JP6164877B2 - 制御装置、放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影装置の制御方法およびプログラムに関するものである。

放射線を被写体に照射する放射線発生装置と、放射線の強度分布である放射線画像をデジタル化した放射線画像に画像処理を施し、鮮明な放射線画像を生成する放射線撮影装置と、画像処理装置とを用いた放射線画像撮影システムが製品化されている。このような放射線画像撮影システムでは、放射線照射装置が放射線を被写体に照射し、放射線撮影装置が取得した放射線画像データを、画像処理や保存のために制御コンピュータなどの画像処理装置に転送する。画像処理装置はディスプレイなどの表示装置に画像処理済みの画像を表示する。

放射線撮影装置は、放射線を画像信号電荷（電気信号）に変換する光電変換素子（変換素子）等に蛍光体を積層して構成される。放射線撮影装置は、放射線を蛍光体で可視光に変換し、可視光を電荷として保持し、読み出した電荷量から画像を形成する。電荷量から画像を形成する放射線撮影装置は、画質安定のために撮影可能状態にするために変換素子を駆動する回路に通電してから一定時間の経過が必要とされる。

例えば、特許文献１には、撮影可能になるまでの時間を短縮し、省電力化を図る方法が開示されている。撮影可能になるまでの時間を短縮するために、特許文献１では、患者情報・撮影プロトコルの入力状況に応じて、撮影可能状態にするための回路に通電してからのタイムアウト時間を変更する方法が提案されている。

従来の放射線画像撮影システムでは、放射線発生装置と放射線撮影装置との間で通信を行なって、放射線発生装置の放射線発生のタイミングと放射線撮影装置の撮影のタイミングとを合わせ、放射線撮影装置が撮影を行うものである。また、近年では、通信に要するシステム構成を簡素化するために、例えば、特許文献２では、放射線撮影装置で放射線を検知した直後に撮影を行ない、放射線発生装置と放射線撮影装置の間で通信を行なわない方式の放射線画像撮影システムも開発されている。この放射線画像撮影システムでは、照射される放射線の線量が低い場合から高い場合までをカバーするような広いダイナミックレンジを確保しようとすると、変換素子を駆動する回路や他の電気回路素子が熱雑音やショット雑音等のノイズを発生させてしまう。このため、特に低線量域でＳ／Ｎ比が低下して、得られた放射線画像の画質が低下するという問題があった。センサを一定時間以上、撮影可能状態にするとノイズの影響が増大するため、センサの駆動を停止し撮影不可状態（スリープモード）にして、変換素子に蓄積された電荷をリセットすることでノイズを低減して画質低下を抑制している。

特開２０１０−２７３８５８号公報 特開２００９−２１９５３８号公報

特許文献１の方法では、患者情報・撮影プロトコルの入力に時間がかかった場合、実際に撮影するための残り時間が少なくなってしまう。例えば、患者の呼吸タイミングを合わせている間にタイムアウトし、撮影不可状態になってしまい、再度撮影可能状態にするために一定時間待ち時間が発生してしまう。

また、特許文献２では、センサの駆動を停止し撮影不可状態になったことになったことに気付かず放射線を照射してしまうと、所望の放射線撮影をしそこなうこと（写損）も生じ得る。

上記の課題に鑑み、本発明は、撮影可能残り時間が閾値時間以上であるか否かの判定結果に応じて装置の動作状態を制御することが可能な放射線撮影技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成する本発明の一つの側面に係る放射線撮影装置は、放射線を電荷に変換する複数の変換素子が配置された放射線検知手段と、前記放射線検知手段を駆動する駆動手段と、を有する放射線撮影装置であって、
ノイズによる画質低下の影響を受けることなく、前記放射線検知手段を使用した放射線画像が撮影可能であることを示す撮影可能制限時間から、前記放射線検知手段の使用開始からの撮影可能経過時間の差分を取ることにより取得される撮影可能残り時間が、閾値時間以上であるか判定する判定手段と、
前記判定の結果に応じて、前記放射線検知手段および前記駆動手段の動作状態を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
また、本発明の他の側面に係る制御装置は、放射線の照射により電荷を得る複数の画素が配置された放射線センサの制御装置であって、
放射線の照射に応じて撮像を開始するための駆動を実行させるとともに、前記駆動の開始から、ノイズによる画質低下の影響を受けることなく撮影可能であることを示す第一の時間が経過することに応じて前記駆動を中止する制御手段と、
外部から所定の指示信号を受け取る受信手段と、を有し、
前記制御手段は、前記所定の指示信号の受信に応じて,前記第一の時間と前記駆動の実行開始から所定の指示信号を受け取るまでの第二の時間との差分に基づき前記放射線センサの状態を制御するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、撮影可能残り時間が閾値時間以上であるか否かの判定結果に応じて装置の動作状態を制御することが可能になる。これにより、撮影する際に十分な撮影時間を確保して撮影を行うことが可能になり、所望の放射線撮影をしそこなうことを防止することができる。

実施形態にかかる放射線撮影システムの構成例を示す図。 第１実施形態にかかる放射線撮影装置の動作の流れを説明する図。 第２実施形態にかかる放射線撮影装置の動作の流れを説明する図。 放射線検知部の構成例を示す図。 放射線撮影装置の動作状態と、センサアレイの駆動状態と、放射線検知部の各部に対する電力供給状態の関係を示す図。 表示部の画面を例示する図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

