(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する複数のセンサを有する放射線検出部と、
前記複数のセンサの中から複数の有効センサ候補を決定し、前記複数の有効センサ候補の中から決定された有効センサによって検出された信号に基づいて放射線の照射を監視する監視部と、を備え、
前記監視部は、データベースに登録された複数の監視条件のうち放射線画像の撮像のために設定された情報に適合する監視条件に応じて、前記複数の有効センサ候補の中から前記有効センサを決定し、
前記複数の監視条件のそれぞれは、前記複数の有効センサ候補のうち、最小の値を有する信号を検出した有効センサ候補および最大の値を有する信号を検出した有効センサ候補を除いた、前記情報に適合した範囲内の値を有する信号を検出した有効センサ候補を前記有効センサとして決定するように規定されている、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記監視部は、被検体を透過せずに放射線が入射するセンサおよび放射線が照射されないセンサを含まないように前記複数の有効センサ候補を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記監視部は、前記情報に応じて前記複数のセンサの中から選択されたセンサのうち被検体を透過せずに放射線が入射するセンサおよび放射線が照射されないセンサを除外したセンサを前記複数の有効センサ候補として特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記監視部は、前記複数のセンサから選択されたセンサのそれぞれからの信号の値のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムに基づいて前記複数の有効センサ候補を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記監視部は、前記有効センサによって検出された信号に基づいて放射線の照射を停止させる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記複数のセンサの各々は、放射線画像を撮像するための画素としても利用される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
放射線を検出する複数のセンサを有する放射線検出部と、
前記複数のセンサの中から複数の有効センサ候補を決定し、前記複数の有効センサ候補の中から決定された有効センサによって検出された信号に基づいて放射線の照射を監視する監視部と、を備え、
前記監視部は、放射線画像の撮像のために設定された情報に適合する監視条件に応じて、前記複数の有効センサ候補の中から前記有効センサを決定し、
前記情報に適合する前記監視条件は、前記複数の有効センサ候補のうち、最小の値を有する信号を検出した有効センサ候補と最大の値を有する信号を検出した有効センサ候補を除いた、前記情報に適合する範囲内の値を有する信号を検出した有効センサ候補を有効センサとして決定するように規定されている、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項８】
放射線を検出する複数のセンサを有する放射線検出部と、
前記複数のセンサの中から複数の有効センサ候補を決定し、前記複数の有効センサ候補の中から決定された有効センサによって検出された信号に基づいて放射線の照射を監視する監視部と、を備え、
前記監視部は、前記複数のセンサから選択されたセンサのそれぞれからの信号の値のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムに基づいて、被検体を透過せずに放射線が入射する素抜け領域のセンサおよび放射線が照射されない非照射領域のセンサを含まないように前記複数の有効センサ候補を決定し、
前記監視部は、前記ヒストグラムに基づいて、前記素抜け領域と前記被検体の皮膚との境界領域のセンサを含まないように、前記複数の有効センサ候補の中から前記有効センサを決定する、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項９】
放射線を検出する複数のセンサを有する放射線検出部と、
前記複数のセンサの中から複数の有効センサ候補を決定し、前記複数の有効センサ候補の中から決定された有効センサによって検出された信号に基づいて放射線の照射を監視する監視部と、を備え、
