(57)【要約】【課題】放射線源の種類によらず用いることができ、不要な電荷を蓄積させることなく、高精度な放射線画像を検出することができる放射線検出装を提供することにある。【解決手段】放射線情報取得手段と、放射線情報取得手段が取得した情報を出力するスイッチング手段と、出力された放射線情報を電気的情報に変換する情報変換手段と、スイッチング手段と情報変換手段を制御する動作制御手段とを有し、動作制御手段は、少なくとも放射線曝射時間と放射線曝射遅延時間を含むパラメータを設定し、かつ、送受信手段を介してシステム制御手段に放射線曝射信号を出力し、システム制御装置から撮影要求がなされた場合、動作制御手段は、放射線情報取得手段の全面のリセットが終了するタイミングから放射線曝射遅延時間だけ先行して放射線曝射許可信号をシステム制御手段に出力することで上記課題を解決する。【選択図】図３
2009297130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源に対向して配置され、かつ、放射線源の動作を制御するシステム制御装置と通信可能な放射線検出装置であって、
照射された放射線に応じた情報を取得する放射線情報取得手段と、
前記放射線情報取得手段が取得した情報を出力するスイッチング手段と、
前記スイッチング手段を介して出力された放射線情報を電気的情報に変換する情報変換手段と、
前記スイッチング手段と前記情報変換手段を制御する動作制御手段と、
前記情報変換手段で得られた情報を保存する情報保存手段と、
前記情報変換手段で得られた情報をシステム制御手段に出力する出力手段と、
システム制御手段と情報の送受信を行う送受信手段とを有し、
前記動作制御手段は、少なくとも放射線曝射時間と放射線曝射遅延時間を含むパラメータを設定し、かつ、前記送受信手段を介して前記システム制御手段に放射線曝射信号を出力し、
前記システム制御装置から撮影要求がなされた場合、前記動作制御手段は、前記放射線情報取得手段の全面のリセットが終了するタイミングから放射線曝射遅延時間だけ先行して放射線曝射許可信号を前記システム制御手段に出力することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記動作制御手段は、リセットモード動作が１フレーム終了するタイミングでリセットモード動作を停止してから放射線曝射時間だけ待機し、自動的に前記スイッチング手段と前記情報変換手段を制御して情報取得を開始する請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置に向けて放射線を照射する放射線源と、
前記放射線検出装置および前記放射線源と通信可能であり、前記放射線源の動作を制御するシステム制御装置とを有することを特徴とする放射線診断システム。
【請求項４】
前記放射線検出装置は、さらに、前記放射線情報取得手段に放射線が曝射されたことを検出する放射線曝射検出手段を有し、
前記システム制御手段は、時間を計測する時間計測手段を有し、
前記放射線検出装置は、キャリブレーション時に、時間計測手段により、放射線制御信号を出力してから、放射線曝射検出手段が放射線曝射を検出するまでの時間を計測し、計測した時間を前記放射線曝射遅延時間として設定する請求項３に記載の放射線診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射された放射線を位置毎に蓄積し、蓄積した強度に応じた信号を出力する放射線検出装置及びこれを用いる放射線診断システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線診断システムは、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線画像情報検出器（放射線検出装置）として、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ（Flat  Panel  Detector））を用いるものがある。
ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、放射線源から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線をＦＰＤで電気信号に変換し、ＦＰＤから被写体の画像データに相当する電気信号を読み出して放射線画像を生成する。
【０００３】
ここで、放射線診断システムは、被写体の放射線画像を高い精度で撮影するために、放射線源の曝射動作と放射線検出装置の検出動作との同期を取る必要がある。
【０００４】
特許文献１には、Ｘ線管に高電圧を供給するための高電圧回路に供給される電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出回路の出力に基づいて、Ｘ線の発生期間を示す曝射信号を発生する曝射信号発生手段とを備えるＸ線発生検出装置を有し、Ｘ線曝射が行われない時、撮像素子で蓄積された電荷が周囲的に読出し、熱励起や散乱Ｘ線などに起因する余分な電荷が残留しないように保ち、曝射信号を検出したら、撮像素子の読出動作を停止して、Ｘ線照射によって発生した電荷を蓄積するＸ線画像撮影装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２は、放射線源の放射線の出射の開始及び終了を検出する検出手段を有し、検出手段の検出結果に応じて、蓄積手段による電気信号の蓄積と、読み出し手段による蓄積されている電気信号の読出しを制御する放射線撮像装置が記載されている。
