(57)【要約】【課題】プレビュー画像の表示をより速める。【解決手段】Ｘ線撮影システム２では、１回のＸ線撮影を１回目のＸ線照射と２回目のＸ線照射に分けて行う。プレビュー画像作成回路６５は、１回目のＸ線照射終了後にＦＰＤ３０から出力された第１画像データに対してビニング処理、または間引き処理を施してプレビュー画像を作成する。作成されたプレビュー画像は、２回目のＸ線照射の最中でＦＰＤ３０が蓄積動作中のときに、通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信される。プレビュー画像は、２回目のＸ線照射中にコンソール１４のディスプレイ１４ｂに表示される。【選択図】図５
2014050417.tif 000002
【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源と、
被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行うよう前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、
被写体を透過した放射線を受けて前記診断用の放射線画像を検出する放射線画像検出装置と、
前記放射線画像を表示するディスプレイとを備え、
前記放射線画像検出装置は、
前記診断用の放射線画像に先立って前記ディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得するデータ取得部と、
前記データ取得部で取得したデータに基づき前記プレビュー画像を作成するプレビュー画像作成部と、
前記プレビュー画像作成部で作成された前記プレビュー画像を、２回目の照射終了前に前記ディスプレイに出力開始する出力部とを備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項２】
前記線源制御装置に対して放射線の照射を開始させる開始指示を入力する照射スイッチを備え、
前記線源制御装置は、前記照射スイッチから前記開始指示が１回入力されると、前記放射線源に前記１回目の照射を開始させ、前記１回目の照射終了後、前記２回目の照射を自動的に開始させる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】
前記放射線画像検出装置は、放射線の線量に応じた電荷を蓄積する画素が配置された撮像領域をもつＦＰＤと、
前記画素に電荷を蓄積する蓄積動作と前記画素から蓄積電荷を読み出す読み出し動作を前記ＦＰＤに行わせる制御部とをさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影システム。
【請求項４】
前記放射線画像検出装置と前記ディスプレイは別体であり、
前記出力部は前記ディスプレイに前記プレビュー画像を送信する送信部であり、
前記送信部は、前記２回目の照射終了後に前記ＦＰＤが前記読み出し動作を行う前に前記プレビュー画像の送信を完了することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影システム。
【請求項５】
前記送信部は、前記２回目の照射中で前記ＦＰＤが前記蓄積動作中に前記プレビュー画像を送信することを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影システム。
【請求項６】
前記データ取得部は、前記ＦＰＤから前記プレビュー画像を得るためのデータを取得することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項７】
前記制御部は、各回の照射が終了する毎に前記読み出し動作を前記ＦＰＤに行わせて、各回の照射に対応する第１、第２画像データを出力させ、
前記プレビュー画像作成部は、前記第１画像データに基づき前記プレビュー画像を作成する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】
前記プレビュー画像作成部は、前記第１画像データにビニング処理、または間引き処理を施して前記プレビュー画像を作成することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影システム。
【請求項９】
前記放射線画像検出装置は、前記第１、第２画像データを加算して前記診断用の放射線画像とする画像加算部を有することを特徴とする請求項７または８に記載の放射線撮影システム。
【請求項１０】
前記放射線画像検出装置は、前記第１、第２画像データの比較結果に基づき、前記１回目の照射時と前記２回目の照射時の被写体の体動の有無を検知する第１体動検知部を備え、
前記第１体動検知部で被写体の体動が検知された場合、前記画像加算部は作動しないことを特徴とする請求項９に記載の放射線撮影システム。
【請求項１１】
前記第１体動検知部で被写体の体動が検知された場合にその旨を表示する警告部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】
前記放射線画像検出装置は、前記第１画像データに基づいて、前記線源制御装置において設定される２回目の照射時間、あるいは、管電流と照射時間の積である管電流時間積を、前記２回目の撮影条件として決定する第１撮影条件決定部を有することを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１３】
前記放射線画像検出装置は、前記診断用の放射線画像の露出制御を行うために、前記１回目の照射によって前記撮像領域に到達する放射線の線量を検出して、線量に応じた線量検出信号を出力する複数の線量検出センサを有することを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１４】
前記データ取得部は、前記線量検出センサから前記プレビュー画像を得るためのデータを取得し、
前記プレビュー画像作成部は、前記線量検出信号に基づき前記プレビュー画像を作成す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】
前記制御部は、前記１回目の照射開始から前記２回目の照射終了まで前記蓄積動作を前記ＦＰＤに継続して行わせ、前記２回目の照射終了後、前記読み出し動作を前記ＦＰＤに行わせることで、前記１回目の照射で発生した電荷と前記２回目の照射で発生した電荷を前記画素内で加算することを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影システム。
【請求項１６】
前記線量検出センサは、少なくとも前記１回目の照射中に複数回線量を検出し、
前記放射線画像検出装置は、前記線量検出センサから複数回出力される前記線量検出信号の比較結果に基づき、被写体の体動の有無を検知する第２体動検知部を有することを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１７】
前記第２体動検知部は、被写体の体動を検知した場合に、前記１回目または前記２回目の照射を停止させる照射停止信号を前記線源制御装置に出力することを特徴とする請求項１６に記載の放射線撮影システム。
【請求項１８】
前記線量検出センサは前記画素の一部を利用した形態であることを特徴とする請求項１３ないし１７のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１９】
前記画素には、放射線を受けて信号電荷を蓄積し、スイッチング素子の駆動に応じて信号電荷を信号線に出力する通常画素と、
前記通常画素とは別に駆動するスイッチング素子が設けられた検出画素とがあり、
前記検出画素を前記線量検出センサとして用いることを特徴とする請求項１８に記載の放射線撮影システム。
【請求項２０】
前記画素には、放射線を受けて信号電荷を蓄積し、スイッチング素子の駆動に応じて信号電荷を信号線に出力する通常画素と、
短絡線で前記信号線に直接接続、または前記スイッチング素子がなく前記信号線に直接接続された検出画素とがあり、
前記検出画素を前記線量検出センサとして用いることを特徴とする請求項１８に記載の放射線撮影システム。
【請求項２１】
前記放射線画像検出装置は、前記線量検出信号に基づいて、前記線源制御装置において設定される２回目の照射時間、あるいは、管電流と照射時間の積である管電流時間積を、前記２回目の撮影条件として決定する第２撮影条件決定部を有することを特徴とする請求項１３ないし２０のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項２２】
前記プレビュー画像作成部は、前記診断用の放射線画像にビニング処理、または間引き処理を施して第２のプレビュー画像を作成し、
前記出力部は、前記２回目の照射終了後に前記第２のプレビュー画像を前記ディスプレイに出力し、さらにその後ビニング処理、または間引き処理を施していない前記診断用の放射線画像を前記ディスプレイに出力することを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項２３】
前記放射線画像検出装置は、前記ＦＰＤ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２２のいずれか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項２４】
被写体に向けて放射線を照射する放射線源と、前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、被写体の放射線画像を撮影する放射線画像検出装置とを備える放射線撮影システムの作動方法において、
前記線源制御装置により、前記被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行い、
前記放射線画像検出装置により、前記診断用の放射線画像に先立ってディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得し、
取得したデータに基づき前記プレビュー画像を作成し、
作成された前記プレビュー画像を、２回目の照射終了前に前記ディスプレイに出力開始することを特徴とする放射線撮影システムの作動方法。
【請求項２５】
被写体に向けて放射線を照射する放射線源と、被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行うよう前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、前記放射線画像を表示するディスプレイとを備える放射線撮影システムに用いられ、被写体を透過した放射線を受けて前記診断用の放射線画像を検出する放射線画像検出装置において、
前記診断用の放射線画像に先立って前記ディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得するデータ取得部と、
前記データ取得部で取得したデータに基づき前記プレビュー画像を作成するプレビュー画像作成部と、
前記プレビュー画像作成部で作成された前記プレビュー画像を、２回目の照射終了前に前記ディスプレイに出力開始する出力部とを備えることを特徴とする放射線画像検出装置。
