(57)【要約】【課題】プレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラのない本撮影画像を迅速に取得できるようにする。【解決手段】放射線画像撮影システム１によれば、放射線画像検出器１０７は、プレ撮影時には検出部１０７ａにおける被写体Ｈを含む領域を所定のライン間隔で読み取ってプレ撮影画像を取得し、本撮影時には検出部１０７ａの被写体を含む領域の全ラインを読み取って本撮影画像を取得する。コンソール２００は、本撮影画像におけるプレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラを補正して表示部２１３に表示する。【選択図】図８Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に放射線を照射する放射線源と、
前記被写体を透過した放射線量に応じた電荷を出力する放射線検出素子が２次元状に配置された検出部を有し、前記検出部で発生した電荷を読み取ることにより前記被写体の撮影画像を取得する放射線画像検出器と、
前記被写体の本撮影前に予め前記放射線源から所定量の放射線を照射させ、前記放射線画像検出器に本撮影時の撮影条件を決定するためのプレ撮影画像を取得させる制御手段と、を備えた放射線画像撮影システムであって、
前記放射線画像検出器は、プレ撮影時には、前記検出部における前記被写体を含む領域を所定のライン間隔で読み取ってプレ撮影画像を取得し、本撮影時には前記検出部の前記被写体を含む領域の全ラインを読み取って本撮影画像を取得し、
前記本撮影画像における前記プレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラを補正する補正手段を備える放射線画像撮影システム。
【請求項２】
前記放射線画像検出器は、プレ撮影における読み取り後に前記検出部に残留している電荷を除去するためのリセット処理を行う請求項１に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項３】
前記放射線画像撮影システムは、前記被写体の拡大撮影を行うシステムである請求項１又は２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、放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線画像撮影システムにおいては、診断用の撮影画像（本撮影画像という）を撮影する本撮影の前に、被写体に対して少量のＸ線を照射して被写体を透過したＸ線量を放射線画像検出器で読み取るプレ撮影を行い、プレ撮影で得られたＸ線量情報に基づいて本撮影時のＸ線の照射線量等の照射条件を決定することが行われている。
【０００３】
また、特許文献１には、プレ撮影において放射線画像検出器から所定のライン間隔で読み取りを行い、本撮影では放射線画像検出器の全ラインの読み取りを行い、プレ撮影により読み取られた各画素の値と本撮影により読み取られた各画素の値を画素毎に加算してＸ線画像を得ることが記載されている。
【０００４】
プレ撮影において放射線画像検出器から所定のライン間隔ごとに画素を間引いて読み取りを行うことで、本撮影時のＸ線照射量等の撮影条件を決定するためのデータ量を低減し、プレ撮影開始から本撮影終了までの時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７１１１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１のようにプレ撮影時において所定のライン間隔で間引き読み取りを行った場合、放射線画像検出器におけるプレ撮影後の残留電位は図１０（ａ）に示すようになる。即ち、プレ撮影時に読み取りを行ったラインＬ１に位置する画素の残留電位をＬｒｅａｄ、プレ撮影時に読み取りを行わなかったラインＬ２に位置する画素の残留電位をＬとすると、Ｌｒｅａｄ＜Ｌとなる。このような残留電位にムラのある状態で本撮影を行うと、本撮影画像において、プレ撮影時に読み取りが行われたラインＬ１に対応する位置の画素信号値（濃度値）が、プレ撮影時に読み取りの行われなかったラインＬ２に対応する位置の画素信号値に対して小さくなるというムラが生じる。
【０００７】
特許文献１では、プレ撮影により放射線画像検出器から取得された各画素の値と本撮影後に取得された各画素の値を画素毎に加算して画像を得るので、上記のムラのない画像を得ることができる。
【０００８】
しかしながら、例えば、乳房を位相コントラスト拡大撮影し、５０μｍ画素の半切サイズＦＰＤを用いて検出する撮影画像のように、データ量が非常に大きい場合、１画素毎に加算を行うのでは本撮影画像を取得するまでに非常に時間がかかるという問題がある。
プレ撮影後に、放射線画像検出器に蓄積されている電荷を除去する所謂リセットを行うことも考えられるが、図１１に示すように、放射線画像検出器における電荷の読み出し効率は１００パーセントではない。特にＸ線量が小線量である場合、読み出し効率は低い。そのため、図１０（ｂ）に示すようにリセット後も残留電位が残り、通常撮影と同様のリセットを行っても上記のムラの無い画像を得ることはできない。すなわち、一度のリセットではゼロにはならず、数回のリセット動作を繰返し行なったり、リセット時間を長くする必要があり、本撮影までの時間が長くなり、乳房を圧迫されたままの患者にとっては好ましいものではなかった。
【０００９】
本発明の課題は、プレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラのない本撮影画像を迅速に取得できるようにすることである。
【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、
被写体に放射線を照射する放射線源と、
前記被写体を透過した放射線量に応じた電荷を出力する放射線検出素子が２次元状に配置された検出部を有し、前記検出部で発生した電荷を読み取ることにより前記被写体の撮影画像を取得する放射線画像検出器と、
前記被写体の本撮影前に予め前記放射線源から所定量の放射線を照射させ、前記放射線画像検出器に本撮影時の撮影条件を決定するためのプレ撮影画像を取得させる制御手段と、を備えた放射線画像撮影システムであって、
前記放射線画像検出器は、プレ撮影時には、前記検出部における前記被写体を含む領域を所定のライン間隔で読み取ってプレ撮影画像を取得し、本撮影時には前記検出部の前記被写体を含む領域の全ラインを読み取って本撮影画像を取得し、
前記本撮影画像における前記プレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラを補正する補正手段を備える。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記放射線画像検出器は、プレ撮影における読み取り後に前記検出部に残留している電荷を除去するためのリセット処理を行う。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記放射線画像撮影システムは、前記被写体の拡大撮影を行うシステムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラのない本撮影画像を迅速に取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態における放射線画像撮影システムの全体構成例を示す図である。
【図２】図１の放射線源の焦点を説明するための図である。
【図３】図１の乳房画像撮影装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】図１の放射線画像検出器の検出部を説明するための図である。
【図５】図１の放射線画像検出器の回路ブロック図である。
【図６】図１の放射線画像検出器における１画素分の回路ブロック図である。
