(57)【要約】【課題】１本の通信路で開始、終了同期信号とＡＥＣ信号を通信することができない線源制御装置をもつ放射線撮影システムで、余計な費用と手間を掛けることなくＡＥＣ機能内蔵の放射線画像検出装置を使用可能とする。【解決手段】電子カセッテ１３の同期通信用Ｉ／Ｆ３９は線源制御装置１１の同期通信用Ｉ／Ｆ３３と信号ケーブル４０を介して接続されている。同期通信用Ｉ／Ｆ３３、３９、信号ケーブル４０により第１通信路４１が確立される。第１通信路４１で照射開始要求信号Ｓ１、照射許可信号Ｓ２、照射終了信号Ｓ３の通信を行う。電子カセッテ１３のＡＥＣ用Ｉ／Ｆ４２は線源制御装置１１のＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９と信号ケーブル４３を介して接続されている。ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ４２、信号ケーブル４３により第２通信路４４が確立される。第２通信路４４で第２線量検出信号Ｓ４の通信を行う。【選択図】図３
2014045938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を電気信号に変換して出力するＦＰＤ、および放射線の線量を検出して放射線画像の露出制御をするためのＡＥＣ信号を出力するＡＥＣ信号出力部が内蔵された放射線画像検出装置とを備える放射線撮影システムの通信方法であって、
前記線源制御装置と前記放射線画像検出装置との間に確立された第１通信路で、放射線の照射開始タイミングに同期して前記ＦＰＤを動作させるために開始同期信号を通信し、
前記放射線画像検出装置とは別のＡＥＣ信号出力装置を接続するために前記線源制御装置に設けられたＡＥＣ用Ｉ／Ｆを用いて、前記線源制御装置と前記放射線画像検出装置との間に確立された第２通信路で、前記放射線画像検出装置から前記線源制御装置に前記ＡＥＣ信号を送信することを特徴とする放射線撮影システムの通信方法。
【請求項２】
前記ＡＥＣ信号は前記ＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態で送信され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の通信方法。
【請求項３】
前記放射線画像検出装置は、前記ＡＥＣ信号を前記ＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態で出力することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項４】
前記第２通信路に介挿された信号変換器によって、前記放射線画像検出装置から出力された前記ＡＥＣ信号を前記ＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態に変換することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項５】
前記第２通信路の少なくとも一部は信号ケーブルを用いた有線方式であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項６】
前記信号ケーブルは、一端が前記ＡＥＣ用Ｉ／Ｆに接続され、前記一端から他端に向かう途中で分岐用コネクタにより第１、第２分岐端の二股に分岐しており、
前記第１分岐端が前記放射線画像検出装置に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項７】
前記第２分岐端が前記ＡＥＣ信号出力装置に接続され、
前記分岐用コネクタは、前記ＡＥＣ用Ｉ／Ｆに入力される前記ＡＥＣ信号の出力元を、前記ＡＥＣ信号出力装置および前記放射線画像検出装置のいずれかに選択的に切り替えるセレクタであ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の通信方法。
【請求項８】
前記第２通信路の少なくとも一部は無線方式であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項９】
前記ＡＥＣ信号は、前記放射線画像検出装置から無線方式で出力され、途中で有線方式の信号に変換されて前記ＡＥＣ用Ｉ／Ｆに入力されることを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１０】
前記第１通信路は、前記線源制御装置に設けられた前記開始同期信号を通信するための同期通信用Ｉ／Ｆを用いて確立されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１１】
前記線源制御装置には、放射線の照射開始を指示する操作信号を発する照射スイッチを接続するためのスイッチＩ／Ｆが設けられており、
前記第１通信路は、前記スイッチＩ／Ｆを用いて確立されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１２】
前記第１通信路は、前記照射スイッチ、前記スイッチＩ／Ｆ、および前記放射線画像検出装置のそれぞれと接続される３つの接続Ｉ／Ｆを有する信号中継器を用いて確立されることを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１３】
前記放射線画像検出装置は、前記第１通信路を確立するための同期通信用Ｉ／Ｆと、前記第２通信路を確立するためのＡＥＣ用Ｉ／Ｆとを別々に有することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１４】
前記放射線画像検出装置は、前記第１通信路を確立するための同期通信用Ｉ／Ｆと、前記第２通信路を確立するためのＡＥＣ用Ｉ／Ｆの両方に共用される共通Ｉ／Ｆを有し、
前記共通Ｉ／Ｆに一端が接続され、前記一端から他端に向かう途中で二股に分岐した信号ケーブルで、前記ＡＥＣ用Ｉ／Ｆと、前記同期通信用Ｉ／Ｆまたは前記スイッチＩ／Ｆの２つのＩ／Ｆを有する前記線源制御装置と接続されることにより、第１、第２通信路が確立されることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１５】
前記ＡＥＣ信号出力部は、放射線の線量を検出する線量検出センサを有し、
前記ＡＥＣ信号として前記線量検出センサからの線量検出信号を出力し、
前記線源制御装置は、前記線量検出信号に基づき累積線量が目標線量に達したか否かを判定する判定部を有することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１６】
前記ＡＥＣ信号出力部は、放射線の線量を検出する線量検出センサと、
前記線量検出センサからの線量検出信号に基づき累積線量が目標線量に達したか否かを判定する判定部とを有し、
前記ＡＥＣ信号として前記判定部の判定結果を出力することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の放射線撮影システムの通信方法。
【請求項１７】
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、
被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を電気信号に変換して出力するＦＰＤ、および放射線の線量を検出して放射線画像の露出制御をするためのＡＥＣ信号を出力するＡＥＣ信号出力部が内蔵された放射線画像検出装置と、
前記線源制御装置と前記放射線画像検出装置との間に確立され、放射線の照射開始タイミングに同期して前記ＦＰＤを動作させるために開始同期信号を通信する第１通信路と、
前記放射線画像検出装置とは別のＡＥＣ信号出力装置を接続するために前記線源制御装置に設けられたＡＥＣ用Ｉ／Ｆを用いて前記線源制御装置と前記放射線画像検出装置との間に確立され、前記放射線画像検出装置から前記線源制御装置に前記ＡＥＣ信号を送信する第２通信路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１８】
放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を電気信号に変換して出力するＦＰＤと、
放射線の線量を検出して放射線画像の露出制御をするためのＡＥＣ信号を出力するＡＥＣ信号出力部と、
