放射线图像拍摄控制装置、放射线图像拍摄系统、放射线图像拍摄装置的控制方法、以及放射线图像拍摄控制程序

技术领域

本发明涉及放射线图像拍摄控制装置、放射线图像拍摄系统、放射线 图像拍摄装置的控制方法、以及放射线图像拍摄控制程序。

背景技术

近年来，在TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)有源矩阵基板 上配置放射线感应层，能够将放射线量变换为数字数据(电信号)的FPD (Flat Panel Detector，平板检测器)等放射线检测器(有时称为“电子盒” 等)得到实用化，使用该放射线检测器拍摄由所照射的放射线量表示的放 射线图像的放射线图像拍摄装置得到实用化。

在这种放射线检测器中，积蓄且读出与放射线量对应的电荷，并进行 信号处理，作为进行该信号处理的装置的一例，例如，提出了JP特开 2009-207570号公报中记载的技术。

在JP特开2009-207570号公报记载的技术中提出，对于从放射线检 测面板的各个像素部输出的信号电荷，由积分电路部进行积分并由放大部 放大，由S/H部和MUX进行并行串行变换，由放大器放大并由A/D变 换部变换为数字数据，在这种结构中，积分电路部、放大部、S/H部、 MUX、放大器上连接有供给偏置电流的偏置电流供给部，偏置电流控制 部在工作模式为高速模式时增加对MUX以后的各电路供给的偏置电流， 而减少对S/H部以前的各电路供给的偏置电流，在工作模式为低噪声模 式时增加对S/H部以前的各电路供给的偏置电流，而减少对MUX以后的 各电路供给的偏置电流。据此，能够在抑制发热量的同时进行高速输出工 作、低噪声工作。

发明内容

发明要解决的课题

若要实现高速模式(高帧速)，则样本之间的复位时间也成为重要因 素。但是，JP特开2009-207570号公报的技术对于缩短积分电路部的复 位时间没有做出任何贡献。

本发明考虑以上事实而作，其目的在于缩短拍摄时间。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的放射线图像拍摄控制装置具备：放射线 检测器，排列有多个像素，所述像素包括传感器部和开关元件构成，所述 传感器部产生与照射的放射线对应的电荷，所述开关元件用于读出该传感 器部产生的电荷；放大单元，与所述放射线检测器的各像素对应设置，设 置有对积分电容器中残留的电荷进行复位的复位单元，并且以预先确定的 放大率放大所述开关元件从对应像素读出的电荷所产生的电信号；以及控 制单元，控制为根据预先确定的条件，在进行所述复位单元的复位的至少 部分期间内，改变向放大单元供给的偏置电流。

根据本发明的放射线图像拍摄控制装置，放射线检测器中排列有多个 像素，该像素包括传感器部和开关元件构成，传感器部产生与照射的放射 线对应的电荷，由开关元件读出该电荷。

放大单元与放射线检测器的各像素对应设置，设置有对积分电容器中 残留的电荷进行复位的复位单元，并且以预先确定的放大率放大从对应像 素读出的电荷所产生的电信号。

并且，控制单元控制为根据预先确定的条件，在进行复位单元的复位 的至少部分期间内，改变向放大单元供给的偏置电流。例如，在拍摄运动 图像的情况、与耗电相比优先考虑拍摄速度的情况下，控制单元控制为增 加向放大单元供给的偏置电流，据此能够缩短由复位单元复位电荷的时 间，因而能够缩短复位时间。由此能够缩短拍摄时间，因而能够减少被检 查者的放射线照射量，能够减轻对被检查者的负担。

此外，控制单元还可以控制为伴随着所述偏置电流的变化，还改变所 述复位单元的复位时间，可以控制为增加所述偏置电流，可以控制为在进 行运动图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄的情况相比增加所述偏置 电流，还可以控制为在进行运动图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄 的情况相比增加所述偏置电流且缩短所述复位时间。

另外，本发明的放射线图像拍摄控制装置还可以具备：通信单元，在 运动图像拍摄时进行有线通信，并且在静止图像拍摄时进行无线通信，所 述控制单元控制为根据所述通信单元的通信状况改变所述偏置电流。

此外，本发明还可以是一种放射线图像拍摄系统，具备：以上任一种 方式的放射线图像拍摄控制装置；以及经由被检体对所述放射线检测器照 射放射线的放射线照射单元。

另一方面，本发明的放射线图像拍摄装置的控制方法如下：(a)放 射线检测器中排列有多个像素，所述像素包括传感器部和开关元件构成， 所述传感器部产生与照射的放射线对应的电荷，所述开关元件用于读出该 传感器部产生的电荷，放大单元与所述放射线检测器的各像素对应设置， 设置有对积分电容器中残留的电荷进行复位的复位单元，并且以预先确定 的放大率放大所述开关元件从对应像素读出的电荷所产生的电信号，通过 所述放大单元中的所述复位单元对拍摄前残留的电荷进行复位；(b)控 制为根据预先确定的条件，在进行(a)中的所述复位单元的复位的至少 部分期间内，改变向所述放大单元供给的偏置电流。

根据本发明的放射线图像拍摄装置的控制方法，(a)中，放大单元 与放射线检测器的各像素对应设置，设置有对积分电容器中残留的电荷进 行复位的复位单元，并且以预先确定的放大率放大从对应像素读出的电荷 所产生的电信号，通过放大单元中的复位单元对拍摄前传感器部产生的电 荷进行复位。

另外，(b)中，控制为根据预先确定的条件，在进行(a)中的复位 单元的复位的至少部分期间内，改变向放大单元供给的偏置电流。例如， (b)中，在拍摄运动图像的情况、与耗电相比优先考虑拍摄速度的情况 下，控制为增加向放大单元供给的偏置电流，据此能够缩短由复位单元复 位电荷的时间，因而能够缩短复位时间。由此能够缩短拍摄时间，因而能 够减少被检查者的放射线照射量，能够减轻对被检查者的负担。

