【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線像を記録するＸ線撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
医療診断を目的とするＸ線撮影は、増感紙とＸ線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリーンシステムがよく用いられている。この方法によれば、被写体を透過したＸ線は被写体の内部情報を含み、それが増感紙によってＸ線の強度に比例した可視光に変換され、Ｘ線フィルムを感光させ、Ｘ線画像をフィルム上に形成する。
【０００３】
最近では、従来Ｘ線フィルムで撮影されてきた胸部などの一般撮影領域にもデジタル撮影装置が普及してきて、診断画像の分野でデジタル画像の取得が可能となってきた（特開平１０−１７１０４７号公報）。また、バッテリー駆動する可搬型デジタルＸ線撮影装置も発表されている。
【０００４】
デジタルＸ線撮影装置の断面構造の概略図を図３に示す。撮像部は、図３に示されるように蛍光体５０１と光電変換素子５０２とを組み合わせて構成される。光電変換素子５０２は、光電変換層として、例えば非結晶シリコン（ａ−Ｓｉ膜）が利用されている。これは、大面積のガラス基板のようなセンサ基板に容易に形成することが可能なばかりでなく、スイッチング素子としてのＴＦＴの半導体材料としても用いることが可能である点で好適だからである。
【０００５】
入射されたＸ線は蛍光体５０１で可視光へと変換される。そして、光電変換素子の半導体層で吸収された光によってフォトキャリアが形成され、蓄積される。
【０００６】
図４に光電変換素子の等価回路の一例を示す。１素子は、光検出部６０１と電荷の蓄積及び読み取りを制御するスイッチング薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）６０３とからなり、一般には、ガラス基板上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）を用いて形成される。光検出部６０１は更に、光ダイオード６０１ａとコンデンサ６０１ｂの並列回路からなり、光電効果による電荷を定電流源６０２として記述している。コンデンサ６０１ｂは光ダイオード６０１ａの寄生容量でも、光ダイオード６０１ａのダイナミックレンジを改善する追加的なコンデンサでもよい。光検出部６０１（光ダイオード６０１ａ）のカソードは共通電極（Ｄ電極）であるバイアス配線Ｌｂを介してバイアス電源６０４に接続する。光検出部６０１（光ダイオード６０１ａ）のアノードは、ゲート電極（Ｇ電極）からスイッチングＴＦＴ６０３を介してコンデンサ６０５及び電荷読出し用プリアンプ６０６に接続する。プリアンプ６０６の入力はまた、リセット用スイッチ６０８及び信号線バイアス電源６０９を介してアースに接続する。
【０００７】
先ず、スイッチングＴＦＴ６０３とリセット用スイッチ６０８を一時的にオンにして、コンデンサ６０１ｂをリセットし、スイッチングＴＦＴ６０３とリセット用スイッチ６０８をオフにする。その後、Ｘ線を発生させて、被検体６１０に曝射する。蛍光体５０１が被検体６１０を透過してくるＸ線像を可視光線像に変換し、光ダイオード６０１ａは、その可視光線像により導通状態になり、コンデンサ６０１ｂの電荷を充電させる。続いてスイッチングＴＦＴ６０３をオンにして、コンデンサ６０１ｂとコンデンサ６０５を接続する。これにより、コンデンサ６０１ｂの充電量の情報がコンデンサ６０５にも伝達される。プリアンプ６０６によりコンデンサ６０５の蓄積電荷による電圧の増幅、もしくは点線で示されたコンデンサ６０７により電荷−電圧変換され、外部に出力される。
【０００８】
次に、図４に示す光電変換素子を２次元に拡張して構成した場合の光電変換動作を説明する。図５は２次元配列の光電変換素子を具備する光検出器アレーの等価回路である。
【０００９】
光検出器アレーは、２０００×２０００〜４０００×４０００程度の画素から構成され、アレー面積は２００ｍｍ×２００ｍｍ〜５００ｍｍ×５００ｍｍ程度である。図５では、光検出器アレーは２０４８×２０４８の画素から構成され、アレー面積は２１５ｍｍ×２１５ｍｍである。よって、１画素のサイズは約１０５×１０５μｍである。横方向に配置した２０４８個の画素を１ブロックとし、２０４８個のブロックを縦方向に配置して、２次元構成としている。
【００１０】
図４で説明したように、１画素は、１つの光検出部６０１とスイッチングＴＦＴ６０３とからなる。光電変換素子ＰＤ（１，１）〜（２０４８，２０４８）は光検出部６０１に対応し、転送用スイッチＳＷ（１，１）〜（２０４８，２０４８）はスイッチングＴＦＴ６０３に対応する。光電変換素子ＰＤ（ｍ，ｎ）のゲート電極（Ｇ電極）は、対応するスイッチＳＷ（ｍ，ｎ）を介してその列に対する共通の列信号線Ｌｃｍに接続する。例えば、第１列の光電変換素子ＰＤ（１，１）〜（２０４８，１）は、第１の列信号線Ｌｃ１に接続する。各光電変換素子ＰＤ（ｍ，ｎ）の共通電極（Ｄ電極）は全て、バイアス配線Ｌｂを介してバイアス電源６０４に接続する。
【００１１】