放射線の照射開始タイミングに同期して前記ＦＰＤを動作させるために開始同期信号を通信する第１通信路を、前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置との間に確立する同期通信用Ｉ／Ｆと、
前記ＡＥＣ信号出力部とは別のＡＥＣ信号出力装置を接続するために前記線源制御装置に設けられたＡＥＣ用Ｉ／Ｆと接続され、前記ＡＥＣ信号を送信する第２通信路を前記線源制御装置との間に確立するＡＥＣ用Ｉ／Ｆ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、被写体の放射線画像を撮影する放射線撮影システムおよびその通信方法、並びに放射線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、放射線、例えばＸ線を利用したＸ線撮影システムが知られている。Ｘ線撮影システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、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線の照射指示のための操作信号を線源制御装置に入力する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線に基づくＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置、および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線画像検出装置の画像検出部として、従来のＸ線フイルムやＩＰプレートに代わり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構成である。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】
ＦＰＤを利用したＸ線画像検出装置は、Ｘ線フイルムやＩＰプレートを利用したＸ線画像検出装置と異なり、Ｘ線画像に乗る暗電荷ノイズの影響を最小にするために画素の不要電荷を掃き出すリセット動作をＦＰＤが定期的に行っており、したがってＦＰＤがリセット動作を終了して画素に信号電荷を蓄積する蓄積動作を開始するタイミングと、Ｘ線の照射開始タイミングとの同期（開始同期）を線源制御装置との間でとる必要がある。
【０００５】
また、Ｘ線の照射が終了したにも関わらず蓄積動作を行っていると、その分信号電荷に暗電荷ノイズが乗ってやはりＸ線画像の画質が劣化するため、蓄積動作を終えて信号電荷を信号処理回路に読み出す読み出し動作を開始するタイミングと、Ｘ線の照射終了タイミングとの同期（終了同期）もとる必要がある。
【０００６】
特許文献１には、ＦＰＤを利用したＸ線画像検出装置を備えるＸ線撮影システムにおいて、開始同期と終了同期を行うことが記載されている。特許文献１では、線源制御装置に付属のネットワーク接続箱で線源制御装置とＸ線画像検出装置を通信可能に接続している。線源制御装置とネットワーク接続箱は１本の信号ケーブルで接続され、ネットワーク接続箱とＸ線画像検出装置の間は有線、無線混合の通信方式で接続されている。開始同期と終了同期のための信号（開始同期信号、終了同期信号）を通信するＩ／Ｆは線源制御装置とＸ線画像検出装置に１つずつ設けられており、線源制御装置とＸ線画像検出装置は１本の通信路で接続されている。
【０００７】
図１４に示すように、特許文献１のようなＦＰＤを利用したＸ線画像検出装置を備えるＸ線撮影システムの開始同期の手順は、まず線源制御装置２００からＸ線画像検出装置２０１にＸ線の照射を開始してよいか否かを問い合わせる照射開始要求信号Ｓ１を開始同期信号として送信する。Ｘ線画像検出装置２０１は照射開始要求信号Ｓ１を受けてリセット動作を終了し蓄積動作を開始するとともに、線源制御装置２００にＸ線の照射を許可する旨の照射許可信号Ｓ２を開始同期信号として送信する。線源制御装置２００は照射許可信号Ｓ２を受けてＸ線の照射を開始する。一方、終了同期の手順は、線源制御装置２００でＸ線の照射を終了したとき、線源制御装置２００からＸ線画像検出装置２０１にＸ線の照射を終了した旨の照射終了信号Ｓ３を終了同期信号として送信する。Ｘ線画像検出装置２０１は照射終了信号Ｓ３を受けて蓄積動作から読み出し動作に移行する。線源制御装置２００とＸ線画像検出装置２０１間の開始、終了の各同期信号の送受信は１本の通信路２０２を介して行われる。
【０００８】
ところで、Ｘ線撮影システムにおいては、被写体への被曝量を抑えつつ適正な画質の放射線画像を得るために、Ｘ線の照射中にＸ線の線量を線量検出センサで検出して、線量の積算値（累積線量）が目標線量に達した時点でＸ線の照射を停止させるＡＥＣ（Automatic Exposure Control、自動露出制御）が行われる場合がある。Ｘ線源が照射する線量は、Ｘ線の照射時間とＸ線源が単位時間当たりに照射する線量を規定する管電流との積である管電流時間積（ｍＡｓ値）によって決まる。照射時間や管電流といった撮影条件は、胸部や頭部といった被写体の撮影部位、性別、年齢等によっておおよその推奨値はあるものの、被写体の体格等の個人差によってＸ線の透過率が変わるため、より適切な画質を得るためにＡＥＣが行われる。
【０００９】
線量検出センサには従来イオンチャンバー等のＸ線画像検出装置とは別体のものが用いられてきたが、最近、線量検出センサや、線量検出センサに加えて累積線量が目標線量に達したか否かを判定する判定部を内蔵したＸ線画像検出装置が提案されている。この場合、線源制御装置には、線量検出センサの出力または判定部の判定結果（ＡＥＣ信号）を受信する機能をもつものが用いられる。
【００１０】
例えば特許文献２には、ＦＰＤのスイッチング素子をオンオフ駆動するドライバとドライバに駆動電圧を供給する電源回路とを結ぶ配線を流れる電流を線量として検出する線量検出センサと、累積線量が目標線量に達したか否かを判定する判定部とを内蔵したＸ線画像検出装置が記載されている。特許文献２においても特許文献１と同様に、開始同期信号とＡＥＣ信号を通信するＩ／Ｆは線源制御装置とＸ線画像検出装置に１つずつ設けられており、線源制御装置とＸ線画像検出装置は１本の通信路で接続されている。
【００１１】
図１５に示すように、線量検出センサを内蔵したＸ線画像検出装置２１１を備えたＸ線撮影システムにおいても、開始同期の手順は特許文献１のようにＡＥＣ機能がないＸ線画像検出装置２０１を備えたＸ線撮影システムと全く同じである。一方、終了同期の手順は、Ｘ線画像検出装置２１１は蓄積動作の開始とともに線量検出センサの出力（線量検出信号Ｓ４）のサンプリングを開始し、線量検出信号Ｓ４をＡＥＣ信号として逐次線源制御装置２１０に送信する。線源制御装置２１０の判定部は線量検出信号Ｓ４を受信して、その積算値に基づき累積線量が目標線量に達したか否かを判定する。そして、累積線量が目標線量に達したと判定したとき、線源制御装置２１０はＸ線の照射を終了するとともに、Ｘ線画像検出装置２１１に照射終了信号Ｓ３を送信する。Ｘ線画像検出装置２１１は照射終了信号Ｓ３を受けて蓄積動作から読み出し動作に移行する。図１４の例と同様、線源制御装置２１０とＸ線画像検出装置２１１間の開始、終了同期信号、およびＡＥＣ信号の送受信は１本の通信路２１２を介して行われる。
【００１２】
図１６に示すように、特許文献２のごとく線量検出センサおよび判定部を内蔵したＸ線画像検出装置２２１のケースでは、Ｘ線画像検出装置２２１の判定部で累積線量が目標線量に達したと判定したとき、Ｘ線画像検出装置２２１は蓄積動作から読み出し動作に移行するとともに、線源制御装置２２０にＸ線の照射を停止させる旨の照射停止信号Ｓ５をＡＥＣ信号として送信する。線源制御装置２２０は照射停止信号Ｓ５を受けてＸ線の照射を停止する。この場合も図１４、図１５の例と同様、線源制御装置２２０とＸ線画像検出装置２２１間の開始同期信号、およびＡＥＣ信号の送受信は１本の通信路２２２を介して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１１−０４１８６６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５３８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ここで、同じメーカのＸ線発生装置とＸ線撮影装置でＸ線撮影システムが構築されるのであれば、線源制御装置とＸ線画像検出装置を通信可能に接続するＩ／Ｆの仕様や、該Ｉ／Ｆで通信される信号の形態はメーカが自由に決定することができる。したがってこのような場合は、装置の取り回しのしやすさ、設置作業の手間等を考慮すると、線源制御装置とＸ線画像検出装置を接続する通信路を構成する部品の点数は少ない程よく、このため線源制御装置とＸ線画像検出装置を接続する通信路は特許文献１、２のように１本とするのが普通である。
