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JP6727289B2 - 放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法 - Google Patents

放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法 Download PDF

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Description

本開示の技術は、放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法に関する。
従来、照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む放射線検出器を２つ備え、これらの２つの放射線検出器が積層されて配置された放射線画像撮影装置が知られている。また、この種の放射線画像撮影装置において、一方の放射線検出器を用いて動画撮影を行い、他方の放射線検出器を用いて静止画撮影を行う技術が知られている（特開２０１４−１９５４８１号公報参照）。
ところで、前述した２つの放射線検出器を用いて放射線画像の撮影を行う場合、一方の放射線検出器に蓄積された電荷を読み出す動作が、他方の放射線検出器に対する電気的なノイズの要因となるという問題がある。
特開２０１４−１９５４８１号公報に記載の技術では、上記一方の放射線検出器を用いて動画撮影を行っている間は、上記他方の放射線検出器の電源をオフ状態とすることで、上記ノイズの影響を低減している。また、特開２０１４−１９５４８１号公報に記載の技術では、上記他方の放射線検出器を用いて静止画撮影を行っている間は、上記一方の放射線検出器の電源をオフ状態とすることで、上記ノイズの影響を低減している。
しかしながら、特開２０１４−１９５４８１号公報に記載の技術では、一方の放射線検出器の電源をオフ状態とするため、２つの放射線検出器の何れか一方の電源がオン状態となって駆動している放射線検出器でしか放射線画像の撮影が行えない。すなわち、特開２０１４−１９５４８１号公報に記載の技術では、２つの放射線検出器の何れか一方のみに電荷が蓄積された状態でしか放射線画像の撮影が行えない。
本開示の技術は、２つの放射線検出器の各々の画素に蓄積された電荷を読み出す際のノイズの影響を低減することができる放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法を提供する。
本発明の第１の態様の放射線画像撮影装置は、照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第１放射線検出器と、第１放射線検出器における放射線の入射側の反対側に積層されて配置され、かつ照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第２放射線検出器と、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々の画素に電荷が蓄積された状態で、第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行う第１制御部と、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々の画素に電荷が蓄積された状態で、第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を、第１制御部による制御を開始するタイミングとは異なるタイミングで開始する第２制御部と、を備えている。
なお、本発明の第２の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様の放射線画像撮影装置において、第１制御部が、第２放射線検出器の画素に電荷が保持されている状態で、第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行い、第２制御部が、第１放射線検出器の画素に電荷が保持されている状態で、第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行ってもよい。
また、本発明の第３の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様又は第２の態様の放射線画像撮影装置において、第２制御部が、第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を、第１制御部による第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御よりも先に開始してもよい。
また、本発明の第４の態様の放射線画像撮影装置は、第３の態様の放射線画像撮影装置において、第１制御部が、第２制御部による第２放射線検出器の複数の画素に蓄積された電荷を読み出す制御が終わった後に、第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を開始してもよい。
また、本発明の第５の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第４の態様の何れか１つの態様の放射線画像撮影装置において、第２制御部により第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行っている間は、第１制御部は動作を停止してもよい。
特に、本発明の第６の態様の放射線画像撮影装置は、第５の態様の放射線画像撮影装置において、第１制御部が、第１制御部の電源がオン状態で動作を停止してもよい。
また、本発明の第７の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第６の態様の何れか１つの態様の放射線画像撮影装置において、第２制御部が、第１制御部が第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行う期間よりも長い期間第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行ってもよい。
また、本発明の第８の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第７の態様の何れか１つの態様の放射線画像撮影装置において、第１制御部が、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各画素に蓄積された電荷の読み出しが終了した後、第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出して得られた画像データを外部の装置に送信する制御を行い、第２制御部が、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各画素に蓄積された電荷の読み出しが終了した後、第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出して得られた画像データを外部の装置に送信する制御を行ってもよい。
また、本発明の第９の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第８の態様の何れか１つの態様の放射線画像撮影装置において、第１放射線検出器と第２放射線検出器との間に、放射線の透過を制限する放射線制限部材をさらに備えてもよい。
また、本発明の第１０の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第９の態様の何れか１つの態様の放射線画像撮影装置において、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々が、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々の複数の画素が、光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、第１放射線検出器の発光層と、第２放射線検出器の発光層とが、発光層の組成が異なってもよい。
また、本発明の第１１の態様の放射線画像撮影装置は、第１の態様から第９の態様の何れか１つの態様の放射線画像撮影装置において、第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々が、放射線が照射されることにより光を発する発光層、及び光を受光することにより電荷が発生して蓄積される複数の画素が設けられた基板を備え、基板が、発光層の放射線の入射側に積層されていてもよい。
また、本発明の第１２の態様の放射線画像撮影装置は、第１０の態様又は第１１の態様の放射線画像撮影装置において、第１放射線検出器の発光層が、ＣｓＩを含んで構成され、第２放射線検出器の発光層が、ＧＯＳを含んで構成されてもよい。
