JP5455312B2 - 放射線撮像装置、その制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
以下に図面を用いて本発明の第1の実施形態による放射線撮像装置の構成要素と各機能を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態による放射線撮像システムの構成例を示す模式図である。本実施形態の放射線撮像システムは、特に医療用として使われる。本願発明における平面検出器は、照射されたX線などの放射線を可視光に波長変換する波長変換体104と、当該可視光に応じた電気信号を出力するセンサ基板102とを含むものである。本願発明における平面検出器は、センサ基板102を駆動する駆動回路110と、センサ基板102からの電気信号を読み出してデジタル画像信号を出力する読み出し回路108とを更に含むものである。本実施形態における放射線撮像装置は、装置の特性や取得される画像信号の変動を抑制するために被写体情報を担わない光をセンサ基板102に放射する光源105を有している。本実施形態では、放射線撮像装置は、少なくとも平面検出器と光源105とを筐体(不図示)内に有している。放射線撮像システムは、放射線を放射する放射線源103と、照射された放射線に応じた電気信号に基づくデジタル画像信号を取得するための放射線撮像装置と、を少なくとも含むものである。放射線撮像システムは、取得されたデジタル画像信号に対して適宜画像処理を行う画像処理回路122と、放射線源103や駆動回路110及び読み出し回路108の制御を行う制御部107と、を更に含む。なお、画像処理回路122で行われる画像処理の具体的方法は、デジタル画像信号を利用するものであり、上記課題を解決できるものであれば何でも良い。ここで、制御部107は画像処理回路122で画像処理されたデジタル画像信号を入力し、入力されたデジタル画像信号に基づいて光源105の動作を制御する。なお、画像処理回路122と制御部107はそれらの少なくとも1つが読み出し回路108と同じIC又は異なるICに組み込まれて筐体内に保持され、放射線撮像装置に含まれていてもよい。放射線撮像装置は放射線源103との間に被写体101が存在するように設置され、被写体情報を担う被写体101を透過した放射線の線量に応じた電気信号に基づくデジタル画像信号が取得される。なお、本実施形態では波長変換体104を設け、波長変換体104で放射線から波長変換された可視光をセンサ基板102で電気信号に変換する間接方式の形態を用いたが、本発明はそれに限定されるものではない。波長変換体104を用いずにセンサ基板102で放射線を直接電気信号に変換する直接方式の形態を用いても構わない。なお、本発明における光源の動作制御は制御部107によってなされるが、詳細な制御部107の制御動作は後述する。本実施形態では、放射線撮像装置と画像処理回路122と制御部107が、光源105からセンサ基板102へ光の照射の必要性を示す情報を検出する手段として機能している。
次に、図5を用いて本発明の第2の実施形態について説明する。図5は、本発明の第2の実施形態による放射線撮像システムの構成例を示す模式図である。本実施形態と第1の実施形態との相違点は、タイマ106を追加した点である。本実施形態では、画像処理回路122からの暗出力値もしくは暗出力画像を直接制御に用いるのではない。第1の実施形態と同様に放射線撮像装置からの暗出力値もしくは暗出力画像で画像違和感の判定を行い、画像情報を担わない光が照射されてから判定されるまでの時間を基準値としてタイマ106が記憶する。そしてタイマ106は、放射線画像の撮影動作において時間情報を制御部107に出力し、制御部107は時間情報に基づいて光源105からの光の放出及びその変換素子への照射の必要性の有無を判定し、光源105からの画像情報を担わない光の放出を制御する。具体的には、放射線画像の撮影動作において、光源105から画像情報を担わない光が照射されてからの時間をタイマ106が計測する。タイマ106は計測された時間が予め記憶された画像違和感が判定された時間である基準値に達したときに制御部107に時間情報として信号を与える。制御部107はその信号に基づいて光源105から画像情報を担わない光を放出させ、変換素子に光を照射する。その他の構成は、第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は割愛する。
次に図8(a)及び(b)を用いて本発明の第3の実施形態について説明する。図8(a)及び図8(b)は、本発明の第3の実施形態による放射線撮像システムの構成例を示す模式図であり、第2の実施形態の構成に加えて、被写体検出センサ(接触センサ)116が設けられている。被写体検出センサ116は、光照射の必要性を示す情報を検出する手段として働き、制御部107によって制御され、人の接触、接近の有無を制御部107に伝える。具体的には、圧力を感知可能な圧力センサ、人体との接触における電流変化を感知するセンサ、或いは、人の体温を検知可能な温度センサなどが適用可能である。被写体検出センサ116は、被写体が撮影時に触れる臥台113で顎を置く部位にとりつけられている。被写体検出センサ116は、撮影前に被写体(患者)114が顎を載せると、その圧力を検出し、被写体検出信号をPC111内の制御部107に出力する。本実施形態では、PC111内の制御部107は、タイマ106からの信号と、被写体検出センサ116の被写体検出信号と、放射線源103の状態を基に、光源105から画像情報を担わない光を放出させるか否かの制御を行う。その他の構成は、第2の実施形態と同様であるため、詳細な説明は割愛する。