（第１実施形態）
図１は本発明の実施形態にかかる放射線撮影システムの構成例を図示している。放射線撮影システムは放射線撮影装置１０１と、放射線撮影装置１０１を制御するコンソール１０２（情報処理装置）と、放射線を被写体に照射する放射線発生装置１０３と、を有する。

放射線撮影装置１０１は、センサ駆動部１１０、放射線検知部１１１、ＭＰＵ１１２、動作状態制御部１１６、通信制御部１１７を有する。

放射線検知部１１１は、放射線検知部１１１は、放射線発生装置１０３から照射された放射線を検知する。例えば、放射線検知部１１１は、放射線を画像信号電荷（電気信号）に変換する変換素子と電気信号を外部に転送するＴＦＴなどのスイッチ素子とで構成される画素を、二次元に配列したセンサアレイを有する。センサ駆動部１１０は、放射線検知部１１１を駆動する。ＭＰＵ１１２は、センサ駆動部１１０と放射線検知部１１１と放射線撮影装置１０１の全体的な動作を制御する制御部として機能する。

放射線撮影装置１０１は、ＭＰＵ１１２、センサ駆動部１１０、放射線検知部１１１に対する通電を切換えて、放射線撮影装置１０１の動作状態を制御する動作状態制御部１１６を有する。また、放射線撮影装置１０１は、コンソール１０２と間の通信を制御する通信制御部１１７を有する。

コンソール１０２の通信制御部１２１は、放射線撮影装置１０１から転送される撮影画像を受信する等、放射線撮影装置１０１とコンソール１０２との間でのデータ通信を行うことが可能である。

コンソール１０２の画像処理部１２２は放射線撮影装置１０１から受信した撮影画像を診断に適した画像にするための画像処理を行う。コンソール１０２の表示制御部１２３は、コンソール１０２に送信された撮影画像データに基づいて、放射線検知部１１１から読み出された電荷に基づく画像や、操作ＵＩ等を表示部１２４に表示するための表示制御を行う。

コンソール１０２の通信制御部１２１と、放射線撮影装置１０１の通信制御部１１７と、の間のデータ通信は、無線ＬＡＮ通信を用いることができる。例えば、コンソール１０２の通信制御部は、無線アダプタと、ソフトウェアで構成されるアクセスポイント機能を有する。放射線撮影装置１０１が無線ＬＡＮの子機、コンソール１０２が無線ＬＡＮの親機となり、コンソール１０２は、放射線撮影装置１０１と無線ＬＡＮ通信により接続可能である。尚、データ通信は無線ＬＡＮ通信に限定されるものではなく、別の方式による無線通信や、ケーブルによる有線通信でも構わない。

放射線検知部１１１のセンサアレイには、放射線を電荷に変換する複数の変換素子が走査ラインに沿って配置されている。例えば、ＴＦＴのようなスイッチ素子及び光電変換素子（放射線検知素子）を１つの画素として、この画素を２次元アレイ状に配置することにより構成されている。各画素上には、例えば、蛍光体が設けられて形成される。放射線発生装置１０３から入射した放射線は蛍光体で可視光に変換され、変換された可視光が各画素の光電変換素子に入射し、各光電変換素子において、可視光に応じた電荷が生成される。本発明の趣旨は、この構成例に限定されるものではなく、例えば、蛍光体を設けずに、入射した放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接変換型の変換素子を用いることも可能である。

放射線撮影装置１０１は、ＴＦＴのＯＮとＯＦＦの切替により、電荷の蓄積と電荷の読み出しを実施し、放射線画像を取得する。放射線撮影装置１０１は、放射線発生装置１０３から発生した放射線を放射線検知部１１１で検知して、センサアレイに蓄積された電荷を読み出して、放射線画像データを形成し、コンソール１０２へ放射線画像データを送信する。

放射線撮影装置１０１の動作状態には休止状態,撮影準備状態、撮影可能状態、撮影中状態の４つの状態がある。動作状態制御部１１６は、ＭＰＵ１１２、センサ駆動部１１０、放射線検知部１１１に対する通電を切換えて、放射線撮影装置１０１の動作状態を制御する。

休止状態において、動作状態制御部１１６は、ＭＰＵ１１２に通電し、センサ駆動部１１０、および放射線検知部１１１への通電を停止するように放射線撮影装置１０１の動作状態を制御する。この休止状態において、放射線撮影装置１０１は撮影を行うことはできない（撮影不可状態）。この休止状態において、放射線検知部１１１のセンサアレイに蓄積された電荷はリセットされる（初期化処理）。蓄積された電荷のリセットすることで、ノイズの影響による画質低下を抑制することができる。

撮影準備状態において、動作状態制御部１１６は、ＭＰＵ１１２とセンサ駆動部１１０に通電し、放射線検知部１１１に通電しないように放射線撮影装置１０１の動作状態を制御する。撮影準備状態では、放射線検知部１１１に通電されておらず、放射線発生装置１０３から照射された放射線の検知を行うことができないため、放射線撮影装置１０１は撮影を行うことはできない（撮影不可状態）。撮影準備状態において、コンソール１０２では過去、放射線撮影装置１０１から送信された画像（過去画像）の参照や、過去画像へのアノテーションを付加する処理等を行うことが可能である。

