(57)【要約】 【課題】放射線検出装置の誤検出によって生じる不具合を防止する。【解決手段】放射線検出装置は、放射線を検出して該検出した放射線の量に対応する照射検知用の情報を生成し、該照射検知用の情報に基づいて、放射線発生装置から照射された放射線を検出したか否かを検知する。放射線検出装置は、制御装置から受信された制御信号に基づいて、放射線の検出のための検出能を切り替える。【選択図】図１
2019013843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出装置であって、
放射線を検出して該検出した放射線の量に対応する照射検知用の情報を生成する検出手段と、
前記検出手段により生成された前記照射検知用の情報に基づいて、放射線発生装置から照射された放射線を検出したか否かを検知する検知手段と、
制御装置から制御信号を受信する通信手段と、を有し、
前記検知手段は、前記通信手段により制御装置から受信された制御信号に基づいて、前記放射線の検出のための検出能を切り替えることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
入射した光を電気信号に変換する変換手段と、バイアス電源とを更に有し、
前記検出手段は、前記照射検知用の情報として、前記バイアス電源から前記変換手段に供給されたバイアス電流の変化の情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記バイアス電流の変化の情報は、前記バイアス電流の値を所定期間で積分した値によって表されることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記検知手段は、前記通信手段により受信された前記制御信号に基づいて前記制御装置による放射線撮影のための準備完了を確認した時点から、第１の検出能に切り替え、前記照射検知用の情報に基づいて前記放射線を検出する時点まで該第１の検出能を維持し、
前記第１の検出能は、他の期間における検出能より高いことを特徴とする請求項２または３に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記通信手段により受信された前記制御信号に基づいて前記放射線検出装置への検出準備開始の指示を確認した時点から、第２の検出能に切り替え、前記放射線撮影のための準備完了を確認する時点まで該第２の検出能を維持し、
前記第２の検出能は、前記第１の検出能より低いことを特徴とする請求項４に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記第２の検出能に切り替えてから、前記放射線撮影のための準備完了を確認せずに所定の時間が経過した時点で、第３の検出能に切り替え、
前記第３の検出能は前記第２の検出能より低いことを特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記検知手段は、前記放射線検出装置に電源が投入されたことを確認した時点から、第３の検出能に切り替え、前記放射線検出装置への検出準備開始の指示を確認する時点まで該第３の検出能を維持し、
前記第３の検出能は前記第２の検出能より低いことを特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記第２の検出能に切り替えてから、前記通信手段により受信された前記制御信号に基づいて撮影終了を確認した時点で、第３の検出能に切り替え、
前記第３の検出能は前記第２の検出能より低いことを特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
前記検知手段が前記第３の検出能を維持している間に前記変換手段より得られた電気信号を画像データとして保存する保存手段と、
前記保存手段により保存された前記画像データが前記放射線発生装置から照射された放射線により得られたデータであるか否かを判定する判定手段を更に有し、
前記判定手段により前記画像データが前記放射線発生装置から照射された放射線により得られたデータであると判定された場合に、前記通信手段は前記制御装置に該画像データを送信することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
前記判定手段により、前記画像データが前記放射線発生装置から照射された放射線により得られたデータでないと判定された場合に、ユーザによる指示があることを条件に前記通信手段は前記制御装置に前記画像データを送信することを特徴とする請求項９に記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
前記変換手段は、放射線撮影の終了後にリフレッシュ駆動に移行し、前記検知手段により前記放射線検出装置への検出準備開始の指示が確認された時点において、前記入射した光を電気信号に変換する駆動に移行することを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１２】
前記検知手段は、前記検出手段により生成された前記照射検知用の情報を、前記検出能それぞれに対応する複数の閾値と比較することにより前記放射線を検知することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１３】
前記閾値は、前記検出能が高くなるにつれて小さい値になることを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
【請求項１４】
前記検知手段は、前記通信手段により制御装置から受信された制御信号に基づいて、前記放射線の検出のための検出能を切り替え前記放射線の検出の機能を停止することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１５】
放射線を検出して放射線画像を得る放射線センサと、
前記放射線センサに駆動信号を供給する駆動回路と、
前記放射線センサを出力される電気信号を読み出す読み出し回路と、
前記放射線センサからの電気信号に基づいて放射線の照射開始を検知する検知回路と、
外部の装置と通信する通信回路と、
前記通信回路が外部の装置からの制御信号に応じて、前記駆動回路により前記放射線センサに駆動信号が供給され前記放射線センサが駆動された状態で、前記検知回路による照射開始の検知機能をオフ状態とする制御回路と、
を有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項１６】
前記制御回路は、制御装置において特定の被検者について少なくとも１のX線撮影を含む検査についての終了を指示する操作入力があった場合に、当該検査についての終了に応じて該制御装置が出力する制御信号を受信することに応じて前記検知回路による照射開始の検知機能をオフ状態とすることを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項１７】
前記制御回路は、制御装置においてX線撮影の対象となる特定の被検者が指定されていない場合に、該制御装置が出力する制御信号を受信することに応じて前記検知回路による照射開始の検知機能をオフ状態とすることを特徴とする請求項１５または１６に記載の放射線検出装置。
【請求項１８】
前記制御回路は、制御装置から所定の期間、検査のための撮影を許可する指示信号の受信がなかった場合に、当該検査についての終了に応じて該制御装置が出力する制御信号を受信することに応じて前記検知回路による照射開始の検知機能をオフ状態とすることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置に前記制御信号を送信する制御装置と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２０】
放射線発生装置をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の放射線撮影装置。
【請求項２１】
放射線検出装置の制御方法であって、
放射線を検出して該検出した放射線の量に対応する照射検知用の情報を生成する検出工程と、
前記検出において生成された前記照射検知用の情報に基づいて、放射線発生装置から照射された放射線を検出したか否かを検知する検知工程と、
制御装置から制御信号を受信する通信工程と、を有し、
前記検知工程において、前記通信工程において制御装置から受信された制御信号に基づいて、前記放射線の検出のための検出能を切り替えることを特徴とする放射線検出装置の制御方法。
【請求項２２】
放射線を検出して放射線画像を得る放射線センサと、前記放射線センサに駆動信号を供給する駆動回路と、前記放射線センサを出力される電気信号を読み出す読み出し回路と、前記放射線センサからの電気信号に基づいて放射線の照射開始を検知する検知回路と、を有する放射線検出装置の制御方法であって、
前記放射線検出装置が外部の装置から制御信号を受信する工程と、
前記制御信号の受信に応じて、前記駆動回路により前記放射線センサに駆動信号が供給され前記放射線センサが駆動された状態で、前記検知回路による照射開始の検知機能をオフ状態とする工程と、
を有することを特徴とする放射線検出装置の制御方法。
【請求項２３】