【００１５】
一方、線量検出センサや判定部といったＡＥＣ機能がないＸ線画像検出装置２０１（図１４）を所有する医療施設で、ＡＥＣ機能内蔵のＸ線画像検出装置２１１（図１５）または２２１（図１６）を新たに導入する場合を考える。医療施設では、ＡＥＣ機能内蔵のＸ線画像検出装置２１１または２２１の仕様に合わせてＸ線発生装置をそっくり入れ替えると導入費用が高額になるため、既存のＸ線発生装置をそのまま使用したいという要望がある。この場合、開始同期（照射開始要求信号Ｓ１と照射許可信号Ｓ２の通信）に関してはＸ線画像検出装置２０１とＸ線画像検出装置２１１または２２１とで変わらないため問題はない。
【００１６】
しかしながら、線源制御装置２００は通信路２０２を介して開始、終了同期信号を送受信する機能はあるが、ＡＥＣ機能内蔵のＸ線画像検出装置２１１または２２１の使用を想定していないために通信路２０２を介してＡＥＣ信号（線量検出信号Ｓ４または照射停止信号Ｓ５）を受信する専用の機能はもちあわせていない。このため図１７に示すように、Ｘ線画像検出装置２１１または２２１と線源制御装置２００を従来同様に１本の通信路２０２で接続しようとすると、ＡＥＣ信号を受信する機能、具体的にはＡＥＣ信号を弁別する機能やＡＥＣ信号を受けてＸ線の照射を停止させる機能を実現するための処理回路やプログラムを線源制御装置２００に追加する必要があり、費用と手間が掛かる。
【００１７】
この問題は、ＡＥＣ機能がないＦＰＤを利用したＸ線画像検出装置を備えたＸ線撮影システムにＡＥＣ機能内蔵のＸ線画像検出装置を導入する場合に限らず、Ｘ線フイルムやＩＰプレートを利用したＸ線画像検出装置を備えたＸ線撮影システムにＡＥＣ機能内蔵のＸ線画像検出装置を導入する場合にも等しく起こる。すなわち、１本の通信路で開始、終了同期信号とＡＥＣ信号を通信することができない線源制御装置をもつＸ線撮影システムでは、１本の通信路で開始、終了同期信号とＡＥＣ信号の通信を可能とする改造なくしてはＡＥＣ機能内蔵のＸ線画像検出装置を導入することができない。
【００１８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、１本の通信路で開始、終了同期信号とＡＥＣ信号を通信することができない線源制御装置をもつ放射線撮影システムで、余計な費用と手間を掛けることなくＡＥＣ機能内蔵の放射線画像検出装置を使用することができる放射線撮影システムおよびその通信方法、並びに放射線画像検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明は、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、被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を電気信号に変換して出力するＦＰＤ、および放射線の線量を検出して放射線画像の露出制御をするためのＡＥＣ信号を出力するＡＥＣ信号出力部が内蔵された放射線画像検出装置とを備える放射線撮影システムの通信方法であって、線源制御装置と放射線画像検出装置との間に確立された第１通信路で、放射線の照射開始タイミングに同期してＦＰＤを動作させるために開始同期信号を通信し、放射線画像検出装置とは別のＡＥＣ信号出力装置を接続するために線源制御装置に設けられたＡＥＣ用Ｉ／Ｆを用いて、線源制御装置と放射線画像検出装置との間に確立された第２通信路で、放射線画像検出装置から線源制御装置にＡＥＣ信号を送信することを特徴とする。
【００２０】
ＡＥＣ信号はＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態で送信されることが好ましい。例えば、放射線画像検出装置は、ＡＥＣ信号をＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態で出力する。あるいは、第２通信路に介挿された信号変換器によって、放射線画像検出装置から出力されたＡＥＣ信号をＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態に変換する。
【００２１】
第２通信路の少なくとも一部は信号ケーブルを用いた有線方式である。この場合、信号ケーブルは、一端がＡＥＣ用Ｉ／Ｆに接続され、一端から他端に向かう途中で分岐用コネクタにより第１、第２分岐端の二股に分岐しており、第１分岐端が放射線画像検出装置に接続されている。
【００２２】
第２分岐端がＡＥＣ信号出力装置に接続される。分岐用コネクタは、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆに入力されるＡＥＣ信号の出力元を、ＡＥＣ信号出力装置および放射線画像検出装置のいずれかに選択的に切り替えるセレクタである。
【００２３】
第２通信路の少なくとも一部は無線方式である。この場合、ＡＥＣ信号は、放射線画像検出装置から無線方式で出力され、途中で有線方式の信号に変換されてＡＥＣ用Ｉ／Ｆに入力される。
【００２４】
第１通信路は、線源制御装置に設けられた開始同期信号を通信するための同期通信用Ｉ／Ｆを用いて確立される。線源制御装置に同期通信用Ｉ／Ｆがない場合、放射線の照射開始を指示する操作信号を発する照射スイッチを接続するためのスイッチＩ／Ｆを用いて第１通信路を確立してもよい。
【００２５】
第１通信路は、照射スイッチ、スイッチＩ／Ｆ、および放射線画像検出装置のそれぞれと接続される３つの接続Ｉ／Ｆを有する信号中継器を用いて確立される。
【００２６】
放射線画像検出装置は、第１通信路を確立するための同期通信用Ｉ／Ｆと、第２通信路を確立するためのＡＥＣ用Ｉ／Ｆとを別々に有する。
【００２７】
放射線画像検出装置は、第１通信路を確立するための同期通信用Ｉ／Ｆと、第２通信路を確立するためのＡＥＣ用Ｉ／Ｆの両方に共用される共通Ｉ／Ｆを有していてもよい。この場合、共通Ｉ／Ｆに一端が接続され、一端から他端に向かう途中で二股に分岐した信号ケーブルで、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆと、同期通信用Ｉ／ＦまたはスイッチＩ／Ｆの２つのＩ／Ｆを有する線源制御装置と接続されることにより、第１、第２通信路が確立される。
【００２８】
ＡＥＣ信号出力部は、放射線の線量を検出する線量検出センサを有し、ＡＥＣ信号として線量検出センサからの線量検出信号を出力し、線源制御装置は、線量検出信号に基づき累積線量が目標線量に達したか否かを判定する判定部を有する。あるいは、線量検出センサに加えて、線量検出センサからの線量検出信号に基づき累積線量が目標線量に達したか否かを判定する判定部を有し、ＡＥＣ信号として判定部の判定結果を出力する。
【００２９】