【請求項２６】
被写体に向けて放射線を照射する放射線源と、被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行うよう前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、前記放射線画像を表示するディスプレイとを備える放射線撮影システムに用いられ、被写体を透過した放射線を受けて前記診断用の放射線画像を検出する放射線画像検出装置の作動プログラムであって、
前記診断用の放射線画像に先立って前記ディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップで取得したデータに基づき前記プレビュー画像を作成するプレビュー画像作成ステップと、
前記プレビュー画像作成ステップで作成された前記プレビュー画像を、２回目の照射終了前に前記ディスプレイに出力開始する出力ステップとを放射線画像検出装置に実行させることを特徴とする放射線画像検出装置の作動プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像を撮影する放射線撮影システム並びにその作動方法、および放射線画像検出装置並びにその作動プログラムに関する。
【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、被写体（患者）を透過したＸ線で形成される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線を被写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線源制御装置に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、被写体の各部を透過したＸ線を電気信号に変換することによって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制御、Ｘ線画像の保存や表示を行うコンソールを有している。
【０００３】
Ｘ線画像検出装置として、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；flat panel detector）を画像検出部として用いたものが普及している。ＦＰＤは、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を蓄積する画素が行列状に配置された撮像領域を有する。ＦＰＤは、画素毎に信号電荷を蓄積する蓄積動作と、蓄積した信号電荷をＴＦＴ等のスイッチング素子を介して信号処理回路に読み出す読み出し動作を行う。
【０００４】
特許文献１、２に記載されているように、Ｘ線画像を１枚撮影する場合には、例えば、Ｘ線発生装置において、被写体の撮影部位や被写体の体格に応じて画像１枚分の撮影に必要な線量が設定される。そして、オペレータによって照射スイッチが１回操作されると、設定された線量のＸ線がＸ線発生装置から照射される。ＦＰＤは、Ｘ線発生装置の照射タイミングに同期して、スイッチング素子をオフして蓄積動作を実行する。Ｘ線の照射が終了すると、ＦＰＤは、スイッチング素子をオンして、画素に蓄積された信号電荷を信号処理回路に読み出す。この読み出し動作は全画素について行われる。ＦＰＤは、読み出し動作後、信号処理回路において信号電荷をデジタルデータに変換して、全画素の情報が含まれる診断用のＸ線画像を生成する。生成された診断用のＸ線画像は、ＦＰＤからコンソールに送信されて、コンソールのディスプレイに表示される。
【０００５】
特許文献１、２に記載のＸ線画像検出装置は、診断用のＸ線画像に対して間引き処理を行ってデータ量が少ないプレビュー画像を作成するプレビュー画像作成部を有しており、作成されたプレビュー画像を診断用のＸ線画像に先立ってコンソールに送信している。プレビュー画像は、診断用のＸ線画像と比較してデータ量が少ないため、コンソールへの転送時間が短い。放射線技師等のオペレータは、撮影後にコンソールのディスプレイで被写体のポジショニングが適切であったか否か等のＸ線撮影の成否の確認を行うが、特許文献１、２に記載されているように、診断用のＸ線画像に先立ってプレビュー画像を送信すれば、Ｘ線撮影の成否の確認を速く行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１２９９８４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２では、プレビュー画像の作成、送信、表示の一連の処理は、１枚分の撮影に必要なＸ線照射が終了した後に開始される。データ量が少ないプレビュー画像を作成することによりコンソールへのデータ転送時間は短縮されるものの、１枚分の撮影に必要なＸ線照射が終了してから上記一連の処理を開始するので、Ｘ線照射終了後からプレビュー画像の表示までの時間を、上記一連の処理に掛かる時間以上短縮することはできない。プレビュー画像が表示されるまでの待ち時間は、迅速な作業が求められるオペレータにとっては僅かな時間であっても心理的には長く感じられるため、プレビュー画像の表示の高速化への要望は強い。このため、より速くプレビュー画像を表示するための対策が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、プレビュー画像の表示をより速めることができる放射線撮影システム並びにその作動方法、および放射線画像検出装置並びにその作動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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、被写体に向けて放射線を照射する放射線源と、被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行うよう放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、被写体を透過した放射線を受けて診断用の放射線画像を検出する放射線画像検出装置と、放射線画像を表示するディスプレイとを備え、放射線画像検出装置は、診断用の放射線画像に先立ってディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得するデータ取得部と、データ取得部で取得したデータに基づきプレビュー画像を作成するプレビュー画像作成部と、プレビュー画像作成部で作成されたプレビュー画像を、２回目の照射終了前にディスプレイに出力開始する出力部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
線源制御装置に対して放射線の照射を開始させる開始指示を入力する照射スイッチを備え、線源制御装置は、照射スイッチから開始指示が１回入力されると、放射線源に１回目の照射を開始させ、１回目の照射終了後、２回目の照射を自動的に開始させる。
【００１１】
放射線画像検出装置は、放射線の線量に応じた電荷を蓄積する画素が配置された撮像領域をもつＦＰＤと、画素に電荷を蓄積する蓄積動作と画素から蓄積電荷を読み出す読み出し動作をＦＰＤに行わせる制御部とをさらに有する。
【００１２】
放射線画像検出装置とディスプレイは別体であり、出力部はディスプレイにプレビュー画像を送信する送信部である。送信部は、２回目の照射終了後にＦＰＤが読み出し動作を行う前にプレビュー画像の送信を完了する。より具体的には、２回目の照射中でＦＰＤが蓄積動作中に送信する。
【００１３】
データ取得部は、ＦＰＤからプレビュー画像を得るためのデータを取得することが好ましい。この場合、制御部は、各回の照射が終了する毎に読み出し動作をＦＰＤに行わせて、各回の照射に対応する第１、第２画像データを出力させる。プレビュー画像作成部は、第１画像データに基づきプレビュー画像を作成する。例えば、第１画像データにビニング処理、または間引き処理を施してプレビュー画像を作成する。
【００１４】
放射線画像検出装置は、第１、第２画像データを加算して診断用の放射線画像とする画像加算部を有することが好ましい。
【００１５】
放射線画像検出装置は、第１、第２画像データの比較結果に基づき、１回目の照射時と２回目の照射時の被写体の体動の有無を検知する第１体動検知部を備えることが好ましい。第１体動検知部で被写体の体動が検知された場合、画像加算部は作動しない。また、第１体動検知部で被写体の体動が検知された場合にその旨を表示する警告部を備えていてもよい。
【００１６】
放射線画像検出装置は、第１画像データに基づいて、線源制御装置において設定される２回目の照射時間、あるいは、管電流と照射時間の積である管電流時間積を、２回目の撮影条件として決定する第１撮影条件決定部を有することが好ましい。
【００１７】
あるいは、放射線画像検出装置は、診断用の放射線画像の露出制御を行うために、１回目の照射によって撮像領域に到達する放射線の線量を検出して、線量に応じた線量検出信号を出力する複数の線量検出センサを有することが好ましい。
【００１８】
データ取得部は、線量検出センサからプレビュー画像を得るためのデータを取得し、プレビュー画像作成部は、線量検出信号に基づきプレビュー画像を作成する。
【００１９】
制御部は、１回目の照射開始から２回目の照射終了まで蓄積動作をＦＰＤに継続して行わせ、２回目の照射終了後、読み出し動作をＦＰＤに行わせることで、１回目の照射で発生した電荷と２回目の照射で発生した電荷を画素内で加算する。
【００２０】
線量検出センサは、少なくとも１回目の照射中に複数回線量を検出し、放射線画像検出装置は、線量検出センサから複数回出力される線量検出信号の比較結果に基づき、被写体の体動の有無を検知する第２体動検知部を有することが好ましい。第２体動検知部は、被写体の体動を検知した場合に、１回目または２回目の照射を停止させる照射停止信号を線源制御装置に出力する。
【００２１】
線量検出センサは画素の一部を利用した形態であることが好ましい。例えば、画素には、放射線を受けて信号電荷を蓄積し、スイッチング素子の駆動に応じて信号電荷を信号線に出力する通常画素と、通常画素とは別に駆動するスイッチング素子が設けられた検出画素とがあり、検出画素を線量検出センサとして用いる。短絡線で信号線に直接接続、またはスイッチング素子がなく信号線に直接接続された検出画素を線量検出センサとして用いてもよい。
【００２２】
放射線画像検出装置は、線量検出信号に基づいて、線源制御装置において設定される２回目の照射時間、あるいは、管電流と照射時間の積である管電流時間積を、２回目の撮影条件として決定する第２撮影条件決定部を有することが好ましい。
【００２３】
プレビュー画像作成部は、診断用の放射線画像にビニング処理、または間引き処理を施して第２のプレビュー画像を作成する。出力部は、２回目の照射終了後に第２のプレビュー画像をディスプレイに出力し、さらにその後ビニング処理、または間引き処理を施していない診断用の放射線画像を前記ディスプレイに出力する。
【００２４】
放射線画像検出装置は、ＦＰＤが可搬型の筐体に収納された電子カセッテであることが好ましい。
【００２５】