此外，(b)中，还可以控制为伴随着所述偏置电流的变化，还改变 所述复位单元的复位时间，可以控制为增加所述偏置电流，可以控制为在 进行运动图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄的情况相比增加所述偏 置电流，可以控制为在进行运动图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄 的情况相比增加所述偏置电流且缩短所述复位时间，还可以控制为根据通 信单元的通信状况改变所述偏置电流，所述通信单元在运动图像拍摄时进 行有线通信，并且在静止图像拍摄时进行无线通信。

另一方面，本发明的放射线图像拍摄控制程序使计算机执行如下处 理：(a)放射线检测器中排列有多个像素，所述像素包括传感器部和开 关元件构成，所述传感器部产生与照射的放射线对应的电荷，所述开关元 件用于读出该传感器部产生的电荷，放大单元与所述放射线检测器的各像 素对应设置，设置有对积分电容器中残留的电荷进行复位的复位单元，并 且以预先确定的放大率放大所述开关元件从对应像素读出的电荷所产生 的电信号，通过所述放大单元中的所述复位单元对拍摄前残留的电荷进行 复位；(b)控制为根据预先确定的条件，在进行(a)中的所述复位单元 的复位的至少部分期间内，改变向所述放大单元供给的偏置电流。

根据本发明的放射线图像拍摄控制程序，(a)中，放大单元与放射 线检测器的各像素对应设置，设置有对积分电容器中残留的电荷进行复位 的复位单元，并且以预先确定的放大率放大从对应像素读出的电荷所产生 的电信号，通过放大单元中的复位单元对拍摄前传感器部产生的电荷进行 复位。

另外，(b)中，控制为根据预先确定的条件，在进行(a)中的复位 单元的复位的至少部分期间内，改变向放大单元供给的偏置电流。例如， (b)中，在拍摄运动图像的情况、与耗电相比优先考虑拍摄速度的情况 下，控制为增加向放大单元供给的偏置电流，据此能够缩短由复位单元复 位电荷的时间，因而能够缩短复位时间。由此能够缩短拍摄时间，因而能 够减少被检查者的放射线照射量，能够减轻对被检查者的负担。

此外，(b)中，还可以控制为伴随着所述偏置电流的变化，还改变 所述复位单元的复位时间，可以控制为增加所述偏置电流，可以控制为在 进行运动图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄的情况相比增加所述偏 置电流，可以控制为在进行运动图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄 的情况相比增加所述偏置电流且缩短所述复位时间，还可以控制为根据通 信单元的通信状况改变所述偏置电流，所述通信单元在运动图像拍摄时进 行有线通信，并且在静止图像拍摄时进行无线通信。

如上说明的本发明，根据预先确定的条件进行控制，使得在进行复位 时改变向放大单元供给的偏置电流，据此具有如下良好效果：能够缩短复 位时间，因而能够缩短拍摄时间，减轻对被检查者的负担。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的放射线信息系统的结构的方框图。

图2是表示实施方式所涉及的放射线图像拍摄系统的放射线拍摄室 中各装置的配置状态的一例的侧视图。

图3A是表示实施方式所涉及的放射线检测器的4个像素部分的概略 结构的剖面示意图。

图3B是表示实施方式所涉及的放射线检测器的像素部的电气结构的 图。

图4是表示实施方式所涉及的放射线检测器的信号处理部的概略结 构的方框图。

图5是表示实施方式所涉及的放射线检测器的1个像素部分的等效电 路的图。

图6是本发明实施方式所涉及的拍摄系统的控制方框图。

图7是表示与电荷放大器的电荷读出相伴的输出波形的图。

图8A是表示数据读出期间的由复位开关进行的放大器复位、样本保 持电路的基准采样、样本保持电路的信号采样、以及薄膜晶体管的栅极的 导通截止时机的图。

图8B是放大了图8A的1行的数据读出期间的图。

图8C是缩短了图8B的放大器复位时间的图。

图9是表示本发明实施方式所涉及的放射线图像拍摄准备控制例程 的流程图。

图10是表示本发明实施方式所涉及的放射线图像拍摄准备控制例程 的流程图。

图11是表示本发明实施方式所涉及的图像处理控制例程的流程图。

图12是表示本发明实施方式所涉及的灰度信号取入处理例程的流程 图。

具体实施方式

图1是本实施方式所涉及的放射线信息系统(以下称为“RIS” (Radiology Information System))10的概略结构图。该RIS10除了能够拍 摄静止图像以外，还能够拍摄运动图像。此外，运动图像的定义是，连续 高速显示静止图像以使其识别为运动图像，高速重复如下过程：拍摄静止 图像，将其转换为电信号进行传输，并且从该电信号再生静止图像。因此， 根据上述“高速”的程度在预先确定的时间内对同一区域(一部分或全部) 拍摄多次并连续再生的“逐帧回放”也包含在运动图像中。

RIS10是放射科部门内的用于进行诊疗预约、诊断记录等信息管理的 系统，构成医院信息系统(以下称为“HIS”(Hospital Information System)) 的一部分。

RIS10具有多台拍摄请求终端装置(以下称为“终端装置”)12、RIS 服务器14、以及医院内的各放射线拍摄室(或手术室)中设置的多个放 射线图像拍摄系统(以下称为“拍摄系统”)16，这些装置分别连接于由 有线或无线LAN(Local Area Network，局域网)等构成的医院内网络18， 从而构成RIS10。此外，医院内网络18中连接有管理整个HIS的HIS服 务器。另外，拍摄系统16也可以是一台设备或三台以上设备，图1中， 在每个拍摄室内设置拍摄系统16，但也可以在单一的拍摄室内配置两台 以上拍摄系统16。

终端装置12是用于由医生或放射线技师进行诊断信息或设备预约的 输入、浏览等的装置，通过该终端装置12进行放射线图像的拍摄请求或 拍摄预约。各终端装置12包括具有显示装置的个人计算机而构成，能够 通过医院内网络18与RIS服务器14相互通信。

