【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、散乱Ｘ線除去用グリッド、及び散乱Ｘ線除去用グリッドを用いるＸ線撮影装置に関するものであり、特に、放射線をその強度に応じて電気信号に変換する二次元Ｘ線検出器を備えるＸ線撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線撮影装置は、工業用の非破壊検査や医療診断の分野で広く利用されており、例えば図９に示すように、Ｘ線源１から放射されたＸ線は被写体Ｐで吸収や散乱が行われた後にシンチレータ２に入射する。シンチレータ２では、Ｘ線の入射量に比例した強度の蛍光が発生し、この蛍光による可視像は受像手段３において画像に変換される。
【０００３】
一般に、シンチレータ２には支持体に蛍光体を塗布して成る増感紙が使用され、受像手段３には銀塩フイルムが使用されてきた。フイルムには蛍光量の対数に比例した濃度のＸ線像が潜像として記録され、このフイルムが現像により可視像とされた後に、検査や診断に供される。この際に、医療用にはフイルムの両面に乳剤を備えた両面乳剤フイルムが使用され、この両面乳剤フイルムの両面にシンチレータ２、２’が設けられることにより、フイルムの感度の向上が図られると共に、被写体Ｐつまり患者の被曝線量の低減が図られている。
【０００４】
近年、半導体プロセス技術の進歩を利用したＸ線撮影装置も開発されており、この装置には受光手段３として二次元Ｘ線検出器が利用されている。二次元Ｘ線検出器は光電変換素子とスイッチング素子等から成る微小な画素が二次元状に配列され、シンチレータによりＸ線から変換された光を電気信号として検出するようになっている。
【０００５】
図１０はこの二次元Ｘ線検出器を用いたＸ線撮影装置の構成例を示す。Ｘ線入射部１１と筐体１２からなる外装内に二次元Ｘ線検出器１３が配置され、この二次元Ｘ線検出器１３の前面にシンチレータ１４が積層されている。二次元Ｘ線検出器１３は保持部材１５に固定され、その背後には、信号処理部１６が配置され、二次元Ｘ線検出器１３と信号処理部１６はフレキシブルプリント回路基板１７により接続されている。このフレキシブルプリント回路基板１７上には、ＴＣＰ（Ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）と称し、二次元Ｘ線検出器１３の可能な限り近傍に半導体素子１８が実装されている。これは、二次元Ｘ線検出器１３からの微弱信号を検出直後に処理することにより、ノイズの混入を防止するためである。なお信号処理部１６からの信号は、外部に接続された画像処理手段１９に送られ、場合により任意の画像処理を行われた後、モニタ２０に表示され、診断に供される。
参考文献：特開平９−１２９８５７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成を有する二次元Ｘ線検出器を用いた撮影装置において、次のような課題が生じている。
【０００７】
通常撮影室には、Ｘ線撮影装置と共にＸ線発生装置や他の診断検査装置が併設されて、限られた空間の中に、大電力系機器と極めて弱い信号系機器が共存するといった環境となっている。これらの機器から不必要に発生したり漏れたりする不要電磁エネルギーが、他の機器の作動妨害や誤作動という、いわゆる電磁波妨害（ＥＭＩ）に関するトラブルを引き起こすことが近年問題となっている。本撮影装置においても、微弱電流を扱う上で、内部電気部品や検出信号が外部からの電磁波ノイズ、特に輻射による電磁波ノイズの影響を受け難い構造とする必要性が高まっている。また、本装置からの不要電磁波の放出をできる限り抑える必要も高まっている。これらに対する有効な対策として、筐体を可能な限りシールド構造とすることが考えられる。
【０００８】
図１０において、二次元Ｘ線検出器１３はＸ線入射部１１、筐体１２に囲まれている。一般に、シールドはその対象物をシールド材で完全に囲むことで最もシールド効果が得られる。即ちＸ線入射部、筐体を電磁波遮断能力の高い金属で構成すれば、耐ノイズ性を向上することが可能となる。しかしＸ線入射部を金属で構成することにより、入射Ｘ線も減衰されるので、Ｓ／Ｎ比が悪化するという問題が生じてしまう。また、Ｓ／Ｎ比をあげる為、Ｘ線照射線量を増やす事は、被検者の被爆増加の点より、避けなければならない。これらの点からＸ線入射部に十分なシールドを施すことは困難であり、Ｘ線入射部が電磁波の進入口となっていた。
【０００９】
ところで、Ｘ線が被写体Ｐを透過する際、被写体の中の様々な物質により乱反射したＸ線いわゆる散乱Ｘ線が発生する。この散乱Ｘ線は、本来Ｘ線が吸収されて到達しない部分へＸ線を照射してしまい、濃度差の無いぼやけた画像としてしまう為、除去されることが望ましい。そこで、従来から被写体ＰとＸ線画像検出器との間に散乱Ｘ線除去用グリッド４を配置している。図１１は一般的な散乱Ｘ線除去用グリッド４の断面図である。３０はＸ線を吸収する為のＸ線吸収物質であり、Ｐｂ等の比較的原子番号の大きな材料からなる。３１はＸ線透過物質であり、Ａｌや木材等の有機物質といった比較的Ｘ線の吸収が少ない材質で構成されており、これらはＡｌやカーボン板等の板材３２、３３にサンドイッチされた状態で規則的に配列されている。乱反射により入射Ｘ線に対して角度を有した散乱Ｘ線は、Ｘ線吸収物質３０によりカットされ、直接Ｘ線のみ透過し、良好な画像が得られる。
