(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体が無用な被曝をすることを避ける。【解決手段】照射判定／ＡＥＣ部５２の第一比較回路７５は、ＦＰＤの検出画素からの線量検出信号と照射判定閾値とを比較する。時間設定回路７８で設定される時間内に、線量検出信号が照射判定閾値を上回った場合、第一比較回路７５は、ＦＰＤに向けてＸ線が確かに照射されていると判定する。時間設定回路７８で設定される時間内に、線量検出信号が照射判定閾値を上回らなかった場合、第一比較回路７５は、電子カセッテのセットミスでＦＰＤに向けてＸ線が照射されていないと判定し、照射停止信号を出力する。照射停止信号は照射信号Ｉ／Ｆ８２から線源制御装置の照射信号Ｉ／Ｆに向けて送信される。これによりＸ線の照射が停止される。【選択図】図６
2013188245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて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、
放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有し、通信手段を介して線源制御装置と各種信号を通信する放射線画像検出装置と、
検出パネルへの放射線の照射有無を検出する照射検出センサと、
通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信したときに計時を開始するタイマーと、
検出パネルに向けて放射線が確かに照射されているか否かを判定する照射判定手段とを備え、
照射判定手段は、タイマーによる計時時間が予め設定された設定時間を上回り、設定時間内に照射検出センサで放射線の照射が検出されない場合、セットミスにより検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定し、
線源制御装置は、照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定したときに、放射線の照射を停止させることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項２】
設定時間は、検出パネルに向けて放射線が照射された場合に、通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信してから照射検出センサが放射線の照射を検出するまでに必要十分な時間に設定されてい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。
【請求項３】
タイマーは、通信手段から線源制御装置に放射線の照射を許可する照射許可信号を送信したときに計時を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影システム。
【請求項４】
通信手段は、照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定したときに、線源制御装置に放射線の照射を停止させる照射停止信号を送信することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項５】
照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定し、線源制御装置が放射線の照射を停止させた場合、その旨を警告表示する警告表示手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項６】
セットミスを防止するためのセットミス防止手段を備え、
照射判定手段はセットミス防止手段が正常に働かなかった場合のバックアップとして機能することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項７】
セットミス防止手段は、放射線画像検出装置に設けられ、撮影に使用する旨を点灯して報せるランプおよび／または音声で報せるスピーカー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。
【請求項８】
検出パネルへの放射線の到達線量を検出する線量検出センサと、
線量検出センサで検出された到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備え、
照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていると判定した場合、線源制御装置は、自動露出制御手段で到達線量の積算値が目標値に達したと判定したときに、放射線の照射を停止させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項９】
照射検出センサは線量検出センサを兼ね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。
【請求項１０】
照射検出センサは画素の一部であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１１】
放射線画像検出装置は、検出パネルが可搬型の筐体に収納された電子カセッテであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の放射線撮影システム。
【請求項１２】
被検体に向けて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、放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有し、通信手段を介して線源制御装置と各種信号を通信する放射線画像検出装置とを備える放射線撮影システムの駆動制御方法であって、
通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信したときにタイマーで開始した計時時間が予め設定された設定時間を上回り、検出パネルへの放射線の照射有無を検出する照射検出センサで設定時間内に放射線の照射が検出されない場合、セットミスにより検出パネルに向けて放射線が照射されていないと照射判定手段で判定し、
そのときに線源制御装置により放射線の照射を停止させることを特徴とする放射線撮影システムの駆動制御方法。
【請求項１３】
放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルと、
検出パネルへの放射線の照射有無を検出する照射検出センサと、
放射線源の駆動を制御する線源制御装置と各種信号を通信する通信手段と、
通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信したときに計時を開始するタイマーと、
検出パネルに向けて放射線が確かに照射されているか否かを判定する照射判定手段とを備え、
照射判定手段は、タイマーによる計時時間が予め設定された設定時間を上回り、設定時間内に照射検出センサで放射線の照射が検出されない場合、セットミスにより検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定し、
通信手段は、照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定したときに、線源制御装置に放射線の照射を停止させる照射停止信号を送信す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、放射線撮影システムおよびその駆動制御方法、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線を被検体（患者）に向けて照射するＸ線源、被検体を透過したＸ線を受けてＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置、Ｘ線源とＸ線画像検出装置の駆動を制御する制御装置、およびＸ線の照射開始指示を入力するための照射スイッチを有している。