另一方面，RIS服务器14接收来自各终端装置12的拍摄请求，管理 拍摄系统16中放射线图像的拍摄日程，RIS服务器14包括数据库14A 而构成。

数据库14A包括与患者有关的信息、与电子盒(cassette)20有关的 信息、以及环境信息而构成，其中，与患者有关的信息包括作为被检体的 患者(被检查者)的属性信息(姓名、性别、出生日期、年龄、血型、体 重、患者ID(Identification)等)、病历、就诊历史、过去拍摄的放射线 图像等，与电子盒20有关的信息包括拍摄系统16所使用的后述的电子盒 20的识别编号(ID信息)、型号、尺寸、灵敏度、开始使用日期、使用 次数等，环境信息表示使用电子盒20拍摄放射线图像的环境，也就是使 用电子盒20的环境(作为一例，有放射线拍摄室、手术室等)。

此外，还可以利用某种系统从医院外部的服务器取得患者(被检查者) 过去的个人信息等，这种系统(有时称为“医疗云”等)几乎永久性地保 管由医疗机构管理的医疗相关数据，在需要时从所需的地方瞬时取出该数 据。

拍摄系统16根据来自RIS服务器14的指示，通过医生或放射线技 师的操作进行放射线图像的拍摄。拍摄系统16具备：放射线产生装置24， 从放射线照射源22A对被检查者照射放射线X，该放射线X的放射线量 根据照射条件确定，上述放射线照射源22A通过放射线照射控制单元22 (参考图4)的控制来照射放射线X；电子盒20，内置放射线检测器26 (参考图3A)，该放射线检测器26吸收透过了被检查者的拍摄对象部位 的放射线X并产生电荷，基于产生的电荷量生成表示放射线图像的图像 信息；底座(cradle)28，对电子盒20中内置的电池进行充电；以及控制 台30，控制电子盒20和放射线产生装置24。

控制台30从RIS服务器14取得数据库14A中包含的各种信息并存 储到后述的HDD88(参考图6)中，根据需要使用该信息进行电子盒20 和放射线产生装置24的控制。

图2中示出一例本实施方式所涉及的拍摄系统16的放射线拍摄室32 中各装置的配置状态。

如图2所示，放射线拍摄室32中，设置有进行立姿放射线拍摄时使 用的立姿台34和进行卧姿放射线拍摄时使用的卧姿台36，将立姿台34 的前方空间作为进行立姿放射线拍摄时的被检查者38的拍摄位置，将卧 姿台36的上方空间作为进行卧姿放射线拍摄时的被检查者40的拍摄位 置。

立姿台34上设置保持电子盒20的保持部42，在进行立姿放射线图 像的拍摄时，电子盒20保持在保持部42中。同样地，卧姿台36上设置 保持电子盒20的保持部44，在进行卧姿放射线图像的拍摄时，电子盒20 保持在保持部44中。

另外，放射线拍摄室32中，为了利用来自单一的放射线照射源22A 的放射线既进行立姿放射线拍摄也进行卧姿放射线拍摄，设置有以如下方 式支撑放射线照射源22A的支撑移动机构46：使放射线照射源22A能够 绕水平轴(图2的箭头A方向)转动，沿铅直方向(图2的箭头B方向) 移动，并且沿水平方向(图2的箭头C方向)移动。使放射线照射源22A 向该图2的箭头A～C方向移动(包括转动)的驱动源内置于支撑移动机 构46。

另一方面，底座28中形成有可收纳电子盒20的收容部28A。

电子盒20在不使用时，以收纳于底座28的收容部28A的状态对内 置的电池进行充电，在拍摄放射线图像时，由放射线技师等从底座28中 取出，若拍摄姿势为立姿，则保持在立姿台34的保持部42中，若拍摄姿 势为卧姿，则保持在卧姿台36的保持部44中。

在此，本实施方式所涉及的拍摄系统16中，在放射线产生装置24 与控制台30之间、以及电子盒20与控制台30之间，通过无线通信进行 各种信息的收发(详细情况后述)。

此外，电子盒20并非仅在保持于立姿台34的保持部42或卧姿台36 的保持部44中的状态下使用，由于其具有可搬运性，所以在对臂部、腿 部等进行拍摄时，还能够在不保持于保持部中的状态下使用。

另外，电子盒20中内置后述的放射线检测器。内置的放射线检测器 既可以采用间接变换方式，也可以采用直接变换方式，其中，间接变换方 式通过闪烁部将放射线变换为光之后，通过光电二极管等光电变换元件变 换为电荷，直接变换方式通过非晶态硒等半导体层将放射线变换为电荷。 直接变换方式的放射线检测器在TFT有源矩阵基板上层叠光电变换层而 构成，该光电变换层吸收放射线X并将其变换为电荷。光电变换层例如 由主成分(例如含有率为50％以上)为硒的、非晶质的a-Se(非晶态硒) 构成，在照射放射线X时，内部产生与所照射的放射线量相应的电荷量 的电荷(电子-空穴对)，由此将所照射的放射线X变换为电荷。间接 变换方式的放射线检测器可以代替非晶态硒这种将放射线X直接变换为 电荷的放射线-电荷变换材料，使用荧光体材料和光电变换元件(光电二 极管)将放射线X间接地变换为电荷。作为荧光体材料，众所周知，有 铽激活的硫氧化钆(Gd2O2S：Tb)(简称GOS)、铊激活的碘化铯(CsI：T1)。 在此情况下，由荧光体材料进行放射线X-光变换，由光电变换元件的光 电二极管进行光-电荷变换。作为内置间接变换方式的放射线检测器的装 置，说明本实施方式所涉及的电子盒20。

