＩＳサーバ１０４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２００は、電子カセッテ１、放射線発生装置２１０、インターフェースボックス２２０、コンソール２３０を含んで構成されている。
【００３５】
放射線発生装置２１０は、コンソール２３０から通知される曝射条件に従った線量のＸ線等の放射線を患者（被写体）に照射する放射線源２１１（図２も参照）を有する。
【００３６】
電子カセッテ１は、患者（被写体）の撮影対象部位を透過した放射線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１０（図３も参照）を内蔵している。また、電子カセッテ１は、放射線発生装置２１０から照射された放射線を検出し、検出した放射線の単位時間あたりの線量を示す線量情報を出力する機能を有している。本実施形態に係る撮影システム２００は、自動露出制御（ＡＥＣ）機能を有しており、電子カセッテ１から出力された上記の線量情報に基づいて放射線発生装置２１０からの放射線の照射停止のタイミングが制御される。本実施形態において、上記の線量情報は電子カセッテ１から無線送信され、インターフェースボックス２２０により受信される。
【００３７】
インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１と放射線発生装置２１０との間に介在し、電子カセッテ１から無線送信された上記の線量情報を受信し、これを放射線発生装置２１０において認識可能な信号形式に変換するためのインターフェース装置である。このようなインターフェースボックス２２０を設けることにより、イオンチャンバ等の従来の放射線検出用デバイスを用いて自動露出制御（ＡＥＣ）を実現する既存のシステムをそのまま使用することが可能となる。本実施形態において、インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１から受信した線量情報に基づいて電子カセッテ１に照射された放射線の累積線量を示すアナログの電圧信号である累積線量信号Ｖａを生成し、これを放射線発生装置２１０に供給する。放射線発生装置２１０は、インターフェースボックス２２０から供給される累積線量信号Ｖａの電圧レベルが所定値に達したことを検出した場合に放射線の照射を停止する。
【００３８】
コンソール２３０は、ＲＩＳサーバ１０４からデータベース１０４Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ２３６（図７参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ１および放射線発生装置２１０の制御を行う。
【００３９】
図２は、本発明の実施形態に係る撮影システム２００を構成する各装置の放射線撮影室３００における配置状態を例示した図である。
【００４０】
図２に示すように、放射線撮影室３００には、立位での放射線画像の撮影を行う際に用いられる立位台３１０と、臥位での放射線画像の撮影を行う際に用いられる臥位台３２０とが設置されている。立位台３１０の前方空間は立位での放射線画像の撮影を行う際の患者（被写体）の撮影位置３１２とされる。臥位台３２０の上方空間は臥位での放射線画像の撮影を行う際の患者（被写体）の撮影位置３２２とされている。
【００４１】
立位台３１０には電子カセッテ１を保持する保持部３１４が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ１が保持部３１４に保持される。同様に、臥位台３２０には電子カセッテ１を保持する保持部３２４が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ１が保持部３２４に保持される。
【００４２】
また、放射線撮影室３００には、放射線発生装置２１０を構成する放射線源２１１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、さらに水平方向（図２の矢印ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構２１４が設けられている。これにより、単一の放射線源２１１を用いて立位および臥位での放射線撮影が可能となっている。
【００４３】
クレードル３１０は、電子カセッテ１を収納可能な収容部３１０Ａを有する。電子カセッテ１は、未使用時には収容部３１０Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われる。
【００４４】
撮影システム２００において、放射線発生装置２１０とコンソール２３０との間、および電子カセッテ１とコンソール２３０との間で各種情報の送受信が行われる。また、本実施形態に係る撮影システム２００では、自動露出制御（ＡＥＣ）を実現するために電子カセッテ１からインターフェースボックス２２０に対して線量情報が無線によって送信される。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置としての電子カセッテ１の構成について説明する。図３は、電子カセッテ１の構成を示す斜視図である。図３に示すように、電子カセッテ１は、放射線を透過させる材料からなる筐体２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１は、手術室等で使用されるとき、血液や雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ１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１を繰り返し続けて使用することができる。
【００４６】
筐体２の内部には、種々の部品を収容する空間Ａが形成されており、当該空間Ａ内には、放射線Ｘが照射される筐体１の照射面側から、患者（被写体）を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器１０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板３が順に配設されている。
【００４７】
放射線検出器１０の配設位置に対応する領域が放射線を検出可能な撮影領域４Ａとされている。筐体２の撮影領域４Ａを有する面が電子カセッテ１における天板５とされている。本実施形態において、放射線検出器１０は、後述するＴＦＴ基板２０が天板５の内側面に貼り付けられている。一方、筐体２の内部の一端側には、放射線検出器１０と重ならない位置（撮影領域４Ａの範囲外）に、後述するカセッテ制御部２６や電源部２８（共に図７参照。）を収容するケース６が配置されている。
【００４８】
筐体２は、電子カセッテ１全体の軽量化を図るために、例えば、カーボンファイバ（炭素繊維）、アルミニウム、マグネシウム、バイオナノファイバ（セルロースミクロフィブリル）、または複合材料等で構成されている。
【００４９】
次に、電子カセッテ１に内蔵される放射線検出器１０の構成について説明する。図４は、放射線検出器１０の積層構造を概略的に示す断面図である。放射線検出器１０は、絶縁性基板１６上に、信号出力部１２、センサ部１３、透明絶縁膜１４を順に形成することにより構成されるＴＦＴ基板２０と、光吸収性の低い接着樹脂等を用いてＴＦＴ基板２０上に接合されたシンチレータ３０と、を含んでいる。
【００５０】
シンチレータ３０は、センサ部１３上に透明絶縁膜１４を介して形成されており、入射する放射線を光に変換して発光する蛍光体を含む。すなわち、シンチレータ３０は、患者（被写体）を透過した放射線を吸収して発光する。シンチレータ３０が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、放射線検出器１０によってモノクロ撮影を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、シンチレータ３０に用いる蛍光体としては、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜７００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００５１】
センサ部１３は、上部電極１３１、下部電極１３２、およびこれらの電極間に設けられた光電変換膜１３３を含んで構成されている。光電変換膜１３３は、シンチレータ３０が発する光を吸収することにより電荷を発生させる有機光電変換材料により構成されている。
【００５２】