同じ行のスイッチＳＷ（ｍ，ｎ）の制御端子は、共通の行選択線Ｌｒｎに接続する。例えば、第１行のスイッチＳＷ（１，１）〜（１，２０４８）は、行選択線Ｌｒ１に接続する。行選択線Ｌｒ１〜２０４８は、ゲート駆動回路７０３を介してタイミング制御回路７０４に接続する。ゲート駆動回路７０３は、タイミング制御回路７０４からの制御信号を解読し、どのラインの光電変換素子の信号電荷を読み出すべきかを決定するアドレスデコーダ７１０と、アドレスデコーダ７１０の出力に従って開閉される２０４８個のスイッチ素子から構成される。この構成により、任意のラインＬｒｎに接続するスイッチＳＷ（ｍ，ｎ）に接続する光電変換素子ＰＤ（ｍ，ｎ）の信号電荷を読み出すことができる。ゲート駆動回路７０３は、最も簡単な構成としては、単に液晶ディスプレイなどに用いられているシフトレジスタによって構成してもよい。
【００１２】
列信号線Ｌｃ１〜２０４８は、タイミング制御回路７０４により制御される信号読出し回路７０２に接続する。信号読出し回路７０２で、７０６−１〜２０４８は、それぞれ列信号線Ｌｃ１〜２０４８からの信号電位を増幅するプリアンプ、７０７−１〜２０４８はそれぞれプリアンプ７０６−１〜２０４８の出力をサンプルホールドするサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、７０８は７０７−１〜２０４８の出力を時間軸上で多重化するアナログ・マルチプレクサ、７０９はマルチプレクサ７０８のアナログ出力をデジタル化するＡ／Ｄ変換器である。Ａ／Ｄ変換器７０９の出力は通信用フレームメモリ７０５に入力される。
【００１３】
図５に示す光検出器アレーでは、２０４８×２０４８個の画素を列信号線Ｌｃ１〜２０４８により２０４８個の列に分け、１行あたりの２０４８画素の信号電荷を同時に読み出し、各列信号線Ｌｃ１〜２０４８、プリアンプ７０６−１〜２０４８及びＳ／Ｈ回路７０７−１〜２０４８を介してアナログ・マルチプレクサ７０８に転送し、ここで時間軸多重化して、順次、Ａ／Ｄ変換器７０９によりデジタル信号に変換する。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換器の出力は通信用フレームメモリ７０５に接続される。フレームメモリはタイミング制御回路７０４に接続されており、タイミング制御回路７０４の制御の元にホストコンピュータへとデータ転送するようになっている。タイミング制御回路７０４は、システム制御器１０６に接続されており、ホストの制御の元に動作する。
【００１５】
ここで、Ｘ撮影システムの構成図を図１に示す。１０４はＸ線室、１０５はＸ線制御室である。Ｘ線室１０４には、Ｘ線を発生するＸ線発生器１１７が置かれる。Ｘ線発生器１１７は、Ｘ線を発生するＸ線管球１１９、撮像制御器１０７により制御されてＸ線管球１１９を駆動する高圧発生源１１８、及びＸ線管球１１９により発生されたＸ線ビームを所望の撮像領域に絞り込むＸ線絞り１２０からなる。
【００１６】
システム制御器１０６は、Ｘ線撮影装置１０１から得た画像データを１１１の内部ＲＡＭに記憶する。記憶された画像データは、オフセット補正やゲイン補正などの適切な処理を施した後、操作者１１６の要求により、ディスプレイ１１５に表示されたり、あるいはハードディスク１０９や外部記憶装置１１０に保存されたりする。
【００１７】
Ｘ線撮影装置１０１はバッテリー１２０を搭載しており、バッテリーにより動作する。また、Ｘ線撮影装置１０１とシステム制御器１０６とは、それぞれにワイヤレス通信用モジュール１２１、１２２を搭載しており、互いにワイヤレス通信を行っている。ワイヤレス通信の方式としては、無線方式あるいは光通信を用いた方式などがある。
【００１８】
なお、Ｘ線撮影装置１０１には、バッテリー１２０の残量を検出し、その検出結果より撮影可能枚数を計算して、表示する機構も設けられている。（特開平１０−３４１５３６号公報に関連記事記載。）またバッテリーの充電は、Ｘ線撮影装置１０１を充電器に装着することによって行われる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線撮影装置は、被検者に対してＸ線が曝射されるという性質上、より優れた操作手順と高い信頼性が求められる。
【００２０】
しかしながら、従来の撮影システムでは、操作者が撮影部に表示される残量表示を見落として撮影を行おうとしてしまった場合、撮影装置は光電変換素子を駆動したり、画像転送する時に多く電気を消費するので、撮影動作の途中でバッテリー残量が無くなり誤曝射してしまうなど（例えば曝射は行われるが画像転送の際にバッテリー残量が無くなって転送不能となってしまう）ケースが生じていた。あるいは一人の被検者に対して連続して複数枚の撮影を行おうとして、必要枚数撮影を終了しないうちにバッテリー残量が無くなってしまうなどのケースが生じていた。
【００２１】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、システム制御部がＸ線撮影装置のバッテリー残量情報を取得し、そのＸ線撮影装置のバッテリー残量情報に応じて、Ｘ線撮影装置及びＸ線発生装置の制御を行うことにより、作業性と信頼性に優れたＸ線撮影システムを提供することを目的としたものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、バッテリーによって駆動し、前記バッテリーの残量検出手段を具備するＸ線撮影装置と、前記Ｘ線発生装置及び前記Ｘ線撮影装置を制御するシステム制御部とを有し、前記Ｘ線撮影装置と前記システム制御部とがワイヤレスで通信される撮影システムにおいて、前記システム制御部が前記Ｘ線撮影装置のバッテリー残量情報を取得し、前記バッテリー残量情報に応じてＸ線撮影装置及びＸ線発生装置の制御を行うことを特徴とするＸ線撮影システムによって達成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における第一の実施例の形態について図面を参照にして説明する。