また、本発明の放射線撮影システムは、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、被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を電気信号に変換して出力するＦＰＤ、および放射線の線量を検出して放射線画像の露出制御をするためのＡＥＣ信号を出力するＡＥＣ信号出力部が内蔵された放射線画像検出装置と、線源制御装置と放射線画像検出装置との間に確立され、放射線の照射開始タイミングに同期してＦＰＤを動作させるために開始同期信号を通信する第１通信路と、放射線画像検出装置とは別のＡＥＣ信号出力装置を接続するために線源制御装置に設けられたＡＥＣ用Ｉ／Ｆを用いて線源制御装置と放射線画像検出装置との間に確立され、放射線画像検出装置から線源制御装置にＡＥＣ信号を送信する第２通信路とを備えることを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明の放射線画像検出装置は、放射線源から発せられて被写体を透過した放射線を受けて被写体の放射線画像を電気信号に変換して出力するＦＰＤと、放射線の線量を検出して放射線画像の露出制御をするためのＡＥＣ信号を出力するＡＥＣ信号出力部と、放射線の照射開始タイミングに同期してＦＰＤを動作させるために開始同期信号を通信する第１通信路を、放射線源の駆動を制御する線源制御装置との間に確立する同期通信用Ｉ／Ｆと、ＡＥＣ信号出力部とは別のＡＥＣ信号出力装置を接続するために線源制御装置に設けられたＡＥＣ用Ｉ／Ｆと接続され、ＡＥＣ信号を送信する第２通信路を線源制御装置との間に確立するＡＥＣ用Ｉ／Ｆとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、開始同期信号を通信する第１通信路とは別に、放射線画像検出装置に内蔵のＡＥＣ信号出力部とは別のＡＥＣ信号出力装置を接続するために設けられたＡＥＣ用Ｉ／Ｆを用いて確立された第２通信路でＡＥＣ信号を通信するので、ＡＥＣ機能がない放射線画像検出装置を備えた放射線撮影システムで、余計な費用と手間を掛けることなくＡＥＣ機能内蔵の放射線画像検出装置を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】Ｘ線撮影システムの概略図である。
【図２】Ｘ線撮影システムの内部構成を示すブロック図である。
【図３】第１、第２通信路を示す詳細図である。
【図４】Ｘ線撮影前の下準備の手順を示すフローチャートである。
【図５】Ｘ線撮影の手順を示すフローチャートである。
【図６】信号中継器を設けた例を示す図である。
【図７】イオンチャンバーからの信号ケーブルに電子カセッテからの信号ケーブルを繋げた例を示す図である。
【図８】セレクタを介してイオンチャンバーからの信号ケーブルと電子カセッテからの信号ケーブルを繋げた例を示す図である。
【図９】第１、第２通信路を全て無線方式とした例を示す図である。
【図１０】第１、第２通信路を一部無線方式とした例を示す図である。
【図１１】電子カセッテがＡＥＣの判定機能をもつ例を示す図である。
【図１２】電子カセッテからの信号を線源制御装置のＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態に変換する例を示す図である。
【図１３】共通Ｉ／Ｆを有する電子カセッテの例を示す図である。
【図１４】ＡＥＣ機能なしのＸ線画像検出装置と線源制御装置間の信号の遣り取りを説明するための図である。
【図１５】線量検出センサを内蔵したＸ線画像検出装置と線源制御装置間の信号の遣り取りを説明するための図である。
【図１６】線量検出センサおよび判定部を内蔵したＸ線画像検出装置と線源制御装置間の信号の遣り取りを説明するための図である。
【図１７】ＡＥＣ機能なしのＸ線画像検出装置用の線源制御装置でＡＥＣ機能内蔵のＸ線画像検出装置を使用した場合のＸ線画像検出装置と線源制御装置間の信号の遣り取りを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
［第１実施形態］
図１および図２において、Ｘ線撮影システム２は、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Ｈ（患者）を透過したＸ線を検出してＸ線画像を出力するＡＥＣ機能内蔵の電子カセッテ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Ｈ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、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。
【００３４】
Ｘ線源１０は、Ｘ線管２０と、Ｘ線管２０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、図示せず）とを有する。Ｘ線管２０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。
【００３５】
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、これをＸ線管２０に供給する高電圧発生器２５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２６とを備える。高電圧発生器２５は高電圧ケーブルを通じてＸ線源１０と接続される。
【００３６】
メモリ２７は、管電圧、管電流、照射時間、および制御部２６でＸ線の照射停止を判定するための照射停止閾値等の撮影条件を撮影部位毎に予め数種類格納している。撮影条件はタッチパネル等からなる操作部２８を通じて放射線技師等のオペレータにより手動で設定される。また、フイルムカセッテやＩＰカセッテと電子カセッテ（ＡＥＣ機能内蔵、ＡＥＣ機能なしの両方含む）のいずれを使用するかも操作部２８により選択される。制御部２６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（図示せず）を内蔵している。
【００３７】
ＡＥＣを行う場合の照射時間は、目標線量に達してＡＥＣによる照射停止の判断がされる前にＸ線の照射が終了して線量不足に陥ることを防ぐため、余裕を持った値が設定される。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。制御部２６は、設定された撮影条件の管電圧や管電流、照射時間でＸ線の照射制御を行う。ＡＥＣ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以下であってもＸ線の照射を停止するように機能する。ＡＥＣを行わない場合は撮影部位に応じた照射時間が設定される。制御部２６は、設定された照射時間が内蔵のカウントダウンタイマーで計時されたらＸ線の照射を停止させる。
【００３８】
ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９には、電子カセッテ１３とは別体のＡＥＣ信号出力装置であるイオンチャンバー３０が信号ケーブル３１で接続される。ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９は、例えば、信号ケーブル３１の被覆材が剥がされて剥き出しとなった芯線を金属切片で挟み込んで電気的に接続する形態である。あるいは、嵌め合いで固定されるコネクタの形態でもよい。
【００３９】
イオンチャンバー３０は、フイルムカセッテやＩＰカセッテ、またはＡＥＣ機能がない電子カセッテで撮影を行う際に使用される。イオンチャンバー３０は、各撮影台１５、１６のホルダ１５ａ、１６ａのカセッテの前面または背面に配される。図１では立位撮影台１５のホルダ１５ａにイオンチャンバー３０が取り付けられた状態を示しているが、イオンチャンバー３０は臥位撮影台１６のホルダ１６ａに付け替えることが可能で、各撮影台１５、１６で共用される。ＡＥＣ機能内蔵の電子カセッテ１３を使用する際には点線で示すようにＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９から取り外される。
【００４０】
イオンチャンバー３０は、左右の肺野や下腹部中央等の予め決められた領域に採光野を有する。イオンチャンバー３０は、被写体Ｈを透過して採光野に到達したＸ線の線量に応じた電圧信号（以下、第１線量検出信号という）を所定のサンプリング間隔で出力する。
【００４１】
イオンチャンバー３０は、フイルムカセッテやＩＰカセッテと組み合わせて古くから使用されていたものである。このため線源制御装置１１のほとんどの機種にＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９が設けられている。
【００４２】
