(57)【要約】【課題】暗電流による影響を確実かつ安全に防止して、高画質な放射線画像を得ることができる放射線画像撮影システムを提供する。【解決手段】放射線画像検出装置４に蓄積された電気エネルギーを読み出させるリセット信号を定期的に発生させるとともに、放射線の照射を指示する照射指示信号が発せられた後であってリセット信号が発せられていないときに、照射許可信号を生成する制御部２５と、照射許可信号に基づいて、放射線源９より放射線を照射させる制御部１２とを設け、照射許可信号が生成されると、リセット信号の発生を停止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源を有し、前記放射線源から被写体に向けて放射線を照射する放射線画像撮影装置と、
被写体を透過させた放射線を電気エネルギーに変換して蓄積するとともに、蓄積された電気エネルギーを読み出して前記被写体の放射線画像情報を取得する放射線画像検出装置と
を備える放射線画像撮影システムであって、
前記放射線画像検出装置に蓄積された電気エネルギーを読み出させるリセット信号を定期的に発生するリセット制御手段と、
前記放射線の照射を指示する照射指示信号が発せられた後であって前記リセット信号が発せられていないときに、照射許可信号を生成する許可信号生成手段と、
前記許可信号生成手段により生成された照射許可信号に基づいて、前記放射線源より放射線を照射させる線源制御手段と
を設け、
前記リセット制御手段は、前記許可信号生成手段により照射許可信号が生成されると、リセット信号の発生を停止することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項２】
リセット制御手段は、前記放射線源を駆動させるための線源駆動信号が発せられると、リセット信号の発生を開始させることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線画像に代表される放射線画像を検出する放射線画像検出装置を用いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、医療診断にあっては、被写体にＸ線等の放射線を照射し、当該被写体を透過した放射線の強度分布を検出して得られた放射線画像が広く利用されており、近年では、撮影に際し放射線を検出して電気信号に変換し、放射線画像情報として蓄積するＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いた放射線画像撮影システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ＦＰＤの運搬性・取扱い性の向上を目的としたカセッテ型ＦＰＤも開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
ＦＰＤは、例えば、ガラス基板を有しており、このガラス基板には、被写体を透過した放射線がその強度に応じて変換された電気エネルギーを画像毎に蓄積するコンデンサと、このコンデンサに蓄えられた電気エネルギーを信号として出力するためのスイッチング素子とが配列されている。
【０００４】
このようなＦＰＤにおいては、撮影のために放射線が照射される前においても、暗電流によりコンデンサに電荷が蓄積されるため、暗電流により電荷が蓄積された状態で撮影を行って、スイッチング素子によりコンデンサに蓄積された電気エネルギーを読み取って放射線画像を取得すると、暗電流により蓄積された電荷がノイズとなって、画像に影響を及ぼしてしまう。
【０００５】
そこで、例えば、暗電流によりコンデンサに蓄積された電気エネルギーを定期的に読み取ることによってリセットを繰り返し、放射線を発生させる放射線源を駆動させるための線源駆動信号が、放射線源に対して発せられると、リセット動作を停止させる放射線画像撮影システムが提案されている。
【０００６】
また、定期的にリセットを繰り返し、放射線が検出され始めるとリセット動作を停止するＦＰＤを用いた放射線画像撮影システムも提案されている。
【特許文献１】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献２】特開平７−１４０２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような線源駆動信号が放射線源に対して発せられることによってリセット動作を停止させる放射線画像撮影システムでは、放射線源に対して線源駆動信号が発せられてから、被写体に放射線を照射させるための照射指示信号が発せられるまでの時間が長くなってしまった場合に、暗電流によりコンデンサに電荷が蓄積されるという問題があった。
【０００８】