【０００３】
最近のＸ線撮影システムの分野では、Ｘ線フイルムやイメージングプレート（ＩＰ）に代わり、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；flat panel detector）を検出パネルとして用いたＸ線画像検出装置が普及している。ＦＰＤには、Ｘ線の到達線量に応じた信号電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配列されている。ＦＰＤは、画素毎に信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を信号処理回路で電圧信号に変換することで、被検体の画像情報を表すＸ線画像を検出し、これをデジタルな画像データとして出力する。
【０００４】
ＦＰＤを直方体形状の筐体に内蔵した電子カセッテ（可搬型のＸ線画像検出装置）も実用化されている。電子カセッテは、撮影台に据え付けられて取り外し不可なタイプと違って、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台や専用の撮影台に着脱可能に取り付けて使用される他、据え付け型では撮影困難な部位を撮影するためにベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして使用される。また、自宅療養中の高齢者や、事故、災害等による急病人を撮影するため、撮影台の設備がない病院外に持ち出して使用されることもある。
【０００５】
ところで、病院では一台の電子カセッテを立位撮影用と臥位撮影用とで兼用したり、立位撮影用と臥位撮影用に電子カセッテを二台揃え、撮影時に使用する電子カセッテを選択したりしている。また、フイルムカセッテやＩＰカセッテも併用していることが多い。比較的大規模な病院では、故障で撮影が行えなくなることを考慮してさらに予備の電子カセッテを数台購入しているところもある。
【０００６】
こうした状況で放射線技師等のオペレータにセッティングを全て任せていると、例えば撮影台に電子カセッテを装着しないまま撮影を行ってしまったり（セットし忘れ）、立位撮影用の電子カセッテを使用選択した状態で臥位撮影用の電子カセッテにＸ線を照射してしまう（取り違え）等、人為的なセットミスが起きる可能性が必ずある。セットミスが起きた場合はその撮影は無効となるので被検体が無用な被曝に晒される。
【０００７】
また、Ｘ線の累積線量が所望の値に達したらＸ線の照射を停止させる自動露出制御（ＡＥＣ；Automatic Exposure Control）の機能を有していない場合は、Ｘ線の照射を停止させる術がないため大変危険である。たとえＡＥＣ機能を有していても、Ｘ線源には撮影条件として最大照射時間が設定され、最大照射時間が経過するまでＸ線の照射は続けられるので、被検体が無用に被曝してしまうことに変わりはない。
【０００８】
そこで、従来は特許文献１、２に記載の発明のように、使用選択されたカセッテのＩＤと実際に使用するカセッテのＩＤを照合して、両ＩＤが照合できない場合はＸ線の照射を禁止することで、セットミスにより被検体が無用な被曝をしないよう防止している。あるいは特許文献３に記載の発明のように、選択した撮影モードに対応するカセッテがＸ線源に指向しているか否かを検知し、指向していない場合はその旨を報知し、撮影を禁止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３３６２２５号公報
【特許文献２】特開２００９−０４５４３２号公報
【特許文献３】特開２００９−２０７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、特許文献１〜３のようにどれだけセットミスを防止しても、そのセットミスを防止する機構そのものが正常に働いていなかったり、正常に働いていてもオペレータが警告表示を見過ごしてしまえばやはりセットミスは起きてしまう。このため、結局被検体が無用な被曝に晒される危険を拭うことができない。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、放射線画像検出装置のセットし忘れや取り違えのミスが起きた場合に、被検体が無用な被曝をすることを避けることができる放射線撮影システムおよびその駆動制御方法、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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の放射線撮影システムは、被検体に向けて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、放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有し、通信手段を介して線源制御装置と各種信号を通信する放射線画像検出装置と、検出パネルへの放射線の照射有無を検出する照射検出センサと、通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信したときに計時を開始するタイマーと、検出パネルに向けて放射線が確かに照射されているか否かを判定する照射判定手段とを備え、照射判定手段は、タイマーによる計時時間が予め設定された設定時間を上回り、設定時間内に照射検出センサで放射線の照射が検出されない場合、セットミスにより検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定し、線源制御装置は、照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定したときに、放射線の照射を停止させることを特徴とする。
【００１３】
設定時間は、検出パネルに向けて放射線が照射された場合に、通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信してから照射検出センサが放射線の照射を検出するまでに必要十分な時間に設定されている。
【００１４】
タイマーは、通信手段から線源制御装置に放射線の照射を許可する照射許可信号を送信したときに計時を開始する。また、通信手段は、照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定したときに、線源制御装置に放射線の照射を停止させる照射停止信号を送信する。
【００１５】
照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定し、線源制御装置が放射線の照射を停止させた場合、その旨を警告表示する警告表示手段を備えることが好ましい。警告表示手段は線源制御装置に設けてもよいし、放射線画像検出装置の駆動を制御するコンソールに設けてもよい。あるいは、放射線画像検出装置自体に設けてもよい。
【００１６】
セットミスを防止するためのセットミス防止手段を備え、照射判定手段はセットミス防止手段が正常に働かなかった場合のバックアップとして機能する。セットミス防止手段としては、例えば、放射線画像検出装置に設けられ、撮影に使用する旨を点灯して報せるランプや音声で報せるスピーカーが考えられる。
【００１７】
検出パネルへの放射線の到達線量を検出する線量検出センサと、線量検出センサで検出された到達線量の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき到達線量の積算値が目標値に達したか否かを判定する自動露出制御手段とを備え、照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていると判定した場合、線源制御装置は、自動露出制御手段で到達線量の積算値が目標値に達したと判定したときに、放射線の照射を停止させる。