上部電極１３１は、シンチレータ３０により生じた光を光電変換膜１３３に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ３０の発光波長に対して透明な導電性材料で構成されることが好ましい。具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO;Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極１３１としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極１３１は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割されていてもよい。
【００５３】
光電変換膜１３３は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ３０から発せられた光を吸収し、吸収した光の量に応じた電荷を発生する。有機光電変換材料を含む光電変換膜１３３は、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ３０による発光以外の電磁波が光電変換膜１３３に吸収されることが殆どない。従って、Ｘ線等の放射線が光電変換膜１３３で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【００５４】
光電変換膜１３３を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ３０で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ３０の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ３０の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ３０から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ３０の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物およびフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ３０の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜１３３で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【００５５】
なお、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜１３４及び正孔ブロッキング膜１３５の少なくとも一方を設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。電子ブロッキング膜１３４は、下部電極１３２と光電変換膜１３３との間に設けることができ、下部電極１３２と上部電極１３１との間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極１３２から光電変換膜１３３に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。電子ブロッキング膜１３４には、電子供与性有機材料を用いることができる。一方、正孔ブロッキング膜１３５は、光電変換膜１３３と上部電極１３１との間に設けることができ、下部電極１３２と上部電極１３１との間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極１３１から光電変換膜１３３に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。正孔ブロッキング膜１３５には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【００５６】
下部電極１３２は、間隔を隔てて格子状（マトリックス状）に複数形成されており、１つの下部電極１３２が１画素に対応している。各々の下部電極１３２は、信号出力部１２を構成する電界効果型の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単にＴＦＴという）４０及びキャパシタ５０に接続されている。なお、信号出力部１２と下部電極１３２との間には、絶縁膜１５が介在しており、信号出力部１２は、絶縁性基板１６上に形成されている。絶縁性基板１６は、シンチレータ３０において放射線Ｘを吸収させるため、放射線Ｘの吸収性が低く、且つ、可撓性を有する電気絶縁性を有する薄厚の基板（数十μｍ程度の厚みを有する基板）、具体的には、合成樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、あるいは、ロール状に巻き取ることが可能なフイルム状ガラス（超薄板ガラス）等であることが好ましい。
【００５７】
信号出力部１２は、下部電極１３２に対応して、下部電極１３２に移動した電荷を蓄積するキャパシタ５０と、キャパシタ５０に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するスイッチング素子であるＴＦＴ４０が形成されている。
【００５８】
キャパシタ５０は、絶縁膜１５を貫通して形成された導電配線を介して対応する下部電極１３２と電気的に接続されている。これにより、下部電極１３２で捕集された電荷をキャパシタ５０に移動させることができる。ＴＦＴ４０は、図示しないゲート電極、ゲート絶縁膜、および活性層（チャネル層）が積層され、さらに、活性層上にソース電極とドレイン電極が所定の間隔を開けて形成されている。
【００５９】
放射線検出器１０は、シンチレータ３０側から放射線を照射して放射線画像を撮影する、いわゆる裏面読取方式（PSS（Pentration Side Sampling）方式）とされた場合、シンチレータ３０の表面側でより強い発光が得られる。一方、ＴＦＴ基板２０側から放射線を照射して放射線画像を撮影する、いわゆる表面読取方式（ISS（Irradiation Side Sampling）方式）とされた場合、シンチレータ３０のＴＦＴ基板２０との接合面側でより強い発光が得られる。放射線検出器１０は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもシンチレータ３０における発光位置とＴＦＴ基板２０との間の距離が短くなるため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
【００６０】
図５は、電子カセッテ１を構成する放射線検出器１０の電気的な構成を示す図である。本実施形態に係る電子カセッテ１は、放射線画像を撮影する機能のみならず、被写体を介して電子カセッテ１に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報を生成して出力する線量検出機能を有する。本実施形態に係る撮影システム２００は、自動露出制御（ＡＥＣ）機能を有しており、電子カセッテ１から出力された上記の線量情報に基づいて放射線発生装置２１０からの放射線の照射停止のタイミングを制御する。このＡＥＣ機能を実現するために、放射線検出器１０は、放射線画像を撮影するための複数の撮影用画素６０Ａに加えて、被写体を透過して電子カセッテ１に照射された放射線の線量を検出するための複数の線量検出用画素６０Ｂを有する。
【００６１】
図５に示すように、撮影用画素６０Ａの各々は、上記した光電変換膜１３３を含んで構成されるセンサ部１３の一部である放射線画像撮影用のセンサ１３Ａと、センサ１３Ａで生じた電荷を蓄積するキャパシタ５０と、キャパシタ５０に蓄積された電荷を読み出す際にオン状態とされるスイッチング素子としてのＴＦＴ４０とを含んでいる。撮影用画素６０Ａは、ＴＦＴ基板２０の全面に行および列をなして二次元状に配列されている。
【００６２】
放射線検出器１０には、撮影用画素６０Ａの配列に沿った一定方向（行方向）に延設され、各ＴＦＴ４０をオンオフさせるためのゲート信号を各ＴＦＴ４０のゲート端子に供給するための複数のラインＧ１〜Ｇｎからなるゲート配線２１と、ゲート配線２１の伸長方向と交差する方向（列方向）に延設され、オン状態のＴＦＴ４０を介してキャパシタ５０に蓄積された電荷を読み出すための複数の信号配線２２とが設けられている。撮影用画素６０Ａの各々は、ゲート配線２１と信号配線２２との各交差部に対応して設けられている。
【００６３】
