(57)【要約】      （修正有）【課題】撮影部位に応じた適切な処理時間でＡＥＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ，自動露出制御）を行う。【解決手段】ビット幅設定変更部６５は、Ｘ線の入射方向に対する厚みが比較的薄い撮影部位の場合、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）５２のビット幅を比較的小さい値に設定し、厚みが比較的厚い撮影部位の場合は比較的大きい値に設定する。分割数設定変更部６６は、撮像領域４０に対する占有面積が比較的大きい撮影部位の場合、ＡＥＣ部６０で検出画素４１ｂの線量検出信号の積算値を計算する分割領域の分割数を比較的少なく設定し、占有面積が比較的小さい撮影部位の場合は比較的多く設定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が行列状に配置された撮像領域をもつＦＰＤを有し、前記被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出装置と、
前記放射線画像の露出制御をするために、設定された分割数に応じて前記撮像領域を等分割した複数の分割領域毎の到達線量をアナログ信号で検出する線量検出センサと、
前記線量検出センサからの前記分割領域毎のアナログ信号を、設定されたビット幅のデジタル信号に変換し、前記分割領域毎の複数のデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記デジタル信号の積算値を計算し、前記積算値と予め設定された照射停止閾値とを比較して、該比較結果に基づき前記撮像領域への放射線の累積線量が目標線量に達したか否かを判定するＡＥＣ部と、
前記被写体の撮影部位を特定する撮影部位特定部と、
前記撮影部位特定部で特定した撮影部位に応じて、前記分割数と前記ビット幅のうちの少なくとも一方の設定を変更する設定変更部とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記分割数と前記ビット幅の組み合わせを前記撮影部位毎に記憶する記憶部を備え、
前記設定変更部は、前記記憶部から取得した前記分割数と前記ビット幅の組み合わせを設定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】
放射線の入射方向に対する厚みが比較的厚く、前記撮像領域に対する占有面積が比較的大きい撮影部位の場合、前記分割数が比較的少ない一方で前記ビット幅が比較的大きい組み合わせであり、
反対に前記厚みが比較的薄く、前記占有面積が比較的小さい撮影部位の場合、前記分割数が比較的多い一方で前記ビット幅が比較的小さい組み合わせ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】
前記複数のデジタル信号の合計データ量が所定量に収まるよう、前記分割数と前記ビット幅の組み合わせが決定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記ＡＥＣ部は、前記デジタル信号を一時的に保持するレジスタを有し、
前記所定量は前記レジスタの記憶容量であることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記撮影部位特定部は、操作入力手段で受け付けた撮影条件に基づき撮影部位を特定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記撮影部位特定部は、放射線の照射開始直後の前記撮像領域の全域の前記到達線量に基づき、前記撮影部位を特定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記ＡＥＣ部が前記撮影部位特定部を兼ね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】
前記撮影部位を特定する際、前記設定変更部は、前記露出制御の場合よりも前記分割数を比較的多く、かつ前記ビット幅を比較的小さく設定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ＡＥＣ部は、放射線の照射開始直後の前記撮像領域の全域の前記到達線量に基づき、前記デジタル信号の積算値を前記照射停止閾値と比較する分割領域を特定することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記線量検出センサ、前記Ａ／Ｄ変換器、前記ＡＥＣ部、および前記設定変更部は、前記放射線画像検出装置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記線量検出センサは前記画素の一部を利用していることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
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１２に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
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１３のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
被写体を透過した放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が行列状に配置された撮像領域をもつＦＰＤを有し、前記被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出装置において、
前記放射線画像の露出制御をするために、設定された分割数に応じて前記撮像領域を等分割した複数の分割領域毎の到達線量をアナログ信号で検出する複数の線量検出センサと、
前記線量検出センサからの前記分割領域毎のアナログ信号を、設定されたビット幅のデジタル信号に変換し、前記分割領域毎の複数のデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換器と、
