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JP5620249B2 - 放射線画像撮影システム - Google Patents

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Description

本発明は、放射線画像撮影システムに係り、特に、放射線画像の撮影を連続的に行う透視撮影が可能とされた放射線画像撮影システムに関する。
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化され、この放射線検出器を用いて照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する可搬型放射線画像撮影装置（以下、「電子カセッテ」ともいう。）が実用化されている。この放射線検出器を用いた放射線画像撮影装置は、従来のＸ線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線画像撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。なお、放射線検出器には、放射線を変換する方式として、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の半導体層で電荷に変換する間接変換方式や、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式等があり、各方式でも半導体層に使用可能な材料が種々存在する。
この透視撮影に関する技術として、特許文献１には、走査配線を１／４本毎や１／９本毎、１／１６本毎に間引き走査を行うことにより読出速度を向上させる技術が記載されている。
また、特許文献２には、ＦＰＤの画素を４画素ずつ素子ブロックに分けて各素子ブロックで１画素ずつ読み出すことにより読出速度を向上させる技術が記載されている。
さらに、特許文献３には、固体撮像素子から偶数フィールドと奇数フィールドを交互に読み出すインタレース走査において、Ｘ線の照射中に読み出しタイミングとなった場合、読み出しを停止し、Ｘ線の照射が終了した場合、読み出しを再開させる技術が記載されている。
特開２００７−７２４３号公報 特開平１１−１２８２１４号公報 特開平６−１８９９４８号公報
ところで、透視撮影（動画撮影）では、患者の被曝が多くなる。このため、照射線量が予め設定された許容照射線量やＸ線照射許容時間に近くなると、単位時間当たりの放射線の照射量を低下させることが考えられる。
しかし、単位時間当たりの放射線の照射量を低下させたことにより放射線検出器に照射される放射線の照射量も低下し、読み出し周期を低下させなければ透視画像の撮影が困難になるが、読み出し周期を低下させた場合、スムーズな透視画像が得られない、という問題点があった。
なお、特許文献１及び特許文献２の技術は、読出速度を向上させる技術であり、単位時間当たりの放射線の照射量を低下させた場合、放射線検出器に照射される放射線の照射量も低下して撮影される放射線画像の画質が低下し、透視画像の撮影が困難になる。
また、特許文献３の技術は、放射線を照射している照射期間の間、画像の読み出しを停止するため、スムーズな透視画像が得られず、重要なタイミングの画像を逃す虞がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、照射される放射線の照射量が低下した場合でも、スムーズな透視画像を撮影できる放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の放射線画像撮影システムは、放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が設けられた放射線検出器と、前記放射線検出器に対して放射線を照射する放射線源と、前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように前記生成手段を制御し、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される放射線量を低下させるように前記放射線源を制御すると共に、前記放射線検出器の複数の画素から飛び越し走査方式で電荷を読み出すことか、又は前記放射線検出器の複数の画素を隣接する複数個ずつのブロックに分け、放射線画像の読み出し動作毎に各ブロックで１画素ずつ電荷を読み出すことにより、前記放射線検出器の各画素における電荷の読出周期を延長させて電荷を読み出す間引き読み出しを行うように前記生成手段を制御する制御手段と、を備えている。
本発明の放射線画像撮影システムによれば、放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が設けられた放射線検出器に対して放射線源から放射線が照射され、生成手段により、放射線検出器の各画素に蓄積された電荷がそれぞれ電気信号として読み出され、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報が生成される。
そして、本発明では、制御手段により、放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように生成手段が制御され、放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される放射線量を低下させるように放射線源が制御されると共に、放射線検出器の複数の画素から飛び越し走査方式で電荷を読み出すことか、又は放射線検出器の複数の画素を隣接する複数個ずつのブロックに分け、放射線画像の読み出し動作毎に各ブロックで１画素ずつ電荷を読み出すことにより、放射線検出器の各画素における電荷の読出周期を延長させて電荷を読み出す間引き読み出しを行うように生成手段が制御される。
このように、本発明の放射線画像撮影システムによれば、放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出して放射線画像を示す画像情報を生成し、放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される放射線量を低下させるように放射線源を制御すると共に、放射線検出器の複数の画素から飛び越し走査方式で電荷を読み出すことか、又は放射線検出器の複数の画素を隣接する複数個ずつのブロックに分け、放射線画像の読み出し動作毎に各ブロックで１画素ずつ電荷を読み出すことにより、放射線検出器の各画素における電荷の読出周期を延長させて電荷を読み出す間引き読み出しを行って放射線画像を示す画像情報を生成するので、照射される放射線の照射量が低下した場合でも、スムーズな透視画像を撮影できる。
なお、本発明は、前記制御手段が、照射される放射線量の低下量に対応させて前記放射線検出器の各画素における電荷の読出周期を延長してもよい。
なお、本発明は、前記制御手段が、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される放射線量を１／Ｍ（Ｍは２以上の整数）倍に低下させるように前記放射線源を制御すると共に、前記放射線検出器の複数の画素をＮ回（ＮはＭ以上の整数）に分けて前記間引き読み出しを行うように前記生成手段を制御してもよい。
また、本発明は、前記制御手段が、前記間引き読み出しを前記所定のフレームレートで行うように前記生成手段を制御することが好ましい。
また、本発明は、前記制御手段が、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される単位時間あたりの放射線量の低下、放射線をパルス状に照射する場合の照射期間の短縮、照射回数の減少の少なくとも１つを行うことにより照射される放射線量を低下させてもよい。
また、本発明は、前記生成手段が、前記放射線検出器から読み出した電気信号を増幅する増幅器をさらに備え、前記制御手段が、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、前記増幅器のゲインを増加させてもよい。
また、本発明は、前記放射線検出器が、放射線が照射されることにより光が発生する蛍光体層、及び当該蛍光体層に発生した光を電荷に変換する光電変換素子が形成された基板が積層されて構成されてもよい。
また、本発明は、前記蛍光体層を、ＣｓＩを含むものにすることが好ましい。
また、本発明は、前記放射線検出器が、前記基板側から放射線が入射するように配置されることが好ましい。
本発明によれば、照射される放射線の照射量が低下した場合でも、スムーズな透視画像を撮影できる、という効果が得られる。
実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例および放射線発生装置の構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。 実施の形態に係る撮影システムの電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る放射線検出器の１画素部分に注目した等価回路図である。 実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。 実施の形態に係るＴＦＴアクティブマトリクス基板の構成を概略的に示した断面図である。 表面照射（裏面読取方式）と裏面照射（表面読取方式）を説明するための断面側面図である。 実施の形態に係る連続照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。 実施の形態に係るパルス照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。 実施の形態に係る連続照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。 実施の形態に係るパルス照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。 実施の形態に係る透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る連続照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。 実施の形態に係るパルス照射での透視撮影中に放射線源から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートである。 カラム読み出し型のＴＦＴアクティブマトリクス基板の回路構成の一例を示す平面図である。 ＣｓＩとＧＯＳの温度と感度の関係を示すグラフである。 ＣｓＩの累積被曝量と感度の関係を示すグラフである。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、病院における放射線科部門で取り扱われる情報を統括的に管理するシステムである放射線情報システムに適用した場合の形態例について説明する。