【００１０】
散乱Ｘ線除去用グリッドは、金属材料で構成されているものもあり、これを利用すれば電磁波ノイズの遮蔽効果を期待することができる。しかし、これまでのグリッドは、図９で示したフイルム撮影で用いていたものをそのまま使用していたものであり、散乱線の除去のみが目的であった。また、グリッドを内部に組み込み使用するＸ線撮影装置においても、グリッドのシールドを有効に利用した構成にはなっていなかった。
【００１１】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、Ｘ線撮影装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の散乱Ｘ線除去用グリッド、及びこれを利用したＸ線撮影装置は、前記課題を解決するために、Ｘ線透過率の高い材質から構成された２枚の板状部材の間に、Ｘ線を吸収する為のＸ線吸収物質とＸ線を透過させる為のＸ線透過物質とを交互に配した散乱Ｘ線除去用グリッドにおいて、前記板状部材が導電性を有し、２枚の板状部材の少なくとも１枚の外周部に、外部に対して板状部材を電気的に同電位に接続可能な第１の接続手段を備えたものである。
【００１３】
また、二次元Ｘ線検出器を用いたＸ線撮影装置において、Ｘ線吸収の少ない材質からなるＸ線入射部と、導電性を有し前記Ｘ線入射部と接合し前記二次元Ｘ線検出器を密閉する筐体と、前記筐体内部において散乱Ｘ線除去用グリッドを保持するグリッド保持部とを有し、前記グリッド保持部は、請求項１記載の散乱Ｘ線除去用グリッドの第１の接続手段と電気的に接続する第２の接続手段を有し、散乱Ｘ線除去用グリッドを保持した状態で、第１の接続手段と第２の接続手段とが密接することにより、散乱Ｘ線除去用グリッドと電気的に同電位となり、前記二次元Ｘ線検出器を、散乱Ｘ線除去用グリッド、グリッド保持部、及び筐体で囲まれた空間で、電気的に密閉されたシールド構造を形成するようにしたものである。
【００１４】
かかる構成により、新たに入射Ｘ線を減衰させる金属等を追加することなく、Ｘ線画像検出器の周囲にシールド構造を形成し、ノイズに対する耐性を向上させることが可能となる。
【００１５】
なお、その他の実施形態、効果については、以下に述べる実施例の中で説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面を参照にして詳細に説明する。
図１〜５は、本発明の第１の実施形態の説明図であり、図１は、Ｘ線撮影装置の縦方向断面図、図２は横方向断面図を表している。図１において、１０１は前述のＸ線検出器であり、Ｘ線の入射口となるＸ線入射部１０２と入射口以外を覆う筐体１０３からなる外装に囲まれている。Ｘ線検出器１０１から画像を取得する為の構成は、従来例である図８と同じであり、ここでは説明を省略する。Ｘ線入射部１０２の材質としては、Ｘ線透過率が優れたＣＦＲＰ（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ）等が適している。また、Ｘ線入射部１０２は、撮影において患者が直接接触し荷重が加わる可能性があるので、荷重に対して塑性変形が生じることのない様に、強度及び弾性においても優れた特性を持つＣＦＲＰが適している。筐体１０３の材質としては、金属材料または樹脂に金属シールドを施したシールド効果の高い構成が必要である。なお、Ｘ線入射部１０２に推奨したＣＦＲＰは、カーボンを含有するため電気抵抗値は低いが、通常導電性を有している。この為、Ｘ線入射部１０２と筐体１０３とを密に接合することにより、一応シールド構造を形成することができる。しかし、ＣＦＲＰの電磁波に対する減衰効果が金属に比較して明らかに低い為、実際の設置場所における電磁波環境下では、完全なシールド構造を形成しているとは言えない。本発明では、更に強固なシールド構造を提供するものである。
【００１７】
Ｘ線検出器１０１の前方で、Ｘ線検出器１０１と平行にグリッド１０５を保持するように、グリッド保持フレーム１０６が、筐体１０３の内壁に固定されている。グリッド保持フレーム１０６は、Ｘ線入射方向Ａから見て撮影範囲に相当する略四角形に開けられた各穴以外に開口部を有せず、電磁波の漏洩がないように、筐体１０３内部の４つの内壁（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ）に接合されている。また、図２で示すように、撮影装置側面には開口部１０７を有しており、手動にて矢印Ｂ方向にグリッド１０５を抜くことにより、撮影手段に応じて着脱、交換が可能なように構成してある。
【００１８】
ここで、本発明に使用される散乱Ｘ線除去用グリッド１０５（以下グリッド）について説明しておく。図３、４は本発明に係る散乱Ｘ線除去用グリッドの説明図であり、図３はその斜視図、図４は図３における矢印Ｃ方向断面図を表している。散乱Ｘ線除去用グリッド１０５はＸ線の透過面に板材２０１、２０２を配し、これらにはＸ線透過率が高い部材が従来から使われてきたが、本発明では更に導電性を有した部材であることが必要条件となる。一例として、アルミ板があげられるが、これは価格的に安価であり加工性も良好なことより、これまでも使用されてきた部材である。そして導電性を有することから、本実施例にも適している。２枚の板材２０１、２０２の間には、従来例と同様に散乱Ｘ線を吸収する為のＸ線吸収物質２０３と、Ｘ線吸収が少ない材質からなるＸ線透過物質２０４が交互に規則的に配され、挟み込まれている。撮影範囲の外側にあたる外周部には、グリッドの強度を確保する為、枠フレーム２０６が組み込まれており、本発明では導電性を有する部材で構成し板材２０１、２０２とを電気的に導通させる役割を有している。但し、枠フレーム２０６がグリッド１０５の強度を維持する上で必要がない場合は、板材２０１、２０２を外周部において接続し、電気的に同電位としておく方が、シールド効果を安定させる上で好ましい。