【０００６】
特許文献３は、放射線源から射出される透視投影のＸ線パルスを検出することで、撮影モードへの切替を予測するＸ線撮像検出器が記載されている。
【０００７】
特許文献４は、放射線画像を撮影するための撮影動作期間として、放射線を曝射する前のアイドリング動作期間と、放射線を曝射した時以降の読み取り動作期間との２つの動作期間を有し、撮影者がアイドリング動作期間直後に適切なタイミングで放射線発生スイッチを操作できるように、アイドリング動作期間中に撮影者に対して曝射誘導信号を発生させる放射線撮影装置が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１５３５９０号公報
【特許文献２】特開２００２−１８９４２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０７５６９号公報
【特許文献４】特開２００５−３１２９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の装置は、Ｘ線源から曝射信号を出力させ、曝射信号に同期して蓄積モード（つまり、放射線を電荷等の信号に変換して蓄積するモード）や読取モード（つまり、蓄積した信号を読み取るモード）などをスタートさせることで、曝射からのディレイなしに放射線の蓄積を開始させることが可能となる。しかしながら、放射線検出器は、放射線を適切に検出するために、非記録時は検出素子の電荷を除去するリセット動作を行っているが、Ｘ線源からの曝射信号に基づいて制御するとリセット動作がフレームの途中で中断され、画像に悪影響を与える可能性があるという問題がある。
このように、Ｘ線源から出力される曝射信号で制御するため、リセット動作を途中で中断するなどのタイミングの制約を受けるという問題がある。
また、Ｘ線源から曝射信号を出力させる必要があるため、対応するＸ線源が限定されるという問題もある。
【００１０】
また、特許文献２に記載の装置は、放射線検出装置側に設けた曝射検出手段により曝射の有無を検出し、曝射されていることを検出したら蓄積モードに移行することで、特許文献１と同様に、曝射からのディレイなしに放射線の蓄積を開始させることが可能となる。しかしながら、特許文献２に記載の装置でも、リセットモード動作がフレームの途中で中断され、画像に悪影響を与える可能性があるという問題がある。そのため、特許文献２に記載の装置も、タイミングの制約を受けるという問題もある。
【００１１】
また、特許文献３に記載の装置も、放射線検出装置側に設けた曝射検出手段により放射線源から放射線が射出されているかを検出し、その結果から曝射のタイミングを予測し、蓄積モードに移行することで、ディレイなしに放射線の蓄積を開始させることが可能となる。しかしながら、特許文献３に記載の装置も、リセットモード動作がフレームの途中で中断され、画像に悪影響を与える可能性があるという問題がある。そのため、特許文献３に記載の装置も、タイミングの制約を受けるという問題もある。
また、特許文献３に記載の装置は、予測制御であるため、確実性にかけるという問題がある。さらに、特許文献３に記載の装置は、曝射前に透過モードを有する放射線源である必要がある。
【００１２】
また、特許文献４に記載の装置は、放射線検出装置のフレーム全体のリセットモード動作が終了した後、ディレイなく放射線の蓄積をすることが可能である。しかしながら、誘導信号に従ってユーザが操作するため、誤作動の可能性があるという問題がある。また、誘導後に長時間経過すると、放射線検出装置に不要な電荷が蓄積し、画像に悪影響を与えるという問題もある。
また、特許文献４に記載の装置は、ユーザがタイミングを操作する必要があるため、操作が煩雑になるという問題もある。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、放射線源の種類によらず用いることができ、不要な電荷を蓄積させることなく、高精度な放射線画像を検出することができる放射線検出装置及びそれを用いる放射線診断システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、放射線源に対向して配置され、かつ、放射線源の動作を制御するシステム制御装置と通信可能な放射線検出装置であって、照射された放射線に応じた情報を取得する放射線情報取得手段と、前記放射線情報取得手段が取得した情報を出力するスイッチング手段と、前記スイッチング手段を介して出力された放射線情報を電気的情報に変換する情報変換手段と、前記スイッチング手段と前記情報変換手段を制御する動作制御手段と、前記情報変換手段で得られた情報を保存する情報保存手段と、前記情報変換手段で得られた情報をシステム制御手段に出力する出力手段と、システム制御手段と情報の送受信を行う送受信手段とを有し、前記動作制御手段は、少なくとも放射線曝射時間と放射線曝射遅延時間を含むパラメータを設定し、かつ、前記送受信手段を介して前記システム制御手段に放射線曝射信号を出力し、前記システム制御装置から撮影要求がなされた場合、前記動作制御手段は、前記放射線情報取得手段の全面のリセットが終了するタイミングから放射線曝射遅延時間だけ先行して放射線曝射許可信号を前記システム制御手段に出力することを特徴とする放射線検出装置を提供するものである。
【００１５】
ここで、前記動作制御手段は、リセットモード動作が１フレーム終了するタイミングでリセットモード動作を停止してから放射線曝射時間だけ待機し、自動的に前記スイッチング手段と前記情報変換手段を制御して情報取得を開始することが好ましい。