【００２４】
Ｘ線撮影システムの構成は、図１に示したとおりである。
【００２５】
図２はＸ線撮影装置１０１の撮像動作を含むタイミングチャートである。図２を中心にＸ線撮影装置１０１の動作について説明する。
【００２６】
２００は操作者インターフェース１１４に対する撮像要求信号、２０２は実Ｘ線曝射状態、２０３は操作者１１６の指示に基づいた撮像制御器１０７から駆動器１０２への撮影要求信号、２０４はＸ線撮影装置１０１の撮影レディ信号、２０５はＸ線撮影装置の駆動状態（特に光検出器アレーからの電荷読み出し動作）をそれぞれ現している。
【００２７】
操作者１１６の操作者インターフェース１１４に対する撮影準備の要求指示（２００ １ｓｔＳＷ）により、撮像制御器１０７はＸ線発生器１１７を曝射準備状態に遷移させるとともに、Ｘ線撮影装置１０１に対して撮影準備状態へ移行させる指示を出す。指示を受けた駆動器１０２は光検出器アレーにバイアスを印加するとともに、光電変換モードにおいて、空読み後、光検出部６０１に暗電流が徐々に蓄積されてコンデンサ６０１ｂが飽和状態で保持されることを避ける為、（リフレッシュＲおよび）空読みＦｉを所定間隔で繰り返す。空読みＦｉを所定時間間隔Ｔ１で繰り返す駆動を以後「アイドリング駆動」と呼び、アイドリング駆動を行っている撮影装置準備状態の期間を「アイドリング駆動期間」と呼ぶ。このアイドリング駆動期間は、どの程度続くかが実使用上、未定義の為、光検出器アレー（特にＴＦＴ）に負荷のかかる読み出し動作は極力少なくする為にＴ１は通常の撮影動作時よりも長く設定し、通常の読み出し駆動ＦｒよりもＴＦＴのＯＮ時間の短いアイドリング専用空読み駆動Ｆｉを行う。また、リフレッシュＲ動作が必要なセンサの場合には、空読みＦｉ数回に対して１回リフレッシュＲ動作を行うようにする。
【００２８】
次に、操作者１１６から操作者インターフェース１１４に対する撮影要求指示（２００：２ｎｄＳＷ）により、撮像制御器１０７はＸ線発生器１１７とＸ線撮影装置１０１との同期を取りながら撮影動作を制御する。撮影要求指示（２００：２ｎｄＳＷ）に従いＸ線曝射要求信号２０３に示すタイミングでＸ線撮影装置に対し、撮像要求信号をアサートする。駆動器は撮像要求信号に呼応して撮像駆動状態２０５に示すように所定の撮像準備駆動を行う。
【００２９】
Ｘ線撮影装置１０１の撮像準備が整った時点で、駆動器１０２は撮像制御器１０７に対し、Ｘ線撮影装置レディ信号２０４を返し、撮像制御器１０７はこの信号の遷移を元にして、Ｘ線発生要求信号２０２としてＸ線発生器１１７にアサートする。Ｘ線発生器１１７は、Ｘ線発生要求信号２０２が与えられている間、Ｘ線を発生する。所定Ｘ線量を発生したら撮像制御器１０７はＸ線発生要求信号２０２をネゲートするとともにＸ線撮像要求信号２０３をネゲートすることによりＸ線撮影装置１０１へ画像取得タイミングを通知し、このタイミングを元にしてそれまで待機状態だった信号読出し回路７０２の動作を開始させる。信号読み出し回路７０２の制定の為の所定ウェイト時間後、駆動器１０２に基づいてＸ線撮影装置アレーから画像データを読み出して画像処理器１０８に生画像を取得する。転送が完了すると駆動器１０２は読み出し回路７０２を再び待機状態に遷移させる。
【００３０】
引き続きＸ線撮影装置１０１は補正画像取得する。即ち、先の撮像の為の撮像シーケンスと同様のシーケンスを繰り返し、Ｘ線照射の無い暗画像を取得し、画像処理器１０８に補正用画像として転送する。この時、撮像シーケンスは撮影の度にＸ線曝射時間など若干異なる可能性が有るが、それも含めて全く同じ撮影シーケンスを再現して補正画像を取得することにより、より高画質な画像が得られる。
【００３１】
図６は画像処理器１０８であり、画像データの流れを示している。８０１はデータパスを選択するマルチプレクサ、８０２および８０３はそれぞれＸ線画像用および暗画像用フレームメモリ、８０４はオフセット補正回路、８０５はゲイン補正データ用フレームメモリ、８０６はゲイン補正用回路、８０７は欠陥補正回路、８０８はその他の画像処理回路を代表してそれぞれ現している。
【００３２】
図２でＦｒｘｏフレームで取得されたＸ線画像が、マルチプレクサ８０１を経由してＸ線画像用フレームメモリ８０２に記憶され、続いてＦｒｎｏフレームで取得された補正画像が、同様にマルチプレクサ８０１を経由して補正用画像用フレームメモリ８０３に記憶される。暗画像の記憶完了から、オフセット補正回路８０４によりオフセット補正（例えばＦｒｘｏ−Ｆｒｎｏ）が行われ、引き続き予め取得されゲイン補正用フレームメモリに記憶してあるゲイン補正用データＦｇを用いて、ゲイン補正回路８０６がゲイン補正（例えば、（Ｆｒｘｏ−Ｆｒｎｏ）／Ｆｇ）を行う。引き続き欠陥補正回路８０７に転送されたデータは、不感画素や複数パネルで構成されたＸ線撮影装置１０１のつなぎ目部などに違和感を生じないように画像を連続的に補間して、Ｘ線撮影装置１０１に由来するセンサ依存の補正処理を完了する。更に、その他の画像処理回路８０８にて、一般的な画像処理、例えば、階調処理、周波数処理、強調処理などの処理を施した後、表示制御機１１２に処理済データを転送して、モニタ１１５に撮影画像を表示する。