【００１８】
照射検出センサは線量検出センサを兼ねることが好ましい。また、照射検出センサは画素の一部であることが好ましい。さらに、放射線画像検出装置は、検出パネルが可搬型の筐体に収納された電子カセッテであることが好ましい。
【００１９】
本発明の放射線撮影システムの駆動制御方法は、被検体に向けて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、放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルを有し、通信手段を介して線源制御装置と各種信号を通信する放射線画像検出装置とを備える放射線撮影システムの駆動制御方法であって、通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信したときにタイマーで開始した計時時間が予め設定された設定時間を上回り、検出パネルへの放射線の照射有無を検出する照射検出センサで設定時間内に放射線の照射が検出されない場合、セットミスにより検出パネルに向けて放射線が照射されていないと照射判定手段で判定し、そのときに線源制御装置により放射線の照射を停止させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の放射線画像検出装置は、放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積する画素が配列された検出パネルと、検出パネルへの放射線の照射有無を検出する照射検出センサと、放射線源の駆動を制御する線源制御装置と各種信号を通信する通信手段と、通信手段と線源制御装置の間で放射線の照射開始の契機となる信号を通信したときに計時を開始するタイマーと、検出パネルに向けて放射線が確かに照射されているか否かを判定する照射判定手段とを備え、照射判定手段は、タイマーによる計時時間が予め設定された設定時間を上回り、設定時間内に照射検出センサで放射線の照射が検出されない場合、セットミスにより検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定し、通信手段は、照射判定手段で検出パネルに向けて放射線が照射されていないと判定したときに、線源制御装置に放射線の照射を停止させる照射停止信号を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、放射線の照射開始の契機となる信号を通信してから設定時間内に放射線の照射が検出されない場合、強制的に放射線の照射を停止させるので、放射線画像検出装置のセットし忘れや取り違えのミスが起きた場合に、被検体が無用な被曝をすることを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】Ｘ線撮影システムの構成を示す概略図である。
【図２】線源制御装置の内部構成を示す図である。
【図３】電子カセッテの外観を示す斜視図である。
【図４】電子カセッテの内部構成を示すブロック図である。
【図５】検出画素の配置を説明するための図である。
【図６】照射判定／ＡＥＣ部の内部構成を示すブロック図である。
【図７】コンソールで設定される撮影条件を示す図である。
【図８】Ｘ線撮影におけるＦＰＤの動作の推移を示す図である。
【図９】Ｘ線撮影の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】Ｘ線撮影の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】コンソールのディスプレイに表示される警告表示ウィンドウを示す図である。
【図１２】電子カセッテの別の態様を示す外観斜視図である。
【図１３】ＦＰＤの別の態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１において、Ｘ線撮影システム２は、Ｘ線を放射するＸ線管を内蔵した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線の照射開始を指示するための照射スイッチ１２と、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を出力する電子カセッテ１３と、電子カセッテ１３の動作制御やＸ線画像の画像処理を担うコンソール１４と、被検体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、および照射スイッチ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）等が設けられており、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。
【００２４】
Ｘ線源１０は、Ｘ線を放射するＸ線管と、Ｘ線管が放射するＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）とを有する。Ｘ線管は、熱電子を放出するフィラメントからなる陰極と、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線を遮蔽する複数枚の鉛板を井桁状に配置し、Ｘ線を透過させる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。
【００２５】
図２に示すように、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、高電圧ケーブルを通じてＸ線源１０に供給する高電圧発生器２０と、Ｘ線源１０が照射するＸ線の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２１と、コンソール１４との主要な情報、信号の送受信を媒介する通信Ｉ／Ｆ２２とを備える。
【００２６】
制御部２１には照射スイッチ１２とメモリ２３とタッチパネル２４が接続されている。照射スイッチ１２は、放射線技師等のオペレータによって操作される例えば二段階押しのスイッチであり、一段階押しでＸ線源１０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し、二段階押しでＸ線源１０に照射を開始させるための照射開始信号を発生する。これらの信号は信号ケーブルを通じて線源制御装置１１に入力される。制御部２１は、照射スイッチ１２から照射開始信号を受けたときに高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給を開始させる。
【００２７】
メモリ２３は、管電圧、管電流といった撮影条件を予め数種類格納している。撮影条件はタッチパネル２４を通じてオペレータにより手動で設定される。線源制御装置１１は、設定された撮影条件の管電圧や管電流照射時間積でＸ線を照射しようとする。ＡＥＣはこれに対して必要十分な線量に到達したことを検出すると、線源制御装置１１側で照射しようとしていた管電流照射時間積（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。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に、Ｘ線源１０の撮影条件には管電流照射時間積または照射時間の最大値が設定される。なお、設定される管電流照射時間積または照射時間は、撮影部位に応じた値とすることが好ましい。
【００２８】