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明は、上記のいずれかに記載の放射線検出装置と、前記放射線検出装置に向けて放射線を照射する放射線源と、記放射線検出装置および前記放射線源と通信可能であり、前記放射線源の動作を制御するシステム制御装置とを有することを特徴とする放射線診断システムを提供するものである。
ここで、前記放射線検出装置は、さらに、前記放射線情報取得手段に放射線が曝射されたことを検出する放射線曝射検出手段を有し、前記システム制御手段は、時間を計測する時間計測手段を有し、前記放射線検出装置は、キャリブレーション時に、時間計測手段により、放射線制御信号を出力してから、放射線曝射検出手段が放射線曝射を検出するまでの時間を計測し、計測した時間を前記放射線曝射遅延時間として設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の放射線検出装置及び放射線診断システムによれば、各部に不要な電荷が残っていない状態で放射線画像を撮影することができ、高品質な放射線画像を検出することができる。
また、本発明の放射線検出装置によれば、放射線源から放射線が射出されたか否かを検出することなく、放射線検出装置に記憶された設定値のみで、高品質な放射線画像を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るに放射線検出装置及びこれを用いる放射線診断システムについて、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の放射線検出装置を用いる本発明の放射線診断システムの一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【００２０】
図１に示す放射線診断システム１０は、放射線源１２と、放射線源制御回路１４と、放射線検出装置１６と、出力手段１８と、撮影指示手段２０と、システムコントローラ（システム制御装置）２２とを有する。なお、放射線検出装置１６は、図示しない診察台の内部に配置され、測定対象（若しくは検査対象）となる被写体は、放射線源１２と放射線検出装置１６との間の撮影台上に載置される。
【００２１】
放射線源１２は、放射線を発生する放射線照射機構であり、放射線検出装置１６に向けて放射線を照射する。放射線源１２から照射された放射線は、撮影台上に載置された被写体を透過して放射線検出装置１６に入射される。
ここで、放射線源１２としては、放射線診断システムの放射線源として用いられる種々の放射線照射機構を用いることができる。また、本発明では、放射線として、Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等を用いることができる。
【００２２】
放射線源制御回路１４は、放射線源１２を駆動して、撮影モードに応じて設定された強度の放射線が設定された時間だけ照射されるように照射量を制御する。
【００２３】
放射線検出装置１６は、放射線情報取得手段３０と、スイッチング手段３２と、情報変換手段３４と、Ａ／Ｄ変換手段３６と、検出制御手段３８とを有する。
放射線検出装置１６は、被写体を透過した放射線を放射線情報取得手段３０で検出して、情報変換手段３４で電気信号（検出信号、放射線画像のデータ）に変換する。その後、Ａ／Ｄ変換手段でデジタルの放射線画像データに変換し、検出制御手段３８から外部に出力する。
【００２４】
放射線情報取得手段３０は、２次元に分割されたマトリクスの位置毎に、受光した放射線量に応じて電荷を蓄積するパネルである。放射線情報取得手段３０は、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の光導電膜とキャパシタとで構成され、Ｘ線等の放射線が入射されると、光導電膜から電子−正孔対（ｅ−ｈペア）が発せられる。その電子−正孔対はキャパシタに蓄積される。
【００２５】
スイッチング手段３２は、複数のスイッチング素子で構成され、放射線画像取得手段３０のライン毎に設けられている。スイッチング素子は、ＴＦＴ（Thin  Film  Transistor）等であり、対応するラインの放射線画像取得手段３０に蓄積された電荷を情報変換手段３４に出力か否かを切り換える。
【００２６】
情報変換手段３４は、電荷を電気的情報（本実施形態では、アナログ電圧）に変換するチャージアンプであり、例えば、オペアンプとコンデンサで構成される。
情報変換手段３４は、スイッチング手段３２のスイッチがＯＮになり、放射線情報取得手段３０に蓄積された電荷を電圧に変換する。
また、情報変換手段３４は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）を有し、スイッチング素子がＯＮになっているラインを選択して、電荷が出力されるラインから供給される電荷を検出する。放射線情報取得手段３０のマトリクスが２５６ｃｈ（ライン）×１２系統に分割されている場合、各マトリクスに対応した回路を用意すると３０７２個の回路が必要となるが、マルチプレクサによりｃｈ（ライン）を選択できるようにすることで、１２個の回路で各マトリクスの電荷を検出することができる。
情報変換手段３４により変換されたアナログ電圧がアナログの画像データとなる。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換手段３６は、情報変換手段３４から出力されるアナログ電圧の画像データをデジタル信号の画像データに変換する。