图3A是概略表示电子盒20中配备的放射线检测器26的4个像素部 分的结构的剖面示意图，图3B是表示放射线检测器26的像素部的电气 结构的图。

如图3A所示，放射线检测器26在绝缘性基板50上依次层叠信号输 出部52、传感器部54(TFT基板74)和闪烁部56，由信号输出部52和 传感器部54构成TFT基板74的像素群。也就是说，构成为多个像素在 基板50上排列为矩阵状，各像素中的信号输出部52和传感器部54有重 叠。此外，绝缘膜53存在于信号输出部52与传感器部54之间。

闪烁部56在传感器部54上借助于透明绝缘膜58形成，是对荧光体 成膜而得到的，该荧光体将从上方(基板50的相反侧)或下方入射来的 放射线变换为光并发光。通过设置这种闪烁部56，可吸收透过了被拍摄 物体的放射线并发光。

闪烁部56发出的光的波长区域优选为可见光区域(波长360nm～ 830nm)，为了能够通过该放射线检测器26进行单色拍摄，包含绿色波 长区域尤佳。

作为闪烁部56使用的荧光体，详细而言，在使用X线作为放射线进 行拍摄的情况下，优选包含碘化铯(CsI)的材料，尤其优选的是，使用 照射X线时的发光频谱为420nm～700nm的CsI(T1)(添加了铊的碘化 铯)。此外，CsI(T1)在可见光区域中的发光峰值波长为565nm。

此外，在本实施方式中，示出适用“表面读取方式(ISS：Irradiation Side  Sampling，入射侧采集)”的例子，该方式在闪烁部56的放射线照射面 侧配置TFT基板74，但也可以适用“背面读取方式(PSS：Penetration Side  Sampling，透过侧采集)”，该方式在闪烁部的与放射线入射侧相反的一 侧配置TFT基板。闪烁部在放射线入射侧发出的光较强，因而与在闪烁 部的与放射线入射侧相反的一侧配置TFT基板的背面读取方式(PSS)相 比，在闪烁部的放射线入射侧配置TFT基板的表面读取方式(ISS)时的 TFT基板与闪烁部的发光位置更为接近，因此拍摄得到的放射线图像的 分辨率更高，另外，通过增大TFT基板的受光量，可提高放射线图像的 灵敏度。

传感器部54具有上部电极60、下部电极62和在该上下电极之间配 置的光电变换膜64，光电变换膜64由吸收闪烁部56发出的光并产生电 荷的有机光电变换材料构成。

由于需要使闪烁部56产生的光射入光电变换膜64，所以上部电极60 优选由至少对闪烁部56的发光波长透明的导电性材料构成，详细而言， 优选使用对可见光的透过率高、电阻值小的透明导电性氧化物(TCO： Transparent Conducting Oxide)。此外，作为上部电极60，还可以使用 Au等金属薄膜，但若希望使透过率为90％以上，则电阻值容易增大，因 而优选使用TCO。例如，可优选使用ITO、IZO、AZO、FTO、SnO2、 TiO2、ZnO2等，从加工简单性、低电阻性、透明性的观点出发，ITO最 为优选。此外，上部电极60在构成时，既可以用共同的一块材料构成所 有像素，也可以以像素为单位分别构成。

光电变换膜64包含有机光电变换材料，吸收从闪烁部56发出的光， 并产生与吸收的光相应的电荷。若如上所述采用包含有机光电变换材料的 光电变换膜64，则在可见光区域中具有敏锐的吸收频谱，光电变换膜64 基本上不会吸收闪烁部56发出的光以外的电磁波，能够有效抑制由于光 电变换膜64吸收X线等放射线而产生的噪声。

为了最有效地吸收闪烁部56发出的光，光电变换膜64的有机光电变 换材料的吸收峰值波长与闪烁部56的发光峰值波长越接近越好。有机光 电变换材料的吸收峰值波长与闪烁部56的发光峰值波长一致是理想的情 况，在双方的差较小时，也能够充分吸收从闪烁部56发出的光。详细而 言，有机光电变换材料的吸收峰值波长与闪烁部56对放射线的发光峰值 波长的差优选在10nm以内，在5nm以内尤佳。

作为能够满足这种条件的有机光电变换材料，例如可举出喹吖啶酮系 有机化合物和酞菁系有机化合物。例如，喹吖啶酮在可见区域中的吸收峰 值波长为560nm，因此若使用喹吖啶酮作为有机光电变换材料，使用CsI (T1)作为闪烁部56的材料，则上述峰值波长之差能够在5nm以内，基 本上能够使光电变换膜64产生的电荷量最大。此外，本实施方式中，作 为一例，说明包含有机光电变换材料的光电变换膜64，但并不限定于此， 光电变换膜64是吸收光并产生电荷的材料即可，例如也可以适用非晶态 硅等其他材料。在由非晶态硅构成光电变换膜64的情况下，能够构成为 在较宽的波长区域中吸收从闪烁部发出的光。

各像素的传感器部54至少包括下部电极62、光电变换膜64和上部 电极60即可，但为了抑制暗电流的增加，优选设置电子阻挡膜66和空穴 阻挡膜68中的任一者，设置电子阻挡膜66和空穴阻挡膜68双方更为优 选。

电子阻挡膜66能够设置在下部电极62与光电变换膜64之间，能够 抑制如下现象：在下部电极62与上部电极60之间施加了偏置电压时，电 子从下部电极62注入光电变换膜64从而使暗电流增加。电子阻挡膜66 能够使用供电子性有机材料。

空穴阻挡膜68能够设置在光电变换膜64与上部电极60之间，能够 抑制如下现象：在下部电极62与上部电极60之间施加了偏置电压时，空 穴从上部电极60注入光电变换膜64从而使暗电流增加。空穴阻挡膜68 能够使用受电子性有机材料。