本発明は、被写体に向けて放射線を照射する放射線源と、放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、被写体の放射線画像を撮影する放射線画像検出装置とを備える放射線撮影システムの作動方法において、線源制御装置により、被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行い、放射線画像検出装置により、診断用の放射線画像に先立ってディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得し、取得したデータに基づきプレビュー画像を作成し、作成されたプレビュー画像を、２回目の照射終了前にディスプレイに出力開始することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明は、被写体に向けて放射線を照射する放射線源と、被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行うよう放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、放射線画像を表示するディスプレイとを備える放射線撮影システムに用いられ、被写体を透過した放射線を受けて診断用の放射線画像を検出する放射線画像検出装置において、診断用の放射線画像に先立ってディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得するデータ取得部と、データ取得部で取得したデータに基づきプレビュー画像を作成するプレビュー画像作成部と、プレビュー画像作成部で作成されたプレビュー画像を、２回目の照射終了前にディスプレイに出力開始する出力部とを備えることを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明は、被写体に向けて放射線を照射する放射線源と、被写体に関する１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行うよう放射線源の駆動を制御する線源制御装置と、放射線画像を表示するディスプレイとを備える放射線撮影システムに用いられ、被写体を透過した放射線を受けて診断用の放射線画像を検出する放射線画像検出装置の作動プログラムであって、診断用の放射線画像に先立ってディスプレイに表示するプレビュー画像を得るためのデータを、１回目の照射によって取得するデータ取得ステップと、データ取得ステップで取得したデータに基づきプレビュー画像を作成するプレビュー画像作成ステップと、プレビュー画像作成ステップで作成されたプレビュー画像を、２回目の照射終了前にディスプレイに出力開始する出力ステップとを放射線画像検出装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、１枚分の診断用の放射線画像を得るための１回の放射線撮影を２回の照射に分けて行い、１回目の照射に基づきプレビュー画像を作成してこれを２回目の照射終了前にディスプレイに出力開始するので、２回目の照射終了前にプレビュー画像をディスプレイに表示することができ、プレビュー画像の表示をより速めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】Ｘ線撮影システムの概略図である。
【図２】線源制御装置の内部構成を示す図である。
【図３】電子カセッテを示す外観斜視図である。
【図４】電子カセッテの内部構成を示すブロック図である。
【図５】電子カセッテの制御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線撮影の手順を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の電子カセッテの制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図９】体動検知回路で被写体の体動が検知された場合にコンソールのディスプレイに表示される警告ウィンドウを示す図である。
【図１０】第３実施形態においてコンソールで設定される撮影条件を示す図である。
【図１１】第３実施形態の電子カセッテの制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態のＸ線撮影の手順を示すフローチャートである。
【図１３】検出画素を設けた第４実施形態の電子カセッテの内部構成を示すブロック図である。
【図１４】第４実施形態の電子カセッテの制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図１５】プレビュー画像を示す図である。
【図１６】第４実施形態のＸ線撮影の手順を示すフローチャートである。
【図１７】検出画素の別の例を示す電子カセッテの内部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［第１実施形態］
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線源１０へのウォームアップ開始とＸ線の照射開始を指示するための照射スイッチ１２と、被写体（患者）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線画像の表示処理を担うコンソール１４と、被写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）が設けられており、Ｘ線源１０は立位撮影台１５および臥位撮影台１６で共用される。
【００３１】
Ｘ線源１０は、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である陰極と、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。
【００３２】
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を介した放射線技師等の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。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１４ｃ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等のデータストレージに記憶される。
【００３３】
コンソール１４は、被写体の性別、年齢、撮影部位、撮影目的等の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）等の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、放射線技師等の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、手、指等の撮影部位の項目がある。撮影部位には、正面、側面、斜位、ＰＡ（Ｘ線を被写体の背面から照射）、ＡＰ（Ｘ線を被写体の正面から照射）等の撮影方向も含まれる。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デバイス１４ａで入力する。
【００３４】
Ｘ線撮影システム２では、診断に供する１枚分のＸ線画像（診断用のＸ線画像）を取得する１回のＸ線撮影を２回のＸ線照射に分けて行う。１回目のＸ線照射終了後、電子カセッテ１３では、１回目のＸ線照射後に検出された第１画像データに基づいてプレビュー画像が作成される。プレビュー画像は、被写体のポジショニングや撮影部位が適正であったか等の撮影の成否をオペレータが確認するために用いられる。このためプレビュー画像は、撮影の成否を確認できる程度に被写体が描出されていればよいので、１回目のＸ線照射では、プレビュー画像の目的が達成できる程度の線量のＸ線が照射される。また、１回目のＸ線照射で得られた第１画像データは、１枚分の診断用のＸ線画像の生成にも利用される。このため２回目のＸ線照射では、１枚分の撮影の必要線量から、１回目のＸ線照射の線量を除いた残りの線量のＸ線が照射される。
【００３５】
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、Ｘ線源１０が照射するＸ線の線質（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との主要な情報の送受信を媒介する通信Ｉ／Ｆ２２とを備える。
【００３６】
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、制御部２１にＸ線照射の開始指示を入力するための２段階押しスイッチである。照射スイッチ１２の操作信号は信号ケーブルを通じて制御部２１に入力される。制御部２１は、照射スイッチ１２が半押しされると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高電圧発生器２０に入力し、照射スイッチ１２が全押しされるとＸ線源１０にＸ線照射を開始させるための照射開始信号を高電圧発生器２０に入力する。
【００３７】
Ｘ線発生装置２ａは、１回の撮影を２回のＸ線照射に分けて行うが、照射スイッチ１２の操作は１回の撮影につき１回である。つまり、制御部２１は、照射スイッチ１２が１回全押しされると、１回目のＸ線照射を開始し、１回目のＸ線照射終了後、２回目のＸ線照射を自動的に開始する。Ｘ線照射の途中で、照射スイッチ１２の全押し操作が解除されると、制御部２１はＸ線源１０のＸ線照射を緊急停止させる。
【００３８】
メモリ２３は、管電圧、管電流、照射時間等のコンソール１４で設定された撮影条件を格納する。タッチパネル２４は、線源制御装置１１の設定を行うために使用される。線源制御装置１１は、通信Ｉ／Ｆ２２を介してコンソール１４から撮影条件を受信する。制御部２１は受信した撮影条件をメモリ２３に格納する。制御部２１は、設定された照射時間となったらＸ線の照射を停止させるためのカウントダウンタイマー（タイマー）２５を内蔵している。
【００３９】
照射信号Ｉ／Ｆ２６は、電子カセッテ１３と有線または無線接続される。制御部２１は、照射スイッチ１２が半押しされたときに、Ｘ線源１０にウォームアップを開始させるとともに、照射信号Ｉ／Ｆ２６を介して、Ｘ線の照射を開始してよいかを問い合わせる照射開始要求信号を電子カセッテ１３に送信する。
【００４０】
電子カセッテ１３は照射開始要求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送信する。制御部２１は、照射スイッチ１２が全押しされ、かつ照射許可信号を照射信号Ｉ／Ｆ２６で受けたときに、１回目のＸ線照射を行うためのＸ線源１０への電力供給を高電圧発生器２０に開始させる。さらに、制御部２１は、各回のＸ線照射時に設定された照射時間がタイマー２５で計時されたときに、照射信号Ｉ／Ｆ２６を介してＸ線の照射を停止する旨の照射停止信号を電子カセッテ１３に送信するとともに、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。照射開始要求信号、照射許可信号、照射停止信号は、線源制御装置１１と電子カセッテ１３の同期制御に用いられる同期信号であり、同期信号の送受信は、各回のＸ線照射毎に行われる。
【００４１】