【００２８】
検出制御手段３８は、Ａ／Ｄ変換手段３６で変換され、出力されたデジタル信号の画像データを保存する情報保存部４０と、スイッチング手段３２と情報変換手段３４の動作を制御する動作制御部４２と、情報保存部４０に保存されたデジタル信号をシステムコントローラ２２に出力する出力部４４と、システムコントローラとの間で制御に用いる信号を送受信する送受信部４６とを有する。
【００２９】
情報保存部４０は、Ａ／Ｄ変換手段３６から出力されたデジタルデータを保存するメモリである。ここで、メモリとしては、揮発性のメモリ、不揮発性のメモリのいずれも用いることができる。また、メモリは、１フレームの画像データ（一枚の放射線画像に相当する画像データ）を保存できる容量としても、１フレームの画像データ未満の容量としてもよい。
【００３０】
動作制御部４２は、スイッチング手段３２によるスイッチング動作（つまり、ＯＮ／ＯＦＦの切替）や、情報変換手段３４によるマルチプレクサの選択、および電圧の出力、また、撮影モードとリセットモードの切替等を制御する制御回路である。
ここで、撮影モードとは、放射線源１２から射出され、被写体を透過し、放射線情報取得手段３０に到達した放射線により放射線情報取得手段３０に蓄積された電荷を読み取り、被写体の放射線画像を取得するモードであり、リセットモードとは、リセットモード動作が行われるモードである。なお、リセットモード動作とは、スイッチング手段３２及び情報変換手段３４の不要な残留電荷を放出する空読み動作である。また、リセットモード動作中は、基本的にＡ／Ｄ変換手段３６のＡ／Ｄ変換や、情報変換手段のチャージアンプ駆動等の動作は停止される。
また、動作制御部４２は、放射線源１２が曝射許可信号を受信してから実際に曝射を開始するまでの曝射遅延時間に基づいて、リセットモードと撮影モードとを切り換えるタイミングを制御する。ここで、曝射遅延時間は、予め測定等により検出された値である。
具体的には、動作制御部４２は、リセットモード動作が終了するよりも曝射遅延時間だけ前に曝射許可信号を出力する。これにより、放射線源１２から放射線が照射される直前にリセットモード動作が終了し、放射線検出装置３０の各部に残留電荷が実質的にない状態で、被写体を透過した放射線により生成される電荷を蓄積させることができる。この点については、後ほど放射線診断システム１０の動作の説明とともに詳細に説明する。
なお、動作制御部４２は、リセットモード動作を１フレーム単位で行い、フレームの途中でリセットモード動作を中断しない。
【００３１】
出力部４４は、情報保存部４０に保存された画像データをシステムコントローラ２２からの信号に応じて、システムコントローラ２２に出力する。
【００３２】
送受信部４６は、システムコントローラ２２との間で制御に用いる信号を送受信する。ここで、送受信部４６とシステムコントローラ２２との間で送受信される信号としては、放射線源曝射可能等のコマンド信号が送受信部４６からシステムコントローラ２２に送信され、放射線検出装置１６内で設定する必要のあるパラメータ及びモードや、撮影要求などのコマンド信号が、システムコントローラ２２から送受信部４６に送信される。
【００３３】
出力手段１８は、システムコントローラ２２から供給された画像処理後の画像データを出力する部位である。出力手段１８は、例えば、放射線画像を画面上に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等である。
【００３４】
ここで、放射線診断システム１０には、撮影モードとして、放射線の強度および照射時間（照射量）等の撮影条件を手動で設定する手動撮影モードの他に、あらかじめ所定の撮影条件が設定されている、複数の撮影モードが設けられている。
【００３５】
撮影指示手段２０は、撮影条件や撮影モードを設定し、被写体Ｈの撮影を指示する部位である。撮影指示手段２０として、撮影条件や撮影モードを設定するための入力キー、撮影の指示には、２段押し型の撮影ボタンが用いられている。撮影ボタンは、１段目まで押されると撮影の準備状態となり、２段目まで押されると撮影が開始される。撮影指示手段２０からは、撮影条件や撮影モード、撮影ボタンの状態を表す撮影指示信号が出力される。
【００３６】
システムコントローラ２２は、専用制御回路や、ＰＣ等で構成され、放射線源制御回路１４と、放射線検出装置１６と、出力手段１８と、撮影指示手段２０に接続されている。
システムコントローラ２２は、撮影指示手段２０から供給された撮影指示信号、放射線源制御回路１４から供給された制御信号、検出制御手段３８から供給された制御信号に応じて、放射線診断システム１０の動作を制御する部位である。システムコントローラ２２は、例えば、放射線源１２による放射線の曝射の制御、放射線検出装置１６による放射線画像データの取得の制御、放射線検装置１６から供給された放射線画像データの画像処理、出力手段１８における出力の制御を行う。
ここで、システムコントローラ２２が放射線画像データに施す画像処理としては、段差補正、コントラスト強調、エッジ強調処理等の画像処理が例示される。
放射線診断システム１０は、基本的に以上のような構成である。
【００３７】
次に、放射線診断システム１０の動作を説明する。
ここで、図２は、放射線診断システム１０の動作の一例を示すフロー図であり、図３は、放射線診断システム１０の各部の動作のタイミングチャートである。ここで、図３の下段に記載されたＳ１０〜Ｓ２８は、それぞれ図２に示すフロー図の各ステップに対応している。