また、定期的にリセット動作を繰り返すような放射線画像撮影システムでは、被写体を透過した放射線が変換されコンデンサに蓄えられた電気エネルギーの一部がリセット動作により放電されてしまうため、高画質な放射線画像を得るためには、リセットされた分の放射線をさらに照射しなければならず、被写体が無駄に被爆してしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、暗電流による影響を確実かつ安全に防止して、高画質な放射線画像を得ることができる放射線画像撮影システ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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、放射線源を有し、前記放射線源から被写体に向けて放射線を照射する放射線画像撮影装置と、被写体を透過させた放射線を電気エネルギーに変換して蓄積するとともに、蓄積された電気エネルギーを読み出して前記被写体の放射線画像情報を取得する放射線画像検出装置とを備える放射線画像撮影システムであって、前記放射線画像検出装置に蓄積された電気エネルギーを読み出させるリセット信号を定期的に発生するリセット制御手段と、前記放射線の照射を指示する照射指示信号が発せられた後であって前記リセット信号が発せられていないときに、照射許可信号を生成する許可信号生成手段と、前記許可信号生成手段により生成された照射許可信号に基づいて、前記放射線源より放射線を照射させる線源制御手段とを設け、前記リセット制御手段は、前記許可信号生成手段により照射許可信号が生成されると、リセット信号の発生を停止することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、撮影に際してはリセット動作が定期的に繰り返され、暗電流による電気エネルギーが蓄積されないようにされているとともに、リセット動作とリセット動作の合間に放射線照射の指示がなされた場合には、直ちに放射線の被写体に対する照射が開始され、リセット動作中に放射線照射の指示がなされた場合には、当該リセット動作が終了後直ちに放射線の照射が開始されるため、暗電流による電気エネルギーの蓄積が効果的に防止されるとともに、被写体を透過した放射線は全て電気エネルギーとして蓄積される。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線画像撮影システムにおいて、リセット制御手段は、前記放射線源を駆動させるための線源駆動信号が発せられると、リセット信号の発生を開始させることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、放射線画像検出装置において放射線画像の検出が行われる前に、自動的にリセット動作が開始される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、最後にリセット動作が行われてから被写体に放射線が照射されるまでの時間を短くすることができるため、暗電流による影響を確実に防止することができるとともに、被写体を透過した放射線は全て電気エネルギーとして蓄積されるため、被写体を無駄に被爆させることなく高画質な放射線画像を得ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、放射線画像の検出が行われる前に自動的にリセット動作が開始されるため、手間をかけることなく、暗電流による影響を確実かつ安全に防止して、高画質な放射線画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図１から図５を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明による放射線画像撮影システム１の一実施形態の概略構成を示す図である。
【００１８】
本実施形態による放射線画像撮影システム１は、図１に示すように、放射線画像撮影に関する操作を行う撮影操作装置２と、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信方式による通信を行うための基地局３と、放射線画像検出装置４を操作するコンソール５とがネットワーク６を通じて接続されている。撮影操作装置２にはケーブル７を介して、被写体に放射線を照射して放射線画像の撮影を行う放射線画像撮影装置８が接続されている。ここで、ネットワーク６は、当該システム専用の通信回線であっても良いが、システム構成の自由度が低くなってしまう等の理由のため、イーサネット（Ethernet；登録商標）等の既存の回線である方が好ましい。
【００１９】
放射線画像撮影装置８は、放射線源９を有しており、この放射線源９に管電圧が印加されることによって、放射線が発生するようになっている。放射線源９としては、放射線管が用いられ、放射線管は熱励起によって生ずる電子を高電圧で加速して陰極に衝突させることで、放射線を発生するようになっている。
【００２０】
放射線源９の下方であって放射線照射範囲には、被写体である患者１０を載置させる寝台１１が設けられており、寝台１１上であって患者１０の下には、放射線画像検出装置４が差しこまれるようになっている。
【００２１】