請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の放射線検出装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出技術に関するものであり、特に放射線発生装置との同期信号の授受を行わずにX線画像の撮影を行うことの可能な放射線検出装置、その制御方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療におけるX線画像などの放射線画像のデジタル化が進んでおり、これにより、多くのメリットが得られる。例えば、ユーザが、撮影した画像を、デジタル伝送された表示装置等ですぐに確認できることにより、診断の高速化が図られる。また、デジタルかにより、各種画像処理により診断が自動化されるだけでなく、微細な病変に対する診断精度が向上する。さらにはフィルムの保管スペースが不要になることにより、病院内のスペース効率が大幅に向上する。また、デジタル伝送では伝送によるデータの劣化が少ないことから、撮影画像を劣化無く遠方に送信することも可能である。こうした特徴を活かして、例えば、在宅医療の現場や災害現場などで撮影された画像を、設備の整った都市部の病院に送信し、高度に訓練を受けた医師による診断を受けることも可能となる。
【０００３】
放射線デジタル画像の撮影方法としては、フィルムに替えて、2次元のマトリクス状に配列された複数の放射線検出素子により放射線を電気信号に変換して画像を形成する放射線撮像装置が実用化され、急速に普及している。この種の放射線撮像装置として、FPD（FPD：Flat Panel Detector）を用いたX線検出装置が提案されている。このようなX線検出装置では、固体光電変換素子とX線を可視光に変換するシンチレータとが積層された微小なX線検出器が、撮像素子として２次元マトリクス状に配置され、該撮像素子が照射されたX線を照射量に応じた電気信号（電荷量）に変換する。FPDは、一般に固体光電変換素子に印加する電圧を制御することによって、X線の照射によって生じた電荷を素子内部に蓄積することができる。その後、FDPは、固体光電変換素子に印加する電圧を別の電圧に制御することによって素子から電荷を読み出し、蓄積された電荷量に応じて画像データが形成される。
【０００４】
FPDを用いてX線画像を撮影する場合、用いている固体検出素子の特性上、X線を照射するタイミングと検出器が電荷の蓄積（撮影）を行うタイミングとを正確に同期させる必要がある。そのために、例えば特許文献1に記載されているように、X線発生装置とFPDとの間で、相互に同期信号をやり取りすることによって、X線照射と撮影のタイミングを同期させるX線撮影システムが提案されている。具体的には、X線発生装置からの照射要求信号に対してFPDが撮影準備を行い、その後FPDが撮影を開始する（電荷の蓄積を開始する）のに合わせてX線発生装置に対して照射許可信号が送信されて、X線が照射される。また、特許文献2で提案されているX線撮影システムにおいては、FPDがX線が照射された際に内部で生じる電流の変化を検出することで、X線の照射タイミングを検出し、それをトリガとして撮影を開始することにより、X線の照射と撮影タイミングとの同期をとっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第4684747号公報
【特許文献２】特開平11-155847公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
X線発生装置とX線検出装置が相互に同期信号をやり取りしないシステムの場合、X線発生装置はX線検出装置の撮影準備ができているかいないかに関わらずX線を発生させることが可能である。ここで、X線の照射によってX線検出装置の状態は大きく変わるため、適切な処理をしなければ次のX線撮影で得られる画像にも影響が出てしまう。この影響を低減するため、撮影準備が完了した後はもちろん撮影準備が完了する前であっても、X線検出装置は常時X線の照射開始を検出可能となっていることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、X線の照射開始の検出には、微弱な信号を扱う関係上、常時X線検出可能状態にしていた場合、外部からの電磁波ノイズや衝撃により、X線撮影ではない事象をX線撮影であると誤検知してしまう事例が増加してしまうという課題がある。誤検知によってサイクルタイムの低下や誤検知から復帰するための作業負担の増加が生じ、X線撮影の効率を下げることとなってしまう。また仮にノイズ耐性を確保されているとしても、消費電力が大きくなってしまうという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで本発明の一実施形態に係る放射線検出装置は、放射線を検出して該検出した放射線の量に対応する照射検出用の情報を生成する検出手段と、前記検出手段により生成された前記照射検出用の情報に基づいて、放射線発生装置から照射された放射線を検出したか否かを検知する検知手段と、制御装置から制御信号を受信する通信手段と、を有し、前記検知手段は、前記通信手段により制御装置から受信された制御信号に基づいて、前記放射線の検出のための検出能を切り替えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のその他の実施形態に係る放射線検出装置は、放射線を検出して放射線画像を得る放射線センサと、放射線センサに駆動信号を供給する駆動回路と、前記放射線センサを出力される電気信号を読み出す読み出し回路と、前記放射線センサからの電気信号に基づいて放射線の照射開始を検知する検知回路と、外部の装置と通信する通信回路と、前記通信回路が外部の装置から制御信号を受信することに応じて、前記駆動回路により前記放射線センサに駆動信号が供給され前記放射線センサが駆動された状態で、前記検知回路による照射開始の検知機能をオフ状態とする制御回路と、を有することを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このように、放射線検出装置の照射開始の検知機能に関わる不具合を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第1実施形態によるX線撮影システムのブロック図である。
【図２】第1実施形態によるX線検出器の等価回路を表す図である。
【図３】X線照射時の電流情報の変化を模式的に表す図である。
【図４】第1実施形態によるX線照射の開始を判定する処理を示すフローチャートである。
【図５】第1実施形態によるX線照射の開始を判定する処理のタイミングチャートである。
【図６】光電変換素子の断面構造を模式的に表す図である。
【図７】光電変換素子の各動作モードにおけるエネルギーバンドを表す図である。
【図８】X線検査全体の処理のタイミングチャートである。
【図９】X線検出器の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】電流情報のノイズの時間変化を表す図である。
【図１１】検知モード3においてX線検知した場合の処理のタイミングチャートである。
【図１２】検知モード3においてX線検知した場合の処理を示すフローチャート（その1）である。
【図１３】X線撮影時の検出波形（A）と振動ノイズ（B）を例示する図である。
【図１４】検知モード3においてX線検知した場合の処理を示すフローチャート（その2）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、図面を用いながら、本発明に係わる好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態においては、X線画像を撮影する場合について説明を行っているが、これ以外の放射線であるα線やβ線、γ線やその他の電磁波を用いた撮影においても同様に本発明の効果を得ることが出来る。
【００１３】
（第1実施形態）
図1は第1実施形態によるX線撮影システム10の構成を示すブロック図である。本実施形態によるX線撮影システムは、電源部105、X線検出装置100、X線発生装置200、X線制御装置210、コンピュータ装置400、表示装置410、保存装置420を含む。また、本実施形態によるX線検出装置100は、2次元撮像素子120とバイアス電源140からなるX線検出器110、X線照射検知部150、制御部160、駆動部165、読み出し部170、画像処理部175、画像保存部190、通信部180から構成される。
【００１４】
X線検出装置100は2次元撮像素子120とシンチレータとを備えるX線センサ（放射線センサ）を有する。2次元撮像素子120は、複数の固体光電変換素子が2次元マトリクス状に配列されて構成される。バイアス電源140は、2次元撮像素子120にバイアス電圧を供給する。X線照射検知部150（検知回路）は、バイアス電源140に接続されX線の照射を検知する。制御部160は、X線検出装置100の各種動作を制御する。読み出し部170は、画像データを読み出し、画像処理部175は、読み出された画像を処理する。通信部180は、アンテナを有する通信回路であり、外部にある制御用のコンピュータ装置400から送信される制御信号の受信等を行う。なお、コンピュータ装置400は、一般的なPC（パーソナルコンピュータ）が想定されているが、スマートデバイスや携帯電話、場合によっては、院内サーバ、クラウドシステムでも良い。また、場合によっては、ディスプレイ付のX線検出装置100を制御用のコンピュータ装置400に組み入れたシステム構成としても良い。