前記デジタル信号の積算値を計算し、前記積算値と予め設定された照射停止閾値とを比較して、該比較結果に基づき前記撮像領域への放射線の累積線量が目標線量に達したか否かを判定するＡＥＣ部と、
前記被写体の撮影部位を特定する撮影部位特定部と、
前記撮影部位特定部で特定した撮影部位に応じて、前記分割数と前記ビット幅のうちの少なくとも一方の設定を変更する設定変更部とを備えることを特徴とする放射線画像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線量検出センサの出力に基づき放射線の累積線量が目標線量に達したか否かを判定するＡＥＣ部を備えた放射線撮影装置および放射線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、放射線、例えばＸ線を利用したＸ線撮影システムが知られている。Ｘ線撮影システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、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制御装置、およびＸ線の照射開始指示を入力するための照射スイッチを有している。Ｘ線撮影装置は、被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し、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し、信号処理回路で電圧信号に変換することでＸ線画像を電気的に検出する。
【０００４】
扁平な箱型をした可搬型の筐体内にＦＰＤを内蔵した電子カセッテも実用化されている。電子カセッテは、専用の撮影台のホルダにセットされる他に、フイルムカセッテやＩＰカセッテ、ＣＲカセッテ用の既存の撮影台のホルダに取り付けて使用される。さらには、据え置き型では撮影困難な部位を撮影するためにベッド上に置いたり被写体自身に持たせたりして使用される。また、自宅療養中の高齢者や、事故、災害等による急病人を撮影するため、撮影台の設備がない病院外で使用されることもある。
【０００５】
Ｘ線画像検出装置には、ＦＰＤの撮像領域に到達するＸ線の線量を検出する線量検出センサを有し、線量検出センサから出力された線量検出信号の積算値（累積線量）が予め設定した照射停止閾値（目標線量）に達したら、または積算値が照射停止閾値に達すると予測される時刻を算出してその時刻となったら、Ｘ線源によるＸ線の照射を停止させるＡＥＣ（Automatic Exposure Control、自動露出制御）部を備えたものがある。
【０００６】
特許文献１には、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、撮像領域を分割した少なくとも１個の画素を含む分割領域に流れる電流値を検出し、検出した電流値の積算値に基づいてＡＥＣを行うＸ線画像検出装置が開示されている。この場合バイアス線の電流をモニタリングする画素が線量検出センサの役割を果たし、電流値が線量検出信号となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−０１０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＡＥＣ部で扱う線量検出信号やその積算値等のデータ量は、線量検出の空間分解能と、線量検出信号のビット幅とで決まる。線量検出の空間分解能が高いほど、また線量検出信号のビット幅が大きいほどデータ量は多くなり、その分ＡＥＣに掛かる処理時間も長くなる。ＡＥＣの処理には、Ｘ線の照射を停止させるタイミングが過ぎても処理が終わらないということがないように高速性が求められるため、処理時間が長くなることはよくない。
【０００９】
ところで、ＡＥＣでは、撮像領域に対する撮影部位の占有面積とＸ線の入射方向に対する撮影部位の厚みによって、線量検出の空間分解能が低くてもよい場合（胸部撮影のように占有面積が大きい場合）と、線量検出信号のビット幅が小さくてもよい場合（手や指のように厚みが薄い場合）がある。つまりＡＥＣ部で扱うデータ量を減らせる場合がある。
【００１０】
特許文献１では、線量検出の空間分解能にあたる分割領域の個数は固定である。また、線量検出信号のビット幅にあたる電流値のビット幅については特に記載されておらず、これも固定であるといえる。このため特許文献１では、撮影部位に関わらずこれら固定の分割領域の個数と電流値のビット幅に見合う量のデータを必ず処理しなければならず、撮影部位によってはＡＥＣに掛かる処理時間が不必要に長くなるおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、撮影部位に応じた適切な処理時間でＡＥＣを行うことができる放射線撮影装置および放射線画像検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の放射線撮影装置は、被写体を透過した放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が行列状に配置された撮像領域をもつＦＰＤを有し、被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出装置と、前記放射線画像の露出制御をするために、設定された分割数に応じて撮像領域を等分割した複数の分割領域毎の到達線量をアナログ信号で検出する複数の線量検出センサと、線量検出センサからの分割領域毎のアナログ信号を、設定されたビット幅のデジタル信号に変換し、分割領域毎の複数のデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号の積算値を計算し、積算値と予め設定された照射停止閾値とを比較して、該比較結果に基づき撮像領域への放射線の累積線量が目標線量に達したか否かを判定するＡＥＣ部と、被写体の撮影部位を特定する撮影部位特定部と、撮影部位特定部で特定した撮影部位に応じて、分割数とビット幅のうちの少なくとも一方の設定を変更する設定変更部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