本発明の第１３の態様の放射線画像撮影方法は、照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第１放射線検出器、及び第１放射線検出器における放射線の入射側の反対側に積層されて配置され、かつ照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第２放射線検出器の各々の画素に電荷が蓄積された状態で、第１制御部により第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行い、かつ第２制御部により第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を、第１制御部による制御を開始するタイミングとは異なるタイミングで開始するものである。
本発明の一実施形態によれば、２つの放射線検出器の各々の画素に蓄積された電荷を読み出す際のノイズの影響を低減することができる放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法を提供することができる。
実施の形態に係る放射線画像撮影システムの構成の一例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装置の構成の一例を示す平面断面図である。 実施の形態に係る放射線画像撮影装置の電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態に係るコンソールの電気系の要部構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態に係る第１放射線検出器及び第２放射線検出器の各々に到達する放射線量の説明に供するグラフである。 実施の形態に係る電気的なノイズの説明に供する概略図である。 実施の形態に係る全体撮影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。 実施の形態に係る第１撮影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。 実施の形態に係る第２撮影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。 実施の形態に係る画像生成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。 実施の形態に係る骨部組織の領域及び軟部組織の領域の説明に供する概略正面図である。 実施の形態に係る放射線画像撮影処理の一例を示すタイミングチャートである。 変形例に係る放射線画像撮影処理の一例を示すタイミングチャートである。
以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。
まず、図１を参照して、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム１０の構成について説明する。図１に示すように、放射線画像撮影システム１０は、放射線照射装置１２、放射線画像撮影装置１６、及びコンソール１８を備えている。
本実施の形態に係る放射線照射装置１２は、例えばエックス線（Ｘ線）等の放射線Ｒを撮影対象の一例である被検体Ｗに照射する放射線源１４を備えている。放射線照射装置１２の一例としては、回診車等が挙げられる。なお、放射線照射装置１２に対して放射線Ｒの照射を指示する方法は、特に限定されない。例えば、放射線照射装置１２が照射ボタン等を備えている場合は、放射線技師等のユーザが照射ボタンにより放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。また、例えば、放射線技師等のユーザが、コンソール１８を操作して放射線Ｒの照射の指示を行うことで、放射線照射装置１２から放射線Ｒを照射してもよい。
放射線照射装置１２は、放射線Ｒの照射の指示を受け付けると、設定された管電圧、管電流、及び照射期間等の曝射条件に従って、放射線源１４から放射線Ｒを照射する。
本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６は、放射線照射装置１２から照射され、被検体Ｗを透過した放射線Ｒを各々検出する第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを備えている。放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを用いて、被検体Ｗの放射線画像を撮影する。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂを区別せずに総称する場合は、「放射線検出器２０」という。
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６の構成について説明する。図２に示すように、放射線画像撮影装置１６は、放射線Ｒを透過する平板状の筐体２１を備え、防水性、抗菌性、及び密閉性を有する構造とされている。筐体２１内には、第１放射線検出器２０Ａ、第２放射線検出器２０Ｂ、放射線制限部材２４、制御基板２６Ａ、制御基板２６Ｂ、及びケース２８が設けられている。
第１放射線検出器２０Ａは、放射線Ｒの入射側に配置され、第２放射線検出器２０Ｂは、第１放射線検出器２０Ａにおける放射線Ｒの入射側の反対側に積層されて配置されている。また、第１放射線検出器２０Ａは、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板３０Ａ、及び放射線Ｒが照射されることにより光を発する発光層の一例としてのシンチレータ２２Ａを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ａ及びシンチレータ２２Ａの順番で積層されている。
また、第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ｂ、及び上記発光層の一例としてのシンチレータ２２Ｂを備えている。また、ＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂは、放射線Ｒの入射側からＴＦＴ基板３０Ｂ及びシンチレータ２２Ｂの順番で積層されている。
すなわち、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂは、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが照射される表面読取方式（所謂ＩＳＳ（Irradiation Side Sampling）方式）の放射線検出器である。
本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａのシンチレータ２２Ａと、第２放射線検出器２０Ｂのシンチレータ２２Ｂとは、シンチレータの組成が異なる。具体的には、一例として、シンチレータ２２Ａは、ＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を含んで構成され、シンチレータ２２Ｂは、ＧＯＳ（ガドリニウム硫酸化物）を含んで構成されている。なお、シンチレータ２２Ａの組成及びシンチレータ２２Ｂの組成の組み合わせは、上記の例に限定されず、他の組成の組み合わせでもよいし、同じ組成の組み合わせでもよい。
また、第１放射線検出器２０Ａと第２放射線検出器２０Ｂとの間には、放射線Ｒの透過を制限する放射線制限部材２４が設けられている。放射線制限部材２４の一例としては、銅及びすず等の板状部材が挙げられる。また、この板状部材の厚みは、厚みのばらつきの誤差が１％以下の範囲内で均一であることが好ましい。
制御基板２６Ａは、第１放射線検出器２０Ａに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ａ及び制御部５８Ａ等の電子回路が基板上に形成されている。また、制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂに対応して設けられ、後述する画像メモリ５６Ｂ及び制御部５８Ｂ等の電子回路が基板上に形成されている。また、制御基板２６Ａ及び制御基板２６Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂにおける放射線Ｒの入射側の反対側に配置されている。
ケース２８は、筐体２１内の一端側の放射線検出器２０とは重ならない位置（すなわち、撮影領域の範囲外）に配置され、後述する電源部７０等が収容される。なお、ケース２８の設置位置は特に限定されず、例えば、第２放射線検出器２０Ｂの放射線の入射側の反対側の位置であって、放射線検出器２０と重なる位置に配置されてもよい。
次に、図３を参照して、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６の電気系の要部構成について説明する。