線量検出用画素６０Ｂは、光電変換膜１３３を含んで構成されるセンサ部１３の一部である放射線の線量検出用のセンサ１３Ｂにより構成される。線量検出用のセンサ１３Ｂは、信号配線２２に直接接続されており、センサ１３Ｂで発生した電荷はそのまま信号配線２２に流れ出すようになっている。センサ１３Ｂは、ＴＦＴ基板２０上の全域に亘り分散して配置されている。本実施形態において、センサ１３Ｂの数は、放射線画像撮影用のセンサ１３Ａの数よりも少ないものとされている。換言すれば、ＴＦＴ基板２０上において線量検出用画素６０Ｂは、撮影用画素６０Ａよりも低密度で形成されている。放射線画像撮影用のセンサ１３Ａと線量検出用のセンサ１３Ｂには図示しないバイアス線を介してバイアス電圧が供給され、いずれも照射された放射線の線量に応じた量の電荷を発生させる。なお、放射線画像撮影用のセンサ１３Ａと、線量検出用のセンサ１３Ｂのサイズは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００６４】
図６は、線量検出用画素６０Ｂの放射線検出器１０上における配置を例示した平面図である。信号配線２２の各々には、信号配線２２の伸長する方向において互いに隣接する複数（図６に示す例では３つ）の線量検出用画素６０Ｂが接続されており、線量検出用画素６０Ｂが放射線検出器１０内において略均一に分散するように配置されている。図６に示す例では、３つの線量検出用画素６０Ｂ（線量検出用のセンサ１３Ｂ）が同一の信号配線２２に接続されているが、同一の信号配線２２に接続される線量検出用画素６０Ｂの数は適宜変更することが可能である。同一の信号配線２２に接続された複数の線量検出画素６０Ｂにより生成された電荷は、当該信号配線２２上で合流することにより加算される。同一の信号配線２２に接続された複数の線量検出用画素６０Ｂにより画素ユニット６１が形成される。図６に示す例では３つの線量検出用画素６０Ｂ（センサ１３Ｂ）により画素ユニット６１が形成されている。なお、線量検出用画素６０Ｂの配置は図６に例示されたものに限定されるものではなく、放射線検出器１０上のどの部分にどのように配置するかは適宜変更することが可能である。
【００６５】
図７は、本実施形態に係る撮影システム２００の電気系の要部構成を示す図である。図７に示すように、電子カセッテ１に内蔵された放射線検出器１０の隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ２３が配置され、他辺側に信号処理部２４が配置されている。ゲート配線２１の各ラインＧ１〜Ｇｎは、ゲート線ドライバ２３に接続され、信号配線２２の各々は信号処理部２４に接続されている。また、電子カセッテ１は、画像メモリ２５、カセッテ制御部２６、無線通信部２７および電源部２８を備えている。
【００６６】
撮影用画素６０Ａを構成するＴＦＴ４０は、ゲート線ドライバ２３からゲート配線２１の各ラインＧ１〜Ｇｎを介して供給されるゲート信号によりライン単位でオン状態に駆動される。ＴＦＴ４０がオン状態とされることによりセンサ１３Ａで生成されてキャパシタ５０に蓄積された電荷が電気信号として各信号配線２２に読み出され、信号処理部２４に伝送される。一方、線量検出用画素６０Ｂを構成するセンサ１３Ｂで生成された電荷は、ゲート線ドライバ２３からのゲート信号にかかわらず、電荷が生成されると同時に信号配線２２に流れ出し信号処理部２４に供給される。
【００６７】
図８は、信号処理部２４の構成を示す図である。信号処理部２４は、信号配線２２の各々に接続されたチャージアンプ２４１を含んでいる。チャージアンプ２４１の各々は、反転入力端子が対応する信号配線２２に接続され、非反転入力端子が接地電位に接続されたオペアンプ（演算増幅回路）２４１Ａと、オペアンプ２４１Ａの反転入力端子に一方の端子が接続され、オペアンプ２４１Ａの出力端子に他方の端子が接続されたキャパシタ２４１Ｂと、キャパシタ２４１Ｂに並列接続されたリセットスイッチ２４１Ｃとを含んでいる。
【００６８】
撮影用画素６０Ａまたは線量検出用画素６０Ｂの各々において生成された電荷は、信号配線２２を介してチャージアンプ２４１のキャパシタ２４１Ｂに蓄積される。チャージアンプ２４１は、キャパシタ２４１Ｂに蓄積された電荷の量に応じた信号レベルを有する電気信号を生成し、これをサンプルホールド回路２４２に供給する。キャパシタ２４１Ｂに蓄積された電荷はカセッテ制御部２６から供給される制御信号に応じてリセットスイッチ９２Ｃがオン状態となることにより放電され、これによりチャージアンプ２４１から出力される電気信号がリセットされる。
【００６９】
サンプルホールド回路２４２は、カセッテ制御部２６から供給される制御信号に応じてチャージアンプ２４１の出力信号の信号レベルをサンプリングして保持し、その保持している信号レベルをマルチプレクサ２４３に供給する。
【００７０】
マルチプレクサ２４３は、サンプルホールド回路２４２に保持された信号レベルをカセッテ制御部２６から供給される制御信号に応じて順次選択して出力する。すなわち、マルチプレクサ２４３は、サンプルホールド回路２４２からの電気信号をシリアルデータに変換してこれをＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２４４に順次供給する。
【００７１】
Ａ／Ｄ変換器２４４は、マルチプレクサ２４３から順次供給される電気信号の信号レベルをデジタル信号に変換する。すなわち、Ａ／Ｄ変換器２４４は、撮影用画素６０Ａまたは線量検出用画素６０Ｂの画素値をデジタル信号として出力する。
【００７２】
画像メモリ２５は所定枚分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ２５に順次記憶される。画像メモリ２５はカセッテ制御部２６と接続されている。
【００７３】
カセッテ制御部２６は、電子カセッテ１全体の動作を統括的に制御する。カセッテ制御部２６は、マイクロコンピュータを含んで構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）２６Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ２６Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部２６Ｃを備えている。カセッテ制御部２６には無線通信部２７が接続されている。
【００７４】
無線通信部２７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、外部機器との間での無線通信による各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部２６は、無線通信部２７を介してコンソール２３０およびインターフェースボックス２２０と無線による通信が可能とされている。
【００７５】
電子カセッテ１には電源部２８が設けられており、各種回路や各素子（ゲート線ドライバ２３、信号処理部２４、画像メモリ２５、無線通信部２７、カセッテ制御部２６として機能するマイクロコンピュータ）は、電源部２８から供給された電力によって作動する。電源部２８は、電子カセッテ１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７では、電源部２８と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
【００７６】
コンソール２３０は、放射線画像の撮影に関する制御を行うサーバ・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２３１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２３２と、を備えている。また、コンソール２３０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ２３３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ＲＯＭ２３４と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ２３５と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）２３６と、ディスプレイ２３１への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ２３７と、操作パネル２３２に対する操作状態を検出する操作入力検出部２３８と、を備えている。また、コンソール２３０は、無線通信により電子カセッテ１との間で画像データ等の各種情報の送受信を行う無線通信部２３９と、放射線発生装置２１０に対して曝射条件等を送信するための通信ポート２４０と、を備えている。
【００７７】