撮影操作装置２は、図２に示すように、制御部１２、ＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４、表示部１５、入力操作部１６等を備えて構成されており、各部はバス１７により接続されている。
【００２２】
表示部１５は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成され、制御部１２から出力され入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示するようになっている。
【００２３】
入力操作部１６は、例えばボタンで押下操作された押下信号を入力信号として制御部１２に対して出力するようになっている。特に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１においては、ユーザによる所定操作に基づいて、放射線源９を駆動させる線源駆動信号、及び放射線源９により発生させた放射線を被写体に対して照射するように指示するための照射指示信号を制御部１２に対してそれぞれ出力するようになっている。
【００２４】
制御部１２は、例えば、ＣＰＵ等から構成され、ＲＯＭ１４に格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭ１３の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。
【００２５】
特に、本実施形態においては、制御部１２は、線源制御手段として、線源駆動信号を入力すると、放射線源９に管電圧を印加するように電源を駆動させるようになっている。また、照射指示信号が発信されており、かつ、後述の放射線画像検出装置４からの照射許可信号が発信されている間、放射線源９より放射線を被写体に対して照射させるようになっている。
【００２６】
また、制御部１２は、放射線源９より所定量の放射線が照射されると、線源駆動信号及び照射指示信号を停止させるようになっている。
【００２７】
コンソール５は、図３に示すように、制御部１８、ＲＡＭ１９、ＲＯＭ２０、表示部２１、入力操作部２２、通信部２３等を備えるコンピュータで構成されており、各部はバス２４により接続されている。
【００２８】
表示部２１は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成され、制御部１８から出力され入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示するようになっている。
【００２９】
入力操作部２２は、例えば、キーボードやマウス等から構成されており、キーボードで押下操作されたキーの押下信号やマウスによる操作信号を入力信号として制御部１８に対して出力するようになっている。特に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム１においては、入力操作部２２は、所定操作に基づいて放射線画像検出装置４により検出された放射線画像の画像データの転送指示に係る信号を制御部１８に対して出力するようになっている。
【００３０】
通信部２３は、無線ＬＡＮ等の無線通信方式により、基地局３を介して、放射線画像検出装置４との間で各種情報の通信を行うものである。
【００３１】
制御部１８は、例えば、ＣＰＵ等から構成され、ＲＯＭ２０に格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭ１９の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。
【００３２】
特に、本実施形態においては、制御部１８は、撮影操作装置２の入力操作部１６から発せられた線源駆動信号及び照射指示信号をネットワーク６を通じて入力し、入力した線源駆動信号及び照射指示信号を基地局３を介して無線で放射線画像検出装置４に対してそれぞれ出力するようになっている。
【００３３】
さらに、制御部１８は、後述の放射線画像検出装置４により生成された照射許可信号を無線により入力し、入力した照射許可信号をネットワーク６を通じて撮影操作装置２に対して出力するようになっている。
【００３４】
また、制御部１８は、前記入力操作部２２からの放射線画像情報の転送指示に係る信号に基づいて、放射線画像検出装置４に画像データの転送を行わせるようになっている。
【００３５】
放射線画像検出装置４は、例えばカセッテ型ＦＰＤであり、放射線画像検出装置４は、図４に示すように、制御部２５、ＲＡＭ２６、ＲＯＭ２７、放射線画像を検出する平面検出器２８、放射線画像を記憶する画像メモリ２９、通信部３０、電源部３１、入力操作部３２等を備えて構成されており、各部はバス３３により接続されている。
【００３６】