【図７】図１のコンソールの機能的構成を示すブロック図である。
【図８Ａ】乳房画像撮影装置とコンソールにより実行される拡大撮影処理のシーケンスを示す図である。
【図８Ｂ】乳房画像撮影装置とコンソールにより実行される拡大撮影処理のシーケンスを示す図である。
【図９】図８ＡのＳ１６で検出される被写体領域及び乳腺領域を説明するための図である。
【図１０】（ａ）は、プレ撮影後の放射線画像検出器における残留電位を模式的に示す図であり、（ｂ）は、プレ撮影及び第２のリセット後の放射線画像検出器における残留電位を模式的に示す図である。
【図１１】放射線画像検出器の読み出し効率とＸ線量との関係を示す図である。
【図１２】本撮影画像からの所定幅の領域抽出の一例を示す図である。
【図１３】抽出領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応するプロジェクションからの低周波数成分の除去の一例を示す図であり、（ａ）は抽出領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応するプロジェクションを示す図であり、（ｂ）はハイパスフィルタの一例を示す図であり、（ｃ）は低周波成分除去後のプロジェクションを示す図である。
【図１４】抽出領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応する低周波数成分除去後のプロジェクションからの補正データの生成の一例を示す図であり、（ａ）は領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応する低周波数成分除去後のプロジェクションのエッジ部分の値除去の一例を示す図であり、（ｂ）はローパスフィルタの一例を示す図であり、（ｃ）は補正データの一例を示す図である。
【図１５】乳房画像撮影装置とコンソールにより実行される拡大撮影処理ＢのステップＳ２４までのシーケンスを示す図である。
【図１６】拡大撮影処理（第２のリセットあり）におけるＸ線照射スイッチ押下後（図８ＡのステップＳ８以降）の各ステップのタイミングシーケンスを示す図である。
【図１７】拡大撮影処理Ｂ（第２のリセットなし）におけるＸ線照射スイッチ押下後（図１５ＡのステップＳ８以降）の各ステップのタイミングシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。なお、以下の説明において、「Ｘ線」と「放射線」は同義に扱う。
【００１６】
〈実施形態１〉
（放射線画像撮影システム１の構成）
図１は、本発明の放射線画像撮影システム１のシステム構成を示す図である。
図１に示すように、放射線画像撮影システム１は、乳房画像撮影装置１００と、コンソール２００とを備えて構成されている。乳房画像撮影装置１００とコンソール２００との間ではデータ送受信が可能である。
【００１７】
（乳房画像撮影装置１００の構成）
まず、乳房画像撮影装置１００の構成について説明する。
乳房画像撮影装置１００は、乳房を被写体Ｈとして放射線撮影する撮影装置である。
乳房画像撮影装置１００には、放射線源１０２を支持する本体部１０３が設けられている。この本体部１０３には、放射線源１０２の照射方向に移動自在で被写体Ｈを支持する被写体台１０４、本体部１０３に対して鉛直に垂下する支持軸１０５等が設けられている。
【００１８】
また、被写体台１０４の上方には、被写体台１０４により支持された被写体Ｈを圧迫する圧迫板１０９が、本体部１０３に上下動可能に支持されている。圧迫板１０９の被写体Ｈに接する面には、感圧センサ１０８が設けられている。なお、感圧センサ１０８は、被写体台１０４に設けられる構成としてもよい。
【００１９】
被写体台１０４の下方には、放射線画像検出器１０７が、制御部１１１（図３参照）の制御に基づいて、支持軸１０５に沿って昇降可能に設けられている。
【００２０】
放射線源１０２としては、放射線の波長が０．１〜１Å前後のＸ線を放射するＸ線管を用いる。このＸ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て、その運動エネルギーを放射エネルギーに変換することによってＸ線が放射されるものである。Ｘ線画像を撮影するとき、この加速電圧を管電圧として、また電子の発生量を管電流として、そして、Ｘ線放射時間をＸ線照射時間として設定する。電子が衝突する陽極（対陰極）は銅、モリブデン、ロジウム、タングステンなど、その種類を変えることで、放射されるＸ線エネルギスペクトルを変えることができる。銅、モリブデン、ロジウムなどを陽極として用いる場合、Ｘ線のエネルギー分布の狭い比較的エネルギーの低い線スペクトルが得られ、その特性を利用してＸ線回折結晶分析や微細な構造を判読する乳房撮影に用いられる。タングステンを陽極として用いる場合は広いスペクトルの比較的高いエネルギーのＸ線で、人体の胸部や腹部、頭部、そして工業一般の非破壊検査に用いられる。医療用あるいは工業用では照射するＸ線量が多いことが特徴である。すなわち回転陽極を用いることが一般的である。本実施形態の乳房画像撮影装置１００は、医療用を目的として用いる装置であるので、モリブデン、ロジウム、タングステンの回転陽極をもつＸ線管が好ましく、乳房撮影を目的として用いる装置であるので、特にモリブデン又はロジウムであることが望ましい。
【００２１】
Ｘ線管には、図２に示すように、Ｘ線管内部の陰極で発生した電子線がぶつかることにより、Ｘ線を発生するターゲットＴが備わっている。ターゲットＴに電子線が衝突した大きさを実焦点と呼び、被写体Ｈ側から見た実質的な大きさを実効焦点と呼ぶ。ここでは実効焦点のサイズを焦点サイズとする。一般に実効焦点の形状は正方形であり、その１辺の長さが焦点サイズである。焦点の形状が円である場合はその直径を、長方形である場合はその短辺をさすことが多い。焦点形状が長方形である場合の実焦点及び実効焦点の焦点サイズの関係は、実焦点の大きさ（幅：Ｆa、長さ：Ｆb）、実効焦点の大きさ（幅：ＦA、長さ：ＦB）、ターゲット角度αとすると、ＦA＝Ｆa、ＦB＝Ｆbｓｉｎαとなる。
【００２２】
放射線画像検出器１０７を被写台４に密着させてＸ線撮影（密着撮影）を行うと、被写体Ｈと放射線画像検出器１０７との間隔は、ほぼ０となって、吸収コントラストのみの画像が得られる。
【００２３】
一方、特許第３，８６１，５７２号に開示されているように、Ｘ線管と被写体台１０４間距離、及び、放射線画像検出器１０７と被写体台１０４間距離とを、所定の位置関係としてＸ線撮影を行うと、位相コントラスト拡大撮影となり、Ｘ線の屈折に起因するエッジ強調（＝位相コントラスト強調）画像を得ることができる。Ｘ線が物体を通過するときに屈折して物体の境界内側のＸ線密度が疎になり、さらに被写体Ｈの外側は被写体Ｈを通過しないＸ線と重なることからＸ線密度が上昇する。このようにして被写体Ｈの境界部分であるエッジが画像として強調される。これは被写体Ｈと空気とのＸ線に対する屈折率の差から生じる現象と考えられる。
【００２４】
しかしながら、位相コントラスト画像の撮影では、Ｘ線の焦点サイズが大きいと、いわゆる半影が生じる。半影とは、焦点サイズの大きさに起因して被写体Ｈ上の１点が、放射線画像検出器１０７上で大きさを持った像として検出される現象であり、いわゆるボケのことである。したがって、Ｘ線源が、単色の平行Ｘ線を出射するシンクロトロンや、点焦点と見なせるマイクロ焦点Ｘ線源と異なり、通常の医療用のＸ線源では、有限な大きさの焦点サイズを有するが故に、この半影の影響が問題となる。
【００２５】