【００１５】
X線発生装置200は、パルス状のX線220を発生する。X線発生装置200は、X線制御装置210によって、X線のオン/オフや、管電流や管電圧と言ったX線の発生条件が制御される。X線発生装置200により発生されたX線220は、被写体300に照射され、被写体300を透過したX線220は、X線検出装置100の内部に配置された2次元撮像素子120に入射し、2次元撮像素子120においてX線画像（放射線画像）に変換される。X線画像は、読み出し部170（読み出し回路）により読み出された後に、画像処理部175を経て画像保存部190に保存される。画像保存部190は、少なくとも1枚の画像データを保存することが出来るだけの保存容量を有している。
【００１６】
画像保存部190への保存が完了した画像データは、通信部180を介して外部に送信される。ここで、画像データが画像保存部190へ保存されている間に、該画像データが同時に外部へ送信されるようにしても良いが、全ての画像データが画像保存部190に保持されるようにすることが望ましい。これは例えば、通信状態の不良などで、画像データの一部が送信されず、外部のコンピュータ装置などで正確な画像を再現することが出来なかった場合などに、X線検出装置100は画像データを再送することができるからである。外部へ送信された画像は、保存装置420に保存され、あるいは表示装置410に表示される。通信部180は、有線通信機能を有しても、無線通信機能を有しても良い。また、画像データは、コンピュータ装置400を介さず、直接保存装置420に保存されるようにしても良い。また、X線検出装置100の内部に画像保存部190以外の保存手段（不図示）を持つようにし、そこに画像データを保存することも可能である。
【００１７】
また、X線検出装置100には電源部105が接続されている。通信部180が無線通信機能を有する場合は、通常、X線検出装置100内に電源部105としてのバッテリを内蔵している。一方、通信部180が有線通信機能を有する場合は、実施形態の1つでは電源部105としてX線検出装置100に有線接続可能な電源が接続される。なお、通信部180が有線通信機能を有する場合は、実施形態の1つでは立位架台やテーブル組み込み型の用途の場合が多い。また、通信部180は、無線通信機能と有線通信機能の両方を有している場合がある。この場合は、通信部180において、無線通信機能と有線通信機能がクレードルなどの脱着により自動的に切り替わり、これに応じて電源部105は内蔵バッテリと有線電源とに切り替わる。
【００１８】
図2は、X線検出器110の等価回路を表す図である。2次元撮像素子120は、m行×n列のマトリクス状に配列された複数の画素から構成される。なお、図2では説明を簡単にするためにm=3、n=3の3×3のマトリクスが示されているが、実際の検出装置は、例えばm=2800、n=2800のように多くの画素を有している。各画素は、画素125に例示されるように、光電変換素子S11）と、X線220を光電変換素子S11が感知可能な波長帯域の光に変換する蛍光体（不図示）と、スイッチ素子T11から構成される。
【００１９】
光電変換素子（S11〜S33）は、入射したX線の量に応じて電荷を生成し蓄積する。被写体300を透過するX線透過量は、被写体内部の骨や内臓といった構造物や病巣などによって異なる分布を持つ。光電変換素子（S11〜S33）は、このような異なる分布を電荷の分布に変換して蓄積する。光電変換素子（S11〜S33）としては、CCDの他、アモルファスシリコンやポリシリコンを用いた各種素子が知られている。本実施形態では、光電変換素子（S11〜S33）として、ガラス基板等の絶縁性基板上に配置されアモルファスシリコンを主材料とするMIS型フォトダイオードが用いられるが、PIN型フォトダイオードが用いられてもよい。また、放射線を直接電荷に変換する直接型の変換素子も好適に用いることができる。スイッチ素子（T11〜T33）としては、制御端子と２つの主端子を有するトランジスタが好適に用いられ、本実施形態では薄膜トランジスタ（TFT）が用いられる。
【００２０】
画素125において、下部電極側の電極はG電極、上部電極側の電極はD電極として示されている。画素125において、D電極はスイッチ素子の2つの主端子の一方に電気的に接続され、他方G電極は共通のバイアス配線を介して、バイアス電源140と接続されている。1行目を例にすると、行方向の複数のスイッチ素子T11、T12、T13は、各々の制御端子が1行目の駆動配線g1に共通に接続されており、駆動部165（駆動回路）からスイッチ素子T11、T12、T13の導通状態を制御する駆動信号が、駆動配線g1を通じて行単位で与えられる。
【００２１】
また、1列目を例にすると、列方向の複数のスイッチ素子T11、T21、T31は、光電変換素子S11、S21、S31に接続されていない方の主端子が1列目の信号配線s1に電気的に接続されている。そして、スイッチ素子T11、T21、T31が導通状態である間に、光電変換素子S11、S21、S31に蓄積された電荷量に応じた電気信号が、信号配線s1を介して読み出し部170に出力される。列方向の複数の信号配線s1〜s3は、複数の画素から読み出された電気信号を並列に読み出し部170に伝送する。
【００２２】
読み出し部170は、並列に読み出された電気信号を順次処理して直列信号の画像信号として出力するマルチプレクサ（不図示）と、画像信号をインピーダンス変換して出力するバッファ増幅器（不図示）とを含む。バッファ増幅器から出力されたアナログ電気信号である画像信号は、AD変換器171によってデジタルの画像データに変換される。
【００２３】
バイアス電源140は、バイアス配線を通じて光電変換素子（S11〜S33）のG電極にバイアス電圧Vbを供給するとともに、バイアス配線に供給した電流量の変化を含む電流情報を出力する。本実施形態では、この、X線の照射を検知するために電流情報を出力する回路（検知回路）は、オペアンプと抵抗からなる電流-電圧変換回路141 と、変換された出力電圧をデジタル値に変換するAD変換器142を有するが、これに限定されるものではなく、例えばシャント抵抗を用いた電流-電圧変換回路が用いられてもよい。また、バイアス電源140は、電流-電圧変換回路141の出力電圧をそのまま出力してもよい。さらには、バイアス電源140は、バイアス配線に供給した電流量に対応する物理量を出力してもよい。
【００２４】
バイアス電源140から出力された電流情報は、X線照射検知部150に送られ、X線照射中に生じる電流量の変化を捉えることでX線の照射を検知するために用いられる。また、バイアス電源140はリフレッシュ用の電圧Vrも含む。電圧Vrも電圧Vsと同様に、バイアス配線を介して各光電下変換素子（S11〜S33）のG電極に接続されており、光電変換素子のリフレッシュ期間にG電極に対して電圧Vrが印加される。G電極に印加される電圧は、SW制御回路143によって制御されており、リフレッシュ期間（リフレッシュモードの期間）には電圧Vrが、それ以外の期間（光電変換モードの期間）は電圧Vsがそれぞれ印加されるように制御される。
【００２５】
ここで、本実施形態によるX線照射検知の方法について説明する。X線照射検知用の情報として、上述のバイアス配線の電流情報をそのまま用いることが出来る。X線照射検知部150は、入力された電流のサンプル値が、所定の閾値を超えたことを判定することで、X線の照射開始を判定することが出来る。X線照射検知部150は、閾値を低く設定すると、照射開始から短時間で検知を行うことが出来る。しかしこの場合、例えば衝撃や磁界ノイズなどに弱くなり、誤検知（実際にはX線を照射していないにも拘わらず、照射されたと判定する状態）を生じさせる可能性がある。一方、X線照射検知部150は、閾値を高く設定すると、ノイズによる誤検知の危険性は低下するが、X線照射を検知するタイミングが遅くなる。X線の照射開始から検知までの時間が長くなると、画像にアーチファクトが発生するという問題があるため、照射開始から判定までの時間は短い方が好ましい。こうした点を考慮して、検知閾値を最適な値を決定することが好ましい。
【００２６】
また、低感度でX線検出を行いたい場合など印加するバイアス電圧Vbを調整（例えば電圧Vsを高くして蓄積時バイアスを低く設定）してX線検知感度を下げるなどしても良い。この場合、待機時間が短くなるが、X線検出素子への負荷は軽減されたり、リフレッシュからの回復時間が短いなどのメリットがある。しかしながら、電流情報をそのまま用いて検知を行うと、X線の単位時間あたりの入射量に応じて検知性能が変化してしまうという問題が生じる。
【００２７】