前記監視部は、被検体を透過せずに放射線が入射する素抜け領域のセンサおよび放射線が照射されない非照射領域のセンサを含まないように前記複数のセンサの中から前記複数の有効センサ候補を決定し、前記素抜け領域と前記被検体の皮膚との境界領域のセンサを含まないように前記複数の有効センサ候補の中から前記有効センサを決定する、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１０】
放射線を放射する放射線源と、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の放射線撮像装置では、放射線を適切に管理し、被曝量を最小限にとどめる工夫がなされている。例えば、診断に最適な量の放射線が照射された時点で自動的に放射線を停止する方法（自動露出制御：Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、ＡＥＣ））がある。医師や放射線技師が指定する患者の特定部位に対して、予め定められた量の放射線が照射された時点で放射線を停止することで、必要最小限の放射線量で適切な診断を行うことができる。ＡＥＣに求められることは、患者のどの部位にどれだけの量の放射線が照射されたのかを適切に判定することである。
【０００３】
特許文献１には、自動露出制御を行う放射線撮影装置が記載されている。この放射線撮影装置は、照射野をヒストグラムに基づいて素抜け領域と、インプラント領域と、被写体領域とに分割する。そして、被写体領域の中の最小値画素および最大値画素を特定し、最小値画素および最大値画素のそれぞれの画素値の積算値に基づいて放射線の照射を停止させる。ここで、素抜け領域は、放射線が被検体を透過せずに直接照射された領域として、インプラント領域は、被写体内においてインプラントが存在する領域として、被写体領域は、照射野から素抜け領域およびインプラント領域を除いた領域として、定義されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１７６５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された装置では、照射野をヒストグラムに基づいて素抜け領域と、インプラント領域と、被写体領域とに分割する。しかしながら、実際には、素抜け領域と被写体領域のいずれの領域にも分類すべきでない領域が存在する。例えば、胸部撮影を例に挙げると、素抜け領域の次に画素値が大きい領域は、肺野領域ではなく、素抜け領域と被写体の皮膚との境界領域である。よって、１つの軸を画素値とし他の１つの軸を画素値階級における度数とするヒストグラムにおいて、境界領域は、素抜け領域と被写体領域との間に位置する。
【０００６】
特許文献１では、ヒストグラムのピークのうち最大の画素値を示す最大ピークを検出し、その最大ピークの画素値より負方向にある比率だけ乗算した画素値を素抜け閾値とし、照射野内において、素抜け閾値以上の画素値を示す領域を素抜け領域と特定する。また、従来方式では、ヒストグラムにおいて素抜け領域に隣接する被写体領域における最大値画素の画素値の積算値に基づいて放射線の照射を停止させる。しかしながら、その最大値画素は、境界領域内の画素である可能性が高い。よって、このような方法では、露出制御の精度が低い。同様のことが、最小値画素の決定についても言える。
【０００７】
また、仮に素抜け領域が存在しない場合であっても、その最大値画素を含む特定範囲の画素を用いて露出制御を行うべきではない。素抜け領域が存在しない場合、最大値画素は、照射領域の特定部位に位置すると考えられるが、放射線源から放射される放射線には空間分布があり、一部の領域で非常に高い出力の放射線が生じることがある。その場合、最大値画素は、医師や放射線技師がターゲットとする部位の位置とは異なる位置に配置された画素である可能性がある。
【０００８】
また、インプラント領域のような非照射領域が存在しない場合も同様に、その最小値画素を含むある特定範囲の画素を用いて露出制御を行うべきではない。最小値画素の画素値は、ノイズ成分が大きいので、最小値画素の画素値に基づく露出制御は、精度が低い。
【０００９】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、露出制御の精度を向上させるために有利な技術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】