照射信号Ｉ／Ｆ２５は、電子カセッテ１３の検出画素５８（図４参照）の出力を元にＸ線の照射停止タイミングを規定する場合に電子カセッテ１３と有線または無線接続される。この場合、制御部２１は、照射スイッチ１２からウォームアップ開始信号を受けたときに、照射信号Ｉ／Ｆ２５を介して問い合わせ信号を電子カセッテ１３に送信させる。電子カセッテ１３は問い合わせ信号を受信すると自身が撮影可能な状態かどうかチェックを行い、撮影可能な状態である場合は照射許可信号を送信する。制御部２１は、照射許可信号を照射信号Ｉ／Ｆ２５で受け、さらに照射スイッチ１２から照射開始信号を受けたときに高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給を開始させる。また、制御部２１は、電子カセッテ１３から発せられる照射停止信号が照射信号Ｉ／Ｆ２５で受信されたときに、高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給を停止させ、Ｘ線の照射を停止させる。
【００２９】
照射停止信号には、電子カセッテ１３の照射判定／ＡＥＣ部５２（図４参照）でＦＰＤ３５への到達線量の積算値が目標値に達したと判定した場合に送られるものと、ＦＰＤ３５に向けてＸ線が照射されていないと判定した場合に送られるものとの二種類がある。後者の照射停止信号を照射信号Ｉ／Ｆ２５で受信した場合、制御部２１はパトランプ２６を点灯させる。
【００３０】
図３において、電子カセッテ１３は、ＦＰＤ３５とＦＰＤ３５を収容する可搬型の筐体１３ａとからなる。電子カセッテ１３の筐体１３ａはほぼ矩形状で偏平な形状を有し、平面サイズはフイルムカセッテやＩＰカセッテ（ＣＲカセッテとも呼ばれる）と同様の大きさ（国際規格ＩＳＯ４０９０：２００１に準拠した大きさ）である。このため、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台にも取り付け可能である。
【００３１】
電子カセッテ１３はＸ線撮影システム２が設置される撮影室一部屋に複数台、例えば立位撮影台１５、臥位撮影台１６用に二台配備され、二台の電子カセッテ１３のうち使用する電子カセッテ１３が撮影前にコンソール１４で選択される。電子カセッテ１３は、ＦＰＤ３５の撮像面３７（図４参照）がＸ線源１０と対向する姿勢で保持されるよう、立位撮影台１５、臥位撮影台１６のホルダ１５ａ、１６ａに着脱自在にセットされる。電子カセッテ１３は、立位撮影台１５や臥位撮影台１６にセットするのではなく、被検体が仰臥するベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして単体で使用することも可能である。
【００３２】
コンソール１４は、有線方式や無線方式により電子カセッテ１３と通信可能に接続されており、キーボード等の入力デバイス１４ａ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。具体的には、電子カセッテ１３の電源のオンオフ、待機モードや撮影モードへのモード切替等の制御を行う。
【００３３】
電子カセッテ１３からのＸ線画像はコンソール１４のディスプレイ１４ｂに表示される他、そのデータがコンソール１４内のストレージデバイスやメモリ、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といったデータストレージに記憶される。
【００３４】
コンソール１４は、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的といった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１４ｂ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）といった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、腹部等の撮影部位、正面、側面、斜位、ＰＡ（Ｘ線を被検体の背面から照射）、ＡＰ（Ｘ線を被検体の正面から照射）といった撮影方向が含まれる。オペレータは、検査オーダの内容をディスプレイ１４ｂで確認し、その内容に応じた撮影条件をディスプレイ１４ｂに映された操作画面を通じて入力する。
【００３５】
図４において、電子カセッテ１３には、コンソール１４と有線方式または無線方式で通信するための通信部３０、およびバッテリ３１が内蔵されている。通信部３０は、コンソール１４と制御部３２の画像データを含む各種情報、信号の送受信を媒介する。バッテリ３１は、電子カセッテ１３の各部を動作させるための電力を供給する。バッテリ３１は、薄型の電子カセッテ１３内に収まるよう比較的小型のものが使用される。また、バッテリ３１は、電子カセッテ１３から外部に取り出して専用のクレードルにセットして充電することも可能である。バッテリ３１を無線給電可能な構成としてもよい。
【００３６】
通信部３０は、バッテリ３１の残量不足等で電子カセッテ１３とコンソール１４との無線通信が不可能になった場合にコンソール１４と有線接続される。通信部３０にコンソール１４からのケーブルを接続した場合、コンソール１４との有線通信が可能になる。この際、コンソール１４から電子カセッテ１３に給電してもよい。
【００３７】
ＦＰＤ３５は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板を有し、この基板上にＸ線の到達線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素３６を配列してなる撮像面３７を備えている。複数の画素３６は、所定のピッチで二次元にｎ行（ｘ方向）×ｍ列（ｙ方向）のマトリクス状に配列されている。
【００３８】
ＦＰＤ３５は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（蛍光体）を有し、シンチレータによって変換された可視光を画素３６で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）やＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、ガドリウムオキシサルファイド）等からなり、画素３６が配列された撮像面３７の全面と対向するように配置されている。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。
【００３９】
画素３６は、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素子であるフォトダイオード３８、フォトダイオード３８が発生した電荷を蓄積するキャパシタ（図示せず）、および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３９を備える。
【００４０】
フォトダイオード３８は、電荷を発生する半導体層（例えばＰＩＮ型）とその上下に上部電極および下部電極を配した構造を有している。フォトダイオード３８は、下部電極にＴＦＴ３９が接続され、上部電極にはバイアス線が接続されている。バイアス線は撮像面３７内の画素３６の行数分（ｎ行分）設けられて一本の結線に結束されている。結線はバイアス電源に繋がれている。結線とバイアス線を通じて、バイアス電源からフォトダイオード３８の上部電極にバイアス電圧が印加される。バイアス電圧の印加により半導体層内に電界が生じ、光電変換により半導体層内で発生した電荷（電子−正孔対）は、一方がプラス、他方がマイナスの極性をもつ上部電極と下部電極に移動し、キャパシタに電荷が蓄積される。
【００４１】
ＴＦＴ３９は、ゲート電極が走査線４０に、ソース電極が信号線４１に、ドレイン電極がフォトダイオード３８にそれぞれ接続される。走査線４０と信号線４１は格子状に配線されており、走査線４０は撮像面３７内の画素３６の行数分（ｎ行分）、信号線４１は画素３６の列数分（ｍ列分）それぞれ設けられている。走査線４０はゲートドライバ４２に接続され、信号線４１は信号処理回路４５に接続される。
【００４２】
ゲートドライバ４２は、ＴＦＴ３９を駆動することにより、Ｘ線の到達線量に応じた信号電荷を画素３６に蓄積する蓄積動作と、画素３６から信号電荷を読み出す読み出し（本読み）動作と、リセット（空読み）動作とを行わせる。制御部３２は、ゲートドライバ４２によって実行される上記各動作の開始タイミングを制御する。