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ（Radiology Information System）」と称する。）１０の構成について説明する。
ＲＩＳ１０は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ（Hospital Information System）」と称する。）の一部を構成する。
ＲＩＳ１０は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」と称する。）１２、ＲＩＳサーバ１４、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」と称する。）１８を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１６に各々接続されて構成されている。なお、ＲＩＳ１０は、同じ病院内に設けられたＨＩＳの一部を構成しており、病院内ネットワーク１６には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバ（図示省略。）も接続されている。
端末装置１２は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約もこの端末装置１２を介して行われる。各端末装置１２は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバ１４と病院内ネットワーク１６を介して相互通信が可能とされている。
一方、ＲＩＳサーバ１４は、各端末装置１２からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１８における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１４Ａを含んで構成されている。
データベース１４Ａは、患者の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報を含んで構成されている。
撮影システム１８は、ＲＩＳサーバ１４からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１８は、放射線源１３０（図２も参照。）から曝射条件に従った線量とされた放射線Ｘ（図３も参照。）を被検者に照射する放射線発生装置３４と、患者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷を蓄積する放射線検出器６０（図３も参照。）を内蔵する電子カセッテ３２と、電子カセッテ３２に内蔵されているバッテリを充電するクレードル４０と、電子カセッテ３２，放射線発生装置３４，およびクレードル４０を制御するコンソール４２と、を備えている。
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１８の放射線撮影室４４における各装置の配置状態の一例および放射線発生装置３４の構成が示されている。
本実施の形態に係る撮影システム１８では、放射線発生装置３４とコンソール４２とをそれぞれケーブルで接続して有線通信によって各種情報の送受信を行うが、図２では、放射線発生装置３４とコンソール４２を接続するケーブルを省略している。また、電子カセッテ３２とコンソール４２との間は、無線通信又は有線通信によって各種情報の送受信を行う。
本実施の形態に係る放射線発生装置３４は、Ｃアーム１４０を備えており、Ｃアーム１４０の一端には放射線Ｘを射出する放射線源１３０が設けられる一方、他端には電子カセッテ３２が着脱可能とされた着脱機構１４２が設けられている。なお、同図では、電子カセッテ３２が着脱機構１４２から取り外されており、放射線撮影室４４の略中央部に設けられたベッド４６と当該ベッド４６に仰臥している被検者（患者）４８との間に設けられた状態が示されている。
放射線源１３０は、支持軸１３６および一対の支持板１３８を介してＣアーム１４０の一端に設けられており、支持軸１３６を回転中心として同図Ａ方向およびＢ方向に回転可能とされると共に、支持板１３８と共にＣアーム１４０の円弧の接線を軸として同図Ｃ方向およびＤ方向に回転可能とされている。
Ｃアーム１４０の円筒面の外周に当接する位置には、Ｃアーム１４０を同図時計回り方向および反時計回り方向に回転可能に保持するＣアーム保持部１４４が設けられる一方、Ｃアーム保持部１４４はＣアーム保持部１４６を介して支柱１４８に上下移動自在に保持されている。また、Ｃアーム保持部１４４は、Ｃアーム保持部１４６に対して水平軸まわりに回転可能に支持されている。
一方、放射線発生装置３４は、後述する通信Ｉ／Ｆ部１３２、線源制御部１３４等を内蔵した本体部１５０を備えており、支柱１４８は、下端が本体部１５０の筐体の下端部近傍から側方に突設された支柱支持部１５２に取り付けられている。
また、本体部１５０の底部には車輪１５４が設けられており、放射線発生装置３４は病院内を移動することができる。
一方、本実施の形態に係る放射線撮影室４４には、その壁面付近にクレードル４０およびコンソール４２が設置されている。
クレードル４０は、電子カセッテ３２を収納可能な収容部４０Ａが形成されている。
電子カセッテ３２は、待機時、クレードル４０の収容部４０Ａに収納され、内蔵されるバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時、クレードル４０から取り出され、被検者４８の撮影部位に対応する位置（同図に示される位置）に配置されるか、または放射線発生装置３４のＣアーム１４０における着脱機構１４２に取り付けられて用いられる。
なお、電子カセッテ３２は、放射線撮影室や手術室のみで使用されるものではなく、その可搬性から、例えば、検診や病院内での回診等にも使用することができる。
図３には、本実施の形態に係る電子カセッテ３２の内部構成が示されている。
同図に示すように、電子カセッテ３２は、放射線Ｘを透過させる材料からなる筐体５４を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ３２は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ３２を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ３２を繰り返し続けて使用することができる。
筐体５４の内部には、放射線Ｘが照射される筐体５４の照射面５６側から、患者による放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド５８、患者を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器６０、および放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板６２が順に配設されている。なお、筐体５４の照射面５６をグリッド５８として構成してもよい。この筐体５４の側面にはケーブル４３を接続するための接続端子３２Ａが設けられている。
また、筐体５４の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能な二次電池を収容するケース３１が配置されている。放射線検出器６０及び電子回路は、ケース３１に配置された二次電池から供給される電力によって作動する。ケース３１内部に収容された各種回路が放射線Ｘの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース３１の照射面５６側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。なお、本実施の形態に係る電子カセッテ３２は、照射面５６の形状が長方形とされた直方体とされており、その長手方向一端部にケース３１が配置されている。
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る撮影システム１８の電気系の要部構成について説明する。
放射線発生装置３４には、コンソール４２と通信を行うための接続端子３４Ａが設けられている。コンソール４２には、放射線発生装置３４と通信を行うための接続端子４２Ａ、電子カセッテ３２と通信を行うための接続端子４２Ｂが設けられている。放射線発生装置３４の接続端子３４Ａとコンソール４２の接続端子４２Ａはケーブル３５によって接続されている。
電子カセッテ３２は、有線通信を行う場合、接続端子３２Ａにケーブル４３が接続され、当該ケーブル４３を介してコンソール４２に接続される。
電子カセッテ３２に内蔵された放射線検出器６０は、放射線をシンチレータで光に変換した後にフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換方式、放射線をアモルファスセレン等の半導体層で電荷に変換する直接変換方式の何れでもよい。直接変換方式の放射線検出器６０は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上に、放射線Ｘを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなり、放射線Ｘが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線Ｘを電荷へ変換する。間接変換方式の放射線検出器６０は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換する放射線-電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、テルビウム賦活酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ:Ｔｂ）（略称ＧＯＳ）やタリウム賦活ヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）がよく知られている。この場合、蛍光体材料によって放射線Ｘ−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行う。本実施の形態に係る電子カセッテ３２は、間接変換方式の放射線検出器６０を内蔵するものとする。