ＣＰＵ２３３、ＲＯＭ２３４、ＲＡＭ２３５、ＨＤＤ２３６、ディスプレイドライバ２３７、操作入力検出部２３８、無線通信部２３９および通信ポート２４０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、ＣＰＵ２３３は、ＲＯＭ２３４、ＲＡＭ２３５、ＨＤＤ２３６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２３７を介したディスプレイ２３１への各種情報の表示の制御、無線通信部２３９を介した電子カセッテ１との各種情報の送受信および通信ポート２４０を介した放射線発生装置２１０への曝射条件の供給を行うことができる。また、ＣＰＵ２３３は、操作入力検出部２３８を介して操作パネル２３２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００７８】
放射線発生装置２１０は、Ｘ線を発生させる放射線源２１１と、コンソール２３０から送信された曝射条件を受信するための通信ポート２１３と、インターフェースボックス２２０から供給された累積線量信号ＶａをＡＥＣ制御入力として受信するためのＡＥＣ入力端子２１４と、受信した曝射条件および累積線量信号Ｖａに基づいて放射線源２１１を制御する制御部２１２と、を備えている。コンソール２３０から供給される曝射条件には管電圧、管電流等の情報が含まれている。制御部２１２は、この曝射条件に応じた管電圧および管電流で放射線を照射するように放射線源２１１を制御する。また制御部２１２は、インターフェースボックス２２０から供給された累積線量信号Ｖａの電圧レベルが所定の閾値に達したことを検出すると放射線の照射を停止させる。なお、本実施形態に係る撮影システム２００では、放射線発生装置２１０とコンソール２３０およびインターフェースボックス２２０とは有線によって通信可能とされているが、これらの通信を無線により行うこととしてもよい。
【００７９】
インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１と放射線発生装置２１０との間に介在し、電子カセッテ１から無線送信された線量情報を受信し、これを放射線発生装置２１０において認識可能な信号形式に変換するためのインターフェース装置である。より具体的には、インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１から線量情報として供給される線量検出用画素６０Ｂの画素値に基づいて、電子カセッテ１に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号Ｖａを生成して、これを放射線発生装置２１０に供給する。
【００８０】
無線通信部２２１は、電子カセッテ１から無線送信された線量情報を受信する機能を有する。ＣＰＵ２２２は、電子カセッテ１から断続的に供給される線量情報としての画素値に基づいてインターフェースボックス２２０の出力信号である累積線量信号Ｖａの傾きを制御するための傾き制御信号θを生成し、これをＤ／Ａ変換器２２３に供給する。Ｄ／Ａ変換器２２３は、ＣＰＵ２２２から供給されるデジタル信号である傾き制御信号θをアナログ信号に変換する。すなわち、Ｄ／Ａ変換器２２３は、傾き制御信号θの信号値に応じた電圧レベルのアナログ信号を生成する。積分器２２４は、Ｄ／Ａ変換器２２３から供給されるアナログ信号を時間積分して出力する。かかる積分器２２４の出力信号は電子カセッテ１に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号Ｖａとして出力端子２２５を介して放射線発生装置２１０に供給される。
【００８１】
図９は、本発明の実施形態に係る撮影システム２００を構成する各装置における放射線画像を撮影する際の撮影準備動作を示した図である。
【００８２】
本実施形態に係る撮影システム２００において放射線画像の撮影を開始すべき操作がなされると、コンソール２３０のディスプレイ２３１には所定の初期情報を入力するための初期情報入力画面が表示される。初期情報入力画面において、例えば、放射線画像の撮影を行う患者（被写体）の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、放射線を曝射する際の管電圧および管電流等の曝射条件等を含む初期情報の入力を促すメッセージと、これらの初期情報の入力領域が表示される。
【００８３】
撮影者が、操作パネル２３２を介して初期情報を入力すると、コンソール２３０は、初期情報に含まれる曝射条件を通信ポート２４０を介して放射線発生装置２１０に送信する（ステップＳ１１）。
【００８４】
コンソール２３０から送信された曝射条件は通信ポート２１３を介して放射線発生装置２１０に受信される。制御部２１２は、受信した曝射条件での曝射準備を行い曝射準備が完了すると、曝射準備完了の旨を通知する信号をコンソール２３０に送信する（ステップＳ１２）。
【００８５】
その後、例えば、放射線発生装置２１０に設けられた２段スイッチ（図示せず）の１段目が押下されると、コンソール２３０は、放射線発生装置２１０からの放射線の照射を予告する予告信号を電子カセッテ１に送信する（ステップＳ１３）。
【００８６】
電子カセッテ１のカセッテ制御部２６は、この予告信号を受信すると、各撮影用画素６０Ａのキャパシタ５０に蓄積された暗電荷の排出を行うリセット動作を開始させる。具体的には、ＣＰＵ２６Ａは、ゲート線ドライバ２３に制御信号を供給することによりゲート線ドライバ２３から１ラインずつ順に各ゲート配線２１にオン信号を出力させ、各ゲート配線２１に接続された各ＴＦＴ４０を１ラインずつ順にオンさせる。これにより、各キャパシタ５０に蓄積された電荷が各信号配線２２上に排出され、各撮影用画素６０Ａがリセットされる。電子カセッテ１は、各撮影用画素６０Ａのリセットが完了すると、撮影準備完了の旨を通知する信号をコンソール２３０に送信する（ステップＳ１４）。
【００８７】
電子カセッテ１は、リセット動作の完了後、インターフェースボックス２２０との間で無線通信を行うための接続確立要求を示す信号を無線通信部２７を介してインターフェースボックス２２０に送信する（ステップＳ１５）。この接続確立要求がインターフェースボックス２２０において正常に受信されると、インターフェースボックス２００は、接続確立を許可する応答信号を無線通信部２２１から電子カセッテ１に送信する（ステップＳ１６）。これにより、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で接続が確立される。なお、電子カセッテ１は、無線アクセスポイントとして機能するインターフェースボックス２２０の無線通信部２２１から出力される制御信号（ビーコン）から利用可能な周波数（チャンネル）を検索してもよい。そして、電子カセッテ１は、検出した利用可能なチャンネルを通じてインターフェースボックス２２０に予め設定された識別符号（ＩＤ）を上記の接続確立要求とともに送信してもよい。この場合、インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１から送信された識別符号が自身に設定された識別符号と一致する場合にのみ接続を許可することとしてもよい。また、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で接続を確立するための処理が既に実施されている場合には、電子カセッテ１は、インターフェースボックス２２０との間の接続が維持されている否かを確認してもよい。
【００８８】
電子カセッテ１は、インターフェースボックス２２０との間で接続が確立されると、放射線の照射許可を示す信号をコンソール２３０に送信する（ステップＳ１７）。これに応じてコンソール２３０のディスプレイ２３１には放射線の照射開始を促すメッセージが表示される。その後、放射線発生装置２１０に設けられた２段スイッチ（図示せず）の２段目が押下されると、放射線発生装置２１０から放射線が照射され放射線画像の撮影が開始される。
【００８９】
[放射線画像撮影処理]
以下に、電子カセッテ１において実行される放射線画像撮影処理について説明する。図１０は、電子カセッテ１のカセッテ制御部２６のＣＰＵ２６Ａにより実行される放射線画像撮影処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。この放射線画像撮影処理プログラムはカセッテ制御部２６の記憶部２６Ｃの所定領域に予め記憶されている。
【００９０】
ステップＳ２１において、カセッテ制御部２６のＣＰＵ２６Ａは、コンソール２３０から供給される、放射線の照射開始を予告する上記の予告信号（図９のステップＳ１３参照）の受信待ちを行い、予告信号を受信すると処理をステップＳ２２に移行する。
【００９１】
ステップＳ２２において、ＣＰＵ２６Ａは、各撮影用画素６０Ａのキャパシタ５０に蓄積された暗電荷の排出を行うリセット動作を開始させる。具体的には、ＣＰＵ２６Ａは、ゲート線ドライバ２３に制御信号を供給することによりゲート線ドライバ２３から１ラインずつ順に各ゲート配線２１にオン信号を出力させ、各ゲート配線２１に接続された各ＴＦＴ４０を１ラインずつ順にオンさせる。これにより、各キャパシタ５０に蓄積された電荷が各信号配線２２上に排出され、各撮影用画素６０Ａがリセットされる。電子カセッテ１は、各撮影用画素６０Ａのリセットが完了すると、撮影準備完了の旨を通知する信号をコンソール２３０に送信する。かかる処理は、図９のステップＳ１４に対応する。