制御部２６にはスイッチＩ／Ｆ３２を介して照射スイッチ１２が接続されている。照射スイッチ１２は、Ｘ線照射開始時にオペレータによって操作される。照射スイッチ１２の操作ボタンであるＳＷ１とＳＷ２は入れ子構造になっており、照射スイッチ１２は、ＳＷ１を押してからでないとＳＷ２をオンできない２段階押しスイッチである。制御部２６は、照射スイッチ１２の半押し（ＳＷ１オン）の操作信号を受けてＸ線管２０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する。また、制御部２６は、照射スイッチ１２の全押し（ＳＷ２オン）の操作信号を受けて、フイルムカセッテやＩＰカセッテが使用選択された場合はＸ線照射を指示する照射指示信号を発生し、電子カセッテが使用選択された場合は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Ｓ１を発生する。照射開始要求信号Ｓ１は同期通信用Ｉ／Ｆ３３から電子カセッテに出力される。この場合、制御部２６は、照射開始要求信号Ｓ１の応答である電子カセッテからの照射許可信号Ｓ２を同期通信用Ｉ／Ｆ３３を介して受けたとき、照射指示信号を発生する。ウォームアップ開始信号および照射指示信号は高電圧発生器２５に与えられる。高電圧発生器２５は、照射指示信号を制御部２６から受けたとき、Ｘ線照射を行うためのＸ線管２０への電力供給を開始する。
【００４３】
電子カセッテ１３は、ＦＰＤ３５とＦＰＤ３５の動作を制御する制御部３６とを有する。ＦＰＤ３５は、Ｘ線源１０から照射されて被写体Ｈを透過したＸ線の線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素がＴＦＴアクティブマトリクス基板上に行列状に配置された構成である。画素は、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、光電変換部が発生した電荷を蓄積するキャパシタ、およびスイッチング素子であるＴＦＴを備える。ＦＰＤ３５は、画素の列毎に設けられた信号線を通じて各画素の光電変換部に蓄積された信号電荷を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線画像を出力する。なお、画素はキャパシタをもたないものであってもよい。
【００４４】
ＦＰＤ３５は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータを有し、シンチレータによって変換された可視光を画素で光電変換する間接変換型である。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】
制御部３６は、画素の行毎に設けられた走査線を通じてＴＦＴ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に蓄積する蓄積動作と、画素から蓄積された信号電荷を読み出す読み出し動作と、画素に発生する暗電荷を掃き出すリセット動作とをＦＰＤ３５に行わせる。また、制御部３６は、読み出し動作でＦＰＤ３５から出力されたＸ線画像データに対して、オフセット補正、感度補正、欠陥補正等の各種画像処理を施す。
【００４６】
線量検出センサ３７は、画素が配置されたＦＰＤ３５の撮像領域３５ａへのＸ線の到達線量を検出し、その結果（以下、第２線量検出信号Ｓ４という）を制御部３６内の演算部３８に出力する。線量検出センサ３７は、撮像領域３５ａ内で局所的に偏ることなく撮像領域３５ａ内に満遍なく散らばるよう複数配置される。
【００４７】
線量検出センサ３７には画素の一部が利用される。線量検出センサ３７として用いる画素は、Ｘ線画像検出用の画素が蓄積動作中であっても発生電荷に応じた第２線量検出信号Ｓ４を取得することが可能な構成である。例えば、ＴＦＴのソース電極とドレイン電極が短絡され、またはＴＦＴがなく光電変換部が直接信号線に接続され、ＴＦＴのオンオフに関わらず発生電荷が信号処理回路に流れ出す画素、あるいはＸ線画像検出用の画素のＴＦＴとは別に駆動されるＴＦＴを設けた画素が線量検出センサ３７として用いられる。
【００４８】
演算部３８は、ＦＰＤ３５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第２線量検出信号Ｓ４のサンプリングを開始する。演算部３８は、第２線量検出信号Ｓ４のサンプリングの度に、撮影部位に応じて設定された採光野内に存在する線量検出センサ３７からの第２線量検出信号Ｓ４の平均値（最大値、最頻値、または合計値でも可）を計算する。
【００４９】
演算部３８は、第２線量検出信号Ｓ４がＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９で受信可能な形態となるよう、イオンチャンバー３０から出力される第１線量検出信号相当となるように第２線量検出信号Ｓ４を較正する。具体的には、演算部３８は、被写体Ｈが存在しない状態でＸ線を照射したときの第１線量検出信号と第２線量検出信号Ｓ４の出力レベルに応じた係数を第２線量検出信号Ｓ４に乗算する。例えば、被写体Ｈが存在しない状態でＸ線を照射したときの第１線量検出信号の出力レベルが１、第２線量検出信号Ｓ４の出力レベルが１０であった場合、第２線量検出信号Ｓ４に０．１を乗算する。なお、イオンチャンバー３０と線量検出センサ３７のＸ線に対する感度や、Ｘ線源１０とイオンチャンバー３０、Ｘ線源１０と線量検出センサ３７（ＦＰＤ３５の撮像領域３５ａ）のそれぞれの距離といったパラメータに基づき、第２線量検出信号Ｓ４に乗算する係数を計算で求めてもよい。
【００５０】
図３にも詳しく示すように、同期通信用Ｉ／Ｆ３９は、線源制御装置１１の同期通信用Ｉ／Ｆ３３と信号ケーブル４０を介して接続されている。これら両同期通信用Ｉ／Ｆ３３、３９および信号ケーブル４０により第１通信路４１が確立されている。同期通信用Ｉ／Ｆ３９は、同期通信用Ｉ／Ｆ３３から出力される照射開始要求信号Ｓ１を受信し、制御部３６に入力する。照射開始要求信号Ｓ１が入力されたとき、制御部３６は、ＦＰＤ３５の動作をリセット動作から蓄積動作に移行させ、待機モードから撮影モードに切り替える。また、照射開始要求信号Ｓ１が入力されたとき、制御部３６は、同期通信用Ｉ／Ｆ３９から同期通信用Ｉ／Ｆ３３に向けて照射許可信号Ｓ２を出力させる。
【００５１】
ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ４２は、線源制御装置１１のＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９と信号ケーブル４３を介して接続されている。ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ４２は、演算部３８からの第２線量検出信号Ｓ４をＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９に向けて出力する。すなわち、これら両ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９、４２、および信号ケーブル４３により第２通信路４４が確立されている。
【００５２】
通信Ｉ／Ｆ４５は、有線方式や無線方式によりコンソール１４と通信可能に接続されている。通信Ｉ／Ｆ４５は、ＦＰＤ３５から出力されたＸ線画像のデータやコンソール１４で設定された撮影条件の情報等の遣り取りを媒介する。
【００５３】
ＦＰＤ３５および制御部３６は扁平な箱型をした可搬型の筐体に収容されている。筐体には、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ＦＰＤ３５等の他に内蔵されている。
【００５４】
筐体は、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、ＦＰＤ３５の撮像領域３５ａがＸ線源１０と対向する姿勢で保持されるよう、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台１５、１６のホルダ１５ａ、１６ａ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１５、１６にセットされる他に、被写体Ｈが仰臥するベッド上に置いたり被写体Ｈ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は国際規格ＩＳＯ４０９０：２００１に準拠した大きさでなくてもよい。
【００５５】
コンソール１４は、キーボード等の入力デバイス５０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。通信Ｉ／Ｆ４５を介して電子カセッテ１３から送られたＸ線画像はコンソール１４のディスプレイ５１に表示される他、そのデータがコンソール１４内のメモリやハードディスク等のストレージデバイス５２、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。