そして、被写体Ｈと放射線画像検出器１０７との間隔Ｒ２が大きいと半影によるボケ幅が増加する。こうしたことから一定以上のＸ線量を得るために焦点サイズの下限値が決まり、そして屈折コントラストを半影のボケをしのいで実現して高鮮鋭な画像を得るために被写体Ｈと放射線画像検出器１０７との間隔Ｒ２、放射線源１０２から被写体Ｈとの間隔Ｒ１などから、焦点サイズの上限が決まる。焦点サイズが小さすぎると十分な強度のＸ線が得られず、撮影時間が長くなり被写体Ｈの動きによるボケによって鮮鋭性が低下してしまう。一方、焦点サイズが大きすぎると位相コントラストによるエッジ強調より半影によるボケが支配的になり鮮鋭性が低下してしまう。したがって通常の医療施設で位相コントラスト拡大撮影を行うには、焦点サイズは３０μｍ以上で２５０μｍ以下であることが必要であり、好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下である。
【００２６】
本実施形態では、放射線源１０２は焦点径が異なる少なくとも２つの焦点を持つＸ線管を備え、Ｘ線の照射条件の設定に従って焦点径を切り替えて使用する。
焦点径が異なる焦点とは、例えば密着撮影用の焦点（大焦点という）、密着撮影用よりも小さい焦点径を持つ位相コントラスト撮影用の焦点（小焦点という）である。密着撮影用の焦点は一般に３００μｍ程度の焦点径のものが用いられ、位相コントラスト撮影用の焦点は一般に１００μｍ程度の小さい焦点径のものが用いられる。焦点径は、スリット法や点線源法のように規格化された測定方法によって求められる。規格としてはＪＩＳのＺ４１０２、Ｚ４７０４、ＩＥＣ６０３３６等が挙げられ、何れの規格によって測定してもよい。
【００２７】
そして、放射線源１０２と被写体台１０４との間には、Ｘ線の照射野を変動させる照射野調整器１０６（図３参照）が設けられている。この照射野調整器１０６には、例えばＸ線の絞りを変動させることで、被写体台１０４上の照射野の広さを所定の範囲以外にはＸ線が照射されないようにするＸ線制限器を用いたものが挙げられる。
【００２８】
放射線画像検出器１０７は、放射線源１０２から照射されたＸ線をフォトダイオード等の放射線検出素子で検出してデジタル画像データとして取得するＦＰＤ（Flat Panel Detector）である。本実施形態において、放射線画像検出器１０７は、シンチレータ等を備え、放射されたＸ線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型のＦＰＤとして説明するが、シンチレータ等を介さずにＸ線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型のＦＰＤとしてもよい。放射線画像検出器１０７の詳細については後述する。
【００２９】
筐体１１０には、図３に示す制御部１１１、操作部１１２、表示部１１３、通信部１１４、電源部１１７等が設けられている。
【００３０】
制御部１１１は、図３に示すように、放射線源１０２、照射野調整器１０６、読取制御部２２、感圧センサ１０８、操作部１１２、表示部１１３、通信部１１４、駆動装置１１５、位置検知部１１６、電源部１１７にバス１１８を介して接続され、各部の動作を集中制御する。
【００３１】
制御部１１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。制御部１１１のＲＯＭには、乳房画像撮影装置１００各部を制御するための制御プログラムや、各種処理プログラムが記憶されており、ＣＰＵは、これらの制御プログラムとの協働により乳房画像撮影装置１００各部の動作を統括的に制御する。
【００３２】
本実施形態において、制御部１１１は、拡大撮影処理を実行し、被写体Ｈの本撮影前に、本撮影時の撮影条件を決定するためのプレ撮影を行い、プレ撮影により取得されたプレ撮影画像の画像データに基づいてコンソール２００において算出された撮影条件に従って本撮影を行う。
【００３３】
操作部１１２は、Ｘ線照射を指示するためのＸ線照射スイッチ、患者情報や撮影方向、拡大撮影時の拡大率等を入力するためのキーボードやタッチパネル等を備えて構成され、キーボードやスイッチで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部１１１に出力する。本実施形態において、Ｘ線照射スイッチは２段構成となっている。また、操作部１１２は、被写体台１０４や圧迫板１０９の位置を調整するための操作機構を備える。
表示部１１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニタを備えて構成されており、制御部１１１から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。
【００３４】
通信部１１４は、ＬＡＮ（Local Area Network）カード等により構成され、コンソール２００とＬＡＮ等の通信ネットワークＮを介してデータ送受信を行う。
【００３５】
駆動装置１１５は、制御部１１１から入力される制御信号に従って本体部１０３を回転させるモータや、制御部１１１から入力される制御信号に従って放射線画像検出器１０７の昇降を行うモータ等により構成される。
【００３６】
位置検知部１１６は、被写体台１０４の位置及び圧迫板１０９の位置を検出し、制御部１１１に出力する。位置検知部１１６は、赤外線を用いた測光による方式、被写体台１０４や圧迫板１０９をスライドする支持軸のレールに線抵抗を設けて、その抵抗値測定から位置判別する方式などが採用できる。
【００３７】
（放射線画像検出器１０７の構成）
以下、図４〜図６を用いて放射線画像検出器１０７について説明する。図４は、放射線画像検出器１０７の検出部１０７ａを示す図、図５は、放射線画像検出器１０７の回路ブロック図、図６は放射線画像検出器１０７における１画素分の回路ブロック図である。
【００３８】
図５に示すように、放射線画像検出器１０７は、複数の放射線検出素子７が二次元状に配列された検出部１０７ａを有する。検出部１０７ａは、図４に示すように、２つの読取領域（以下、ブロック領域という）Ａ、Ｂにより構成されている。
各放射線検出素子７は、例えばフォトダイオード等により構成され、放射線入射面Ｒから入射したＸ線が放射線画像検出器１０７内のシンチレータ（図示せず）で変換されて出力される電磁波の光量（シンチレータに入射したＸ線の線量に応じて増加する。）に応じて最終的に蓄積される電荷量（信号量）が異なる。なお、放射線検出素子７として、この他にも、例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。
【００３９】
ブロック領域Ａ内に配設された各放射線検出素子７は、その第２電極７８（図６参照）がそれぞれバイアス線９Ａおよび結線１０Ａに接続されている。ブロック領域Ｂ内に配設された各放射線検出素子７は、その第２電極７８がそれぞれバイアス線９Ｂおよび結線１０Ｂに接続されている。各結線１０Ａ、１０Ｂは、逆バイアス電源１４に接続されている。
【００４０】
逆バイアス電源１４は、読取制御部２２に接続されており、読取制御部２２からの制御にしたがって、各結線１０Ａ、１０Ｂおよび各バイアス線９Ａ、９Ｂを介して、各放射線検出素子７に逆バイアス電圧を印加するようになっている。
【００４１】
各バイアス線９Ａ、９Ｂの結線１０Ａ、１０Ｂには、それぞれ電流検出手段４２Ａ、電流検出手段４２Ｂが設けられている。電流検出手段４２Ａ、４２Ｂは、読取制御部２２に接続されている。
【００４２】
電流検出手段４２Ａ、４２Ｂは、各バイアス線９Ａが結束された結線１０Ａ内を流れる電流と、各バイアス線９Ｂが結束された結線１０Ｂ内を流れる電流とをそれぞれ独立に検出する。具体的には、電流検出手段４２Ａ、４２Ｂは、図示を省略するが、それぞれ、結線１０Ａ、１０Ｂに直列に接続される所定の抵抗値を有する抵抗と、抵抗の両端子間の電圧を測定する差動アンプとを備えて構成されている。そして、差動アンプで抵抗の両端子間の電圧を測定することで、結線１０Ａ、１０Ｂを流れる電流を電圧値に変換して検出し、各結線１０Ａ、１０Ｂを流れる電流値に相当する電圧値を、それぞれ読取制御部２２に出力する。
【００４３】