信号输出部52与下部电极62对应，形成电容器70和场效应型薄膜 晶体管(Thin Film Transistor，以下有时简称为薄膜晶体管)72，电容器 70对移动到下部电极62的电荷进行积蓄，场效应型薄膜晶体管72将电 容器70中积蓄的电荷变换为电信号输出。形成了电容器70和薄膜晶体管 72的区域具有俯视时与下部电极62重叠的部分，通过采用这种结构，各 像素中的信号输出部52与传感器部54在厚度方向上有重叠。此外，为了 使放射线检测器26(像素)的平面面积最小，形成了电容器70和薄膜晶 体管72的区域最好由下部电极62完全覆盖。

如图3B所示，排列为矩阵状的像素中的信号输出部52在一定方向 (行方向)上延伸设置，设置用于导通/截止各个像素的薄膜晶体管72的 多条栅极线G，以及在垂直于栅极线G的方向上延伸设置的、用于经由 导通了的薄膜晶体管72从电容器70读出积蓄电荷的多条数据线D。各条 栅极线G连接于栅极线单元71，各条数据线D连接于信号处理部73。电 荷积蓄到各个像素部的电容器70后，利用从栅极线单元71经由栅极线G 提供的信号，各个像素部的薄膜晶体管72以行为单位依次导通。已导通 了薄膜晶体管72的像素部的电容器70中积蓄的电荷作为模拟的电信号在 数据线D上传输，输入信号处理部73。这样，各个像素部的电容器70 中积蓄的电荷以行为单位依次读出。

另外，栅极线单元71除了能够以顺序扫描方式(渐进扫描方式)进 行读出以外，还能够以分级读出方式进行读出，图像的读出方式能够切换 为顺序读出方式和分级读出方式，其中，在顺序扫描方式下，在一次图像 读出动作中，逐行依次对各栅极线G输出导通信号，逐行读出各像素部 的电容器70中积蓄的电荷，而在分级读出方式下，在一次图像读出动作 中，以多行(例如2行或4行)为单位从栅极线单元71依次对各栅极线 G输出导通信号，以多行为单位读出各像素部的电容器70中积蓄的电荷 (对同时读出的像素的电荷进行合成并读出)。

此外，还可以使图像的读出方式能够在顺序扫描方式和交叉扫描方式 (隔行扫描方式)之间进行切换，其中，在交叉扫描方式下，将栅极线G 逐行分为奇数行和偶数行，在每次图像读出动作中，对奇数行或偶数行的 栅极线G输出导通信号，逐行交替地读出各像素部中积蓄的电荷。

另外，信号处理部73和栅极线单元71与盒控制部69连接，由盒控 制部69控制栅极线单元71和信号处理部73。此外，盒控制部69由包含 CPU、ROM、RAM、HDD、闪存等的微计算机构成。

另外，放射线检测器26中的各像素的排列不限于配置为行和列的矩 阵排列，还可以适用例如交错排列等其他排列。另外，像素的形状也可以 适用矩形形状的像素，还可以适用蜂巢形状等多边形形状。

图4是表示本实施方式所涉及的放射线检测器26的信号处理部73 的概略结构的方框图，图5是表示本实施方式所涉及的放射线检测器26 的1个像素部分的等效电路的图。

如图4所示，通过导通薄膜晶体管72，读出由闪烁部56进行了光电 变换的电荷，并将其输出到信号处理部73。

如图4所示，信号处理部73具备：电荷放大器75、样本保持电路76、 多路转换器77、A/D变换器78、以及偏置电流控制部81。

由薄膜晶体管72读出的电荷通过电荷放大器75进行积分并且以预先 确定的放大率放大，由样本保持电路保持，并经由多路转换器77输出到 A/D变换器78。接着，由A/D变换器78将模拟信号变换为数字信号，从 而能够进行图像处理。

上述预先确定的放大率基于例如以下因素决定：借助于后述的显示器 80显示的操作菜单进行登记的帧速、手术方式、拍摄对象部位等。作为 一例，在帧速高的情况下提高放大率，等等。

更详细而言，如图5所示，薄膜晶体管72的源极连接于数据线D， 该数据线D连接于电荷放大器75。另外，薄膜晶体管72的漏极连接于电 容器70，薄膜晶体管72的栅极连接于栅极线G。此外，电荷放大器75 既可以与每个像素(薄膜晶体管72)对应设置，也可以针对各列(数据 线D)设置，还可以针对预先确定的每个组(例如3×3像素等)设置， 还可以针对预先确定的每个列组(例如多条数据线D)设置。

在各条数据线D上传输的电荷信号由电荷放大器75进行积分处理， 并保持到样本保持电路76中。电荷放大器75中设置有复位开关79，在 复位开关79断开的期间内，进行电荷的读出，并由样本保持电路76保持 电荷信号。另外，电荷的读出结束后，通过接通复位开关79，释放电荷 放大器75的积分电容器C1中残留的电荷，以进行复位。由复位开关79 进行的复位对应于复位单元。

样本保持电路76中保持的电荷信号变换为模拟电压后依次(串行) 输入多路转换器77，由A/D变换器78变换为数字的图像信息。

另外，偏置电流控制部81控制向电荷放大器75供给的偏置电流。本 实施方式中，控制为根据预先确定的条件，在进行复位开关的复位时改变 对电荷放大器75供给的偏置电流。详细而言，在进行运动图像拍摄时， 与进行静止图像拍摄时相比增加偏置电流，由此能够缩短电荷放大器75 的复位时间，伴随着偏置电流的增加，盒控制部69以缩短电荷放大器75 的复位时间的方式控制复位开关79。此外，既可以仅在电荷放大器75的 复位期间增加偏置电流，也可以增加运动图像拍摄过程中的偏置电流。也 就是说，在进行复位的至少部分期间内改变偏置电流即可。

上述预先确定的条件例如可以是拍摄之前的拍摄对象部位、放射线量 等，或者是拍摄后在操作菜单中登记的帧速、手术方式、拍摄对象部位等。 例如，在拍摄之前进行了放射线量较大的静止图像诊断的情况下，增加对 电荷放大器75供给的偏置电流。另一方面，在拍摄之后在操作菜单中登 记的帧速较高的情况下，可以降低对电荷放大器75供给的偏置电流。