図３において、電子カセッテ１３は、ＦＰＤ３０とこれを収容する扁平な箱型をした可搬型の筐体３１とで構成される。筐体３１は例えば導電性樹脂で形成されている。Ｘ線が入射する筐体３１の前面３１ａには矩形状の開口が形成されており、開口には天板として透過板３２が取り付けられている。透過板３２は、軽量で剛性が高く、かつＸ線透過性が高いカーボン材料で形成されている。筐体３１は、電子カセッテ１３への電磁ノイズの侵入、および電子カセッテ１３から外部への電磁ノイズの放射を防止する電磁シールドとしても機能する。なお、筐体３１には、電子カセッテ１３の各部に所定の電圧の電力を供給するためのバッテリ（二次電池）や、コンソール１４とＸ線画像等のデータの無線通信を行うためのアンテナがＦＰＤ３０の他に内蔵されている。
【００４２】
筐体３１は、フイルムカセッテやＩＰカセッテと略同様の国際規格ＩＳＯ４０９０：２００１に準拠した大きさである。電子カセッテ１３は、筐体３１の前面３１ａがＸ線源１０と対向する姿勢で保持されるよう、立位、臥位の各撮影台１５、１６のホルダ１５ａ、１６ａ（図１参照）に着脱自在にセットされる。そして、使用する撮影台に応じて、線源移動装置によりＸ線源１０が移動される。また、電子カセッテ１３は、各撮影台１５、１６にセットされる他に、被写体が仰臥するベッド上に置いたり被写体自身にもたせたりして単体で使用されることもある。なお、電子カセッテ１３は、サイズがフイルムカセッテやＩＰカセッテと略同様の大きさであるため、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。
【００４３】
図４において、電子カセッテ１３は、画像検出部であるＦＰＤ３０と、ＦＰＤ３０の駆動を制御する制御部４８とを備えている。ＦＰＤ３０は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板を有し、この基板上に撮像領域４０が形成されている。撮像領域４０には、Ｘ線の線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素４１が、所定のピッチでｎ行（ｘ方向）×ｍ列（ｙ方向）の行列状に配置されている。なお、ｎ、ｍは２以上の整数である。
【００４４】
ＦＰＤ３０は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（蛍光体、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４１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、テルビウム賦活ガドリウムオキシサルファイド）等からなり、画素４１が配列された撮像領域４０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。
【００４５】
画素４１は、周知のように、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部４２、光電変換部４２が発生した電荷を蓄積するキャパシタ（図示せず）、およびスイッチング素子であるＴＦＴ４３を備える。
【００４６】
光電変換部４２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。光電変換部４２は、下部電極にＴＦＴ４３が接続され、上部電極にはバイアス線が接続されている。バイアス線は画素４１の行数分（ｎ行分）設けられて１本の母線に接続されている。母線はバイアス電源に繋がれている。母線とその子線のバイアス線を通じて、バイアス電源から光電変換部４２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。
【００４７】
ＴＦＴ４３は、ゲート電極が走査線４４に、ソース電極が信号線４５に、ドレイン電極が光電変換部４２にそれぞれ接続される。走査線４４と信号線４５は格子状に配線されており、走査線４４は１行分の画素４１に対して共通に１本ずつ、画素４１の行数分（ｎ行分）設けられている。また信号線４５は１列分の画素４１に対して共通に１本ずつ、画素４１の列数分（ｍ列分）設けられている。走査線４４はゲートドライバ４６に接続され、信号線４５は信号処理回路４７に接続される。
【００４８】
ゲートドライバ４６は、制御部４８の制御の下にＴＦＴ４３を駆動することにより、Ｘ線の線量に応じた信号電荷を画素４１に蓄積する蓄積動作と、画素４１から蓄積された信号電荷を読み出す読み出し動作と、リセット動作とをＦＰＤ３０に行わせる。蓄積動作ではＴＦＴ４３がオフ状態にされ、その間に画素４１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４６から同じ行のＴＦＴ４３を一斉に駆動するゲートパルスＧ１〜Ｇｎを所定の間隔で順次発生して、走査線４４を１行ずつ順に活性化し、走査線４４に接続されたＴＦＴ４３を１行分ずつオン状態とする。画素４１のキャパシタに蓄積された電荷は、ＴＦＴ４３がオン状態になると信号線４５に読み出されて、信号処理回路４７に入力される。
【００４９】
光電変換部４２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４１のキャパシタに蓄積される。画素４１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Ｘ線の照射前には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４１に発生する暗電荷を、信号線４５を通じて掃き出す動作である。
【００５０】
リセット動作は、例えば、１行ずつ画素４１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４６から走査線４４に対してゲートパルスＧ１〜Ｇｎを所定の間隔で順次発生して、ＴＦＴ４３を１行ずつオン状態にする。
【００５１】
順次リセット方式に代えて、配列画素の複数行を１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。
【００５２】
信号処理回路４７は、積分アンプ４９、ＣＤＳ回路（ＣＤＳ）５０、マルチプレクサ（ＭＵＸ）５１、およびＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）５２等を備える。積分アンプ４９は、各信号線４５に対して個別に接続される。積分アンプ４９は、オペアンプ４９ａとオペアンプ４９ａの入出力端子間に接続されたキャパシタ４９ｂとからなり、信号線４５はオペアンプ４９ａの一方の入力端子に接続される。オペアンプ４９ａ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４９ｂにはリセットスイッチ４９ｃが並列に接続されている。積分アンプ４９は、信号線４５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４９ａの出力端子には、増幅器５３、ＣＤＳ５０を介してＭＵＸ５１が接続される。ＭＵＸ５１の出力側には、Ａ／Ｄ５２が接続される。
【００５３】
ＣＤＳ５０はサンプルホールド回路を有し、積分アンプ４９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４９の出力電圧信号を所定期間保持（サンプルホールド）する。ＭＵＸ５１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ＣＤＳ５０から順に１つのＣＤＳ５０を電子スイッチで選択し、選択したＣＤＳ５０から出力される電圧信号Ｖ１〜ＶｍをシリアルにＡ／Ｄ５２に入力する。なお、ＭＵＸ５１とＡ／Ｄ５２の間に増幅器を接続してもよい。
【００５４】
Ａ／Ｄ５２は、入力された１行分のアナログの電圧信号Ｖ１〜Ｖｍをデジタル値に変換して、電子カセッテ１３に内蔵されるメモリ５４に出力する。メモリ５４には、１行分のデジタル値が、それぞれの画素４１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。こうして１行分の読み出しが完了する。
【００５５】
ＭＵＸ５１によって積分アンプ４９からの１行分の電圧信号Ｖ１〜Ｖｍが読み出されると、制御部４８は、積分アンプ４９に対してリセットパルスＲＳＴを出力し、リセットスイッチ４９ｃをオンする。これにより、キャパシタ４９ｂに蓄積された１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４９をリセットした後、再度リセットスイッチ４９ｃをオフして所定時間経過後にＣＤＳ５０のサンプルホールド回路の１つをホールドし、積分アンプ４９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４６から次の行のゲートパルスが出力され、次の行の画素４１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４１の信号電荷をＣＤＳ５０のもう１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４１の信号電荷を読み出す。
【００５６】
全行の読み出しが完了すると、１画面分のＸ線画像を表す画像データがメモリ５４に記録される。ＦＰＤ３０は、Ｘ線源１０による１回目と２回目の各回のＸ線照射開始タイミングに合わせて蓄積動作を実行し、各回のＸ線照射が終了する毎に、読み出し動作を実行する。そのため、メモリ５４には、１回目のＸ線照射終了後に読み出される第１画像データと、２回目のＸ線照射終了後に読み出される第２画像データがそれぞれ記録される。第１画像データおよび第２画像データは、メモリ５４から読み出されて制御部４８で各種画像処理が施される。制御部４８は、第１画像データに基づいてプレビュー画像を作成し、第１画像データおよび第２画像データに基づいて診断用のＸ線画像を作成する。
【００５７】
なお、リセット動作では、ＴＦＴ４３がオン状態になっている間、画素４１から暗電荷が信号線４５を通じて積分アンプ４９のキャパシタ４９ｂに流れる。読み出し動作と異なり、ＭＵＸ５１によるキャパシタ４９ｂ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４８からリセットパルスＲＳＴが出力されてリセットスイッチ４９ｃがオンされ、キャパシタ４９ｂに蓄積された電荷が放電されて積分アンプ４９がリセットされる。
【００５８】
照射信号Ｉ／Ｆ５６には線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２６が有線または無線接続される。照射信号Ｉ／Ｆ５６は、線源制御装置１１との間の同期信号の送受信を媒介する。具体的には、照射開始要求信号の受信、照射開始要求信号に対する照射許可信号の送信、照射停止信号の受信を行う。
【００５９】
制御部４８には、作動プログラム４８ａが格納されている。作動プログラム４８ａを実行することで、制御部４８には図５に示す各種機能が構築される。
【００６０】