【００４３】
蓄積動作ではＴＦＴ３９がオフ状態にされ、その間に画素３６に信号電荷が蓄積される。読み出し動作では、ゲートドライバ４２から同じ行のＴＦＴ３９を一斉に駆動するゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、走査線４０を一行ずつ順に活性化し、走査線４０に接続されたＴＦＴ３９を一行分ずつオン状態とする。画素３６のキャパシタに蓄積された電荷は、ＴＦＴ３９がオン状態になると信号線４１に読み出されて、信号処理回路４５に入力される。
【００４４】
信号処理回路４５は、積分アンプ４６、ＣＤＳ回路（ＣＤＳ）４７、マルチプレクサ（ＭＵＸ）４８、およびＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）４９等を備える。積分アンプ４６は、各信号線４１に対して個別に接続される。積分アンプ４６は、オペアンプ４６ａとオペアンプ４６ａの入出力端子間に接続されたキャパシタ４６ｂとからなり、信号線４１はオペアンプ４６ａの一方の入力端子に接続される。オペアンプ４６ａのもう一方の入力端子はグランド（ＧＮＤ）に接続される。キャパシタ４６ｂにはリセットスイッチ４６ｃが並列に接続されている。積分アンプ４６は、信号線４１から入力される電荷を積算し、アナログ電圧信号Ｖ１〜Ｖｍに変換して出力する。各列のオペアンプ４６ａの出力端子には、増幅器５０、ＣＤＳ４７を介してＭＵＸ４８が接続される。ＭＵＸ４８の出力側には、Ａ／Ｄ４９が接続される。
【００４５】
ＣＤＳ４７はサンプルホールド回路を有し、積分アンプ４６の出力電圧信号に対して相関二重サンプリングを施してノイズを除去するとともに、サンプルホールド回路で積分アンプ４６の出力電圧信号を所定期間保持（サンプルホールド）する。ＭＵＸ４８は、シフトレジスタ（図示せず）からの動作制御信号に基づき、パラレルに接続される各列のＣＤＳ４７から順に一つのＣＤＳ４７を電子スイッチで選択し、選択したＣＤＳ４７から出力される電圧信号Ｖ１〜ＶｍをシリアルにＡ／Ｄ４９に入力する。Ａ／Ｄ４９は、入力された電圧信号Ｖ１〜Ｖｍをデジタル電圧信号に変換して、電子カセッテ１３に内蔵されるメモリ５１または照射判定／ＡＥＣ部５２に出力する。なお、ＭＵＸ４８とＡ／Ｄ４９の間に増幅器を接続してもよい。
【００４６】
ＭＵＸ４８によって積分アンプ４６からの一行分の電圧信号Ｖ１〜Ｖｍが読み出されると、制御部３２は、積分アンプ４６に対してリセットパルスＲＳＴを出力し、リセットスイッチ４６ｃをオンする。これにより、キャパシタ４６ｂに蓄積された一行分の信号電荷が放電されてリセットされる。積分アンプ４６をリセットした後、再度リセットスイッチ４６ｃをオフして所定時間経過後にＣＤＳ４７のサンプルホールド回路の一つをホールドし、積分アンプ４６のｋＴＣノイズ成分をサンプリングする。その後、ゲートドライバ４２から次の行のゲートパルスが出力され、次の行の画素３６の信号電荷の読み出しを開始させる。さらにゲートパルスが出力されて所定時間経過後に次の行の画素３６の信号電荷をＣＤＳ４７のもう一つのサンプルホールド回路でホールドする。これらの動作を順次繰り返して全行の画素３６の信号電荷を読み出す。
【００４７】
全行の読み出しが完了すると、一画面分のＸ線画像を表す画像データがメモリ５１に記録される。この画像データはメモリ５１から読み出され、通信部３０を通じてコンソール１４に出力される。こうして被検体のＸ線画像が検出される。
【００４８】
フォトダイオード３８の半導体層には、Ｘ線の入射の有無に関わらず暗電荷が発生する。この暗電荷はバイアス電圧が印加されているために画素３６のキャパシタに蓄積される。画素３６において発生する暗電荷は、画像データに対してはノイズ成分となるので、これを除去するために所定時間間隔でリセット動作が行われる。リセット動作は、画素３６において発生する暗電荷を、信号線４１を通じて掃き出す動作である。
【００４９】
リセット動作は、例えば、一行ずつ画素３６をリセットする順次リセット方式で行われる。順次リセット方式では、信号電荷の読み出し動作と同様、ゲートドライバ４２から走査線４０に対してゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、画素３６のＴＦＴ３９を一行ずつオン状態にする。ＴＦＴ３９がオン状態になっている間、画素３６から暗電荷が信号線４１を通じて積分アンプ４６のキャパシタ４６ｂに流れる。リセット動作では、読み出し動作と異なり、ＭＵＸ４８によるキャパシタ４６ｂに蓄積された電荷の読み出しは行われず、各ゲートパルスＧ１〜Ｇｎの発生と同期して、制御部３２からリセットパルスＲＳＴが出力されてリセットスイッチ４６ｃがオンされ、キャパシタ４６ｂに蓄積された電荷が放電されて積分アンプ４６がリセットされる。
【００５０】
順次リセット方式に代えて、配列画素の複数行を一グループとしてグループ内で順次リセットを行い、グループ数分の行の暗電荷を同時に掃き出す並列リセット方式や、全行にゲートパルスを入れて全画素の暗電荷を同時に掃き出す全画素リセット方式を用いてもよい。並列リセット方式や全画素リセット方式によりリセット動作を高速化することができる。
【００５１】
ＦＰＤ３５は、上述のようにゲートドライバ４２および走査線４０により駆動されるＴＦＴ３９が接続された通常の画素３６の他に、通常の画素３６とは別のゲートドライバ５５および走査線５６で駆動するＴＦＴ５７が接続された検出画素５８を同じ撮像面３７内に複数備えている。ＴＦＴ５７はゲートドライバ５５からのゲートパルスｇ１〜ｇｎによりオンする。検出画素５８は、フォトダイオード３８等の基本的な構成は画素３６と全く同じで駆動源が異なるだけであり、画素３６とは独立して蓄積電荷を信号線４１から読み出すことが可能である。リセット動作や読み出し動作では、通常の画素３６の動作を一通り終えた後、同じ要領でゲートドライバ５５からゲートパルスｇ１〜ｇｎを発して検出画素５８のリセット動作または読み出し動作を行う。あるいはゲートドライバ４２の動作と同期して同じ行の画素３６と検出画素５８のリセット動作または読み出し動作を同時に行う。検出画素５８は、撮像面３７へのＸ線の到達線量を検出するために利用される画素であり、照射検出センサおよび線量検出センサとして機能する。検出画素５８は撮像面３７内の画素３６の数ｐｐｍ〜数％程度を占める。
【００５２】
図５に示すように、検出画素５８は、撮像面３７内で局所的に偏ることなく撮像面３７内に満遍なく散らばるよう、撮像面３７の中心に関して左右対称な点線で示す波形の軌跡５９に沿って設けられている。検出画素５８は、同じ信号線４１が接続された画素３６の列に一個ずつ設けられ、検出画素５８が設けられた列は、検出画素５８が設けられない列を例えば二〜三列挟んで設けられる。検出画素５８の位置はＦＰＤ３５の製造時に既知であり、ＦＰＤ３５は全検出画素５８の位置（座標）を不揮発性のメモリ（図示せず）に予め記憶している。なお、本実施形態とは逆に検出画素５８を局所に集中して配置してもよく、検出画素５８の配置は適宜変更可能である。例えば乳房を撮影対象とするマンモグラフィ装置では胸壁側に集中して検出画素５８を配置するとよい。
【００５３】
ゲートドライバ５５からゲートパルスを発生してＴＦＴ５７をオンすると、検出画素５８で発生した信号電荷は信号線４１に読み出される。画素３６とは別の駆動源であるため、同列にある画素３６がＴＦＴ３９をオフ状態とされ、信号電荷を蓄積する蓄積動作中であっても検出画素５８の信号電荷を読み出すことが可能である。このとき検出画素５８が接続された信号線４１上の積分アンプ４６のキャパシタ４６ｂには、検出画素５８で発生した電荷が流入する。画素３６の蓄積動作時、ＴＦＴ５７がオンされて積分アンプ４６に蓄積された検出画素５８からの電荷は、所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ４９に出力される。