【００５６】
コンソール１４は、被写体Ｈ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５１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、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Ｈの背面から照射）、ＡＰ（Ｘ線を被写体Ｈ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５１で確認し、その内容に応じた撮影条件をディスプレイ５１に映された操作画面を通じて入力デバイス５０で入力する。
【００５７】
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、管電流、採光野等の情報が記憶されている。撮影条件の情報はストレージデバイス５２に格納されており、入力デバイス５０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５２から読み出されて通信Ｉ／Ｆ５３経由で電子カセッテ１３に提供される。線源制御装置１１の撮影条件は、オペレータがこのコンソール１４の撮影条件を参照して同様の撮影条件を手動設定する。
【００５８】
線源制御装置１１の制御部２６は、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９に入力される第１線量検出信号または第２線量検出信号Ｓ４に基づき、撮像領域３５ａ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。制御部２６は、第１線量検出信号または第２線量検出信号Ｓ４を積算し、この積算値（累積線量）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。
【００５９】
制御部２６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、高電圧発生器２５からＸ線管２０への電力供給を停止させ、Ｘ線の照射を停止させる。なお、インプラントの影響で明らかに線量検出信号の値が低い場合は、制御部２６で異常と判断してＸ線の照射を中断してもよい。
【００６０】
電子カセッテが使用選択された場合、制御部２６は、Ｘ線の照射を停止させると同時に、Ｘ線の照射が終了したことを報せる照射終了信号Ｓ３を同期通信用Ｉ／Ｆ３３から出力させる。同期通信用Ｉ／Ｆ３９は、同期通信用Ｉ／Ｆ３３から出力された照射終了信号Ｓ３を受信し、制御部３６に入力する。同期通信用Ｉ／Ｆ３９から照射終了信号Ｓ３を受けたとき、制御部３６は、ＦＰＤ３５の動作を蓄積動作から読み出し動作に移行させる。
【００６１】
さらに、制御部２６は、操作部２８を通じて設定された照射時間がカウントダウンタイマーで計時されたとき、および照射スイッチ１２の全押しが解除されてスイッチＩ／Ｆ３２からの操作信号が途絶えたときも、Ｘ線の照射を停止させる。
【００６２】
次に、図４および図５を参照して、Ｘ線撮影システム２において電子カセッテ１３を用いて１回のＸ線撮影を行う場合の手順を説明する。
【００６３】
まず、図４に示すように、下準備として、線源制御装置１１の同期通信用Ｉ／Ｆ３３と電子カセッテ１３の同期通信用Ｉ／Ｆ３９とを信号ケーブル４０で接続し、第１通信路４１を確立する（Ｓ１０）。また、線源制御装置１１のＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９と電子カセッテ１３のＡＥＣ用Ｉ／Ｆ４２とを信号ケーブル４３で接続し、第２通信路４４を確立する（Ｓ１１）。
【００６４】
下準備の完了後、被写体Ｈ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Ｈ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。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。
【００６５】
図５において、諸々の撮影準備が完了すると、オペレータによって照射スイッチ１２が半押し（ＳＷ１オン）される（Ｓ２０）。これにより線源制御装置１１から高電圧発生器２５にウォームアップ開始信号が発せられる。そして、高電圧発生器２５からＸ線管２０への電力供給が開始され、Ｘ線管２０のウォームアップが実施される（Ｓ２１）。
【００６６】
オペレータは、照射スイッチ１２を半押しした後、ウォームアップに要する時間を見計らって照射スイッチ１２を全押し（ＳＷ２オン）する（Ｓ２２）。これを契機に、線源制御装置１１と電子カセッテ１３間で、第１通信路４１を介して照射開始要求信号Ｓ１と照射許可信号Ｓ２の送受信（開始同期信号の通信）が行われる（Ｓ２３）。電子カセッテ１３では、ＦＰＤ３５の動作がリセット動作から蓄積動作に移行され、また、演算部３８による第２線量検出信号Ｓ４のサンプリングが開始される。
【００６７】
線源制御装置１１では、電子カセッテ１３からの照射許可信号Ｓ２を受けて照射指示信号が発せられ、これによりＸ線管２０からＸ線が照射される（Ｓ２４）。
【００６８】
Ｘ線の照射が開始されると、その到達線量に応じた第２線量検出信号Ｓ４が線量検出センサ３７から出力される。第２線量検出信号Ｓ４は演算部３８に送られる。演算部３８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、採光野内に存在する線量検出センサ３７からの線量検出信号の平均値が計算される。そして、この平均値が第１線量検出信号相当となるように演算部３８で較正されたうえで、第２通信路４４経由で線源制御装置１１に送信される（Ｓ２５）。
【００６９】
線源制御装置１１では、電子カセッテ１３から逐次入力される第２線量検出信号Ｓ４の平均値の積算値が計算される。そして、この積算値と照射停止閾値とが比較される。これが第２線量検出信号Ｓ４のサンプリングの度に繰り返される（Ｓ２６でＮＯ）。
【００７０】
積算値が照射停止閾値に到達すると（Ｓ２６でＹＥＳ）、線源制御装置１１はＸ線の累積線量が目標線量に達したと判定し、高電圧発生器２５からＸ線管２０への電力供給を停止させ、Ｘ線源１０によるＸ線の照射を停止させる（Ｓ２７）。また、第１通信路４１を介して電子カセッテ１３に照射終了信号Ｓ３を出力する（Ｓ２８）。
【００７１】
電子カセッテ１３では、線源制御装置１１からの照射終了信号Ｓ３を受けて、ＦＰＤ３５の動作が蓄積動作から読み出し動作に切り替えられ、Ｘ線画像データが出力される。読み出し動作後、ＦＰＤ３５はリセット動作を行う待機モードに戻る。ＦＰＤ３５から出力されたＸ線画像データは各種画像処理を施された後コンソール１４に送信され、ディスプレイ５１に表示されて診断に供される。これにて１回のＸ線撮影が終了する。
【００７２】
なお、フイルムカセッテやＩＰカセッテ、またはＡＥＣ機能がない電子カセッテで撮影を行う場合は、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９にイオンチャンバー３０が接続される。そして、イオンチャンバー３０からの第１線量検出信号に基づいて制御部２６でＡＥＣが行われる。ＡＥＣを行わない場合は、操作部２８を通じて設定された照射時間がカウントダウンタイマーで計時されたときにＸ線の照射が停止される。
【００７３】
ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９は、前述のように線源制御装置１１のほとんどの機種に設けられており、線源制御装置１１はＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９を介して入力されるイオンチャンバー３０からの第１線量検出信号に基づき累積線量が目標線量に達したか否かを判定する機能をもっている。したがって、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９を用いて確立された第２通信路４４で第２線量検出信号Ｓ４を通信すれば、線源制御装置１１に手を加えることなくＡＥＣ機能内蔵の電子カセッテ１３を使用することができる。線源制御装置１１を改造しないので、電子カセッテ１３の導入に迷っていた病院への参入障壁が低くなり、電子カセッテ１３の販売促進にも繋がる。また、フイルムカセッテやＩＰカセッテ、ＡＥＣ機能がない電子カセッテを今まで通り使用することができる。