【００３３】
Ｘ線撮影装置１０１内には、バッテリー１２０の残量検知を行い、その結果に基づき撮影可能枚数を計算する機構が設けられているが、そのバッテリー残量または撮影可能枚数の情報は、ワイヤレス通信モジュール１２１を通じて、システム制御器１０６（通信モジュール１２２）に送信される。なお、このバッテリー残量に関する情報は、一定の間隔で常にシステム制御器に送信されている。
【００３４】
システム制御器１０６は、上記で得たバッテリー残量に関する情報に従い、撮影システムの制御を行う。すなわち、バッテリー残量により撮影不可能と判断された場合は、Ｘ線撮影装置１０１を撮影禁止状態へと移行させる。具体的には、撮影禁止状態であることをモニタ１１５を通じて操作者１１６に通知すると共に、操作者１１６の操作者インターフェース１１４に対する撮影準備の要求指示（２００ １ｓｔＳＷ）があっても、撮像制御器１０７はＸ線発生器１１７を曝射準備状態に遷移する動作は行わず、またＸ線撮影装置１０１に対しても撮影準備状態へと移行する指示を出さない。このように、Ｘ線撮影システムを曝射要求を受けつけない状態へと移行する。
【００３５】
その後、撮影装置１０１が充電器にセットされることによりバッテリー１２０が充電され、再びバッテリー残量が撮影可能容量になったことをシステム制御器が検知すれば、Ｘ線撮影システムは再び撮影可能状態へと移行する。すなわち、撮影可能状態であることをモニタ１１５を通じて操作者１１６に通知すると共に、操作者１１６の操作者インターフェース１１４に対する撮影準備の要求指示（２００ １ｓｔＳＷ）があれば、撮像制御器１０７はＸ線発生器１１７を曝射準備状態に遷移させるとともに、Ｘ線撮影装置１０１に対して撮影準備状態へ移行させる指示を出す。
【００３６】
このように、Ｘ線撮影装置１０１のバッテリー残量情報をシステム制御器１０６が把握し、そのバッテリー残量情報に応じて撮影システムの制御を行うことにより、バッテリー残量が不足している場合における誤爆射を防ぐことが可能となる。
【００３７】
次に本発明における第二の実施例を示す。
【００３８】
Ｘ線撮影システムの構成は図１に示した通りである。
【００３９】
病院内では、複数の撮影をひとまとめにして１つのオーダーを形成する場合が多い。例えば、「胸・腹部検査」という検査では、胸部正面撮影、胸部側面撮影、腹部正面撮影の３撮影が１パッケージとなって１検査と呼ばれている例がある。この撮影オーダー情報は、その検査の対象となる被検者のＩＤ・被検者名・年齢などの情報を伴って電子化され、操作者が入力した撮影オーダーと共に、ネットワークなどを通じてシステム制御器１０６に伝送される。
【００４０】
システム制御器１０６は、得られた撮影オーダーの撮影予定枚数と、Ｘ線撮影装置１０１から得たバッテリー残量に基づく撮影可能枚数情報とを比較し、撮影オーダーの撮影予定枚数が撮影不可能と判断した場合、撮影オーダーを完了することが不可能である旨をモニタ１１５を通じて操作者１１６に通知する。これにより、操作者は事前にオーダーを完了することが不可能であることを認識でき、例えばＸ線撮影装置の充電をするなどの対処を行うことが可能となり、撮影オーダーの実行途中で撮影動作不能になってしまう事態を回避することが可能となる。
【００４１】
なお、撮影オーダーの撮影予定枚数が撮影不可能と判断した場合、第一の実施例で示したように、Ｘ線撮影装置を撮影禁止状態へと移行させる動作をしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、バッテリーによって駆動し、前記バッテリーの残量検出手段を具備するＸ線撮影装置と、前記Ｘ線発生装置及び前記Ｘ線撮影装置を制御するシステム制御部とを有し、前記Ｘ線撮影装置と前記システム制御部とがワイヤレスで通信される撮影システムにおいて、システム制御部がＸ線撮影装置のバッテリー残量情報を取得し、そのＸ線撮影装置のバッテリー残量情報に応じて、Ｘ線撮影システムの制御を行うことにより、作業性と信頼性に優れたＸ線撮影システムを提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮影システムを示した図である。
【図２】本発明の撮影動作におけるタイミングチャートを示した図である。
【図３】電子カセッテの断面図の概略図である。
【図４】光電変換素子の等価回路を示した図である。
【図５】光検出アレーの構成例を示す図である。
【図６】画像処理部の流れを示した図である。
【符号の説明】
１０１ Ｘ線撮影装置
１０４ Ｘ線室
１０５ Ｘ線制御室
１０６ システム制御器
１１６ 操作者
１０７ 撮像制御器
１０８ 画像処理器
１１５ モニタ
１１７ Ｘ線発生器
１１３ センサ切り替え部
７０１ 光検出器アレー
６０１ 光検出部
６０３ スイッチング薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
６０４ バイアス電源
７０３ ゲート駆動回路
７０２ 信号読出し回路
７０４ タイミング制御回路
８０２ Ｘ線画像用フレームメモリ
８０３ 補正用画像用フレームメモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray imaging apparatus that records an X-ray image.