図５において、制御部４８には、画像処理部６０と撮影条件決定部６１とが設けられている。画像処理部６０は、メモリ５４に記録された第１画像データおよび第２画像データのそれぞれの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６２、６３、６４と、プレビュー画像作成回路６５と、画像加算回路６６とを有する。オフセット補正回路６２は、Ｘ線を照射せずにＦＰＤ３０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４７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。感度補正回路６３はゲイン補正回路とも呼ばれ、各画素４１の光電変換部４２の感度のばらつきや信号処理回路４７の出力特性のばらつき等を補正する。欠陥補正回路６４は、出荷時や定期点検時に生成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。各補正回路６２、６３、６４は、各種補正処理の終了後、処理済みの第１画像データおよび第２画像データをメモリ５４に格納する。
【００６１】
プレビュー画像作成回路６５は、各種補正処理が施された第１画像データをメモリ５４から読み出し、該第１画像データに対して、２行×２列、３行×３列等の隣接する複数の画素を１つの画素とみなし、隣接する複数の画素の画素値を加算してこの加算値を隣接する複数の画素の代表画素値とするビニング処理や、所定行または所定列、あるいは所定箇所おきに画素値を間引く間引き処理を施してプレビュー画像を作成する。なお、プレビュー画像は、Ｘ線撮影の成否を確認するためのもので、ある程度の画質が確保されていればよいので、各種補正処理が施される前の第１画像データに基づいて作成してもよい。
【００６２】
制御部４８は、プレビュー画像を作成したら、通信Ｉ／Ｆ５５を介してプレビュー画像をコンソール２４に送信する。プレビュー画像の送信タイミングは、２回目のＸ線照射が終了する前（２回目のＸ線照射に対応するＦＰＤ３０の蓄積動作が終了する前）である。というのは、２回目のＸ線照射が終了してＦＰＤ３０第２画像データの読み出し動作中にプレビュー画像の送信を行うと、読み出される第２画像データに通信ノイズが乗って画質が劣化するおそれがあるためである。また、より好ましいプレビュー画像の送信タイミングは、２回目のＸ線照射の開始後から終了前、すなわち、２回目のＸ線照射に対応する蓄積動作中である。その理由は、１回目のＸ線照射終了後、２回目のＸ線照射が開始されるまでの間は、線源制御装置１１との間で照射開始要求信号や照射許可信号の送受信が行われるため、この間にプレビュー画像の送信を行うと、制御部４８に掛かる処理の負荷が大きくなり、線源制御装置１１との間の同期信号の送受信に遅延が生じるおそれがあるためである。
【００６３】
画像加算回路６６は、各種補正処理済みの第１画像データおよび第２画像データをメモリ５４から読み出し、各画像データに基づいて、それぞれの対応する座標をもつ画素同士の画素値を加算して、診断用のＸ線画像を作成する。
【００６４】
撮影条件決定部６１は、コンソール１４で設定された撮影条件の情報を通信Ｉ／Ｆ５５から受け取り、各回の照射時間を決定する。
【００６５】
図６に示すように、コンソール１４には撮影部位毎に予め撮影条件が記憶されている。撮影条件には、管電圧（単位：ｋＶ）、管電流（単位：ｍＡ）、照射時間（単位：ｍｓｅｃ）が記憶されている。照射時間は、診断用のＸ線画像が適正な画質となるための必要線量に応じた照射時間である。Ｘ線の線量は、管電流と照射時間の積である管電流時間積（ｍＡｓ値）で求められるので、管電流が分かれば、必要線量を得るための照射時間が分かる。撮影条件の情報はストレージデバイス１４ｃ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１４ｃから読み出されて通信Ｉ／Ｆ５５経由で電子カセッテ１３に提供される。
【００６６】
電子カセッテ１３がコンソール１４から受け取る照射時間は、１回の撮影の必要線量に応じた総時間である。撮影条件決定部６１には、１回目のＸ線照射と２回目のＸ線照射のそれぞれに割り当てる線量の割合（１回目は１０％で２回目は９０％等）が予め設定されている。撮影条件決定部６１は、その割合に基づいて、コンソール１４から受け取った照射時間を１回目と２回目のＸ線照射の照射時間に振り分けて、各回の照射時間を決定する。
【００６７】
撮影条件決定部６１は、こうして求めた各回のＸ線照射の時間の情報を通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信する。コンソール１４は、受信した各回のＸ線照射の時間の情報をさらに線源制御装置１１に送信する。
【００６８】
次に、図７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１回目のＸ線照射と２回目のＸ線照射に分けて１回のＸ線撮影を行う手順を説明する。
【００６９】
まず、被写体を立位、臥位の各撮影台１５、１６のいずれかの所定の撮影位置にセットし、電子カセッテ１３の高さや水平位置を調節して、被写体の撮影部位と位置を合わせる。そして、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。次いでコンソール１４に撮影条件を設定する（Ｓ１０）。コンソール１４で設定された撮影条件は電子カセッテ１３に提供される。
【００７０】
撮影条件決定部６１は、コンソール１４から受け取った撮影条件のうちの照射時間に基づいて、１回目と２回目のＸ線照射の照射時間を決定し、コンソール１４に返送する。コンソール１４は、管電流、管電圧、撮影条件決定部６１で決定された１回目および２回目のＸ線照射の照射時間を撮影条件として線源制御装置１１に送信する。線源制御装置１１は、受信した撮影条件をメモリ２３に記録して、撮影条件を設定する。
【００７１】
撮影条件の設定が完了すると、オペレータによって照射スイッチ１２が押下操作される（Ｓ１１）。照射スイッチ１２が半押しされると、線源制御装置１１はＸ線源１０にウォームアップを開始させる。また、線源制御装置１１と電子カセッテ１３の間で同期信号である照射開始要求信号と照射許可信号の送受信が行われる。さらに、照射スイッチ１２が全押しされると、線源制御装置１１は、Ｘ線源１０に１回目のＸ線照射を開始させる（Ｓ１２）。
【００７２】
一方、Ｘ線撮影前の待機モードではＦＰＤ３０はリセット動作を繰り返し行っている。線源制御装置１１との間の同期信号の送受信により、ＦＰＤ３０はリセット動作を終えて蓄積動作を開始し、待機モードから撮影モードに切り替わる（Ｓ１３）。ＦＰＤ３０は、撮影モードにおいて、１回目のＸ線照射を受けて信号電荷を蓄積する。
【００７３】
線源制御装置１１は、１回目のＸ線照射の開始と同時に、１回目の照射時間をセットしてタイマー２５をスタートさせる。線源制御装置１１は、１回目の照射時間がタイマー２５で計時されたとき（Ｓ１４でＹＥＳ）、１回目のＸ線照射を停止する（Ｓ１５）。線源制御装置１１は、Ｘ線照射を停止すると、電子カセッテ１３に照射停止信号を送信する。電子カセッテ１３では、照射停止信号を受けて、ＦＰＤ３０が蓄積動作を終了して第１画像データの読み出し動作を開始する（Ｓ１６）。ＦＰＤ３０は、第１画像データをメモリ５４に出力して第１画像データの読み出しが完了すると、２回目の蓄積動作に備えてリセット動作に戻る。
【００７４】
線源制御装置１１は、照射スイッチ１２の全押しが解除されない限り、１回目のＸ線照射終了後、直ちに電子カセッテ１３との間で、２回目のＸ線照射のための同期信号の送受信を行う。電子カセッテ１３は、第１画像データの読み出しが完了して、蓄積動作を開始する準備が整った時点で、線源制御装置１１に対して照射許可信号を送信する。線源制御装置１１は、照射許可信号を受けると、２回目のＸ線照射を開始する（Ｓ１７）。これと同時に２回目の照射時間をセットしてタイマー２５をスタートさせる。電子カセッテ１３では、照射許可信号を送信すると、ＦＰＤ３０が２回目の蓄積動作を開始する（Ｓ１８）。
【００７５】
電子カセッテ１３において、画像処理部６０は、第１画像データに対して各種補正処理を施す。プレビュー画像作成回路６５は、補正処理済みの第１画像データに基づいてプレビュー画像を作成する。そして、作成したプレビュー画像を、２回目の蓄積動作中にコンソール１４に送信する（Ｓ１９）。プレビュー画像の送信は２回目の読み出し動作中を避けて行われるので、第２画像データに通信ノイズが重畳されることはない。
【００７６】
コンソール１４は、電子カセッテ１３からプレビュー画像を受信してこれをディスプレイ１４ｂに表示する（Ｓ１９）。オペレータは、プレビュー画像を見て撮影の成否を確認する。仮に撮影が失敗と分かった場合には、照射スイッチ１２の押下操作を解除して、２回目のＸ線照射を緊急停止させる。
【００７７】
線源制御装置１１は、２回目の照射時間がタイマー２５で計時されたとき（Ｓ２０でＹＥＳ）、２回目のＸ線照射を停止する（Ｓ２１）。線源制御装置１１は、Ｘ線照射を停止すると、電子カセッテ１３に対して照射停止信号を送信する。電子カセッテ１３は、照射停止信号を受けると、ＦＰＤ３０が蓄積動作を終了し第２画像データの読み出し動作を行う（Ｓ２２）。ＦＰＤ３０は、第２画像データをメモリ５４に出力する。ＦＰＤ３０は、第２画像データの読み出しが完了すると、撮影モードからリセット動作を行う待機モードに戻る。
【００７８】
画像処理部６０は、第２画像データに対して各種補正処理を施す。そして、既に補正処理済みの第１画像データと補正処理済みの第２画像データを画像加算回路６６で加算して、診断用のＸ線画像を作成し、作成したデータをメモリ５４に格納する。これにて１回の撮影が完了する。電子カセッテ１３は、メモリ５４に格納された診断用のＸ線画像を通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信する。コンソール１４は、プレビュー画像に代えて診断用のＸ線画像をディスプレイ１４ｂに表示する。診断用のＸ線画像は、オペレータによって確認後、コンソール１４から画像サーバなどに送信されて、医師の診断に利用される。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態では、１回の撮影を２回のＸ線照射に分けて行い、２回目のＸ線照射中に、１回目のＸ線照射で出力された第１画像データに基づいてプレビュー画像を作成して、２回目のＸ線照射が終了する前にコンソール１４に送信してディスプレイ１４ｂに表示するので、１回のＸ線撮影を１回のＸ線照射で済ませ、Ｘ線照射終了後に読み出したＸ線画像に基づいてプレビュー画像を作成し、コンソール１４に送信して表示する従来技術と比べて、プレビュー画像の表示が速くなる。このため、オペレータが照射スイッチの押下操作をしてからプレビュー画像が表示されるまでの待ち時間が短くなる。オペレータは２回目のＸ線照射が終了する前にプレビュー画像を見て被写体のポジショニングが適正であるか否かなど撮影の成否を確認することができる。したがって被写体のポジショニング等が不適切な場合に速やかに再撮影の準備に取り掛かることができ、結果としてオペレータの確認作業も含めた撮影作業に掛かる時間を短縮化することができる。
【００８０】
被写体のポジショニング等が不適切な場合、照射スイッチ１２の全押しを解除すれば２回目のＸ線照射を中断することもでき、被写体が余計な被曝に晒されることを防止することができる。
【００８１】