図３に示すように、ＴＦＴ基板３０Ａには、画素３２が一方向（図３の行方向）及び一方向に交差する交差方向（図３の列方向）に２次元状に複数設けられている。画素３２は、センサ部３２Ａ、コンデンサ３２Ｂ、及び電界効果型薄膜トランジスタ（TFT、以下、単に「薄膜トランジスタ」という。）３２Ｃを含んで構成される。
センサ部３２Ａは、図示しない上部電極、下部電極、及び光電変換膜等を含み、シンチレータ２２Ａが発する光を吸収して電荷を発生させる。コンデンサ３２Ｂは、センサ部３２Ａにより発生した電荷を蓄積する。薄膜トランジスタ３２Ｃは、コンデンサ３２Ｂに蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する。
また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記一方向に延設され、各薄膜トランジスタ３２Ｃをオン・オフさせるための複数本のゲート配線３４が設けられている。また、ＴＦＴ基板３０Ａには、上記交差方向に延設され、オン状態の薄膜トランジスタ３２Ｃを介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６が設けられている。
また、ＴＦＴ基板３０Ａの隣り合う２辺の一辺側にゲート線ドライバ５２Ａが配置され、他辺側に信号処理部５４Ａが配置されている。ＴＦＴ基板３０Ａの個々のゲート配線３４はゲート線ドライバ５２Ａに接続され、ＴＦＴ基板３０Ａの個々のデータ配線３６は信号処理部５４Ａに接続されている。
ＴＦＴ基板３０Ａの各薄膜トランジスタ３２Ｃは、ゲート線ドライバ５２Ａからゲート配線３４を介して供給される電気信号により行単位で順にオン状態とされる。そして、オン状態とされた薄膜トランジスタ３２Ｃによって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４Ａに入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像を示す画像データが取得される。
信号処理部５４Ａは、個々のデータ配線３６毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路及びサンプルホールド回路（何れも図示省略）を備えており、個々のデータ配線３６を伝送された電気信号は増幅回路で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、及びＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換器が順に接続されている。そして、個々のサンプルホールド回路に保持された電気信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、マルチプレクサにより順次選択された電気信号がＡ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。
信号処理部５４Ａには後述する制御部５８Ａが接続されており、信号処理部５４ＡのＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは制御部５８Ａに順次出力される。制御部５８Ａには画像メモリ５６Ａが接続されており、信号処理部５４Ａから順次出力された画像データは、制御部５８Ａによる制御によって画像メモリ５６Ａに順次記憶される。画像メモリ５６Ａは所定の枚数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５６Ａに順次記憶される。
制御部５８Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０、ＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ６２、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部６４を備えている。制御部５８Ａの一例としては、マイクロコンピュータ等が挙げられる。
通信部６６は、制御部５８Ａに接続され、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線照射装置１２及びコンソール１８等の外部の装置との間で各種情報の送受信を行う。電源部７０は、前述した各種回路や各素子(ゲート線ドライバ５２Ａ、信号処理部５４Ａ、画像メモリ５６Ａ、制御部５８Ａ、及び通信部６６等）に電力を供給する。なお、図３では、錯綜を回避するために、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線の図示を省略している。
なお、第２放射線検出器２０ＢのＴＦＴ基板３０Ｂ、ゲート線ドライバ５２Ｂ、信号処理部５４Ｂ、画像メモリ５６Ｂ、及び制御部５８Ｂの各構成部品については、各々第１放射線検出器２０Ａの対応する構成部品と同様であるため、ここでの説明を省略する。なお、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂは、通信可能に接続されている。
以上の構成により、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々を用いて、放射線画像の撮影を行う。
次に、図４を参照して、本実施の形態に係るコンソール１８の構成について説明する。図４に示すように、コンソール１８は、コンソール１８の全体的な動作を司るＣＰＵ８０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ８２を備えている。また、コンソール１８は、ＣＰＵ８０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ８４、及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶部８６を備えている。
また、コンソール１８は、操作メニュー及び撮影により得られた放射線画像等を表示する表示部８８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９０と、を備えている。また、コンソール１８は、無線通信及び有線通信の少なくとも一方により、放射線照射装置１２及び放射線画像撮影装置１６等の外部の装置との間で各種情報の送受信を行う通信部９２を備えている。そして、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８４、記憶部８６、表示部８８、操作パネル９０、及び通信部９２の各部が、バス９４を介して互いに接続されている。
ところで、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａ及び放射線制限部材２４により放射線Ｒが吸収されるため、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線量は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線量よりも少なくなる。
本実施の形態では、一例として、第１放射線検出器２０Ａに到達した放射線Ｒは、第１放射線検出器２０Ａにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。また、第１放射線検出器２０Ａを透過して放射線制限部材２４に到達した放射線Ｒは、放射線制限部材２４により約６０％吸収される。また、第１放射線検出器２０Ａ及び放射線制限部材２４を透過して第２放射線検出器２０Ｂに到達した放射線Ｒは、第２放射線検出器２０Ｂにより約５０％吸収されて放射線画像の撮影に用いられる。なお、放射線Ｒのエネルギーによっては放射線検出器２０及び放射線制限部材２４による放射線の吸収率は異なるため、スペクトルの形状は変化する。
すなわち、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量（≒第２放射線検出器２０Ｂで発生する電気信号の信号量）は、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の約２０％となる。なお、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量と、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量との比は、上記の比に限らない。但し、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量は、診断の観点から、第１放射線検出器２０Ａによる放射線画像の撮影に用いられる放射線量の１０％以上であることが好ましい。