[0002]
[Prior art]
In X-ray imaging for medical diagnosis, a film screen system combining an intensifying screen and an X-ray photographic film is often used. According to this method, the X-ray transmitted through the subject contains internal information of the subject, which is converted into visible light proportional to the intensity of the X-ray by the intensifying screen, the X-ray film is exposed, and the X-ray image is converted. Form on film.
[0003]
Recently, digital imaging apparatuses have become widespread in general imaging areas such as the chest, which have been conventionally imaged with X-ray film, and it has become possible to acquire digital images in the field of diagnostic images (Japanese Patent Laid-Open No. 10-171407). Publication). A portable digital X-ray imaging apparatus driven by a battery has also been announced.
[0004]
A schematic diagram of a cross-sectional structure of the digital X-ray imaging apparatus is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the imaging unit is configured by combining a phosphor 501 and aphotoelectric conversion element 502. Thephotoelectric conversion element 502 uses, for example, amorphous silicon (a-Si film) as a photoelectric conversion layer. This is because it is suitable not only because it can be easily formed on a sensor substrate such as a large-area glass substrate, but also because it can be used as a semiconductor material for TFTs as switching elements.
[0005]
The incident X-rays are converted into visible light by the phosphor 501. Then, photocarriers are formed and accumulated by the light absorbed by the semiconductor layer of the photoelectric conversion element.
[0006]
FIG. 4 shows an example of an equivalent circuit of the photoelectric conversion element. One element includes a light detection portion 601 and a switching thin film transistor (TFT) 603 for controlling charge accumulation and reading, and is generally formed using amorphous silicon (a-Si) on a glass substrate. The light detection unit 601 further includes a parallel circuit of a photodiode 601a and a capacitor 601b, and charges due to the photoelectric effect are described as a constant current source 602. Capacitor 601b may be a parasitic capacitance of photodiode 601a or an additional capacitor that improves the dynamic range of photodiode 601a. The cathode of the light detection unit 601 (photodiode 601a) is connected to a bias power source 604 via a bias wiring Lb which is a common electrode (D electrode). The anode of the light detection unit 601 (photodiode 601a) is connected from the gate electrode (G electrode) to the capacitor 605 and the charge readout preamplifier 606 via the switching TFT 603. The input of the preamplifier 606 is also connected to ground via a reset switch 608 and a signal line bias power source 609.
[0007]
First, the switching TFT 603 and the reset switch 608 are temporarily turned on, the capacitor 601b is reset, and the switching TFT 603 and the reset switch 608 are turned off. Thereafter, X-rays are generated and exposed to the subject 610. The phosphor 501 converts the X-ray image transmitted through the subject 610 into a visible light image, and the photodiode 601a becomes conductive by the visible light image, and charges the capacitor 601b. Subsequently, the switching TFT 603 is turned on, and the capacitor 601b and the capacitor 605 are connected. Thereby, information on the charge amount of the capacitor 601b is also transmitted to the capacitor 605. The preamplifier 606 amplifies the voltage due to the charge accumulated in the capacitor 605, or the charge-voltage is converted by the capacitor 607 indicated by the dotted line, and is output to the outside.
[0008]
Next, a photoelectric conversion operation when the photoelectric conversion element shown in FIG. 4 is two-dimensionally expanded will be described. FIG. 5 is an equivalent circuit of a photodetector array having a two-dimensional array of photoelectric conversion elements.
[0009]
The photodetector array is composed of about 2000 × 2000 to 4000 × 4000 pixels, and the array area is about 200 mm × 200 mm to 500 mm × 500 mm. In FIG. 5, the photodetector array is composed of 2048 × 2048 pixels, and the array area is 215 mm × 215 mm. Therefore, the size of one pixel is about 105 × 105 μm. The 2048 pixels arranged in the horizontal direction are set as one block, and the 2048 blocks are arranged in the vertical direction to form a two-dimensional configuration.