本発明の１つの側面は、放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、放射線を検出する複数のセンサを有する放射線検出部と、前記複数のセンサの中から複数の有効センサ候補を決定し、前記複数の有効センサ候補の中から決定された有効センサによって検出された信号に基づいて放射線の照射を監視する監視部と、を備え、前記監視部は、データベースに登録された複数の監視条件のうち放射線画像の撮像のために設定された情報に適合する監視条件に応じて、前記複数の有効センサ候補の中から前記有効センサを決定し、前記複数の監視条件のそれぞれは、前記複数の有効センサ候補のうち、最小の値を有する信号を検出した有効センサ候補および最大の値を有する信号を検出した有効センサ候補を除いた、前記情報に適合した範囲内の値を有する信号を検出した有効センサ候補を前記有効センサとして決定するように規定されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、露出制御の精度を向上させるために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態のＡＥＣ動作を示すフローチャート。
【図２】本発明の実施形態の放射線撮像システムの構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態の放射線撮像システムの具体的な構成を示す図。
【図４】本発明の実施形態の放射線検出部の構成を示す図。
【図５】本発明の実施形態の放射線撮像システムの動作を示す図。
【図６】ＡＥＣ動作に使用される画素（センサ）を例示する図。
【図７】データベースを例示する図。
【図８】読出部の動作を例示する図。
【図９】信号値のソートを例示する図。
【図１０】ソートされた信号値を例示する図。
【図１１】胸部撮影および膝関節部撮影を例示する図。
【図１２】胸部の撮影時にセンサによって検出された信号のヒストグラムを例示する図。
【図１３】膝関節部の撮影時にセンサによって検出された信号のヒストグラムを例示する図。
【図１４】胸部の撮影時にセンサによって検出された信号を階級別に分割した画像を示す図。
【図１５】膝関節部の撮影時にセンサによって検出された信号を階級別に分割した画像を示す図。
【図１６】信号値をソートした結果を例示する図。
【図１７】ヒストグラムを例示する図。
【図１８】加工されたヒストグラムを例示する図。
【図１９】ＡＥＣのために用いる有効センサの選択を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１４】
図２を参照しながら本発明の１つの実施形態の放射線撮像システム１００の構成を説明する。放射線撮像システム１００は、曝射スイッチ１０１、放射線源制御部１０２、放射線源１０３、放射線検出部１０５、情報処理部１０６および入出力装置１０７を備えている。曝射スイッチ１０１は、放射線源制御部１０２と有線ケーブルまたは無線で接続されていて、放射線画像の撮影（放射線源１０３からの放射線１０４の放射、放射線検出部１０５による放射線画像の撮像）を指示するためのスイッチである。
【００１５】
放射線源制御部１０２は、曝射スイッチ１０１、放射線源１０３、情報処理部１０６に接続されていて、放射線源１０３を制御する。放射線源制御部１０２は、曝射スイッチ１０１から送信された信号に応答して放射線源１０３に放射線１０４の放射（患者１０８への照射）を開始させる。情報処理部１０６は、入出力装置１０７および放射線検出部１０５に接続されていて、放射線検出部１０５からの信号に応じて放射線源制御部１０２に放射線の照射を停止させる。つまり、情報処理部１０６は、ＡＥＣ動作を行う。また、情報処理部１０６は、放射線検出部１０５からの信号に基づいて生成された放射線画像をメモリに保存し、また入出力装置１０７に表示させる。
【００１６】
図３を参照しながら説明を続ける。放射線源制御部１０２は、放射線源１０３を制御する制御回路１０２ａを含む。情報処理部１０６は、信号処理部１０６ａ、監視部１０６ｂおよびデータベース１０６ｃを含み、ＡＥＣ動作を行う。監視部１０６ｂは、信号処理部１０６ａおよびデータベース１０６ｃと接続されている。信号処理部１０６ａは、メモリ１０６ｄと接続されている。放射線検出部１０５は、画素アレイ１０５ａおよび読出部１０５ｂを含む。画素アレイ１０５ａは、放射線画像を撮像するための複数の画素を有するデバイスである。画素アレイ１０５ａは、放射線を検出する複数のセンサを有するデバイスでもある。該複数のセンサは、放射線画像を撮像するための画素としても利用されてもよいが、放射線を検出するための専用のセンサであってもよい。読出部１０５ｂは、画素アレイ１０５ａから信号を読み出して情報処理部１０６に出力する。信号処理部１０６ａは、例えば、放射線検出部１０５から出力された信号をその値に基づいてソートする機能を含みうる。
【００１７】