また、１回目のＸ線照射で得られた第１画像データは、プレビュー画像に利用されるばかりでなく、２回目のＸ線照射で得られた第２画像データに加算されて診断用のＸ線画像に反映されるので、１回目のＸ線照射が無駄になることもない。
【００８２】
このように、各回のＸ線照射で得られた第１画像データおよび第２画像データを加算して診断用のＸ線画像を作成する場合、各回のＸ線照射に間隔が空くため、被写体の体動の影響により診断用のＸ線画像の画質が劣化するおそれがあるが、本実施形態では、１回目のＸ線照射が終了後、ＦＰＤ３０において第１画像データが読み出された後、直ちに２回目のＸ線照射を開始しているので、各回のＸ線照射の間隔は僅かであり、被写体の体動の影響は少ない。
【００８３】
２回目のＸ線照射後のＦＰＤ３０の読み出し動作前に電子カセッテ１３からコンソール１４にプレビュー画像を送信するので、２回目のＸ線照射で得られた第２画像データにはプレビュー画像の送信ノイズが乗らず良好な画質となる。
【００８４】
上記実施形態では、メモリ５４に読み出した後の第１画像データにビニング処理や間引き処理をソフトウェア的に施してプレビュー画像を作成しているが、１回目のＸ線照射終了後の読み出し動作時に全画素読みでなく間引き読みをする等のハードウェア的なアプローチでプレビュー画像を作成してもよい。この場合、間引き読みされなかった画素については、１回目のＸ線照射開始から２回目のＸ線照射終了まで蓄積動作を継続し、２回目のＸ線照射終了後に第２画像データとして読み出して画像加算回路６６で第１画像データと加算する。あるいは、間引き読みされなかった画素については１回目の読み出し動作後にリセット動作を行って蓄積電荷を破棄し、コンソール１４にプレビュー画像を送信した後、間引き読みした画素の画素値から補間によって間引き読みされなかった画素の画素値を生成して第１画像データに補い、これと第２画像データを加算してもよい。
【００８５】
［第２実施形態］
なお、以下に説明するように各回のＸ線照射で得られた第１、第２画像データから被写体の体動を検知してもよい。
【００８６】
図８において、制御部７０には体動検知回路７１が設けられている。その他は上記第１実施形態の制御部４８と同じ構成である。体動検知回路７１は、２回目のＸ線照射終了後、１回目のＸ線照射と２回目のＸ線照射の双方の画像処理済みの第１、第２画像データをメモリ５４から読み出して比較し、被写体の輪郭抽出や動きベクトル等を用いた周知の動き検出技術を用いて、１回目のＸ線照射時のポジションから２回目のＸ線照射時に被写体がどれだけ動いたかを定量的に検知する。
【００８７】
画像加算回路６６は、体動検知回路７１で検知した被写体の体動量が予め設定された閾値以下であった場合は各回のＸ線照射で得られた第１、第２画像データの加算を行い、被写体の体動量が閾値よりも大きい場合は加算を行わない。各回のＸ線照射の間の被写体の体動の影響で診断用のＸ線画像の画質が劣化することを防ぐことができる。また、診断に適さない画質のＸ線画像を元に診断を行ってしまうことを防ぐことができる。
【００８８】
なお、体動検知回路７１で検知した被写体の体動量が閾値よりも大きい場合は、診断用のＸ線画像をコンソール１４に送信せずに、図９に示す警告ウィンドウ７２のように、各回のＸ線照射の間に被写体の体動が検知された旨のメッセージをコンソール１４のディスプレイ１４ｂに表示して再撮影を促してもよいし、第１画像データが加算されていない第２画像データを診断用のＸ線画像としてコンソール１４に送信してもよい。また、このＸ線画像をディスプレイ１４ｂに表示する際、第１画像データが加算されていない旨をオペレータに報せてもよい。
【００８９】
被写体の体動を検知したときの警告表示の方法としては、上記のようにディスプレイ１４ｂに警告ウィンドウ７２を表示する方法に限らない。例えば電子カセッテ１３からビープ音等の音声を発して報せてもよい。
【００９０】
［第３実施形態］
上記第１実施形態では、第１画像データをプレビュー画像の作成に利用する例で説明したが、診断用のＸ線画像の画質を向上させるために、第１画像データを利用してＡＥＣを行うことが好ましい。第１実施形態で述べたように、撮影部位毎におおよその必要線量は分かっているが、被写体の体厚等の体格に応じてＸ線の透過率は変化する。そのため、Ｘ線源１０から同じ線量のＸ線を照射しても、被写体に応じて電子カセッテ１３に到達する到達線量は変化する。そこで、より適正な画質を得るためにＡＥＣを行う。一般的なＡＥＣは、Ｘ線照射中に電子カセッテ１３に到達した累積線量を監視して、累積線量が目標線量に達したときにＸ線の照射を停止するものであるが、本実施形態の簡易的なＡＥＣは、Ｘ線の照射が２回に分かれていることを利用して、１回目のＸ線照射で得た第１画像データに基づいて１回目のＸ線照射の累積線量を把握して、それに基づいて２回目のＸ線照射の時間を決定するものである。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については同じ符号を付して説明を省略する。
【００９１】
本実施形態では、図１０に示すように、コンソール１４のストレージデバイス１４ｃには、撮影条件として、各回の照射時間を合計した１回の撮影の照射時間ｔ１、ｔ２、・・・の代わりに１回目のＸ線照射の照射時間ｔ１’、ｔ２’、・・・が記憶される。また、採光野と必要線量の情報が追加される。
【００９２】
採光野は、撮影条件決定部６１で２回目のＸ線照射の時間を決定する際に参照する領域を示し、撮影部位毎に診断時に最も注目すべき関心領域にあたり、かつ電圧信号を安定して得られる部分が設定されている。例えば撮影部位が胸部の場合は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の画素４１の撮像領域４０内における位置と対応しており、走査線４４に平行な方向をｘ軸、信号線４５に平行な方向をｙ軸とし、左上の画素４１の座標を原点（０、０）において表現する。
【００９３】
１回目のＸ線照射で出力される電圧信号にノイズが乗ってＳ／Ｎ比が悪い場合は、これを元に決定する２回目のＸ線照射の撮影条件の信頼性が低くなるため、信頼性を確保するためには１回目のＸ線照射の線量は高くしたほうがよい。しかし、あくまでもメインの照射は２回目であるため、１回目のＸ線照射の線量はできるだけ低くすることが必要である。したがって１回目のＸ線照射の時間は、電圧信号に乗る様々なノイズの影響を受けずに確度の高い２回目のＸ線照射の撮影条件を決定することができる最小の値に設定されている。必要線量は、診断用のＸ線画像が診断に供する良好な画質となる値である。
【００９４】
図１１および図１２に示すように、第１画像データの読み出し後、制御部７３の撮影条件決定部７４は、電子カセッテ１３から提供される撮影条件のうちの１回目のＸ線照射の時間および必要線量と、１回目のＸ線照射でＦＰＤ３０から出力された第１画像データのうちの採光野内の複数の画素の画素値とから２回目のＸ線照射の時間を決定する（Ｓ３０）。ここで採光野内の複数の画素の画素値は、１回目のＸ線照射で採光野に到達したＸ線の累積線量に他ならない。撮影条件決定部７４は、採光野内の複数の画素の画素値の平均値（最大値、最頻値、または合計値でも可）を算出し、算出した平均値を１回目のＸ線照射の時間で除算して１回目のＸ線照射の単位時間当たりの線量を求める。１回目のＸ線照射によって既に平均値分のＸ線が照射されているため、必要線量から平均値を減算する。そして、この減算結果を先に求めた単位時間当たりの線量で除算して２回目のＸ線照射の時間を求める。
【００９５】
撮影条件決定部７４は、こうして求めた２回目のＸ線照射の時間の情報を通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信する。コンソール１４は、受信した２回目のＸ線照射の時間の情報をさらに線源制御装置１１に送信する。線源制御装置１１は、受信した２回目のＸ線照射の時間をメモリ２３に設定する。そして、上記第１実施形態と同様に、線源制御装置１１と電子カセッテ１３間での同期信号の送受信を経て、線源制御装置１１は２回目のＸ線照射を開始し（Ｓ１７）、これと同時に２回目の照射時間をセットしてタイマー２５をスタートさせる。線源制御装置１１は、２回目の照射時間がタイマー２５で計時されたとき（Ｓ３１でＹＥＳ）、２回目のＸ線照射を停止する（Ｓ２１）。
【００９６】
２回目のＸ線照射の撮影条件として照射時間の代わりに管電流時間積を決定してもよい。この場合も照射時間を決定する際と同様に、採光野内の複数の画素の画素値の平均値を１回目のＸ線照射の管電流時間積で除算して１回目のＸ線照射の単位管電流時間積当たりの線量を求める。そして必要線量から平均値を減算し、この減算結果を単位管電流時間積当たりの線量で除算して２回目のＸ線照射の管電流時間積を求め、その情報を線源制御装置１１に送信する。
【００９７】
［第４実施形態］
第４実施形態は、第３実施形態と異なり、１回目のＸ線照射を予め照射時間を定めずに行い、１回目のＸ線照射中に到達線量をモニタして、累積線量が目標線量に達した時点でＸ線の照射を停止するという一般的なＡＥＣの例である。第４実施形態では、１回目のＸ線照射の開始から目標線量に到達するまでの照射時間を計測して、計測した照射時間に基づいて、２回目のＸ線照射の時間を決定する。なお、上記各実施形態と同様の構成および作用については同じ符号を付して説明を省略する。
【００９８】
本実施形態では、図１０の１回目のＸ線照射の照射時間ｔ１’、ｔ２’に代えて、１回目のＸ線照射時にＸ線の照射停止を判定するための照射停止閾値がコンソール１４のストレージデバイス１４ｃに撮影条件として記憶される。また、１回目のＸ線照射では、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けたときに１回目のＸ線照射を停止させる。
【００９９】
図１３において、ＦＰＤ７５は、検出画素７６を有している。画素４１は上記第１実施形態と同様に従来の役割通りＸ線画像を生成するために用いられる。一方検出画素７６は撮像領域４０へのＸ線の到達線量を検出する線量検出センサとして機能し、ＡＥＣのために用いられる。なお、図では検出画素７６にハッチングを施し画素４１と区別している。
【０１００】
画素４１と検出画素７６は光電変換部４２等の基本的な構成は全く同じである。したがってほぼ同様の製造プロセスで形成することができる。検出画素７６には、画素４１のＴＦＴ４３を駆動する走査線４４およびゲートドライバ４６とは別の走査線７７およびゲートドライバ７８により駆動されるＴＦＴ７９が接続されている。検出画素７６は３行×３列＝９個の画素に対して１個設けられている。検出画素７６はＴＦＴ７９が接続されているので、同じ行の画素４１がＴＦＴ４３をオフ状態とされ蓄積動作中であっても電荷を読み出すことが可能である。
【０１０１】
全画素に対して検出画素７６の占める割合は約０．０１％程度であることが好ましい。検出画素７６の位置はＦＰＤ３０の製造時に既知であり、ＦＰＤ７５は全検出画素７６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７６を局所に集中して配置してもよく、検出画素７６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７６を配置するとよい。