【００３８】
まず、図２及び図３に示すように、処理が開始し、放射線検出装置１６の電源が立ち上げられると、放射線検出装置１６は、初期状態となり、ＮＯＰ（Not  Operation、非動作）状態となる。
ここで、ＮＯＰ状態とは、スイッチング手段も制御されておらず（リセットモードも動作せず）、放射線検出装置１６内に対して何も動作を実施していない状態である。ただし、情報変換手段３４に対するリセット信号は、Activeにしたまま静止しているので、情報変換手段３４は、常にリセットされた状態となっている。ここで、情報変換手段３４のリセットされた状態とは、電荷を電圧に変換するコンデンサ部をショートさせることで、不要に蓄積された電荷をＧＮＤに放出させている状態である。
【００３９】
ここで、本実施形態の動作制御部４２は、命令レジスタ（図３中のコントローラコマンド）、状態レジスタ（図３中の制御部状態）、パラメータレジスタ（図３中のパラメータ適用）の３種類のレジスタを有する。動作制御部４２は、命令レジスタに設定された信号に従って制御動作を実施する。また、状態レジスタには、様々な動作の実施状態や実施結果が開示され、システムコントローラ２２は、送受信部４６介して状態レジスタを読み込むことで、放射線検出装置１６の状態を検知することが可能となる。
また、動作制御部４２は、パラメータレジスタに設定されたパラメータを参照して、撮影モード動作やリセットモード動作を実施する。ここで、パラメータレジスタは、少なくとも２つ以上の面を有しており（Ａ面、Ｂ面・・・とする）、本実施形態において、Ａ面はリセットモード動作専用のレジスタとしている。パラメータ適用変更は、動作モードが移行するときに実施し、初期状態はＡ面（リセットモード専用）の適用となっている。
【００４０】
システムコントローラ２２は、システム動作の準備が完了したら、動作制御部４２の命令レジスタ（またはコマンド設定）にリセットモード動作要求を書き込む。
動作制御部４２は、リセットモード動作要求信号が設定されている間、リセットモード動作より優先順位が高い要求（撮影など）が設定されない限り、リセットモード動作を実施し続ける（ステップＳ１０）。
また、スイッチング手段３２は、リセットモード駆動および撮影駆動などのモードに関わらず、1フレーム分の駆動が完了したら、１フレーム分の駆動が完了したことを示す内部信号を発生する。また、スイッチング手段３２は、１フレーム分の駆動が完了したことを示す内部信号を発生させた後、内部検出をして撮影モード駆動か、繰り返し同一モード（つまりリセットモード動作）かを判断する。リセットモード動作中に他モード動作要求が来ていないとき、1フレームリセットモード動作終了後は自動的にリセットモード動作を継続する。なお、本実施形態のリセットモード動作（通常バージョン）は、1フレーム約４６ｍｓｅｃ周期で動作している。
【００４１】
リセットモード動作が実施され、撮影動作に移行できる状態になったら、システムコントローラ２２は、撮影要求があるかを検出する（ステップＳ１２）。
撮影要求がない場合は、ステップＳ１０のリセット動作を続ける。
【００４２】
システムコントローラ２２は、ユーザ（検査技師）により撮影指示手段２２から、撮影要求が入力されていることを検出したら、動作制御部４２に撮影要求コマンドを伝送する。
動作制御部４２は撮影要求コマンドを受け取ったら、その時点で進行中のリセットモード動作が1フレーム分終了するまで（つまり、放射線情報取得手段３０の全面に対応する領域のリセットモード動作が終了するまで）待機する（ステップＳ１４）。
【００４３】
その後、1フレーム分のリセットモード動作が終了（つまり、リセットモード動作が1フレーム終了）したら、次のリセットモード動作が開始してから、所定時間経過後に曝射許可信号をコマンド伝送する（ステップＳ１６）。
具体的には、まず、動作制御部４２は、撮影モード、リセットモードの両モードで、各部制御の周期を内部カウンタによって決定、制御している。動作制御部４２は、設定された曝射遅延時間（ｔｐｓｈｏｔ）から、曝射許可信号を発信するタイミングに該当する内部カウンタのカウント値（以下「待機カウント値」という。）を算出する。
次に、動作制御部４２は、内部カウンタのカウントが待機カウント値（本実施形態では、ｎ１）に達したら曝射許可信号をシステムコントローラ２２にコマンド伝送する。ここで、曝射許可信号は、曝射遅延時間と曝射時間とを合計した時間（ｔｐｓｈｏｔ＋ｔｓｈｏｔ）の間、出力（Active状態）となっている。
曝射許可信号がシステムコントローラ２２に伝送されたら、システムコントローラ２２は、曝射許可信号に基づいて、放射線源制御回路１４に処理情報を伝送し、放射線源１２から放射線を射出させる。
ここで、上述したように、曝射許可信号をシステムコントローラ２２にコマンド伝送した時は、撮影前の最後のリセットモード動作中であるが、曝射遅延時間を考慮して曝射許可信号を伝送しているため、実際に放射線源１２から放射線が射出される時、放射線検出装置１６は、1フレーム分のリセットモード動作が終了し、リセットモード動作から撮影モードに移行している。
なお、ユーザ（検査技師）が曝射要求をしてから実際に曝射動作が開始されるまでのタイムラグは最悪の場合でもリセットモード動作1フレームの４６ｍｓｅｃであり、ユーザがタイムラグを体感するよりは十分短い時間である。
【００４４】