図４を参照しながら放射線検出部１０５の構成を説明する。放射線検出部１０５は、画素アレイ１０５ａおよび読出部１０５ｂを含む。画素アレイ１０５ａは、放射線を直接に電気信号に変換する直接型であってもよいし、放射線を可視光に変換しその可視光を電気信号に変換する間接型であってもよい。間接型の場合、シンチレータ（不図示）によって放射線が可視光に変換される。シンチレーターは、典型的には、画素アレイ１０５ａの全域にわたって配置されうる。シンチレーターは、例えば、ガドリニウムオキシサルファイド（ＧＯＳ）またはヨウ化セシウム（ＣｓＩ）で構成されうる。
【００１８】
画素アレイ１０５ａは、例えば、アクティブマトリクスアレイ２０１で構成されうる。アクティブマトリクスアレイ２０１は、複数の行および複数の列を構成するように配列された複数の画素２００を有する。各画素２００は、入射した放射線の量に応じた電気信号（例えば、電荷、電圧または電流）を出力する変換素子２０２と、変換素子２０２を列信号線２０４に接続するスイッチ２０３とを含む。図４に示された例では、放射線画像を撮像するための複数の画素２００の一部がＡＥＣ用、即ち放射線を検出するためのセンサとして利用される。複数の画素２００のうちセンサとして利用させる画素は、任意に決定されうる。
【００１９】
画素２００の位置は、ｘ方向（行方向）の位置（列番号）およびｙ方向（列方向）の位置（行番号）、つまり座標によって特定されうる。一例において、ｘ方向の画素数およびｙ方向の画素数は、１０００画素〜４０００画素であり、総画素数は１千万程度である。スイッチ２０３は、ゲート２０３ａ、ソース２０３ｂ、ドレイン２０３ｃを有するトランジスタである。スイッチ２０３は、ゲート２０３ａに接続された駆動線２０５を通して駆動部２０６によって制御される。スイッチ２０３のドレイン２０３ｃは、変換素子２０２に接続され、スイッチのソース２０３ｂは、列信号線２０４に接続されている。
【００２０】
変換素子２０２は、例えば、Ｐ型半導体、真性半導体、Ｎ型半導体が積層されたＰＩＮ型変換素子（ＰＩＮ型フォトダイオード）、または、Ｎ型半導体、真性半導体、絶縁体が積層されたＭＩＳ型変換素子でありうる。変換素子２０２は、上部と下部にそれぞれ電極を有し、一方の電極はバイアス線（不図示）により電位が固定され、他方の電極は所定の電位が与えられた状態でフローティングにされる。これによって、変換素子２０２内には電場が生じる。この状態で、直接型の場合は放射線の入射により、間接型の場合は可視光の入射により電子とホールのペアが生じる。この電子とホールは、電場に従って互いに反対方向に移動する。そして、電子およびホールのうちフローティングにされた電極の側に移動した電荷は蓄積される。変換素子２０２を構成する半導体材料は、直接型の場合は、アモルファスセレンが好適であり、間接型の場合は、アモルファスシリコンまたはポリシリコンが好適である。スイッチ２０３は、例えば、薄膜トランジスタなどのトランジスタで構成される。薄膜トランジスタは、例えば、駆動線２０５が薄膜トランジスタの下方に位置するようなボトムゲート式薄膜トランジスタでもよいし、駆動線２０５が薄膜トランジスタの上方に位置するトップゲート式薄膜トランジスタでもよい。変換素子２０２とスイッチ２０３は、一般に、ＣＶＤ  （Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学気相成長）装置を用いて形成されうる。
【００２１】
読出部１０５ｂは、駆動部２０６、増幅部２０７、マルチプレクサ２０８、ＡＤＣ（ＡＤ変換器）２０９、制御部２１０およびメモリ２１１を含む。駆動部２０６は、各行に設けられた駆動線２０５を介してスイッチ２０３を駆動する。１つの駆動線２０５にスイッチ２０３が接続された画素２００が１つの行を構成する。駆動線２０５がアクティブレベルに駆動されることによって、その駆動線２０５に接続されたスイッチ２０３がオンし、そのスイッチ２０３に接続された変換素子２０２の電荷が列信号線２０４を介して増幅部２０７に転送される。
【００２２】
制御部２１０は、増幅部２０７、マルチプレクサ２０８、ＡＤＣ２０９およびメモリ２１１を制御する。増幅部２０７は、変換素子２０２から出力された電荷を電圧に変換する。増幅部２０７は、制御部２１０によってリセット線２１４がアクティブレベルに駆動されることによってリセットされる。マルチプレクサ２０８は、複数の列にそれぞれ対応する複数の増幅部２０７から出力された電圧形式の信号を制御部２１０からの指令に基づいて順に選択してＡＤＣ２０９に提供する。ＡＤＣ２０９は、電圧形式の信号をデジタル信号に変換してメモリ２１１および情報処理部１０６に提供する。メモリ２１１は、ＡＤＣ２０９から提供される信号、即ち画素２００から読み出された信号を画素２００の位置（座標）と対応付けて保持する。
【００２３】
以下、図１、５を参照しながら放射線撮像システム１００の動作を説明する。なお、図５には、入出力装置１０７、曝射スイッチ１０１、放射線源制御部１０２、情報処理部１０６および放射線検出部１０５のそれぞれにおける動作が図１のフローチャートにおける各ステップに対応付けて示されている。