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量６８と、蓄積容量６８に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ７０を備えた画素部７４（図４では個々の画素部７４に対応する光電変換層や光電変換素子をセンサ部７２として模式的に示している。）がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ３２への放射線Ｘの照射に伴ってセンサ部７２で発生された電荷は、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積される。これにより、電子カセッテ３２に照射された放射線Ｘに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器６０に保持される。
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、一定方向（行方向）に延設され、個々の画素部７４のＴＦＴ７０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線７６と、ゲート配線７６と直交する方向（列方向）に延設され、オンされたＴＦＴ７０を介して蓄積容量６８から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線７８が設けられている。個々のゲート配線７６はゲート線ドライバ８０に接続されており、個々のデータ配線７８は信号処理部８２に接続されている。個々の画素部７４の蓄積容量６８に電荷が蓄積されると、個々の画素部７４のＴＦＴ７０は、ゲート線ドライバ８０からゲート配線７６を介して供給される信号により行単位で順にオンされる。ＴＦＴ７０がオンされた画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線７８を伝送されて信号処理部８２に入力される。従って、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。
また、本実施の形態に係るゲート線ドライバ８０は、１回の画像の読み出し動作でゲート線ドライバ８０から全ゲート配線７６に順にオン信号を出力して全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す順次走査方式（所謂、プログレッシブ走査方式）と、ゲート配線７６を１行毎に奇数行目と偶数行目に分けて、画像の読み出し動作毎に、交互に奇数行目又は偶数行目のゲート配線７６に順にオン信号を出力して１ライン毎に各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す飛越走査方式（所謂、インタレース走査方式）とで画像の読出方式が切り替え可能とされている。
図５には、本実施の形態に係る放射線検出器６０の１画素部分に注目した等価回路図が示されている。
同図に示すように、ＴＦＴ７０のソースは、データ配線７８に接続されており、このデータ配線７８は、信号処理部８２に接続されている。また、ＴＦＴ７０のドレインは蓄積容量６８及びセンサ部７２に接続され、ＴＦＴ７０のゲートはゲート配線７６に接続されている。
信号処理部８２は、個々のデータ配線７８毎にサンプルホールド回路８４を備えている。個々のデータ配線７８を伝送された電荷信号はサンプルホールド回路８４に保持される。サンプルホールド回路８４はオペアンプ８４Ａとコンデンサ８４Ｂを含んで構成され、電荷信号をアナログ電圧に変換する。また、サンプルホールド回路８４にはコンデンサ８４Ｂの両電極をショートさせ、コンデンサ８４Ｂに蓄積された電荷を放電させるリセット回路としてスイッチ８４Ｃが設けられている。
サンプルホールド回路８４の出力側にはマルチプレクサ８６、Ａ／Ｄ変換器８８が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号はアナログ電圧に変換されてマルチプレクサ８６に順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器８８によってデジタルの画像情報へ変換される。
信号処理部８２には画像メモリ９０が接続されており（図４参照。）、信号処理部８２のＡ／Ｄ変換器８８から出力された画像データは画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ９０に順次記憶される。
画像メモリ９０は電子カセッテ３２全体の動作を制御するカセッテ制御部９２と接続されている。カセッテ制御部９２はマイクロコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ（中央処理装置）９２Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含むメモリ９２Ｂ、ＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）やフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部９２Ｃを備えている。
カセッテ制御部９２は、ゲート線ドライバ８０に接続されており、ゲート線ドライバ８０の画像の読出方式を制御する。このカセッテ制御部９２には無線通信部９４及び有線通信部９５が接続されている。無線通信部９４は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間で各種情報の伝送を制御する。有線通信部９５は、接続端子３２Ａに接続され、接続端子３２Ａ及びケーブル４３を介してコンソール４２との間で各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部９２は、無線通信部９４又は有線通信部９５を介してコンソール４２と通信が可能とされており、コンソール４２との間で各種情報の送受信を行う。カセッテ制御部９２は、コンソール４２から無線通信部９４又は有線通信部９５を介して受信される後述する曝射条件、読出方式情報を記憶し、曝射条件に基づいて電荷の読み出しを開始する。
また、電子カセッテ３２には電源部９６が設けられており、上述した各種回路や各素子（ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２、画像メモリ９０、無線通信部９４、有線通信部９５、カセッテ制御部９２として機能するマイクロコンピュータ等）は、電源部９６から供給された電力によって作動する。電源部９６は、電子カセッテ３２の可搬性を損なわないように、前述したバッテリ（二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路や各素子へ電力を供給する。なお、図４では、電源部９６と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。
一方、コンソール４２は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ１００と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル１０２と、を備えている。
また、本実施の形態に係るコンソール４２は、装置全体の動作を司るＣＰＵ１０４と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ１０６と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０８と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ１１０と、ディスプレイ１００への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ１１２と、操作パネル１０２に対する操作状態を検出する操作入力検出部１１４と、を備えている。また、コンソール４２は、接続端子４２Ａに接続され、接続端子４２Ａ及びケーブル３５を介して放射線発生装置３４との間で後述する曝射条件等の各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部１１６と、電子カセッテ３２との間で無線通信により曝射条件、読出方式情報等の各種情報の送受信を行う無線通信部１１８と、接続端子４２Ｂに接続され、接続端子４２Ｂ及びケーブル４３を介して電子カセッテ３２との間で画像情報、読出方式情報等の各種情報の送受信を行う有線通信部１２０と、を備えている。
ＣＰＵ１０４、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０、ディスプレイドライバ１１２、操作入力検出部１１４、無線通信部１１８、及び有線通信部１２０は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ１０４は、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０８、ＨＤＤ１１０へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ１１２を介したディスプレイ１００への各種情報の表示の制御、通信Ｉ／Ｆ部１１６を介した放射線発生装置３４との各種情報の送受信の制御、無線通信部１１８を介した電子カセッテ３２との各種情報の送受信の制御、及び有線通信部１２０を介した電子カセッテ３２との各種情報の送受信の制御、を行うことができる。また、ＣＰＵ１０４は、操作入力検出部１１４を介して操作パネル１０２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
一方、放射線発生装置３４は、放射線Ｘを射出する放射線源１３０と、コンソール４２との間で曝射条件等の各種情報を送受信する通信Ｉ／Ｆ部１３２と、受信した曝射条件に基づいて放射線源１３０を制御する線源制御部１３４と、を備えている。
線源制御部１３４もマイクロコンピュータによって実現されており、受信した曝射条件を記憶し、当該曝射条件に基づいて放射線源１３０から放射線Ｘを照射させる。
次に、蛍光体材料と光電変換素子を用いて放射線を間接的に電荷に変換する間接変換方式とした場合の放射線検出器６０の構成について説明する。
図６には、本実施形態に係る放射線検出器６０の構成を模式的に示した断面図が示されている。
図６に示すように、放射線検出器６０は、絶縁性基板３００にＴＦＴ７０が形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を備えている。
このＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ６７が設けられている。このシンチレータ６７としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ６７は、これらの材料に限られるものではない。