撮影準備状態から撮影可能状態へは、すぐに遷移することが可能であるが、休止状態から撮影準備状態には画質安定のために、ある遷移時間の経過（例えば、１０秒程度の時間）が必要である。ユーザがその後、撮影を行なう可能性が高いため、なるべく撮影する際の待ち時間を減らすために撮影準備状態で過去画像の参照等の作業することが望ましい。撮影可能状態で過去画像の参照等の操作を行なうことは、撮影を行っていない状態で放射線検知部１１１に通電していることになるため、省電力化の観点から望ましくない。

撮影可能状態において、動作状態制御部１１６は、ＭＰＵ１１２とセンサ駆動部１１０と放射線検知部１１１に通電し、各部が動作可能となるように制御する。センサ駆動部１１０は放射線検知部１１１を駆動する。放射線検知部１１１は、放射線発生装置１０３から発生した放射線を検知して、撮影可能な状態である。撮影可能状態では撮影準備状態に比べ放射線検知部１１１に通電するため消費電力が高くなる。

撮影中状態において、ＭＰＵ１１２の全体的な制御の下、センサ駆動部１１０は放射線検知部１１１を駆動して、放射線検知部１１１のセンサアレイの各変換素子に電荷が蓄積される。放射線撮影装置１０１は、放射線検知部１１１のセンサアレイの各変換素子に蓄積された電荷を読み出して、放射線画像データを形成する。

図４は、放射線検知部１１１の構成例を示す図である。２次元に配列したセンサアレイ５０１上の行上の各画素は、ドライブ回路５０２により全画素同時にアドレシングされる。その後、サンプルホールド回路５０３で保持された各画素の電荷（画素出力）はマルチプレクサ５０４を介して順次読出され、アンプ５１０により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器５１１によりデジタル値の画像データに変換される。各行の走査が終了する毎に、ドライブ回路５０２がセンサアレイ５０１上の次の各行をドライブして順次走査を行い、最終的に全ての画素出力の電荷がデジタル値に変換される。これにより放射線画像データを読み出すことができる。この際、行上の各画素と接続する各列信号線に印加する電圧を特定値に固定しながら走査し、取得した電荷を読み捨てることにより、暗電荷が吐き出され、各画素に蓄積された暗電荷の放出（リセット）が行われ、センサアレイ５０１の初期化が終了する。これらの放射線検知部１１１の駆動、読出し動作等の制御はセンサ駆動部１１０により行われる。

Ａ／Ｄ変換器５１１により変換された画像データが放射線照射により得られた放射線画像データである場合、放射線画像データから、各画素の暗電荷成分のみから取得したオフセット画像データを減算するオフセット補正を行う。オフセット補正を行うことで、不要な暗電荷成分を除去した撮影画像を取得することができる。

照射検知部５３０は、放射線の照射開始を検知する。電源１０２０は配線２１０を介して照射検知部５３０を駆動するための電力を供給する。また、電源１０２０は配線２２０を介してセンサ（センサアレイ５０１およびドライブ回路５０２）を駆動するための電力を供給する。更に、電源１０２０は配線２３０を介してアンプ（サンプルホールド回路５０３、マルチプレクサ５０４、Ａ／Ｄ変換器５１１およびアンプ５１０）を駆動するための電力を供給する。

動作状態制御部１１６は、電源１０２０から、照射検知部５３０、センサ、アンプのそれぞれに電力を供給するタイミング、供給を停止するタイミングを制御する。動作状態制御部１１６は、電力供給のタイミングを制御することで、照射検知部５３０、センサ、アンプの動作状態を切替え（ＯＮ／ＯＦＦ）を行うことができる。

図２は本発明の第１実施形態にかかる放射線撮影装置の動作の流れを説明するフローチャートの例を示している。

ステップＳ２０１において、放射線撮影装置１０１は休止状態にある。例えば、コンソール１０２からの操作入力を受信することにより放射線撮影装置１０１の動作状態制御部１１６は休止状態から撮影準備状態に遷移するように通電を制御する（Ｓ２０２）。休止状態では、ＭＰＵ１１２に通電されている。撮影準備状態への遷移により、動作状態制御部１１６は、ＭＰＵ１１２とセンサ駆動部１１０に通電するように制御する。

休止状態から撮影準備状態に遷移するためには、所定の遷移時間が必要である。遷移時間としては、例えば、１０秒の時間が必要である。尚。この遷移時間は例示的なものであり、本発明の趣旨は、ここで例示した遷移時間に限定されるものではない。撮影準備状態から休止状態へは、所定の遷移時間を要さず、すぐに状態を遷移することが可能である。

ステップＳ２０２において、動作状態制御部１１６はセンサ駆動部１１０に通電し、センサ駆動部１１０を動作させて、放射線検知部１１１のセンサアレイを初期化する。

ここで、センサアレイの初期化から放射線検知部１１１を使用した放射線画像の撮影可能時間を「撮影可能制限時間」と定義する。撮影可能制限時間において、放射線検知部１１１はノイズの影響を受けることなく、撮影能力を維持して連続して撮影が可能である。また、放射線検知部１１１の使用開始からの経過時間を「撮影可能経過時間」と定義する。また、「撮影可能制限時間」から「撮影可能経過時間」の差分を取ること（減算処理）により取得される時間を「撮影可能残り時間」と定義する。