此外，薄膜晶体管72的导通/截止、电荷放大器75的复位开关79的 接通/断开由盒控制部69控制。

图6是本实施方式所涉及的拍摄系统16的控制方框图。

控制台30作为服务器计算机构成，具备：显示器80，显示操作菜单、 拍摄的放射线图像等；以及操作面板82，包括多个键构成，输入各种信 息、操作指示。

另外，本实施方式所涉及的控制台30具备：CPU84，管理整个装置 的动作；ROM86，预先存储包括控制程序在内的各种程序等；RAM87， 暂时存储各种数据；HDD(硬盘驱动器)88，存储并保持各种数据；显 示器驱动器92，控制各种信息在显示器80上的显示；以及操作输入检测 部90，检测对操作面板82的操作状态。

另外，控制台30具备I/F(例如无线通信部)96和I/O94，利用无线 通信与图像处理装置23和放射线产生装置24之间进行后述的照射条件等 各种信息的收发，并且与电子盒20之间进行图像数据等各种信息的收发。

CPU84、ROM86、RAM87、HDD88、显示器驱动器92、操作输入检 测部90、I/O94、无线通信部96经由系统总线、控制总线等总线98相互 连接。因此，CPU84能够进行对ROM86、RAM87、HDD88的存取，并 且能够分别进行如下动作的控制：经由显示器驱动器92在显示器80上显 示各种信息，经由无线通信部96与放射线产生装置24和电子盒20收发 各种信息。另外，CPU84能够经由操作输入检测部90了解用户对操作面 板82的操作状态。

另一方面，图像处理装置23具备：I/F(例如无线通信部)100，与 控制台30之间收发照射条件等各种信息；以及图像处理控制单元102， 基于照射条件，控制电子盒20和放射线产生装置24。另外，放射线产生 装置24具备放射线照射控制单元22，控制来自放射线照射源22A的放射 线照射。

图像处理控制单元102具备系统控制部104、面板控制部106、以及 图像处理控制部108，它们通过总线110相互交换信息。面板控制部106 利用无线或有线接收来自上述电子盒20的信息，在图像处理控制部108 中进行图像处理。此外，关于来自电子盒20的信息接收，例如，在运动 图像拍摄时，可以为确保通信速度而采用有线通信，在静止图像拍摄时可 以采用无线通信。

另一方面，系统控制部104从控制台30接收管电压、管电流等信息 作为照射条件，基于所接收的照射条件进行放射线照射控制单元22的控 制，该放射线照射控制单元22控制从放射线照射源22A照射放射线X。

在此，说明在如上构成的放射线检测器26中，由闪烁部56进行光电 变换并积蓄到电容器70中的电荷的读出。图7是表示与电荷放大器75 的电荷读出相伴的输出波形的图。

放射线检测器26通过导通/截止薄膜晶体管72来读出电容器70中积 蓄的电荷，但在电荷读出前，为了复位由于上次读出而残留在电荷放大器 75的积分电容器C1中的电荷，进行电荷放大器75的复位动作。

电荷放大器75的复位动作通过由盒控制部69接通/断开复位开关79 来进行。由盒控制部69接通复位开关79后，如图7的输出电压所示，电 荷放大器75的输出OP在复位时间trst期间内释放电荷，进行复位。此 时，按照取决于电荷放大器75的响应特性的时间常数，释放出电荷，在 某个时刻，电荷的释放达到饱和状态。此时，断开复位开关79，但由于 复位开关79的断开而叠加了电荷CDS1。

接着，导通薄膜晶体管72的栅极(TFT栅极)，进行电荷的读出， 在经过栅极导通时间tgon之后截止栅极，结束电荷的读出。由于栅极的 导通/截止，叠加了馈通(feedthrough)噪声，但由于通过电荷放大器75 进行积分，所以馈通叠加部分被抵消，得到电荷CDS2。在此，电荷CDS2 -电荷CDS1＝实际输出，因而由样本保持电路计算实际输出。

此外，电荷CDS1不恒定，具有随机性，在复位期间较短时，电荷未 完全释放，CDS1变大，但仅仅是整体以电荷CDS1为位移量向上方位移， 在电荷少的拍摄等条件下没有实际的损害。

另外，在进行电荷放大器75的复位时，如上所述按照时间常数释放 电荷，但通过增加偏置电流，如图7的虚线所示，该时间常数的特性发生 变化，能够使电荷的释放时间提前。在图7的例子中，能够使电荷的释放 时间提前△t时间。

对此，本实施方式中，如上所述，在进行运动图像拍摄时，偏置电流 控制部81控制为与静止图像拍摄时相比增加偏置电流。另外，除此以外， 盒控制部69还以缩短复位时间的方式控制电荷放大器75的复位开关79， 由此缩短拍摄时间。

图8A是表示数据读出期间的由复位开关79进行的放大器复位、样 本保持电路76的基准采样、样本保持电路76的信号采样、以及薄膜晶体 管72的栅极的导通截止时机的图，图8B是放大了1行的数据读出期间 的图，图8C是缩短了放大器复位时间的图。

本实施方式中，假设静止图像拍摄的放大器复位时间采用预先确定的 规定时间，为图8B所示的T1，则在运动图像拍摄的情况下，通过增加 偏置电流，如图8C所示，能够将复位开关79的接通时间缩短为T2(＜T1)， 从而缩短放大器复位时间。由此，可缩短读出时间，从而缩短拍摄时间。 此外，放大器复位时间的缩短量由实验等预先确定，但此时由偏置电流的 增加量决定能够缩短的复位时间的缩短量，因而预先确定偏置电流的增加 量，根据偏置电流的增加量确定复位时间的缩短量。此外，通过增大偏置 电流的增加量，可望大幅缩短复位时间，但耗电会增加，若偏置电流的增 加量较小，则复位时间的缩短量也较小，拍摄时间的缩短效果较小，因而 可以根据优先考虑耗电与拍摄时间中的哪一者来确定。