シンチレータ６７が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器６０によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
シンチレータ６７に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
シンチレータ６７は、例えば、ＣｓＩ（Ｔｌ）等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板への蒸着によって形成されてもよい。このように蒸着によってシンチレータ６７を形成する場合、蒸着基板は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用されるがこれに限定されるものではない。なお、シンチレータ６７としてＧＯＳを用いる場合、蒸着基板を用いずにＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の表面にＧＯＳを塗布することにより、シンチレータ６７を形成してもよい。
絶縁性基板３００としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものであれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板３００は、これらの材料に限られるものではない。
シンチレータ６７とＴＦＴアクティブマトリクス基板６６との間には、シンチレータ６７によって変換された光が入射されることにより電荷を発生する光電変換層７２Ｃが形成されている。この光電変換層７２Ｃのシンチレータ６７側の表面には、光電変換層７２Ｃにバイアス電圧を印加するためのバイアス電極７２Ａが形成されている。
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、光電変換層７２Ｃで発生した電荷を収集する電荷収集電極７２Ｂが形成されている。ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６では、各電荷収集電極７２Ｂで収集された電荷が、ＴＦＴ７０によって読み出される。
また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上を平坦化するための平坦化層７５Ａが形成されている。また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６とシンチレータ６７との間であって、平坦化層７５Ａ上には、シンチレータ６７をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に接着するための接着層７５Ｂが、形成されている。
光電変換層７２Ｃは、シンチレータ６７から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換層７２Ｃは、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換層７２Ｃであれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ６７による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換層７２Ｃであれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ６７による発光以外の電磁波が光電変換層７２Ｃに吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換層７２Ｃで吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
光電変換層７２Ｃを構成する有機光電変換材料は、シンチレータ６７で発光した光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ６７の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ６７の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ６７から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ６７の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ６７の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換層７２Ｃで発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
次に、本実施の形態に係る放射線検出器６０に適用可能な光電変換層７２Ｃについて具体的に説明する。
本発明に係る放射線検出器６０における電磁波吸収／光電変換部位は、１対の電荷収集電極７２Ｂ，バイアス電極７２Ａと、該電荷収集電極７２Ｂ，バイアス電極７２Ａ間に挟まれた光電変換層７２Ｃとを含む有機層により構成することができる。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び層間接触改良部位等の積み重ねもしくは混合により形成することができる。
上記有機層は、有機ｐ型化合物または有機ｎ型化合物を含有することが好ましい。
有機ｐ型半導体（化合物）は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体（化合物）であり、電子を供与しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機材料を接触させて用いたときにイオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物をいう。したがって、ドナー性有機化合物としては、電子供与性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
有機ｎ型半導体（化合物）は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体（化合物）であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。さらに詳しくは２つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物をいう。したがって、アクセプター性有機化合物は、電子受容性のある有機化合物であればいずれの有機化合物も使用可能である。
この有機ｐ型半導体及び有機ｎ型半導体として適用可能な材料、及び光電変換層７２Ｃの構成については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。なお、光電変換層７２Ｃは、さらにフラーレン若しくはカーボンナノチューブを含有させて形成してもよい。
各画素部７４を構成するセンサ部７２は、少なくとも電荷収集電極７２Ｂ、光電変換層７２Ｃ、及びバイアス電極７２Ａを含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
電子ブロッキング膜は、電荷収集電極７２Ｂと光電変換層７２Ｃとの間に設けることができ、電荷収集電極７２Ｂとバイアス電極７２Ａ間にバイアス電圧を印加したときに、電荷収集電極７２Ｂから光電変換層７２Ｃに電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
電子ブロッキング膜には、電子供与性有機材料を用いることができる。
実際に電子ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換層７２Ｃの材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上電子親和力（Ｅａ）が大きく、かつ、隣接する光電変換層７２Ｃの材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐ）と同等のＩｐもしくはそれより小さいＩｐを持つものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
電子ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部７７の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
正孔ブロッキング膜は、光電変換層７２Ｃとバイアス電極７２Ａとの間に設けることができ、電荷収集電極７２Ｂとバイアス電極７２Ａ間にバイアス電圧を印加したときに、バイアス電極７２Ａから光電変換層７２Ｃに正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。
正孔ブロッキング膜には、電子受容性有機材料を用いることができる。
正孔ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させるとともに、センサ部７７の光電変換効率の低下を防ぐため、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは３０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、特に好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
実際に正孔ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料および隣接する光電変換層７２Ｃの材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数（Ｗｆ）より１．３ｅＶ以上イオン化ポテンシャル（Ｉｐ）が大きく、かつ、隣接する光電変換層７２Ｃの材料の電子親和力（Ｅａ）と同等のＥａもしくはそれより大きいＥａを持つものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
なお、光電変換層７２Ｃで発生した電荷のうち、正孔がバイアス電極７２Ａに移動し、電子が電荷収集電極７２Ｂに移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜の位置を逆にすれば良い。又、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜は両方設けなくてもよく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