分割数とビット幅の組み合わせを撮影部位毎に記憶する記憶部を備えることが好ましい。設定変更部は、記憶部から取得した分割数とビット幅の組み合わせを設定する。
【００１４】
放射線の入射方向に対する厚みが比較的厚く、撮像領域に対する占有面積が比較的大きい撮影部位の場合、分割数が比較的少ない一方でビット幅が比較的大きい組み合わせである。反対に厚みが比較的薄く、占有面積が比較的小さい撮影部位の場合、分割数が比較的多い一方でビット幅が比較的小さい組み合わせである。
【００１５】
分割数とビット幅の組み合わせは、複数のデジタル信号の合計データ量が所定量に収まるよう決定されている。所定量は、例えばデジタル信号を一時的に保持するＡＥＣ部のレジスタの記憶容量である。
【００１６】
撮影部位特定部は、操作入力手段で受け付けた撮影条件に基づき撮影部位を特定する。
【００１７】
撮影部位特定部は、放射線の照射開始直後の撮像領域の全域の到達線量に基づき、撮影部位を特定する。ＡＥＣ部が撮影部位特定部を兼ねていてもよい。この場合、撮影部位を特定する際には、設定変更部は、露出制御の場合よりも分割数を比較的多く、かつビット幅を比較的小さく設定する。
【００１８】
ＡＥＣ部は、放射線の照射開始直後の撮像領域の全域の到達線量に基づき、前記デジタル信号の積算値を前記照射停止閾値と比較する分割領域を特定する。
【００１９】
線量検出センサ、Ａ／Ｄ変換器、ＡＥＣ部、および設定変更部は、放射線画像検出装置に設けられている。
【００２０】
線量検出センサは画素の一部を利用していることが好ましい。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。
【００２１】
また、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。
【００２２】
本発明の放射線画像検出装置は、被写体を透過した放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が行列状に配置された撮像領域をもつＦＰＤを有し、被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出装置において、放射線画像の露出制御をするために、設定された分割数に応じて撮像領域を等分割した複数の分割領域毎の到達線量をアナログ信号で検出する複数の線量検出センサと、線量検出センサからの分割領域毎のアナログ信号を、設定されたビット幅のデジタル信号に変換し、分割領域毎の複数のデジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換器と、デジタル信号の積算値を計算し、積算値と予め設定された照射停止閾値とを比較して、該比較結果に基づき撮像領域への放射線の累積線量が目標線量に達したか否かを判定するＡＥＣ部と、被写体の撮影部位を特定する撮影部位特定部と、撮影部位特定部で特定した撮影部位に応じて、分割数とビット幅のうちの少なくとも一方の設定を変更する設定変更部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、線量検出センサからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器のビット幅の設定を撮影部位に応じて変更するか、分割領域の分割数の設定を撮影部位に応じて変更するか、あるいはその両方を行うので、撮影部位に応じた適切な処理時間でＡＥＣを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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】コンソールで設定される撮影条件を示す図である。
【図６】撮影部位とビット幅の関係を示す説明図である。
【図７】撮像領域に対する撮影部位の占有面積が比較的大きい場合の分割領域のサイズを示す図である。
【図８】撮像領域に対する撮影部位の占有面積が比較的小さい場合の分割領域のサイズを示す図である。
【図９】第２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１０】線量マップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［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線画像の画像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）等が設けられており、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。
【００２６】
Ｘ線源１０は、Ｘ線を放射するＸ線管と、Ｘ線管が放射するＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）とを有する。Ｘ線管は、熱電子を放出するフィラメントである陰極と、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。
【００２７】
コンソール１４は、有線方式や無線方式により電子カセッテ１３と通信可能に接続されており、キーボード等の入力デバイス１４ａを介したオペレータからの入力操作に応じて電子カセッテ１３の動作を制御する。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１４ｃ１４ｃ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。
【００２８】
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する。
【００２９】
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線のエネルギースペクトルを決める管電圧、単位時間当たりの照射量を決める管電流、およびＸ線の照射時間を制御する制御部２１と、コンソール１４との主要な情報、信号の送受信を媒介する通信Ｉ／Ｆ２２とを備える。