また、放射線Ｒは低エネルギーの成分から吸収される。このため、一例として図５に示すように、第２放射線検出器２０Ｂに到達する放射線Ｒのエネルギー成分は、第１放射線検出器２０Ａに到達する放射線Ｒのエネルギー成分の低エネルギー成分が除かれたものとなる。なお、図５は、放射線源１４の管電圧を８０ｋＶとした場合において、縦軸は放射線Ｒの単位面積当たりの吸収量を示し、横軸は放射線Ｒのエネルギーを示している。また、図５の実線Ｌ１は、第１放射線検出器２０Ａが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。また、図５の実線Ｌ２は、第２放射線検出器２０Ｂが吸収する放射線Ｒについてのエネルギーと単位面積当たりの吸収量との関係を示している。
また、一例として図６に示すように、一方の放射線検出器２０の画素３２に蓄積された電荷を読み出す動作は、他方の放射線検出器２０のノイズの要因となる。例えば、制御基板２６Ａの制御部５８Ａによる制御により、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷を読み出す動作で発生する電気信号によって、第２放射線検出器２０Ｂで発生する電気信号にノイズによる影響が含まれてしまう。特に、第２放射線検出器２０Ｂで発生する電気信号の信号量は、第１放射線検出器２０Ａで発生する電気信号の信号量より少ないため、上記ノイズの影響を受け易い。なお、一方の放射線検出器２０により撮影された放射線画像を示す画像データを、コンソール１８等に送信する動作も、他方の放射線検出器２０のノイズの要因となる。
そこで、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６は、各放射線検出器２０の画素３２に電荷が蓄積された状態で、以下の処理を行う。すなわち、放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始するタイミングとは異なるタイミングで、第２放射線検出器２０の画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始する。そして、放射線画像撮影装置１６は、一方の放射線検出器２０の画素３２に電荷が保持されている状態で、他方の放射線検出器２０の画素３２に蓄積された電荷を読み出す。
本実施の形態では、放射線画像撮影装置１６は、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しよりも先に開始する。そして、放射線画像撮影装置１６は、第２放射線検出器２０Ｂの全ての画素３２に蓄積された電荷の読み出しが終わった後に、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷を読み出す。
次に、図７〜図１０を参照して、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム１０の作用を説明する。なお、図７は、ユーザにより操作パネル９０を介して被検体Ｗの氏名、撮影部位、及び放射線Ｒの曝射条件等を含む撮影メニューが入力された場合にコンソール１８のＣＰＵ８０によって実行される全体撮影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。また、この全体撮影処理プログラムはコンソール１８のＲＯＭ８２に予めインストールされている。
また、図８は、放射線画像撮影装置１６の電源がオン状態とされた場合に放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ｂによって実行される第１撮影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。また、この第１撮影処理プログラムは制御部５８Ｂのメモリ６２のＲＯＭに予めインストールされている。
また、図９は、放射線画像撮影装置１６の電源がオン状態とされた場合に放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａによって実行される第２撮影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。また、この第２撮影処理プログラムは制御部５８Ａのメモリ６２のＲＯＭに予めインストールされている。
図７のステップ１００で、ＣＰＵ８０は、入力された撮影メニューに含まれる情報を放射線画像撮影装置１６に通信部９２を介して送信し、かつ放射線Ｒの曝射条件を放射線照射装置１２に通信部９２を介して送信する。そして、ＣＰＵ８０は、放射線Ｒの曝射開始の指示を放射線画像撮影装置１６及び放射線照射装置１２に通信部９２を介して送信する。放射線照射装置１２は、コンソール１８から送信された曝射条件及び曝射開始の指示を受信すると、受信した曝射条件に従って放射線Ｒの曝射を開始する。なお、放射線照射装置１２が照射ボタンを備えている場合は、放射線照射装置１２は、コンソール１８から送信された曝射条件及び曝射開始の指示を受信し、かつ照射ボタンが押圧操作された場合に、受信した曝射条件に従って放射線Ｒの曝射を開始する。
次のステップ１０２で、ＣＰＵ８０は、第１放射線検出器２０Ａにより撮影された放射線画像を示す画像データ、及び第２放射線検出器２０Ｂにより撮影された放射線画像を示す画像データを受信するまで待機する。なお、以下では、第１放射線検出器２０Ａにより撮影された放射線画像を「第１放射線画像」といい、第１放射線画像を示す画像データを「第１放射線画像データ」という。また、以下では、第２放射線検出器２０Ｂにより撮影された放射線画像を「第２放射線画像」といい、第２放射線画像を示す画像データを「第２放射線画像データ」という。ＣＰＵ８０が、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを、通信部９２を介して受信するとステップ１０２が肯定判定となり、ステップ１０４に移行する。
ステップ１０４で、ＣＰＵ８０は、図１０に示す画像生成処理を実行した後、本全体撮影処理を終了する。
一方、図８のステップ１２０で、制御部５８Ｂは、第２放射線検出器２０Ｂの各画素３２のコンデンサ３２Ｂに蓄積された電荷を取り出して除去するリセット動作を行う。なお、制御部５８Ｂは、本ステップ１２０でのリセット動作を、１回のみ行ってもよいし、予め定められた複数回繰り返して行ってもよいし、後述するステップ１２２の判定が肯定判定となるまで繰り返して行ってもよい。
次のステップ１２２で、制御部５８Ｂは、放射線Ｒの曝射開始の指示を受信するまで待機する。上記全体撮影処理のステップ１００の処理によりコンソール１８から送信された曝射開始の指示を制御部５８Ｂが通信部６６を介して受信すると、ステップ１２２の判定が肯定判定となり、ステップ１２４に移行する。なお、放射線照射装置１２が照射ボタンを備えている場合は、コンソール１８から送信された曝射開始の指示、及び照射ボタンが押圧操作されたことを示す情報を制御部５８Ｂが通信部６６を介して受信した場合に、ステップ１２２の判定が肯定判定となる。この場合、例えば、放射線照射装置１２は、照射ボタンが押圧操作された場合に、照射ボタンが押圧操作されたことを示す情報を、放射線画像撮影装置１６に直接送信してもよいし、コンソール１８を介して放射線画像撮影装置１６に送信してもよい。ステップ１２４で、制御部５８Ｂは、上記全体撮影処理のステップ１００の処理によりコンソール１８から送信された情報に含まれる曝射期間の間待機する。
次のステップ１２６で、制御部５８Ｂは、制御部５８Ａに対し、制御部５８Ａの電源がオン状態のまま制御部５８Ａの動作が停止する状態（所謂スリープ状態）とする指示（以下、「スリープ指示」という。）を送信する。制御部５８Ａは、本ステップ１２６の処理により送信されたスリープ指示を受信すると、スリープ指示を受信するまで実行していた処理を中断し、スリープ状態となる。なお、ここでいうスリープ状態とは、制御部５８ＡのＣＰＵ６０が通信部６６を介してデータの受信処理のみを行える状態であり、例えば、Ａ／Ｄ変換及び通信の制御等のコマンドに基づく動作を停止し、直前の状態を維持している状態である。より消費電力を低減させたい場合は、制御基板２６Ａの上記受信処理に必要な構成部品以外の部品に対する通電を停止してもよい。また、制御部５８Ａがスリープ状態である間も、第１放射線検出器２０Ａの各画素３２に電荷は蓄積可能とされている。
次のステップ１２８で、制御部５８Ｂは、ゲート線ドライバ５２Ｂを制御し、ゲート線ドライバ５２Ｂから第２放射線検出器２０Ｂの各ゲート配線３４に１ラインずつ順に所定期間オン信号を出力させる。これにより、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ３２Ｃが１ラインずつ順にオン状態とされ、１ラインずつ順に各コンデンサ３２Ｂに蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。そして、各データ配線３６に流れ出した電気信号は信号処理部５４Ｂでデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６Ｂに記憶される。