図７には、ＴＦＴ７０の構成が概略的に示されている。
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６は、電荷収集電極７２Ｂに対応して、下部電極７２Ｂに移動した電荷を蓄積する蓄積容量６８と、蓄積容量６８に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力するＴＦＴ７０が形成されている。ＴＦＴ７０の形成された領域は、平面視において電荷収集電極７２Ｂと重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部におけるＴＦＴ７０とセンサ部７７とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器６０（画素部）の平面積を最小にするために、蓄積容量６８及びＴＦＴ７０の形成された領域が電荷収集電極７２Ｂによって完全に覆われていることが望ましい。
蓄積容量６８は、絶縁性基板３００と電荷収集電極７２Ｂとの間に設けられた絶縁膜３１９を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する電荷収集電極７２Ｂと電気的に接続されている。これにより、電荷収集電極７２Ｂで捕集された電荷を蓄積容量６８に移動させることができる。
ＴＦＴ７０は、ゲート電極３２０、ゲート絶縁膜３２２、及び活性層（チャネル層）３２４が積層され、さらに、活性層３２４上にソース電極３２６とドレイン電極３２８が所定の間隔を開けて形成されている。
活性層３２４は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブなどにより形成することができる。なお、活性層３２４を構成する材料は、これらに限定されるものではない。
活性層３２４を構成可能な非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ−Ｏ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ４がより好ましい。なお、活性層３２４を構成可能な非晶質酸化物は、これらに限定されるものではない。
活性層３２４を構成可能な有機半導体材料としては、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等を挙げることができるがこれらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開２００９−２１２３８９号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
ＴＦＴ７０の活性層３２４を非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブで形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ＴＦＴ７０におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
また、活性層３２４をカーボンナノチューブで形成した場合、ＴＦＴ７０のスイッチング速度を高速化することができ、また、可視光域での光の吸収度合の低いＴＦＴ７０を形成できる。なお、カーボンナノチューブで活性層３２４を形成する場合、活性層３２４に極微量の金属性不純物が混入するだけで、ＴＦＴ７０の性能は著しく低下するため、遠心分離などにより極めて高純度のカーボンナノチューブを分離・抽出して形成する必要がある。
ここで、飛越走査方式を実現する場合、ＴＦＴ７０は、ゲートの駆動電圧が低い材料を使用することが望ましい。ＴＦＴ７０は、ＯＮ／ＯＦＦ駆動する際に以下のフィードスルー電荷Ｑが発生する。
Ｑ＝Ｃstray×ΔＶ
ここで、
Ｃstrayはゲート電極の浮遊容量、
ΔＶはゲート駆動電圧のＯＮ電圧とＯＦＦ電圧の差分電圧
ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６は、飛越走査方式で画像を読み出す場合、読み出しをしているラインで発生したフィードスルー電荷の一部が隣のラインでまだ読み出しされず飛び越されるラインへの電荷注入ノイズとなり、飛び越されたラインを読出す際に本来の値の電荷にフィードスルー電荷での不安定な電荷が重畳される場合がある。特に、発生電荷が小さい透視撮影においてはこのフィードスルー電荷は放射線によって発生した電荷以上のレベルであるため影響は大きくゲートラインに平行なラインノイズとして診断画像を損なう虞がある。このノイズをできるだけ抑制するため、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６は、ＴＦＴ７０をＯＮ、ＯＦＦするゲート駆動電圧の差ができるだけ小さいことが望ましい。このため、活性層３２４には、アモルファスＳｉよりも駆動電圧を低くすることが可能な有機半導体材料やＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物等の非晶質酸化物を使うことが望ましい。さらにインタレース駆動で駆動周波数を上げるためには、移動度の高いＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物を使うことがより好ましい。
また、上述した非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブや、有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板３００としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。
また、絶縁性基板３００には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために，透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板３００を形成してもよい。
バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板３００を形成できる。
本実施の形態では、絶縁性基板３００上に、蓄積容量６８、ＴＦＴ７０、センサ部７７、透明な平坦化層７５Ａを順に形成し、当該絶縁性基板３００上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いた接着層７５Ｂでシンチレータ６７を貼り付けることにより放射線検出器６０を形成している。以下、平坦化層７５Ａまで形成された絶縁性基板３００をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６と称する。
本実施の形態に係る電子カセッテ３２では、放射線検出器６０がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６側から放射線Ｘが照射されるように内蔵されている。
ここで、放射線検出器６０は、図８に示すように、シンチレータ６７が形成された側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の裏面側に設けられたＴＦＴアクティブマトリクス基板６６により放射線画像を読み取る、いわゆる裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）とされた場合、シンチレータ６７の同図上面側（ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の反対側）でより強く発光し、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６側から放射線が照射されて、当該放射線の入射面の表面側に設けられたＴＦＴアクティブマトリクス基板６６により放射線画像を読み取る、いわゆる表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）とされた場合、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過した放射線がシンチレータ６７に入射してシンチレータ６７のＴＦＴアクティブマトリクス基板６６側がより強く発光する。ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に設けられた各光電変換層７２Ｃには、シンチレータ６７で発生した光により電荷が発生する。このため、放射線検出器６０は、表面読取方式とされた場合の方が裏面読取方式とされた場合よりもＴＦＴアクティブマトリクス基板６６に対するシンチレータ６７の発光位置が近いため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高い。
また、放射線検出器６０は、光電変換層７２Ｃを有機光電変換材料により構成しており、光電変換層７２Ｃで放射線がほとんど吸収されない。このため、本実施の形態に係る放射線検出器６０は、表面読取方式により放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過する場合でも光電変換層７２Ｃによる放射線の吸収量を少ないため、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。表面読取方式では、放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過してシンチレータ６７に到達するが、このように、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の光電変換層７２Ｃを有機光電変換材料により構成した場合、光電変換層７２Ｃでの放射線の吸収が殆どなく放射線の減衰を少なく抑えることができるため、表面読取方式に適している。
また、ＴＦＴ７０の活性層３２４を構成する非晶質酸化物や光電変換層７２Ｃを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。このため、絶縁性基板３００を放射線の吸収が少ないプラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバで形成することができる。このように形成された絶縁性基板３００は放射線の吸収量が少ないため、表面読取方式により放射線がＴＦＴアクティブマトリクス基板６６を透過する場合でも、放射線Ｘに対する感度の低下を抑えることができる。