図3は、X線が照射されたときのバイアス電源140から出力された電流情報（バイアス電流）を模式的に示した図である。図3では、2回のX線照射の様子が描かれている。1回目の照射と2回目の照射では、それぞれ照射時間幅とバイアス電流の値の積で構成される面積Aと面積Bが同じであるため、取得される撮影画像の濃度には差が無い。すなわち、1回目の照射と2回目の照射では、同じ画像が取得できる。一方で、1回目の照射は2回目の照射よりもX線の照射時間が短い。これは、1回目の照射においてより高い管電流でX線を出力したことに相当する（なお、その他の管電圧、被写体、管球＝FPD間距離などの撮影条件は等しいとする）。この時のバイアス電流の変化を見ると、1回目の照射の方が2回目の照射に比較して波高値（バイアス電流の値）が高くなっている。従って、閾値が図3の点線のように設定された場合、1回目の照射は、波高値が閾値よりも高いため検知されるが、2回目の照射では、波高値が閾値よりも低いため検知されないことが生じうる。X線発生装置によっては高い管電流の発生が出来ないものもあり、そうしたX線発生装置との組み合わせでは検知が行えない可能性がある。
【００２８】
そうした課題に対応するため、本実施形態においては、X線照射検知部150は、バイアス配線の電流情報をサンプルした値X[N]を積分することにより、X線照射が開始されたか否かの判定を行う。図4にX線照射開始判定のフローチャート、図5にX線照射開始判定のタイミングチャートを示す。まず、X線照射検知部150は、積分値であるSumと、サンプル値のインデックスであるnと、積分区間の番号であるmに、初期値を与える（S401）。初期値はSum=0、n=0、m=1である。これを積分器のリセットと呼ぶ。次に、X線照射検知部150は、積分値Sumとn個前のサンプル値であるX[n]を加算した値を、新たな積分値Sumと設定する。すなわち、Sum=Sum+X[n]とする（S402）。このような累積加算の後、X線照射検知部150は、n=n+1としてから（S403）区間判定を行う（S404）。
【００２９】
S404の区間判定において、サンプル値のインデックスnが予め指定した第mの積分区間W[m]を超えない場合（S404のNO）は、X線照射検知部150は再び累積加算を行う。サンプル値のインデックスnがW[m]を超える場合（S404のYES）は、X線照射検知部150は検知判定を行う（S405）。S405の検知判定において、積分値Sumが予め指定した第mの区間の閾値T[m]を超える場合（S405のYES）は、X線照射検知部150は、X線の照射開始を示す情報を出力する（S408）。積分値Sumが第mの区間の閾値T[m]を超えない場合（S405のNO）は、X線照射検知部150は、m=m+1として（S406）、終了判定を行う（S407）。S407の終了判定において、積分区間の番号mが積分区間の数Mを超えない場合（S407のNO）は、X線照射検知部150は、再び累積加算を行う。mがMを超えた場合（S407のYES）は、X線照射検知部150は、X線が開始されなかったことを示すX線情報を出力する（S409）。
【００３０】
一般に、Mは1以上の値であり、また、Mが大きいほど検出可能な照射条件の範囲が広がる。積分区間が小さい時には高出力で照射時間が短い撮影条件への対応範囲が広くなり、逆に積分区間を長くすると低出力で照射時間の長い撮影条件への対応範囲が広くなる。積分区間の設定により対応可能な照射条件に差があるため、X線照射検知部150は、適当な間隔で複数の積分区間を設定することで、必要なほぼ全ての照射条件に対応することが可能である。
【００３１】
また、積分区間ごとの閾値T[m]は、積分区間の番号mによらず一定としても良いし、積分区間ごとに最適な値を設定しても良い。一般には、積分区間ごとに異なる電流信号に含まれるノイズ量に応じて、最適な閾値を設定することが望ましい。例えば、ノイズ量の標準偏差をあらかじめ測定し、測定した標準偏差の整数倍の値を閾値として設定することが出来る。
【００３２】
例として、積分区間の数Mを4とし、第1の積分区間W[1]=8、第2の積分区間W[2]=16、第3の積分区間W[3]=32、第4の積分区間W[4]=64とする場合の動作について詳細に述べる。まず、X線照射検知部150は、積分値であるSumと、サンプル値のインデックスであるnと、積分区間の番号であるmに、初期値を与える（S401）。初期値はSum=0、n=0、m=1である。次に、X線照射検知部150は、積分値Sumと0個前のサンプル値であるX[0]を加算した値を、新たな積分値Sumとする（S402）。すなわち、Sum=Sum+X[0]とする。このような累積加算の後、X線照射検知部150は、サンプル値のインデックスをn=n+1として（S403）から区間判定を行う（S404）。1回目の累積加算の後のサンプル値のインデックスはn=1となるため、第1の積分区間W[1]=8を超えない。すなわち区間判定がNOとなるため、X線照射検知部150は、再び累積加算を行う（S404のNO→S402）。
【００３３】
このような累積加算を8回繰り返すと、積分値Sumには8個のサンプル値を積分した値が格納される。また、サンプル値のインデックスはn=8となるため、第1の積分区間W[1]=8を超える。すなわちS404の区間判定がYESとなるため、X線照射検知部150検知判定を行う（S405）。検知判定において、積分値Sumが予め指定した第1の区間の閾値T[1]を超えない場合は、X線照射検知部150は、積分区間の番号をm=m+1として（S406）から終了判定を行う（S407）。1回目の検知判定の後の積分区間の番号はm=1であるため、積分区間の個数M=4を超えない。すなわちS407の終了判定がNOとなるため、X線照射検知部150は再び累積加算を行う（S402）。こうしていずれの積分区間でも閾値T[m]を超えることなく、X線照射検知部150が累積加算を64回繰り返すと、積分区間の番号がm=4となり、終了判定がYESとなる（S407のYES）。このとき、X線照射検知部150は、X線の照射が開始されなかったことを示すX線情報を出力する（S409）。逆にいずれかの検知判定において閾値T[m]を超えた場合は、X線照射検知部150は、その時点でX線の照射開始を示すX線情報を出力する。
【００３４】
以上は、X線検出装置100が一つの積分器を用いて、複数の積分区間での検知判定を行う構成を説明したが、X線検出装置100積分区間の数Mに応じてM個の積分器を用意し、各々の積分器で並列に検知判定を行う構成としても良い。また、上記ではいずれか一つの積分区間が閾値を超えた場合に、X線照射検知部150はX線の照射開始を検知する構成を説明したが、複数の積分区間が閾値を超えた場合に照射開始を判定するようにしても良い。
【００３５】
次に、光電変換素子（例えば図2のS11〜S33）の動作について説明する。上述したように、本実施形態による光電変換素子の動作モードには、リフレッシュモードと光電変換モードの2種類がある。図6は、本実施形態の光電変換素子の断面を模式的に示す図である。絶縁性基体からなるガラス基板130上に各種材料が成膜積層されて光電変換素子が形成されている。上部電極135は透明電極で形成され、下部電極131はAlやCrなどで形成される。絶縁層132は、アモルファスシリコン窒化膜により形成され、電子とホール双方の通過を阻止する。真性半導体層133は、水素化アモルファスシリコンで形成され、光が入射した際に電子-ホール対を生成し、光電変換層として動作する。不純物半導体層134は、n-アモルファスシリコンにより形成され、上部電極135から真性半導体層133へのホールの注入を阻止するホールブロッキング層として動作する。
【００３６】
図7は、光電変換素子のエネルギーバンド図である。図7（A）は無バイアス時の状態を、図7（B）は光電変換モードにおける状態を、図7（D）はリフレッシュモードにおける状態をそれぞれ示す。図7（B）の光電変換モードにおいては、上部電極135と下部電極131の間に、上部電極135が正電圧となるバイアス電圧として電圧Vsが印加されている。電圧Vsにより、真性半導体層133中の電子は上部電極135から掃き出される。一方、上部電極135から真性半導体層133に向かってホールが注入されようとするが、不純物半導体層134によって阻止されて、真性半導体層133まで移動することは出来ない。
【００３７】
この状態で真性半導体層133に光が入射すると、光電変換効果によって電子-ホール対が生成される。電子とホールは電界に従って再結合することなく真性半導体層133中を移動し、電子は上部電極135から掃き出されるが、ホールは絶縁層132に阻まれてその界面に留まる。光電変換動作が継続し、絶縁層132の界面に滞留したホールが増加すると、その影響により真性半導体層133に印加される電界が弱まってくる。その結果、光入射によって発生した電子-ホール対は電界によって移動することなく再結合により消滅するようになり、光電変換素子は光に対する感度を失う。この時のエネルギーバンド図を図7（C）に示す。このような状態を飽和と呼ぶ。
【００３８】
飽和した光電変換素子の感度を回復させるためには、光電変換素子はリフレッシュと言われる動作を行う必要がある。リフレッシュ動作が行われるリフレッシュモードにおいては、図7（D）に示すように、上部電極135と下部電極131の間に、下部電極131が正電圧となるバイアス電圧として電圧Vrが印加される。リフレッシュモードにおいては、絶縁層132の界面に滞留していたホールは上部電極135から掃き出され、代わりに電子が注入されて絶縁層132の界面に滞留する。ここで、光電変換素子が再び光電変換モード（図7（B））に切り替えると、注入された電子は速やかに上部電極135から掃き出され、バイアス電圧として電圧Vsが印加された状態となり、光電変換素子は光に対する感度を回復する。
