JP2003035781A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents
放射線画像撮影装置Info
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Abstract
の双方を満足させる。 【解決手段】 筐体の放射線入射側の内壁と検出パネル
との間に緩衝材を配置する。実線で示す緩衝材の特性で
は、X線に対する空間的な分布特性において、発泡像に
よる影響が周波数帯F1〜F2に対して或るピークを中
心に確率的に現れる。この周波数帯F1〜F2を、ナイ
キスト周波数Fsよりも高域にすることにより、可視画
像として発泡による構造的な像が見えなくなり、大きな
違和感を与えることがない。なお、ナイキスト周波数F
sは、センサの画素ピッチpとするとFs=1/2pで
表現される。
Description
ジタル式の放射線画像撮影装置に関するものである。
象物を透過した放射線の強度分布を検出して、対象物の
放射線画像を得る装置が、工業用の非破壊検査や医療診
断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の
一般的な方法としては、X線に対するフィルム/スクリ
ーン法が挙げられる.これは感光性フィルムと、X線に
対して感度を有している蛍光体を組合わせて撮影する方
法である。X線を照射すると発光する希土類の蛍光体を
シート状にし感光性フィルムの両面に密着して保持し、
被写体を透過したX線を蛍光体で可視光に変換し、感光
性フィルムで光を捉える。そして、フィルム上に形成さ
れた潜像を化学的処理で現像することで、可視化するこ
とができる。
放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処
理した後に、可視画像としてCRT等に再生することに
より高画質の放射線画像を得る方式が求められてきてい
る。このような放射線画像を電気信号に変換する方法と
しては、放射線の透過画像を一旦蛍光体中に潜像として
蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することで
潜像を光電的に読み出し、可視像として出力する放射線
画像記録再生システムが、特開昭55−12429号公
報、同56−11395号公報などで提案されている。
伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影
する装置が開発されている。これらのシステムは、従来
の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較し
て、極めて広いダイナミックレンジを有しており、放射
線の露光量の変動に影響されない放射線画像を得ること
ができる実利的な利点を有している。同時に、従来の感
光性フィルム方式と異なり、化学的処理を要さず即時的
に出力画像を得ることができる利点もある。
ステムを示す概念図である。X線画像撮影装置1はX線
検出センサ2を内蔵し、X線発生装置3によって発せら
れたX線を被写体Sに照射し、被写体Sを透過したX線
を二次元の格子状に配列した光電変換素子によって検出
する。この検出手段から出力される画像信号を画像処理
手段4でディジタル画像処理し、モニタ5に被写体Sの
X線画像を表示する。
設置され利用されている。しかし、近年ではより迅速か
つ広範囲な部位の撮影を可能にするため、可搬型の撮影
装置(電子カセッテ)が求められている。電子カセッテ
を使用した撮影は定置式の撮影とは異なり、撮影の部位
によって患者に対しての置き方が変わり、患者がカセッ
テの上に直接載ったりすることもある。例えば、四肢撮
影の場合に、カセッテを水平に設置し、患者がカセッテ
の上面に横たわったり立ったりして対向側からX線を照
射する。従って、電子カセッテは耐荷重性を考慮した強
度とすることが要求される。
の場合と異なり、操作者はカセッテの搬送や、カセッテ
の設置状態を変更したりする操作を行うが、その際に誤
って落としたりぶつけたりすることも想定される。その
ような不測の場合でも、少なくとも内部のX線検出器が
正常に機能するように保護することも必要である。従っ
て、電子カセッテは耐衝撃性的な強度も考慮されなけれ
ばならない。
示すような従来例の撮影部が考案されている。即ち、X
線撮影などに用いるこの電子カセッテは、主に検出パネ
ル11、支持台12、電気回路部13、フレキシブルケ
ーブル14、筐体15、緩衝材16等から構成される。
X線を検出する検出パネル11は強度的に支持する基台