[0010]
As described with reference to FIG. 4, one pixel includes one light detection unit 601 and a switching TFT 603. The photoelectric conversion elements PD (1, 1) to (2048, 2048) correspond to the light detection unit 601, and the transfer switches SW (1, 1) to (2048, 2048) correspond to the switching TFT 603. The gate electrode (G electrode) of the photoelectric conversion element PD (m, n) is connected to the common column signal line Lcm for the column via the corresponding switch SW (m, n). For example, the photoelectric conversion elements PD (1, 1) to (2048, 1) in the first column are connected to the first column signal line Lc1. All the common electrodes (D electrodes) of the respective photoelectric conversion elements PD (m, n) are connected to the bias power source 604 through the bias wiring Lb.
[0011]
The control terminals of the switches SW (m, n) in the same row are connected to a common row selection line Lrn. For example, the switches SW (1, 1) to (1, 2048) in the first row are connected to the row selection line Lr1. The row selection lines Lr1 to 2048 are connected to the timing control circuit 704 via the gate drive circuit 703. The gate drive circuit 703 decodes the control signal from the timing control circuit 704 and determines which line of the photoelectric conversion element signal charge is to be read out, and 2048 that are opened and closed according to the output of the address decoder 710. Switch elements. With this configuration, the signal charge of the photoelectric conversion element PD (m, n) connected to the switch SW (m, n) connected to the arbitrary line Lrn can be read. The gate driving circuit 703 may be configured simply by a shift register used in a liquid crystal display or the like as the simplest configuration.
[0012]
The column signal lines Lc1 to 2048 are connected to a signal readout circuit 702 controlled by the timing control circuit 704. In the signal readout circuit 702, reference numerals 706-1 to 2048 denote preamplifiers for amplifying signal potentials from the column signal lines Lc1 to 2048, respectively, and reference numerals 707-1 to 2048 denote sample hold for sampling and holding the outputs of the preamplifiers 706-1 to 2048, respectively. (S / H) circuit, 708 is an analog multiplexer that multiplexes the outputs of 707-1 to 2048 on the time axis, and 709 is an A / D converter that digitizes the analog output of the multiplexer 708. The output of the A / D converter 709 is input to the communication frame memory 705.
[0013]
In the photodetector array shown in FIG. 5, 2048 × 2048 pixels are divided into 2048 columns by column signal lines Lc1 to 2048, and signal charges of 2048 pixels per row are read out simultaneously, and each column signal line Lc1 2048, preamplifiers 706-1 to 2048 and S / H circuits 707-1 to 2048 are transferred to the analog multiplexer 708, where they are time-axis multiplexed and sequentially converted into digital signals by the A / D converter 709. To do.
[0014]
The output of the A / D converter is connected to the communication frame memory 705. The frame memory is connected to the timing control circuit 704, and data is transferred to the host computer under the control of the timing control circuit 704. The timing control circuit 704 is connected to the system controller 106 and operates under the control of the host.
[0015]
Here, a configuration diagram of the X imaging system is shown in FIG.Reference numeral 104 denotes an X-ray room, and 105 denotes an X-ray control room. AnX-ray generator 117 that generates X-rays is placed in theX-ray chamber 104. TheX-ray generator 117 is an X-ray tube 119 that generates X-rays, a high-pressure generator 118 that is controlled by the imaging controller 107 to drive the X-ray tube 119, and an X-ray generated by the X-ray tube 119. It comprises anX-ray stop 120 that narrows the line beam to a desired imaging region.
[0016]
The system controller 106 stores the image data obtained from the X-ray imaging apparatus 101 in the internal RAM 111. The stored image data is subjected to appropriate processing such as offset correction and gain correction, and then displayed on the display 115 or stored in the hard disk 109 or the external storage device 110 according to a request from the operator 116.
[0017]
The X-ray imaging apparatus 101 is equipped with abattery 120 and operates with the battery. The X-ray imaging apparatus 101 and the system controller 106 are equipped with wireless communication modules 121 and 122, respectively, and perform wireless communication with each other. As a wireless communication method, there are a wireless method and a method using optical communication.
[0018]
Note that the X-ray imaging apparatus 101 is also provided with a mechanism that detects the remaining amount of thebattery 120, calculates the number of images that can be imaged from the detection result, and displays the number. (Related article is described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-341536.) The battery is charged by mounting the X-ray imaging apparatus 101 on a charger.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
The X-ray imaging apparatus is required to have a more excellent operation procedure and high reliability due to the property that X-rays are exposed to the subject.
[0020]
However, in the conventional photographing system, when the operator overlooks the remaining amount display displayed on the photographing unit and tries to perform photographing, the photographing device drives a photoelectric conversion element or transfers a large amount of electricity when transferring an image. In some cases, the remaining battery power is exhausted during the shooting operation, resulting in accidental exposure (for example, exposure is performed but the remaining battery power is exhausted during image transfer and transfer is not possible). It was. Alternatively, there has been a case where the remaining amount of the battery runs out before the required number of shots are completed, while a plurality of shots are continuously taken for one subject.