撮影可能制限時間が、例えば、１０分間に制限される場合、撮影準備状態(Ｓ２０２)および撮影可能状態(Ｓ２０４)における動作状態ある時間が合計で１０分間という制限を受けることになる。例えば、動作状態制御部１１６は、タイマーで時間の経過を計測する。ステップＳ２０２、Ｓ２０４のいずれかのステップにおいて、撮影可能制限時間を経過した場合、動作状態制御部１１６は休止状態（Ｓ２０１）へ遷移するように、放射線撮影装置１０１を構成する各部の通電を制御する（Ｓ２０６）。

撮影準備状態から撮影可能状態へ動作状態を遷移させる際に、ステップＳ２０３において、動作状態制御部１１６は撮影可能残り時間が、ノイズによる画質低下の影響を受けることなく撮影可能であることを示す閾値時間（例えば、５分以上）あるか判定する。ステップＳ２０３の判定で、撮影可能残り時間が閾値時間以上残されていない場合（Ｓ２０３−Ｎｏ）、処理はステップＳ２０１に戻され、動作状態制御部１１６は休止状態（Ｓ２０１）へ遷移するように、放射線撮影装置１０１を構成する各部の通電を制御する。

ステップＳ２０３の判定で、撮影可能残り時間が閾値時間以上残されている場合（Ｓ２０３−Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進められ、動作状態制御部１１６は撮影可能状態へ遷移するように、放射線撮影装置１０１を構成する各部の通電を制御する。尚、撮影可能であることを示す閾値時間として、５分以上というのは例示的なものであり、本発明の趣旨は、この例に限定されるものではない。

ステップＳ２０３の判定により、処理がステップＳ２０４に進められた場合、撮影可能残り時間が、ノイズによる画質低下の影響を受けることなく撮影可能であることを示す閾値時間以上残されていることが保証される。このため、被検者の状態を整える、例えば、被検者の呼吸タイミングを合わせるなど、撮影を行うために必要な時間を十分確保することができる。ステップＳ２０３の判定で、撮影可能残り時間が閾値時間未満の場合、処理はステップＳ２０１の休止状態に戻され、所定の遷移時間（例えば、１０秒）の経過後、撮影準備状態Ｓ２０２になり、ステップＳ２０３で、撮影可能残り時間の判定が行われる。ステップＳ２０３の判定で、撮影可能残り時間が閾値時間以上の場合は、ステップＳ２０４に進められ、動作状態制御部１１６は、撮影可能状態（Ｓ２０４）へ遷移するように、放射線撮影装置１０１を構成する各部の通電を制御する。すなわち、動作状態制御部１１６は、ＭＰＵ１１２とセンサ駆動部１１０と放射線検知部１１１に通電し、各部が動作可能となるように制御する。

ステップＳ２０５において、ＭＰＵ１１２の全体的な制御の下、センサ駆動部１１０は放射線検知部１１１を駆動して、放射線検知部１１１のセンサアレイの各変換素子に電荷が蓄積される。放射線撮影装置１０１は、放射線検知部１１１のセンサアレイの各変換素子に蓄積された電荷を読み出して、放射線画像データを形成する。そして、被検者の放射線撮影を終了する。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態にかかる放射線撮影装置の動作の流れを図３のフローチャートを参照して説明する。撮影手技によっては、短時間で撮影を完了することが可能な場合もあり、休止状態に戻り、撮影準備状態を介して撮影可能状態に遷移するよりも、すぐに撮影可能状態に遷移できた方が効率の良いことがある。本実施形態では、撮影可能残り時間が閾値時間以上残されていない場合において、すぐに撮影可能状態に遷移するか、あるいは、一旦、休止状態に戻り、撮影準備状態を経て撮影可能状態に遷移するかをユーザが選択することが可能な構成を説明する。

放射線撮影装置１０１の構成および放射線撮影装置１０１が用いられる放射線撮影システムの構成は、第１実施形態で例示した構成と同様であるため、重複した説明は省略する。

ステップＳ３０１において、放射線撮影装置１０１は休止状態にある。例えば、コンソール１０２からの操作入力を受信することにより放射線撮影装置１０１の動作状態制御部１１６は休止状態から撮影準備状態に遷移するように通電を制御する（Ｓ３０２）。休止状態（Ｓ３０１）から後述する図５に示す撮影準備状態（Ｓ３０２）へと遷移するためには、センサの状態の安定化のために、ある遷移時間（例えば、１０秒程度の時間）の経過が必要である（画像安定化待ち状態）。この遷移時間の経過待ちの状態を画像安定化待ち状態と称する。尚、この遷移時間は例示的なものであり、本発明の趣旨は、ここで例示した遷移時間に限定されるものではない。

撮影準備状態(Ｓ３０２)から撮影可能状態(Ｓ３０４)へ動作状態を遷移させる際に、ステップＳ３０３において、動作状態制御部１１６は撮影可能残り時間が、撮影可能であることを示す閾値時間（例えば、５分以上）以上残されているか判定する。ステップＳ３０３の判定で、撮影可能残り時間が閾値時間以上残されていない場合（Ｓ３０３−Ｎｏ）、処理はステップＳ３０６に進められる。