また、例えば、放射線検出器６０をＴＦＴアクティブマトリクス基板６６が照射面５６側となるように筐体５４内の照射面５６部分に貼り付けるものとし、絶縁性基板３００を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器６０自体の剛性が高いため、筐体５４の照射面５６部分を薄く形成することができる。また、絶縁性基板３００を剛性の高いプラスチック樹脂やアラミド、バイオナノファイバで形成した場合、放射線検出器６０自体が可撓性を有するため、照射面５６に衝撃が加わった場合でも放射線検出器６０が破損しづらい。
次に、本実施の形態に係る撮影システム１８の作用を説明する。
本実施の形態に係る電子カセッテ３２及びコンソール４２は、ケーブル４３によって接続された場合、有線通信を行うものとされており、ケーブル４３で接続されていない場合、無線通信を行うものとされている。また、本実施の形態に係る撮影システム１８は、１回ずつ撮影を行う静止画撮影と連続的に撮影を行う透視撮影との間で撮影モードが選択可能とされている。さらに、本実施の形態に係る撮影システム１８は、撮影中に放射線源１３０から放射線を連続的に照射させる連続照射と、撮影中に撮影のフレームレートに同期させて放射線源１３０から放射線をパルス状に照射させるパルス照射との選択が可能とされている。
端末装置１２（図１参照。）は、放射線画像を撮影する場合、医師又は放射線技師からの撮影依頼を受け付ける。当該撮影依頼では、撮影対象とする患者、撮影対象とする撮影部位、撮影モードが指定され、管電圧、管電流、照射期間及び照射する放射線総量などが必要に応じて指定される。
端末装置１２は、受け付けた撮影依頼の内容をＲＩＳサーバ１４に通知する。ＲＩＳサーバ１４は、端末装置１２から通知された撮影依頼の内容をデータベース１４Ａに記憶する。
コンソール４２は、ＲＩＳサーバ１４にアクセスすることにより、ＲＩＳサーバ１４から撮影依頼の内容及び撮影対象とする患者の属性情報を取得し、撮影依頼の内容及び患者の属性情報をディスプレイ１００（図４参照。）に表示する。
撮影者は、ディスプレイ１００に表示された撮影依頼の内容に基づいて放射線画像の撮影を開始する。
例えば、図２に示すように、ベッド４６上に横臥した被検者４８の患部の撮影を行う際、撮影者は、電子カセッテ３２とコンソール４２間を無線通信とする場合は電子カセッテ３２及びコンソール４２にケーブル４３を接続することなく、電子カセッテ３２とコンソール４２間を有線通信とする場合は電子カセッテ３２及びコンソール４２をケーブル４３で接続した後に、撮影の部位に応じてベッド４６と被検者４８の患部との間に電子カセッテ３２を配置する。
そして、撮影者は、操作パネル１０２に対して撮影モードとして静止画撮影又は透視撮影を指定し、撮影モードとして静止画撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対して放射線Ｘを照射する際の管電圧、管電流、照射期間等の曝射条件を指定し、撮影モードとして透視撮影を指定した場合は操作パネル１０２に対してフレームレート、管電圧、管電流等の曝射条件を指定する。また、撮影者は、連続照射又はパルス照射の何れで撮影を行うかを指定する。
コンソール４２は、指定された曝射条件を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。また、コンソール４２は、初期の読出方式として順次走査方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２へ送信する。
放射線発生装置３４の線源制御部１３４は、コンソール４２から曝射条件を受信すると、受信した曝射条件を記憶し、電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から曝射条件及び読出方式情報を受信すると、受信した曝射条件及び読出方式情報を記憶部９２Ｃに記憶する。
撮影者は、撮影準備完了すると、コンソール４２の操作パネル１０２に対して撮影を指示する撮影指示操作を行う。
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれると、連続照射での静止画撮影、パルス照射での静止画撮影、連続照射での透視撮影、パルス照射での透視撮影の何れが指定されたかに応じて、以下の図９〜図１２に示す撮影動作を開始する。
図９には、連続照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線を発生・射出を開始する。
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から受信した読出方式情報に従い、曝射開始を指示する指示情報を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す順次走査を行う。
放射線検出器６０は、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンされると、１ラインずつ順に各蓄積容量６８に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線７８に流れ出す。各データ配線７８に流れ出した電気信号は信号処理部８２でデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ９０に記憶され、コンソール４２へ送信される。
コンソール４２は、画像情報を受信すると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４へ送信すると共に、受信した画像情報に対してシェーディング補正などの各種の補正する画像処理を行ない、画像処理後の画像情報をＨＤＤ１１０に記憶する。
放射線発生装置３４は、曝射終了を指示する指示情報を受信すると、放射線の発生・射出を終了する。
ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。これにより、医師が撮影された放射線画像の読影や診断等を行うことが可能となる。
一方、図１０には、パルス照射での静止画撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、及び照射期間で放射線を発生・射出する。
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から受信した読出方式情報に従い、曝射開始を指示する指示情報を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す順次走査を行う。これにより、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、コンソール４２へ送信され、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
一方、図１１には、連続照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影開始操作が行なわれた場合、曝射開始を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
放射線発生装置３４は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流での放射線の照射を開始する。
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、曝射開始を指示する指示情報を受信すると、コンソール４２から受信した読出方式情報に従い、曝射条件で指定されたフレームレートに応じた周期でゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す順次走査を繰り返し、指定されたフレームレートでの画像の読み出しを行う。これにより、１回の順次走査毎に、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、１画像ずつコンソール４２へ送信される。コンソール４２へ送信された画像は、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
また、コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射を停止し、電子カセッテ３２は画像を読み出しを終了する。
一方、図１２には、パルス照射での透視撮影が指定された場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
コンソール４２は、指定されたフレームレートに応じた周期で同期信号を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
放射線発生装置３４は、同期信号を受信する毎に、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流、及び照射期間で放射線を発生・射出する。
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から受信した読出方式情報に従い、同期信号を受信してから曝射条件で指定された照射期間の経過後にゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にオン信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にオンさせて全ての画素部７４に蓄積された電荷を読み出す順次走査を行う。これにより、１回の順次走査毎に、全ての画素部７４から電荷が読出され、各画素部７４に蓄積された電荷に応じた画像データが画像メモリ９０に記憶される。画像メモリ９０に記憶された画像データは、１画像ずつコンソール４２へ送信される。コンソール４２へ送信された画像は、コンソール４２でシェーディング補正などの各種の補正する画像処理が行われてＨＤＤ１１０に記憶される。ＨＤＤ１１０に記憶された画像情報は、撮影した放射線画像の確認等のためにディスプレイ１００に表示されると共に、ＲＩＳサーバ１４に転送されてデータベース１４Ａにも格納される。
また、コンソール４２は、操作パネル１０２に対して撮影終了操作が行なわれると、曝射終了を指示する指示情報を放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。これにより、放射線源１３０は放射線の照射を停止し、電子カセッテ３２は画像を読み出しを終了する。
ところで、透視撮影では、放射線が患者に長時間照射された場合、患者の被曝が多くなる。