【００２４】
ステップＳ３０１では、医師または放射線技師によって、患者情報（被検体情報）が入出力装置１０７を通して情報処理部１０６に提供される。患者情報は、例えば、性別、年齢、体重、胸囲、腹囲等のように、被検体を特徴づける情報である。より具体的には、患者情報は、性別：男、体重：７０ｋｇ、胸囲：１００ｃｍ、腹囲：８０ｃｍといったものでありうる。また、ステップＳ３０１では、医師または放射線技師によって、撮影部位を示す撮影部位情報が入出力装置１０７を通して提供される。撮影部位は、例えば、頭部、胸部、腹部等である。
【００２５】
また、ステップＳ３０１では、ＡＥＣのために使用するＡＥＣターゲット部位、および、ＡＥＣ用のセンサ２１２としての画素２００を指定する情報が入出力装置１０７から情報処理部１０６に提供される。例えば、撮影部位が胸部であれば、ＡＥＣターゲット部位が肺野部として設定され、センサ２１２として図６に例示されるようにｘ方向、ｙ方向のそれぞれについて１ｍｍ〜１ｃｍ間隔で配置された画素２００が選択される。なお、画素サイズが１５０ｕｍ×１５０ｕｍ程度である場合、１ｍｍ〜１ｃｍ間隔で配置された画素は、８画素〜８０画素の間隔で配置された画素に相当する。ここで、ｕｍはマイクロメートルを意味する。ＡＥＣターゲット部位およびセンサ２１２は、撮影部位に応じて入出力装置１０７によって選択されてもよいし、医師または放射線技師によって選択されてもよい。一例において、撮影部位に応じて入出力装置１０７によってデフォルトのＡＥＣターゲット部位およびセンサ２１２が設定されうる。デフォルトのＡＥＣターゲット部位およびセンサ２１２は、必要に応じて医師または放射線技師によって変更されうる。ＡＥＣターゲット部位およびセンサ２１２を指定する情報は、ＡＥＣ情報の一例である。
【００２６】
図６に示された例では、第ｋ行、第２×ｋ行・・・というように、ｋの倍数ごとにセンサ２１２が設定され、隣接するセンサ２１２の間隔は、おおよそ１ｍｍ〜１ｃｍ間隔に設定されているが、これは単なる一例に過ぎない。センサ２１２は、ＡＥＣターゲット部位に応じて画素アレイ１０５ａを構成する複数の画素２００の中から任意に選択されうる。例えば、ＡＥＣターゲット部位が肺野部である撮影においては、肺野部の寸法以下の間隔で配置された画素２００をセンサ２１２として決定することが好ましい。そうすれば、少なくとも１つのセンサ２１２は、ＡＥＣターゲット部位の領域内に位置する。
【００２７】
ステップＳ３０２では、監視部１０６ｂは、データベース１０６ｃに登録された複数の条件のうちステップＳ３０１で提供された情報（患者情報、撮影部位情報およびＡＥＣ情報）に対応する条件をＡＥＣ用の監視条件として決定する。図７には、データベース１０６ｃに登録された情報が例示されている。より具体的には、図７には、胸部の撮影（これは撮影部位情報によって特定される）に関して、患者情報（性別、年齢、胸囲、腹囲）、ＡＥＣ情報（ＡＥＣ用のセンサを指定する情報）および監視条件（信号値の範囲）の関係が示されている。
【００２８】
監視条件は、ＡＥＣ情報によって指定されたセンサ２１２から素抜け領域に位置するセンサ２１２および非照射領域に位置するセンサ２１２を除外したセンサ（以下、有効センサ候補）の中からＡＥＣのための有効センサを特定するために使用される。例えば、撮影部位が胸部である場合で、性別：男、体重：５５±１０（ｋｇ）、胸囲：８０±１０（ｃｍ）、腹囲：７０±１０（ｃｍ）、ＡＥＣ用のセンサ：１００画素ステップ（１００画素毎）という患者で、ＡＥＣターゲット部位が肺野部である場合を考える。この場合、監視条件は、複数の有効センサ候補によって検出された信号のうちの最小値、最大値をそれぞれ０％、１００％とした場合に９０％−９５％の範囲内の値を有する信号を検出した有効センサ候補を有効センサとすることを指定する。素抜け領域は、画素アレイ１０５ａによって構成された撮像領域のうち被検体を透過せずに放射線が入射する領域である。非照射領域は、画素アレイ１０５ａによって構成された撮像領域のうち放射線が照射されない領域である。
【００２９】