【００９２】
ステップＳ２３において、ＣＰＵ２６Ａは、無線通信部２７からインターフェースボックス２２０に向けて接続確立要求を示す信号を無線通信によって送信する。かかる処理は、図９のステップＳ１５に対応する。この接続確立要求がインターフェースボックス２２０において正常に受信されると、インターフェースボックス２２０は接続確立を許可する応答信号を無線通信部２２１から電子カセッテ１に送信する。これにより、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で無線通信を行うための接続が確立される。なお、インターフェースボックス２２０との間で既に接続を確立するための処理が完了している場合には、ＣＰＵ２６Ａは本ステップにおいて接続が維持されている否かを確認する。このとき、当該通信チャンネルにおける電波状態やインターフェースボックス２２０のステータスの確認を行うこととしてもよい。ＣＰＵ２６Ａは、インターフェースボックス２２０との間の接続が維持されていないと判断した場合には、再度接続確立要求をインターフェースボックス２２０に送信することによって接続を回復させる。
【００９３】
電子カセッテ１は、インターフェースボックス２２０との間で接続が確立されたことを確認すると、ステップＳ２４において放射線の照射許可を示す信号をコンソール２３０に送信する。その後、放射線発生装置２１０に設けられた２段スイッチ（図示せず）の２段目が押下されると、放射線発生装置２１０から放射線が照射される。
【００９４】
ステップＳ２５において、ＣＰＵ２６Ａは、全てのＴＦＴ４０をオフ状態とすべくゲート線ドライバ２３に制御信号を供給する。これにより、撮影用画素６０Ａでは放射線の照射に応じて発生した電荷の蓄積が可能な状態となる。
【００９５】
ステップＳ２６において、ＣＰＵ２６Ａは、線量検出処理を実行する。この線量検出処理では、線量検出用画素６０Ｂの画素ユニット６１毎の画素値がサンプリングされ、サンプリングされた画素値に基づいて電子カセッテ１に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報が逐次生成される。生成された線量情報は所定の送信周期Ｔでインターフェースボックス２２０に無線送信される。線量検出処理の詳細については後述する。インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１から供給された線量情報に基づいて、電子カセッテ１に照射された放射線の累積線量を示す累積線量信号Ｖａを生成してこれを放射線発生装置２１０に供給する。放射線発生装置２１０は、累積線量信号Ｖａの信号レベルが所定の閾値に達したことを検出すると放射線の照射を停止する。
【００９６】
ステップＳ２７において、ＣＰＵ２６Ａは、撮影用画素６０Ａに蓄積された電荷の読み出しを行って診断用の放射線画像を生成する。具体的にはＣＰＵ２６Ａは、ゲート線ドライバ２３に制御信号を供給することによりゲート線ドライバ２３から１ラインずつ順に各ゲート配線２１にオン信号を出力させ、各ゲート配線２１に接続された各ＴＦＴ４０を１ラインずつ順にオンさせる。これにより、各撮影用画素６０Ａのキャパシタ５０に蓄積された電荷が各信号配線２２に読み出され、信号処理部２４でデジタル信号に変換されてＣＰＵ２６Ａに供給される。ＣＰＵ２６Ａは、デジタル化された撮影用画素６０Ａの画素値に基づいて診断用の画像データを生成し、これを画像メモリ２５に記憶する。
【００９７】
ステップＳ２８において、ＣＰＵ２６Ａは、画像メモリ２５に記憶された画像データを読み出し、読み出した画像データを無線通信部２７を介してコンソール２３０に送信した後、本ルーチンを終了する。
【００９８】
コンソール２３０では、電子カセッテ１から供給された画像データをＨＤＤ２３６に記憶し、この画像データにより示される放射線画像をディスプレイ２３１に表示させる。また、コンソール２３０は、この画像データを病院内ネットワーク１１０を介してＲＩＳサーバ１０４へ送信する。なお、ＲＩＳサーバ１０４へ送信された画像データはデータベース１０４Ａに格納される。
【００９９】
[線量検出処理]
以下に、電子カセッテ１が自身に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報を生成する線量検出処理について説明する。
【０１００】
図１１は、電子カセッテ１のカセッテ制御部２６のＣＰＵ２６Ａにより実行される線量検出処理プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムはカセッテ制御部２６の記憶部２６Ｃの所定領域に予め記憶されており、上記した放射線画像撮影処理におけるステップＳ２６において実行される。
【０１０１】
ステップＳ３１において、ＣＰＵ２６Ａは、信号処理部２４のチャージアンプ２４１に制御信号を供給する。チャージアンプ２４１は、かかる制御信号を受信すると、リセットスイッチ２４１Ｃをオン状態とすることによりチャージアンプ２４１のリセットを行う。チャージアンプ２４１のリセットが完了するとリセットスイッチ２４１Ｃは、オフ状態に駆動される。
【０１０２】
ステップＳ３２において、ＣＰＵ２６Ａは、サンプルホールド回路２４２およびマルチプレクサ２４３に制御信号を供給してこれらを同期駆動する。その後、放射線発生装置２１０から照射された放射線が電子カセッテ１に照射されると、撮影用画素６０Ａの各々および線量検出用画素６０Ｂの各々は電荷を発生させる。放射線が電子カセッテ１に照射されている期間においては、ＴＦＴ４０は全てオフ状態とされ、撮影用画素６０Ａで生成された電荷はキャパシタ５０に蓄積される。一方、線量検出用画素６０Ｂで生成された電荷は、各信号配線２２を介して各信号配線に接続されたチャージアンプ２４１に入力される。なお、同一の信号配線２２に接続された画素ユニット６１を構成する複数の線量検出用画素６０Ｂからの電荷は、当該信号配線２２上で合流して信号処理部２４に供給される。
【０１０３】
各チャージアンプ２４１は、信号配線２２を介して供給される電荷の量に応じた出力信号を出力する。各チャージアンプ２４１に接続されたサンプルホールド回路２４２の各々は、チャージアンプ２４１の出力信号のサンプリングを行う。マルチプレクサ２４３は、各サンプルホールド回路２４２の出力をサンプリング周期に同期して順次Ａ／Ｄ変換器２４４に供給する。Ａ／Ｄ変換器２４４は、マルチプレクサ２４３から順次供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。すなわち、Ａ／Ｄ変換器２４４は、各チャージアンプ２４１の出力をサンプリングした値をデジタル化された画素値として順次出力する。
【０１０４】
ステップＳ３３において、ＣＰＵ２６Ａは信号処理部２４から各画素ユニット６１毎のデジタル化された画素値を受信する。
【０１０５】
ステップＳ３４において、ＣＰＵ２６Ａは受信した画素ユニット６１毎の画素値に基づいて、電子カセッテ１に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報を画素ユニット６１毎に生成する。線量情報は、例えば信号処理部２４から受信した画素ユニット毎の画素値をチャージアンプ２４１の蓄積時間で除した値を示すものであってもよい。
【０１０６】
ステップＳ３５において、ＣＰＵ２６Ａは、線量検出用画素６０Ｂ（画素ユニット６１）の画素値に応じた線量情報を無線通信部２７を介してインターフェースボックス２２０に無線送信する。なお、線量情報の送信に先立って、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で無線通信を行うための接続が既に確立されているので（図１０のステップＳ２３）、電子カセッテ１からインターフェースボックス２２０に線量情報の供給を確実に行うことができる。
【０１０７】
ステップＳ３６において、ＣＰＵ２６Ａは放射線発生装置２１０からの放射線の照射が停止したか否かの判断を行う。ＣＰＵ２６Ａは、例えば信号処理部２４から供給される画素ユニット６１毎の画素値が所定の閾値以下となった場合に放射線発生装置２１０からの放射線の照射が停止したことを検出する。ＣＰＵ２６Ａは、放射線の照射が停止していないと判断した場合には、処理をステップＳ３１に戻す。すなわち、放射線発生装置２１０から放射線が照射されている間ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理が繰り返し実行され、線量情報が電子カセッテ１からインターフェースボックス２２０に向けて断続的に無線送信される。カセッテ制御部２６は、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理を繰り返し実行することにより、線量情報を一定間隔（例えば１ｍｓｅｃ周期）で生成してこれを逐次インターフェースボックス２２０に無線送信する。ステップＳ３６においてＣＰＵ２６Ａが放射線発生装置２１０からの放射線の照射が停止したものと判断すると、本ルーチンが終了する。