各放射線検出素子７の第１電極７４は、ＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図５、図６中ではＳと表記）に接続されている。各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図５、図６中ではＧと表記）は、走査駆動回路１５から延びる各走査線５にそれぞれ接続されている。各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図５、図６中ではＤと表記）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【００４４】
逆バイアス電源１４により放射線検出素子７の第２電極７８にバイアス線９Ａ、９Ｂを介して逆バイアス電圧が印加されると、放射線検出素子７内に電気勾配が生じる。この状態で放射線源１０２からＸ線が照射され、図示しないシンチレータによりＸ線が電磁波に変換されて放射線検出素子７に入射すると、放射線検出素子７内において、入射した電磁波の光子の数に比例して電子正孔対が発生する。
発生した電子正孔対のうち電子は、電位勾配に従って高電位である第１電極７４側（図６参照）に移動する。ＴＦＴ８のゲートが閉じている場合、発生した電子は第１電極７４近傍に蓄積される。
一方、発生した電子正孔対のうち、正孔は、電位勾配に従って低電位である第２電極７８に移動し、第２電極７８を通ってバイアス線９Ａ、９Ｂを介して結線１０Ａ、１０Ｂに流れ出る。結線１０Ａを流れる正孔は電流として電流検出手段４２Ａで検出され、電流に応じた電圧値が読取制御部２２に出力される。結線１０Ｂを流れる正孔は電流として電流検出手段４２Ｂで検出され、電流に応じた電圧値が読取制御部２２に出力される。
【００４５】
読取制御部２２は、電流検出手段４２Ａから出力される電圧値が予め定められた閾値を超えると、ブロック領域ＡにＸ線が照射されたことを検出する。また、読取制御部２２は、電流検出手段４２Ｂからの電圧値が予め定められた閾値を超えると、ブロック領域ＢにＸ線が照射されたことを検出する。
本実施形態においては、読取制御部２２は、制御部１１１から送信される読取制御信号に基づいてＴＦＴ８のゲート電圧８ｇに信号読み出し用の電圧を印加することとして説明するが、読取制御部２２が自動的にＸ線照射を検出したブロック領域のＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧を印加させることとしてもよい。
【００４６】
読取制御部２２からの制御によって、走査駆動回路１５から走査線５を介してＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されると、ＴＦＴ８のゲートが開き、放射線検出素子７に蓄積された電荷すなわち電気信号がＴＦＴ８のソース電極８ｓを介してドレイン電極８ｄから信号線６に読み出される。ブロック領域Ａの各信号線６は、それぞれ読み出し回路１７Ａに接続されている。ブロック領域Ｂの各信号線６は、それぞれ読み出し回路１７Ｂに接続されている。
【００４７】
読み出し回路１７Ａ、１７Ｂは、図５に示すように、増幅回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、アナログマルチプレクサ２０と、Ａ／Ｄ変換器２１とで構成されており、各放射線検出素子７から信号線６を通じて読み出された電荷を、放射線検出素子７ごとに電荷電圧変換するとともに増幅等を行って電気信号に変換するようになっている。
なお、図５や図６中では、相関二重サンプリング回路はＣＤＳと表記されている。また、図６中では、アナログマルチプレクサ２０は省略されている。
【００４８】
増幅回路１８は、例えばチャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列にコンデンサＣ１〜Ｃ２および電荷リセット用スイッチＳＷ１とが接続されて構成されている。コンデンサＣ２にはスイッチＳＷ２が直列に接続されており、電荷リセット用スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２のオン／オフが読取制御部２２により制御されるようになっている。
また、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子１８ａ１には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子１８ａ２は接地（ＧＮＤ）されている。すなわち、本実施形態は、初期電圧が０［Ｖ］に設定されている場合に相当する。
【００４９】
なお、以下、このように増幅回路１８の入力側の非反転入力端子１８ａ２が接地されている場合について説明するが、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子１８ａ２に所定の初期電圧を印加するように構成することも可能である。
【００５０】
増幅回路１８では、電荷リセット用スイッチＳＷ１がオフの状態で放射線検出素子７のＴＦＴ８のゲートが開かれると（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されると）、コンデンサＣ１（スイッチＳＷ２がオン状態とされた場合はコンデンサＣ１及びＣ２）に当該放射線検出素子７から読み出された電荷が蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力端子１８ａ３から出力されるようになっている。増幅回路１８は、このようにして、各放射線検出素子７から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換して増幅する。
【００５１】
本実施形態では、コンデンサＣ１〜Ｃ２として、容量がそれぞれ０．５ｐＦ、０．５ｐＦのコンデンサが用いられており、読取制御部２２の制御によるスイッチＳＷ２のオン／オフによりコンデンサＣ１〜Ｃ２全体の容量を０．５ｐＦ又は１ｐＦの２段階に設定できるようになっている。スイッチＳＷ２をオフにすると、ゲインを大きく調整することができる。
一方、読取制御部２２からの制御によって、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされると、増幅回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電されて増幅回路１８がリセットされる。
なお、増幅回路１８におけるコンデンサ全体で設定される容量のレンジ幅や設定される容量等は放射線画像検出器１０７に求められる性能等に応じて適宜設定され、それを実現するための各コンデンサの容量等も適宜決められる。
【００５２】
増幅回路１８の出力側には、相関二重サンプリング回路１９が接続されている。相関二重サンプリング回路１９における相関二重サンプリングは以下のようにして行われるようになっている。
【００５３】
放射線画像検出器１０７では、信号読み出しのために各放射線検出素子７のＴＦＴ８のゲートが開かれる前の段階で、コンデンサＣ１及びＣ２をオン状態とし、電荷リセット用スイッチＳＷ１をオン状態とすることで、コンデンサＣ１及びＣ２に蓄積された電荷を放出させる、所謂リセットが行われる。その後、電荷リセット用スイッチＳＷ１がオフ状態とされて信号読み出しのスタンバイ状態となる。相関二重サンプリング回路１９は、まずその段階で増幅回路１９の出力側端子から出力される電圧値を保持する。また、各放射線検出素子７のＴＦＴ８のゲートが開かれて放射線検出素子７から電気信号が読み出され、増幅回路１８のコンデンサＣ１及び／又はＣ２に電荷が蓄積された後、ＴＦＴ８のゲートが閉じられた段階で、再度、相関二重サンプリング回路１９は増幅回路１８の出力側端子から出力される電圧値を保持する。相関二重サンプリング回路１９は、このようにして保持した２つの電圧値の差を算出して当該放射線検出素子７からの電気信号のアナログ値を出力するようになっている。相関二重サンプリング回路１９は、このようにして、コンデンサのリセット時の雑音を低減するようになっている。
【００５４】