【００３０】
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、オペレータによって操作される例えば２段階押しのスイッチであり、１段階押しでＸ線源１０のウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号を発生し、２段階押しでＸ線源１０に照射を開始させるための照射開始信号を発生する。これらの信号は信号ケーブルを通じて制御部２１に入力される。制御部２１は、照射スイッチ１２から照射開始信号を受けたときに、高電圧発生器２０を通じて、Ｘ線源１０へＸ線を照射させるための電力供給を開始させる。
【００３１】
メモリ２３は、管電圧、管電流、照射時間あるいは管電流照射時間積（ｍＡｓ値）等の撮影条件を予め数種類格納している。撮影条件はタッチパネル２４を通じてオペレータにより手動で設定される。線源制御装置１１は、設定された撮影条件の管電圧や管電流、照射時間あるいは管電流照射時間積でＸ線の照射制御を開始する。ＡＥＣ部６０（図４参照）はこれに対してＸ線の累積線量が必要十分な目標線量に到達したと判定すると、線源制御装置１１で設定されている照射時間あるいは管電流照射時間積以下であってもＸ線の照射を停止するように機能する。目標線量に達してＡＥＣ部６０による照射停止の判断がされる前にＸ線の照射が終了して線量不足に陥ることを防ぐために、ＡＥＣを行う場合はＸ線源１０の撮影条件には照射時間または管電流照射時間積の最大値が設定される。なお、設定される照射時間または管電流照射時間積は、撮影部位に応じた値とすることが好ましい。
【００３２】
照射信号Ｉ／Ｆ２５は、検出画素４１ｂ（図４参照）の出力を元にＡＥＣ部６０を機能させてＸ線の照射停止タイミングを規定する場合に電子カセッテ１３と有線または無線接続される。この場合、制御部２１は、照射スイッチ１２からウォームアップ開始信号を受けたときに、照射信号Ｉ／Ｆ２５を介して、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。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、照射許可信号を照射信号Ｉ／Ｆ２５で受け、さらに照射スイッチ１２から照射開始信号を受けたときに高電圧発生器２０からＸ線源１０へのＸ線を照射するための電力供給を開始させる。また、制御部２１は、電子カセッテ１３から発せられる照射停止信号が照射信号Ｉ／Ｆ２５で受信されたときに、高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給を停止させ、Ｘ線の照射を停止させる。
【００３３】
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。
【００３４】
筐体３１は、フイルムカセッテやＩＰカセッテ、ＣＲ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、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、立位、臥位の各撮影台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持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、ＣＲ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、ＣＲカセッテ用の既存の撮影台にも取り付け可能である。
【００３５】
図４において、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線の到達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。
【００３６】
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。
【００３７】
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第１ＴＦＴ４３を備える。
【００３８】
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、下部電極に第１ＴＦＴ４３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。
【００３９】
第１ＴＦＴ４３は、ゲート電極が第１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。第１走査線４４と信号線４５は格子状に配線されており、第１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。第１走査線４４は第１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。
【００４０】
第１ゲートドライバ４６は、制御部４８の制御の下に第１ＴＦＴ４３を駆動することにより、Ｘ線の到達線量に応じた信号電荷を画素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。蓄積動作では第１ＴＦＴ４３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、第１ゲートドライバ４６から同じ行の第１ＴＦＴ４３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、第１走査線４４を１行ずつ順に活性化し、第１走査線４４に接続された第１ＴＦＴ４３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、第１ＴＦＴ４３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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、第１ゲートドライバ４６から第１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、第１ＴＦＴ４３を１行ずつオン状態にする。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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から順に一つの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。