【０１０８】
このように、本実施形態に係る電子カセッテ１は、自動露出制御（ＡＥＣ）を実現するために、放射線画像の撮影時において自身に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報を断続的にインターフェースボックス２２０に無線送信する。
【０１０９】
図１２は、電子カセッテ１からインターフェースボックス２２０への線量情報の送信態様を示した図である。上記したように、電子カセッテ１は、線量情報の送信に先立ってインターフェースボックス２２０に接続確立要求を送信し、インターフェースボックス２２０がこれを許可することで電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で無線通信を行うための接続が確立される。電子カセッテ１は、インターフェースボックス２２０との間で接続が確立された後、自身に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報Ｐｎを断続的にインターフェースボックス２２０に供給する。電子カセッテ１は、例えば、複数の線量検出用画素６０Ｂからなる画素ユニット６１毎の画素値をサンプリングする度に当該サンプリングした画素値に対応した線量情報を生成してこれをインターフェースボックス２２０に無線送信する。すなわち、電子カセッテ１は、画素値のサンプリング周期と一致した送信周期Ｔ（例えば１ｍｓｅｃ）で最新の線量情報Ｐｎをインターフェースボックス２２０に供給する。
【０１１０】
インターフェースボックス２２０は、線量情報Ｐｎの各送信に対する受信確認を電子カセッテ１に送信しない。すなわち、インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１から線量情報Ｐｎを正常に受信した場合でも、線量情報を正常に受信したことを示す受信確認信号（Ａｃｋ信号）を電子カセッテ１に返信しない。従って、電子カセッテ１は、インターフェースボックス２２０において線量情報Ｐｎが正常に受信されたか否かにかかわらず、所定の送信周期Ｔで最新の線量情報をインターフェースボックス２２０に一方的に送信する。このように線量情報Ｐｎの受信確認処理を排除することにより、電子カセッテ１において生成された最新の線量情報Ｐｎを遅滞なくインターフェースボックス２２０に供給することができ、線量情報Ｐｎのリアルタイム性の確保が容易となる。また、線量情報Ｐｎの受信確認処理を排除することにより電子カセッテ１およびインターフェースボックス２２０の処理負担を軽減することも可能である。
【０１１１】
また、電子カセッテ１は、放射線を検出しない場合には、放射線の単位時間当たりの線量がゼロであることを示すゼロ信号を線量情報としてインターフェースボックス２２０に送信してもよい。図１２に示す例では、線量情報Ｐ３の送信時点と線量情報Ｐ４の送信時点の間の時点において放射線発生装置２１０から放射線の照射が開始された場合が示されている。この場合、放射線照射前の線量情報Ｐ１〜Ｐ３はゼロ信号となる。電子カセッテ１は、画素ユニット６１毎の画素値が所定の閾値よりも小さい場合にゼロ信号を生成および送信してもよい。このように放射線の未検出時にゼロ信号を送信することで、インターフェースボックス２２０において放射線の照射前から累積線量信号Ｖａの傾き制御を行うことが可能となり、累積線量信号Ｖａに及ぶノイズの影響等を軽減することができる。
【０１１２】
[インターフェースボックスの作用]
以下に、電子カセッテ１から線量情報を受信したインターフェースボックス２２０の作用について説明する。図１３は、インターフェースボックス２２０によって生成される累積線量信号Ｖａの時間推移の一例を示す図である。電子カセッテ１は、上記したように線量検出用画素６０Ｂ（画素ユニット６１）の画素値に応じた値を自身に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報として一定の送信周期Ｔでインターフェースボックス２２０に無線送信する。電子カセッテ１から送信された線量情報は、インターフェースボックス２２０の無線通信部２２１において受信される。図１３における各プロットは、インターフェースボックス２２０における線量情報Ｐｎの受信時点を示している。
【０１１３】
インターフェースボックス２２０のＣＰＵ２２２は、線量情報Ｐｎを受信すると、当該受信した線量情報Ｐｎによって示される画素値（または画素値に応じた値）に所定の係数αを乗じることによって傾き制御信号θｎを生成する。ＣＰＵ２２２は、生成した傾き制御信号θｎをＤ／Ａ変換器２２３に供給する。
【０１１４】
Ｄ／Ａ変換器２２３は、デジタル信号である傾き制御信号θｎをアナログ信号に変換する。すなわち、Ｄ／Ａ変換器２２３は、傾き制御信号θｎの信号値に応じた電圧レベルのアナログ信号を生成する。Ｄ／Ａ変換器２２３は、生成したアナログ信号を積分器２２４に供給する。積分器２２４は、Ｄ／Ａ変換器２２３から供給されたアナログ信号を時間積分する。すなわち積分器２２４は、傾き制御信号θｎの値に対応した傾きで電圧レベルが上昇するアナログの累積線量信号Ｖａを出力する。
【０１１５】
このように、インターフェースボックス２２０は電子カセッテ１から断続的に無線送信される線量情報を受信すると、当該受信した最新の線量情報に基づいて累積線量信号Ｖａの傾きを更新する。なお、インターフェースボックス２２０は、上記したように、線量情報Ｐｎの各受信に対して受信確認信号（Ａｃｋ信号）を電子カセッテ１に送信しないので線量情報のリアルタイム性が確保され、これによって、累積線量信号Ｖａのリアルタイム性も確保される。累積線量信号Ｖａは、インターフェースボックス２２０の出力端子２２５を介して放射線発生装置２１０に供給される。
【０１１６】
図１３に示す例では、線量情報Ｐ１〜Ｐ３がゼロ信号である場合が例示されている。この場合、インターフェースボックス２２０のＣＰＵ２２０は、線量情報Ｐ１〜Ｐ３に基づいて傾きゼロを示す傾き制御信号θ１〜θ３を生成する。これにより、線量情報Ｐ４を受信するまでの期間において累積線量信号Ｖａはゼロレベルとなる。
【０１１７】
放射線発生装置２１０の制御部２１２は、ＡＥＣ入力端子２１４を介して供給される累積線量信号Ｖａの電圧レベルが所定の閾値に達したことを検出すると放射線源２１１からの放射線の照射を停止させる。これにより、本実施形態に係る撮影システム２００において自動露出制御（ＡＥＣ）が実現される。
【０１１８】
図１４は、インターフェースボックス２２０のＣＰＵ２２２において実行される累積線量信号Ｖａの傾き制御を行うための傾き制御プログラムにおける処理の流れを示すフローチャートである。当該プログラムはインターフェースボックス２２０の図示しない記憶部の所定領域に予め記憶されている。当該プログラムは、撮影用画素６０Ａを用いて診断用の放射線画像を撮影する際における所定のタイミングで実行される。
【０１１９】
ステップＳ４１においてＣＰＵ２２２は、無線通信部２２１において電子カセッテ１から線量情報を受信したか否かを判断し、線量情報の受信を検出した場合には処理をステップＳ４２に移行する。なお、インターフェースボックス２２０は、線量情報を正常に受信した場合でも、線量情報を受信したことを示す受信確認信号（Ａｃｋ信号）を電子カセッテ１に送信しない。
【０１２０】
ステップＳ４２において、ＣＰＵ２２２は、ステップＳ４１において受信した線量情報としての画素値に所定の係数αを乗算することにより当該線量情報に対応した傾き制御信号θを導出して、これをＤ／Ａ変換器２２３に供給する。Ｄ／Ａ変換器２２３は、当該傾き制御信号θをアナログ信号に変換して積分器２２４に供給する。積分器２２４は、Ｄ／Ａ変換器２２３から供給されたアナログ信号を時間積分する。すなわち積分器２２４は、傾き制御信号θの値に対応した傾きで電圧レベルが上昇するアナログの累積線量信号Ｖａを出力する。
【０１２１】
ステップＳ４３において、ＣＰＵ２２２は、放射線発生装置２１０からの放射線の照射が停止したか否かを判断する。ＣＰＵ２２２は、例えば、電子カセッテ１から供給される放射線の照射停止を示す制御信号を受信することによって放射線の照射停止を検出することができる。ＣＰＵ２２２が放射線の照射停止を検出した場合には、本ルーチンが終了し、放射線の照射停止を検出しない場合には処理をステップＳ４１に戻す。すなわち、ＣＰＵ２２２は、放射線発生装置２１０から放射線が照射されている間、ステップＳ４１〜Ｓ４２の処理を繰り返し実行することによって最新の線量情報に基づいて傾き制御信号θを更新して累積線量信号Ｖａの出力を継続させる。