【００１９】
通常のグリッドの外部表面は、外観上、また、腐食等を防止するため、塗装等の処理が施されており、外部に対し板材２０１、２０２は電気的に絶縁された状態にある。本実施例のグリッドも同様に塗装２０７を施すことができるが、板材２０２の４隅には、板材２０１、２０２と電気的に導通し、外部との電気的接続手段である第１の接続部材２０８を備えている。図４では、説明の為、厚みを有した部材で示したが、薄い板状のもので構成すれば段差をほとんど無くすことができ、他の撮影手段でグリッドを使用する場合に邪魔にならない。また、特に新たな部材を構成せず、板材２０１、２０２の接続部材２０８に相当する範囲の表面処理を施さないことにより、電気的接続手段を設けることも出来る。ただし第１の接続手段としては、接触抵抗が少なく腐食の生じない部材で構成されることが好ましい。
【００２０】
このような形状を有したグリッド１０５は、開口部１０７より、本発明のＸ線撮影装置内部に収納される。前述のグリッド保持部材１０６の溝部１０６ａには、第２の接続部材１０８が取り付けられており、完全に収納された時、図５で示すように、グリッド１０５に設けられた第１の接続部材２０８と、グリッド保持部材１０６の溝部１０６ｂ内壁に設けられた第２の接続部材１０８とが４辺において完全に密接した状態となる。第２の接続部材１０８は、第１の接続部材２０８と常に良好な接触状態が維持できるように、図５のように矢印方向にバネ性を持たせた構造を取ることが好ましい。材質として、導電性が高く金属疲労に強いバネ特性を持つベリリウム銅（ＢｅＣｕ）などが適している。なお、このような接点において、異種金属間の接触で生じる電食（ガルバニック）を防止する為、自然腐食電位の差が少ない金属を使用することが必要である。第２の接続部材１０８にベリリウム銅を用いた場合、第１の接続部材２０８に同じベリリウム銅を用いるか、また、自然腐食電位がベリリウム銅と近く外観部材として優れるステンレス鋼を用いることもできる。
【００２１】
また、Ｘ線撮影において、特性の異なるグリッドを数種類用意しておき、撮影目的に合わせて交換することが通常行われている。グリッドの特性として、収束距離（撮影距離）、グリッド密度、グリッド比（格子比）等があるが、この中でグリッド比は、図４におけるＸ線透過物質２０４の幅Ｗと厚みｔの比 Ｗ／ｔで表され、グリッド比を変更した場合、通常グリッド全体の厚みＴが異なってくる。厚みＴの異なるグリッドを装填した場合、グリッド保持部とグリッドとの間に空隙が生じ、漏洩によるシールド効果の低下を招く恐れがある。これに対し本実施例では、第２の接続部材１０８にバネ性を持たせることで、グリッドの厚みＴの変化を吸収可能とし、特性の異なるグリッドの交換に対しても常に良好な接触状態を維持できる特徴を有する。
【００２２】
以上のような構成により、グリッド１０５が挿入されると、グリッド周囲４辺が接続部材を介して電気的に導電位とり、Ｘ線検出器１０１は、筐体１０３、グリッド保持部材１０６、グリッド１０５で電気的に完全にシールドされ、電磁シールドボックス構造となる。
【００２３】
図６は本発明の第二の実施形態で使用する電磁波遮蔽板の断面図である。外観的には、図３の散乱Ｘ線除去用グリッドと外観上は、同等であるが、内部構造が異なっている。第１の実施形態は、シールド構造の一部にグリッドを利用しており、グリッドを使用する一般的な撮影において有効であるが、小児撮影等で散乱線の発生量が少ない場合、被曝線量を減少させる目的より、グリッドを使用しない撮影が行われることがある。この場合、本発明の主課題であるノイズの進入が再び問題となる。そこで、グリッドのシールド機能の代用として、図５で示すような電磁波遮蔽板２５１をＸ線撮影装置に挿入する。ここで注意する点は、本来被曝線量を少なくする目的より、グリッドを使用しない撮影手法を用いるのであるから、電磁波遮蔽板２５１のＸ線透過率を高くしておくことである。グリッドにおけるＸ線透過部のＸ線減衰要素は、図１１で示したように、前面板材、Ｘ線透過物質、後面板材である。通常のグリッドでは、板材に０．２ｍｍ、Ｘ線透過物質２〜３ｍｍ程度のアルミ材を使用しており、画像を形成するＸ線は合計３ｍｍ程度のアルミ材を透過していることになる。そこで、図５のように、板材２５２、２５３にグリッドと同程度の板厚のアルミ材を使用し、内部はＸ線透過率の高い質量の軽い発砲材２５４で構成することにより、通常のグリッドに比較し、高いＸ線透過率を確保することが可能となる。板材の表面には、図８と同様に第１の接続部材２０８を配しており、第１の実施例で示したグリッド保持部１０４に挿入することにより、グリッドを用いない撮影時にも、第一の実施例と同等のシールド効果を得る構造を取ることが出来る。
【００２４】