【００４６】
Ａ／Ｄ５２は、入力された電圧信号Ｖ１〜Ｖｍをデジタル電圧信号に変換して、電子カセッテ１３に内蔵されるメモリ５４、またはＡＥＣ部６０に出力する。Ａ／Ｄ５２は可変ビット幅Ａ／Ｄ変換器であり、ビット幅設定変更部６５からの指令に応じて、デジタル電圧信号のビット幅を多段階、例えば３２ビット（０〜１０２３階調）、１６ビット（０〜５１１階調）、８ビット（０〜２５５階調）の３段階で変更することが可能である。
【００４７】
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一つをホールドし、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、第１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のもう一つのサンプルホールド回路でホールドする。これらの動作を順次繰り返して全行の画素４１の信号電荷を読み出す。
【００４８】
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５４に記録される。この画像データはメモリ５４から読み出され、制御部４８で各種画像処理を施された後通信Ｉ／Ｆ５５を通じてコンソール１４に出力される。こうして被写体のＸ線画像が検出される。
【００４９】
なお、リセット動作では、第１ＴＦＴ４３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。
【００５０】
画素４１には通常画素４１ａと検出画素４１ｂがある。検出画素４１ｂは、例えば３×３＝９個の画素４１で形成される分割領域の最小単位５６（図７、図８も参照）内の左上端に１個設けられている。通常画素４１ａは従来の役割通りＸ線画像を生成するために用いられる。一方検出画素４１ｂ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４１ｂにハッチングを施し通常画素４１ａと区別している。
【００５１】
通常画素４１ａと検出画素４１ｂは光電変換部４２等の基本的な構成は全く同じであるが、検出画素４１ｂには第１ＴＦＴ４３に加えて第２ＴＦＴ５７が接続されている。第２ＴＦＴ５７は、第１ＴＦＴ４３を駆動するための第１走査線４４および第１ゲートドライバ４６とは別の第２走査線５８および第２ゲートドライバ５９により駆動される。検出画素４１ｂは第２ＴＦＴ５７が接続されているので、同じ行の通常画素４１ａが第１ＴＦＴ４３をオフ状態とされ、信号電荷を蓄積する蓄積動作中であっても電荷を読み出すことが可能である。
【００５２】
通常画素４１ａの蓄積動作中（Ｘ線の照射中）に実行される線量検出動作では、制御部４８の制御の下、第２ゲートドライバ５９は、線源制御装置１１からの照射開始信号を受けてＦＰＤ３０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、同じ行の第２ＴＦＴ５７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、第２走査線５８を１行ずつ順に活性化し、第２走査線５８に接続された第２ＴＦＴ５７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。検出画素４１ｂの光電変換部４２で発生した電荷は、第１ＴＦＴ４３のオン／オフに関わらず信号線４５を介して積分アンプ４９のキャパシタ４９ｂに流入する。通常画素４１ａの蓄積動作中、積分アンプ４９に蓄積された検出画素４１ｂ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。
【００５３】
ＡＥＣ部６０は、制御部４８により駆動制御される。ＡＥＣ部６０は、通常画素４１ａの蓄積動作中に、検出画素４１ｂが接続された信号線４５から出力される信号電荷に対応する線量検出信号をＡ／Ｄ５２から取得する。ＡＥＣ部６０は、線量検出信号を所定のサンプリングレートで複数回取得し、取得した線量検出信号に基づいてＡＥＣを行う。
【００５４】
ＡＥＣ部６０は、線源制御装置１１からの照射開始信号を受けてＦＰＤ３０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線量検出信号のモニタリングを開始する。ＡＥＣ部６０は、検出画素４１ｂからの線量検出信号に基づき、撮像領域４０へのＸ線の累積線量が目標線量に達したか否かを判定する。
【００５５】
より具体的には、ＡＥＣ部６０は、線量検出信号のサンプリングの度に、撮像領域４０を等分割した分割領域７０（図７、図８参照）内に存在する複数の検出画素４１ｂからの線量検出信号の平均値を分割領域７０毎に計算する。さらに複数回のサンプリングで得られた各分割領域７０の平均値を積算し、求めた各分割領域７０の積算値（累積線量）のうちの最小値と予め設定された照射停止閾値（目標線量）とを比較して、この比較結果に基づき上記判定を行う。積算値が最小値となる分割領域７０がＡＥＣの採光野領域となる。
【００５６】
ＡＥＣ部６０は、上記の平均値や積算値といった各種演算データを一時的に保持する小容量で高速なレジスタ６０ａをもつＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成され、３２ビット、１６ビット、８ビットの３種類のビット幅の線量検出信号を扱うことが可能である。
【００５７】