ステップＳ３０６において、動作状態制御部１１６は、撮影可能残り時間を示す情報を出力する。放射線撮影装置１０１の通信制御部１１７、コンソール１０２の通信制御部１２１と、無線通信または有線通信により通信し、撮影可能残り時間を示す情報をコンソール１０２に送信する。

コンソール１０２の表示制御部１２３は、受信した撮影可能残り時間を示す情報を表示部１２４に表示する。表示制御部１２３は、撮影可能残り時間を示す情報と、閾値時間以上の撮影可能残り時間を確保してから撮影可能状態（Ｓ３０４）に遷移することを選択する指示ボタンと、すぐに撮影可能状態への遷移を選択する指示ボタンと、を表示部１２４に表示する。ユーザ（操作者）は、表示部１２４の表示を確認して、閾値時間以上の撮影可能残り時間を確保してから撮影可能状態（Ｓ３０４）に遷移するか、すぐに撮影可能状態へ遷移するかを選択することができる。ユーザ（操作者）の選択入力は、コンソール１０２の通信制御部１２１、放射線撮影装置１０１の通信制御部１１７を介して、動作状態制御部１１６に送信される。動作状態制御部１１６は、受信したユーザ（操作者）の選択入力に応じて、放射線撮影装置１０１の動作状態を制御する。

ステップＳ３０７の判定で、閾値時間以上の撮影可能残り時間を確保してから撮影可能状態へ遷移することが選択された場合、処理はステップＳ３０１に戻され、以降同様の処理が繰り返される。そして、ステップＳ３０４の判定で、撮影可能残り時間が閾値時間以上残されている場合（Ｓ３０３−Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０４に進められ、放射線撮影装置１０１の動作状態は撮影準備状態（Ｓ３０２）から撮影可能状態（Ｓ３０４）に遷移する。

一方、ステップＳ３０７の判定で、すぐに撮影可能状態へ遷移することが選択された場合、動作状態制御部１１６は、放射線撮影装置１０１の動作状態を、すぐに撮影可能状態(Ｓ３０４)に遷移する。 被検者に適用する撮影手技によっては、短時間で撮影を完了することが可能な場合もある。本実施形態の構成によれば、撮影可能残り時間が閾値時間以上残されていない場合において、すぐに撮影可能状態に遷移するか、あるいは、一旦、休止状態に戻り、撮影準備状態を経て撮影可能状態に遷移するかをユーザが選択することが可能になる。より撮影手技に応じて、効率よく撮影を行うことが可能になる。図３では、コンソール１０２に接続した表示部１２４に、閾値時間以上の撮影可能残り時間を確保してから撮影可能状態に遷移するか、すぐに撮影可能状態へ遷移するかを選択する指示ボタン（ユーザインターフェース）を表示する構成を説明した。本発明の趣旨は、この例に限定されるものではなく、例えば、放射線撮影装置１０１に表示制御部１２３を設け、放射線撮影装置１０１に表示部１２４を接続してもよい。

ステップＳ３０７の選択は、指示ボタン（ユーザインターフェース）を介した選択に限定されるものではなく、他の方法で選択を受付けることが可能である。また、ステップＳ３０７において、ユーザが選択する例を示したが、特定の撮影手技や特定のユーザに対応し、どちらのフローで処理を行うかを事前に決定しておき、事前に決定したフローで処理を行うことも可能である。例えば、撮影手技Ａが設定されている場合は、休止状態に戻り、撮影準備状態を介して撮影可能状態に遷移する。また、撮影手技Ｂが設定されている場合は、すぐに撮影可能状態に遷移するなどと、事前に処理フローを決めておき、撮影条件に応じて処理フローを切り替えることも可能である。

図５は、放射線撮影装置１０１の動作状態と、放射線検知部１１１のセンサアレイ５０１の駆動状態と、放射線検知部１１１の各部（センサ、アンプ、照射検知部５３０）に対する電力供給状態の関係を示す図である。図５において、センサ電源のＯＮ／ＯＦＦは、センサ（センサアレイ５０１およびドライブ回路５０２）に対する電力供給（ＯＮ）、電力供給の停止（ＯＦＦ）を示す。

アンプ電源のＯＮ／低電力状態／ＯＦＦは、アンプ（サンプルホールド回路５０３、マルチプレクサ５０４、Ａ／Ｄ変換器５１１及びアンプ５１０）に対する電力供給（ＯＮ）、一部に対する電力供給（低電力状態）、電力供給の停止（ＯＦＦ）を示す。また、照射検知部電源のＯＮ／ＯＦＦは、照射検知部５３０に対する電力供給（ＯＮ）、電力供給の停止（ＯＦＦ）を示す。

放射線撮影装置１０１が休止状態(Ｓ３０１)である場合、センサ電源、アンプ電源、照射検知部電源はＯＦＦである。休止状態(Ｓ３０１)から撮影準備状態(Ｓ３０２)へ放射線撮影装置１０１の状態を移行する間の画像安定待ち状態では、センサ電源はＯＮ、アンプ電源はアンプの一部の構成要素に電力を供給する低電力状態であり、照射検知部電源はＯＦＦである。画像安定待ち状態において、センサ電源をＯＮにした後に、センサ駆動部１１０は、センサアレイ５０１の初期化を行うため電荷読み捨て駆動を行なう。