【０１２２】
このように、本発明の実施形態に係る電子カセッテ１は、自身に照射された放射線の線量を検出するための線量検出用画素６０Ｂを有し、線量検出用画素６０Ｂにおける画素値に基づいて電子カセッテ１に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報を生成する。電子カセッテ１は、線量情報を所定のサンプリング周期で生成してインターフェースボックス２２０に逐次無線送信する。インターフェースボックス２２０は、受信した線量情報に基づいて傾き制御信号θを生成し、この傾き制御信号θによって累積線量信号Ｖａの傾きを制御する。放射線照射装置２１０は、インターフェースボックス２２０から供給される累積線量信号Ｖａの電圧レベルが所定値に達したことを検出すると、放射線の照射を停止する。このようにして本発明の実施形態に係る撮影システムにおいて自動露出制御（ＡＥＣ）が実現される。
【０１２３】
本実施形態に係るインターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１から逐次無線送信される線量情報の各受信に対して受信確認信号（Ａｃｋ信号）を電子カセッテ１に送信しない。従って、電子カセッテ１は、インターフェースボックス２２０において線量情報が正常に受信されたか否かにかかわらず所定の送信周期Ｔで最新の線量情報を逐次送信する。このように、線量情報の受信確認処理を排除することにより電子カセッテ１において生成された最新の線量情報を遅滞なくインターフェースボックス２２０に供給することができ、線量情報のリアルタイム性を確保することができる。これにより、インターフェースボックス２２０において生成される累積線量信号Ｖａのリアルタイム性も確保され、累積線量信号Ｖａの誤差を抑制することができる。その結果、放射線発生装置２１０における放射線の照射停止のタイミングを適切に制御することが可能となる。このように本発明の実施形態に係る撮影システムによれば、線量情報のリアルタイム性を損なうことなく線量情報の伝送を行うことにより、適切な自動露出制御（ＡＥＣ）を行うことが可能となる。
【０１２４】
また、線量情報は、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で接続が確立された後に送信されるので、線量情報のインターフェースフェースボックス２２０への供給をより確実に行うことができる。
【０１２５】
また、電子カセッテ１において放射線が未検出のときは、電子カセッテ１は放射線の線量がゼロであることを示すゼロ信号を線量情報としてインターフェースボックス２２０に供給する。これにより、インターフェースボックス２２０において放射線の照射前から累積線量信号Ｖａの傾き制御を行うことが可能となり、累積線量信号Ｖａに及ぶノイズの影響等を軽減することができる。
【０１２６】
[第２の実施形態]
以下に、本発明の第２の実施形態に係る撮影システムについて説明する。本実施形態に係る撮影システムでは、上記した第１の実施形態の場合と同様、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で線量情報の受信確認は行われない。すなわち、電子カセッテ１は、インターフェースボックス２２０において線量情報が正常に受信されたか否かにかかわらず所定の送信周期Ｔで線量情報の送信を繰り返す。従って、インターフェースボックス２２０において線量情報が正常に受信されない場合には、当該線量情報が欠落したまま累積線量信号Ｖａが生成されることとなる。図１５には、線量情報Ｐ５が欠落した場合における累積線量信号Ｖａの時間推移が示されている。この場合、インターフェースボックス２２０は欠落した線量情報Ｐ５に基づく傾き制御を行うことができないので、累積線量信号Ｖａに誤差が生じ、その結果、放射線の照射停止のタイミングが不適切となるおそれがある。
【０１２７】
そこで、本発明の第２の実施形態に係る撮影システムにおいては、電子カセッテ１から同一内容の線量情報を複数回に亘りインターフェースボックス２２０に送信することにより線量情報の欠落を防止している。図１６は、本発明の第２の実施形態に係る電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間の線量情報の送受信の態様を示した図である。
【０１２８】
電子カセッテ１は、複数の線量検出用画素６０Ａからなる画素ユニット６１毎の画素値をサンプリングし、当該サンプリングした画素値に対応した線量情報を生成する。電子カセッテ１は、線量情報Ｐｎを生成するための画素値のサンプリン時点から、次の線量情報Ｐｎ＋１を生成するための画素値のサンプリング時点までの間に、同一内容を示す線量情報Ｐｎを複数回連続してインターフェースボックス２２０に送信する。すなわち、本実施形態においては、線量情報の送信周期Ｔは画素値のサンプリング周期よりも短い。インターフェースボックス２２０は、同一内容の線量情報を複数回に亘り受信することとなるが、同一内容の線量情報のうち最初に受信した線量情報に基づいて累積線量信号Ｖａの傾き制御を行う。
【０１２９】
このような線量情報の送受信の態様によれば、例えば図１６に示すように、電子カセッテ１から複数回に亘り送信された線量情報Ｐ２のうち１回目に送信されたものがインターフェースボックス２２０において正常に受信されなかった場合でも、２回目に送信された線量情報Ｐ２に基づいて累積線量信号Ｖａの傾き制御を行うことができる。すなわち、本実施形態に係る撮影システムによれば、インターフェースボックス２２０における線量情報の欠落を防止することができるので、累積線量信号Ｖａの精度を確保することができる。その結果、放射線の照射停止のタイミングを適切に保つことができる。
【０１３０】
[第３の実施形態]
以下に、本発明の第３の実施形態に係る撮影システムについて説明する。上記した第１および第２の実施形態に係る撮影システムにおいて、インターフェースボックス２２０は、電圧レベルが時間とともに連続的に変化するアナログの電圧信号を累積線量信号Ｖａとして出力するものであった。これに対して本実施形態に係るインターフェースボックス２２０では、電子カセッテ１に照射された放射線の累積線量に対応した信号値を有するデジタル形式の累積線量信号Ｖａを出力するものである。
【０１３１】
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間の線量情報の送受信およびインターフェースボックス２２０と放射線発生装置２１０との間の累積線量信号Ｖａの送受信の態様を示した図である。電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間の線量情報の送受信の形態は、上記した第１の実施形態または第２の実施形態と同様である。すなわち、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で線量情報の受信確認は行われず、電子カセッテ１は、自身に照射された放射線の単位時間当たりの線量を示す線量情報を所定の送信周期Ｔにてインターフェースボックス２２０に一方的に送信する。
【０１３２】
インターフェースボックス２２０は、受信した線量情報に基づいて電子カセッテ１に照射された放射線の累積線量を算出し、算出した累積線量に応じた信号値を有するデジタル形式の累積線量信号Ｖａを放射線発生装置２１０に供給する。インターフェースボックス２２０は、例えば、電子カセッテ１における線量情報の送信周期Ｔよりも長い間隔ｔで、累積線量信号Ｖａを更新してこれを放射線発生装置２１０に供給してもよい。なお、累積線量信号Ｖａの送信間隔ｔを線量情報の送信周期Ｔに一致させてもよい。放射線発生装置２１０は、インターフェースボックス２２０から断続的に送信されるデジタル形式の累積線量信号Ｖａの信号値が所定の閾値よりも大きいことを検出すると放射線の照射を停止する。
【０１３３】
このように、インターフェースボックス２２０から出力される累積線量信号Ｖａの信号形式をデジタル形式にすることにより累積線量信号Ｖａを離散的に出力することができ、インターフェースボックス２２０における電力消費量を削減することが可能となる。なお、インターフェースボックス２２０から出力される累積線量信号Ｖａの信号形式を、放射線発生装置２１０に適合するように適宜選択可能とするように構成してもよい。
【０１３４】