【００３９】
以上の通り、光電変換素子は、光に対する感度を維持するためには定期的にリフレッシュモードで動作する必要がある。リフレッシュが必要となるのは、第一に光入射の直後であり、これはX線照射の直後に相当する。つまり、X線照射が行われX線画像の撮影が行われた際には、光電変換素子は、次の撮影に備えてリフレッシュモードで動作し、感度を回復させる必要がある。また無照射状態であっても、光電変換素子の内部では温度やその他の影響によってランダムに電荷（暗電流）が発生する。こうしたランダムに発生する電荷の蓄積によっても光電変換素子の感度は徐々に失われていくため、無照射状態が一定時間以上継続した場合にも、光電変換素子はリフレッシュを行う必要がある。
【００４０】
なお、2次元撮像素子120がPIN型フォトダイオードなどを用いている場合、上述のリフレッシュモードそのものは不要であるが、何らかの駆動変更による撮影復帰時間の短縮モードは本実施形態のリフレッシュモード使用の意図と同様の意義を持つ。駆動変更としては、例えば、通常モードに対して一時的なバイアス停止を含むバイアスの変更、駆動タイミングの変更、別の発光デバイスによるリセット動作などが挙げられる。
【００４１】
次に、X線検出装置が有する各X線検知モードとX線検査の状態との関係を説明する、図8は、X線検知モードとX線検査全体の動作との関係を表したタイミングチャートである。図8においては、X線検出装置100が3つの検知モードでX線を検知する場合を示している。一つ目は、X線検出装置100の撮影終了後から撮影準備完了までの準備期間に対応した検知モード1である。二つ目は、撮影準備完了からX線照射検出までの照射判定期間に対応した検知モード2である。三つ目は、起動直後や後述する照射判定基準変更のトリガに同期して切り替わった後のX線照射の可能性が高くない予備的照射判定期間に対応した検知モード3である。X線検出に関する機能は常に有効であることが、無効被曝低減の観点からは望ましい。この為、操作者の指示内容やX線検出装置100で取得できる情報からX線照射の可能性が高くない期間も、X線検出装置100は予備的照射判定期間としてX線を検出している。
【００４２】
本実施形態においては、検知モード1、検知モード2、検知モード3ではX線検知の閾値がそれぞれ異なっている。検知モード1の閾値をT1、検知モード2の閾値をT2、検知モード3の閾値をT3としたとき、T3＞T1＞T2であり、検知モード2の期間のX線検出能が最も高いように設定され、検知モード3の期間の検出能が最も低いように設定されている。検知モード1は電流情報の不安定な準備期間に対応したモードであり、ノイズ等による誤検知を防止するために閾値は高く設定されている。検知モード3では、上述の通り、照射の可能性の低い期間に対応したモードであるので、検知モード1と同様に、ノイズ等による誤検知を防止するために、閾値は高く設定されている。なお、検知モード3の期間として明らかにX線を照射しないことが分かっているような場合には、T3を無限大、すなわちX線検出を行わないように設定してもよい。また、検知モード2の状態を照射開始の検知機能がオン状態であり、それ以外のモードの状態を照射開始の検知機能がオフ状態と呼んでも良い。
【００４３】
図8（A）に示すように、X線検出装置100は、まずX線検出装置100に電源が投入されたことを確認すると、初期化動作を行う。この初期化期間中は、X線照射判定の検知モードは非検知状態である。初期化動作が完了すると、検知モード3（予備的照射判定期間）へ移行する。起動後から検知モード3への移行条件に関しては、X線検出装置100への電源供給状態によって異なる。例えば、立位架台内や撮影テーブル内に組み込まれており、X線検出装置100に電源部105から電源が常時供給されている場合は、初期化完了後、直ちに検知モード3へ移行する。バッテリ動作のような内部電源の場合には、操作者の明示的な指示があるまで検知モード3へ移行しないか、もしくは、起動時には検知モード3へは移行しない。内蔵バッテリ動作であって、クレードル装着時に撮影を実施しないことが前提の設置状態の場合は、クレードル装着時には非検知モードで待機し、クレードルから取り外す行為や振動や衝撃を検出した際に、検知モード3へ移行しても良い。
【００４４】
操作者のコンピュータ装置400への撮影準備入力により、X線検出装置100は検出準備開始コマンドを受領して確認することによって、検知モード3（予備的照射判定期間）から検知モード1（準備期間）を経て、検知モード2（照射判定期間）へ直ちに移行する。なお、検知モード3で待機していなくて、非検知状態で検出準備開始コマンドを受領した場合には、検知モード1を例えば数秒間程度経て検知モード2へ移行する。これは、X線検出装置100内での駆動状態が検知モード3と検知モード1でほぼ同じである為であり、また、X線画像を読みだすためには一定の準備期間が必要なためである。なお、電源投入後、最初の撮影に関しては、図8（A）に示されるように、X線検出装置100は、検知モード1を経ずに、検知モード2へ移行してもよい。
【００４５】
X線検出装置100は、検出モード2の期間中にX線照射を検出すると、画像を読み出して画像転送を行う。この期間は非検知状態となっている。次に、X線検出装置100はリフレッシュ動作を行った後、検出準備開始コマンドを確認してから検知モード1に移行し、さらに撮影許可コマンドを確認してから検知モード2へ移行する。
【００４６】
図8（B）には、患者Aの撮影終了（検知モード1）から検知モード3（予備的照射判定期間）へ移行する例が示されている。この特定の被検者（患者A）を対象とする第二撮影が終了し、X線検出装置100はコンピュータ装置400へ検出準備完了通知を通知後、コンピュータ装置400からの放射線撮影許可コマンドを待つ。検出準備完了通知の通知後から所定期間(タイムアウト時間A)内に指示信号である放射線撮影許可コマンドの受領を確認できなかった場合は、操作者の撮影意図がないものと見なし、X線検出装置100は検知モード3（オフ状態）へ移行する。
【００４７】
また、図8（C）に示すように、コンピュータ装置400からの撮影終了コマンドを受けて、X線検出装置100は検知モード3（オフ状態）に移行しても良い。該撮影終了コマンドは、特定の被検者を対象とする検査終了を指示する操作入力が行われた場合に発せられる。検知モード3へ移行後、内蔵バッテリ動作しているX線検出装置100は、バッテリ持続時間が短くなるため、前回の撮影終了後に所定時間(タイムアウト時間B：例えば10分)経過後に検知モード3から非検知状態へ移行するようにしても良い。逆にバッテリ持続時間や耐久性などに懸念がない場合は、X線検出装置100は検知モード3を継続しても良い。また、非検知状態からの復帰は、コンピュータ装置400からの明示的なコマンド指示があった場合のほか、図示しているように、X線検出装置100がクレードルからの取り外しや振動などを検知したタイミングで行われても良い。このタイミングでX線検出装置100は撮影準備動作の一環の可能性があると捉えるからである。
【００４８】
図9は、X線検出器110の駆動タイミングを示すタイミングチャートであり、照射検知駆動（空読み駆動）の途中から表示している。この図を用いて準備期間について詳しく述べる。空読み駆動とは先頭行（y=0）から最終行（y=m）まで順番に光電変換素子のスイッチ素子をONにして導通させる駆動であり、光電変換素子内に生じた暗電流による電荷を除去するために行われる。空読み駆動はX線照射が検知されるまでの間は一定の周期で繰り返される。この間バイアス電圧Vbは常に電圧Vsに保たれている。
【００４９】
X線が照射されると、空読みによって読み出される電荷量が増大する。このときバイアス線を流れる電流も増加する。バイアス電流の電流情報はX線照射検知部150に入力され、X線の照射開始が検知される。このとき空読みが1行行われるたびに、サンプル値X[n]が追加されるように積分され、所定の閾値との比較により照射開始の判定が行われる。X線の照射開始が判定されると、その時点で空読み駆動は停止され（図9ではi行目で検知している）、電荷を蓄積する動作に移行する。蓄積中は全てのスイッチ素子がOFFとなる。所定の時間が経過して蓄積が終了すると、本読みに移行する。本読みは、先頭行（y=0）から最終行（y=m）まで順番にスイッチ素子をONにすることで行われる。
【００５０】
本読みの終了後、引き続きリフレッシュが行われる。リフレッシュはバイアス電圧Vbを電圧Vrにすることで行われる。この時、X線検出器110は全ライン一斉にリフレッシュの実施をしても良いし、順番に実施しても良い。あるいは、X線検出器110は、いくつかにブロック分割して、ブロックごとにリフレッシュを実施しても構わない。リフレッシュが終了したら再び空読みが開始される。
【００５１】
蓄積動作中、本読み中およびリフレッシュ動作中は、X線照射検知部150で利用する電流信号が得られないため、X線の照射検知を行うことは出来ない。従って、X線照射検知部150はOFFとなっている。また、リフレッシュモードから光電変換モードに切り替えられた直後は電流信号が不安定であるため、電流信号が安定するまでの間はX線照射検知の精度が低下する。このため、X線が照射されていないにも拘わらず、照射されたと検知してしまう「誤検知」が発生する場合があり、一定の期間、X線照射検知部150をOFFとする必要がある。しかしながら、X線照射検知部150がOFFとされている期間中に誤ってX線が照射された場合、照射検知が行われないために、被写体である患者に無用の被曝を生じさせてしまう可能性がある。加えて、以下のような問題が発生する。