相関二重サンプリング回路１９から出力された電気信号は、アナログマルチプレクサ２０を介して順次Ａ／Ｄ変換器２１に送信され、Ａ／Ｄ変換器２１でデジタル値に変換される。Ａ／Ｄ変換器２１は、デジタル値に変換した各放射線検出素子７の電気信号を読取制御部２２に順次出力する。
【００５５】
ここで、ブロック領域Ａ、Ｂは、読取制御部２２の制御に応じて個別に読取モード又は待機モードに切り替えられる。読取モードでは、読取制御部２２の制御により電源部１１７から読み出し回路１７Ａ、１７Ｂに通電され、増幅回路１８を構成するチャージアンプ回路は稼動状態とされる。一方、待機モードでは、読み出し回路１７Ａ、１７Ｂ自体には通電されず、増幅回路１８を構成するチャージアンプ回路は非稼働状態とされる。
【００５６】
増幅回路１８を構成するチャージアンプ回路が非稼働状態とされると、増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子１８ａ１と非反転入力端子１８ａ２（図６参照）との間で電流が流れなくなる。そのため、接地（ＧＮＤ）→逆バイアス電源１４→（電流検出手段４２Ａ（４２Ｂ））→放射線検出素子７→ＴＦＴ８→信号線６と電気的につながったループがオペアンプ１８ａの部分で切れるため、放射線検出素子７や逆バイアス電源１４等を含む閉ループを作ることができない。
【００５７】
そこで、本実施形態では、図６に示すように、読み出し回路１７Ａ（１７Ｂ）の増幅回路１８の各オペアンプ１８ａには、前述したように信号線６が接続された反転入力端子１８ａ１と接地された非反転入力端子１８ａ２とを結び、それらの短絡および短絡の解除を切り替えるモード切り替えスイッチ２４がそれぞれ各オペアンプ１８ａの上流側に設けられている。
【００５８】
モード切り替えスイッチ２４は、本実施形態ではＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）で構成されている。そして、モード切り替えスイッチ２４であるＭＯＳＦＥＴの図示しないゲート電極と読取制御部２２とが接続されており、読取制御部２２からゲート電極への電圧に印加および印加の停止が切り替えられることにより、モード切り替えスイッチ２４のオン／オフが制御されるようになっている。
【００５９】
読取制御部２２は、読み出し回路１７Ａ（１７Ｂ）を待機モードとする場合には、読み出し回路１７Ａ（１７Ｂ）に通電せず、増幅回路１８を構成するチャージアンプ回路を非稼働状態とするとともに、各モード切り替えスイッチ２４をオン状態として、読み出し回路１７Ａ（１７Ｂ）の増幅回路１８の各オペアンプ１８ａの反転入力端子１８ａ１と非反転入力端子１８ａ２とを短絡させるようになっている。
【００６０】
このように、各モード切り替えスイッチ２４がオン状態とされると、図６に示すように、増幅回路１８を構成するチャージアンプ回路が非稼働状態であっても、接地（ＧＮＤ）→逆バイアス電源１４→（電流検出手段４２）→撮像素子７→ＴＦＴ８→モード切り替えスイッチ２４→接地（ＧＮＤ）の閉ループが形成される。
【００６１】
また、読み出し回路１７Ａ（１７Ｂ）が前述した読取モードとされる際には、読み出し回路１７Ａ（１７Ｂ）に通電され、増幅回路１８を構成するチャージアンプ回路が稼働状態とされるとともに、モード切り替えスイッチ２４がオフ状態とされるようになっている。
【００６２】
読み出し回路１７Ａ、１７Ｂから出力された画像データは、読取制御部２２内のＲＡＭに格納され、放射線画像検出器１０７内の無線通信部２９を介してコンソール２００に出力される。
【００６３】
（コンソール２００の構成）
次に、コンソール２００の構成について説明する。
コンソール２００は、プレ撮影により取得されたプレ撮影画像の画像データを乳房画像撮影装置１００から受信し、受信した画像データに基づいて本曝射の撮影条件の算出を行う。また、本撮影により取得された本撮影画像の画像データを乳房画像撮影装置１００から受信し、受信した画像データに画像処理を施して表示する。
【００６４】
図７は、コンソール２００の機能的構成を示すブロック図である。図７に示すように、コンソール２００は、制御部２１１、操作部２１２、表示部２１３、記憶部２１４、無線通信部２１５、通信部２１６を備えて構成され、各部はバス２１７を介して接続されている。
【００６５】
制御部２１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭにより構成される。制御部２１１のＲＯＭには、コンソール２００各部を制御するための制御プログラムや、各種処理プログラムが記憶されており、ＣＰＵは、これらの制御プログラムとの協働によりコンソール２００各部の動作を統括的に制御する。
【００６６】
操作部２１２は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部２１１に出力する。また、操作部２１２は、表示部２１３の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１１に出力する。
【００６７】
表示部２１３は、ＬＣＤやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニタにより構成され、制御部２１１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２１２からの入力指示やデータ等を表示する。
【００６８】
記憶部２１４は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部２１４は、乳房画像撮影装置１００から送信され、画像処理された画像データ等を記憶する。
【００６９】
無線通信部２１５は、無線ＬＡＮカード等により構成され、放射線画像検出器１０７と無線によりデータ送受信を行う。
【００７０】
通信部２１６は、ＬＡＮカード等により構成され、乳房画像撮影装置１００と通信ネットワークＮを介してデータ送受信を行う。
【００７１】
（放射線画像撮影システム１の動作）
次に、放射線画像撮影システム１の動作について説明する。
図８Ａ〜図８Ｂは、操作部１１２又は操作部２１２により拡大撮影が指示された際に乳房画像撮影装置１００とコンソール２００により実行される拡大撮影処理のシーケンスを示す図である。図８Ａ〜図８Ｂに示す乳房画像撮影装置１００側の処理は、制御部１１１の制御により実行され、コンソール２００側の処理は、制御部２１１の制御により実行される。
【００７２】
乳房画像撮影装置１００において、操作部１１２により撮影方向や拡大率が入力されると（ステップＳ１）、入力された撮影方向に基づいて、制御部１１１により駆動装置１１５が制御され、本体部１０３の回転が制御される（ステップＳ２）。例えば、入力された撮影方向が乳房を斜位方向から撮影するＭＬＯである場合、駆動装置１１５により本体部１０３全体が斜めとなるように所定量回転される。
【００７３】
次いで、技師等による被写体の身長等に鑑みた操作部１１２の操作に応じて被写体台１０４の位置が上下方向に調整されると、制御部１１１による駆動装置１１５の制御により、放射線画像検出器１０７の位置がステップＳ１で入力された拡大率に応じた位置に調整される（ステップＳ３）。操作部１１２の操作により圧迫板１０９の位置が調整されて被写体Ｈが押圧、固定されると（ステップＳ４）、制御部１１１によりプレ撮影の撮影条件が設定される（ステップＳ５）。ステップＳ５においては、例えば、位置検知部１１６から出力される圧迫板１０９の位置及び被写体台１０４の位置に基づいて、被写体Ｈの乳房厚が算出される。そして、算出された乳房厚に対応する撮影条件が制御部１１１のＲＯＭに記憶されているテーブルから読み出されて撮影条件が設定される。撮影条件は、主としてＸ線照射条件であり、例えば、放射線源１０２の管電圧、管電流、フィルタ有無、Ｘ線照射時間等である。なお、プレ撮影は、本撮影の撮影条件を決定するための撮影であり、プレ撮影により取得されるプレ撮影画像は診断用の読影に用いられるわけではない。そのため、プレ撮影におけるＸ線照射（プレ照射）では、被写体Ｈの被曝量を抑えるため、本撮影に比べて小線量でＸ線が照射される。