ＡＥＣ部６０は、積算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制御部４８を介して照射信号Ｉ／Ｆ６１に照射停止信号を出力する。照射信号Ｉ／Ｆ６１には線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２５が有線または無線接続される。照射信号Ｉ／Ｆ６１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、照射開始信号の受信の他、ＡＥＣ部６０から出力される照射停止信号の送信を行う。
【００５８】
制御部４８には、ビット幅設定変更部６５と分割数設定変更部６６とが設けられている。ビット幅設定変更部６５は、Ａ／Ｄ５２で出力するデジタル電圧信号（線量検出信号を含む）のビット幅を設定する。ビット幅設定変更部６５は、読み出し動作時は例えば最大値の３２ビット、線量検出動作時はコンソール１４からの撮影条件の情報に基づきビット幅を設定する。ビット幅の情報はＡ／Ｄ５２とＡＥＣ部６０に送られる。分割数設定変更部６６は、コンソール１４からの撮影条件の情報に基づき、ＡＥＣ部６０で線量検出信号の平均値および積算値を計算する分割領域７０の分割数を設定する。
【００５９】
ビット幅設定変更部６５で設定されるビット幅が大きいほど、線量検出信号で表現できるＸ線の到達線量の範囲は広くなり、また、分割数設定変更部６６で設定される分割数が多い（分割領域７０のサイズが小さい）ほど線量検出の空間分解能は上がる。ただし、その分データ量が多くなりＡＥＣ部６０での線量検出信号の平均値や積算値の計算等の処理には時間が掛かり、演算データを保持するレジスタ６０ａの容量もより必要となる。
【００６０】
制御部４８には、上記各設定変更部６５、６６の他に、メモリ５４のＸ線画像データに対してオフセット補正、感度補正、および欠陥補正の各種画像処理を施す回路（図示せず）が設けられている。オフセット補正回路は、Ｘ線を照射せずに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。また、ＡＥＣに用いられる検出画素４１ｂの画素値も同様に補間する。なお、上記の各種画像処理回路をコンソール１４に設け、各種画像処理をコンソール１４で行ってもよい。
【００６１】
図５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）、照射停止閾値、各設定変更部６５、６６でそれぞれ設定するビット幅（単位：ビット数）、分割数（ｘ、ｙ両方向に撮像領域４０を等分する数）が記憶されている。ビット幅の最大値は３２ビットである。分割数の最大値は、最小単位５６が１個の分割領域７０となる数である。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。つまり本実施形態ではコンソール１４が撮影部位特定部の機能を担う。線源制御装置１１の撮影条件は、オペレータがこのコンソール１４の撮影条件を参照して同様の撮影条件を手動設定する。
【００６２】
Ｘ線の入射方向に対する厚みが厚い胸部、腹部等の撮影部位は、図６（Ａ）に示すように、Ｘ線が被写体に照射される領域とされない領域の累積線量の差が大きく、線量検出信号で表現されるＸ線の到達線量の範囲も広くなるので、ビット幅は３２ビットと最大値が設定される。一方、分割数は、胸部、腹部等の撮影部位は撮像領域４０に対する占有面積が大きいので、分割数を少なくして分割領域７０のサイズを大きくし線量検出の空間分解能を大雑把にしても、被検体を通してＸ線が照射される被検体領域とＸ線が被写体を透過せずに直接照射される素抜け領域とが１個の分割領域７０に混在する可能性が低いため、２５６と比較的少ない値が設定される。
【００６３】
反対にＸ線の入射方向に対する厚みが薄い手、指等の撮影部位は、図６（Ｂ）に示すように、Ｘ線が被写体に照射される部分とされない部分の累積線量の差が小さく、線量検出信号で表現されるＸ線の到達線量の範囲も狭くなるのでビット幅を大きくする必要はなく、ビット幅は胸部、腹部等の場合の１／４の８ビットと最小値が設定される。一方、分割数は、手、指等の撮影部位は撮像領域４０に対する占有面積が小さいので、分割数を少なくして分割領域７０のサイズを大きくし線量検出の空間分解能を大雑把にすると、被検体領域と素抜け領域とが１個の分割領域７０に混在する可能性が高くなるため、胸部、腹部等の場合の２倍の５１２と比較的多い値が設定される。分割領域７０の個数は胸部、腹部等の場合の４倍（胸部、腹部等の場合２５６×２５６＝６５５３６個、手、指等の場合５１２×５１２＝２６２１４４個で２６２１４４／６５５３６＝４）であり、ＡＥＣ部６０で計算される平均値、積算値の個数も４倍となる。ただしビット幅は胸部、腹部等の場合の１／４であるため、ＡＥＣ部６０で扱うデータ量は胸部、腹部等の場合とほぼ同じである。なお、図示は省略するが、ここで挙げた以外の撮影部位についても、その撮影部位に適した撮影条件が設定されている。
【００６４】
図７に撮影部位が胸部、腹部等の場合の分割領域７０ａ、図８に撮影部位が手、指等の場合の分割領域７０ｂをそれぞれ示す。図７の場合、１個の分割領域７０ａは４×４＝１６個の最小単位５６からなるため、１つの分割領域７０ａには１６個の検出画素４１ｂが存在することとなる。図８の場合は１個の分割領域７０ｂが２×２＝４個の最小単位５６からなるため４個の検出画素４１ｂが１つの分割領域７０ｂに存在する。
【００６５】
以下、上記構成による作用を説明する。Ｘ線撮影システム２においてＸ線撮影を行う場合は、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。次いで線源制御装置１１とコンソール１４に撮影条件を設定する。
【００６６】
コンソール１４で設定された撮影条件は通信Ｉ／Ｆ５５を介して電子カセッテ１３に提供される。電子カセッテ１３では、各設定変更部６５、６６によりコンソール１４からの撮影条件に応じたビット幅と分割数がＡ／Ｄ５２とＡＥＣ部６０に設定される。
【００６７】
Ｘ線撮影前の待機モードでは、制御部４８はＦＰＤ３０にリセット動作を繰り返し行わせている。また、照射信号Ｉ／Ｆ２５からの照射開始要求信号を照射信号Ｉ／Ｆ６１で待ち受けている。照射スイッチ１２が１段階押しされて照射信号Ｉ／Ｆ２５から照射開始要求信号が送信され、これが照射信号Ｉ／Ｆ６１で受信されると、状態チェックが行われた後照射信号Ｉ／Ｆ６１から照射許可信号が送信される。