図７、図８は本発明の第３の実施形態の説明図である。第２の実施形態ではグリッドを使用しない場合、代替として、電磁波遮蔽板２５１を挿入することによりシールド効果を得たが、第３の実施例では、グリッドの取り出しに連動して、電磁波遮蔽シートが、グリッドの無いことにより生じるグリッド保持部の開口部を塞ぐように構成してある。電磁波遮蔽シートは柔軟性を必要とするため厚みに制約が生じるが、第２の実施形態で必要であった電磁波遮蔽板２５１の着脱の作業が省略され、技師の作業性の向上が図れる利点を有する。
【００２５】
図７において、３０１は電磁波遮蔽シートであり、上下端は、グリッド保持部１０６に形成された溝に挟み込まれ、また、両端部は巻き取り機構３０２、３０３に巻かれ、巻き取り機構３０２、３０３の回転に応じて左右方向に滑らかい移動できる構成となっている。電磁波遮蔽シート３０１は、柔軟性を有した箔状の金属シートからなり、その一部には、図８（ｂ）で示すようなグリッド保持部の開口部とほぼ同じ大きさで開けられた角穴３０１ａを有している。巻き取り機構３０２下部には、常に矢印Ｄ方向に巻き取り力が生じるように、ゼンマイバネ等により回転力が与えられており、グリッドのない状態では、シールド幕の開口部である角穴３０１ａ部は、図８（ａ）のように巻き取り機構３０２側に巻き取られている。この状態では、角穴３０１ａ部はグリッド保持部の開口部と位置がずれており、グリッド保持部の開口部は、シールド幕により塞がれている。よって、二次元検出器は、シールド幕、グリッド保持部、筐体により、完全にシールドされた構造となる。
【００２６】
次にグリッドを挿入した場合を説明する。電磁波遮蔽シート３０１は、角穴３０１ａ横に突起部３０４を有し、その先端は、グリッドの挿入通路内に突出している。グリッド１０５が挿入されると、グリッド１０５の先端が突起部３０４を押し、グリッド１０５の挿入に連動し電磁波遮蔽シートを巻き取り機構３０３側に送り込んでいく。そして、グリッド１０５が完全に収納された時、電磁波遮蔽シート３０１は、グリッド保持部１０６の開口部と電磁波遮蔽シートの角穴３０１ａが一致した図８（ｂ）のような状態で停止する。入射Ｘ線は角穴３０１ａを通過するため、グリッド１０６がある場合は、電磁波遮蔽シート３０１は、Ｘ線の減衰要素とはならない。
【００２７】
グリッド１０５を使用する場合は、グリッド１０５、グリッド保持部１０６、筐体１０３でシールド構造を形成し、グリッドを用いない場合は、電磁波遮蔽シート３０１、グリッド保持部１０６、筐体１０３でシールド構造を形成する。これらは、グリッドの着脱により自動的に切り替わる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るＸ線撮影装置は、グリッドを利用することにより新たに入射Ｘ線を減衰させる金属等を追加することなく、Ｘ線画像検出器の周囲にシールド構造を形成することができる。これにより装置に悪影響を及ぼす不要電磁波に対する耐性を向上させ、アーチファクトの無い安定した画像が得られと共に、他の装置への不要電磁波の放出を抑えることが可能となる。また、厚みの異なるグリッドを含め特性の異なるグリッドへの交換を可能としているので、実際に行われる様々な撮影手法に対応できる利点を有する。また、グリッドを用いない撮影に対しては、グリッドのＸ線透過率より大きい電磁波遮蔽材を構成することで、入射Ｘ線の減衰を可能な限り少ない状態で、電磁波に対する耐性を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線撮影装置の縦方向断面図である。
【図２】横方向断面図である。
【図３】第１の実施形態で使用する散乱線除去用グリッドの外観図である。
【図４】同グリッドの断面図である。
【図５】グリッドとグリッド保持部材との接続部の拡大図である。
【図６】第２の実施形態における電磁波遮蔽板の断面図である。
【図７】第３の実施形態におけるＸ線撮影装置の横方向断面図である。
【図８】第３の実施形態における電磁波遮蔽シートの説明図である。
【図９】従来例の説明図である。
【図１０】従来例の説明図である。
【図１１】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１０１ 二次元Ｘ線検出器
１０２ Ｘ線入射部
１０３ 筐体
１０５ 散乱Ｘ線除去用グリッド
１０６ グリッド保持部材
１０８ 第２の接続部材
２０８ 第１の接続部材
２５１ 電磁波遮蔽板
３０１ 電磁波遮蔽シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a grid for removing scattered X-rays and an X-ray imaging apparatus using the grid for removing scattered X-rays, and more particularly to a two-dimensional X-ray detector that converts radiation into an electric signal according to its intensity. The present invention relates to an X-ray imaging apparatus provided.