本実施の形態では、制御部５８Ｂは、以上説明したオン信号の出力の処理を、複数回繰り返し行う。第２放射線検出器２０Ｂから繰り返し読み出された画像データは、１枚の画像を示す画像データとして画像メモリ５６Ｂに記憶される。
このように、本実施の形態では、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを複数回行っている。この電荷の読み出しを複数回行うことで、電荷の読み出しを１回のみ行う場合に比較して、読み出し動作に起因するノイズの画質への影響度は増加するが、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷の読み残しが抑制される。本実施の形態では、（電荷の読み残しによる画質への影響度）＞（読み出し動作に起因するノイズによる画質への影響度）となる範囲内で、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷を繰り返し読み出す回数を予め定めている。
次にステップ１３０で、制御部５８Ｂは、上記ステップ１２８で画像メモリ５６Ｂに記憶された画像データに対し、オフセット補正及びゲイン補正等の各種補正を行う画像処理を実行する。次のステップ１３２で、制御部５８Ｂは、上記ステップ１３０で画像処理が行われた画像データ（第２放射線画像データ）をコンソール１８に通信部６６を介して送信する。
次のステップ１３４で、制御部５８Ｂは、制御部５８Ａに対し、制御部５８Ａのスリープ状態を解除する指示（以下、「スリープ解除指示」という。）を送信する。制御部５８Ａは、本ステップ１３４の処理により送信されたスリープ解除指示を受信すると、スリープ状態から復帰し、中断していた処理を再開する。次のステップ１３６で、制御部５８Ｂは、制御部５８Ａに対し、画像データの読み出しを開始する指示（以下、「読出開始指示」という。）を送信した後、本第１撮影処理を終了する。
一方、図９のステップ１５０で、制御部５８Ａは、第１放射線検出器２０Ａの各画素３２のコンデンサ３２Ｂに蓄積された電荷を取り出して除去するリセット動作を行う。なお、制御部５８Ａは、本ステップ１５０でのリセット動作を、１回のみ行ってもよいし、予め定められた複数回繰り返して行ってもよいし、後述するステップ１５２の判定が肯定判定となるまで繰り返して行ってもよい。
次のステップ１５２で、制御部５８Ａは、放射線Ｒの曝射開始の指示を受信するまで待機する。上記全体撮影処理のステップ１００の処理によりコンソール１８から送信された曝射開始の指示を制御部５８Ａが通信部６６を介して受信すると、ステップ１５２の判定が肯定判定となり、ステップ１５４に移行する。なお、放射線照射装置１２が照射ボタンを備えている場合は、コンソール１８から送信された曝射開始の指示、及び照射ボタンが押圧操作されたことを示す情報を制御部５８Ａが通信部６６を介して受信した場合に、ステップ１５２の判定が肯定判定となる。この場合、例えば、放射線照射装置１２は、照射ボタンが押圧操作された場合に、照射ボタンが押圧操作されたことを示す情報を、放射線画像撮影装置１６に直接送信してもよいし、コンソール１８を介して放射線画像撮影装置１６に送信してもよい。ステップ１５４で、制御部５８Ａは、読出開始指示を受信するまで待機する。上記第１撮影処理のステップ１３６の処理により制御部５８Ｂから送信された読出開始指示を制御部５８Ａが受信すると、ステップ１５４の判定が肯定判定となり、ステップ１５６に移行する。
次のステップ１５６で、制御部５８Ａは、ゲート線ドライバ５２Ａを制御し、ゲート線ドライバ５２Ａから第１放射線検出器２０Ａの各ゲート配線３４に１ラインずつ順に上記所定期間オン信号を出力させる。これにより、各ゲート配線３４に接続された各薄膜トランジスタ３２Ｃが１ラインずつ順にオン状態とされ、１ラインずつ順に各コンデンサ３２Ｂに蓄積された電荷が電気信号として各データ配線３６に流れ出す。そして、各データ配線３６に流れ出した電気信号は信号処理部５４Ａでデジタルの画像データに変換されて、画像メモリ５６Ａに記憶される。
次にステップ１５８で、制御部５８Ａは、上記ステップ１５６で画像メモリ５６Ａに記憶された画像データに対し、オフセット補正及びゲイン補正等の各種補正を行う画像処理を実行する。次のステップ１６０で、制御部５８Ａは、上記ステップ１５８で画像処理が行われた画像データ（第１放射線画像データ）をコンソール１８に通信部６６を介して送信する。
上記ステップ１３２の処理により送信された第２放射線画像データ、及び上記ステップ１６０の処理により送信された第１放射線画像データをコンソール１８が受信すると、上記ステップ１０２の処理が肯定判定となり、図１０に示す画像生成処理が実行される。
図１０のステップ１８０で、ＣＰＵ８０は、上記ステップ１０２で受信された第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを、各々記憶部８６に記憶する。次のステップ１８２で、ＣＰＵ８０は、上記ステップ１０２で受信された第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを用いて、エネルギーサブトラクション画像を示す画像データを生成して、記憶部８６に記憶する。なお、以下では、エネルギーサブトラクション画像を「ＥＳ（Energy Subtraction）画像」といい、エネルギーサブトラクション画像を示す画像データを「ＥＳ画像データ」という。
本実施の形態では、ＣＰＵ８０は、第１放射線画像データに所定の係数を乗算して得られた画像データを、第２放射線画像データに所定の係数を乗算して得られた画像データから対応する画素毎に減算する。減算を行うことにより、ＣＰＵ８０は、軟部組織を除去し、骨部組織を強調したＥＳ画像を示すＥＳ画像データを生成する。なお、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素の決定方法は特に限定されない。例えば、事前にマーカーが写り込む状態で放射線画像撮影装置１６により撮影を行って得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおけるマーカーの位置の差異から、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出する。そして、算出した位置ずれ量に基づいて、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの対応する画素を決定すればよい。
この場合、例えば、被検体Ｗの撮影時に、被検体Ｗと一緒にマーカーも撮影して得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおけるマーカーの位置の差異から、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出してもよい。また、例えば、被検体Ｗを撮影して得られた第１放射線画像データと第２放射線画像データとにおける被検体Ｗの構造に基づいて、第１放射線画像データと第２放射線画像データとの位置ずれ量を算出してもよい。
次のステップ１８４で、ＣＰＵ８０は、ステップ１８２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像における骨部組織の領域（以下、「骨部領域」という。）を決定する。本実施の形態では、例えば、ＣＰＵ８０は、撮影メニューに含まれる撮影部位に基づいて、おおよその骨部領域の範囲を推定する。そして、ＣＰＵ８０は、推定した範囲内において、周辺画素の微分値が所定値以上の画素を、骨部領域のエッジ（端部）を構成する画素として検出することで、骨部領域を決定する。
一例として図１１に示すように、本ステップ１８４の処理により、ＣＰＵ８０は、骨部領域ＢのエッジＥを検出し、エッジＥ内の領域を骨部領域Ｂと決定する。図１１では、一例として、被検体Ｗの上半身の背骨部分を撮影した場合のＥＳ画像を示している。
なお、骨部領域Ｂの決定方法は上記の例に限定されない。例えば、ＣＰＵ８０は、ステップ１８２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像を表示部８８に表示する。ユーザは表示部８８に表示されたＥＳ画像に対して、操作パネル９０を介して骨部領域ＢのエッジＥを指定する。そして、ＣＰＵ８０は、ユーザにより指定されたエッジＥ内の領域を骨部領域Ｂと決定してもよい。
また、ＣＰＵ８０は、ＥＳ画像と、ステップ１８４で決定されたエッジＥとを重畳させた画像を表示部８８に表示してもよい。この場合、ユーザは、表示部８８に表示されたエッジＥを修正する必要がある場合は、操作パネル９０を介してエッジＥの位置を修正する。そして、ＣＰＵ８０は、ユーザにより修正されたエッジＥ内の領域を骨部領域Ｂと決定してもよい。