【０１０２】
１回目のＸ線照射中（画素４１の蓄積動作中）に実行される線量検出動作において、ゲートドライバ７８は、制御部８０の制御の下、照射許可信号を線源制御装置１１に送信してＦＰＤ７５が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、同じ行のＴＦＴ７９を一斉に駆動するゲートパルスｇ１、ｇ４、ｇ７、・・・、ｇｋ（ｋ＝１＋３（ｎ−１））を所定の間隔で順次発生して、走査線７７を１行ずつ順に活性化し、走査線７７に接続されたＴＦＴ７９を１行分ずつ順次オン状態とし、これを所定のサンプリングレートで複数回繰り返す。あるいは採光野にあたる領域の検出画素７６のＴＦＴ７９を選択的にオンさせる。検出画素７６の光電変換部４２で発生した電荷は、ＴＦＴ４３のオン／オフに関わらずＴＦＴ７９のオンにより信号線４５を介して積分アンプ４９のキャパシタ４９ｂに流入する。画素４１の蓄積動作中、積分アンプ４９に蓄積された検出画素７６からの電荷はＡ／Ｄ５２に出力され、Ａ／Ｄ５２でデジタル電圧信号（以下、線量検出信号という）に変換される。メモリ５４には、検出画素７６からの線量検出信号が、撮像領域４０内の各検出画素７６の座標情報と対応付けて記録される。
【０１０３】
制御部８０は、上記第１実施形態の制御部４８と同様に、ＦＰＤ７５の動作制御を行う。制御部８０は、１回目のＸ線照射の開始から２回目のＸ線照射の終了まで、画素４１に電荷を蓄積する蓄積動作をＦＰＤ７５に継続させる。また、１回目のＸ線照射中は検出画素７６に線量検出動作を行わせる。２回目のＸ線照射終了後、制御部８０はＦＰＤ７５の動作を蓄積動作から読み出し動作に移行させる。このためＦＰＤ７５は１回のＸ線撮影でＸ線画像データを１回しか出力しない。なお、作動プログラムの図示は省略している。
【０１０４】
ＡＥＣ部８１は、制御部８０により駆動制御される。ＡＥＣ部８１は、画素４１の蓄積動作中に、所定のサンプリングレートで複数回取得される線量検出信号をメモリ５４から読み出して、読み出した線量検出信号に基づいてＡＥＣを行う。
【０１０５】
ＡＥＣ部８１は、複数回の線量検出動作によってメモリ５４から読み出される線量検出信号を、座標毎に順次加算することにより、撮像領域４０に到達するＸ線の累積線量を測定する。より具体的には、ＡＥＣ部８１は、コンソール１４からの採光野の情報に基づき、撮像領域４０内に散らばった複数の検出画素７６のうち、どの検出画素７６の線量検出信号をＸ線の累積線量が目標線量に達したか否かの判定に用いるかを選択する。そして、選択された採光野内の複数の検出画素７６それぞれからの線量検出信号の積算値を求め、各検出画素７６の積算値を加算して検出画素７６の個数で除算して平均値（採光野の累積線量）を求める。ＡＥＣ部８１は、求めた平均値とコンソール１４からの照射停止閾値（目標線量）とを適宜のタイミングで比較する。そして、平均値が照射停止閾値を上回り、Ｘ線の累積線量が目標線量に達したと判定したときに照射停止信号を出力する。なお、被写体に埋め込まれたインプラントの影響で明らかに検出画素７６の出力が低い場合は、ＡＥＣ部８１で異常と判断して照射停止信号を出力し、Ｘ線の照射を中断してもよい。
【０１０６】
ここで、線源制御装置１１に設定される１回目のＸ線照射の時間は、１回目のＸ線照射ではＡＥＣが行われて目標線量に到達するまでの照射時間が計測されるため、計測中に照射が停止しないように余裕を持った値が設定される。この値は、１回目のＸ線照射の時間が２回目と比較して非常に短いこと、また、管電流や撮影部位に応じて累積線量が目標線量に到達するまでの照射時間が変わることなどを考慮して設定される。Ｘ線源１０において安全規制上設定されている照射時間の最大値を設定してもよい。
【０１０７】
１回目のＸ線照射時、線源制御装置１１は、設定された照射時間でＸ線の照射制御を行う。これに対してＡＥＣ部８１でＸ線の累積線量が目標線量に到達したと判定され、照射信号Ｉ／Ｆ５６からの照射停止信号を照射信号Ｉ／Ｆ２６で受信すると、線源制御装置１１は、設定された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。なお、線源制御装置１１に照射時間の最大値を設定する場合は、撮影部位に応じた値とすることが好ましい。
【０１０８】
１回目のＸ線照射の必要線量は２回目のＸ線照射と比べて極めて低いため、線源制御装置１１では照射時間に余裕をもった値が設定されるものの、実際には照射時間がその値になるまでＸ線照射は継続されず、その前にＡＥＣ部８１によってＸ線照射が停止される。同じ管電圧、管電流でＸ線を照射した場合、例えば被写体厚が比較的厚い場合は被写体を透過して撮像領域４０に到達する単位時間当たりのＸ線の線量が少なくなるため、１回目のＸ線照射の必要線量に到達するための照射時間は長くなり、逆に被写体厚が薄い場合は短くなる。また、体内組織の密度が比較的高い場合もＸ線の透過率が低下するため照射時間が長くなり、低い場合は短くなる。ただし照射時間は異なるがいずれの場合も累積線量が１回目のＸ線照射の必要線量と等しくなるようＡＥＣ部８１により露出制御される。
【０１０９】
図１４において、制御部８０にはタイマー８５が設けられている。タイマー８５は、１回目のＸ線照射時に照射信号Ｉ／Ｆ５６で照射許可信号を送信してから照射停止信号を送信するまでの時間、すなわち１回目のＸ線照射の時間を計時する。タイマー８５の計時結果は撮影条件決定部８８に送られる。また、電子カセッテ１３から提供される撮影条件のうちの必要線量、照射停止信号を送信したときの線量検出信号の積算値も撮影条件決定部８８に送られる。なお、線源制御装置１１側で１回目のＸ線照射の時間を計時し、これをコンソール１４経由で電子カセッテ１３に送ってもよい。
【０１１０】
ここで照射停止信号を送信したときの採光野内の検出画素７６からの線量検出信号の積算値は、上記第３実施形態の採光野内の複数の画素の画素値と同様に、１回目のＸ線照射で採光野に到達したＸ線の累積線量を表す。撮影条件決定部８８は、採光野内の複数の画素の画素値の平均値の代わりに、照射停止信号を送信したときの線量検出信号の積算値を用いて２回目のＸ線照射の時間を算出する。なお、第３実施形態と同様に、２回目のＸ線照射の撮影条件として照射時間の代わりに管電流時間積を決定してもよい。
【０１１１】
１回目のＸ線照射の開始から２回目のＸ線照射の終了までＦＰＤ７５に蓄積動作を行わせ、２回目のＸ線照射終了後に読み出し動作を行わせるので、画像処理部８６には画像加算回路６６は設けられていない。１回目の照射で発生した電荷と２回目の照射で発生した電荷は画素４１内で加算される。２回目のＸ線照射終了後の読み出し動作で読み出されたＸ線画像データが各種画像処理を経て診断用のＸ線画像としてコンソール１４に送信される。
【０１１２】
プレビュー画像作成回路８７は、１回目のＸ線照射時の線量検出動作で検出画素７６から出力される線量検出信号を元に、図１５に示すプレビュー画像９０を作成する。
【０１１３】
図１５において、プレビュー画像９０は、撮像領域４０で受けたＸ線の線量の大きさを、撮像領域４０を等分割した分割領域９１毎に表したものである。分割領域９１には複数の画素４１と少なくとも１個の検出画素７６が存在する。本実施形態では例えば１個の検出画素７６が配された３行×３列＝９個の画素で１つの分割領域９１を構成する。プレビュー画像作成回路８７は、分割領域９１内に存在する検出画素７６からの線量検出信号の平均値（最大値、最頻値、または合計値でも可）を分割領域９１毎に算出する。さらに複数回のサンプリングで得られた各分割領域９１の線量検出信号の平均値を積算する。プレビュー画像作成回路８７は、分割領域９１を画素に見立て、各分割領域９１の線量検出信号の積算値を画素値に見立ててプレビュー画像９０を作成する。
【０１１４】
Ｘ線が被写体を透過せずに直接照射される素抜け領域にあたる分割領域９１は濃いハッチングで示すように積算値が大きくなり、比較的被写体の体厚が厚い部分を透過したＸ線が照射される領域にあたる分割領域９１は白抜きで示すように積算値が小さくなる。素抜け領域と被写体の境界や比較的被写体の体厚が薄い領域にあたる分割領域９１は薄いハッチングで示すように中間の積算値をとる。
【０１１５】
なお、プレビュー画像９０の解像度は分割領域９１の個数が多ければ多いほど高くなるが、被写体のポジショニングを確認するという目的を満足する解像度であればよく、診断用のＸ線画像ほどの高い解像度は必要ない。また、１回目のＸ線照射の開始から終了までの複数回のサンプリングで得られた線量検出信号の積算値ではなく、ある特定の回（例えば１回目）のサンプリングで得られた線量検出信号、あるいは最初の数回のサンプリングで得られた線量検出信号の積算値に基づきプレビュー画像９０を作成してもよい。こうすれば、１回目のＸ線照射が終了する前にプレビュー画像９０を作成することができ、プレビュー画像９０の表示をさらに速めることができる。
【０１１６】
次に、図１６のフローチャートを参照して、本実施形態の作用を説明する。上記各実施形態と共通するステップには同符号を付して説明を省略する。
【０１１７】
まず、線源制御装置１１と電子カセッテ１３間で照射開始要求信号と照射許可信号が送受信され、ＦＰＤ３０がリセット動作を終えて蓄積動作と線量検出動作を開始し（Ｓ３５）、待機モードから撮影モードに切り替わる。これと同時に、タイマー８５による１回目のＸ線照射の時間の計時が開始される。
【０１１８】
線量検出動作では、検出画素７６で発生した電荷に応じた線量検出信号が所定のサンプリングレートで複数回読み出され、ＡＥＣ部８１に送られる。ＡＥＣ部８１では、コンソール１４から与えられた採光野の情報に基づき、複数の検出画素７６の線量検出信号のうち、採光野に存在する検出画素７６からの線量検出信号が積算される（Ｓ３６）。そして、積算値と照射停止閾値とが比較される（Ｓ３７）。
【０１１９】
積算値が照射停止閾値に到達すると（Ｓ３８でＹＥＳ）、ＡＥＣ部８１はＸ線の累積線量が目標線量に達したと判定し照射停止信号を出力する。この照射停止信号が照射信号Ｉ／Ｆ５６から照射信号Ｉ／Ｆ２６に向けて送信される。これと同時にタイマー８５による１回目のＸ線照射の時間の計時が停止される。線源制御装置１１では照射停止信号を受けてＸ線源１０による１回目のＸ線の照射が停止される（Ｓ１５）。ＦＰＤ７５では蓄積動作が続行される。
【０１２０】
照射停止信号を送信した後、タイマー８５による１回目のＸ線照射の時間の計時結果および照射停止信号を送信したときの線量検出信号の積算値が撮影条件決定部８８に送信される。撮影条件決定部８８は、コンソール１４から受け取った必要線量、タイマー８５からの１回目のＸ線照射の時間、およびＡＥＣ部８１からの照射停止信号を送信したときの線量検出信号の積算値に基づき、２回目のＸ線照射の時間を決定する。決定された照射時間の情報は通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信され、さらにコンソール１４から線源制御装置１１に送信される（Ｓ３９）。
【０１２１】
２回目のＸ線照射中（ＦＰＤ３０が蓄積動作中）、プレビュー画像作成回路８７では、１回目のＸ線照射時の線量検出動作で検出画素７６から出力された線量検出信号を元にプレビュー画像９０が作成される。プレビュー画像９０は、通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信され、コンソール１４のディスプレイ１４ｂに表示される（Ｓ１９）。
