本発明を実施の形態に基づいて説明する� ��、本発明は該実施の形態に限られない。

 本実施形態における放射線画像撮影シス� ��ムについて図1乃至図5に基づいて説明する� �図1は、本実施形態における放射線画像撮影� ��ステム1の概略構成を示す図である。

 放射線画像撮影システム1は、図1に示す� �うに、放射線撮影に関する操作を行う撮影� �作装置4と、例えば無線LAN(Local Area Network)に より無線通信を行うためのアクセスポイント 5と、放射線画像検出装置6(以下、単にFPD6と� �す)により生成された放射線画像データに画� ��処理を行うコンソール7とがネットワークN� �通じて接続されて構成されている。なお、� �こでは図示してないが、放射線画像撮影シ� �テム1は、患者診断情報や会計情報を一元管� ��するHIS(Hospital Information System)や放射線診療 の情報を管理するRIS(Radiology Information System)� ��ネットワークNを介して接続されている。ネ ットワークNは、当該システム専用の通信回� �であってもよいが、システム構成の自由度� �低くなってしまう等の理由のため、イーサ� �ット(登録商標)等の既存の回線である方が好 ましい。

 100は撮影室である。撮影室100には放射線� ��射装置3、撮影操作装置4、無線通信を行う� �クセスポイント5、当該アクセスポイントと� ��続されているルータ9を備えている。

 放射線照射装置3は、臥位撮影台11に横た� ��っている被検体である患者12に対して放射� �を照射するようになっており、臥位撮影台11 の下方には、FPD6を装着する検出装置装着口11 aが設けられている。放射線照射装置3は、撮� ��操作装置4により制御されて所定の撮影条件 で放射線撮影を行うようになっている。なお 放射線照射装置3と検出装置装着口11aに装着� �たFPD6との撮影タイミングの同期は、両者間� ��アクセスポイント5を経由した無線通信によ り行うようにしてもよい。

 アクセスポイント5は、放射線照射装置3� �備えた撮影室の所定領域内でFPD6とコンソー� ��7とが無線通信する際に、これらの通信を中 継する機能をもつ。なお、無線通信としては 無線LAN(例えば、IEEE802.11a/b/g準拠の通信方式)� ��より行う例について説明するが、これに限� ��れず、電波(空間波)を用いるものの他に、� �外線や可視光線等(レーザー等)を用いた光無 線通信(例えば、IrDA)、音波または超音波を用 いた音響通信により無線通信するようにして もよい。

 なお、図1の説明においては、無線アクセ スポイント5を経由した無線通信により通信� �行う例について説明したが、これに限られ� �、検出装置装着口11aにネットワークNと接続� ��る通信コネクタを設け、FPD6を当該検出装置 装着口11aに装着することにより、ネットワー クNと有線通信するようにしてもよい。

 [FPD6]
 FPD6は、放射線画像データ(以下、単に画像� �ータという)を取得するものであり、カセッ� ��にFPDとも呼ばれる撮像パネルが収容されて� ��る可搬型のカセッテFPD装置である。

 以下、図2乃至図4を用いて、FPD6の構成に� ��いて説明する。図2は、FPD6の斜視図である� �図3は、FPD6の撮像部6Aの回路構成図である。� ��4は、FPD6及びコンソール7の要部構成を示す� ��ロック図である。

 図2に示すように、FPD6は、内部を保護す� �筐体61を備えており、カセッテとして可搬可 能に構成されている。筐体61の内部には、照� ��された放射線を電気信号に変換する撮像パ� ��ル62が層を成して形成されている。この撮� �パネル62における放射線の照射面側には、入 射された放射線の強度に応じて発光を行う発 光層64が設けられている。また撮像パネル全� ��の大きさは、例えば大角、半切、六切り等� ��撮影サイズに対応している。

 発光層64は、一般にシンチレータ層と呼� �れるものであり、例えば、蛍光体を主たる� �分とし、入射した放射線に基づいて、波長� �300nmから800nmの電磁波、すなわち、可視光線� ��中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波(光 )を出力する。