[0021]
Accordingly, in the present invention, in view of the above problems, the system control unit acquires the remaining battery information of the X-ray imaging apparatus, and the X-ray imaging apparatus and the X-ray according to the remaining battery information of the X-ray imaging apparatus. An object of the present invention is to provide an X-ray imaging system having excellent workability and reliability by controlling the generator.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide an X-ray generator that generates X-rays, an X-ray imaging apparatus that is driven by a battery and includes means for detecting the remaining amount of the battery, the X-ray generator, and the X-ray imaging apparatus. An imaging system in which the X-ray imaging apparatus and the system control unit communicate wirelessly, and the system control unit acquires battery remaining amount information of the X-ray imaging apparatus, This is achieved by an X-ray imaging system that controls an X-ray imaging apparatus and an X-ray generation apparatus in accordance with the remaining battery information.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the form of the 1st example in the present invention is explained with reference to drawings.
[0024]
The configuration of the X-ray imaging system is as shown in FIG.
[0025]
FIG. 2 is a timing chart including an imaging operation of the X-ray imaging apparatus 101. The operation of the X-ray imaging apparatus 101 will be described with reference to FIG.
[0026]
200 is an imaging request signal to the operator interface 114, 202 is an actual X-ray exposure state, 203 is an imaging request signal from the imaging controller 107 to the driver 102 based on an instruction from the operator 116, and 204 is an X-ray imaging apparatus. Reference numeral 101 denotes an imaging ready signal, and 205 indicates a driving state of the X-ray imaging apparatus (particularly, an operation of reading out charges from the photodetector array).
[0027]
In response to an imaging preparation request instruction (200 1stSW) from the operator 116 to the operator interface 114, the imaging controller 107 shifts theX-ray generator 117 to the exposure preparation state and prepares the X-ray imaging apparatus 101 for imaging preparation. Give instructions to transition to the state. Upon receiving the instruction, the driver 102 applies a bias to the photodetector array, and in the photoelectric conversion mode, after idle reading, dark current is gradually accumulated in the photodetector 601 and the capacitor 601b is held in saturation. In order to avoid this, the idle refresh Fi (refresh R and) is repeated at predetermined intervals. The driving in which the idle reading Fi is repeated at a predetermined time interval T1 is hereinafter referred to as “idling driving”, and the period of the photographing apparatus preparation state in which idling driving is performed is referred to as “idling driving period”. How long this idling drive period lasts is undefined in actual use, so T1 is longer than that during normal imaging operation in order to minimize the readout operation that puts a load on the photodetector array (especially TFT). The idling-dedicated idle reading drive Fi in which the ON time of the TFT is shorter than the normal reading drive Fr is set. In the case of a sensor that requires a refresh R operation, the refresh R operation is performed once for several idle reading Fi.
[0028]
Next, according to an imaging request instruction (200: 2ndSW) from the operator 116 to the operator interface 114, the imaging controller 107 controls the imaging operation while synchronizing theX-ray generator 117 and the X-ray imaging apparatus 101. The imaging request signal is asserted to the X-ray imaging apparatus at the timing indicated by the X-ray exposure request signal 203 in accordance with the imaging request instruction (200: 2ndSW). In response to the imaging request signal, the driver performs predetermined imaging preparation driving as shown in the imaging driving state 205.
[0029]
When the X-ray imaging apparatus 101 is ready for imaging, the driver 102 returns an X-ray imaging apparatus ready signal 204 to the imaging controller 107, and the imaging controller 107 uses the transition of this signal as an X Assert to theX-ray generator 117 as a line generation request signal 202. TheX-ray generator 117 generates X-rays while the X-ray generation request signal 202 is given. When a predetermined X-ray dose is generated, the imaging controller 107 negates the X-ray generation request signal 202 and negates the X-ray imaging request signal 203 to notify the X-ray imaging apparatus 101 of the image acquisition timing, and based on this timing. Then, the operation of the signal reading circuit 702 that has been in a standby state is started. After a predetermined wait time for establishing the signal readout circuit 702, image data is read from the X-ray imaging apparatus array based on the driver 102 and a raw image is acquired by theimage processor 108. When the transfer is completed, the driver 102 shifts the reading circuit 702 to the standby state again.
[0030]
Subsequently, the X-ray imaging apparatus 101 acquires a corrected image. That is, the same sequence as the imaging sequence for the previous imaging is repeated, a dark image without X-ray irradiation is acquired, and transferred to theimage processor 108 as a correction image. At this time, there is a possibility that the imaging sequence may be slightly different for each imaging, such as the X-ray exposure time, but by acquiring the corrected image by reproducing the exact same imaging sequence including that, a higher quality image can be obtained. can get.
[0031]
FIG. 6 shows animage processor 108, which shows the flow of image data. 801 is a multiplexer for selecting a data path, 802 and 803 are X-ray image and dark image frame memories, 804 is an offset correction circuit, 805 is a gain correction data frame memory, 806 is a gain correction circuit, and 807 is a defect. Acorrection circuit 808 is represented on behalf of other image processing circuits.