ここで、動作制御部４２は、撮影モードに移行したら、パラメータレジスタをＡ面（リセットモード専用）から撮影用モードに切り換える。パラメータレジスタはＡ面/Ｂ面構成で、撮影要求でＢ面に移行するようにしてもよいし、３面以上用意して撮影要求に適用面を付加することで、撮影モードに移行したら指定モードを適用するようにしてもよい。本実施形態ではＡ〜Ｄ面の４面用意し、撮影モードではＢ面を指定することとする。なお、本実施形態、Ｃ面、Ｄ面を用いる場合については説明しないが、モードに応じて選択すればよく、例えば、条件の異なる撮影モードの場合にＣ面、Ｄ面を用いるようにすればよい。
撮影用モードパラメータ適用したら、動作制御部４２は内部でスイッチング手段３２を初期化する。これは、次に適用するパラメータがリセットモード動作パラメータとは異なるため、動作不具合解消するためである。
【００４５】
次に、動作制御部４２は、放射線源１２から放射線の曝射が開始されてから（つまり、リセットモードを停止させてから）、放射線曝射時間（ｔｓｈｏｔ）だけ待機する（ステップＳ１８）。ここで、放射線曝射時間は、パラメータ内容を参照して設定される。このとき、放射線検出装置１６は、スイッチング手段３２であるＴＦＴの動作をストップさせ、情報変換手段３４及びＡ／Ｄ変換手段３６は、リセットを継続する。
【００４６】
待機している間は、曝射時間が設定された時間経過したかを検出する（ステップＳ２０）。
ステップＳ２０で放射線曝射時間が経過していることを検出したら、動作制御部４２は、スイッチング手段３２と情報交換手段３４とを駆動してデータ読出すための画像データ読出しコマンドを伝送し、放射線情報取得手段３０からデータを読み出す。（ステップＳ２２）。なお、曝射許可信号が伝送されてから画像データ読出しコマンドが伝送されるまでの時間は、曝射遅延時間と曝射時間とを合計した時間（ｔｐｓｈｏｔ＋ｔｓｈｏｔ）となる。
【００４７】
具体的には、まず、検出制御手段３８は、放射線曝射時間終了を認識したら、システムコントローラ２２に1フレームデータスタートコマンド（以下「ＶＤコマンド」という。）を送信する。システムコントローラ２２は、ＶＤコマンドを受信したら、検出制御手段３８に1ラインデータ要求コマンドを送信する。
検出制御手段３８の動作制御部４２は、データ読出しモードになったらスイッチング手段３２、情報変換手段３４、Ａ／Ｄ変換手段３６の制御を開始する。スイッチング手段３２のスイッチング素子を、順次ＯＮすることで該当画素の電荷をそれぞれ対応するチャンネルの情報変換手段３４に出力する。情報交換手段３４は、マルチプレクサにより出力された信号の位置を選択して、該当する位置のアナログ電圧信号として出力する。
Ａ／Ｄ変換手段３６は、情報交換手段３４から出力されたアナログ電圧信号を、デジタル電気情報（以下「画素データ」という。）に変換し、検出制御手段３８に出力する。
【００４８】
検出制御手段３８は、Ａ／Ｄ変換手段３６から出力された画素データを集積して並び替え、1ラインずつの集まりとして情報保存部４０に保存する。本実施形態の情報保存部４０は、動作制御部４２の制御を担当するＦＰＧＡ（Filed  Programmable  Gate  Array）中に配置されているＳＲＡＭを使用している。また、本実施形態の情報保存部４０は、１０ライン以下のデータを保存できるサイズである。
【００４９】
次に、システムコントローラ２２から検出制御手段３８に、１ライン画像リクエストコマンドが送信されているかを判定する（ステップＳ２４）。
１ライン画像リクエストコマンドが送信されていない場合は、ステップＳ２４を繰り返す。
検出制御手段３８に、１ライン画像リクエストコマンドが送信されている場合は、出力部４４からシステムコントローラ２２へ１ライン分の画像データを送信する（ステップＳ２６）。
具体的には、システムコントローラ２２から検出制御手段３８に１ライン画像データリクエストコマンドが送信されている場合、検出制御手段３８は、情報保存部４０の状態を確認し、情報保存部４０にデータが保存されていれば該当する画像データを読み出す。検出制御手段３８は、読み出したデータをシリアルデータに変換して、１ラインごとのパケット単位で出力部４４からシステムコントローラ２２に送信する。
次に、システムコントローラ２２は、全ライン分の画像データを受信済みであるかを判定する（ステップＳ２８）。
全ライン分の画像データを受信済みでないと判定された場合、つまり、１フレーム分の画像データを受信していない場合、システムコントローラ２２は、１ライン分の画像データを受信した後、システムコントローラ２２内の状態をチェックし、次の１ラインデータリクエストコマンドを検出制御手段３８に送信し、ステップＳ２４に進む。
全ライン分の画像データを受信済みと判定された場合は、例えば、システムコントローラ２２は所定ライン数だけ（１フレームだけ）画像データを受信したと判定したら、以降は、動作制御部４２への画像データ要求リクエストコマンドを送信せず、１つの撮影に対応する処理を終了する。
このように、システムコントローラ２２及び検出制御手段２８は、ステップＳ２４〜ステップＳ２８を繰り返して、検出制御手段３８は、１フレーム分の画像データをシステムコントローラ２２に送信する。
検出制御手段３８は、パラメータに記載された所定のライン数だけ制御が終了したら、制御をストップする。なお、情報変換手段３４に対しては撮影前と同様に常時リセットとすることが好ましい。さらに、検出制御手段３８は、パラメータレジスタを、撮影モード（Ｂ面）からリセットモード（Ａ面）に切り換える。また、1フレーム終了の内部信号を発生し、動作制御部４２内部で撮影モードの動作していた箇所を初期化する。
【００５０】