平面検出器２８は、蛍光体を主成分とし入射した放射線の強度に応じて光を発する第１層を有しており、この第１層の放射線の入射側から見て背面には、フォトダイオード等により構成され第１層から出力された光を電気エネルギーに変換して出力する第２層が設けられている。そして、第２層の下面には、ガラス基板に、第２層より出力された電気エネルギーを画像毎に蓄積するコンデンサと、このコンデンサに蓄えられた電気エネルギーを信号として出力する例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子とがマトリックス状に配列された第３層が設けられている。なお、第１層および第２層に替えて、放射線を直接電気エネルギーに変換する放射線電気エネルギー変換層を備えるようにしてもよい。
【００３７】
また、平面検出器２８は、コンデンサ及びスイッチング素子の端子が接続され、各素子をそれぞれ駆動させるための走査駆動回路を有している。
【００３８】
通信部３０は、無線ＬＡＮ等の無線通信方式により、基地局３を介して、コンソール５との間で各種情報の通信を行うものである。
【００３９】
電源部３１は、放射線画像検出装置４を構成する各部に電源を供給する充電池３４を有し、当該放射線画像検出装置４の所定位置に設けられた充電用端子（図示略）を介して充電可能に構成されている。
【００４０】
制御部２５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、ＲＯＭ２７に格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭ２６の作業領域に展開し、当該プログラムに従って各種処理を実行する。
【００４１】
具体的には、制御部２５は、リセット制御手段として、コンソール５を介して撮影操作装置２から線源駆動信号を受信すると、走査駆動回路を制御して、順次スイッチング素子を作動させて各コンデンサに蓄積されている電気エネルギーを読み出すことにより平面検出器２８をリセットさせるリセット信号を定期的に発するようになっている。
【００４２】
また、制御部２５は、許可信号生成手段として、コンソール５を介して撮影操作装置２から照射指示信号を入力した後であって、リセット信号が発せられていないと判断されると、照射許可信号を生成するとともに、この照射許可信号を、基地局３を介して無線によりコンソール５へ出力するように通信部を制御するようになっている。この照射許可信号は、照射指示信号が停止されてから所定時間内に停止されるようになっている。
【００４３】
また、照射許可信号が生成されると、制御部２５は、リセット制御手段として、リセット信号の発生を停止することにより、走査駆動回路を制御して、各コンデンサに蓄積されている電気エネルギーの読み取り動作を停止させるとともに、各コンデンサに電気エネルギーを蓄積させるようになっている。
【００４４】
制御部２５は、放射線の照射が停止されると、平面検出器２８の各画素を構成する例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部を制御して、各画素に対応するコンデンサに蓄積された電気エネルギーの読み取りをスイッチングしていき、平面検出器２８に蓄積された全ての電気信号を読み取ることにより、平面検出器２８から放射線画像の画像データを取得し、画像メモリ２９に記憶させるようになっている。
【００４５】
次に、放射線画像撮影システム１の作用について図５を用いて説明する。
【００４６】
放射線画像の撮影が行われる際には、まず、放射線技師の指示により撮影操作装置２の入力操作部１６から線源駆動信号が発信され（ｔ１）、この線源駆動信号を入力した制御部１２により放射線源９が駆動され放射線が発生する。
【００４７】
また、線源駆動信号は、コンソール５を介して放射線画像検出装置４対して送信され、この線源駆動信号を受信した放射線画像検出装置４の制御部２５により、リセット信号が定期的に発信される（ｔ２）。これにより、走査駆動回路が制御され、順次スイッチング素子を作動させて各コンデンサに蓄積されている電気エネルギーを読み出し、平面検出器が定期的にリセットされる。
【００４８】
その後、放射線技師の指示により撮影操作装置２の入力操作部１６から照射指示信号が発信され（ｔ３）、この照射指示信号がコンソール５を介して放射線画像検出装置４対して送信される。この照射指示信号が放射線画像検出装置４に受信されると、図５（Ａ）に示すように、リセット信号がＯＦＦの状態であれば、制御部２５により直ちに照射許可信号が生成され（ｔ４ａ）、図５（Ｂ）に示すように、リセット信号がＯＮの状態であれば、ＯＦＦの状態となるのを待って照射許可信号が生成される（ｔ４ｂ）。
【００４９】
照射許可信号は、コンソール５を介して撮影操作装置２に対して送信され、この照射許可信号が撮影操作装置２に受信されると、撮影操作装置２の制御部１２により放射線画像撮影装置８が制御され被写体に対して放射線が照射される（ｔ５）。
【００５０】
また、照射許可信号が発せられると、放射線画像検出装置４の制御部２５により、リセット信号の発生が停止され（ｔ６）、リセット動作が終了するとともに、患者１０を透過して平面検出器２８に入射した放射線が電気エネルギーに変換されてコンデンサに蓄えられて行く。
【００５１】