[0002]
[Prior art]
A conventional X-ray imaging apparatus is widely used in the field of industrial nondestructive inspection and medical diagnosis. For example, as shown in FIG. After being scattered, the light enters the scintillator 2. In the scintillator 2, fluorescent light having an intensity proportional to the amount of incident X-rays is generated, and a visible image due to the fluorescent light is converted into an image in the image receiving means 3.
[0003]
In general, an intensifying screen formed by applying a phosphor to a support has been used for the scintillator 2, and a silver halide film has been used for the image receiving means 3. An X-ray image having a density proportional to the logarithm of the amount of fluorescent light is recorded as a latent image on the film, and the film is developed into a visible image by development and then subjected to inspection and diagnosis. At this time, for medical use, a double-sided emulsion film having an emulsion on both sides of the film is used, and the scintillators 2 and 2 'are provided on both sides of the double-sided emulsion film to improve the sensitivity of the film. Thus, the exposure dose of the subject P, that is, the patient, is reduced.
[0004]
In recent years, an X-ray imaging apparatus utilizing the progress of semiconductor process technology has been developed, and a two-dimensional X-ray detector is used as the light receiving unit 3 in this apparatus. In the two-dimensional X-ray detector, minute pixels including a photoelectric conversion element and a switching element are arranged two-dimensionally, and light converted from X-rays by a scintillator is detected as an electric signal.
[0005]
FIG. 10 shows a configuration example of an X-ray imaging apparatus using this two-dimensional X-ray detector. A two-dimensional X-ray detector 13 is arranged inside an exterior consisting of an X-ray incidence part 11 and a housing 12, and a scintillator 14 is stacked on the front surface of the two-dimensional X-ray detector 13. The two-dimensional X-ray detector 13 is fixed to the holding member 15, and a signal processing unit 16 is disposed behind the two-dimensional X-ray detector 13, and the two-dimensional X-ray detector 13 and the signal processing unit 16 are connected by a flexible printed circuit board 17. I have. On this flexible printed circuit board 17, a semiconductor element 18 is mounted on the flexible printed circuit board 17 as close to the two-dimensional X-ray detector 13 as possible, referred to as TCP (Tape carrier package). This is to prevent the entry of noise by processing the weak signal from the two-dimensional X-ray detector 13 immediately after detection. The signal from the signal processing unit 16 is sent to an image processing unit 19 connected to the outside, and after any image processing is performed, if necessary, displayed on the monitor 20 and used for diagnosis.
Reference: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-129857
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems occur in an imaging apparatus using a two-dimensional X-ray detector having such a configuration.
[0007]
Normal radiographing rooms are equipped with X-ray generators and other diagnostic and inspection equipment along with X-ray imaging equipment, which creates an environment where high power equipment and extremely weak signal equipment coexist in a limited space. Has become. In recent years, it has become a problem that unnecessary electromagnetic energy unnecessarily generated or leaked from these devices causes trouble related to so-called electromagnetic interference (EMI), that is, operation interference or malfunction of other devices. In the present photographing apparatus as well, when handling a weak current, there is an increasing need for a structure in which internal electric components and detection signals are hardly affected by external electromagnetic noise, particularly electromagnetic noise due to radiation. Also, there is an increasing need to suppress the emission of unnecessary electromagnetic waves from the apparatus as much as possible. As an effective countermeasure against this, it is conceivable to make the housing as shielded as possible.
[0008]
In FIG. 10, the two-dimensional X-ray detector 13 is surrounded by the X-ray incidence unit 11 and the housing 12. Generally, the shielding effect is obtained most by completely surrounding the object with a shielding material. That is, if the X-ray incidence portion and the housing are made of a metal having a high electromagnetic wave blocking ability, noise resistance can be improved. However, when the X-ray incidence portion is made of metal, the incident X-rays are also attenuated, which causes a problem that the S / N ratio deteriorates. Further, increasing the X-ray irradiation dose in order to increase the S / N ratio must be avoided from the viewpoint of increasing the exposure of the subject. From these points, it is difficult to provide a sufficient shield for the X-ray incident part, and the X-ray incident part has become an entrance of the electromagnetic wave.
