JP2004294114A

JP2004294114A - 放射線撮影装置

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Publication number: JP2004294114A
Application number: JP2003083523A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yamamoto; 理山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: KR100593292B1; EP1462054A3; JP4125165B2; KR20040084719A; CN1278178C; CN1532628A; DE602004001079T2; EP1462054B1; US7053378B2; DE602004001079D1; EP1462054A2; US20040188626A1

Abstract

【課題】放射線撮影装置の重量を抑えつつ、後方散乱線の影響を抑えること。
【解決手段】放射線撮影装置は、対象物の放射線画像を画像信号に変換するための光電変換素子（１８）と、前記光電変換素子を透過した放射線により前記放射線撮影装置内で生じた散乱線から前記光電変換素子を遮蔽するための遮蔽部材（２、４、６、９、１０、１１）であって、放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方が異なる複数の領域を含む遮蔽部材とを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光電変換素子を含む撮像手段を有する放射線撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線の強度分布を検出し、被写体の放射線画像を得る方法は、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。被写体の放射線画像を得るための一般的方法の具体例は、放射線で蛍光を発するいわゆる「蛍光板」（もしくは増感紙）と銀塩フィルムとを組み合わせ、被写体を透過した放射線を蛍光板で可視光に変換し、当該可視光により銀塩フィルム上に潜像を形成した後、この銀塩フィルムを化学処理し、可視像を得る方法である。この方法で得られた放射線画像はアナログ写真であり、診断、検査等に使用される。
【０００３】
一方、最近では受像手段として、微小な光電変換素子、スイッチング素子等からなる画素を格子状に配列してなる２次元アレーセンサを使用し、デジタル画像を取得する技術が開発されている。この技術を用いた撮影装置は、取得した画像データを即時に表示することが可能であり、直接型Ｘ線デジタル撮影装置と呼べる。アナログ写真技術に対する放射線デジタル撮影装置の利点は、フィルムレス化、画像処理による取得情報の有効利用、データベース化等が容易に行なえることである。
【０００４】
図５は、上述の２次元アレーセンサを使用したＸ線撮影システムの概要図である。
【０００５】
Ｘ線発生装置のＸ線管球１２によって発せられたＸ線は被写体Ｐを照射し、被写体Ｐを透過したＸ線像が被写体Ｐとテーブル１３との間に配置されたＸ線撮影装置筐体１００内の２次元アレーセンサ１４に到達する。２次元アレーセンサ１４はＸ線像を可視光化する蛍光板を有し、蛍光板で可視光化されたＸ線像は可視光に感度を有する格子状に配列された光電変換素子によって電気信号に変換される。電気信号に変換された画像情報は不図示のＡＤ変換回路によってデジタル化され、画像処理部１５によって処理されデジタル画像データとなる。この画像データに基づいて、画像がモニター１６に表示される。また、デジタル画像データは既存のデジタルストレージ機器１７に保存可能である。
【０００６】
図６は上述のＸ線撮影装置の内部の構造を示す概略断面図である。
【０００７】
Ｘ線撮影装置の筐体１００内には、Ｘ線を可視光化する蛍光板８と、可視光を電気信号に変換する格子状に配列された光電変換素子１８と、蛍光板８及び光電変換素子１８をＸ線入射側から見て裏面より支持するガラス板１９と、さらにガラス板１９を支持する基台７と、光電変換素子１８からの電気信号をフラットケーブル２０を介して受け取りＡＤ変換等を行なう電気回路基板１とが構成されている。またガラス板１９と基台７の間には、Ｘ線遮蔽部材２１が構成されている。さらに電気回路基板１上には、光電変換素子１８からの電気信号を増幅するアンプや、光電変換素子１８の駆動を制御するＩＣ等の素子３、２２と、保護層５とが実装されている。保護層５は、Ｘ線照射によって劣化しやすい素子２２を保護する目的で配置されている。
【０００８】
このようなＸ線撮影装置では、Ｘ線は蛍光板８ですべて吸収されずに、ガラス板１９を透過して（以下、「透過Ｘ線」と呼ぶ。）下層の各構成要素まで到達する。各要素でもＸ線は透過するが、一部は二次Ｘ線（「散乱線」ともいう。）として蛍光板８まで逆戻りする。散乱線が蛍光板８で可視光化されると被写体のＸ線像のコントラストを下げる要因となる。このような散乱線を遮蔽する目的でＸ線遮蔽部材２１が構成されており、材質はＸ線透過率の低い鉛（Ｐｂ）が一般的に広く使用されている。