 この発光層64で用いられる蛍光体は、例え� �、CaWO ₄ 等を母体とするものや、CsI:TlやGd ₂ O ₂ S:Tb、ZnS:Ag等の母体内に発光中心物質が賦活� �れたものを用いることができる。また、希� �類元素をMとしたとき、(Gd,M,Eu) ₂ O ₃ の一般式で示される蛍光体を用いることがで きる。特に、放射線吸収及び発光効率が高い ことよりセシウムアイオダイドCsI:Tl(以下、CS Iと称す)、ガドリニウムオキシサルファイドG d ₂ O ₂ S:Tb(以下、GOSと称す)、が好ましく、これらを 用いることで、ノイズの低い高画質の画像を 得ることができる。

 またこれらの蛍光体の発光効率によりFPD6 への照射された放射線量に対する放射線検出 感度が異なることになる。当該放射線検出感 度情報はそれぞれのFPD6に付与した識別情報� �より、後述のコンソール7により管理されて� ��る。

 この発光層の放射線が照射される側の面� ��反対側の面には、発光層から出力された電� ��波(光)を電気エネルギーに変換して蓄積し� �蓄積された電気エネルギーに基づく画像信� �の出力を行う検出素子がマトリクス状に配� �された撮像パネル62が形成されている。

 図2乃至図4に示すように、FPD6は制御部60� �圧縮処理部として機能する圧縮部601、送受� �部65、記憶部66(660~662)、電源部63、接続端子69 などを備えている。

 送受信部65は「第1送受信部」として機能� ��、撮影室100の内部に設置されている無線ア� ��セスポイント5を経由することにより無線通 信を行う。無線通信方式は、IEEE802.11規格に� �拠した無線LAN方式を用いるが、これに限ら� �ずUWB(UltraWideBand)、Bluetooth等の他の電波方式� �るいは、赤外線通信等の光学方式のものを� �いてもよい。

 記憶部66は、不揮発性メモリやフラッシ� �メモリなどの書き換え可能なメモリ等から� �る。この記憶部66は内蔵型のメモリでもよい し、メモリカード等の着脱可能なメモリでも よい。また記憶部66の内部メモリ領域は、図4 に示すように論理的に画像記憶部660、圧縮画 像データ一次記憶部661、圧縮辞書記憶部662が 形成されている。画像記憶部660には撮像パネ ル62から出力された数枚~数十枚程度の放射線 画像データを記憶することが可能である。圧 縮画像データ一次記憶部661、圧縮辞書記憶部 662に関しては、詳細は後述する。

 電源部63は、FPD6を構成する複数の駆動部( 制御部60、撮像パネル62、記憶部66など)に電� �を供給する。この電源部63は、例えば予備電 池と充電自在な充電池とで構成されている。

 接続端子69は、不図示のクレードル端子� �接続するための端子であり、クレードル端� �と接続することにより電源部63への充電を行 う。また送受信部65を介してコンソール7と各 種情報の送受信を行ったりする。

 [撮像部6A]
 撮像部6Aの回路構成図である図3、に示すと� ��り撮像部6Aは、撮像パネル62、走査駆動回路 609、信号選択回路608から構成されている。撮 像パネル62は光を電気信号に変換する複数の� ��光素子(以下検出素子と称す)620が2次元配置� ��れており、1つの検出素子620は放射線画像の 1画素に対応する。これらの画素は例えば200~4 00dpi(dots per inch)の密度で、被検体の撮影領� �の大きさに渡って配置されている。

 また、検出素子620間には走査線(横ライン )623と信号線(縦ライン)624とが配設されており 、同図では両者が直交するように格子状に配 設されている。ここで、走査線623と信号線624 とで囲まれた1つの区画を1画素とすると、撮� ��パネル62の画素数は、例えば、一方向にm個� ��もう一方向にn個配置してなる場合にはm×n� �の画素数より構成されている。そして、撮� �パネル62には、m×n個の画素数分に対応する� �ォトダイオード621-(1,1)~621-(m,n)とスイッチン� ��素子であるトランジスタ622-(1,1)~622-(m,n)が配 置され、画素間には、走査線623-1~623-m及び信� ��線624-1~624-nが直交するように配設されるこ� �になる。