ここで、全ての監視条件は、ＡＥＣ情報によって指定された複数の有効センサ候補のうち最小の値を有する信号を検出した有効センサ候補と最大の値を有する信号を検出した有効センサ候補を除く有効センサ候補を有効センサとして決定するように規定されている。つまり、監視条件により、複数の有効センサ候補によって検出された信号のうちの最小値、最大値を０％、１００％とした場合、０％より大きく１００％より小さい任意範囲内の値を有する信号を検出した有効センサ候補を有効センサとして決定するように規定される。そして、監視条件は、データベース１０６ｃに登録された複数の監視条件のうち放射線画像の撮像のために設定された情報（患者情報、撮影部位情報、ＡＥＣ情報）に適合する監視条件である。監視条件は、データベース１０６ｃを参照することによって監視部１０６ｂによって決定されうる。  ステップＳ３０３では、放射線源１０３からの放射線１０４の放射が可能な状態になっている。医師または放射線技師が曝射スイッチ１０１を走査することによって放射線源１０３から放射線が放射され、患者１０８に照射される。曝射スイッチ１０１は、一般的には、二段構成のスイッチになっている。一段目のスイッチがオンされると、放射線源１０３が予備動作を開始する。この予備動作は、放射線１０４を安定的に放射するために必要な動作である。二段目のスイッチがオンされると、放射線源１０３から放射線１０４が放射される。図５に示されているように、曝射スイッチ１０１の一段目のスイッチがオンされると、放射線源１０３が予備動作に入ったという情報が、監視部１０６ｂ、信号処理部１０６ａおよび放射線検出部１０５に送信される。
【００３０】
放射線検出部１０５の読出部１０５ｂは、曝射スイッチ１０１の一段目のスイッチがオンになったことに応じて、センサ２１２を含む画素２００に電荷の蓄積を開始させる。その後、曝射スイッチ１０１の二段目のスイッチがオンになり、放射線源１０３から放射線１０４が照射されると、放射線検出部１０５の読出部１０５ｂは、センサ２１２で検出された信号の読出動作を開始する。
【００３１】
ステップＳ３０４では、情報処理部１０６の信号処理部１０６ａは、センサ２１２で検出された信号、即ち、ＡＥＣ用データを取得する。図８には、画素アレイ１０５ａのセンサ２１２に蓄積された電荷に応じた信号（センサ２１２によって検出された信号）の読出動作が示されている。読出動作は、画素アレイ１０５ａを構成する画素２００のうちＡＥＣ用のセンサ２１２のみを対象としてなされる。具体的には、図６に示されたセンサ２１２の座標に従い、第ｋ行、第２×ｋ行、第３×ｋ行・・・というように、ｋの倍数の行の駆動線２０５が順にアクティブレベルに駆動される。他の駆動線２０５の電位はインアクティブレベルに維持される。
【００３２】
最初に、第ｋ行のセンサ２１２によって検出された信号が読み出される。まず、増幅部２０７がリセットされ、その後、駆動部２０６から第ｋ行の駆動線２０５をアクティブレベルに駆動し、第ｋ行のセンサ２１２のスイッチ２０３をオンさせる。スイッチ２０３がオンすると、変換素子２０２に蓄積された電荷が増幅部２０７に転送される。その後、サンプルホールド回路（不図示）によって増幅部２０７で電荷からアナログ電圧値（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・・）に変換された信号がサンプルホールドされる。そして、第ｋ行のセンサ２１２によって検出された信号は、マルチプレクサ２０８によって順次にＡＤＣ２０９に送信され、アナログ電圧値（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３・・・）からデジタル電圧値（Ｄ’１、Ｄ’２、Ｄ’３・・・）に変換さる。マルチプレクサ２０８は、センサ２１２の信号のみを出力すればよいので、センサ２１２が存在する列のみを選択する。図６を参照して説明すると、センサ２１２は、ｆ列ごとに存在するので、マルチプレクサ２０８は、第ｆ列、第２×ｆ列、第３×ｆ列・・・を順次に選択する。
【００３３】
このようにして読み出された信号（ＡＥＣ用データ）は、メモリ２１１に順次に保存される。ここで、メモリ２１１には、センサ２１２から読み出された信号（センサ２１２によって検出された信号）がセンサ２１２の位置（座標）情報と対応付けて保存される。具体例を挙げると、１つのセンサ２１２について、ｘ方向、ｙ方向の位置情報のそれぞれのために２バイト程度、センサ２１２から読み出された信号のために２バイト程度（ただし、ＡＤＣの分解能が１６ビットより多ければ３バイト以上。）の合計６バイト程度のメモリ空間が使用される。第ｋ行の読み出しが終了した後、順次に第２×ｋ行目、第３×ｋ行目・・・が読み出されて、センサ２１２の位置情報とともにメモリ２１１に保存される。
【００３４】
ステップＳ３０５では、信号処理部１０６ａは、メモリ２１１に保存されたＡＥＣ用データのうち素抜け領域に配置されたセンサ２１２および非照射領域に配置されたセンサ２１２によって検出されたＡＥＣ用データを決定する。この決定には、例えば、メモリ２１１に保存されたＡＥＣ用データを生成し、このヒストグラムを処理することによってなされうる。例えば、情報処理部１０６は、メモリ２１１に保存されたＡＥＣデータおよびセンサ２１２の位置情報をメモリ１０６ｄに複製する。次いで、情報処理部１０６は、メモリ１０６ｄに複製した情報を図９に例示されるように、ＡＥＣデータを信号の値が小さい順にソートしてメモリ１０６ｄ内の別の領域に位置情報とともに格納する。