【００７４】
次いで、制御部１１１により読取制御部２２にプレ撮影時の読取条件が送信され、放射線画像検出器１０７にプレ撮影の読取条件が設定される（ステップＳ６）。具体的には、放射線画像検出器１０７の各画素のスイッチＳＷ２がオフに設定されることで、読取ゲインが大きい方に設定される。プレ撮影画像の濃度（信号値）分解能を上げて撮影条件を算出する際のヒストグラムの解析をしやすくするためである。次いで、撮影者の操作に応じて照射野調整器１０６が制御され、放射線画像検出器１０７上の照射野が調整される（ステップＳ７）。
【００７５】
操作部１１２のＸ線照射スイッチ（１段目）が押下されると（ステップＳ８；ＹＥＳ）、制御部１１１により放射線画像検出器１０７の読取制御部２２に第１のリセット開始信号が送信され、放射線画像検出器１０７においてリセット（第１のリセット）が行われる（ステップＳ９）。放射線画像検出器１０７においては、第１のリセット開始信号が受信されると、読取制御部２２の制御により、モード切り替えスイッチ２４がオン状態とされるとともに、逆バイアス電源１４から各放射線検出素子７に逆バイアス電圧が印加される。次いで、全ての増幅回路１８の電荷リセット用スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２がオン状態とされる。また、各走査線５を介して各走査駆動回路１５から全ての放射線検出素子７のＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加され、全ＴＦＴ８がオン状態とされる。このリセットにより、放射線検出素子７、コンデンサＣ１、Ｃ２に蓄積されている余分な電荷をバイアス線９Ａ、９Ｂに放出させることができる。
【００７６】
所定時間が経過すると、制御部１１１により読取制御部２２に第１のリセット停止信号が送信され、放射線画像検出器１０７が第１の蓄積モードへ移行される（ステップＳ１０）。放射線画像検出器１０７においては、第１のリセット停止信号が受信されると、読取制御部２２の制御により、電荷用リセットスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２がオフ状態とされる。また、全てのＴＦＴ８のゲート電圧８ｇにオフ電圧が印加され、全てのＴＦＴ８がオフ状態とされることにより、第１の蓄積モードへ移行する。
【００７７】
次いで、操作部１１２のＸ線照射スイッチ（２段目）が押下されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部１１１によりステップＳ５で設定された撮影条件に基づいて放射線源１０２が制御され、放射線源１０２において大焦点を用いてプレ照射が行われる（ステップＳ１２）。乳房撮影ではプレ撮影から本撮影まで乳房を圧迫した状態となるので、少しでもプレ撮影の時間を短縮するため、大焦点でＸ線照射が行われる。放射線画像検出器１０７においては、Ｘ線が照射されると、各放射線検出素子７に被写体Ｈを透過したＸ線量に応じた電荷が蓄積される。
【００７８】
プレ撮影が終了すると、制御部１１１から読取制御部２２に第１の読取制御信号が送信され、放射線画像検出器１０７において、プレ撮影画像の読み取りが行われる（ステップＳ１３）。
具体的には、第１の読取制御信号によって、読取間隔（何ライン（走査線）間隔で読み取りを行うか）が読取制御部２２に指示される。読取間隔は、等しいライン間隔に限らず、例えば、撮影条件の算出に有用な胸壁側からその反対側に向かうにつれて読取間隔を大きくなるように（間引き率が大となるように）制御してもよい。例えば、胸壁側から順に読取間隔を２ｎとする（nはゼロ以上の整数）。このようにすれば、プレ撮影画像のデータ量を低減することができる。
【００７９】
なお、例えば、放射線画像検出器１０７の検出部１０７ａの領域が十分に大きく、被写体Ｈがブロック領域Ａ又はＢの何れかにしか配置されないような場合は、制御部１１１は、被写体Ｈの載置されるブロック領域のみを読み取る指示を読取制御部２２に送信することとしてもよい。
【００８０】
放射線画像検出器１０７においては、第１の読取制御信号が受信されると、読取制御部２２の制御により、各モード切り替えスイッチ２４がオン状態とされるとともに、読み出し回路１７Ａ又は１７Ｂに通電が行われる。そして、走査駆動回路１５により、第１の読取制御信号により指示された読取間隔でＴＦＴ８のゲート電圧８ｇにオン電圧が印加され、ＴＦＴ８がオン状態とされる。そして、放射線検出素子７に蓄積された電荷が読み出し回路１７Ａ、１７Ｂにより読み出されてデジタル変換されることで、プレ撮影画像が読み取られる。
【００８１】
プレ撮影画像の読み取りが終了すると、放射線画像検出器１０７においてリセット（第２のリセット）が行われる（ステップＳ１４）。また、放射線画像検出器１０７において、無線通信部２９によりプレ撮影画像の画像データがコンソール２００に送信される（ステップＳ１５）。勿論、有線通信としても良い。
【００８２】
コンソール２００においては、無線通信部２１５によりプレ撮影画像の画像データが受信されると、制御部２１１によりプレ撮影画像の解析が行われる（ステップＳ１６）。
【００８３】
ステップＳ１６においては、プレ撮影画像から被写体領域、乳腺領域の検出が行われる。被写体領域、乳腺領域を検出する方法としては、以下の処理を用いることができる。
被写体領域の検出では、まず、プレ撮影画像に対して、図９に示す乳頭−胸壁方向Ｘ（画像の短軸方向）にプレウィット等の微分フィルタを施し、フィルタリング後の画像信号値が初めて所定の範囲内となる位置をスキンライン候補点とする。画像の長軸方向Ｙの全列に対してスキンライン候補点を求め、スキンライン候補点をつないだラインをスキンラインＳａとして検出する。そして、検出されたスキンラインＳａと胸壁の間の領域を被写体領域Ｈａとして検出する。
乳腺領域の検出では、まず、上記検出された被写体領域Ｈａ内に局所領域を設定し、その局所領域内の各画素の画素信号値から決定した閾値にて局所領域内を２値化する。閾値としては、局所領域内の各画素の画素信号値の平均値から一定量を引いた値、もしくは１未満の係数をかけた値を用いる。被写体領域Ｈａ内の所定間隔毎に局所領域を設定し、局所領域毎に閾値の決定と２値化を繰り返し、得られた２値化画像のうち閾値より画素信号値が小さい方の領域を抽出する。これにより、まず、乳腺領域Ｈｂ、胸筋領域Ｈｃを含む低信号領域が抽出される。次いで、上述の、プレ撮影画像に対してプレウィット等の微分フィルタを施した画像において、スキンラインＳａと胸壁の間の、斜め方向の直線に沿ったエッジ列を胸筋ラインＨｄとして検出し、胸筋ラインＨｄと胸壁で囲まれた領域を胸筋領域Ｈｃとして認識する。そして、前述の低信号領域から胸筋領域Ｈｃを取り除くことで、乳腺領域Ｈｂを検出する。
【００８４】
次いで、制御部２１１により解析結果に基づいて、本撮影の撮影条件が算出される（ステップＳ１７）。
ステップＳ１７では、例えば、ステップＳ１７において検出された乳腺領域Ｈｂ内の画素信号値のヒストグラムを作成し、最小値からの累積度数が所定の割合となる画素信号値を算出する。そして、算出した画素信号値、プレ撮影のＸ線照射時間、本撮影画像において所望される画素信号値（算出した画素信号値に対応する画素信号値）から、本撮影でのＸ線照射時間を算出する。プレ撮影時のＸ線照射時間は、乳房画像撮影装置１００から取得される。算出したＸ線照射時間が所定の値より大きくなる場合には、より高い管電圧、より高エネルギーのＸ線を透過するフィルタ、より高いエネルギー分布のＸ線を照射する陽極で撮影するよう、撮影条件を変更する。その際、変更した撮影条件でＸ線照射をした場合に上記算出した画素信号値が所望される画素信号値となるようにＸ線照射時間を算出する。
【００８５】
算出された撮影条件は、通信部２１６により乳房画像撮影装置１００に送信される（ステップＳ１８）。
【００８６】