そこで、コンソール４２は、透視撮影中、放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求めている。この累計の放射線量は、透視撮影中の患者の被曝量と見なすことができる。コンソール４２は、累計の放射線量が所定の許容量を超えた場合、患者の被曝を抑えるため、放射線源１３０から照射させる放射線量を低下させて透視撮影を行う撮影方式に切り替える制御を行う。
なお、許容量は、撮影者により操作パネル１０２から入力されてもよい。また、撮影部位毎の照射を許容する許容量を撮影部位別許容量情報としてＨＤＤ１１０に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル１０２に対して撮影部位の指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影部位に対応する許容量を得るものとしてもよい。また、ＲＩＳサーバ１４のデータベース１４Ａに、患者毎に日別の被曝量を記憶しておき、ＲＩＳサーバ１４が所定期間（例えば、直近３ヶ月間）での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール４２へ通知されるものとしてもよい。
図１３には、透視撮影が開始した際にＣＰＵ１０４により実行される透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはＲＯＭ１０６の所定の領域に予め記憶されている。
同図のステップＳ１０では、指定された曝射条件で指定された管電圧及び管電流に基づいて放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量を求める。
次のステップＳ１２では、透視撮影が終了したか否かを判定し、肯定判定となった場合は処理終了となり、否定判定となった場合はステップＳ１４へ移行する。
次のステップＳ１４では、透視撮影中に放射線源１３０から放射線を照射した累計の照射期間を求める。連続照射での透視撮影では、透視撮影の開始した時点から現時点までの期間が累計の照射期間となる。一方、パルス照射での透視撮影では、透視撮影の開始した時点から現時点までの同期信号の送信回数と曝射条件で指定された照射期間を乗算した期間が累計の照射期間となる。
次のステップＳ１６では、上記ステップＳ１０で求めた単位時間あたりの放射線量に、上記ステップＳ１４で求めた累計の照射期間を乗算して透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求める。
ステップＳ１８では、上記ステップＳ１６で求めた累計の放射線量が許容量以内であるか否かを判定し、肯定判定となった場合は再度ステップＳ１２へ移行し、否定判定となった場合はステップＳ２０へ移行する。
ステップＳ２０では、曝射条件で指定された管電圧及び管電流を、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となるように変更（例えば、管電流を１／２に変更）し、変更した管電圧及び管電流を曝射条件として放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信する。
放射線発生装置３４は、コンソール４２から受信した曝射条件に応じた管電圧、管電流を変更して放射線の照射を開始する。これにより、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分に低下する。
ステップＳ２２では、画像の読出方式として飛越走査方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２へ送信し、処理を終了する。
電子カセッテ３２のカセッテ制御部９２は、コンソール４２から読出方式情報を受信すると、受信した読出方式情報に従い画像の読出方式が飛越走査方式に変更され、画像の読み出し動作毎に交互に、奇数行目又は偶数行目のゲート配線７６に順にオン信号を出力して１ライン毎に各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す。
図１４には、連続照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示され、図１５には、パルス照射での透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合の撮影動作の流れを示すタイムチャートが示されている。
図１４、図１５に示すように、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた時点Ｔ１以降で、放射線源１３０から照射される単位時間あたりの放射線量が半分となり、画像の読出方式が奇数行目と偶数行目を交互に読み出す飛越走査方式となる。
このように、本実施の形態によれば、放射線発生装置３４から照射される放射線量が半分に低下しているが、飛越走査方式で画像の読み出しを行うことにより、奇数行目と偶数行目の各ゲート配線７６に接続された各画素部７４の電荷の読出周期が２倍となるため、放射線発生装置３４から照射される放射線量の低下による放射線画像の画質の低下を抑えることができる。
また、本実施の形態によれば、飛越走査方式で画像の読み出しを行うことにより、各画素部７４における電荷の読出周期を延長させても、透視撮影のフレームレートが低下しないため、フレームレートが低下することによって重要なタイミングの画像を逃すことを防止できる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
また、上記の実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明を抽出できる。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
また、上記各実施の形態では、可搬型の放射線画像撮影装置である電子カセッテに適応した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、据置型の放射線画像撮影装置に適用してもよい。
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４から照射される放射線量を低下させた際に、１ライン毎に各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す飛越走査方式で画像を読み出す場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ｎ（Ｎは２以上の整数）ライン毎に各画素部７４に蓄積された電荷を読み出す飛越走査方式としてもよい。
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４から照射される放射線量を半分（１／２倍）に低下させた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１／Ｍ（Ｍは２以上の整数）倍に低下させるようにしてもよい。ＮとＭは異なってもよい。Ｎ＝Ｍとした場合、順次走査方式の場合と放射線に対する感度が略同一となり、Ｎ＞Ｍとした場合、ＮがＭよりも大きくなるほど、各画素部７４に照射される照射される放射線量が増加するため、放射線に対する感度が上昇する。
また、飛越走査方式としては、ゲート配線７６を連続するＬ（Ｌは２以上の整数）本毎のグループに分けて各グループを交互に読み出すものとしてもよい。
また、上記実施の形態では、放射線検出器６０を、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の一定方向（行方向）に複数本のゲート配線７６が延設され、各ゲート配線７６により当該ゲート配線７６に沿った各画素部７４のＴＦＴ７０をオン・オフするライン読み出し型とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１６に示すように、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６の各データ配線７８の端部にアンプ８３及びスイッチ８５を設けて、各データ配線７８がアンプ８３及びスイッチ８５を介して読出配線８７に接続するようにする。また、個々のゲート配線７６をＹアドレス回路８０Ａに接続し、各スイッチ８５をＸアドレス回路８０Ｂに接続してＸアドレス回路８０Ｂから各スイッチ８５のオン、オフを可能する。そして、読み出しを行う場合、読み出す画素部７４のＹ方向のアドレスに従いＹアドレス回路８０Ａからゲート配線７６にオン信号を出力し、読み出す画素部７４のＸ方向のアドレスに従いＸアドレス回路８０Ｂからスイッチ８５をオンして読出配線８７への電荷の読み出しを行う。放射線検出器６０を、このようなカラム読み出し型とした場合、例えば、各画素部７４を隣接する複数個ずつ（例えば、２×２個ずつ）のブロック８９に分け、画像の読み出し動作毎に、各ブロック８９で１つずつ画素部７４に蓄積された電荷の読出すものとしてもよい。
また、上記実施の形態では、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量を求め、累計の放射線量が許容量を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の照射期間を求め、累計の照射期間が所定の許容照射期間を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替えるものとしてもよい。許容照射期間は、撮影者により操作パネル１０２から入力されもよい。また、撮影部位毎の照射を許容する許容量を撮影部位別許容量情報としてＨＤＤ１１０に予め記憶しておき、撮影者が操作パネル１０２に対して撮影部位が指定を行い、撮影部位が指定された際に撮影部位別許容量情報から指定された撮影部位に対応する許容量を求め、透視撮影を行った際の累計の放射線量が許容量となる照射期間を予測し、予測された照射期間を許容照射期間としてもよい。また、ＲＩＳサーバ１４のデータベース１４Ａに患者毎の日ごとの被曝量を記憶しておき、ＲＩＳサーバ１４が所定期間（例えば、直近３ヶ月間）での被曝量の合計値から患者の許容される被曝量を求めて当該許容される被曝量を許容量としてコンソール４２へ通知されるものとし、透視撮影を行った際の累計の放射線量が通知された許容量となる照射期間を予測し、予測された照射期間を許容照射期間としてもよい。
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４から照射される放射線量を低下させた際に、間引き読み出しを行う場合について説明したが、放射線発生装置３４から照射される放射線量を低下させた際に、さらにオペアンプ８４Ａのゲインを増加させてもよい。このようにオペアンプ８４Ａのゲインを増加させることにより、放射線検出器６０の各画素部７４に蓄積された電荷が少ない場合でも検出できるようになるため、放射線に対する感度が高くなる。