【００６８】
程なくして照射スイッチ１２が２段階押しされてＸ線源１０によるＸ線の照射が開始される。このとき照射信号Ｉ／Ｆ２５から照射開始信号が送信され、これが照射信号Ｉ／Ｆ６１で受信される。ＦＰＤ３０は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、待機モードから撮影モードに切り替わる。
【００６９】
線量検出動作では、第２ゲートドライバ５９と第２ＴＦＴ５７により検出画素４１ｂで発生した電荷が所定のサンプリングレートで複数回読み出され、ビット幅設定変更部６５で設定されたビット幅でＡ／Ｄ５２により線量検出信号に変換される。
【００７０】
線量検出信号はＡＥＣ部６０に送られる。ＡＥＣ部６０では、分割数設定変更部６６で設定された分割数で等分された各分割領域７０内に存在する検出画素４１ｂからの線量検出信号の平均値がサンプリングの度に計算され、さらに平均値の積算値が分割領域７０毎に計算される。そして、各分割領域７０の積算値のうちの最小値と照射停止閾値とが比較される。
【００７１】
積算値が閾値に到達すると、ＡＥＣ部６０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／Ｆ６１から照射信号Ｉ／Ｆ２５に向けて送信される。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Ｘ線の照射が停止される。
【００７２】
照射停止信号を送信してから所定時間経過後、制御部４８は、ＦＰＤ３０の動作を蓄積動作から読み出し動作へ移行させる。ＦＰＤ３０はリセット動作を行う待機モードに戻る。
【００７３】
制御部４８の各種画像処理回路により、読み出し動作でメモリ５４に出力されたＸ線画像データに対して各種画像処理が行われ、１枚分のＸ線画像が生成される。Ｘ線画像は通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に有線または無線送信され、ディスプレイ１４ｂに表示されて診断に供される。これにて一回の撮影が終了する。
【００７４】
撮影部位が胸部、腹部等の場合は分割数を比較的少なくして線量検出の空間分解能を低くし、撮影部位が手、指等の場合は線量検出信号のビット幅を比較的小さくするので、撮影部位に応じた最適なビット幅、分割数で支障なくＡＥＣを行うことができる。また、ビット幅を最大値、かつ分割数を最大値とする場合（最小単位５６を分割領域７０として設定する場合）よりもＡＥＣ部６０で扱うデータ量を減らすことができ、結果的にレジスタ６０ａの容量を小さくすることができる。
【００７５】
ＡＥＣ部６０で扱うデータ量は、ビット幅と分割領域７０の個数との積で決まる。このためＡＥＣ部６０の演算用の一時記憶手段を容量が大きいＲＡＭ等にすれば、ビット幅と分割数を最大値に設定してもデータ量が一時記憶手段の容量を超過することは避けられるかもしれない。しかしながら、ＲＡＭではアクセスに時間が掛かるのでＡＥＣの処理時間も長くなる。対して本発明ではＡＥＣ部６０で扱うデータ量を減らせるため、容量は小さいがＲＡＭに比べて高速処理が可能なレジスタ６０ａを用いることができる。レジスタ６０ａを用いれば、ＡＥＣ部６０で扱うデータ量を減らすことができるという効果と相まって、さらにＡＥＣの高速処理が可能となる。
【００７６】
上記第１実施形態では、コンソール１４で入力デバイス１４ａを介して設定される撮影条件に応じて撮影部位を特定しビット幅と分割数の設定を変更しているが、本発明はこれに限定されない。以下に説明する第２実施形態を適用してもよい。
【００７７】
［第２実施形態］
図９において、本実施形態のＦＰＤ８０のＡＥＣ部８１は、撮影部位特定部８２を有する。なお、レジスタは図示を省略している。その他の構成は第１実施形態のＦＰＤ３０と同じなので説明を省略する。
【００７８】
撮影部位特定部８２は、まず、所定のサンプリングレートで複数回取得する線量検出信号のうち、最初の数回のサンプリングで取得した線量検出信号の各分割領域７０の平均値を元に、図１０に示す線量マップ９０を作成する。
【００７９】
図１０において、線量マップ９０は、撮像領域４０で受けたＸ線の線量の大きさを分割領域７０毎に表したものであり、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７０は濃いハッチングで示すように値が大きくなり、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７０は白抜きで示すように値が小さくなる。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７０は薄いハッチングで示すように中間の値をとる。
【００８０】
撮影部位特定部８２は、線量マップ９０を参照して、素抜け領域にあたる分割領域７０の面積から撮像領域４０に対する撮影部位の占有面積を特定し、素抜け領域にあたる分割領域７０と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７０の線量検出信号の平均値の差からＸ線の入射方向に対する厚みを特定する。そしてその特定結果を各設定変更部６５、６６に出力する。
【００８１】
各設定変更部６５、６６は、撮影部位特定部８２で撮影部位の占有面積が大きいと特定された場合、分割数を比較的少ない値に設定する。また、Ｘ線の入射方向に対する厚みが厚いと特定された場合、ビット幅を比較的大きい値に設定する。反対に撮影部位の占有面積が小さいと特定された場合は、分割数を比較的多い値に設定する。また、Ｘ線の入射方向に対する厚みが薄いと特定された場合は、ビット幅を比較的小さい値に設定する。Ａ／Ｄ５２は、ビット幅設定変更部６５で設定されたビット幅で最初の数回のサンプリング以降の線量検出信号を出力し、ＡＥＣ部８１は、各設定変更部６５、６６で設定されたビット幅と分割数で最初の数回のサンプリング以降の線量検出信号の各分割領域７０の平均値とその積算値を計算する。以降の累積線量が目標線量に達したか否かの判定等は第１実施形態と同じである。
【００８２】