接着，按照图9～图12的流程图说明本实施方式的作用。

图9是表示放射线图像拍摄准备控制例程的流程图。

在步骤200中，判断是否有拍摄指示，该判定被否定的情况下结束该 例程，被肯定的情况下转至步骤202。

在步骤202中，在显示器80上显示初始信息输入画面，并转至步骤 204。也就是说，控制显示器驱动器92，以利用显示器80显示预先确定 的初始信息输入画面。

在步骤204中，判定是否输入了指定信息，待机至该判定被肯定为止， 并转至步骤206。在初始信息输入画面中，例如显示催促输入某些信息的 消息、以及这些信息的输入区域，这些信息有：接下来进行放射线图像拍 摄的被检查者的姓名、拍摄对象部位、拍摄时的姿势、以及拍摄时放射线 X的照射条件(本实施方式中是照射放射线X时的管电压和管电流)。

初始信息输入画面在显示器80上显示时，拍摄者在分别对应的输入 区域中经由操作面板82输入作为拍摄对象的被检查者的姓名、拍摄对象 部位、拍摄时的姿势、以及照射条件。

拍摄者与被检查者一起进入放射线拍摄室32，例如在卧姿的情况下， 在对应的卧姿台36的保持部44中保持电子盒20，并且确定到与放射线 照射源22A对应的位置，然后使被检查者位于(定位于)指定的拍摄位 置。此外，在拍摄对象部位为臂部、腿部等，电子盒20不保持在保持部 中的状态下进行放射线图像拍摄的情况下，以能够拍摄该拍摄对象部位的 状态，确定被检查者、电子盒20和放射线照射源22A的位置(进行定位)。

随后，拍摄者退出放射线拍摄室32，例如，经由操作面板82指定初 始信息输入画面的下端附近显示的结束按钮。拍摄者指定结束按钮之后， 肯定上述步骤204，转至步骤206。此外，在图9的流程图中，步骤204 采用了无限循环，但也可以通过操作面板82上设置的取消按钮的操作来 强制结束。

在步骤206中，经由无线通信部96将上述初始信息输入画面中输入 的信息(以下称为“初始信息”)发送到电子盒20，然后转至下一步骤 208，经由无线通信部96将上述初始信息中包含的照射条件发往放射线产 生装置24，由此设定该照射条件。据此，放射线产生装置24的图像处理 控制单元102按照所接收的照射条件进行照射准备。

在下一步骤210中，指示ABC控制的起动，接着转至步骤212，经 由无线通信部96将指示放射线照射开始的指示信息发往放射线产生装置 24，并结束该例程。

接着，按照图10的流程图说明放射线照射控制的流程。图10是表示 放射线照射控制例程的流程图。

在步骤300中，判断是否有照射开始指示，该判定被否定的情况下结 束该例程，被肯定的情况下转至步骤302。

在步骤302中，读出稳定时放射线量(初始值)XN，并转至步骤304。

在步骤304中，以读出的稳定时放射线量开始照射，并转至步骤306。 也就是说，将从控制台30接收的、与照射上限对应的管电压和管电流施 加到放射线产生装置24，由此开始从放射线照射源22A进行照射。从放 射线照射源22A射出的放射线X透过被检查者后到达电子盒20。

在步骤306中，读出当前存储的放射线量修正信息，并转至步骤308。 该放射线量修正信息由ABC控制生成，作为修正系数△X进行存储。

在下一步骤308中，执行基于ABC控制的修正处理，并转至步骤310。 也就是说，基于从电子盒20得到的灰度信号(QL值)，计算关心区域 图像的QL值的平均值，将该QL值的平均值与预先确定的阈值进行比较， 以收敛于阈值的方式，由放射线量进行反馈控制。

在步骤310中，判断是否有拍摄结束的指示，在该判定被肯定的情况 下转至步骤312，被否定的情况下返回步骤306，反复执行上述处理。

接着，在步骤312中结束照射，结束放射线图像拍摄控制。

接着，按照图11的流程图说明图像处理控制的流程。图11是表示图 像处理控制例程的流程图。

如上所述进行放射线图像拍摄控制后，在步骤400中，依次取入1 帧的灰度信息，并转至步骤402。也就是说，通过面板控制部106的控制， 将由电子盒20的TFT基板74生成的灰度信号依次取入图像处理控制单 元102中。此外，在将灰度信号取入图像处理控制单元102之前，通过后 述的灰度信号取入处理将灰度信号依次取入盒控制部69中，通过面板控 制部106的控制，依次将由盒控制部69取入的灰度信号送往图像处理控 制单元102。

在步骤402中，生成静止图像，并转至步骤403。也就是说，在取入 了1帧的灰度信号时，生成静止图像。

在步骤403中，判定是否为运动图像拍摄，该判定被肯定的情况下转 至步骤404，被否定的情况下直接结束图像处理控制。

在步骤404中，进行运动图像编辑处理，并转至步骤406。运动图像 编辑处理对步骤402中生成的每1帧的静止图像进行组合，进行运动图像 编辑。

在步骤406中，进行图像显示处理，并转至步骤408。在图像显示处 理中，将通过运动图像编辑处理生成的运动图像送往显示器驱动器92， 从而通过显示器驱动器92进行显示器80上的显示。

在步骤408中，进行关心区域设定，并转至步骤409。关于关心区域 的设定，例如，通过进行模式匹配、移动量大的区域的检测等来设定关心 区域，但也可以通过用户的操作来进行关心区域的设定。