 例えば、1つ目の受光素子内では、フォト ダイオード621-(1,1)にシリコン積層構造あるい は有機半導体で構成されたスイッチング素子 であるトランジスタ622-(1,1)が接続する。トラ ンジスタ622-(1,1)は、例えば、電界効果トラン ジスタが使用される。トランジスタ622-(1,1)の ドレイン電極あるいはソース電極が検出素子 620-(1,1)に接続されるとともに、ゲート電極は 走査線623-1と接続される。ドレイン電極が検� ��素子620-(1,1)と接続する場合はソース電極が� ��号線624-1と接続し、ソース電極が検出素子62 0-(1,1)に接続する場合はドレイン電極が信号� �624-1と接続する。また、他の画素における検 出素子620、フォトダイオード621及びトランジ スタ622も同様に走査線623や信号線624と接続す る。

 また、撮像パネル62は、図3に示すように� ��号線624-1~624-nにドレイン電極を接続した初� �化トランジスタ632-1~632-nを設けるものもあり 、この初期化トランジスタ632-1~632-nではソー� ��電極を接地し、ゲート電極をリセット線631� ��接続する。

 撮像パネル62では、これらの回路を介し� �放射線画像をデジタルの画像信号に変換す� �。すなわち、制御部60が、走査線623-1~623-m各� ��に、走査駆動回路609を介して読出信号RSを� �給して画像走査を行い、走査線毎のデジタ� �画像信号を取り込み、放射線画像をデジタ� �の画像信号に変換する。このことについて� �以下詳述する。

 撮像パネル62の走査線623-1~623-mとリセット 線631は、図3に示すように走査駆動回路609と� �続する。走査駆動回路609から走査線623-1~623-m のうち、任意の走査線623-p(pは1~mのいずれか� �値)に読出信号RSが供給されると、この走査� �623-pに接続したトランジスタ622-(p,1)~622-(p,n)� �オンの状態になり、フォトダイオード621-(p,1 )~621-(p,n)に蓄積した電荷を信号線624-1~624-n上� �出力する。

 信号線624-1~624-nは、信号選択回路608の信� �変換器671-1~671-nに接続し、信号変換器671-1~671 -nでは信号線624-1~624-n上に出力された電荷量� �応じた電圧信号SV-1~SV-nを出力し、信号変換� �671-1~671-nで出力した電圧信号SV-1~SV-nをレジス タ672に供給する。

 レジスタ672は、信号変換器671より供給さ� ��た電圧信号を順次選択し、選択された電圧� ��号は、アナログ/デジタル(A/D)変換器673によ� ��、12ビット乃至14ビットの1つのデジタル画� �信号に変換され、このデジタル画像信号は� �御部に供給されて、放射線画像を画素単位� �デジタル画像信号に変換する。

 また、撮像パネル62の初期化を行う場合� �、最初に、走査駆動回路609からリセット信� �RTがリセット線631に供給されて初期化トラン ジスタ632-1~632-nをオンの状態にした後、走査� ��623-1~623-mに読出信号RSを供給してトランジス タ622-(1,1)~622-(m,n)をオンの状態にする。そし� �、フォトダイオード621-(1,1)~621-(m,n)に蓄えら� ��ていた電荷を初期化トランジスタ632-1~632-n� �介して放出することにより撮像パネル62の初 期化を行う。

 [コンソール7]
 FPD6及びコンソール7の要部構成を示すブロ� �ク図である図4、に示すようにコンソール7は 制御部70、「伸張処理部」として機能する伸� ��部72、表示部77、入力操作部78、「第2送受信 部」としての送受信部75、画像記憶部760、圧� ��画像データ一次記憶部761、圧縮辞書記憶部7 62を備えて構成されている。そして当該コン� ��ール7が本願発明における「制御装置」とし て機能する。