撮影準備状態(Ｓ３０２)において、センサ電源はＯＮ、アンプ電源はアンプの一部の構成要素に電力を供給する低電力状態であり、照射検知部電源はＯＦＦである。撮影準備状態(Ｓ３０２)においてもセンサ駆動部１１０はセンサアレイ５０１の初期化を行うため電荷読み捨て駆動を行なう。

撮影可能状態(Ｓ３０４)において、センサ電源はＯＮ、アンプ電源はアンプの一部の構成要素に電力を供給する低電力状態であり、照射検知部電源はＯＮとなる。照射検知部電源のＯＮにより、照射検知部５３０は放射線の照射開始を検知することが可能になる。撮影可能状態(Ｓ３０４)においても、センサ駆動部１１０は電荷読み捨て駆動を行なう。

撮影状態において、センサ電源はＯＮであり、センサ駆動部１１０はセンサアレイ５０１の駆動を制御して放射線の照射による電荷を蓄積する。電荷蓄積の状態で、アンプ電源は低電力状態である。センサ駆動部１１０が電荷読出し駆動を行う場合、アンプ電源は低電力状態から、より高い電力供給状態である、ＯＮになる。

撮影状態において、照射検知部電源はＯＮからＯＦＦとなる。このように、動作状態制御部１１６が放射線撮影装置１０１の動作状態に応じて、各部の電力供給を制御することにより、放射線撮影装置１０１の省電力化を図ることが可能になる。

図６は、放射線撮影装置１０１の操作指示を行なうための表示部１２４の画面を例示する図である。コンソール１０２の表示制御部１２３は表示部１２４の表示制御を行う。図６（ａ）の表示画面は放射線撮影装置１０１の休止状態における休止状態画面６０１である。ユーザ（操作者）が検査開始ボタン６１１を押下すると、表示制御部１２３は画面を切替え、表示部１２４の表示画面は撮影準備状態画面１（６０２）に遷移する（図６（ｂ））。休止状態から撮影準備状態に遷移する間の画像安定化待ち状態（図５）においても、ユーザ（操作者）に対して表示する画面としては、撮影準備状態画面１（６０２）が表示される。この撮影準備状態画面１（６０２）が表示されている間において、放射線撮影装置１０１の動作状態は休止状態から、画像安定化待ち状態を経て、撮影準備状態となる。

図６（ｂ）の撮影準備状態画面１（６０２）において、放射線撮像装置の動作状態を示す領域６１３には撮影不可（撮影準備状態）の表示が表示される。また、過去に撮影された画像を参照するための過去画像参照ボタン６１４と、放射線撮影装置１０１による撮影を終了するための検査終了ボタン６１５とが表示される。例えば、過去画像参照ボタン６１４が操作者により押下された場合、表示制御部１２３は、過去に撮影した患者リストから検査対象の患者を選択する過去画像選択画面に表示画面を切替える。図６（ｂ）の表示領域６１２に過去画像選択画面が表示される。操作者は過去画像選択画面から、所望の検査対象の患者に関して過去に撮影された画像を参照し、選択することができる。選択された過去画像は表示領域６１２に表示される。

図６（ｂ）の撮影準備状態画面１（６０２）において、検査終了ボタン６１５が操作者により押下されて撮影を中止する場合、動作状態制御部１１６は、撮影準備状態を休止状態に戻す。表示制御部１２３は画面を切替え、表示部１２４の表示画面は休止状態画面６０１に遷移する。図６（ｂ）の撮影準備状態画面１（６０２）の表示状態で放射線撮影装置１０１の撮影準備が完了すると、動作状態制御部１１６は、撮影準備状態から撮影可能状態に動作状態を切替える。表示制御部１２３は画面を切替え、表示部１２４の表示画面は撮影可能状態画面６０３へ遷移する。

図６（ｃ）の撮影可能状態画面６０３において、放射線撮影装置１０１の動作状態を示す領域６２１には撮影可能の表示が表示される。また、撮影可能状態画面６０３には、過去に撮影された画像を参照するための過去画像参照ボタン６２２と、放射線撮影装置１０１による撮影を終了するための検査終了ボタン６２３とが表示される。図６（ｃ）の撮影可能状態画面６０３の表示時に過去画像参照ボタン６２２が押下されると、放射線撮影装置１０１の動作状態制御部１１６は撮影可能状態から撮影準備状態に動作状態を切替える。表示制御部１２３は画面を切替え、表示部１２４の表示画面は図６（ｄ）の撮影準備状態画面２（６０４）へ遷移する。図６（ｄ）の表示領域６３０に過去画像選択画面が表示される。過去画像選択画面から、所望の検査対象の患者に関して過去に撮影された画像を参照し、選択することができる。選択された過去画像は表示領域６３０に表示される。