また、システムコントローラ２２は、１フレーム分の画像データに対して、段差補正、コントラスト強調、エッジ強調などの画像処理を行う。
さらに、画像処理後の画像データは、出力手段１８により出力される。具体的には、出力手段がモニタの場合には、モニタ上に表示され、出力手段がプリンタの場合には、プリント出力される。ユーザは、出力された放射線画像を用いて、被写体の診断を行う。
【００５１】
また、動作制御部４２は、撮影モードが終了したら、再びリセットモード動作に移行する。なお、エネルギーサブストラクション撮影や透視観察など、フレームレートの短い連続撮影が必要な場合は、リセットモード動作に移行することなく次の撮影を開始してもよい。
また、撮影後に何らかの（リセットモードよりも優先度が高い）制御が必要な場合は、リセットモード動作ではなくそちらの制御を実施してもよい。
また、システムコントローラ２２から動作制御部４２にリセットモード動作停止のコマンドが送信され、動作制御部４２が該当コマンドを受信したとき（または、動作制御部４２にリセットモード動作停止のレジスタが書き込まれたとき）は、いかなるタイミングであっても（例えば、リセットモード動作が1フレーム終了していなくとも）、リセットモード動作を停止するようにしてもよい。
放射線画像診断システム１０は、以上のようにして被写体の放射線画像を撮影し、撮影した放射線画像を被写体の診断に利用する。
【００５２】
このように、放射線検出装置１６及び放射線画像診断システム１０によれば、曝射許可信号が伝送されてから実際に放射線源から放射線が射出されるまでの時間に加味して、リセットモード動作の途中で曝射許可信号を出力し、放射線が放射線情報取得手段に到達する直前に１フレーム分のリセットモード動作が終了するようにすることで、放射線検出装置１６の各部の残留電荷をより少なくすることができ、より高精度な放射線画像を撮像することができる。
また、操作者は、曝射要求を入力するのみでよいため、操作者への負担も少なくすることができる。また、曝射要求が入力されてから曝射許可信号が出力されるまでのタイムラグも短時間であるため、操作者、被写体に係る負担も少なく、フレームレートもほとんど低下させない。
【００５３】
また、放射線検出装置１６で、曝射遅延時間が設定できることで、曝射遅延時間の異なる、種々の放射線源に対応することができる。
また、放射線検出装置１６は、放射線検出装置１６と放射線源（およびその制御回路）との間で電気的接続・制御することなく、システムコントローラ２２は、放射線検出装置１６の状態を確認（あるいはコマンド受信）した結果に基づいたタイミングで放射線曝射を実施すればよい。このように、使用する放射線源の曝射遅延時間およびパラメータ設定手段に基づいて制御することができるため、放射線検出装置１６は、いかなる放射線源や診断システムにも用いることができる。また、放射線検出装置１６は、放射線源から放射線が射出されたか否かを検出することなく制御をすることができる。
【００５４】
ここで、検出制御手段３８は、取得したデータをそのままシステムコントローラ２２に送信してもよいし、検出制御手段３８内で可能な限りのフィルタ処理などの画像処理を実施してから再度メモリに保存しなおしてシステムコントローラ２２に送信してもよい。
また、画像処理実施後にメモリに保存しなおすことなく、システムコントローラ２２に送信してもよい。
【００５５】
また、上述した放射線診断システム１０では、放射線源１２の曝射遅延時間が既知であるものとし、放射線検出システムの検出制御手段には、曝射遅延時間が設定されているものとしたが、本発明はこれに限定されない。
図４は、本発明の放射線検出装置を用いる本発明の放射線診断システムの他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
図４に示す放射線診断システム６０は、放射線検出装置６２に放射線曝射検出手段６６と、時間計測部６８とを設けたことを除いて、他の構成は、図１に示す放射線診断システム１０と同様であるので、同様の部分には、同一の符号を付してその説明は省略し、以下、放射線診断システム６０に特有の点について詳細に説明する。
【００５６】
放射線診断システム６０は、放射線源１２と、放射線源制御回路１４と、放射線検出装置６２と、出力手段１８と、撮影指示手段２０と、システムコントローラ２２とを有する。ここで、放射線源１２と、放射線源制御回路１４と、出力手段１８と、撮影指示手段２０と、システムコントローラ２２とは、図１に示す放射線診断システム１０の各部と同様であるので、その説明は省略する。
【００５７】
放射線検出装置６２は、放射線情報取得手段３０と、スイッチング手段３２と、情報変換手段３４と、Ａ／Ｄ変換手段３６と、検出制御手段６４と、放射線曝射検出手段６４を有する。ここで、放射線情報取得手段３０と、スイッチング手段３２と、情報変換手段３４と、Ａ／Ｄ変換手段３６は、放射線検出装置１６の各部と同様であるので、その説明は省略する。
【００５８】
放射線曝射検出手段６４は、放射線を検出する放射線検出素子であり、放射線源１２の放射線が射出される側に配置されている。放射線曝射検出手段６４は、放射線源１２から射出された放射線が到達したことを感知したタイミングを検出制御手段６４に送信する。
ここで、放射線曝射検出手段６４は、放射線情報取得手段３０に近接して配置することが好ましく、放射線情報取得手段３０の放射線を感知する面と同一平面上に配置することが好ましい。放射線曝射検出手段６４を、放射線情報取得手段３０の近傍およびまたは同一平面上に配置することで、放射線源１２から射出された放射線が放射線情報取得手段３０に到達するタイミングと、放射線曝射検出手段６４に到達するタイミングとが略同時にすることができ、放射線が放射線情報取得手段３０に到達するタイミングをより正確に検出することができる。