【００７４】
イオンチャンバー３０は古くから使用されていて、線源制御装置１１のほとんどの機種にＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９が設けられているため、ある程度規格が統一されている。したがって第２線量検出信号の形態を統一された規格に合わせておけば、多くのメーカのＸ線発生装置２ａに対応することができメリットが大きい。
【００７５】
上記第１実施形態では、同期通信用Ｉ／Ｆ３３を有する線源制御装置１１を例示しているが、電子カセッテに対応していないフイルムカセッテやＩＰカセッテ用のＸ線発生装置では、線源制御装置に専用の同期通信用Ｉ／Ｆをもたないものもある。
【００７６】
ここで、Ｘ線撮影システムでは、Ｘ線が被写体Ｈを透過する際に発生する散乱線を除去するためグリッドを用いることがある。グリッドは、例えば、ＦＰＤの画素の列方向に延びる短冊状のＸ線透過層とＸ線吸収層が、ＦＰＤの画素の行方向に交互に複数配置された薄板である。グリッドは、電子カセッテのＸ線入射側の面と対面するように、被写体Ｈと電子カセッテとの間に差し挟まれる。
【００７７】
また、グリッドを用いるＸ線撮影システムには、グリッドをＸ線の照射開始から終了まで移動させて、Ｘ線透過層とＸ線吸収層によるグリッド縞を目立たなくするブッキー機構が撮影台に設けられている場合があり、ブッキー機構とＸ線の照射開始、終了タイミングの同期をとるためのブッキー機構用のＩ／Ｆが線源制御装置に設けられていることがある。このような線源制御装置の場合は、ブッキー機構用のＩ／Ｆに電子カセッテを接続し、ブッキー機構用のＩ／Ｆから送られる信号に基づき、ＦＰＤ３５のリセット動作から蓄積動作への移行等の開始同期や、蓄積動作から読み出し動作への移行等の終了同期を行ってもよい。すなわちブッキー機構用のＩ／Ｆを同期通信用Ｉ／Ｆとして用いてもよい。
【００７８】
ブッキー機構用のＩ／Ｆがない場合、あるいはブッキー機構用のＩ／Ｆにブッキー機構が接続されていて使用不可の場合は図６に示すように対処してもよい。
【００７９】
［第２実施形態］
図６において、線源制御装置６０は、基本的な構成は上記第１実施形態の線源制御装置１１と同じであるが、同期通信用Ｉ／Ｆ３３をもたない点が異なる。上記第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付し説明を省略する。この場合、照射スイッチ１２とスイッチＩ／Ｆ３２の間に、線源制御装置６０の代わりに電子カセッテ１３と開始同期通信を行う信号中継器６１を接続する。
【００８０】
信号中継器６１は、第１接続Ｉ／Ｆ６２、第２接続Ｉ／Ｆ６３、および第３接続Ｉ／Ｆ６４を有し、第１接続Ｉ／Ｆ６２には照射スイッチ１２が、第２接続Ｉ／Ｆ６３にはスイッチＩ／Ｆ３２が、第３接続Ｉ／Ｆ６４には信号ケーブル６５を介して電子カセッテ１３の同期通信用Ｉ／Ｆ３９がそれぞれ接続されている。
【００８１】
信号中継器６１は、第１接続Ｉ／Ｆ６２を介して入力される照射スイッチ１２の半押しの操作信号を、第２接続Ｉ／Ｆ６３から線源制御装置６０に出力する。また、信号中継器６１は、照射スイッチ１２の全押しの操作信号を第１接続Ｉ／Ｆ６２で受けたときに照射開始要求信号Ｓ１を発生し、第３接続Ｉ／Ｆ６４から照射開始要求信号Ｓ１を電子カセッテ１３に出力する。さらに、信号中継器６１は、信号ケーブル６５、第３接続Ｉ／Ｆ６４を介して電子カセッテ１３から照射許可信号Ｓ２を受信する。すなわちこの場合は同期通信用Ｉ／Ｆ３９、第３接続Ｉ／Ｆ６４、信号ケーブル６５、第２接続Ｉ／Ｆ６３、スイッチＩ／Ｆ３２等により第１通信路６６が確立されている。
【００８２】
信号中継器６１は、電子カセッテ１３から照射許可信号Ｓ２を受けたときに照射スイッチ１２の全押しの操作信号に相当する疑似信号Ｓ６を発生し、疑似信号Ｓ６を第２接続Ｉ／Ｆ６３から線源制御装置６０に出力する。疑似信号Ｓ６が入力された場合、線源制御装置６０は、スイッチＩ／Ｆ３２に照射スイッチ１２が直接接続されて照射スイッチ１２から全押しの操作信号が入力された場合と同じく照射指示信号を高電圧発生器２５に与え、Ｘ線の照射を開始させる。信号中継器６１を設けることで、電子カセッテとの同期通信機能をもたないＸ線発生装置で電子カセッテを使用して撮影を行うことができる。なお、この場合は第２通信路４４を介して線源制御装置１１からの照射終了信号Ｓ３を電子カセッテ１３で受信する。
【００８３】
［第３実施形態］
上記各実施形態では、イオンチャンバー３０がＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９から着脱可能で、電子カセッテ１３を使用する際にはイオンチャンバー３０をＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９から取り外す例を挙げたが、イオンチャンバーが着脱不可とされている線源制御装置もある。このようなタイプの場合は図７、図８に示すように対処する。
【００８４】
図７および図８において、線源制御装置７０は、基本的な構成は上記第１実施形態の線源制御装置１１と同じであるが、信号ケーブル３１がイオンチャンバー３０とＡＥＣ用Ｉ／Ｆ７１に固定されていてイオンチャンバー３０が着脱不可である点が異なる。上記各実施形態と同じ部材には同じ符号を付し説明を省略する。
【００８５】
図７では、信号ケーブル３１を途中で分断して信号ケーブル３１ａ、３１ｂとし、イオンチャンバー３０側の信号ケーブル３１ａと信号ケーブル４３を分岐用コネクタである端子台７２の２つの入力端子に接続して、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ７１側の信号ケーブル３１ｂを端子台７２の１つの出力端子に接続している。こうすることで信号ケーブル３１と信号ケーブル４３が１本に繋がり、第２通信路７３を確立することができる。なお、この場合は電子カセッテ１３のＡＥＣ機能とイオンチャンバー３０の両方が動作してしまうと第１線量検出信号、第２線量検出信号Ｓ４が混信して線源制御装置７０が誤判定するおそれがあるため、電子カセッテ１３のＡＥＣ機能とイオンチャンバー３０のうち使用しないほうが動作しないよう電源を切ったり、端子台７２から使用しないほうの信号ケーブルを取り外す等しておく。
【００８６】
図８では、分岐用コネクタとして端子台７２の代わりにセレクタ８０を信号ケーブル３１ａ、３１ｂ、４３に接続している。セレクタ８０は、外面に設けられた選択スイッチ８１の操作に応じて、信号ケーブル３１ｂの接続先を信号ケーブル３１ａ、４３の一方に選択的に切り替える。セレクタ８０は、電子カセッテ１３のＡＥＣ機能を用いる場合は信号ケーブル４３側を選択する。こうして確立された第２通信路８２で第２線量検出信号Ｓ４がＡＥＣ用Ｉ／Ｆ７１に入力される。一方、イオンチャンバー３０を用いる場合、セレクタ８０は信号ケーブル３１ａ側を選択し、これにより第１線量検出信号がＡＥＣ用Ｉ／Ｆ７１に入力される。図７の場合と違って第１線量検出信号、第２線量検出信号Ｓ４が線源制御装置７０に同時に入力されることはないので、線源制御装置７０で誤判定するおそれがなくなる。
【００８７】
［第４実施形態］
上記各実施形態では、第１、第２通信路ともに信号ケーブルを用いた有線方式で確立されているが、図９や図１０に示すように、第１、第２通信路の全部、または一部を無線方式としてもよい。
【００８８】
図９において、線源制御装置８５は、無線方式で信号の通信が可能なＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８７、同期通信用Ｉ／Ｆ８８を備え、電子カセッテ８６は、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８７、同期通信用Ｉ／Ｆ８８とそれぞれ無線通信するＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８９、同期通信用Ｉ／Ｆ９０を備えている。
【００８９】