【００３５】
ここで、ＡＥＣ用データ（センサ２１２によって検出された信号値）が５０００、センサ２１２のｘ方向の位置が１５０、ｙ方向の位置が３００、格納先の先頭のメモリアドレスが０００１の場合、（５０００、１５０、３００、０ｘ０００１）と表記する。０ｘはメモリアドレスを１６進数で表現することを意味している。
【００３６】
一つの例として、メモリ１０６ｄに格納された情報が、
（５０００、１５０、３００、０ｘ００００）、
（６０００、１５００、３００、０ｘ０００６）、
（５５００、２８５０、３００、０ｘ０００Ｃ）、
（５８００、１５０、２７００、０ｘ００１２）、
（６０６０、１５００、２７００、０ｘ００１８）、
（４８００、２８５０、２７００、０ｘ００１Ｅ）という６個の情報であるとする。ここでは、信号の値を２バイトで表現可能とし、座標も２バイトで表現し、合計６バイトのメモリ空間を使用することにする。１つのセンサ２１２について６バイト使用するため、メモリアドレスは、１つのセンサ２１２あたり６ずつ増加している。この６個の情報を信号値が小さい順に並べ、別のメモリ空間に格納すると、
（４８００、２８５０、２７００、０ｘ１０００）、
（５０００、１５０、３００、０ｘ１００６）、
（５５００、２８５０、３００、０ｘ１００Ｃ）、
（５８００、１５０、２７００、０ｘ１０１２）、
（６０００、１５００、３００、０ｘ１０１８）、
（６０６０、１５００、２７００、０ｘ１０１Ｅ）
という格納順序になる。この動作をすべてのセンサ２１２から得られた信号と位置情報に対して行う。
【００３７】
メモリ１０６ｄに信号値が小さい順にソートされた信号値および位置情報が格納されると、信号値のヒストグラムを簡単に生成することができる。図１０には、メモリ１０６ｄにセンサ２１２として３０１×３０１画素、信号値のためのメモリ空間を２バイト、ｘ方向の位置、ｙ方向の位置のためのメモリ空間それぞれ２バイトとして、信号値が小さい順にソートされた状態が示されている。信号処理部１０６は、アドレス（０ｘ１０００００）から順次に信号値を読み出し、階級別に度数をカウントする。
【００３８】
図１２には、図１１（ａ）に示される胸部の撮影時にセンサ２１２によって検出された信号のヒストグラムが例示されている。図１３には、図１１（ｂ）に示される膝関節部の撮影時にセンサ２１２によって検出された信号のヒストグラムが例示されている。ヒストグラムにおける形状的な特徴に基づいて容易に素抜け領域および非照射領域の信号を除去することができることが分かる。図１２では、２つのピークが存在し、信号値が大きい側のピークを有する領域が素抜け領域であり、信号値が小さい側のピークを有する領域が被写体領域であり、素抜け領域と被写体領域との間の領域が境界領域である。この境界領域は、患者（被写体）の身体的特徴（性別、年齢、胸部等）に強く依存する。なお、特許文献１に記載されているように、素抜け領域をある一定のアルゴリズムで除去した後の最大値を含む領域でＡＥＣ判定を実施しようとしても、それは境界領域をモニターしている可能性が高い。図１３では、最も信号値が小さい領域が非照射領域であり、その右側に、被写体領域、境界領域、素抜け領域がある。
【００３９】
ステップＳ３０６では、監視部１０６ｂは、ステップＳ３０１で選択された複数のセンサ２１２の中からステップＳ３０５で決定した素抜け領域および非照射領域に配置されているセンサ２１２を除くセンサ２１２を有効センサ候補として特定する。また、監視部１０６ｂは、データベース１０６ｃに登録された複数の監視条件の中から放射線画像の撮像のために設定された情報（患者情報、撮影部位情報、ＡＥＣ情報）に適合する監視条件を決定する。そして、監視部１０６ｂは、該監視条件に基づいて有効センサ候補の中から有効センサを決定する。ここで、データベース１０６ｃに登録された全ての監視条件は、複数の有効センサ候補のうち最小の値を有する信号を検出した有効センサ候補と最大の値を有する信号を検出した有効センサ候補を除く有効センサ候補を有効センサとして決定するように規定されている。ステップＳ３０６では、監視部１０６ｂは、ステップＳ３０１で選択された複数のセンサ２１２のうち有効センサとして決定したセンサ２１２によって検出された信号に基づいて、放射線の照射量が閾値に達したかどうかを判定する。より具体的には、ステップＳ３０６では、監視部１０６ｂは、有効センサとして決定したセンサ２１２によって検出された信号の値の積算値が閾値に達したかどうかを判定する。そして、積算値が閾値に達したと判定した場合には、ステップＳ３０７において、監視部１０６ｂは、放射線源制御部１０２および放射線検出部１０５にそのことを通知する。これに応じて放射線源制御部１０２は、放射線源１０３に放射線の放射を停止するように命じ、これに応答して放射線源１０３は、放射線の放射を停止する。また、放射線検出部１０５は、放射線画像を得るための画素２００から順次に信号を読み出し、情報処理部１０６に送信する。情報処理部１０６は、放射線検出部１０５からの信号に基づいて生成された放射線画像をメモリ１０６ｄに保存し、また入出力装置１０７に表示させる。一方、積算値が閾値に満たない判定した場合には、ステップＳ３０４に戻る。