 表示部77は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)や LCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成され、� ��御部70から送られる表示信号の指示に従っ� �、FPD6で撮影した画像データ、撮影条件の情� ��、患者リスト、各種のメッセージや画像等� ��各種画面を表示するものである。

 入力操作部78は、例えば、キーボードや� �ウス等から構成されており、キーボードで� �下操作されたキーの押下信号やマウスによ� �操作信号を入力信号として制御部70に対して 出力するものである。なお、入力操作部78は� ��前記表示部77の表示画面を覆う透明なシー� �パネルに、指又は専用のスタイラスペンで� �れることにより入力される位置情報を入力� �号として制御部70に出力する、いわゆる、タ ッチパネルにより構成されていてもよい。そ して当該入力操作部78により撮影条件の情報� ��入力を行う。ここでいう撮影条件の情報と� ��、放射線量や放射線検出感度情報等のこと� ��ある。放射線量は、撮影部位や患者の条件� ��よって放射線照射装置3から照射する放射線 量を異ならせている。また放射線検出感度情 報は撮影に用いるFPD6に対応しており、当該FP D6に使用されている発光層64の種類(GOS、CSI等) や検出素子620の性能によって異なる放射線検 出感度を有することになる。

 [圧縮、伸張の制御フロー]
 図5は、実施形態に係る放射線画像撮影シス テムでの制御フローを説明する図である。図 4及び図5に基づいて圧縮、伸張の制御フロー� ��ついて説明を行う。

 図5のステップS11では、操作者が入力操作 部78により撮影条件の情報(以下、単に撮影条 件ともいう)の設定を行う。撮影条件とは、� �述のとおり照射放射線量や、撮影に用いるFP D6に対応した放射線検出感度の情報のことで� ��る。

 ステップS12では、制御部70は、送受信部75 により撮影条件をFPD6に送信する。なおFPD6に� ��いて放射線検出感度は原則としてハード構� ��で決定されるが、ハード構成に応じて固定� ��するか、患者情報等の撮影条件との組み合� ��せにより変更するようにしてもよい。後者� ��場合にはコンソール7側から撮影条件として 放射線検出感度の情報をFPD6に送信する。

 ステップS21において、撮影条件を受信し� ��FPD6では撮像部6Aにより放射線画像の撮影を� ��う。制御部60はステップS22で得られた画像� �ータを画像記憶部660に記憶させる。

 ステップS23では、圧縮部601では、圧縮辞� ��記憶部662にあらかじめ記憶されている圧縮� ��書をコンソール7から送られた撮影条件の情 報に基づいて選択し、選択した圧縮辞書の呼 び出しを行う。

 一方、ステップS13においては、コンソー� ��7の伸張部72では送信した撮影条件の情報に� ��づいて、圧縮辞書の呼び出しを行う。なお� ��テップS23とステップS13で呼び出しを行う圧� ��辞書は共通の撮影条件に基づいているので� ��共通の圧縮辞書が選択されていることにな� ��。

 [圧縮辞書]
 ここで圧縮辞書について説明を行う。圧縮� ��アルゴリズムにおける符号化としてはハフ� ��ン符号化、LZ78、算術符号化がある。ハフマ ン符号化とは各データを、重みを持った葉と 捉えハフマン木と呼ばれる発生頻度に応じて 作成される木構造のデータ(圧縮辞書)を構築� ��、当該データを用いて圧縮対象データの圧� ��及び、伸張を行う。このようにハフマン符� ��化は、発生頻度の高いデータに優先的に短� ��コードを割り当て、発生頻度の低いデータ� ��は比較的長いコードを割り当てることによ� ��、全体としてデータの圧縮を行う可変長符� ��の一種である。また圧縮辞書の構築に当た� ��ては画像データの種類による圧縮率のばら� ��きを抑えるため、単一の画像、単一種類の� ��像データから作成するのではなく、撮影さ� ��る可能性のある複数の画像、複数種類の画� ��データから構築すること好ましい。