【００５９】
検出制御手段６４は、情報保存部４０と、動作制御部４２と、出力部４４と、送受信部４６と、時間計測部６８とを有する。ここで、情報保存部４０と、動作制御部４２と、出力部４４と、送受信部４６とは、検出制御手段３８の各部と同様であるので説明は省略する。
時間計測部６８は、動作制御部４２が、曝射許可信号を出力してから放射線曝射検出手段６６が放射線を検出するタイミングまでの時間を計測する。
【００６０】
このような放射線診断システム６０は、キャリブレーション時に、検出制御手段６４の送受信部４６から、曝射許可信号を出力し放射線源１２から放射線を射出させ、放射線源放射線曝射検出手段６６と時間計測部６８により、曝射許可信号を出力してから放射線曝射検出手段６６が放射線を検出するタイミングまでの時間を計測し、計測結果を曝射遅延時間として設定する。
このように、放射線検出装置６２に曝射遅延時間を検出する機能を設けることで、装置としてコストアップし、装置構成が複雑化するが、曝射遅延時間が不明である場合や、同じ機種でも個体差が大きい場合、経時変化によって既知であった曝射遅延時間が変化した場合にも対応することが可能となる。
また、経時変化、また、設定値との誤差にも対応でき、より正確な曝射遅延時間を用いて制御することができるため、より高品質な放射線画像を撮影（検出）することができる。
【００６１】
以上、本発明に係る放射線検出装置及びそれを用いる放射線診断システムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【００６２】
ここで、上記実施形態では、放射線検出装置１６を、放射線を電荷に直接変換し、検出信号を生成する直接方式の放射線検出装置としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、放射線を一旦光に変換し、変換された光をさらに電気信号に変換して検出信号を生成する間接方式の放射線検出装置にも利用可能である。また、本出願人が特願２００７−２１８８１６号において提案した、公知の直接方式および間接方式とは異なる方式で放射線を検出し、検出信号を生成する光読取方式の放射線検出装置も利用可能である。
【００６３】
ここで、間接方式の放射線検出装置は、例えば、「ＣｓＩ：Ｔｌ」等の蛍光体で形成されたシンチレータ層、フォトダイオード、キャパシタ、ＴＦＴ等によって構成される。例えば、放射線が入射されると、シンチレータ層が発光（蛍光）する。シンチレータ層による発光はフォトダイオードで光電変換されてキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。
【００６４】
さらに、光読取方式の放射線検出装置は、概略すると、放射線（記録光）が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する記録用光導電層、読取光が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する基板等がこの順に積層されている。また、光読取方式の放射線検出装置には、蓄積された電荷を読み出す時に、１ライン分の読取光を基板側に順次照射するライン光源が設けられている。
【００６５】
光読取方式の放射線検出装置では、ライン光源からライン状の読取光が照射されると、蓄電部に蓄積された潜像極性電荷として記録されている画像情報のうち、読取光が照射された部分に記録されている１ライン分の画像情報が、透明線状電極を介し、画素毎に潜像極性電荷の量に応じたレベルの電気信号として読み出される。この処理を全てのラインについて行うことで１画面分の画像情報が画像データとして読み出される。
【００６６】
上記のいずれの場合も、放射線情報を取得する前に、ＴＦＴ等の読取用の回路から不要な電荷を除去するためのリセットモード動作を行う必要がある。そのため、上記方式の放射線検出装置を用いた場合も同様に、曝射遅延時間に基づいて制御を行うことで、より高品質な放射線画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の放射線検出装置を用いる本発明の放射線診断システムの一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】放射線診断システムの動作の一例を示すフロー図である。
【図３】放射線診断システムの各部の動作のタイミングチャートである。
【図４】本発明の放射線検出装置を用いる本発明の放射線診断システムの他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  放射線診断システム
１２  放射線源
１４  放射線源制御回路
１６  放射線検出装置
１８  出力手段
２０  撮影指示手段
２２  システムコントローラ
３０  放射線情報取得手段
３２  スイッチング手段
３４  情報変換手段
３６  Ａ／Ｄ変換手段
３８、６４  検出制御手段
４０  情報保存部
４２  動作制御部
４４  出力部
４６  送受信部
６６  放射線曝射検出手段
６８  時間計測部
【図１】
2009297130.tif 000003
【図２】
2009297130.tif 000004
【図３】
2009297130.tif 000005
【図４】
2009297130.tif 000006