12に固定されている。検出パネル11からフレキシブ
ルケーブル14を介して接続された電気回路部13が、
基台12の裏面側に固定される。
電気回路部13によって処理され、撮影部外の画像処理
装置へと伝送される。撮影部のX線入射面側において
は、筐体15と検出パネル11との間に緩衝材16が配
置されている。この緩衝材16は上部から物がぶつかっ
た際の衝撃を吸収し、また荷重がかかった際の応力を緩
和するためのものである。緩衝材16は衝撃吸収性を有
し、かつX線透過性が比較的良いことから発泡材が多く
用いられている。
像撮影装置は、各画素毎の出力差を補正するために、基
準撮影条件下で画像を撮影し、感度補正用の基準画像を
作成する。この基準画像に基づいて、各画素毎の感度補
正係数を設定することで、撮影部に依存しない良好な画
像を得ることができる。
の前面に緩衝材を配置したが、この場合のキャリブレー
ション画像には緩衝材の発泡形状が透過率の影響で写り
込んでくる。通常では、X線発生用の管球と撮影部の位
置関係がキャリブレーション時と撮影時で同一であれ
ば、発泡像は或る程度相殺されて画像に与える違和感は
少ない。
の使用が考えられるが、撮影手法として撮影部に対して
入射させるX線に傾きを持たせることがある。図6に示
すように、緩衝材16中の或る発泡Fに対しての透過像
を考えた場合に、矢印Aのように鉛直に入射された場合
と、矢印Bのように斜入された場合では、撮影部に到達
されるX線の経路が変わるため、図中では実線と破線の
ように、1つの発泡像に対する画像は平面的に位置がず
れてしまう。そのため、キャリブレーション画像で補正
を加えると、各画素に適切な補正が成り立たず、粒状性
が目立つ画像になってしまう。
めに、耐衝撃性能と画質との双方を満足する放射線画像
撮影装置を提供することにある。
の本発明に係る放射線画像撮影装置は、放射線発生手段
から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した
放射線分布をセンサで検出する放射線画像撮影装置にお
いて、被写体を透過した放射線を検出する光電変換素子
を配置した検出面を有する放射線検出パネルと、該検出
パネルを支持する基台と、電気信号を処理する電子部品
を実装した電気回路基板と、これらを内包する筐体とを
有し、該筐体の放射線入射側の内壁と前記放射線検出パ
ネルとの間に発泡剤から成る緩衝材を配置し、該緩衝材
は放射線透過分布が前記検出パネルの解像周波数よりも
高い周波数帯域に分布するような発泡構造を有すること
を特徴とする。
形態に基づいて詳細に説明する。図1は放射線画像撮影
装置の形態の側方断面図を示している。筐体本体21は
X線透過性の筐体蓋22により密閉されており、筐体本
体21内においては、基台23が支持部24を介して固
定されており、基台23上に検出パネル25が載置さ
れ、検出パネル25と筐体蓋22間には微細な構造を持
つシリコン又はウレタン系の発砲材から成る緩衝材26
が介在されている。
27と光電変換素子28と基板29により構成されてい
る。基板29は半導体素子との化学作用のないこと、半
導体プロセスの温度に耐えること、寸法安定性などの必
要性からガラス板が多く用いられる。このようなガラス
基板29上に、光電変換素子28が半導体プロセスによ
り二次元配列的に形成される。蛍光板27は金属化合物
の蛍光体を樹脂板に塗布したものが用いられ、基板29
と接着によって一体化されている。
けられており、この回路基板30は光電変換された電気
信号を処理する電子部品31を搭載し、電子部品32を
搭載したフレキシブル回路基板33によって光電変換素
子28と接続されている。回路基板30は片面実装の基
板であり、非実装面側において絶縁シート34を介し
て、基台23に対して密着して固定されている。
28からの電気信号を読み出すための信号線及び制御線
が配線されており、基板29の外周に対して複数配置さ
れている。各フレキシブル回路基板33は基台23の側
方を通り、基台23の回路基板30まで引き回されてい
る。フレキシブル回路基板33においても電子部品32
が実装された領域は、絶縁材35を介して基台23に固
定されている。
された緩衝材26は、操作者が誤って上部から物をぶつ
けたりした際の衝撃を吸収したり、被検者が乗って荷重
がかかった際に、検出パネル25に局所的に過大な応力
が加わらないように緩和させる機能を有する。また、緩
衝材26は破線のように検出パネル25の有効画素に対
してX線が45°傾いて入射された場合でも、緩衝材2
6は入射経路中に均一に存在するような大きさを持って