また、上記実施の形態では、透視撮影中に放射線源１３０から照射された累計の放射線量が許容量を超えた場合、透視撮影の撮影方式に切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操作パネル１０２で読み出し方式の切り替え指示を受け付けるものとし、透視撮影中に、撮影者が操作パネル１０２に対して読み出し方式の切り替え指示を行うことにより読み出し方式を切り替えるようにしてもよい。
コンソール４２は、読み出し方式を飛越走査とする切り替え指示を受けた場合、例えば、透視撮影開始時に指定された曝射条件の管電流を１／２に変更し、透視撮影開始時に指定された管電圧及び変更した管電流を曝射条件として放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信し、さらに、画像の読出方式として飛越走査方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２する。これにより、放射線源１３０は照射する単位時間あたりの放射線量が半分に低下し、電子カセッテ３２は、読出方式が飛越走査方式に変更される。
一方、コンソール４２は、読み出し方式を順次走査とする切り替え指示を受けた場合、透視撮影開始時に指定された管電圧及び管電流を曝射条件として放射線発生装置３４及び電子カセッテ３２へ送信し、さらに、画像の読出方式として飛越走査方式を指定した読出方式情報を電子カセッテ３２する。これにより、放射線源１３０は照射する単位時間あたりの放射線量が当初の放射線量に戻り、電子カセッテ３２は、読出方式が順次走査方式に変更される。
また、上記実施の形態では、管電流を１／２に変更して放射線源１３０から照射する単位時間あたりの放射線量を半分に低下させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パルス照射の場合、各パルス照射の照射期間を半分に短縮して放射線量を低下させるようにしてもよい。また、パルス照射の場合、透視撮影の各画像の撮影において、それぞれ複数回パルス照射を行う場合、パルス照射を行う照射回数を減らして放射線量を低下させるようにしてもよい。また、放射線源１３０から照射する単位時間あたりの放射線量、照射期間、照射回数を組み合わせて放射線量を低下させるようにしてもよい。
また、シンチレータ６７として用いられるＣｓＩは、図１７に示すように、温度変化により感度が変化し、例えば、１度温度の上昇により約０．３％感度が低下する。一方、ＧＯＳは、温度変化による感度変化はほとんど発生しない。
電子カセッテ３２は、撮影を行うことにより電源部９６や、ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２などの各種回路や各素子が発熱する。特に、動画撮影は、撮影時間が長時間となるため、発熱量が大きくなる。このため、シンチレータ６７としてＣｓＩを用いた電子カセッテ３２では、動画撮影に各種回路や各素子からの熱によりシンチレータ６７の感度が低下する場合がある。そこで、本実施の形態のように、放射線量を低下させると共に、各画素部７４の電荷の読出周期を延長させて電荷を読み出す間引き読み出しを行うことにより、ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２の駆動周期が低下して発熱を抑えることができるため、シンチレータ６７の感度の低下を抑制できる。
また、ＣｓＩは、図１８に示すように、連続して撮影が行われて累積被曝量の増加と共に感度が低下し、放射線が照射されない状態で維持されると低下した感度が回復する。動画撮影は、撮影時間が長時間となり、また、動画撮影中に静止画撮影を頻繁に行った場合、静止画撮影の放射線の照射量は動画撮影の１フレームの１０〜１０００倍程度であるため、シンチレータ６７は累積被曝量の増加の増加と共に感度が低下する。そこで、本実施の形態のように、放射線量を低下させると共に、各画素部７４の電荷の読出周期を延長させて電荷を読み出す間引き読み出しを行うことにより、各画素部７４の電荷の読み出し周期が長くなり各画素部７４のセンサ部７２にシンチレータ６７からの光を長く照射することができるため、感度の低下を補うことができる。これにより、撮影者は、診断に必要な画質を維持するために照射する放射線の線量を増加させる必要が無くなるため、患者への被曝量の増加を抑制することができる。
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４としてＣアームを有するものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一例として特開２００５−３２３６７３号公報に開示されているような、Ｃアームを有しない移動式の放射線発生装置を適用する形態としてもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
また、上記実施の形態では、放射線発生装置３４として移動式のものを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、放射線撮影室４４において放射線源１３０のみが移動機構によって移動するものを放射線発生装置として適用する形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、電子カセッテ３２を放射線発生装置３４に取り付けることなく単独で用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電子カセッテ３２を放射線発生装置３４の着脱機構１４２に取り付けた状態で用いる形態としてもよい。この場合も、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
その他、上記実施の形態で説明したＲＩＳ１０の構成（図１参照。）、放射線撮影室および放射線発生装置３４の構成（図２参照。）、電子カセッテ３２の構成（図３参照。）、撮影システム１８の構成（図４参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
また、上記実施の形態で説明した透視撮影切替制御処理プログラムの処理の流れ（図１３参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ換えたりすることができることは言うまでもない。
１８ 撮影システム
３２ 電子カセッテ
３４ 放射線発生装置
４２ コンソール
６０ 放射線検出器
７４ 画素部
８０ ゲート線ドライバ（生成手段）
８０Ａ、８０Ｂ アドレス回路（生成手段）
８２ 信号処理部（生成手段）
８４Ａ オペアンプ（増幅器）
１０２ 操作パネル（受付手段）
１０６ ＣＰＵ（制御手段）

Claims (9)

  1. 放射線が照射されることにより電荷を発生すると共に当該電荷を蓄積する複数の画素が設けられた放射線検出器と、
    前記放射線検出器に対して放射線を照射する放射線源と、
    前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷をそれぞれ電気信号として読み出し、読み出した電気信号に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する生成手段と、
    放射線画像を連続的に撮影する透視撮影を行う場合、所定のフレームレートで前記放射線検出器の各画素に蓄積された電荷を読み出すように前記生成手段を制御し、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される放射線量を低下させるように前記放射線源を制御すると共に、前記放射線検出器の複数の画素から飛び越し走査方式で電荷を読み出すことか、又は前記放射線検出器の複数の画素を隣接する複数個ずつのブロックに分け、放射線画像の読み出し動作毎に各ブロックで１画素ずつ電荷を読み出すことにより、前記放射線検出器の各画素における電荷の読出周期を延長させて電荷を読み出す間引き読み出しを行うように前記生成手段を制御する制御手段と、
    を備えた放射線画像撮影システム。
  2. 前記制御手段は、照射される放射線量の低下量に対応させて前記放射線検出器の各画素における電荷の読出周期を延長する
    請求項１記載の放射線画像撮影システム。
  3. 前記制御手段は、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される放射線量を１／Ｍ（Ｍは２以上の整数）倍に低下させるように前記放射線源を制御すると共に、前記放射線検出器の複数の画素をＮ回（ＮはＭ以上の整数）に分けて前記間引き読み出しを行うように前記生成手段を制御する
    請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮影システム。
  4. 前記制御手段は、前記間引き読み出しを前記所定のフレームレートで行うように前記生成手段を制御する
    請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
  5. 前記制御手段は、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、照射される単位時間あたりの放射線量の低下、放射線をパルス状に照射する場合の照射期間の短縮、照射回数の減少の少なくとも１つを行うことにより照射される放射線量を低下させる
    請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
  6. 前記生成手段は、前記放射線検出器から読み出した電気信号を増幅する増幅器をさらに備え、
    前記制御手段は、前記放射線源から所定の許容量又は所定の許容照射期間だけ放射線が照射された場合、前記増幅器のゲインを増加させる
    請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
  7. 前記放射線検出器は、放射線が照射されることにより光が発生する蛍光体層、及び当該蛍光体層に発生した光を電荷に変換する光電変換素子が形成された基板が積層されて構成された
    請求項１〜請求項６の何れか１項記載の放射線画像撮影システム。
  8. 前記蛍光体層を、ＣｓＩを含むものとした
    請求項７記載の放射線画像撮影システム。
  9. 前記放射線検出器は、前記基板側から放射線が入射するように配置された
    請求項７又は請求項８記載の放射線画像撮影システム。
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