 本実施形態においては、例えばハフマン� ��号化によりあらかじめ撮影条件の情報に適� ��た、データとコードの変換対応テーブルを� ��成しておき、当該対応テーブルを圧縮辞書� ��して撮影条件の情報と対応づけて圧縮記憶� ��662及び圧縮記憶部762に記憶しておく。なお� ��縮辞書の作成は制御部70と制御部60が協働す ることにより実行される。また複数のFPD6を� �いる場合には、それぞれのFPD6の圧縮辞書記� ��部662に記憶されている圧縮辞書はコンソー� ��7の圧縮辞書記憶部762に含まれていることに なる。

 本実施形態においては圧縮辞書をあらか� ��め作成しておくことにより以下のメリット� ��ある。(1)実際の圧縮処理時においては当該� ��書作成の処理を省略することができるので� ��圧縮、伸張処理の時間を短縮させることが� ��能となる。(2)圧縮画像データを送信する際� ��圧縮辞書を同時に送信する必要がなく送信� ��間を短くすることができる。

 また撮影条件に基づいて固定の圧縮辞書� ��選択することにより以下の理由により圧縮� ��が向上するというメリットがある。放射線� ��射装置3から照射する放射線量の大小によっ て、画像データの有効データ範囲が大きく変 わる。ベースライン補正のために用いる暗画 像撮影においては、放射線量は0にしておい� �撮影を行うため、得られる画像データは、� �ンサ、検出素子、アンプなどが持つ(あるい� ��起因する)オフセット値と電気的なノイズか らなるため、その値の範囲は、大きくても10b it程度である(全14bitにおいて)。しかし、通常 の放射線を照射して行う撮影では、放射線が 被検体を通過しないでFPDの撮影パネルに直接 到達する(素抜けとも呼ばれる状態)画素が存� ��する。このような画素における画像データ� ��露出オーバとならない程度で最大信号値付� ��に設定して使用するため、このような場合� ��おける画像データ範囲は、ほぼA/D変換器673� ��最大出力値となる。

 つまり撮影条件によって画像データの出� ��値の範囲は大きく異なることになる。従っ� ��、それぞれの撮影条件によって撮影された� ��像データに対して高い圧縮率を実現する最� ��な固定辞書の構成は、被検体の条件の変動� ��加味してそれぞれ異なることになる。この� ��うに撮影条件によって、画像データ範囲が� ��きく異なるため、それぞれの撮影条件に適� ��た固定辞書を用いることで、圧縮率の向上� ��図れる。更に撮影条件による圧縮率のばら� ��きの抑制が可能になるというメリットもあ� ��。

 制御フローの説明に戻る。ステップS24で� ��圧縮部601はステップS23で呼び出した圧縮辞� ��を用いて画像データに対して圧縮処理を行� ��て圧縮画像データを作成し、作成した圧縮� ��像データを圧縮画像データ一次記憶部661に� ��憶する。

 ステップS25では、制御部60は送受信部65に より圧縮画像データをコンソール7に送信す� �。

 コンソール7の制御部70は、受信した圧縮� ��像データを圧縮画像データ記憶部761に記憶� ��せる。ステップS14では伸張部72によりステ� �プS13で呼び出した、FPD6と共通の圧縮辞書を� ��いて当該圧縮画像データに対して伸張処理� ��行う。

 制御部70は、復元した画像データを画像� �憶部760に記憶させ(ステップS15)、続くステッ プS16で表示部77に当該復元した画像データを� ��示させて終了する。

 なお、ステップS21における本撮影(被検体 への撮影)に前後してベースライン補正用の� �述の暗画像撮影を行い、両方の画像を用い� �補正を行うようにしてもよい。このように� �ることにより暗電流に起因するオフセット� �を補正することができる。