【０１２２】
２回目のＸ線照射の撮影条件を決定するために必要な累積線量が照射されるまで１回目のＸ線照射を行い、この１回目のＸ線照射で検出画素７６により検出した線量検出信号の積算値、タイマー８５で計時した１回目のＸ線照射の照射時間、および必要線量に基づいて２回目のＸ線照射の撮影条件である照射時間を決定するので、被写体の体型や体内組織の密度等の個体差によらず常に適正な撮影条件で２回目のＸ線照射を行うことができる。
【０１２３】
なお、第２実施形態と第４実施形態を組み合わせてもよい。例えば、１回目のＸ線照射時だけでなく、２回目のＸ線照射時にも線量検出動作を行い、この線量検出動作で検出画素７６から出力される線量検出信号を元に、プレビュー画像の作成と同じ方法でプレビュー画像作成回路８７で体動検知用の画像を作成し、１回目のＸ線照射時と２回目のＸ線照射時の線量検出動作で検出画素７６から出力される線量検出信号を元に作成したプレビュー画像および体動検知用の画像に基づき体動検知回路７１で被写体の体動を検知してもよい。
【０１２４】
さらに、２回目のＸ線照射後ではなく２回目のＸ線照射の最中に体動検知回路７１で被写体の体動を検知してもよい。この場合、プレビュー画像作成回路８７は、２回目のＸ線照射時の線量検出動作で１回〜数回線量検出信号をサンプリングする毎に体動検知用の画像を作成する。体動検知回路７１は、２回目のＸ線照射中の１回〜数回の線量検出信号のサンプリング毎にプレビュー画像作成回路８７から送られてくる体動検知用の画像と、１回目のＸ線照射時に作成されたプレビュー画像とを比較して、上記同様に被写体の体動の有無を検知する。被写体の体動ありと検知した場合、体動検知回路７１は、照射信号Ｉ／Ｆ５６を介して照射停止信号を線源制御装置１１に送信する。
【０１２５】
体動検知回路７１からの照射停止信号が照射信号Ｉ／Ｆ２６で受信された場合、線源制御装置１１は、上記第４実施形態でＡＥＣ部８１からの照射停止信号が受信されたときと同様に、Ｘ線の照射を停止させる。被写体の体動の有無を２回目のＸ線照射中にリアルタイムで検知し、体動があった場合は２回目のＸ線照射のＸ線の照射を停止させるので、被写体が無用な被曝に晒されることを防止することができる。なお、被写体の体動ありと検知した場合に図９に示す警告ウィンドウ７２を表示する等して警告してもよい。
【０１２６】
体動検知回路７１で被写体の体動が検知された場合、ＦＰＤに読み出し動作を行わせない、あるいは読み出し動作後メモリ５４のデータを破棄する等して、Ｘ線画像をコンソール１４に出力しないようにしてもよい。しかし、体動検知回路７１で被写体の体動が検知されて２回目のＸ線照射が停止されたときに、停止された時間が撮影条件決定部８８で決定された照射時間と近い場合は、体動が検知されずに撮影条件決定部８８で決定された照射時間で２回目のＸ線照射を行った場合と遜色のない画質のＸ線画像を得られる可能性がある。また、体動検知回路７１で被写体の体動が検知されたときにＸ線の照射が停止されるので、Ｘ線画像が体動の影響をさほど受けずに済む可能性もある。そこで、体動検知回路７１で被写体の体動が検知されてもＦＰＤは読み出し動作を実行し、一応はＸ線画像を出力することが好ましい。Ｘ線画像の画質が診断に耐え得るものであるか否かはオペレータの判断に委ねればよい。
【０１２７】
プレビュー画像と体動検知用の画像との比較ではなく、体動検知用の画像同士の比較で被写体の体動を検知してもよい。
【０１２８】
ＴＦＴ４３とは別に駆動されるＴＦＴ７９を設けた検出画素７６を例示しているが、図１７のＦＰＤ１００のように、ＴＦＴ４３のソース電極とドレイン電極が短絡された画素１０１、あるいはＴＦＴ４３がなく光電変換部４２が直接信号線４５に接続された画素１０２を検出画素としてもよい。
【０１２９】
このような場合は、検出画素１０１または検出画素１０２の光電変換部４２で発生した電荷は、ＴＦＴ４３のオンオフ動作に関わらず積分アンプ４９のキャパシタ４９ｂに蓄積されるため、光電変換部４２への電荷の蓄積はなく、電荷に応じた電圧信号を積分アンプ４９から読み出せば線量検出信号を得ることができる。したがって、ＴＦＴ７９をオン動作させて線量検出信号を読み出す図１３のＦＰＤ７５の場合に比べて線量検出信号の出力が速くなる。１回目の照射でＡＥＣを行ってこの結果に基づき２回目の照射の撮影条件を決定する場合は、線量検出信号の出力が速いためそれだけＡＥＣの処理を速く終えることができ、結果として２回目の照射の撮影条件の決定を速めることができるので最適である。
【０１３０】
なお、検出画素１０１または検出画素１０２は欠陥画素扱いとなることがあるため、全画素４１に対して部分的に少なめに配置される。このような検出画素１０１または検出画素１０２の出力をＡＥＣに用い欠陥画素として扱う場合は、検出画素１０１または検出画素１０２の分画像データを間引いていることと等しい。したがって、この方式でＡＥＣを行うときに、ＡＥＣに用いる検出画素１０１または検出画素１０２からの線量検出信号をプレビュー画像９０の作成にも再利用することは効率的であるとともに、第１実施形態の如くいちいち１回目の照射後に第１画像データの読み出し動作を行ってプレビュー画像を作成する手間も省け処理を高速化できる。
【０１３１】
また、検出画素を１個の画素とほぼ同じ大きさで形成し、画素の一部に代えて配置することで、画素の一部を検出画素として利用する形態で説明したが、検出画素の大きさは任意であり、１個の画素よりも小さくしてもよいし、画素の複数個分の大きさにしてもよい。また、隣接する画素の間に検出画素を配置してもよい。検出画素の形状についても、略正方形状ではなく、長方形状にしてもよい。
【０１３２】
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値をモニタリングして線量を検出してもよい。この場合は電流値をモニタリングする画素が検出画素となる。同様に画素から流れ出るリーク電流をモニタリングして線量を検出してもよく、この場合もリーク電流をモニタリングする画素が検出画素となる。
【０１３３】
さらに、線量検出センサとして、通常の画素とほぼ同様の製造プロセスで形成可能な検出画素を例に説明したが、構造や材料等が通常の画素と異なり、製造プロセスも異なる線量検出センサを用いてもよい。ただし、通常の画素とは構成が異なる線量検出センサを撮像領域に形成する場合は、通常の画素の製造プロセスと異なるため製造が難しい。製造の容易性を考慮すれば、上記で示した通常の画素とほぼ同様の製造プロセスで形成可能な検出画素を線量検出センサとして利用することが好ましい。また、線量検出センサはＦＰＤの撮像領域に形成されているものに限らず、ＦＰＤとは別体の線量検出センサを利用してもよい。ただ、ＦＰＤとは別体の線量検出センサを設けると、サイズが大型化する上、製造コストも上昇する。そのため、上記で示したように、線量検出センサは、ＦＰＤの撮像領域に形成される検出画素の形態であることが好ましい。
【０１３４】
通常の画素とは構成が異なる線量検出センサを用いる場合は、第４実施形態のように線量検出信号からプレビュー画像を作成することはできないが、第１実施形態と組み合わせて、線量検出センサはあくまでもＡＥＣのためだけに用い、プレビュー画像は第１画像データから作成する態様も本発明に含まれる。
【０１３５】
上記第４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累積線量が目標線量に達したと判定して照射停止信号を出力しているが、線量検出信号の積算値に基づきＸ線の累積線量が目標線量に達すると予測される時間を算出し、算出した予測時間に達したときに照射停止信号を線源制御装置に送信する、あるいは予測時間の情報そのものを線源制御装置に送信してもよい。後者の場合、線源制御装置は予測時間を計時し、予測時間に達したらＸ線の照射を停止させる。
【０１３６】
上記各実施形態では、１回目の照射によって取得したデータ（第１〜第３実施形態の場合は第１画像データ、第４実施形態の場合は線量検出信号）に基づきプレビュー画像を作成しているが、診断用のＸ線画像データ（第１〜第３実施形態の場合は第１、第２画像データを画像加算回路６６で加算したデータ、第４実施形態の場合は２回目のＸ線照射終了後の読み出し動作で読み出されたＸ線画像データ）に基づき第２のプレビュー画像を作成してもよい。この場合、プレビュー画像作成回路は、上記第１実施形態と同様に診断用のＸ線画像データに対してビニング処理、または間引き処理を施して第２のプレビュー画像を作成する。電子カセッテは、２回目の照射終了後に第２のプレビュー画像をコンソールに送信し、コンソールは受信した第２のプレビュー画像をディスプレイに表示させる。その後、電子カセッテは、ビニング処理、または間引き処理を施していない診断用のＸ線画像をコンソールに送信し、コンソールは第２のプレビュー画像に代えて診断用のＸ線画像をディスプレイに表示させる。第２のプレビュー画像を表示することで、最初のプレビュー画像では不分明であった部分を再度確認することができる。
【０１３７】
上記各実施形態では、コンソールのディスプレイにプレビュー画像を表示する例を挙げたが、電子カセッテにプレビュー画像表示用のディスプレイを設けてもよい。
【０１３８】
上記各実施形態では、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、コンソール１４に電子カセッテ１３の機能を搭載してもよい。例えば撮影条件決定部の機能をコンソール１４にもたせ、コンソール１４で２回目のＸ線照射の撮影条件を決定してもよい。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。逆に撮影条件決定部等の機能をもつ専用の撮影制御装置を電子カセッテとコンソールの間に接続してもよい。
【０１３９】
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。さらに、本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を撮影対象とした場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１４０】
２  Ｘ線撮影システム
１０  Ｘ線源
１１  線源制御装置
１３  電子カセッテ
１４  コンソール
１４ｂ  ディスプレイ
２１  制御部
２６  照射信号Ｉ／Ｆ
３０、７５、１００  ＦＰＤ
３１  筐体
４０  撮像領域
４１  画素
４３、７９  ＴＦＴ
４４、７７  走査線
４６、７８  ゲートドライバ
４８、７０、７３、８０  制御部
４８ａ  作動プログラム
５５  通信Ｉ／Ｆ
５６  照射信号Ｉ／Ｆ
６１、７４、８８  撮影条件決定部
６５、８７  プレビュー画像作成回路
６６  画像加算回路
７１  体動検知回路
７２  警告ウィンドウ
７６、１０１、１０２  検出画素
８１  ＡＥＣ部
８５  計時回路
９０  プレビュー画像
【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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