また、上記の各実施形態では、電子カセッテ１に照射された放射線の単位時間当たりの線量を線量情報としてインターフェースボックス２２０に無線送信する場合を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、電子カセッテ１に照射された放射線の累積線量を線量情報としてインターフェースボックス２２０に断続的に無線送信してもよい。この場合、インターフェースボックス２２０は、受信した線量情報を放射線発生装置２１０に適合する信号形式に変換した累積線量信号Ｖａを出力する。この場合において、インターフェースボックス２２０は、図１７に示すように電子カセッテ１から受信した線量情報の受信間隔よりも長い間隔で（すなわち、線量情報を間引くように）累積線量信号Ｖａを放射線発生装置２２０に供給してもよい。このように電子カセッテ１側で累積線量を求めておくことによりインターフェースボックス２２０において累積線量を推定する必要がなくなるので、線量情報の欠落に起因する累積線量信号Ｖａの誤差を防止することができる。また、なんらかの理由によってインターフェースボックス２２０に未処理の線量情報が滞留してしまった場合には、最新の線量情報に基づいて生成した累積線量信号Ｖａを放射線発生装置２１０に供給してもよい。また、インターフェースボックス２２０は、線量情報によって示される累積線量に変化が生じた場合にのみ累積線量信号Ｖａを放射線発生装置２１０に供給してもよい。また、インターフェースボックス２２０は、線量情報としてゼロ信号を受信した場合は、当該ゼロ信号に基づく累積線量信号Ｖａの生成および送信を省略することとしてもよい。これにより、インターフェースボックス２２０における処理を簡略化することができる。
【０１３５】
また、上記の各実施形態では、電子カセッテ１は、放射線を検出しない期間においては、線量がゼロであることを示すゼロ信号を線量情報としてインターフェースボックス２２０に供給することとしたが、放射線を検出しない期間は、線量情報の送信を停止させてもよい。換言すれば、電子カセッテ１は、放射線を検出している期間のみ線量情報をインターフェースボックスに送信してもよい。これにより、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間の通信量を減らすことができるとともにこれらの各装置における処理を簡略化することができる。なお、この場合、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で接続が確立された後、所定期間が経過しても線量情報が受信されない場合には、インターフェースボックス２２０から電子カセッテ１に問い合わせを行うこととしてもよい。この問い合わせに対して電子カセッテ１から応答がない場合には、インターフェースボックス２２０は、電子カセッテ１との接続が切断されたものと判断して、接続を回復させるべく接続確立要求を電子カセッテ１に送信してもよい。また、電子カセッテ１との通信が不可であることを報知するなどの処理を行ってもよい。
【０１３６】
また、上記の各実施形態では、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間の通信チャンネルが１つである場合について説明したが、図１８に示すように、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間で複数の通信チャンネルを介して線量情報の送受信を行ってもよい。図１８に示す例では、電子カセッテ１は、第１の無線通信部２７ａおよび第２の無線通信部２７ｂを有し、インターフェースボックス２２０は、第１の無線通信部２３９ａおよび第２の無線通信部２３９ｂを有している。電子カセッテ１の第１の無線通信部２７ａは、インターフェースボックス２２０の第１の無線通信部２３９ａとの間に形成された第１の通信チャンネルｃｈ１を介して線量情報を送信する。一方、電子カセッテ１の第２の無線通信部２７ｂは、インターフェースボックス２２０の第２の無線通信部２３９ｂとの間に形成された第２の通信チャンネルｃｈ２を介して線量情報を送信する。なお、第１の通信チャンネルｃｈ１において使用される周波数帯と、第２の通信チャンネルｃｈ２において使用される周波数帯とを互いに異ならせておくことが好ましい。これにより、チャンネル間における電波の干渉を防止することができる。電子カセッテ１は、同一内容の線量情報を、第１の通信チャンネルｃｈ１および第２の通信チャンネルｃｈ２を介して同時に送信してもよい。これにより、一方の通信チャンネルが使用できなくなった場合や通信遅延が著しい場合でも他方の通信チャンネルを介して線量情報の送受信を行うことが可能となる。インターフェースボックス２２０は、より早い時刻に到来した線量情報に基づいて累積線量信号Ｖａを生成することとしてもよい。これにより、線量情報の受信時点の遅延による累積線量信号への影響を軽減することができる。
【０１３７】
なお、電子カセッテ１とインターフェースボックス２２０との間に３つ以上の通信チャンネルを形成してもよい。この場合、電子カセッテ１は、少なくとも２つ以上の通信チャンネルにおける接続の確立がなされた場合に、放射線の照射許可を示す信号をコンソール２３０に送信してもよい（図９におけるステップＳ１７）。これにより、複数の通信チャンネルが形成された状態の下で線量情報の送受信が行われることが確実となるので、自動露出制御（ＡＥＣ）の信頼性を高めることができる。
【０１３８】
また、放射線の照射開始後にインターフェースボックス２２０において線量情報が全く受信できなくなるなど、自動露出制御（ＡＥＣ）が適切に機能しない場合に備えて放射線発生装置２１０にバックアップタイマーを設けておくことが好ましい。バックアップタイマーは、放射線の照射が開始されてから所定期間が経過した後、放射線の照射を強制的に停止させるための手段である。
【０１３９】
また、上記の各実施形態では、線量検出用画素６０Ｂを構成するセンサ１３Ｂを信号配線２２に直接接続する構成を例示したが、撮影用画素６０Ａと同様、センサ１３ＢにＴＦＴを接続してセンサ１３Ｂからの電荷の読み出しタイミングをゲート信号によって制御することができるように構成することも可能である。また、上記の実施形態では、撮影用画素６０Ａおよび線量検出用画素６０Ｂを共通の信号配線２３に接続した構成を例示したが、撮影用画素６０Ａに接続される信号配線と、線量検出用画素６０Ｂに接続される信号配線とを別系統とすることも可能である。
【０１４０】
また、上記の実施形態では、ＣＰＵ２６Ａによってゲートドライバ制御やブロック編成処理等のカセッテ制御を行っているが、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようなプログラマブルなゲートＩＣ等の情報処理装置に所定のプログラムを読み込ませることによって、カセッテ制御部２６として機能させることもできる。
【０１４１】
また、上記の実施形態では、撮影用画素６０Ａおよび線量検出用画素６０Ｂを構成するセンサ１３Ａおよび１３Ｂが、シンチレータ３０で発生した光を受光することにより電荷を発生させる有機光電変換材料を含んで構成されている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、センサ１３Ａおよび１３Ｂとして有機光電変換材料を含まずに構成されたものを適用する形態としてもよい。例えば、センサ１３Ａおよび１３Ｂにアモルファスセレン等の半導体を使用し、放射線を電荷に直接変換する形態としてもよい。
【０１４２】
また、上記の実施形態では、線量検出用画素６０Ｂを自動露出制御（ＡＥＣ）に使用する場合を例示したが、放射線源２１１からの放射線の照射開始を検出するために使用することも可能である。これにより、電子カセッテ１は、外部装置から放射線の照射開始を指示する指示情報を受信しなくても自ら放射線の照射開始を検出することが可能となる。
【０１４３】
また、上記実施の形態では、放射線としてＸ線を適用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、γ線等の他の放射線を適用する形態としてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１  電子カセッテ
１０  放射線検出器
１３Ａ、１３Ｂ  センサ
２０  ＴＦＴ基板
２１  ゲート配線
２２  信号配線
２３  ゲート線ドライバ
２４  信号処理部
２６  カセッテ制御部
２６Ａ  ＣＰＵ
２６Ｂ  メモリ
２７  無線通信部
３０  シンチレータ
４０  ＴＦＴ
５０  キャパシタ
６０Ａ  撮影用画素
６０Ｂ  線量検出用画素
２１０  放射線発生装置
２１１  放射線源
２２０  インターフェースボックス
２２１  無線通信部
２３０  コンソール
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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