図11を用いて本実施形態における放射線撮像装置及び放射線撮像システムを説明する。図11は、本発明の第4の実施形態による放射線撮像システムの構成例を示す模式図である。本発明の第4の実施形態と第3の実施形態との相違点は、被写体検出センサ116の替わりに位置検出センサ(位置センサ)117が追加されている点である。位置検出センサ117は、光照射の必要性を示す情報を検出する手段として働き、制御部107によって制御され、センサの位置に関する情報を制御部107に伝える。具体的には、赤外線センサ、ジャイロセンサなどがこの位置検出センサ117として適用可能であるが、センサ基板102の傾きや方向などを含めた位置情報が検出可能なセンサであればよい。また、制御部107に送信される位置情報は、撮影可能位置か撮影不可能位置かの2進値でもよいし、角度、位置などの情報を表すデジタル値、もしくはアナログ値でも良い。制御部107は、後者の情報の場合は、出荷時、或いは、操作者によって、予め設定された条件によって撮影可能位置か撮影不可能位置かを判断する。その他の構成は、第3の実施形態と同様であるため、詳細な説明は割愛する。
102 センサ基板
103 放射線源
104 波長変換体
105 光源
106 タイマ
107 制御部
108 読み出し回路
110 駆動回路
115 撮影ボタン
116 被写体検出センサ
117 位置検出センサ
119 平面検出器
121 A/D変換器
122 画像処理回路
S11〜S33 画素
T11〜T33 スイッチ素子
D1〜D9 変換素子
G1〜G3 駆動配線
M1〜M3 信号配線
A1〜A3 演算増幅器
B 増幅器
Sw1〜Sw4 リセット用スイッチ
CL1〜CL3 サンプルホールド用容量
Sr1〜Sr3 サンプルホールド用スイッチ
Sr4 マルチプレクサ
Claims (11)
- 放射線を電荷に変換可能な変換素子を含む画素が行列状に複数配置された変換部を含む平面検出器と、
前記変換部に対して光の放出が可能な光源と、
前記平面検出器及び前記光源を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、予め設定された基準値に前記平面検出器の画素からの暗出力信号が達したと判断した場合に前記光源が光を放出するように前記光源を制御することを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記暗出力信号は前記平面検出器から所定の周期で取得されることを特徴とする請求項1記載の放射線撮像装置。
- 前記制御部は、前記光源によって前記平面検出器へ前記光が放出されてから前記暗出力信号が基準値に達するまでの時間があらかじめ設定されたタイマを有し、前記タイマで設定された時間に達した場合に前記光源が光を放出するよう前記光源を制御することを特徴とする請求項2記載の放射線撮像装置。
- さらに、被写体の存在を検出し被写体検出信号を出力する被写体検出センサを有し、
前記制御部は、少なくとも前記暗出力信号及び前記被写体検出センサからの被写体検出信号に基づいて前記光源の光の放出を制御することを特徴とする請求項2記載の放射線撮像装置。 - さらに、前記平面検出器が撮影可能な位置に配置されているかを検出して位置検出信号を出力する位置検出センサを有し、
前記制御部は、少なくとも前記暗出力信号及び前記位置検出センサからの位置検出信号に基づいて前記光源の光の放出を制御することを特徴とする請求項2記載の放射線撮像装置。 - 前記平面検出器は、
前記変換素子により変換された電荷に基づく電気信号を信号配線に出力するための駆動回路と、
前記信号配線に出力された前記電気信号を読み出してアナログ信号からデジタル信号に変換する読み出し回路と、
前記変換されたデジタル信号を処理する処理回路とを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。 - 前記変換素子は、
放射線を光に変換する波長変換体と、
前記変換された光を電荷に変換する光電変換素子とを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。 - 前記光電変換素子は、絶縁基板上のアモルファス半導体を有することを特徴とする請求項7記載の放射線撮像装置。
- 請求項1記載の放射線撮像装置と、
放射線を照射するための放射線源と
を有することを特徴とする放射線撮像システム。 - 放射線を電荷に変換可能な変換素子を含む画素が行列状に複数配置された変換部を含む平面検出器の画素からの暗出力信号を入力する入力ステップと、
前記平面検出器及び光源を制御する制御部が、予め設定された基準値に前記暗出力信号が達したと判断した場合に、前記変換部に光を照射するように前記光源を制御する制御ステップと
を有することを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。 - 放射線を電荷に変換可能な変換素子を含む画素が行列状に複数配置された変換部を含む平面検出器の画素からの暗出力信号を入力する入力ステップと、
前記平面検出器及び光源を制御する制御部が、予め設定された基準値に前記暗出力信号が達したと判断した場合に前記変換部に光を照射するように前記光源を制御する制御ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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