次のステップ１８６で、ＣＰＵ８０は、ステップ１８２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像における軟部組織の領域（以下、「軟部領域」という。）を決定する。本実施の形態では、例えば、ＣＰＵ８０は、エッジＥから所定の方向に対して所定の画素数を空けた位置の画素を含む所定の面積の領域であって、骨部領域Ｂを除く領域を軟部領域と決定する。一例として図１１に示すように、本ステップ１８４の処理により、ＣＰＵ８０は、複数（図１１に示す例では６つ）の軟部領域Ｓを決定する。
なお、上記所定の方向及び所定の画素数は、放射線画像撮影装置１６の実機を用いた実験等により、撮影部位等に応じて予め定めておけばよい。また、上記所定の面積は、予め定めておいてもよいし、ユーザに指定させてもよい。また、例えば、ＣＰＵ８０は、ＥＳ画像データにおける最小の画素値（骨部領域Ｂを除いた被検体Ｗの体厚が最も厚い位置に対応する画素値）を下限値とした所定の範囲内の画素値の画素を軟部領域Ｓと決定してもよい。また、ステップ１８４で決定する軟部領域Ｓの数は、図１１に示した例の数に限定されないことは言うまでもない。
次のステップ１８８で、ＣＰＵ８０は、ステップ１８２で生成されたＥＳ画像データに対し、ＥＳ画像の撮影毎のばらつきが許容範囲内となる補正を行う。本実施の形態では、一例として、ＣＰＵ８０は、ＥＳ画像データの全周波数帯域に対し、画像のムラを除去する補正を行う。なお、本ステップ１８８の処理により補正が行われて得られた画像データは、後述するステップ１９０からステップ１９４までの処理による骨密度の算出に用いられるため、以下では「ＤＸＡ（Dual-energy X-ray Absorptiometry）画像データ」という。
次のステップ１９０で、ＣＰＵ８０は、ＤＸＡ画像データにおける骨部領域Ｂの画素値の平均値Ａ１を算出する。次のステップ１９２で、ＣＰＵ８０は、ＤＸＡ画像データにおける全ての軟部領域Ｓの画素値の平均値Ａ２を算出する。ここで、本実施の形態では、一例として、ＣＰＵ８０は、エッジＥから遠い軟部領域Ｓほど画素値が小さくなる重み付けを行って、平均値Ａ２を算出する。なお、ステップ１９０及びステップ１９２で平均値Ａ１、Ａ２を算出する前に、メディアンフィルタ等を用いて骨部領域Ｂの画素値及び軟部領域Ｓの画素値の異常値を除去してもよい。
次のステップ１９４で、ＣＰＵ８０は、被検体Ｗの撮影部位の骨密度を算出する。本実施の形態では、一例として、ＣＰＵ８０は、ステップ１９０で算出された平均値Ａ１とステップ１９２で算出された平均値Ａ２との差分を算出する。また、ＣＰＵ８０は、算出した差分に対し、画素値を骨量［ｇ］に変換する変換係数を乗算することにより、骨量を算出する。そして、ＣＰＵ８０は、算出した骨量を、骨部領域Ｂの面積［ｃｍ２］で除算することにより、骨密度［ｇ／ｃｍ２］を算出する。なお、上記変換係数は、放射線画像撮影装置１６の実機を用いた実験等により、撮影部位等に応じて予め定めておけばよい。
次のステップ１９６で、ＣＰＵ８０は、ステップ１８２で生成されたＥＳ画像データにより示されるＥＳ画像、及びステップ１９４で算出された骨密度を表示部８８に表示した後、本画像生成処理を終了する。
以上説明した第１撮影処理及び第２撮影処理による放射線画像撮影装置１６の放射線画像撮影処理のタイミングチャートの一例を図１２に示す。図１２に示すように、上記ステップ１００の処理によりコンソール１８から曝射開始指示が放射線画像撮影装置１６及び放射線照射装置１２に送信されると、放射線照射装置１２が放射線Ｒの曝射を開始する。一方、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ｂは、コンソール１８から送信された曝射開始指示を受信すると、第２放射線検出器２０Ｂでのリセット動作を停止し、電荷の蓄積を開始する。また、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａは、コンソール１８から送信された曝射開始指示を受信すると、第１放射線検出器２０Ａでのリセット動作を停止し、電荷の蓄積を開始する。
次に、曝射期間が経過すると放射線照射装置１２は放射線Ｒの曝射を停止する。一方、曝射期間が経過すると、上記ステップ１２４の判定が肯定判定となり、制御部５８Ｂは、上記ステップ１２６の処理により、制御部５８Ａにスリープ指示を送信する。制御部５８Ａは、制御部５８Ｂから送信されたスリープ指示を受信するとスリープ状態となる。また、制御部５８Ｂは、制御部５８Ａにスリープ指示を送信した後、上記ステップ１２８の処理により、第２放射線検出器２０Ｂに蓄積された電荷を複数回読み出して画像データを取得する。
そして、制御部５８Ｂは、上記ステップ１３２の処理により、第２放射線検出器２０Ｂによる撮影により得られた第２放射線画像データをコンソール１８に送信した後、上記ステップ１３４の処理により、スリープ解除指示を制御部５８Ａに送信する。制御部５８Ａは、制御部５８Ｂから送信されたスリープ解除指示を受信するとスリープ状態から復帰する。さらに、制御部５８Ｂは、スリープ解除指示を制御部５８Ａに送信した後、上記ステップ１３６の処理により、読出開始指示を制御部５８Ａに送信する。
一方、制御部５８Ａは、制御部５８Ｂから送信された読出開始指示を受信すると上記ステップ１５４の判定が肯定判定となり、上記ステップ１５６の処理により、第１放射線検出器２０Ａに蓄積された電荷を読み出して画像データを取得する。そして、制御部５８Ａは、上記ステップ１６０の処理により、第１放射線検出器２０Ａによる撮影により得られた第１放射線画像データをコンソール１８に送信する。
すなわち、図１２に示すように、本実施の形態に係る放射線画像撮影装置１６では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方が画素３２に電荷を蓄積する期間が重複する。
そして、放射線画像撮影装置１６は、第１放射線検出器２０Ａの画素３２による電荷の蓄積を継続している状態で、先に第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷の読み出し、及び第２放射線画像データのコンソール１８への送信を行う。さらに、放射線画像撮影装置１６は、第２放射線画像データのコンソール１８への送信が終了すると、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出し、及び第１放射線画像データのコンソール１８への送信を行う。従って、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出し、及び第１放射線画像データのコンソール１８への送信に起因する第２放射線画像データにより示される第２放射線画像に対するノイズの影響が防止される。
以上、説明したように、本実施の形態によれば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々の画素３２に電荷が蓄積された状態で、以下の処理で第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの各々の画素３２に蓄積された電荷を読み出す。すなわち、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの一方の放射線検出器の画素３２に蓄積された電荷の読み出しを先に開始する。そして、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの一方の放射線検出器の画素３２に蓄積された電荷を読み出している間は、他方の放射線検出器の画素３２に蓄積された電荷の読み出しを行わない。これにより、２つの放射線検出器の各々の画素に蓄積された電荷を読み出す際のノイズの影響を低減することができる。
また、本実施の形態によれば、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しよりも先に開始している。また、第２放射線検出器２０Ｂの全ての画素３２に蓄積された電荷の読み出しが終わった後に、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始している。前述したように、放射線画像の撮影時に第２放射線検出器２０Ｂで発生する電気信号の量は、第１放射線検出器２０Ａで発生する電気信号の量に比較して小さい。すなわち、第２放射線検出器２０Ｂで発生する電気信号の方が、第１放射線検出器２０Ａで発生する電気信号よりもノイズの影響を受け易い。
これに対し、本実施の形態では、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影が終了してから、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始している。従って、２つの放射線検出器の各々の画素に蓄積された電荷を読み出す際のノイズの影響をより低減することができる。