乳房画像撮影装置１００においては、通信部１１４により撮影条件が受信されると、制御部１１１により受信された撮影条件が設定される（ステップＳ１９）。また、制御部１１１により、読取制御部２２に対し第２のリセット停止信号及び小さい方のゲインに設定する制御信号が送信される。放射線画像検出器１０７においては、この第２のリセット停止信号を受けて、第２の蓄積モードへ移行される（ステップＳ２０）。具体的には、放射線画像検出器１０７において、第２のリセット停止信号が受信されると、読取制御部２２の制御により、電荷用リセットスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２がオフ状態とされることにより第２のリセットが停止され、第２の蓄積モードとなる。また、スイッチＳＷ２がオン状態とされ、ゲインが小さい方に設定される。
【００８７】
放射線画像検出器１０７が第２の蓄積モードに移行すると、制御部１１１により放射線源１０２が制御され、設定された撮影条件で、小焦点を用いて本照射（本撮影におけるＸ線照射）が行われる（ステップＳ２１）。
【００８８】
Ｘ線照射時間及び第２の蓄積モード時間が経過すると、制御部１１１により読取制御部２２に第２の読取制御信号が送信され、放射線画像検出器１０７において、本撮影画像の読み取りが行われる（ステップＳ２２）。ステップＳ２３においては、検出部１０７ａの全領域の画素の読み取りが行われる。
【００８９】
放射線画像検出器１０７においては、本撮影画像の読み取りが終了すると、読取制御部２２の制御により放射線画像検出器１０７においてリセット（第３のリセット）が行われる（ステップＳ２３）。また、無線通信部２９により本撮影画像の画像データがコンソール２００に送信される（ステップＳ２４）。
【００９０】
コンソール２００においては、無線通信部２１５により本撮影画像の画像データが受信されると、制御部２１１により、本撮影画像を所定画素間隔で間引いてサムネイル画像が作成される（ステップＳ２５）。なお、間引き前の本撮影画像は制御部２１１のＲＡＭに記憶される。
【００９１】
次いで、制御部２１１によりサムネイル画像に補正処理が施される（ステップＳ２６）。
【００９２】
ステップＳ２６においては、まず、記憶部２１４に記憶されている予め用意された補正用画像を用いて、本撮影画像にオフセット補正、ゲイン補正、画欠補正が施される。同一の線量のＸ線を一様に照射しても、放射線画像検出器１０７の各画素のバラツキにより各画素の出力する画素信号値は同一とならない。上記補正処理は、この各画素のバラツキ等を補正するものである。予め用意された補正用画像とは、製造時若しくは直近に取得した暗時画像、指定された線量のＸ線を一様に照射した画像、欠陥画素位置を示す画像等である。暗時画像とは、Ｘ線照射が行われない状態で放射線画像検出器１０７において読み取りを行ったときに取得される画像である。
【００９３】
次いで、ムラ補正が行われる。ここで、上述のように、プレ撮影時においては、放射線画像検出器１０７の検出部１０７ａの全ての画素を読み取っているわけではなく、所定のライン間隔で間引き読み取りが行われている。そのため、図１０（ａ）に示すように、プレ撮影後の放射線画像検出器１０７においては、プレ撮影時に読み取りを行ったラインＬ１に位置する画素の残留電位をＬｒｅａｄ、プレ撮影時に読み取りを行わなかったラインＬ２に位置する画素の残留電位をＬとすると、Ｌｒｅａｄ＜Ｌとなる。第２のリセットを行うと、図１０（ｂ）に示すように、ＬｒｅａｄとＬとの差は低くなる。但し、プレ撮影は小線量のＸ線照射であるため、図１１に示すように、放射線画像検出器１０７における蓄積電荷の読み出し効率は低く、第２のリセット後も残留電位が残る。このようなＬｒｅａｄ＜Ｌの状態で本撮影を行うと、本撮影画像において、プレ撮影時に読み取りが行われたラインＬ１に対応する位置の画素信号値が、プレ撮影時に読み取りの行われなかったラインＬ２に対応する位置の画素信号値に対して小さくなるというムラが生じる。そこで、本実施形態においては、このムラを補正するムラ補正処理が行われる。
【００９４】
ここで、ムラ補正処理の方法としては、特開２００５−３０３４４８号公報の補正方法を用いることができる。なお、以下の説明では、図１２に示す画像４０を本撮影画像としてムラ補正処理を行う場合を例にとり説明する。
まず、補正後の本撮影画像において、ムラの生じる副走査方向と垂直な主走査方向に所定の幅Ｉ１をもつ複数の領域（例えば、図１２に示すＲ１、Ｒ２、Ｒ３）を抽出し、その複数の抽出領域に対応して主走査方向に各画素の画素信号値を集計した複数のプロジェクションを作成する。ここで、主走査方向とは、行方向、即ち読取ライン（走査線）と平行な方向をいい、副走査方向とは、列方向、即ち行方向に直交する方向をいう。図１３（ａ）に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応するプロジェクションの一例を示す。次いで、本撮影画像からエッジ（画素信号値が急激に変化している部分、例えば、所定量より大きく変化している部分、図１３（ａ）のＥ１〜Ｅ４）を検出する。
次いで、各プロジェクションに所定のハイパスフィルタをかけて低周波数成分をカットオフする。例えば、図１３（ｂ）に示すハイパスフィルタにより、図１３（ｃ）に示す領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の低周波数成分除去後のプロジェクションＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を得ることができる。低周波成分除去後の各プロジェクションの画素信号値の中心を０に設定する。また、低周波数成分除去後の各プロジェクションに対して、検出されたエッジ位置及びその近傍の値を０に設定する。補正すべきでないエッジ部分を補正対象から除外するためである。図１４（ａ）に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の低周波数成分と、エッジ及びその近傍の除去後のプロジェクションＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３を示す。
次いで、低周波数成分及びエッジ部分の除去後の全プロジェクションを平均化し、平均化されたプロジェクションに対して所定のローパスフィルタをかけて高周波成分をカットオフし、高周波数成分がカットオフされたプロジェクションを補正データとして取得する。例えば、図１４（ｂ）に示すローパスフィルタにより図１４（ａ）に示すプロジェクションの高周波数成分をカットオフすることにより、図１４（ｃ）に示す補正データが得られる。
そして、得られた補正データを用いて、本撮影画像を補正する。例えば、各画素に０から補正データを引いた差分を加算する。
なお、ムラ補正としては、その他、プレ撮影で読み取られたラインの画素信号値を、読み取られたラインに隣接する画素の画素信号値の平均値に補正する方法を用いてもよい。
【００９５】
図８Ｂに戻り、ステップＳ２８においては、制御部２１１により、補正処理が施されたサムネイル画像に、階調処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ圧縮処理が施される（ステップＳ２７）。そして、画像処理後のサムネイル画像が表示部２１３に表示される（ステップＳ２８）。撮影者は、表示されたサムネイル画像を確認する。ここで、ステップＳ２５〜ステップＳ２７の処理は、表示部に迅速に本撮影画像を表示し、撮影者が本撮影画像を確認できるようにするために行われる。
【００９６】
乳房画像撮影装置１００においては、第３のリセット開始から所定時間が経過すると、制御部１１１により、読取制御部２２に対し第３のリセット停止信号が送信される。放射線画像検出器１０７においては第３の蓄積モードへ移行される（ステップＳ２９）。
【００９７】