【００５２】
まず、照射に伴って光電変換素子内では通常と同様に電荷が生成される。生成された電荷は空読みによって徐々に除去されていくが、除去しきれない電荷が蓄積される。この状態のまま、準備期間が終了して撮影が行われると、撮影によって発生した電荷に誤照射によって発生した電荷の残留成分が重畳され、撮影画像の画質を低下させる要因となる。また、誤照射の直後に準備期間が終了し検知が開始されるような場合、誤照射によって発生した大量の電荷が残留しているため、X線照射検知部150が動作を開始した直後の空読みで多くの電荷が読み出され、誤って照射が検知され画像が出力される可能性もある。このとき実際には撮影が行われていないため、得られる画像の画質は所定に水準に達しておらず、診断等に適切に用いることが出来ない可能性が高い。こうした画像は撮影者により、例えば写損処理を行うなどが必要となり、撮影者に対する負荷が増加する原因となりうる。
【００５３】
さらに、誤照射によって発生した電荷により、光電変換素子が図7（C）のような状態となり、画素自体の光に対する感度が低下したり、入射光に対する飽和レベルが低下し、画像のダイナミックレンジが狭くなるなど、画質が大幅に劣化する。同時にX線照射検知部150の感度自体も低下するため、正常な照射に対する検知が正確に行えず、患者に対して無効な被曝を重ねて生じさせる可能性もある。
【００５４】
そこで、患者に対する無効な被曝を最小限に抑制するためには、X線検出装置100は、誤った期間中に曝射されたことを検知し、光電変換素子をリフレッシュすることが必要となる。そのためには準備期間をなるべく短くし、X線の照射検知を長い期間にわたって行うことが望ましい。本実施形態においては、X線検出装置100は複数の検知のモードを持ち、準備期間と検知期間とで検知モードを変えることにより、リフレッシュ駆動の直後から照射検知を行う。
【００５５】
また、一患者の撮影終了後であっても、X線検出装置100は、同様にX線被曝低減の観点からは常にX線検知機能を継続することが望ましい。一方で、常にX線検知機能を継続すると、一患者の撮影終了から次の患者の撮影準備開始までの期間は、X線照射確率が高くないにもかかわらず、X線検出機能を有効にして待機している期間となる。このような期間で誤検出された場合は、例えば写損処理を行うなどが必要となり、撮影者に対する負荷が増加する原因となりうる。よって、このような期間は、X線検出装置100はX線検出は続けるが、操作者の指示や動作に応じて明示的に撮影しない意図を表す信号などに基づいてX線検出状態を変化させることが有効である。
【００５６】
ここで、準備期間（検出モード1に対応する期間）は、リフレッシュ後のX線照射検知用の電流信号やオフセット成分が不安定な期間であり、リフレッシュ駆動直後だけでなくX線検出装置100の起動直後においても同様に設定されてもよい。X線検出装置100は、準備期間の長さを、画質その他を保証する範囲で任意で設定すれば良く、例えば10秒間に設定する。準備期間の長さは、起動直後とリフレッシュ駆動直後で同様の長さであっても良いし、個別に設定されても良い。さらに、X線検出装置100は、例えばX線照射検知部150を用いて電流情報の状態を監視することで、電流情報が十分に安定するまでの期間を準備期間として、電流情報の状態に応じて自動的に切り替えることも可能である。ここで必要な電流情報の安定性の程度は画質等を考慮して任意に設定すればよい。
【００５７】
図10は、電流情報に含まれるノイズ量の時間変化を示すグラフである。リフレッシュ駆動のタイミングを基準にした時間に対して、その時点での電流情報のノイズの標準偏差（σ）の値をプロットしている。図より、ノイズ量はリフレッシュ駆動直後に急激に減少し、一定時間経過後（図では5sec経過後）からはほぼ安定することが分かる。ここで例えばノイズの急激な変化がある程度落ちついた3.3sec以降10secまでは検知モード1とする。検知モード1での閾値T1は、ノイズの変動による確率的な誤検知を抑制するように、ノイズ（σ）の定数倍とすることが出来る。例えば3.3secにおけるσ（3.4）の5倍としてT1=17が設定される。一方、検知モード2は10sec経過後より開始され、T2は3.26×5＝15.3と設定される。
【００５８】
X線の照射を検知したら、検知モードに拘わらず画像の蓄積が行われ、画像の読み出しが終了したら素子のリフレッシュ駆動が行われる。リフレッシュ駆動により、検出素子の内部の状態がリセットされて、次撮影時に所望の性能を発揮することが出来る。読み出された画像は画像処理を施された上で画像保存部190に保存される。
【００５９】
なお、検知モード1でX線を検知した場合に撮影される画像は、オフセット成分が不安定な状態で撮影が行われているため、所望の画質性能に達していない可能性がある。こうした画像を診断に用いた場合、誤診や病変の見落としに繋がる危険性も有るため、その扱いには慎重を期する必要がある。さらに検知モード1においては、コンピュータ装置400側の準備が出来ていない状態であるため、撮影画像に紐づけられるべき情報が不定である。ここで撮影画像に紐づけられるべき情報とは、患者の識別を行うための情報や、撮影部位や撮影手技に関する情報、あるいは管電圧や管電流などの撮影実施情報である。本来画像と紐づけられて管理されるべきこうした情報が欠落すると、例えば患者情報の入れ違えなどの危険性が生じる。
【００６０】
次に、X線検出装置100が検知モード3（予備的照射判定期間）でX線照射を検知した場合を説明する。図11は、検知モード3でX線照射を検知した場合の本実施形態による処理のタイミングチャートであり、図12はその処理を示すフローチャートである。図11中、電源投入から初期化動作を経てX線検出装置100は検知モード3にて待機している。この際、X線を検出した場合（図では患者X撮影）、上述したように画像蓄積と読み出しを行う（S1201）。その後、X線検出装置100は取得画像を一旦画像保存部190に保存し（S1202）、今回の撮影が実際にX線による撮影であったのか、それとも外来電磁界ノイズ、振動衝撃ノイズであったのかを判定する（S1203）。
【００６１】
図13（A）にX線撮影時の検出波形例を、図13（B）に振動ノイズの例を示す。振動ノイズや外来電磁界ノイズの場合は、図13（B）のように振動的な検出波形である。よって、平均値がピクセル値"0"に近いことが多く、また、その場合、負値を取る場合が多いので、画像保存部190は読み出しデータを符号付画像として扱って積算演算を行う。積算値が所定の閾値を超えない場合は、画像保存部190は誤検出と判定する（S1203のNO）。閾値を超えた場合は、画像保存部190はX線画像、もしくはその可能性が高いと判定する（S1203のYES）。この場合は、コンピュータ装置400の準備完了状態を待って（S1204）、通信部180は画像転送を行う（S1205）。この際、表示装置410はメッセージを積極的に表示し、コンピュータ装置400は、ユーザの操作に基づいて、患者情報等の情報との紐付後に保存装置420へ保存、もしくは、写損を選択することができる（S1206）。
【００６２】
誤検出と判定された場合は（S1203のNO）、表示装置410は積極的にユーザに対してメッセージを表示せず、X線検出装置100はリフレッシュおよび準備駆動を行って、次の撮影の可能性に備えて検知モード2→検知モード3にて待機する。操作者による明示的な画像取得操作があった場合は（S1207）、通信部180はX線検出装置100に既に取得済みの画像をコンピュータ装置400へ転送する（S1208）。コンピュータ装置400は、ユーザの操作に基づいて、患者情報等の情報との紐付後に保存装置420へ保存、もしくは、写損を選択することができる（S1209）。
【００６３】
コンピュータ装置400は、X線検出装置100との間の通信状態に応じて撮影可能状態（準備完了状態）か否かを判定しても良いし、ユーザ等による何らかの操作が行われたか否かによって、撮影可能状態か否かを切り替えても良い。いずれにしても、撮影が行われたらすぐに画像を安全に受信することができる状態が撮影可能状態であり、撮影可能状態である期間を撮影可能期間とする。逆に安全な撮影が行えない期間は撮影禁止状態とし、その期間を撮影禁止期間とする。
【００６４】
コンピュータ装置400が撮影可能状態になると、X線検出装置100にその旨通知され、それをきっかけとして画像保存部190に保存されている情報が通信部180を介してコンピュータ装置400に転送される。コンピュータ装置400では、次に撮影される画像に紐づけられるべき患者情報やその他の情報が既に入力されており、転送された画像はこの情報と紐づけられて保存される。表示装置410は転送された画像を表示し、その画像の画質が診断に用いるのに足らないものであった場合は、コンピュータ装置400は写損処理等によりその画像を破棄し、改めて同じ条件での再撮影が可能な状態を維持してもよい。
【００６５】