【００５４】
制御部３２には、メモリ５１のＸ線画像データに対してオフセット補正、感度補正、および欠陥補正の各種画像処理を施す回路（図示せず）が設けられている。オフセット補正回路は、Ｘ線を照射せずにＦＰＤ３５から取得したオフセット補正画像をＸ線画像から画素単位で差し引くことで、信号処理回路４５の個体差や撮影環境に起因する固定パターンノイズを除去する。
【００５５】
感度補正回路はゲイン補正回路とも呼ばれ、各画素３６のフォトダイオード３８の感度のばらつきや信号処理回路４５の出力特性のばらつき等を補正する。感度補正は被検体がいない状態で所定の線量のＸ線を照射して得た画像から上記オフセット補正画像を差し引いた画像を元に生成した感度補正データに基づき行う。感度補正データは、被検体がいない状態で所定の線量のＸ線を照射したときに、オフセット補正後のＸ線画像に乗算することで各画素出力が一律同じになるよう、基準値からのずれを補正する係数を画素毎にもつ。例えば画素Ａの出力が基準の１であるのに対して画素Ｂの出力が０．８であった場合、画素Ｂの係数は１．２５（１／０．８＝１．２５）となる。
【００５６】
欠陥補正回路は、出荷時に添付される欠陥画素情報に基づき、欠陥画素の画素値を周囲の正常な画素の画素値で線形補間する。また、ＦＰＤ３５に向けてＸ線が照射されているか否かを判定するための照射検出とＡＥＣの線量検出に用いられた採光野内の検出画素５８の画素値も同様に補間する。
【００５７】
オフセット補正画像、感度補正データは、例えば電子カセッテ１３の出荷時に取得されるか、定期メンテナンス時にメーカのサービスマンが、あるいは病院の始業時間帯にオペレータが取得し、制御部３２の内部メモリに記録されて補正時に読み出される。なお、上記の各種画像処理回路をコンソール１４に設け、各種画像処理をコンソール１４で行ってもよい。
【００５８】
照射判定／ＡＥＣ部５２は、制御部３２により駆動制御される。照射判定／ＡＥＣ部５２は、検出画素５８が接続された信号線４１からのデジタル電圧信号（以下、線量検出信号という）をＡ／Ｄ４９から取得し、取得した線量検出信号に基づいて、ＦＰＤ３５に向けてＸ線が確かに照射されているか否かを判定する照射判定とＡＥＣを行う。
【００５９】
図６において、照射判定／ＡＥＣ部５２は、照射判定回路群５２ａとＡＥＣ回路群５２ｂからなる。照射判定回路群５２ａは、第一比較回路７５、第一閾値発生回路７６、タイマー７７、および時間設定回路７８を有する。第一比較回路７５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線量検出信号のモニタリングを開始する。そして、採光野内の検出画素５８からの線量検出信号の平均値、最大値、最頻値、または合計値と第一閾値発生回路７６から与えられる照射判定閾値（図８参照）とを適宜のタイミングで比較する。
【００６０】
タイマー７７はカウントダウンタイマーであり、電子カセッテ１３から線源制御装置１１に照射許可信号を送信したときに、時間設定回路７８で設定される時間の計時を開始する。そして、時間設定回路７８で設定される時間が経過して値が０となったら、その旨を示すタイムアップ信号を第一比較回路７５に出力する。
【００６１】
タイマー７７からタイムアップ信号が入力される前、言い換えれば時間設定回路７８で設定される時間内に、線量検出信号が照射判定閾値を上回った場合、第一比較回路７５は、ＦＰＤ３５に向けてＸ線が確かに照射されていると判定し、線量検出信号のモニタリングを打ち切って以降は何もしない。一方、時間設定回路７８で設定される時間内に、線量検出信号が照射判定閾値を上回らなかった場合、第一比較回路７５は、電子カセッテ１３のセットミスでＦＰＤ３５に向けてＸ線が照射されていないと判定し、線量検出信号のモニタリングを打ち切るとともに照射停止信号を出力する。
【００６２】
ＡＥＣ回路群５２ｂは、積分回路７９、第二比較回路８０、および第二閾値発生回路８１を有する。積分回路７９は、採光野内の検出画素５８からの線量検出信号の平均値、最大値、最頻値、または合計値を積算する。第二比較回路８０は、第一比較回路７５と同じく、ＦＰＤ３５が待機モードから撮影モードに切り替わったときに積分回路７９からの線量検出信号の積算値のモニタリングを開始する。そして、積算値と第二閾値発生回路８１から与えられる照射停止閾値とを適宜のタイミングで比較する。第二比較回路８０は、積算値が照射停止閾値に達したら、ＦＰＤ３５への到達線量の積算値が目標値に達したと判定し、照射停止信号を出力する。この第二比較回路８０から出力される照射停止信号と第一比較回路７５から出力される照射停止信号とはＸ線の照射を停止させるという全く同じ効力をもつ。これら各照射停止信号には各比較回路７５、８０のいずれから出力されたものかを示す出所情報が付加される。線源制御装置１１の制御部２１は、照射信号Ｉ／Ｆ２５で受信した照射停止信号の出所情報が第一比較回路７５から出力されたことを示していた場合にパトランプ２６を点灯させる。
【００６３】
通信部３０には、照射信号Ｉ／Ｆ８２が設けられている。照射信号Ｉ／Ｆ８２には線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２５が有線または無線接続される。照射信号Ｉ／Ｆ８２は、問い合わせ信号の受信、問い合わせ信号に対する照射許可信号の送信、照射開始信号の受信、第一、第二比較回路７５、８０から出力される照射停止信号の送信を行う。
【００６４】
図７に示すように、コンソール１４では入力デバイス１４ａにより撮影部位毎に撮影条件を設定可能である。撮影条件には、管電圧、管電流、検出画素５８の採光野、時間設定回路７８の設定時間、および照射停止閾値等が記憶されている。照射判定閾値は図示していないが撮影部位によらず同じ値が設定される。撮影条件の情報はストレージデバイスに格納されており、入力デバイス１４ａ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から読み出されて電子カセッテ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。
【００６５】
採光野はＡＥＣに用いる検出画素５８の領域を示し、診断時に最も注目すべき関心領域にあたり、且つ線量検出信号を安定して得られる部分が撮影部位毎に設定されている。例えば撮影部位が胸部の場合は、図５に点線で囲んだａ、ｂで示すように左右の肺野の部分が採光野として設定されている。採光野はｘｙ座標で表されており、本例のように採光野が矩形の場合は例えば対角線で結ぶ二点のｘｙ座標が記憶されている。ｘｙ座標は、電子カセッテ１３の検出画素５８も含む画素３６の撮像面３７内における位置と対応しており、走査線４０に平行な方向をｘ軸、信号線４１に平行な方向をｙ軸とし、左上の画素３６の座標を原点（０、０）において表現する。
【００６６】
設定時間は、電子カセッテ１３のセットし忘れや取り違えがなくＦＰＤ３５に向けて確かにＸ線が照射された場合に、通信部３０の照射信号Ｉ／Ｆ８２が照射許可信号を送信してから線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２５からの照射開始信号を受信するまでの時間と、実際にＸ線源１０からＸ線が照射されて検出画素５８からの線量検出信号が照射判定閾値を上回り、照射判定／ＡＥＣ部５２でＸ線の照射を検出するまでの時間との和が設定されている。この設定時間には、照射信号Ｉ／Ｆ２５、８２間の通信遅延時間、信号処理回路４５の処理時間も当然加味される。
【００６７】
Ｘ線源１０の特性にもよるが、一般的に駆動する管電圧、管電流が異なれば、Ｘ線の照射が開始されてから、Ｘ線源１０の駆動が安定化して到達線量が飽和して一定値に落ち着くまでの線量の増加の仕方や検出画素５８からの出力値が異なる。したがって線量の出力の立ち上がりが遅く、低線量の撮影条件のときに検出画素５８からの線量検出信号が照射判定閾値を上回るまで時間が掛かる。このような低線量で検出画素５８からの出力値が低くなる撮影条件の設定時間が最も長く設定される。ただし、設定時間は最も長くても数百μｓｅｃ〜数ｍｓｅｃであり、Ｘ線源１０の撮影条件で設定される最大の照射時間に比べて極めて短い。