[0009]
When X-rays pass through the subject P, X-rays diffusely reflected by various substances in the subject, so-called scattered X-rays, are generated. The scattered X-rays are irradiated with the X-rays to a portion where the X-rays are originally absorbed and do not reach, resulting in a blurred image having no density difference. Therefore, conventionally, the scattered X-ray removal grid 4 is arranged between the subject P and the X-ray image detector. FIG. 11 is a sectional view of a general grid 4 for removing scattered X-rays. An X-ray absorbing material 30 for absorbing X-rays is made of a material having a relatively large atomic number such as Pb. Reference numeral 31 denotes an X-ray transmitting material, which is made of a material that absorbs relatively little X-rays, such as an organic material such as Al or wood, and which is sandwiched between plate materials 32 and 33 such as Al and a carbon plate. They are arranged regularly. Scattered X-rays having an angle with respect to incident X-rays due to diffuse reflection are cut by the X-ray absorbing substance 30, and only X-rays are directly transmitted, and a good image is obtained.
[0010]
Some grids for removing scattered X-rays are made of a metal material, and if they are used, an effect of shielding electromagnetic noise can be expected. However, the grid used so far is the grid used in the film photographing shown in FIG. 9 as it is, and the purpose is only to remove scattered radiation. Further, even in an X-ray imaging apparatus in which a grid is incorporated and used, the configuration does not effectively utilize the grid shield.
[0011]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an X-ray imaging apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the scattered X-ray removing grid and the X-ray imaging apparatus using the same according to the present invention are designed to solve the above-mentioned problem by providing a grid between two plate-like members made of a material having a high X-ray transmittance. A scattered X-ray removal grid in which X-ray absorbing materials for absorbing X-rays and X-ray transmitting materials for transmitting X-rays are alternately arranged, wherein the plate-shaped member has conductivity; At least one outer peripheral portion of the two plate members is provided with first connection means capable of electrically connecting the plate members to the outside at the same potential.
[0013]
Further, in an X-ray imaging apparatus using a two-dimensional X-ray detector, an X-ray incidence part made of a material having little X-ray absorption is joined to the X-ray incidence part having conductivity and the two-dimensional X-ray detection is performed. 2. A scattered X-ray removing grid according to claim 1, further comprising: a housing that seals a vessel, and a grid holding unit that holds a scattered X-ray removing grid inside the housing. 3. The second connecting means is electrically connected to the connecting means, and the first connecting means and the second connecting means are in close contact with each other while holding the scattered X-ray removal grid. A shield structure in which the electric potential becomes the same as that of the grid for removing rays, and the two-dimensional X-ray detector is electrically sealed in a space surrounded by the grid for removing scattered X-rays, the grid holding unit, and the housing. Is formed.
[0014]
With this configuration, it is possible to form a shield structure around the X-ray image detector without adding a metal or the like that newly attenuates the incident X-ray, thereby improving the resistance to noise.
[0015]
Note that other embodiments and effects will be described in examples described below.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 5 are explanatory views of a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a vertical sectional view of an X-ray imaging apparatus, and FIG. 2 is a horizontal sectional view. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes the above-mentioned X-ray detector, which is surrounded by an X-ray incident portion 102 serving as an X-ray entrance and a casing 103 which covers portions other than the entrance. The configuration for acquiring an image from the X-ray detector 101 is the same as that of the conventional example shown in FIG. 8, and the description is omitted here. As a material of the X-ray incident portion 102, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) having excellent X-ray transmittance is suitable. Further, since the X-ray incidence unit 102 may be directly contacted by a patient during imaging and a load may be applied, the CFRP has excellent strength and elasticity so that plastic deformation does not occur with respect to the load. Is suitable. As a material of the housing 103, a configuration having a high shielding effect in which a metal material or a resin is provided with a metal shield is required. Note that the CFRP recommended for the X-ray incident portion 102 has a low electric resistance value because it contains carbon, but usually has conductivity. Therefore, by tightly joining the X-ray incidence unit 102 and the housing 103, a shield structure can be formed for the time being. However, since the attenuation effect of CFRP on electromagnetic waves is clearly lower than that of metal, it cannot be said that a complete shield structure is formed in an electromagnetic wave environment at an actual installation location. The present invention provides a stronger shield structure.
[0017]
A grid holding frame 106 is fixed to the inner wall of the housing 103 so as to hold the grid 105 in front of the X-ray detector 101 and parallel to the X-ray detector 101. The grid holding frame 106 does not have an opening other than each of the substantially rectangular holes corresponding to the imaging range when viewed from the X-ray incident direction A, and has four holes inside the casing 103 so as not to leak electromagnetic waves. To the two inner walls (103a, 103b, 103c, 103d). As shown in FIG. 2, an opening 107 is provided on the side surface of the photographing apparatus. By manually pulling out the grid 105 in the direction of arrow B, it is possible to attach / detach / replace according to the photographing means. It is composed.