図６（ｄ）の撮影準備状態画面２（６０４）において、放射線撮像装置の動作状態を示す領域６３１には撮影不可（撮影準備状態）の表示が表示される。また、検査画面ボタン６３２と、放射線撮影装置１０１による撮影を終了するための検査終了ボタン６３３とが表示される。図６（ｄ）の撮影準備状態画面２（６０４）において、検査終了ボタン６３３が操作者により押下されて撮影を中止する場合、動作状態制御部１１６は、撮影準備状態を休止状態に動作状態を切替える。表示制御部１２３は画面を切替え、表示部１２４の表示画面は休止状態画面６０１に遷移する。図６（ｄ）の撮影準備状態画面２（６０４）において、検査画面ボタン６３２が操作者により押下されると、動作状態制御部１１６は、撮影準備状態を撮影可能状態に動作状態を切替える。表示制御部１２３は、図６（ｄ）に画面を切換える前に表示されていた図６（ｃ）の撮影可能状態画面６０３に表示部１２４の表示を戻す。

図６（ｃ）の撮影可能状態画面６０３の表示領域６２０には撮影前の被検者が表示される。操作者はこの画像を見ながら、被検者の状態（例えば、被検者の撮影部位の調整や呼吸タイミングを合わせるなど）を整え、撮影を行うために必要な条件を整えることができる。図６（ｃ）の撮影可能状態画面６０３が表示されている状態で、放射線照射スイッチが押下されると、放射線発生装置１０３から放射線が照射される。動作状態制御部１１６は撮影可能状態を撮影状態に動作状態を切替える。表示制御部１２３は画面を切替え、表示部１２４の表示画面は図６（ｅ）の撮影状態画面６０５に遷移し、表示領域６４０に撮影した画像が表示される。

図６（ｅ）の撮影状態画面６０５において、放射線撮像装置の動作状態を示す領域６４１には撮影中の表示が表示される。また、撮影状態画面６０５には、過去に撮影された画像を参照するための過去画像参照ボタン６４２と、放射線撮影装置１０１による撮影を終了するための検査終了ボタン６４３とが表示される。撮影後において、例えば、過去画像参照ボタン６４２が操作者により押下された場合、動作状態制御部１１６は、撮影準備状態に動作状態を切替える。表示制御部１２３は画面を切替え、表示部１２４の表示画面は、例えば、図６（ｄ）の撮影準備状態画面２（６０４）へ遷移する。図６（ｄ）の表示領域６３０に過去画像選択画面が表示される。図６（ｄ）の撮影準備状態画面２（６０４）において、検査画面ボタン６３２が押下されると、表示制御部１２３は、図６（ｄ）に画面を切換える前に表示されていた図６（ｅ）の撮影状態画面６０５に表示部１２４の表示を戻す。図６（ｅ）の撮影状態画面６０５の検査終了ボタン６１５が操作者により押下された場合、動作状態制御部１１６は撮影状態（撮影中）を終了させる。撮影状態の終了後、動作状態制御部１１６は放射線撮影装置１０１の動作状態を休止状態にする。

上記の各実施形態によれば、撮影可能残り時間が閾値時間以上であるか否かの判定結果に応じて装置の動作状態を制御することが可能になる。これにより、撮影する際に十分な撮影時間を確保して撮影を行うことが可能になり、所望の放射線撮影をしそこなうこと（写損）を防止することができる。

放射線発生装置と放射線撮影装置の間で通信を行なわない方式において、放射線撮影装置が撮影可能状態になるまでの時間を短縮し、省電力化を図りながら、実際に撮影する際に十分な撮影時間を残し、写損の可能性を低減することが可能になる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (21)