いる。
泡の分布度であり、図2は緩衝材26にX線を照射し透
過してきたX線に対する空間的な分布特性を示し、横軸
は空間周波数、縦軸は透過画像に対する分布出力を表し
ている。実線は本実施の形態の緩衝材26における特性
であり、発泡像による影響は周波数帯F1〜F2に対し
て或るピークを中心に確率的に現れている。これに対し
て、従来例においては破線に示すような部分に分布して
いる。
可能なナイキスト周波数を表し、画素ピッチをpとする
とFs=1/2pで表現される。本実施の形態では従来
例と異なり、発泡像による周波数帯F1〜F2はナイキ
スト周波数Fsより高域にあるので、可視画像としては
発泡による構造的な像は見えず、大きな違和感を与える
ことはない。
し良好な画質を求めたり、将来において画素ピッチを狭
めて解像度を向上させたセンサを開発してゆく場合に、
発泡像による周波数帯はより高域にシフトさせる必要が
ある。
があるため、別な解決手法も求められてくる。そのため
には、緩衝材は発泡材のように形状的な構造を持たず、
単一な素材である必要がある。しかも、図3に示すよう
に少なくともナイキスト周波数Fs以下には、特異な周
波数分布を持たないことが必須である。
能と、X線透過率を満足させなければならない。透過率
を抑えるには厚みを薄くし、素材の弾性率を高めること
が適切である。実験的には、反発係数が30%以下であ
れば、適切な透過率を満足させる厚み以内で、撮影部と
して適切な緩衝性能や荷重条件を満足することができ
る。このような要件を満足させる材質としては、シリコ
ンゲル等が挙げられる。
比べてより画質を向上でき、解像力の高いセンサへの適
用も可能である。
画像撮影装置は、特に撮影部自体を大きくしたり堅牢に
したりという手段を用いずに、衝撃や荷重で検出パネル
が破損する事故から防ぐ緩衝性能を満足できるので、電
子カセッテとして望まれる軽量・薄型化の実現が容易で
ある。一方、従来例のような斜入撮影による画質の劣化
を回避することが可能になるので、フィルムを使ったカ
セッテ撮影と同様に様々な撮影形態に適用することがで
き有用である。
る。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 放射線発生手段から発した放射線を被写
体に照射し、被写体を透過した放射線分布をセンサで検
出する放射線画像撮影装置において、被写体を透過した
放射線を検出する光電変換素子を配置した検出面を有す
る放射線検出パネルと、該検出パネルを支持する基台
と、電気信号を処理する電子部品を実装した電気回路基
板と、これらを内包する筐体とを有し、該筐体の放射線
入射側の内壁と前記放射線検出パネルとの間に発泡剤か
ら成る緩衝材を配置し、該緩衝材は放射線透過分布が前
記検出パネルの解像周波数よりも高い周波数帯域に分布
するような発泡構造を有することを特徴とする放射線画
像撮影装置。 - 【請求項2】 前記緩衝材はシリコン系、ウレタン系の
発泡材としたことを特徴とする請求項2に記載の放射線
画像撮影装置。 - 【請求項3】 放射線発生手段から発した放射線を被写
体に照射し、被写体を透過した放射線分布をセンサで検
出する放射線画像撮影装置において、被写体を透過した
放射線を検出する光電変換素子を配置した検出面を有す
る放射線検出パネルと、該検出パネルを支持する基台
と、電気信号を処理する電子部品を実装した電気回路基
板と、これらを内包する筐体とを有し、該筐体の放射線
入射側の内壁と前記放射線検出パネルとの間に緩衝材を
配置し、該緩衝材は放射線透過分布が前記検出パネルの
解像周波数よりも低い周波数帯域に特異な周波数分布を
持たない均質な材料としたことを特徴とする放射線画像
撮影装置。 - 【請求項4】 前記緩衝材は反発係数が30%以下であ
ることを特徴とする請求項3に記載の放射線画像撮影装
置。 - 【請求項5】 前記緩衝材はシリコンゲルとしたことを
特徴とする請求項4に記載の放射線画像撮影装置。 - 【請求項6】 前記緩衝材は前記検出パネルに対して入
射する放射線が45°傾いた経路を覆うような大きさで
あることを特徴とする請求項1又は3に記載の放射線画
像撮影装置。
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- 2001-07-24 JP JP2001223032A patent/JP3848107B2/ja not_active Expired - Fee Related
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