ここで少なくとも検知モード1でX線照射を検知して撮影された画像に対しては、X線検出装置100は、不適切な期間に照射が行われた画像であることを示す情報を添付してもよい。また、X線検出装置100は、この情報を、画像データのヘッダとして画像データ内に書き込んでも良いし、画像データとは別のファイルとして保存しても良い。こうした情報が添付された画像情報が転送されてきた場合には、表示装置410は、不適切な照射タイミングで撮影されたことを示すダイアログなどを画像とともに表示し、撮影者に注意を促してもよい。その上で写損にするか否かなど、画像情報の要不要を判断するようにすると良い。このようにすることで、X線検出装置100は準備期間中に照射された場合にもX線画像を取得し、かつ、コンピュータ装置400はその画像に対して適切な情報を紐づけて管理することが出来るようになる。
【００６６】
このように本実施形態では、放射線検出装置は複数の検知モードを有し、準備期間と検知期間とで検知モードを変えることにより、放射線発生装置による不適切な曝射を避けてリフレッシュ駆動の直後から照射検知を行うことが可能となる。また、必要時には再度撮影処理や転送処理を行うことにより、撮影画像に関連する情報が撮影画像に紐づけられて保存されることが可能となる。
【００６７】
（第2実施形態）
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図14は、検知モード3においてX線検知した場合の処理を示すフローチャートである。検知を行うまでの処理は第1実施形態の処理と同様である。第2実施形態においても、X線が照射されたとX線照射検知部150が判定され、コンピュータ装置400の画像取得準備が整った時点で、撮影され画像保存部190に保存されていた画像情報がコンピュータ装置400に転送される（S1401〜S1403）。ここで、画像情報を受信したコンピュータ装置400は、画像を保存あるいは表示することなく自動的に写損画像として処理する点で第1実施形態と異なっている。コンピュータ装置400によって画像が破棄されても、X線検出装置100はリフレッシュ動作を行って通常撮影に備えることにより、次撮影はアーチファクトの無い画像を撮影できる（S1404〜S1405）。
【００６８】
また、コンピュータ装置400は、写損処理の際、その理由として不適切な照射タイミングで撮影された旨を記録してもよい。また同時に、表示装置410は、不適切なタイミングで照射が行われた旨を示すダイアログを表示してもよい。コンピュータ装置400は、写損処理する画像情報に対しては、患者情報や撮影条件などの情報を紐づけておくことにより、患者に対する被曝線量の適切な管理を行うことが出来るようになる。さらに、コンピュータ装置400は、写損を取り消して診断画像として利用することもできる。その後、コンピュータ装置400は、次の撮影に対して、写損として処理した画像と同一の条件に基づいた再撮影可能状態を維持する。一方、X線が照射されなかったとX線検出装置100が判定した場合は、画像転送することなく検知モード3（予備的照射判定期間）に直ちに戻って待機する（S1406）。
【００６９】
このように本実施形態では、自動的に写損画像として処理されることにより、操作者の処理を軽減し、速やかに次の撮影に向けた準備を整えることが出来る。これにより、ワークフローの改善を行うことが可能となる。
【００７０】
［その他の実施形態］
その他の実施形態として、PIN型の光電変換素子を用いた二次元撮像素子を用いることとしてもよい。この場合、電圧Vrの電源であるリフレッシュ電源は必要なくなり、図9において本読みの後リフレッシュを行わずに準備期間の空読みが開始される。検知モード1での照射開始検知は空読みの開始後時間をおいて開始される。上述の実施形態では、バイアス電源を流れる電流をI-V変換してX線の照射開始を検知しているが、これに限らず、2次元撮像素子120とは別の照射開始用のX線照射検知センサを2次元撮像素子120及びシンチレータを含むX線センサのX線入射面側に配置し、X線センサに入射するX線の照射を検知することとしてもよい。X線照射検知センサは駆動部（駆動回路）165に接続され、照射開始に応じて駆動部165に信号を送信し、2次元撮像素子120を駆動することとしてもよい。
【００７１】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７２】
10  X線撮影システム、100  X線検出装置、105  電源部、110  X線検出器、120  2次元撮像素子、140  バイアス電源、150  X線照射検知部、160  検出装置制御部、165  駆動部、170  読み出し回路、175  画像処理部、180  通信部、200  X線発生装置、210  X線制御装置、220  X線、300  被写体、400  コンピュータ装置、410  表示部、420  保存部
【図１】
2019013843.tif 000003
【図２】
2019013843.tif 000004
【図３】
2019013843.tif 000005
【図４】
2019013843.tif 000006
【図５】
2019013843.tif 000007
【図６】
2019013843.tif 000008
【図７】
2019013843.tif 000009
【図８】
2019013843.tif 000010
【図９】
2019013843.tif 000011
【図１０】
2019013843.tif 000012
【図１１】
2019013843.tif 000013
【図１２】
2019013843.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2019013843.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月2日(2018.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出装置であって、
放射線撮影によって放射線発生装置から照射された放射線に応じた電荷に基づく放射線画像データを得るための複数の画素と、
前記複数の画素に対して前記放射線撮影のための制御を行う制御手段と、
前記放射線画像データとは別に前記複数の画素から得られた情報を閾値と比較することにより、前記複数の画素に前記放射線の照射が開始されたか否かの検知を行う検知手段と、を有し、
前記検知手段は、前記制御手段があるひとつの放射線画像データを得るための前記放射線撮影のための制御を行っている期間において、前記閾値を変えることにより前記検知の感度を変えて前記検知を行い、
前記制御手段は、前記検知に応じて、前記複数の画素に前記電荷を蓄積させることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記複数の画素にバイアス配線を介してバイアス電圧を供給するバイアス電源を更に有し、
前記情報は、前記バイアス配線に流れるバイアス電流の変化の情報に基づくことを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記バイアス電流の変化の情報は、前記バイアス電流の値を所定期間で積分した値によって表されることを特徴とする請求項２に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記放射線検出装置に対して制御信号を送信することで前記放射線検出装置の制御を行う制御装置からの前記制御信号を受信する通信手段を更に含み、
前記検知手段は、前記放射線の撮影のための制御のうちの前記放射線撮影のための準備の完了を確認した場合に、前記検知の感度を第１の検出能に切り替え、前記複数の画素から得られた情報に基づいて前記放射線を検出する時点まで該第１の検出能を維持し、
前記第１の検出能は、他の期間における前記検知の感度より高いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記検知手段は、前記通信手段により受信された前記制御信号に基づいて前記放射線検出装置への検出準備の開始の指示を確認した場合に、前記検知の感度を第２の検出能に切り替え、前記放射線撮影のための準備の完了を確認する時点まで該第２の検出能を維持し、
前記第２の検出能は、前記第１の検出能より前記検知の感度が低いことを特徴とする請求項４に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記検知の感度を前記第２の検出能に切り替えてから、前記放射線撮影のための準備の完了を確認せずに所定の時間が経過した場合に、前記検知の感度を第３の検出能に切り替え、
前記第３の検出能は前記第２の検出能より前記検知の感度が低いことを特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
前記検知手段は、前記放射線検出装置に電源が投入されたことを確認した場合に、前記検知の感度を第３の検出能に切り替え、前記放射線検出装置への検出準備の開始の指示を確認する時点まで該第３の検出能を維持し、
前記第３の検出能は前記第２の検出能より前記検知の感度が低いことを特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記検知の感度を前記第２の検出能に切り替えてから、前記通信手段により受信された前記制御信号に基づいて撮影終了を確認した場合に、前記検知の感度を第３の検出能に切り替え、