第３の蓄積モードに移行してから第２の蓄積モードと同じ時間が経過すると、制御部１１１により、読取制御部２２に第３の読取制御信号が送信され、放射線画像検出器１０７において蓄積電荷の読み取りが行われる。これにより、暗時画像が取得される（ステップＳ３０）。
取得された暗時画像は、無線通信部２９によりコンソール２００に送信される（ステップ３１）。
【００９８】
コンソール２００においては、無線通信部２１５により暗時画像が受信されると、制御部２１１により本撮影画像の補正処理が行われる（ステップＳ３２）。ステップＳ３２においては、制御部２１１のＲＡＭに記憶されている本撮影画像が読み出され、暗時画像を用いて本撮影画像にオフセット補正、ゲイン補正、画欠補正が施される。また、ムラ補正が施される。
次いで、制御部２１１により補正後の本撮影画像に階調処理、周波数強調処理、ダイナミックレンジ圧縮処理等の画像処理が施される（ステップＳ３３）。そして、画像処理後の本撮影画像が表示部２１３に表示され（ステップＳ３４）、拡大撮影処理は終了する。
【００９９】
〈実施形態２〉
次に、本発明の実施形態２について説明する。
実施形態２の構成は、実施形態１の構成と同様であるので説明を援用し、以下、実施形態２の動作について説明する。
図１５は、実施形態２において乳房画像撮影装置１００とコンソール２００により実行される拡大撮影処理ＢのステップＳ２４までの流れを示す図である。ステップＳ２５以降の処理は、図８Ｂに示す処理と同様であるので、図８Ｂを援用する。
図１５、図８Ｂに示す乳房画像撮影装置１００側の処理は、制御部１１１により実行され、コンソール２００側の処理は、制御部２１１により実行される。
【０１００】
ここで、実施形態１では、プレ撮影により放射線画像検出器１０７の検出部１０７ａに蓄積された電荷を除去するための第２のリセットを行ったが、実施形態２においては、第２のリセットを行わない点が異なる。
即ち、図１５Ａ、図８Ｂに示す拡大撮影処理Ｂは、図８Ａ〜図８Ｂに示す実施形態１の拡大撮影処理のステップＳ１４が省略されている点が異なる。その他の拡大撮影処理Ｂの各ステップにおける処理及び処理の流れは、図８Ａ〜図８Ｂに示す拡大撮影処理と同じである。
【０１０１】
図１６に、実施形態１の拡大撮影処理（第２のリセットあり）におけるＸ線照射スイッチ押下後（図８ＡのステップＳ８以降）の各ステップのタイミングシーケンスを示す。図１７に、実施形態２の拡大撮影処理（第２のリセットなし）におけるＸ線照射スイッチ押下後（図１５ＡのステップＳ８以降）の各ステップのタイミングシーケンスを示す。
【０１０２】
図１７に示すように、拡大撮影処理Ｂにおいては、ステップＳ２０の第１の蓄積モードが第２段目のＸ線照射スイッチの押下直前からステップＳ２１の本照射後までとなる。拡大撮影処理Ｂにおいては第２のリセットが行われないため、ステップＳ１２におけるプレ照射により放射線検出素子７に蓄積された電荷に、ステップＳ２１における本照射により放射線検出素子７に蓄積された電荷が重畳される。そのため、ステップＳ１７において本撮影の撮影条件を算出する際に第１の蓄積モード時間を考慮することで、第２のリセットをする場合に比べて少ない照射線量で撮影を行い、被写体Ｈの被爆線量を低減することが可能となる。
また、ステップＳ１３における各読取ラインの読取間隔を大きくしてプレ撮影画像のデータ量を大幅に低減させ、コンソール２００における撮影条件の算出時間を低減させることで、第２のリセットを行った場合に比べて本撮影終了までの処理時間を短縮させることができる。その結果、被写体Ｈである乳房を圧迫する時間を短縮させることができる。
【０１０３】
一方、暗時画像での電荷の蓄積時間は本撮影画像の取得時と同じとする必要がある。即ち、第２のリセットを行わない場合、図１７に示すように第３の蓄積モード時間（Ｓ２９）は第１の蓄積モード時間（Ｓ１０）と同じとなる。図１６に示すように第２のリセットを行った場合、第３の蓄積モード時間（Ｓ２９）は第２の蓄積モード時間（Ｓ２０）と同じとなる。ここで、図１６、図１７に示すとおり、第２のリセットなしの場合の第１の蓄積モード時間（図１７のＳ１０）は、第２のリセットありの場合の第１の蓄積モード時間（図１６のＳ１０）と第２の蓄積モード時間（図１６のＳ２０）とを足した時間より長い。そのため、最終的に本撮影画像をコンソール２００の表示部２１３に表示するまでのトータルの時間は長くなる。
また、第２のリセットなしの場合、第２のリセットありの場合に比べてムラ補正前の本撮影画像のムラが大きくなる。更に、第２のリセットなしの場合は本撮影用の蓄積モード時間が長いため、第２のリセットありの場合に比べてノイズは増えることとなる。
【０１０４】
以上説明したように、放射線画像撮影システム１によれば、放射線画像検出器１０７は、プレ撮影時には検出部１０７ａにおける被写体Ｈを含む領域を所定のライン間隔で読み取ってプレ撮影画像を取得し、本撮影時には検出部１０７ａの被写体を含む領域の全ラインを読み取って本撮影画像を取得する。コンソール２００は、本撮影画像におけるプレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラを補正して表示部２１３に表示する。
【０１０５】
従って、従来のように、プレ撮影により放射線画像検出器１０７から取得された各画素の値と本撮影後に取得された各画素の値を画素毎に加算して本撮影画像を得る場合と比べて、迅速に、プレ撮影時に読み取られたラインに対応する位置と読み取られなかったラインに対応する位置との間に生じる画素信号値のムラのない本撮影画像を取得することが可能となる。
【０１０６】
また、放射線画像検出器１０７は、プレ撮影における読み取り後に検出部１０７ａに残留している電荷を除去するためのリセット処理を行うことで、補正前に生じる本撮影画像の画素信号値のムラや、ノイズを小さくすることが可能となる。また、プレ撮影開始から本撮影画像の取得までの時間を更に短縮することが可能となる。
【０１０７】
また、乳房を拡大撮影した画像はデータ量が多いため、従来の方法に比べて、特にプレ撮影開始から本撮影画像の取得までの時間を大幅に短縮することができる。
【０１０８】
なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な放射線画像撮影システムの一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態１、２においては、本撮影において検出部１０７ａの全領域の画素を読み取ることとしたが、プレ撮影画像から検出された被写体領域Ｈａをコンソール２００から取得して、被写体領域Ｈａに対応する領域の画素を読み取ることとしてもよい。これにより、放射線画像検出器１０７からコンソール２００への本撮影画像の送信、補正処理及び画像処理にかかる時間を短縮することができる。
【０１０９】
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。
【０１１０】
その他、放射線画像撮影システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  放射線画像撮影システム
１００  乳房画像撮影装置
１０２  放射線源
１０３  本体部
１０４  被写体台
１０５  支持軸
１０６  照射野調整器
１０７  放射線画像検出器
１０７ａ  検出部
１０８  感圧センサ
１０９  圧迫板
１１０  筐体
１１１  制御部
１１２  操作部
１１３  表示部
１１４  通信部
１１５  駆動装置
１１６  位置検知部
１１７  電源部
１１８  バス
２２    読取制御部
２９    無線通信部
２００  コンソール
２１１  制御部
２１２  操作部
２１３  表示部
２１４  記憶部
２１５  無線通信部
２１６  通信部
２１７  バス
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１２】
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