[0018]
Here, the grid 105 for scattered X-ray removal (hereinafter, grid) used in the present invention will be described. 3 and 4 are explanatory views of the grid for removing scattered X-rays according to the present invention. FIG. 3 is a perspective view of the grid, and FIG. 4 is a sectional view in the direction of arrow C in FIG. The scattered X-ray removing grid 105 has plate members 201 and 202 disposed on the X-ray transmitting surface, and members having high X-ray transmittance have been used for these, but in the present invention, the member has more conductivity. A necessary condition is to be a member. An example is an aluminum plate, which is a member that has been used since it is inexpensive and has good workability. Since it has conductivity, it is also suitable for this embodiment. An X-ray absorbing material 203 for absorbing scattered X-rays and an X-ray transmitting material 204 made of a material having little X-ray absorption are alternately arranged between the two plate members 201 and 202 in the same manner as in the conventional example. It is arranged and sandwiched. In order to ensure the strength of the grid, a frame frame 206 is incorporated in the outer peripheral portion outside the photographing range. In the present invention, the frame frame 206 is made of a conductive member and serves to electrically connect the plate members 201 and 202. have. However, when the frame frame 206 is not necessary for maintaining the strength of the grid 105, it is preferable to connect the plate members 201 and 202 at the outer peripheral portion and to keep them electrically the same potential in order to stabilize the shielding effect. .
[0019]
The outer surface of a normal grid is subjected to a treatment such as painting to prevent appearance and corrosion, and the plate members 201 and 202 are electrically insulated from the outside. A coating 207 can be applied to the grid of this embodiment in the same manner, but a first connecting member which is electrically connected to the plate members 201 and 202 at four corners of the plate member 202 and serves as an electrical connection means with the outside. 208. In FIG. 4, members having a thickness are shown for the sake of explanation. However, if they are made of thin plate-like members, the steps can be almost eliminated, and they do not hinder the use of the grid by other photographing means. In addition, an electric connection means can be provided by not forming a new member and not performing a surface treatment in a range corresponding to the connection member 208 of the plate members 201 and 202. However, it is preferable that the first connection means is formed of a member having low contact resistance and not causing corrosion.
[0020]
The grid 105 having such a shape is housed inside the X-ray imaging apparatus of the present invention through the opening 107. The second connecting member 108 is attached to the groove 106a of the grid holding member 106, and when completely stored, the first connecting member 208 provided on the grid 105 as shown in FIG. And the second connection member 108 provided on the inner wall of the groove 106b of the grid holding member 106 is in a state of being completely in close contact with the four sides. The second connecting member 108 preferably has a structure having spring properties in the direction of the arrow as shown in FIG. 5 so that a good contact state with the first connecting member 208 can be always maintained. As a material, beryllium copper (BeCu) having high conductivity and having a spring characteristic strong against metal fatigue is suitable. In such a contact, it is necessary to use a metal having a small difference in spontaneous corrosion potential in order to prevent galvanic corrosion caused by contact between dissimilar metals. When beryllium copper is used for the second connection member 108, the same beryllium copper can be used for the first connection member 208, or stainless steel having a natural corrosion potential close to that of beryllium copper and excellent as an external member can be used.
[0021]
Further, in X-ray imaging, it is common practice to prepare several types of grids having different characteristics and exchange them according to the purpose of imaging. The characteristics of the grid include a convergence distance (photographing distance), a grid density, a grid ratio (grid ratio), and the like. Among these, the grid ratio is a ratio W between the width W and the thickness t of the X-ray transmitting material 204 in FIG. / T, and when the grid ratio is changed, the thickness T of the entire grid usually differs. When a grid having a different thickness T is loaded, a gap is generated between the grid holding portion and the grid, and there is a possibility that the shielding effect may be reduced due to leakage. On the other hand, in the present embodiment, the second connecting member 108 is provided with a spring property so that the change in the thickness T of the grid can be absorbed, and a good contact state can be always maintained even when the grids having different characteristics are exchanged. Has features that can be maintained.
[0022]
With the above-described configuration, when the grid 105 is inserted, the four sides around the grid take an electrically conductive state via the connection member, and the X-ray detector 101 includes the housing 103, the grid holding member 106, and the grid 105. And it is completely shielded electrically, resulting in an electromagnetic shield box structure.
[0023]
FIG. 6 is a sectional view of an electromagnetic wave shielding plate used in the second embodiment of the present invention. The appearance is the same as that of the grid for removing scattered X-rays in FIG. 3, but the internal structure is different. The first embodiment uses a grid as a part of the shield structure, and is effective in general imaging using a grid. However, when a small amount of scattered radiation is generated in pediatric imaging or the like, the exposure dose is reduced. For the purpose of reduction, shooting without using the grid may be performed. In this case, the entry of noise, which is the main problem of the present invention, becomes a problem again. Therefore, as a substitute for the grid shielding function, an electromagnetic wave shielding plate 251 as shown in FIG. 5 is inserted into the X-ray imaging apparatus. It should be noted here that the X-ray transmittance of the electromagnetic wave shielding plate 251 is increased because an imaging method that does not use a grid is used for the purpose of reducing the exposure dose. As shown in FIG. 11, the X-ray attenuation elements of the X-ray transmission portion of the grid are a front plate, an X-ray transmission material, and a rear plate. In a normal grid, an aluminum material having a thickness of about 0.2 mm and an X-ray transmitting substance of about 2 to 3 mm is used as a plate material, and X-rays for forming an image are transmitted through a total of about 3 mm of the aluminum material. Therefore, as shown in FIG. 5, an aluminum material having the same thickness as that of the grid is used for the plate materials 252 and 253, and the inside is made of a light foam material 254 having a high X-ray transmittance and a mass. , It is possible to secure a high X-ray transmittance. A first connection member 208 is arranged on the surface of the plate material as in FIG. 8, and by inserting the first connection member 208 into the grid holding unit 104 shown in the first embodiment, the first connection member 208 can be used even when photographing without using a grid. A structure that achieves the same shielding effect as in the first embodiment can be obtained.