在步骤410中，提取所设定的关心区域的灰度信号，并转至步骤412。

在步骤412中，计算关心区域的灰度信号的平均QL值，并转至步骤 414，在步骤414中，读出预先存储的基准QL值，并转至步骤416。

在步骤416中，比较计算的平均QL值与读出的基准QL值，判定可 否进行修正，并转至步骤418。例如，关于可否进行修正的判定，既可以 基于比较的结果，在差为指定值以上时进行预先确定的量的修正，在差不 足指定值时不进行修正，即采用开/关判定，也可以采用基于差，根据预 先确定的计算式(例如基于PID控制等的计算式)进行计算得到的解。

在步骤418中，基于步骤416的比较/可否修正判定结果，生成放射 线量的修正信息△X，并转至步骤420。

接着，在步骤420中，存储所生成的修正信息△X，并结束图像处理 控制。

接着，按照图12的流程图，说明依次取入上述灰度信号时盒控制部 69进行的灰度信号取入处理的流程。图12是表示灰度信号取入处理例程 的流程图。

在取入灰度信号时，首先在步骤500中判定是否为运动图像拍摄。该 判定例如判定是否由操作面板82指示了运动图像拍摄，该判定被肯定的 情况下转至步骤502，被否定的情况下转至步骤506。此外，在从电子盒 20到面板控制部106的信息发送在运动图像拍摄时为有线通信，在静止 图像拍摄时为无线通信的情况下，该判定可以判定是否为有线通信。

在步骤502中，由偏置电流控制部81将电荷放大器75的偏置电流设 定为与预先确定的规定值相比增加了的值，并转至步骤504。

在步骤504中，将电荷放大器75的放大器复位时间设定为与预先确 定的规定值相比缩短了的值，并转至步骤510。此外，关于放大器复位时 间的缩短量，例如通过实验等预先确定。

另一方面，在步骤506中，由偏置电流控制部81将电荷放大器75 的偏置电流设定为预先确定的规定值，并转至步骤508。

在步骤508中，将电荷放大器75的放大器复位时间设定为预先确定 的规定值，并转至步骤510。

在步骤510中，依次读入1帧的灰度信号，并转至步骤512。也就是 说，在静止图像的情况下，如图8B所示，采用规定值的放大器复位时间， 在运动图像拍摄的情况下，如图8C所示，与规定值相比，缩短接通每行 的复位开关79的放大器复位时间，并依次读出灰度信号。由此，在运动 图像拍摄的情况下，能够缩短拍摄时间，还能够减轻被检查者的负担。

接着，在步骤512中，判定是否结束拍摄，在该判定被否定的情况下 返回步骤500，反复执行上述处理，在判定被肯定时，结束一系列处理。

这样，在本实施方式中，在运动图像拍摄的情况下，通过与静止图像 拍摄相比增加电荷放大器75的偏置电流，能够缩短复位时间，利用这一 点，在运动图像拍摄的情况下，增加电荷放大器75的偏置电流并且缩短 复位时间，读出通过拍摄在电容器70中积蓄的电荷，由此能够缩短拍摄 时间，其缩短量是放大器复位时间的缩短量。

另外，通过缩短拍摄时间，也减少了被检查者接受的放射线量，能够 减轻被检查者的负担。

此外，在上述实施方式中，在运动图像拍摄的情况下，与静止图像拍 摄相比增加电荷放大器75的偏置电流以缩短复位时间，但增加偏置电流 的条件不限于此，也可以根据其他条件增加偏置电流以缩短复位时间。例 如，即便是静止图像，在即使增加耗电也希望缩短读出时间的情况(与耗 电相比，优先考虑缩短拍摄时间的情况)下，也可以增加偏置电流以缩短 复位时间。

另外，在上述实施方式中，既增加电荷放大器75的偏置电流，又缩 短复位时间，以缩短拍摄时间，但也可以仅增加偏置电流。例如，通过增 加偏置电流能够可靠地释放残留电荷，因而除了缩短复位时间以缩短拍摄 时间以外，还可以保持复位时间不变以得到精细的图像。

另外，上述实施方式中的各流程图所示的处理可以作为程序存储在各 种存储介质中进行流通。

(变形例1)

一种非暂时性计算机可读存储介质，存储有用于使计算机执行如下处 理的放射线图像拍摄控制程序：

(a)放射线检测器中排列有多个像素，所述像素包括传感器部和开 关元件构成，所述传感器部产生与照射的放射线对应的电荷，所述开关元 件用于读出该传感器部产生的电荷，放大单元与所述放射线检测器的各像 素对应设置，设置有对积分电容器中残留的电荷进行复位的复位单元，并 且以预先确定的放大率放大通过所述开关元件从对应像素读出的电荷所 产生的电信号，通过所述放大单元中的所述复位单元对拍摄前残留的电荷 进行复位；

(b)控制为根据预先确定的条件，在进行(a)中的所述复位单元的 复位的至少部分期间内，改变向所述放大单元供给的偏置电流。

(变形例2)

根据变形例1所述的计算机可读存储介质，(b)控制为伴随着所述 偏置电流的变化，还改变所述复位单元的复位时间。

(变形例3)

根据变形例1所述的计算机可读存储介质，(b)控制为增加所述偏 置电流。

(变形例4)

根据变形例3所述的计算机可读存储介质，(b)控制为在进行运动 图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄的情况相比增加所述偏置电流。

(变形例5)

根据变形例3所述的计算机可读存储介质，(b)控制为在进行运动 图像拍摄的情况下，与进行静止图像拍摄的情况相比增加所述偏置电流且 缩短所述复位时间。

(变形例6)

根据变形例1～5中任一项所述的计算机可读存储介质，(b)控制为 根据通信单元的通信状况改变所述偏置电流，所述通信单元在运动图像拍 摄时进行有线通信，并且在静止图像拍摄时进行无线通信。

此外，日本专利申请2012-036717号公开的全部内容以参考的方式引 入本说明书。

本说明书中记载的全部文献、专利申请以及技术标准以参考方式引入 本说明书中，各文献、专利申请、以及技术标准以参考方式引入的程度与 其详细并各自被记载时的程度相同。