1. 放射線の照射により電荷を得る複数の画素が配置された放射線センサの制御装置であって、
   放射線の照射に応じて撮像を開始するための駆動を実行させるとともに、前記駆動の開始から、ノイズによる画質低下の影響を受けることなく撮影可能であることを示す第一の時間が経過することに応じて前記駆動を中止する制御手段と、
   外部から所定の指示信号を受け取る受信手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記所定の指示信号の受信に応じて,前記第一の時間と前記駆動の実行開始から所定の指示信号を受け取るまでの第二の時間との差分に基づき前記放射線センサの状態を制御するように構成されていることを特徴とする制御装置。
2. 前記制御手段は、前記撮像を開始するための駆動として、電荷読み捨て駆動を実行させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記放射線センサは、光電変換素子と前記光電変換素子の一端に接続するスイッチング素子とを有する前記画素が行列状に配置されており、かつ前記光電変換素子からの電気信号を読み出す信号線を有し、
   前記制御手段は、前記撮像を開始するための駆動として、前記スイッチング素子を行ごとに順次選択的にオン状態とすることにより前記信号線を介して前記画素の電気信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
4. 前記放射線センサは、光電変換素子と前記光電変換素子の一端に接続するスイッチング素子とを有する前記画素が行列状に配置されており、かつ前記光電変換素子からの電気信号を読み出す信号線と、前記光電変換素子の他端に接続し前記放射線センサに対する放射線の照射を検知する検知部と、を更に有し、
   前記制御手段は、前記撮像を開始するための駆動として、前記スイッチング素子を行ごとに順次選択的にオン状態とすることにより前記信号線を介して前記画素の電気信号を出力する駆動を実行し、
   前記検知部は、前記撮像を開始するための駆動を実行中に前記検知部に入力された電気信号に基づいて前記放射線センサに対する放射線の照射を検知することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
5. 前記受信手段は、放射線撮影を実行するための第一の画面が表示部に表示されている状態で、前記第一の画面とは異なる第二の画面の表示を指示するためのボタンの押下に応じて出力される信号を受信し、
   前記制御手段は、前記信号の受信に応じて前記放射線センサの状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
6. 前記受信手段は、放射線撮影を実行するための第一の画面が表示部に表示されている状態で、前記第一の画面とは異なる第二の画面の表示を指示するためのボタンの押下に応じて出力される信号を受信し、
   前記制御手段は、前記信号の受信に応じて前記駆動を中止させることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
7. 前記放射線センサは、光電変換素子と前記光電変換素子の一端に接続するスイッチング素子とを有する前記画素が行列状に配置されており、かつ前記光電変換素子からの電気信号を読み出す信号線と、前記光電変換素子の他端に接続し前記放射線センサに対する放射線の照射を検知する検知部と、を更に有し、
   前記制御手段は、前記指示信号の受信に応じて前記検知部を制御することにより前記放射線センサに対する放射線の照射を検知する機能を休止状態とすることを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
8. 前記放射線センサは、複数の光電変換素子を有する光検出アレイと、前記複数の光電変換素子のそれぞれにバイアス電源からの電圧を供給するバイアス線と、前記複数の光電変換素子の夫々に接続するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を介して前記複数の光電変換素子と接続する列信号線と、を有し、
   前記制御手段は、
   周期的な空読み動作中における前記バイアス線を流れる電流に対応する信号値を生成し、
   前記信号値に基づいて前記スイッチング素子をオフ状態とする駆動回路と、
   前記列信号線を介して得られる画像信号に基づいて放射線画像データを得る読み出し回路と、を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
9. 放射線撮影装置であって、
   放射線の照射により電荷を得る複数の画素が配置された放射線センサと、
   放射線の照射に応じて撮像を開始するための駆動を実行させるとともに、前記駆動の開始から、ノイズによる画質低下の影響を受けることなく撮影可能であることを示す第一の時間が経過することに応じて前記駆動を中止する制御手段と、
   外部から所定の指示信号を受け取る受信手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記所定の指示信号の受信に応じて、前記第一の時間と前記駆動の実行開始から所定の指示信号を受け取るまでの第二の時間との差分に基づき前記放射線センサの状態を制御するように構成されていることを特徴とする放射線撮影装置。
10. 放射線撮影システムであって、
    請求項９に記載の放射線撮影装置と、
    前記放射線撮影装置により得られる放射線画像を受信するコンソールと、
    を有することを特徴とする放射線撮影システム。
11. 放射線発生部を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影システム。
12. 放射線を電荷に変換する複数の変換素子が配置された放射線検知手段と、前記放射線検知手段を駆動する駆動手段と、を有する放射線撮影装置であって、
    ノイズによる画質低下の影響を受けることなく、前記放射線検知手段を使用した放射線画像が撮影可能であることを示す撮影可能制限時間から、前記放射線検知手段の使用開始からの撮影可能経過時間の差分を取ることにより取得される撮影可能残り時間が、閾値時間以上であるか判定する判定手段と、
    前記判定の結果に応じて、前記放射線検知手段および前記駆動手段の動作状態を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
13. 前記撮影可能残り時間が閾値時間未満と判定された場合、前記制御手段は、前記動作状態として、前記放射線検知手段および前記駆動手段への通電を停止した休止状態にすることを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮影装置。
14. 前記制御手段は、前記休止状態にした後、前記放射線検知手段への通電を停止した状態とし、かつ、前記駆動手段に通電した撮影準備状態にすることを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮影装置。
15. 前記撮影可能残り時間が閾値時間以上であると判定された場合、前記制御手段は、前記放射線検知手段および前記駆動手段に通電した撮影可能状態にすることを特徴とする請求項１２または１４に記載の放射線撮影装置。
16. 前記撮影可能残り時間が閾値時間未満と判定された場合、前記休止状態に戻した後に閾値時間以上の撮影可能残り時間を確保してから前記放射線検知手段および前記駆動手段に通電した撮影可能状態にするか、すぐに前記撮影可能状態に動作状態を切替えるかを選択する選択手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮影装置。
17. 前記選択手段は、放射線撮影において設定されている撮影手技に応じで前記動作状態を切替えることを特徴とする請求項１６に記載の放射線撮影装置。
18. 前記撮影可能残り時間と、前記選択手段に対する指示を受付けるためのユーザインターフェースと、を表示部に表示する表示制御手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１６に記載の放射線撮影装置。
19. 前記制御手段は、前記休止状態において、前記放射線検知手段に蓄積されている電荷をリセットするための初期化処理を行うことを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮影装置。
20. 放射線を電荷に変換する複数の変換素子が配置された放射線検知手段と、前記放射線検知手段を駆動する駆動手段と、を有する放射線撮影装置の制御方法であって、
    ノイズによる画質低下の影響を受けることなく、前記放射線検知手段を使用した放射線画像が撮影可能であることを示す撮影可能制限時間から、前記放射線検知手段の使用開始からの撮影可能経過時間の差分を取ることにより取得される撮影可能残り時間が、閾値時間以上であるか判定する判定工程と、
    前記判定の結果に応じて、前記放射線検知手段および前記駆動手段の動作状態を制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
21. コンピュータを、請求項１２乃至１９のいずれか１項に記載の放射線撮影装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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