また、本実施の形態によれば、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷を読み出している間は、第１制御部５８Ａをスリープ状態としている。従って、第１制御部５８Ａの電源をオフ状態とする場合に比較して、第２放射線検出器２０Ｂによる放射線画像の撮影が終わった後に、早期に第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始することができる。
また、本実施の形態によれば、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを行っている間、及び第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを行っている間は、以下の通り処理をしている。すなわち、本実施の形態によれば、これらの間は、第１放射線画像データのコンソール１８への送信、及び第２放射線画像データのコンソール１８への送信を行わない。
画素３２から電荷を読み出している最中に、画像データを放射線画像撮影装置１６からコンソール１８等の外部の装置へ送信すると、読み出している電気信号にノイズが重畳される場合がある。この場合において、特に無線通信の場合は、有線通信の場合に比較してノイズが重畳されやすい。従って、本実施の形態によれば、画像データの送信に伴うノイズの影響を低減することができる。
なお、上記実施の形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、放射線を一旦光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換型の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、放射線を電荷へ直接変換する直接変換型の放射線検出器を適用する形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの双方に、ＴＦＴ基板３０Ａ、３０Ｂ側から放射線Ｒが入射される表面読取方式の放射線検出器を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの少なくとも一方に、シンチレータ２２Ａ、２２Ｂ側から放射線Ｒが入射される裏面読取方式（所謂ＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式）の放射線検出器を適用する形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷を、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷よりも先に読み出す場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷を、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷よりも先に読み出す形態としてもよい。また、例えば、所定の行数毎に、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷と、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷とを、交互に読み出す形態としてもよい。これらの場合も、第１放射線検出器２０Ａ及び第２放射線検出器２０Ｂの一方の放射線検出器の画素３２に蓄積された電荷を読み出している間は、他方の放射線検出器の画素３２に蓄積された電荷の読み出しを行わない。
また、上記実施の形態では、第２放射線検出器２０Ｂによる撮影により得られた第２放射線画像データをコンソール１８に送信した後に、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、上記ステップ１３０の処理の実行中に、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始する形態としてもよい。この場合、上記ステップ１３４及びステップ１３６の処理を、上記ステップ１２８とステップ１３０との間に実行する形態が例示される。また、例えば、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始してから所定期間経過後に、第１放射線検出器２０Ａの画素３２に蓄積された電荷の読み出しを開始する形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷を、複数回繰り返して読み出す場合について説明したが、これに限定されない。例えば、複数回繰り返して読み出す期間の合計値を１回の読み出し期間として、１回で第２放射線検出器２０Ｂの画素３２に蓄積された電荷を読み出す形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、第２放射線検出器２０Ｂによる撮影で得られた画像データと、第１放射線検出器２０Ａによる撮影で得られた画像データとを、異なるタイミングでコンソール１８に送信する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、図１３に示すように、各放射線検出器２０の画素３２に蓄積された電荷を読み出した後に、読み出して得られた各画像データをコンソール１８に送信する形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、制御部５８Ａ及び制御部５８Ｂが各種指示の送受信を行うことで、スリープ状態への移行、スリープ解除、及び放射線検出器２０の画素３２に蓄積された電荷の読み出し順序等を制御する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、この制御をコンソール１８による制御によって行う形態としてもよい。
この場合、例えば、コンソール１８のＣＰＵ８０が、曝射開始指示を送信してから曝射期間経過後に、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ａにスリープ指示を送信する。そして、ＣＰＵ８０が、このスリープ指示の送信と共に、放射線画像撮影装置１６の制御部５８Ｂに、読出開始指示を送信する。また、制御部５８Ｂは、コンソール１８から送信された読出開始指示を受信すると、上記ステップ１２８〜ステップ１３２と同様の処理を行って、第２放射線画像データをコンソール１８に送信する。
ＣＰＵ８０は、制御部５８Ｂから送信された第１放射線画像データを受信すると、制御部５８Ａにスリープ解除指示を送信した後、制御部５８Ａに読出開始指示を送信する。制御部５８Ａは、コンソール１８から送信されたスリープ解除指示を受信すると、スリープ状態から復帰する。さらに、制御部５８Ａは、コンソール１８から送信された読出開始指示を受信すると、上記ステップ１５６〜１６０と同様の処理を行って、第１放射線画像データをコンソール１８に送信する。
そして、ＣＰＵ８０は、第１放射線画像データ及び第２放射線画像データを受信すると、上記ステップ１０４の処理により、図１０に示す画像生成処理を行う形態が例示される。
また、例えば、制御部５８Ａが、制御部５８Ｂに読出開始指示を送信して、自身がスリープ状態に移行する形態としてもよい。この場合、制御部５８Ｂは、制御部５８Ａから送信された読出開始指示を受信した場合に、上記ステップ１２８〜ステップ１３４の処理を実行する。そして、制御部５８Ａは、上記ステップ１３４の処理により制御部５８Ｂから送信されたスリープ解除指示を受信した場合に、上記ステップ１５６〜ステップ１６０の処理を実行する形態が例示される。
また、上記実施の形態では、２つの制御部（制御部５８Ａ、５８Ｂ）により放射線画像撮影装置１６の制御を実現する場合について説明したが、これに限定されない。例えば１つの制御部により放射線画像撮影装置１６の制御を実現する形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、全体撮影処理プログラムがＲＯＭ８２に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。全体撮影処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、全体撮影処理プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
また、上記実施の形態では、第１撮影処理プログラムが制御部５８Ｂのメモリ６２のＲＯＭに予め記憶され、第２撮影処理プログラムが制御部５８Ａのメモリ６２のＲＯＭに予め記憶されている態様を説明したが、これに限定されない。第１撮影処理プログラム及び第２撮影処理プログラムは、上記記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、第１撮影処理プログラム及び第２撮影処理プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
２０１６年３月２８日出願の日本国特許出願２０１６−０６３９５１号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１０ 放射線画像撮影システム