【００６８】
なお、電子カセッテ１３のセットし忘れや取り違えがなくＦＰＤ３５に向けて確かにＸ線が照射された場合に、照射許可信号を送信してから照射判定／ＡＥＣ部５２でＸ線の照射を検出するまでの時間を撮影条件毎に予め複数回模擬実験を行って求めておき、求めた値の最頻値や最大値を設定時間として採用してもよい。
【００６９】
図８において、撮影前、ＦＰＤ３５は、画素３６、検出画素５８の別なくリセット動作を繰り返し実行する待機モードで動作している。照射開始信号を照射信号Ｉ／Ｆ８２で受信したとき、制御部３２は、ＦＰＤ３５にリセット動作を終えさせて蓄積動作を開始させ、待機モードから撮影モードに切り替える。ただし、撮影条件で設定された採光野内にある検出画素５８に限っては、ＴＦＴ５７をオンして線量検出信号を出力させる線量検出動作を開始させる。
【００７０】
照射判定／ＡＥＣ部５２の第一比較回路７５で線量検出信号のモニタリングが、第二比較回路８０で積分回路７９からの線量検出信号の積算値のモニタリングがそれぞれ開始される。第一比較回路７５でＦＰＤ３５に向けてＸ線が確かに照射されていると判定された後、線量検出信号の積算値が照射停止閾値に達すると、第二比較回路８０から照射停止信号が出力される。これにより照射信号Ｉ／Ｆ８２から照射信号Ｉ／Ｆ２５に向けて照射停止信号が送信される。線源制御装置１１では照射停止信号を受けてＸ線源１０によるＸ線の照射が停止される。このとき、制御部３２は、画素３６、採光野外の検出画素５８、採光野内の検出画素５８に関わらずＦＰＤ３５の動作を蓄積動作から読み出し動作へ移行させる。これにて一回の撮影が終了する。ＦＰＤ３５は待機モードに戻る。第一比較回路７５でＦＰＤ３５に向けてＸ線が照射されていないと判定された場合は直ちに待機モードに戻る。なお、上記読み出し動作で得られた採光野内の検出画素５８の画素値は画像データとしては採用されず、欠陥補正回路で補間した画素値が採用される。
【００７１】
次に、図９、図１０のフローチャートを参照して、Ｘ線撮影システム２においてＸ線撮影を行う場合の手順を説明する。まず、被検体を立位撮影台１５の前の所定の位置に立たせるか臥位撮影台１６に仰臥させ、立位または臥位撮影台１５、１６にセットされた二台の電子カセッテ１３のうち、撮影に使用する電子カセッテ１３の高さや水平位置を調節して、被検体の撮影部位と位置を合わせる。また、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。次いで使用する電子カセッテ１３をコンソール１４で選択し、線源制御装置１１とコンソール１４に撮影条件を設定する。
【００７２】
図９において、Ｘ線撮影前の待機モードでは、制御部３２はＦＰＤ３５にリセット動作を繰り返し行わせ、照射信号Ｉ／Ｆ２５からの問い合わせ信号を照射信号Ｉ／Ｆ８２で待ち受けている。照射スイッチ１２が一段階押しされて照射信号Ｉ／Ｆ２５から問い合わせ信号が送信され、これが照射信号Ｉ／Ｆ８２で受信されると（ステップ１０（Ｓ１０））、状態チェックが行われた後照射信号Ｉ／Ｆ８２から照射許可信号が送信される。と同時に時間設定回路７８によりコンソール１４から提供された撮影条件に応じた時間がタイマー７７に設定され、タイマー７７の計時が開始される（Ｓ１１）。
【００７３】
程なくして照射スイッチ１２が二段階押しされて照射信号Ｉ／Ｆ２５から照射開始信号が送信され、これが照射信号Ｉ／Ｆ８２で受信されると（Ｓ１２）、画素３６および採光野外の検出画素５８がリセット動作から蓄積動作に移行され、撮影モードに切り替えられる。一方撮影条件で設定された採光野内の検出画素５８はＴＦＴ５７がオンされて線量検出動作に移行される（Ｓ１３）。
【００７４】
照射スイッチ１２の二段階押しによりＸ線源１０によるＸ線の照射が開始される。これに伴い発生した電荷は、画素３６および採光野外の検出画素５８の場合はフォトダイオード３８に蓄積され、採光野内の検出画素５８の場合は信号線４１を通じて積分アンプ４６に流れ込み、線量検出信号として積分アンプ４６から所定のサンプリング周期でＡ／Ｄ４９、照射判定／ＡＥＣ部５２に出力される。
【００７５】
採光野内の検出画素５８からの線量検出信号は照射判定／ＡＥＣ部５２の第一比較回路７５と積分回路７９に出力され、第一比較回路７５でモニタリングされるとともに積分回路７９で積算される。積分回路７９の線量検出信号の積算値は第二比較回路８０でモニタリングされる（Ｓ１４）。第一閾値発生回路７６は照射判定閾値を、第二閾値発生回路８１は照射停止閾値をそれぞれ発生し、照射判定閾値を第一比較回路７５に、照射停止閾値を第二比較回路８０にそれぞれ出力する。第一比較回路７５は線量検出信号と照射判定閾値を、第二比較回路８０は線量検出信号の積算値と照射停止閾値とを比較する（Ｓ１５）。
【００７６】
図１０において、時間設定回路７８で設定される時間内に、線量検出信号が照射判定閾値を上回った場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、ＦＰＤ３５に向けてＸ線が確かに照射されている（セットミスなし）と判定される（Ｓ１７）。そして、第一比較回路７５による線量検出信号のモニタリングと照射判定閾値との比較が打ち切られる。第二比較回路８０による線量検出信号の積算値のモニタリングと照射停止閾値との比較はそのまま継続される（Ｓ１８）。
【００７７】
線量検出信号の積算値が閾値に到達すると（Ｓ１９でＹＥＳ）、第二比較回路８０から照射停止信号が出力され、これが照射信号Ｉ／Ｆ８２から照射信号Ｉ／Ｆ２５に向けて送信される。また、ＦＰＤ３５の動作が蓄積動作から読み出し動作に移行される（Ｓ２０）。
【００７８】
照射信号Ｉ／Ｆ２５で出所情報が第二比較回路８０を示す照射停止信号が受信された場合、線源制御装置１１では、制御部２１により高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給が停止され、これによりＸ線の照射が停止される。
【００７９】
制御部３２の各種画像処理回路により、読み出し動作でメモリ５１に出力されたＸ線画像データに対して各種画像処理が行われ、こうして一枚分のＸ線画像が生成される（Ｓ２１）。Ｘ線画像は通信部３０を介してコンソール１４に有線または無線送信され、ディスプレイ１４ｂに表示されて診断に供される。
【００８０】
一方、Ｓ１６において、時間設定回路７８で設定される時間内に、線量検出信号が照射判定閾値を上回らなかった場合（Ｓ１６でＮＯ）、ＦＰＤ３５に向けてＸ線が照射されていない（セットミスあり）と判定される（Ｓ２２）。そして、第一比較回路７５から照射停止信号が出力され、照射信号Ｉ／Ｆ８２から照射信号Ｉ／Ｆ２５に向けて送信される（Ｓ２３）。また、ＦＰＤ３５の動作がリセット動作に戻される。
【００８１】
照射信号Ｉ／Ｆ２５で出所情報が第一比較回路７５を示す照射停止信号が受信された場合、線源制御装置１１では、出所情報が第二比較回路８０を示す照射停止信号が受信された場合と同様、高電圧発生器２０からＸ線源１０への電力供給が停止されてＸ線の照射が停止されるとともに、制御部２１によりパトランプ２６が点灯される（Ｓ２３）。
【００８２】
以上説明したように、本発明によれば、電子カセッテ１３から線源制御装置１１に照射信号Ｉ／Ｆ８２を介して照射許可信号を送信してから、時間設定回路７８で設定される時間内に照射判定／ＡＥＣ部５２の第一比較回路７５でＸ線の照射が検出されない場合、第一比較回路７５から照射停止信号を出力し、これを線源制御装置１１の照射信号Ｉ／Ｆ２５に向けて送信するので、電子カセッテのセットし忘れや取り違えのミスがあってオペレータがそれと気付かずにＸ線が照射されても、直ちにＸ線の照射を停止させることができる。
【００８３】