【０００９】
物質による散乱で生じる散乱線と物質を透過する透過Ｘ線との発生する確率は物質の構造に依存し、また照射されるＸ線の線質に依存する。
【００１０】
図７は各構成要素におけるＸ線の照射状態を表した概要図である。説明の簡略化のため、下記のＸ線は単一線質とする。
【００１１】
蛍光板８及び光電変換素子１８で吸収されず透過した単位面積当たりの透過Ｘ線量をＳ、ガラス板１９における散乱の確率をＧｓとすると、ガラス板１９の単位面積当たりの散乱線量Ｘ１は、
Ｘ１＝Ｓ・Ｇｓ …（１）
【００１２】
と表すことができる。
同様にＸ線遮蔽部材２１、基台７、電気回路基板１、素子３、及び保護層５における散乱の確率をそれぞれＰｓ、Ｕｓ、Ａｓ、Ｂｓ、Ｃｓとすると、Ｘ線遮蔽部材２１、基台７、電気回路基板１、素子３、保護層５での散乱線量Ｘ２、Ｘ３、Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃは、
Ｘ２＝Ｓｇ・Ｐｓ
Ｘ３＝Ｓｐ・Ｕｓ
Ｘａ＝Ｓｕ・Ａｓ …（２）
Ｘｂ＝Ｓｕ・Ｂｓ
Ｘｃ＝Ｓｕ・Ｃｓ
【００１３】
Ｓｇ、Ｓｐ、Ｓｕは、それぞれガラス板１９、Ｘ線遮蔽部材２１、基台７を透過する透過Ｘ線量である。ここでガラス板１９における透過率をＧｔとすると、ガラス板１９を透過する透過Ｘ線量Ｓｇは、
Ｓｇ＝Ｓ・Ｇｔ …（３）
同様にＸ線遮蔽部材２１、及び基台７における透過率をそれぞれＰｔ、Ｕｔとすると、Ｘ線遮蔽部材２１、基台７をそれぞれ透過した透過Ｘ線量Ｓｐ、Ｓｕは、
Ｓｐ＝Ｓｇ・Ｐｔ
Ｓｇ＝Ｓｐ・Ｕｔ …（４）
【００１４】
従って、（２）の各式に式（３）及び（４）の各式を代入すると、
Ｘ２＝Ｓ・Ｇｔ・Ｐｓ
Ｘ３＝Ｓ・Ｇｔ・Ｐｔ・Ｕｓ
Ｘａ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｐｔ・Ｕｔ・Ａｓ …（５）
Ｘｂ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｐｔ・Ｕｔ・Ｂｓ
Ｘｃ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｐｔ・Ｕｔ・Ｃｓ
蛍光板８まで逆戻りする散乱線量は、各層からの散乱線量の総和で示される。電気回路基板１の位置位置Ａから蛍光板８に逆戻りする単位面積当たりの散乱線量をＲａとすると、
Ｒａ＝Ｘ１＋Ｇｔ・Ｘ２＋Ｇｔ・Ｐｔ・Ｘ３＋Ｇｔ・Ｐｔ・Ｕｔ・Ｘａ …（６）
従って、
Ｒａ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｔ^２・Ｕｔ^２・Ａｓ …（７）
同様に素子３のある位置Ｂ、保護層５のある位置Ｃから、蛍光板８に逆戻りする単位面積当たりの散乱線量をそれぞれＲｂ、Ｒｃとすると、
Ｒｂ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｔ^２・Ｕｔ^２・Ｂｓ
Ｒｃ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｐｔ^２・Ｕｔ^２・Ｃｓ…（８）
このように、基台７より下層の構成要素で生じた散乱線が蛍光板８まで逆戻りするには、基台７、Ｘ線遮蔽部材２１、ガラス板１９を透過しなければならない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線遮蔽部材２１の透過率Ｐｔが十分に低ければ、散乱線は逆戻りする際に吸収されて蛍光板８まで殆ど到達せず、よってＸ線像において気にならないレベルまで下層からの散乱線量（後方散乱線量）を抑えることができる。逆にＸ線遮蔽部材の透過率Ｐｔが十分に低くなければ、電気回路基板１、素子３、保護層５からの散乱線量の違い（式（７）（８）の最後の項の影響）が顕著となり、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃの差が画像パターンとしてＸ線像に現れる。Ｘ線遮蔽部材２１の材質としては、Ｘ線透過率の低い鉛（Ｐｂ）が一般的に使用される。しかし、鉛は他の金属に比べて剛性が低く、取り扱いも困難なため、鉛を支持する部材が必要となり、それ故構造が複雑化してしまう。また、図７の構成では、２次元アレーセンサと同程度のサイズのＸ線遮蔽部材が必要となるため、Ｘ線遮蔽部材に密度の高い鉛を用いると、装置が大重量となってしまう。特に、従来のフィルムカセッテより重量増となる傾向のある、２次元アレーセンサを内包する可搬型（手持ち式）のＸ線撮影装置（電子カセッテまたはカセッテ型放射線撮影装置ともいう）では、重くなるほど、持ち運びが不便になるだけでなく、被写体に対するセッティング作業もしづらくなる。