前記第３の検出能は前記第２の検出能より前記検知の感度が低いことを特徴とする請求項５に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
前記検知手段が前記第３の検出能で前記検知の感度を維持している間に前記複数の画素より得られた画像データを保存する保存手段と、
前記保存手段により保存された前記画像データが前記放射線発生装置から照射された前記放射線に応じた前記放射線画像データであるか否かを判定する判定手段を更に有し、
前記判定手段により前記画像データが前記放射線発生装置から照射された放射線により得られたデータであると判定された場合に、前記通信手段は前記制御装置に該画像データを送信することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
前記判定手段により、前記画像データが前記放射線画像データでないと判定された場合に、ユーザによる指示があることを条件に前記通信手段は前記制御装置に前記画像データを送信することを特徴とする請求項９に記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
前記放射線の撮影のための制御は、前記放射線撮影のための準備を行う準備制御と、前記準備のための動作が完了した後に前記検知手段が前記検知を行う検知制御と、前記検知手段による前記複数の画素に前記放射線の照射が開始されたことの検知に応じて前記放射線に応じた電気信号を前記複数の画素に蓄積する蓄積制御と、前記複数の画素を駆動することにより前記複数の画素から読み出された前記電気信号に基づく前記放射線画像データを得る読み出し制御と、を含み、
前記検知手段は、前記放射線の撮影のための制御のうち前記検知制御の際に前記検知の感度が最も高くなるように、前記検知の感度を切り替えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１２】
前記検知手段は、前記複数の画素から得られた情報を閾値と比較することにより前記検知を行うことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１３】
前記検知の感度は、前記閾値を高くすることによって低くなり、前記閾値を低くすることによって高くなることを特徴とする請求項１２に記載の放射線検出装置。
【請求項１４】
前記検知手段は、前記通信手段により制御装置から受信された制御信号に基づいて、前記検知の感度を変えて前記検知の機能を停止することを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項１５】
放射線検出装置であって、
放射線撮影によって放射線発生装置から照射された放射線に応じた電荷に基づく放射線画像データを得るための複数の画素と、
前記複数の画素に対して前記放射線撮影のための制御を行う制御手段と、
前記放射線画像データとは別に前記複数の画素から得られた情報に基づいて、前記複数の画素に前記放射線の照射が開始されたか否かの検知を行う検知手段と、を有し、
前記検知手段は、前記制御手段があるひとつの放射線画像データを得るための前記放射線撮影のための制御を行っている期間において、当該期間のうちの第１期間より前記放射線の照射の可能性が低い第２期間の方が前記検知の感度が低くなるように、前記検知の感度を変えて前記検知を行い、
前記制御手段は、前記検知に応じて、前記複数の画素に前記電荷を蓄積させることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項１６】
前記放射線検出装置に対して制御信号を送信することで前記放射線検出装置の制御を行う制御装置からの前記制御信号を受信する通信手段を更に含み、
前記検知手段は、前記制御装置において特定の被検者について少なくとも１の放射線撮影を含む検査についての終了を指示する操作入力があった場合に、当該検査についての終了に応じて前記制御装置が出力する制御信号を前記通信手段が受信することに応じて前記検知の感度を低くすることを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項１７】
前記放射線検出装置に対して制御信号を送信することで前記放射線検出装置の制御を行う制御装置からの前記制御信号を受信する通信手段を更に含み、
前記検知手段は、前記制御装置において放射線撮影の対象となる特定の被検者が指定されていない場合に、前記制御装置が出力する制御信号を前記通信手段が受信することに応じて前記検知の感度を低くすることを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項１８】
前記放射線検出装置に対して制御信号を送信することで前記放射線検出装置の制御を行う制御装置からの前記制御信号を受信する通信手段を更に含み、
前記検知手段は、前記制御装置から所定の期間、検査のための撮影を許可する指示信号を前記通信手段が受信しなかった場合に、当該検査についての終了に応じて前記制御装置が出力する制御信号を前記通信手段が受信することに応じて前記検知の感度を低くすることを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出装置。
【請求項１９】
請求項４乃至１０のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置に前記制御信号を送信する前記制御装置と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２０】
放射線発生装置をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の放射線撮影装置。
【請求項２１】
放射線撮影によって放射線発生装置から照射された放射線に応じた電荷に基づく放射線画像データを得るための複数の画素と、前記放射線画像データとは別に前記複数の画素から得られた情報に基づいて、前記複数の画素に前記放射線の照射が開始されたか否かの検知を行う検知手段と、前記複数の画素に対して前記放射線撮影のための制御を行う制御手段と、を含む放射線検出装置の制御方法であって、
前記制御手段があるひとつの放射線画像データを得るための前記放射線撮影のための制御を行っている期間において、閾値を変えることにより前記検知の感度を変えて前記検知を行う工程と、
前記制御手段が、前記検知に応じて、前記複数の画素に前記電荷を蓄積させる工程と、を有することを特徴とする放射線検出装置の制御方法。
【請求項２２】
放射線撮影によって放射線発生装置から照射された放射線に応じた電荷に基づく放射線画像データを得るための複数の画素と、前記放射線画像データとは別に前記複数の画素から得られた情報に基づいて、前記複数の画素に前記放射線の照射が開始されたか否かの検知を行う検知手段と、前記複数の画素に対して前記放射線撮影のための制御を行う制御手段と、を含む放射線検出装置の制御方法であって、
前記制御手段があるひとつの放射線画像データを得るための前記放射線撮影のための制御を行っている期間において、当該期間のうちの第１期間より前記放射線の照射の可能性が低い第２期間の方が前記検知の感度が低くなるように、前記検知手段が前記検知の感度を変えて前記検知を行う工程と、
前記制御手段が、前記検知に応じて、前記複数の画素に前記電荷を蓄積させる工程と、
を有することを特徴とする放射線検出装置の制御方法。
【請求項２３】
請求項１乃至請求項１８のいずれか１項に記載の放射線検出装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
そこで本発明の一実施形態に係る放射線検出装置は、放射線撮影によって放射線発生装置から照射された放射線に応じた電荷に基づく放射線画像データを得るための複数の画素と、前記複数の画素に対して前記放射線撮影のための制御を行う制御手段と、前記放射線画像データとは別に前記複数の画素から得られた情報を閾値と比較することにより、前記複数の画素に前記放射線の照射が開始されたか否かの検知を行う検知手段と、を有し、前記検知手段は、前記制御手段があるひとつの放射線画像データを得るための前記放射線撮影のための制御を行っている期間において、前記閾値を変えることにより前記検知の感度を変えて前記検知を行い、前記制御手段は、前記検知に応じて、前記複数の画素に前記電荷を蓄積させることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明のその他の実施形態に係る放射線検出装置は、放射線撮影によって放射線発生装置から照射された放射線に応じた電荷に基づく放射線画像データを得るための複数の画素と、前記複数の画素に対して前記放射線撮影のための制御を行う制御手段と、前記放射線画像データとは別に前記複数の画素から得られた情報に基づいて、前記複数の画素に前記放射線の照射が開始されたか否かの検知を行う検知手段と、を有し、前記検知手段は、前記制御手段があるひとつの放射線画像データを得るための前記放射線撮影のための制御を行っている期間において、当該期間のうちの第１期間より前記放射線の照射の可能性が低い第２期間の方が前記検知の感度が低くなるように、前記検知の感度を変えて前記検知を行い、前記制御手段は、前記検知に応じて、前記複数の画素に前記電荷を蓄積させることを特徴とする。