撮影部位特定部８２で撮影部位を特定する際には、素抜け領域とそれ以外の領域を正確に切り分けるために、できるだけ線量検出の空間分解能を高くしたほうがよく、最初の数回のサンプリング以降よりも分割数は比較的多い値（例えば５１２）が設定される。一方で素抜け領域にあたる分割領域７０と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７０の線量検出信号の平均値の差が大体分ればよいので、線量検出信号で表現できるＸ線の到達線量の範囲は狭くてもよく、最初の数回のサンプリング以降よりもビット幅は比較的小さい値（例えば８ビット）が設定される。
【００８３】
線量マップ９０を元に撮影部位を特定するのではなく採光野領域を特定してもよい。図１０の例で説明すると、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白抜きの４個の分割領域７０ｃを採光野領域と特定する。ビット幅設定変更部６５は、撮影部位の厚みが厚くても薄くても対応できるようにビット幅を比較的大きい値に設定し、分割数設定変更部６６は、分割数を採光野領域と特定された分割領域７０ｃに見合った数に設定する。Ａ／Ｄ５２は、ビット幅設定変更部６５で設定されたビット幅で最初の数回のサンプリング以降の線量検出信号を出力し、ＡＥＣ部８１は、ビット幅設定変更部６５で設定されたビット幅で最初の数回のサンプリング以降の分割領域７０ｃの線量検出信号の平均値とその積算値を計算する。
【００８４】
このように、Ｘ線の照射直後に取得した線量検出信号に基づいて撮影部位や採光野領域を特定する場合は、特定のための処理が遅れるとＡＥＣに移る時間も遅くなるので、ＡＥＣ部は高速処理が可能なレジスタをもつハードウェアであることが必須である。本発明ではＡＥＣ部で扱うデータ量を減らすことができるので小容量のレジスタを用いることができ、Ｘ線の照射直後に取得した線量検出信号に基づいて撮影部位や採光野領域を特定する態様にも対応することができる。なお、ＡＥＣ８１と撮影部位特定部８２を別に設けてもよい。
【００８５】
なお、ビット幅と分割数のうちの少なくともいずれかを変更すればよく、したがって各設定変更部６５、６６はいずれかが設けられていればよい。もちろん上記各実施形態のように各設定変更部６５、６６を備えていたほうが、様々な撮影部位に対して最適なビット幅と分割数を設定することができるのでより好ましい。
【００８６】
ただし、分割数とビット幅の組み合わせは、分割領域７０毎の線量検出信号のデータ量が所定量、例えばレジスタ６０ａの容量に収まるように決定される。なお、所定量はレジスタ６０ａの容量に限らず、ＡＥＣ処理時間の上限値や目標値に応じたデータ量であってもよい。
【００８７】
分割領域７０は２×２、４×４等の正方形状でなくてもよく、３×１や４×５の矩形状でもよい。
【００８８】
上記各実施形態では説明の便宜上、１個の検出画素４１ｂが存在する単位分割領域５６のサイズを３×３画素としているが、検出画素４１ｂは欠陥画素として扱われるので個数は少ないほどよく、全画素４１に対して検出画素４１ｂの占める割合は約０．０１％（１００ｐｐｍ；ｐｐｍ（Parts Per Million）＝０．０００１％）程度であることが好ましい。
【００８９】
上記各実施形態では、第１ＴＦＴ４３とは別に駆動される第２ＴＦＴ５７を設けた検出画素４１ｂを例示しているが、第１ＴＦＴ４３のソース電極とドレイン電極が短絡された画素、あるいは第１ＴＦＴ４３がなく光電変換部４２が直接信号線４５に接続された画素を検出画素としてもよい。
【００９０】
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。さらに、画素とは別に構成が異なり出力が独立した線量検出センサを撮像領域に設けてもよい。
【００９１】
上記各実施形態では、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。また、積算値を計算するのは上記実施形態の線量検出信号の平均値に限らず、各分割領域７０の検出画素４１ｂの線量検出信号の最大値、最頻値、または合計値でもよい。
【００９２】
上記各実施形態では、コンソール１４のストレージデバイス１４ｃに撮影部位毎の撮影条件を記憶しているが、電子カセッテ１３に記憶してもよい。また、線量検出センサ、Ａ／Ｄ変換器、ＡＥＣ部、各設定変更部等を電子カセッテ１３とは別に設けてもよい。
【００９３】
上記各実施形態では、ＴＦＴ型のＦＰＤを例示しているが、ＣＭＯＳ型のＦＰＤを用いてもよい。また、可搬型のＸ線画像検出装置である電子カセッテに限らず、撮影台に据え付けるタイプのＸ線画像検出装置に適用してもよい。さらに、本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を面積とした場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
２  Ｘ線撮影システム
１０  Ｘ線源
１３  電子カセッテ
１４  コンソール
１４ａ  入力デバイス
１４ｃ  ストレージデバイス
３０、８０  ＦＰＤ
３１  筐体
４０  撮像領域
４１  画素
４１ａ  通常画素
４１ｂ  検出画素
４３、５７  第１、第２ＴＦＴ
４４、５８  第１、第２走査線
４６、５９  第１、第２ゲートドライバ
４８  制御部
５２  Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）
６０、８１  ＡＥＣ部
６０ａ  レジスタ
６５  ビット幅設定変更部
６６  分割数設定変更部
７０、７０ａ、７０ｂ、７０ｃ  分割領域
８２  撮影部位特定部
【図１】
2014012109.tif 000003
【図２】
2014012109.tif 000004
【図３】
2014012109.tif 000005
【図４】
2014012109.tif 000006
【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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