セットミスに気付かずにＸ線が照射された場合、従来は線源制御装置１１に設定されている最大の管電流照射時間積または照射時間となるまでＸ線の照射が停止されないため、被検体が無用な被曝に晒されていた。対して本発明ではセットミスと判定されたら直ちにＸ線の照射が停止されるため、被検体への無用な被曝を最低限に留めることができる。
【００８４】
セットミスと判定されてＸ線の照射が停止された場合、線源制御装置１１ではパトランプ２６を点灯してオペレータにその旨を警告表示するので、オペレータがセットミスに気付くことができ、正しくセットし直して迅速に再撮影を行うことができる。
【００８５】
ＦＰＤ３５へのＸ線の照射有無を検出する照射検出センサとＦＰＤ３５へのＸ線の到達線量を検出する線量検出センサとを検出画素５８が兼用するので、各センサを別々に設ける場合よりもコストを低く抑えることができる。
【００８６】
なお、セットミスと判定されてＸ線の照射が停止された旨をオペレータに報せる方法としては、上記実施形態の線源制御装置１１のパトランプ２６に限らない。パトランプ２６を点灯させるとともにサイレンや音声ガイダンス等の音を鳴らしてもよい。また、セットミスと判定した旨の信号を電子カセッテ１３からコンソール１４に送信し、コンソール１４のディスプレイ１４ｂに、セットミスと判定されてＸ線の照射が停止された旨と確認を促すメッセージが記された図１１に示す警告表示ウィンドウ８５をポップアップ表示してもよい。
【００８７】
さらには、図１２に示す電子カセッテ９０のように、筐体９０ａの側面にＬＥＤランプ９１やスピーカー９２を設け、セットミスと判定されてＸ線の照射が停止された場合にＬＥＤランプ９１を点灯させるとともにスピーカー９２から音声を発してもよい。
【００８８】
電子カセッテにＬＥＤランプ９１やスピーカー９２等の表示手段を設けた場合、コンソール１４で撮影に使用すると選択されたときにも該表示手段を作動させ、該表示手段をセットミスの事前防止に役立ててもよい。こうすると、表示手段が第一の防波堤となり、照射判定／ＡＥＣ部５２は万が一表示手段が正常に働かなかった場合や正常に働いていてもセットミスが起きた場合の第二の防波堤となって二重の安全対策となる。
【００８９】
電子カセッテとフイルムカセッテやＩＰカセッテを取り違え、フイルムカセッテやＩＰカセッテに向けてＸ線が照射される状態で撮影を行った場合は、電子カセッテ同士を取り違えた場合と異なり、フイルムカセッテやＩＰカセッテには一応被検体像が映し出される。このため、電子カセッテとフイルムカセッテやＩＰカセッテを取り違えた場合にも上記実施形態のようにＸ線の照射を停止させてしまうと、フイルムカセッテやＩＰカセッテに映し出された被検体像で診断ができる可能性があるにも関わらず再撮影をしなければならなくなり、顧客によっては苦情の対象となる場合がある。しかし、フイルムカセッテやＩＰカセッテは普通、ＬＥＤランプ９１やスピーカー９２等の表示手段は設けられていないため、撮影に使用すると選択されたときに電子カセッテの表示手段を作動させれば、その時点で電子カセッテとフイルムカセッテやＩＰカセッテを取り違えたと気付かせることができ、苦情の種となる事象が起こる確率を減らすことができる。
【００９０】
セットミスを防止する手段としては、選択されたカセッテのＩＤと実際に使用するカセッテのＩＤを照合したり、選択した撮影モードに対応するカセッテがＸ線源に指向しているか否かを検知する等の従来技術を利用してもよい。
【００９１】
上記実施形態では、線源制御装置と電子カセッテ間で照射停止信号等を遣り取りする態様を記載しているが、コンソールを経由して照射停止信号等を遣り取りしてもよい。また、照射許可信号の送信時にタイマー７７の計時を開始しているが、電子カセッテで線源制御装置からの照射開始信号を受信したときにタイマー７７の計時を開始してもよい。設定時間もこれに合わせて変更する。要は電子カセッテと線源制御装置の間でＸ線の照射開始の契機となる信号を通信したときに計時を開始すればよい。
【００９２】
上記実施形態では、画素３６と検出画素５８のサイズ等の構成を同じにしているが、図１３に示すＦＰＤ１００のように、画素３６のフォトダイオード３８の一部を検出画素１０１としてもよい。上記実施形態同様、画素３６のＴＦＴ３９、走査線４０、およびゲートドライバ４２とは別に、検出画素１０１にはＴＦＴ１０２、走査線１０３、およびゲートドライバ１０４が接続されて画素３６とは独立して蓄積電荷を信号線４１から読み出すことができる。駆動方法も上記実施形態と同様である。ただし読み出し動作時は、採光野外の検出画素１０１がある行は走査線４０、１０３に同時にゲートパルスを入れ、画素３６も検出画素１０１も同じタイミングで読み出す。こうすると画素３６と検出画素１０１の蓄積電荷がミックスされた画像信号が得られる。この画像信号は検出画素１０１がない画素３６とほぼ同じ値である。一方採光野内の検出画素１０１がある行は、画素３６のみから画像信号を読み出し、この画像信号を画素３６と検出画素１０１の面積比や出力比に基づいて補間する。
【００９３】
ＴＦＴを介さずにフォトダイオードを直接信号線に接続した画素を設け、これを検出画素として用いてもよい。この場合はゲートドライバの動作に関わらず、検出画素に蓄積された電荷が信号線を介して信号処理回路に流れ続ける。
【００９４】
また、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く、全てのＴＦＴをオフ状態にしたときに画素から漏れるリーク電荷に基づき線量を検出してもよい。さらに画素とは別に構成が異なり出力が独立した照射判定およびＡＥＣ用の検出画素を撮像面と同一平面に設けてもよい。さらにまた、電子カセッテとは別体で従来周知のイオンチャンバ（電離箱）といったセンサを用いた場合も本発明は有効である。
【００９５】
上記実施形態では、線量検出信号の積算値が照射停止閾値に達したら照射停止信号を出力しているが、第二比較回路８０で線量検出信号の積算値に基づきＸ線の累積線量が目標値に達すると予想される時間を算出し、算出した予想時間に達したときに照射停止信号を出力してもよい。また、Ｘ線が被検体を通さずに直接当たる素抜け領域に存在する検出画素からの線量検出信号に基づき照射判定を行ってもよい。さらに、電子カセッテに照射判定／ＡＥＣ部を設けて線源制御装置に照射停止信号を送信するのではなく、線源制御装置に照射判定／ＡＥＣ部を設けて、電子カセッテから線源制御装置には線量検出信号を送信し、線源制御装置側で照射判定とＡＥＣを行ってもよい。
【００９６】
上記実施形態では、コンソール１４と電子カセッテ１３が別体である例で説明したが、コンソール１４は独立した装置である必要はなく、電子カセッテ１３にコンソール１４の機能を搭載してもよい。同様に線源制御装置１１とコンソール１４を一体化した装置としてもよい。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。撮影台に据え付けるタイプであってもセットミスは起こり得るため、本発明は有効である。
【００９７】
さらに本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する撮影システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９８】
２  Ｘ線撮影システム
１０  Ｘ線源
１１  線源制御装置
１３、９０  電子カセッテ
１４  コンソール
２１  制御部
３０  通信部
３２  制御部
３５、１００  ＦＰＤ
３６  画素
５２  照射判定／ＡＥＣ部
５８、１０１  検出画素
７５  第一比較回路
７７  タイマー
８０  第二比較回路
８２  照射信号Ｉ／Ｆ
８５  警告表示ウィンドウ
９１  ＬＥＤランプ
９２  スピーカー
【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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