[0032]
The X-ray image acquired in the Frxo frame in FIG. 2 is stored in the X-rayimage frame memory 802 via themultiplexer 801, and the corrected image acquired in the Frno frame is similarly passed through themultiplexer 801. And stored in the correctionimage frame memory 803. After the dark image storage is completed, the offsetcorrection circuit 804 performs offset correction (for example, Frxo-Frno), and subsequently uses the gain correction data Fg previously acquired and stored in the gain correction frame memory to use the gain correction circuit. 806 performs gain correction (for example, (Frxo-Frno) / Fg). The data continuously transferred to the defect correction circuit 807 continuously interpolates the image so as not to cause a sense of incongruity in the joint portion of the X-ray imaging apparatus 101 composed of insensitive pixels or a plurality of panels, and the X-ray imaging apparatus. The sensor-dependent correction process derived from 101 is completed. Further, after performing general image processing such as gradation processing, frequency processing, and enhancement processing in otherimage processing circuit 808, the processed data is transferred to thedisplay controller 112 to be monitored. A photographed image is displayed at 115.
[0033]
The X-ray imaging apparatus 101 is provided with a mechanism for detecting the remaining amount of thebattery 120 and calculating the number of images that can be photographed based on the result. The data is transmitted to the system controller 106 (communication module 122) through the module 121. The information regarding the remaining battery level is always transmitted to the system controller at regular intervals.
[0034]
The system controller 106 controls the photographing system according to the information regarding the remaining battery level obtained above. That is, when it is determined that imaging is impossible due to the remaining battery level, the X-ray imaging apparatus 101 is shifted to the imaging prohibited state. Specifically, the imaging controller 107 notifies the operator 116 through the monitor 115 that the imaging is prohibited, and even if there is an imaging preparation request instruction (2001 1stSW) to the operator interface 114 of the operator 116. TheX-ray generator 117 is not moved to the exposure preparation state, and the X-ray imaging apparatus 101 is not instructed to enter the imaging preparation state. In this way, the X-ray imaging system is shifted to a state where it cannot accept an exposure request.
[0035]
After that, when the imaging apparatus 101 is set in the charger, thebattery 120 is charged, and if the system controller detects that the remaining battery level has reached the imaging capacity, the X-ray imaging system is ready for imaging again. Migrate to That is, the imaging controller 107 notifies the operator 116 through the monitor 115 that the imaging is possible, and if there is an imaging preparation request instruction (200 1stSW) to the operator interface 114 of the operator 116, the imaging controller 107 generates X-rays. Thedevice 117 is shifted to the exposure preparation state and the X-ray imaging apparatus 101 is instructed to shift to the imaging preparation state.
[0036]
As described above, when the system controller 106 grasps the battery remaining amount information of the X-ray imaging apparatus 101 and controls the imaging system according to the battery remaining amount information, the battery remaining amount is insufficient. It becomes possible to prevent false bombardment.
[0037]
Next, a second embodiment of the present invention will be shown.
[0038]
The configuration of the X-ray imaging system is as shown in FIG.
[0039]
In a hospital, there are many cases where a plurality of photographings are grouped to form one order. For example, in the examination called “chest / abdominal examination”, there are examples in which three photographings of chest front photographing, chest side photographing, and abdominal front photographing constitute one package and are called one examination. This imaging order information is digitized along with information such as the ID, subject name, and age of the subject to be examined, and together with the imaging order input by the operator, the system controller 106 via a network or the like. Is transmitted.
[0040]
The system controller 106 compares the estimated number of images of the acquired imaging order with the information on the number of images that can be captured based on the remaining battery level obtained from the X-ray imaging apparatus 101, and determines that the scheduled number of images of the imaging order is not imaged. If it is determined, the operator 116 is notified through the monitor 115 that the photographing order cannot be completed. As a result, the operator can recognize that it is impossible to complete the order in advance, and can take measures such as charging the X-ray imaging apparatus. It becomes possible to avoid the situation that becomes impossible.
[0041]
If it is determined that the number of scheduled shots in the imaging order is not possible, an operation may be performed to shift the X-ray imaging apparatus to the imaging prohibited state as shown in the first embodiment.
[0042]
【The invention's effect】
An X-ray generator that generates X-rays, an X-ray imaging apparatus that is driven by a battery and includes means for detecting the remaining amount of the battery, and a system control unit that controls the X-ray generation apparatus and the X-ray imaging apparatus; In the imaging system in which the X-ray imaging apparatus and the system control unit communicate wirelessly, the system control unit acquires battery remaining amount information of the X-ray imaging apparatus, and the remaining battery level of the X-ray imaging apparatus By controlling the X-ray imaging system according to the quantity information, there is an effect that it is possible to provide an X-ray imaging system with excellent workability and reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a photographing system of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart in the photographing operation of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a cross-sectional view of an electronic cassette.
FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of a photoelectric conversion element.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a light detection array.
FIG. 6 is a diagram illustrating a flow of an image processing unit.
[Explanation of symbols]
101X-ray imaging apparatus 104 X-ray room 105 X-ray control room 106 System controller 116 Operator 107Imaging controller 108 Image processor 115Monitor 117 X-ray generator 113 Sensor switching unit 701 Photo detector array 601 Photo detector 603 Switching thin film transistor (TFT)
604 Bias power supply 703 Gate drive circuit 702 Signal read circuit 704Timing control circuit 802 X-rayimage frame memory 803 Correction image frame memory