[0024]
FIGS. 7 and 8 are explanatory diagrams of a third embodiment of the present invention. In the second embodiment, when the grid is not used, the shielding effect is obtained by inserting the electromagnetic wave shielding plate 251 as an alternative. In the third embodiment, the electromagnetic wave shielding sheet is moved in conjunction with the removal of the grid. , The opening of the grid holding portion caused by the absence of the grid is closed. The thickness of the electromagnetic wave shielding sheet is restricted due to the need for flexibility, but the work of attaching and detaching the electromagnetic wave shielding plate 251 required in the second embodiment is omitted, and the advantage of improving the workability of the technician can be achieved. Have.
[0025]
In FIG. 7, reference numeral 301 denotes an electromagnetic wave shielding sheet, upper and lower ends of which are sandwiched by grooves formed in the grid holding unit 106, and both ends of which are wound around winding mechanisms 302 and 303, and winding mechanisms 302 and 303. It is configured to be able to move smoothly in the left-right direction in accordance with the rotation of. The electromagnetic wave shielding sheet 301 is formed of a foil-shaped metal sheet having flexibility, and a part of the electromagnetic shielding sheet 301 is formed to have a corner substantially the same size as the opening of the grid holding unit as shown in FIG. It has a hole 301a. A rotating force is applied to the lower part of the winding mechanism 302 by a mainspring or the like so that a winding force is always generated in the direction of arrow D. In a state without a grid, the square hole 301a, which is the opening of the shield curtain, is not provided. , As shown in FIG. 8A. In this state, the position of the square hole 301a is shifted from the opening of the grid holding unit, and the opening of the grid holding unit is closed by the shield curtain. Therefore, the two-dimensional detector has a structure that is completely shielded by the shield curtain, the grid holding unit, and the housing.
[0026]
Next, a case where a grid is inserted will be described. The electromagnetic wave shielding sheet 301 has a projection 304 beside the square hole 301a, and the tip of the projection 304 projects into the insertion passage of the grid. When the grid 105 is inserted, the tip of the grid 105 pushes the projection 304, and the electromagnetic wave shielding sheet is fed to the winding mechanism 303 side in conjunction with the insertion of the grid 105. Then, when the grid 105 is completely stored, the electromagnetic wave shielding sheet 301 stops in a state as shown in FIG. 8B in which the opening of the grid holding unit 106 and the square hole 301a of the electromagnetic wave shielding sheet coincide. Since the incident X-ray passes through the square hole 301a, if there is the grid 106, the electromagnetic wave shielding sheet 301 does not become an X-ray attenuation element.
[0027]
When the grid 105 is used, a shield structure is formed by the grid 105, the grid holding unit 106, and the housing 103. When the grid is not used, the shield structure is formed by the electromagnetic wave shielding sheet 301, the grid holding unit 106, and the housing 103. Form. These are automatically switched by the attachment / detachment of the grid.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the X-ray imaging apparatus according to the present invention forms a shield structure around an X-ray image detector without using a grid to add a metal or the like that newly attenuates incident X-rays. be able to. As a result, it is possible to improve the resistance to unnecessary electromagnetic waves that adversely affect the device, obtain a stable image without artifacts, and suppress emission of unnecessary electromagnetic waves to other devices. In addition, since it is possible to replace a grid with a different characteristic including a grid with a different thickness, there is an advantage that it is possible to cope with various photographing methods actually performed. Also, for radiography without using a grid, by forming an electromagnetic wave shielding material larger than the X-ray transmittance of the grid, there is an effect of increasing the resistance to electromagnetic waves while reducing attenuation of incident X-rays as much as possible. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an X-ray imaging apparatus.
FIG. 2 is a lateral sectional view.
FIG. 3 is an external view of a scattered radiation removing grid used in the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the grid.
FIG. 5 is an enlarged view of a connection portion between a grid and a grid holding member.
FIG. 6 is a sectional view of an electromagnetic wave shielding plate according to a second embodiment.
FIG. 7 is a lateral sectional view of an X-ray imaging apparatus according to a third embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram of an electromagnetic wave shielding sheet according to a third embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional example.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional example.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
101 Two-dimensional X-ray detector 102 X-ray incidence unit 103 Case 105 Scattered X-ray removal grid 106 Grid holding member 108 Second connection member 208 First connection member 251 Electromagnetic wave shielding plate 301 Electromagnetic wave shielding sheet