１２ 放射線照射装置
１４ 放射線源
１６ 放射線画像撮影装置
１８ コンソール
２０Ａ 第１放射線検出器
２０Ｂ 第２放射線検出器
２１ 筐体
２２Ａ、２２Ｂ シンチレータ
２４ 放射線制限部材
２６Ａ、２６Ｂ 制御基板
２８ ケース
３０Ａ、３０Ｂ ＴＦＴ基板
３２ 画素
３２Ａ センサ部
３２Ｂ コンデンサ
３２Ｃ 薄膜トランジスタ
３４ ゲート配線
３６ データ配線
５２Ａ、５２Ｂ ゲート線ドライバ
５４Ａ、５４Ｂ 信号処理部
５６Ａ、５６Ｂ 画像メモリ
５８Ａ、５８Ｂ 制御部
６０、８０ ＣＰＵ
６２ メモリ
６４、８６ 記憶部
６６、９２ 通信部
７０ 電源部
８２ ＲＯＭ
８４ ＲＡＭ
８８ 表示部
９０ 操作パネル
９４ バス
Ｂ 骨部領域
Ｅ エッジ
Ｌ１ 実線
Ｌ２ 実線
Ｒ 放射線
Ｓ 軟部領域
Ｗ 被検体

Claims (12)

  1. 照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第１放射線検出器と、
    前記第１放射線検出器における放射線の入射側の反対側に積層されて配置され、かつ照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第２放射線検出器と、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々の画素に電荷が蓄積された状態で、前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行う第１制御部と、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々の画素に電荷が蓄積された状態で、前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を、前記第１制御部による制御を開始するタイミングとは異なるタイミングで開始する第２制御部と、
    を備え、
    前記第１放射線検出器が画素に電荷を蓄積する期間と、前記第２放射線検出器が画素に電荷を蓄積する期間とが重複し、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器は同時に画素への電荷の蓄積を開始し、
    前記第２制御部は、前記第１放射線検出器が画素への電荷の蓄積を継続する間に、前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行い、
    前記第１制御部は、前記第２制御部による前記第２放射線検出器の前記複数の画素に蓄積された電荷を読み出す制御が終わった後に、前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を開始する
    放射線画像撮影装置。
  2. 前記第１制御部は、前記第２放射線検出器の画素に電荷が保持されている状態で、前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行い、
    前記第２制御部は、前記第１放射線検出器の画素に電荷が保持されている状態で、前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行う
    請求項１記載の放射線画像撮影装置。
  3. 前記第２制御部は、前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を、前記第１制御部による前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御よりも先に開始する
    請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮影装置。
  4. 前記第２制御部により前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行っている間は、前記第１制御部は動作を停止する
    請求項１から請求項３の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
  5. 前記第１制御部は、前記第１制御部の電源がオン状態で動作を停止する
    請求項４記載の放射線画像撮影装置。
  6. 前記第２制御部は、前記第１制御部が前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行う期間よりも長い期間前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行う
    請求項１から請求項５の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
  7. 前記第１制御部は、前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各画素に蓄積された電荷の読み出しが終了した後、前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出して得られた画像データを外部の装置に送信する制御を行い、
    前記第２制御部は、前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各画素に蓄積された電荷の読み出しが終了した後、前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出して得られた画像データを外部の装置に送信する制御を行う
    請求項１から請求項６の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
  8. 前記第１放射線検出器と前記第２放射線検出器との間に、放射線の透過を制限する放射線制限部材をさらに備えた
    請求項１から請求項７の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
  9. 前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層を備え、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々の前記複数の画素は、前記光を受光することにより電荷が発生して蓄積され、
    前記第１放射線検出器の発光層と、前記第２放射線検出器の発光層とは、発光層の組成が異なる
    請求項１から請求項８の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
  10. 前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器の各々は、放射線が照射されることにより光を発する発光層、及び前記光を受光することにより電荷が発生して蓄積される前記複数の画素が設けられた基板を備え、
    前記基板は、前記発光層の放射線の入射側に積層されている
    請求項１から請求項８の何れか１項記載の放射線画像撮影装置。
  11. 前記第１放射線検出器の発光層は、ＣｓＩを含んで構成され、
    前記第２放射線検出器の発光層は、ＧＯＳを含んで構成されている
    請求項９又は請求項１０記載の放射線画像撮影装置。
  12. 照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第１放射線検出器、及び前記第１放射線検出器における放射線の入射側の反対側に積層されて配置され、かつ照射された放射線に応じた電荷を蓄積する複数の画素を含む第２放射線検出器の各々の画素に電荷が蓄積された状態で、第１制御部により前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行い、かつ第２制御部により前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を、前記第１制御部による制御を開始するタイミングとは異なるタイミングで開始し、
    前記第１放射線検出器が画素に電荷を蓄積する期間と、前記第２放射線検出器が画素に電荷を蓄積する期間とが重複し、
    前記第１放射線検出器及び前記第２放射線検出器は同時に画素への電荷の蓄積を開始し、
    前記第２制御部は、前記第１放射線検出器が画素への電荷の蓄積を継続する間に、前記第２放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を行い、
    前記第１制御部は、前記第２制御部による前記第２放射線検出器の前記複数の画素に蓄積された電荷を読み出す制御が終わった後に、前記第１放射線検出器の画素に蓄積された電荷を読み出す制御を開始する
    放射線画像撮影方法。
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