このように、撮影に際してはリセット動作が定期的に繰り返され、コンデンサに暗電流による電気エネルギーが蓄積されないようにされているとともに、リセット動作とリセット動作の合間に放射線照射の指示がなされた場合には、直ちに放射線の患者１０に対する照射が開始され、リセット動作中に放射線照射の指示がなされた場合には、当該リセット動作が終了後直ちに放射線の照射が開始されるため、暗電流による電気エネルギーの蓄積が効果的に防止されるとともに、患者１０を透過した放射線は全て電気エネルギーとしてコンデンサに蓄積される。
【００５２】
その後、所定量の放射線が照射されると、線源駆動信号及び照射指示信号が停止され（ｔ７,ｔ８）、放射線源９からの被写体に対する放射線の照射が停止する（ｔ９）。また、線源駆動信号及び照射指示信号が停止されてから所定時間経過後、照射許可信号も停止する（ｔ１０）。
【００５３】
その後、放射線画像検出装置４の制御部２５により走査駆動回路が制御され、順次スイッチング素子が作動して各画素に対応するコンデンサに蓄積されている電気エネルギーを読み出し、放射線画像の画像データが取得される。取得された画像データは、画像メモリ２９に記憶される。
【００５４】
その後、コンソール５の入力操作部２２からの放射線技師の指示により、画像メモリ２９に記憶されている画像データが、通信部３０及び基地局３を介して無線によりコンソール５へ転送される。その後、各画像データは、画像処理がなされた後、適宜出力され、放射線画像として医師による診断に供される。
【００５５】
以上より、本実施形態によれば、最後にリセット動作が行われてから被写体に放射線が照射されるまでの時間を短くすることができるため、暗電流による影響を確実に防止することができるとともに、患者１０を透過した放射線は全て電気エネルギーとして蓄積されるため、患者１０を無駄に被爆させることなく高画質な放射線画像を得ることができる。
【００５６】
また、放射線源９を駆動させる線源駆動信号が発せられると自動的にリセット動作が開始されるため、手間をかけることなく、暗電流による影響を確実かつ安全に防止して、高画質な放射線画像を得ることができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、線源駆動信号が発せられると、リセット動作が開始されるようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、一定時間、平面検出器による放射線の検出が行われない状態が続くと、電源部から平面検出器を構成する各部への電力の供給を、必要最小限度の供給を除いて停止させるようにするとともに、コンソール５の入力操作部２２からの所定操作に基づいて電力の供給を開始させ、各部への電力の供給が開始されると、リセット動作を開始させるようにしてもよい。また、コンソール５の入力操作部２２からの所定操作に基づいてリセット動作を開始させるようにしてもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、放射線画像検出装置４として、コンソール５等と無線通信方式により各種情報の通信を行う構成のものを例示したが、これに限られるものではなく、コンソール５等と所定のケーブルを用いて接続し、これら各装置と通信を行うような構成のものであってもよい。
【００５９】
さらに、本実施形態では、放射線画像検出装置４、コンソール５に係る機能は、集積回路からなる中央処理装置（ＣＰＵ）によって、所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、各種機能を実現するためのロジック回路から構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による放射線画像撮影システムの一実施形態の概略構成を示す図である。
【図２】図１の放射線画像撮影システムを構成する撮影操作装置の要部構成示すブロック図である。
【図３】図１の放射線画像撮影システムを構成するコンソールの要部構成示すブロック図である。
【図４】図１の放射線画像撮影システムを構成する放射線画像検出装置の要部構成示すブロック図である。
【図５】図１の放射線画像撮影システムの動作を示すタイミングチャートであり、（Ａ）は、リセット信号ＯＦＦ時に照射指示信号が発信された場合、（Ｂ）は、リセット信号ＯＮ時に照射指示信号が発信された場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１    放射線画像撮影システム
２    撮影操作装置
４    放射線画像検出装置
５    コンソール
８    放射線画像撮影装置
９    放射線源
１０  患者（被写体）
１２  制御部
２５  制御部（リセット制御手段、許可信号生成手段）
【図１】
2006122121.tif 000003
【図２】
2006122121.tif 000004
【図３】
2006122121.tif 000005
【図４】
2006122121.tif 000006
【図５】
2006122121.tif 000007