同期通信用Ｉ／Ｆ８８と同期通信用Ｉ／Ｆ９０間では、上記第１実施形態の同期通信用Ｉ／Ｆ３３と同期通信用Ｉ／Ｆ３９間と同じく照射開始要求信号Ｓ１、照射許可信号Ｓ２、および照射終了信号Ｓ３が第１電波９１にて送受信される。すなわち同期通信用Ｉ／Ｆ８８と同期通信用Ｉ／Ｆ９０と第1電波９１とで第１通信路９２が確立される。ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８７とＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８９間では、上記第１実施形態のＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９とＡＥＣ用Ｉ／Ｆ４２間と同じく第２線量検出信号Ｓ４が第２電波９３にて送受信される。すなわちＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８７とＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８９と第２電波９３とで第２通信路９４が確立される。
【００９０】
図１０では、上記第１実施形態の線源制御装置１１と電子カセッテ８６の間に信号中継器１００を配している。信号中継器１００は、線源制御装置１１の同期通信用Ｉ／Ｆ３３と信号ケーブル４０で接続される第１接続Ｉ／Ｆ１０１と、ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ２９と信号ケーブル４３で接続される第２接続Ｉ／Ｆ１０２と、電子カセッテ８６の同期通信用Ｉ／Ｆ９０と第１電波９１で接続される第３接続Ｉ／Ｆ１０３と、電子カセッテ８６のＡＥＣ用Ｉ／Ｆ８９と第２電波９３で接続される第４接続Ｉ／Ｆ１０４とを備える。信号中継器１００は例えば線源制御装置１１の近傍に置かれ、通信路の大部分は第１、第２電波９１、９３が担う。各Ｉ／Ｆ２９、３３、８９、９０、１０１〜１０４、各信号ケーブル４０、４３、および各電波９１、９３で第１、第２通信路１０５、１０６が確立される。
【００９１】
第１、第２通信路の全部、または一部を無線方式とすることで、信号ケーブルの引き回しを考慮する必要がなく、各装置のレイアウトの自由度が増す。電子カセッテ８６はケーブルレスであるため、有線方式の場合の通信路を２本にしたことによる電子カセッテのハンドリング性能の低下というデメリットを解消することができる。さらに図１０の場合は、信号中継器１００を介挿することで、無線方式に対応していない線源制御装置１１で無線方式の電子カセッテ８６の使用が可能となる。なお、第１、第２電波９１、９３は、混信防止のため互いに周波数が異なる。電波ではなく赤外線等の光通信を利用してもよい。
【００９２】
［第５実施形態］
上記各実施形態では、電子カセッテからＡＥＣ信号として線量検出信号を線源制御装置に出力し、線源制御装置で線量検出信号に基づきＸ線の累積線量が目標線量に達したか否かを判定しているが、図１１に示すように、線源制御装置ではなく電子カセッテに判定機能をもたせてもよい。この場合、電子カセッテ１１０は、判定部１１１でＸ線の累積線量が目標線量に達したと判定した場合、ＡＥＣ信号として線源制御装置１１２に照射停止信号Ｓ５を出力する。線源制御装置１１２は電子カセッテ１１０からの照射停止信号Ｓ５を受けて、Ｘ線源１０によるＸ線の照射を停止させる。
【００９３】
電子カセッテからのＡＥＣ信号を線源制御装置のＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態に変換する態様としては、上記第１実施形態の演算部３８の他に次の態様が考えられる。
【００９４】
図１１の変形例の図１２に示すように、イオンチャンバーからの照射停止信号Ｓ５ｉが例えば＋５Ｖのハイレベル信号で、電子カセッテ１１０からの照射停止信号Ｓ５ｃが−１０Ｖのローレベル信号である場合等、両者の信号の形態が異なる場合は、信号ケーブル４３に、照射停止信号Ｓ５ｃを照射停止信号Ｓ５ｉに変換する信号変換器１２０を介挿する。こうすればイオンチャンバー１２０と電子カセッテ１１０のいずれが使用されても線源制御装置１１２で正しくＸ線の照射を停止させることができる。なお、上記第１実施形態の演算部３８のように、信号変換器１２０を電子カセッテ１１０に内蔵させてもよい。逆に、演算部３８を電子カセッテ１３とは別体としてもよい。
【００９５】
電子カセッテはＡＥＣ信号として照射停止信号を出力する仕様で、線源制御装置はＡＥＣ信号として線量検出信号の受け付けのみ可能で照射停止信号を受信する機能をもたない場合も考えられる。この場合に電子カセッテからのＡＥＣ信号を線源制御装置のＡＥＣ用Ｉ／Ｆで受信可能な形態に変換する態様としては、電子カセッテの判定部で累積線量が目標線量に達したと判定するまで、電子カセッテから線源制御装置にダミーの線量検出信号を出力し続ける。そして、電子カセッテの判定部で累積線量が目標線量に達したと判定したときに、線源制御装置の判定部で累積線量が目標線量に達したと判定できる程度の線量検出信号に相当するレベルの信号を電子カセッテから線源制御装置に出力する。
【００９６】
上記各実施形態では、同期通信用Ｉ／ＦとＡＥＣ用Ｉ／Ｆが別々に設けられた電子カセッテを用い、各Ｉ／Ｆで第１、第２通信路を確立しているが、図３の変形例の図１３に示すように、同期通信用Ｉ／ＦとＡＥＣ用Ｉ／Ｆの機能を統合した１つの共通Ｉ／Ｆ１３０が設けられた電子カセッテ１３１を用いてもよい。この場合、信号ケーブル４０、４３を１本化した信号ケーブル１３２の一端を共通Ｉ／Ｆ１３０に接続する。そして、信号ケーブル１３２の他端を信号ケーブル４０、４３にばらして端子台１３３の一方の入出力端子に接続する。端子台１３３の他方の入出力端子には線源制御装置１１からの信号ケーブル４０、４３を接続する。これにより一部共通の第１、第２通信路１３４、１３５が確立される。端子台１３３は例えば線源制御装置１１の近傍に置かれ、通信路の大部分は信号ケーブル１３２が担う。電子カセッテのＩ／Ｆに関わる部品点数を減らすことができる。なお、信号ケーブル１３２は電子カセッテ１３１内で信号ケーブル４０、４３に分岐し、同期通信用、ＡＥＣ用のそれぞれの処理回路に接続される。また、図６に示す線源制御装置６０のように同期通信用Ｉ／Ｆがない線源制御装置の場合は、信号ケーブル４０は信号中継器６１の第３接続Ｉ／Ｆ６４に接続される。
【００９７】
上記各実施形態を複合して用いてもよい。例えば図７、図８の第２通信路の一部、または全部を無線方式としてもよい。
【００９８】
なお、ＦＰＤの各画素にバイアス電圧を供給するバイアス線に画素で発生する電荷に基づく電流が流れることを利用して、ある特定の画素に繋がるバイアス線の電流をモニタリングして線量を検出してもよい。この場合は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線量検出センサとなる。また、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。
【００９９】
上記各実施形態では、コンソールと電子カセッテが別体である例で説明したが、コンソールは独立した装置である必要はなく、電子カセッテにディスプレイ等のコンソールの機能を搭載してもよい。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。
【０１００】
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】
【０１０１】
２  Ｘ線撮影システム
２ａ  Ｘ線発生装置
２ｂ  Ｘ線撮影装置
１０  Ｘ線源
１１、６０、７０、８５、１１２  線源制御装置
１２  照射スイッチ
１３、８６、１１０、１３１  電子カセッテ
２６  制御部
２９、７１、８７  ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ
３０  イオンチャンバー
３２  スイッチＩ／Ｆ
３３、８８  同期信号Ｉ／Ｆ
３５  ＦＰＤ
３６  制御部
３７  線量検出センサ
３８  演算部
３９、９０  同期信号Ｉ／Ｆ
４１、６６、９２、１０５、１３４  第１通信路
４２、８９  ＡＥＣ用Ｉ／Ｆ
４４、７３、８２、９４、１０６、１３５  第２通信路
６１  信号中継器
８０  セレクタ
１１１  判定部
１２０  信号変換器
１３０  共通Ｉ／Ｆ
【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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