【００４０】
図１４は、胸部の撮影の際に有効センサ候補によって検出された信号を、図１６に例示されるように、その値に応じて２０階級に分割し、各階級の信号の値を画像化して表示したものである。画像化に際しては、各階級に属する画素は黒画素、それ以外は白画素とした。図１４（ｔ）、（ｓ）の黒画素は、素抜け領域を表している。また、図１４（ｔ）では、上側に黒画素が密集しているが、図１４（ｓ）では、下側には黒画素が密集している。これは、放射線源１０３から放射される放射線１０４が空間的な分布を持っていて、同じ素抜け領域であっても信号値が異なっているためである。このような放射線の空間的な分布は、従来方式のＡＥＣの精度を低下させる原因となる。図１４（ｒ）の黒画素は、被写体と素抜け領域との境界領域を表している。このような境界領域が存在することは、素抜け領域の信号を適当な方法で除去し残りの信号の中で最大値を有する信号をＡＥＣ用に用いる従来方式では、その信号がＡＥＣに用いるべき部位の信号である保証はないことを意味する。
【００４１】
図１５は、膝関節部の撮影の際に有効センサ候補によって検出された信号を、図１６に例示されるように、その値に応じて２０階級に分割し、各階級の信号の値を画像化して表示したものである。画像化に際しては、各階級に属する画素は黒画素、それ以外は白画素とした。図１５（ｔ）、（ｓ）の黒画素は、素抜け領域を表している。図１５（ｔ）では、右側に黒画素が密集しているが、図１５（ｓ）では、左側には黒画素が密集している。これも、放射線源１０３から放射される放射線１０４が空間的な分布を持っていることに起因する。図１５（ｎ）〜（ｒ）の黒画素は、被写体と素抜け領域との境界領域を表している。図１５（ｈ）〜（ｍ）の黒画素は、膝関節部の骨部を表している。図１５（ａ）〜（ｇ）の黒画素は、非照射領域とその他の領域との境界領域を表している。図１４、図１５によると、有効センサ候補によって検出された信号をその値に応じて複数階級に分割した場合、特定の階級が特定部位に対応していることが分かる。
【００４２】
図１７には、非照射領域、被写体領域および素抜け領域が存在するヒストグラムが例示されている。図１９には、図１７に対応するＡＥＣデータが例示されている。非照射領域と被写体領域との間、および、被写体領域と素抜け領域との間に境界領域が存在する。監視部１０６ｂは、素抜け領域と非照射領域の信号をメモリ１０６ｄから削除するか、もしくは監視対象外とする。その結果、図１８に示されているように、素抜け領域および非照射領域を除いたヒストグラムが生成される。監視部１０６ｂは、図１８のヒストグラムから、ある特定の領域の範囲（有効センサの信号値として）を指定し、その範囲にある信号値の平均を計算しうる。この平均値があらかじめ指定された閾値を超えたことに応じて、監視部１０６ｂは、放射線源制御部１０２へ放射線の放射を停止するように要求しうる。その後、放射線源制御部１０２は、放射線源１０３に対して、放射線停止命令を出し、放射線の照射が停止されうる。
【符号の説明】
【００４３】
１０５：放射線検出部、１０６：情報処理部、１００ａ：信号処理部、１０６ｂ：監視部、１０６ｃ：データベース、１０６ｄ：メモリ
【図１】
0006431307.tif 000002
【図２】
0006431307.tif 000003
【図３】
0006431307.tif 000004
【図４】
0006431307.tif 000005
【図５】
0006431307.tif 000006
【図６】
0006431307.tif 000007
【図７】
0006431307.tif 000008
【図８】
0006431307.tif 000009
【図９】
0006431307.tif 000010
【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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【図１８】
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【図１９】
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