【００１６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、放射線撮影装置の重量を抑えつつ、後方散乱線の影響を抑えることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の放射線撮影装置は、対象物の放射線画像を画像信号に変換するための撮像手段と、前記撮像手段を透過した放射線により前記放射線撮影装置内で生じた散乱線から前記撮像手段を遮蔽するための遮蔽部材であって、放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方が異なる複数の領域を含む遮蔽部材とを有することを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。ただし、本実施の形態において例示される構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態おけるＸ線撮影装置の構成を示す概略断面図である。なお、先に説明した図５〜７と同様の構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２０】
図６と異なる点は、Ｘ線遮蔽部材２１の代わりに、領域により異なる材質を用いてＸ線遮蔽部材が構成されている点である。図１に示す例では、電気回路基板１に対応する領域にはＸ線遮蔽部材２が、素子３に対応する領域にはＸ線遮蔽部材４が、保護層５に対応する領域にはＸ線遮蔽部材６がそれぞれ構成され、各要素の配置に応じてＸ線遮蔽部材の材質を異ならせている。各Ｘ線遮蔽部材２、４、６は、下層からの散乱線量（後方散乱線量）が概ね均一となるように材質が選択されている。
【００２１】
図２は図１の各要素に対応する各領域で生じる後方散乱線の量を大まかに見積もるための説明図である。説明の簡略化のため、下記のＸ線は単一線質とする。なお、先に説明した図１と同一構成部分には同一符号を付している。
【００２２】
各Ｘ線遮蔽部材２、４、６における散乱の確率をそれぞれＦｓ、Ｍｓ、Ｗｓとすると、各Ｘ線遮蔽部材２、４、６の単位面積当たりの散乱線量Ｘｄ、Ｘｅ、Ｘｆは、
Ｘｄ＝Ｓｇ・Ｆｓ
Ｘｅ＝Ｓｇ・Ｍｓ …（９）
Ｘｆ＝Ｓｇ・Ｗｓ
【００２３】
従って、式（９）に上述した式（３）を代入すると、
Ｘｄ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｆｓ
Ｘｅ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｍｓ …（１０）
Ｘｆ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｗｓ
また、各Ｘ線遮蔽部材２、４、６における透過率をそれぞれＭｔ、Ｆｔ、Ｗｔとすると、各Ｘ線遮蔽部材を透過する透過Ｘ線量Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆは、
Ｓｄ＝Ｓｇ・Ｆｔ
Ｓｅ＝Ｓｇ・Ｍｔ …（１１）
Ｓｆ＝Ｓｇ・Ｗｔ
従って、式（１１）に上述した式（３）を代入すると、
Ｓｄ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｆｔ
Ｓｅ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｍｔ …（１２）
Ｓｆ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｗｔ
更に、各Ｘ線遮蔽部材２、４、６が配置された領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける基台７からの散乱線量Ｘｕｄ、Ｘｕｅ、Ｘｕｆは、
Ｘｕｄ＝Ｓｄ・Ｕｓ
Ｘｕｅ＝Ｓｅ・Ｕｓ …（１３）
Ｘｕｆ＝Ｓｆ・Ｕｓ
従って、式（１３）に式（１２）を代入すると、
Ｘｕｄ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｆｔ・Ｕｓ
Ｘｕｅ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｍｔ・Ｕｓ …（１４）
Ｘｕｆ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｗｔ・Ｕｓ
更に、各Ｘ線遮蔽部材２、４、６が配置された各領域における基台７での透過Ｘ線量Ｓｕｄ、Ｓｕｅ、Ｓｕｆは、
Ｘｕｄ＝Ｓｄ・Ｕｔ
Ｘｕｅ＝Ｓｅ・Ｕｔ …（１５）
Ｘｕｆ＝Ｓｆ・Ｕｔ
従って、式（１５）に式（１２）を代入すると、
Ｓｕｄ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｆｔ・Ｕｔ
Ｓｕｅ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｍｔ・Ｕｔ …（１６）
Ｓｕｆ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｗｔ・Ｕｔ
また、電気回路基板１、素子３、保護層５での散乱線量Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃは、
Ｘａ＝Ｓｕｄ・Ａｓ
Ｘｂ＝Ｓｕｅ・Ｂｓ …（１７）
Ｘｃ＝Ｓｕｆ・Ｃｓ
従って、式（１７）に式（１６）を代入すると、
Ｘａ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｆｔ・Ｕｔ・Ａｓ
Ｘｂ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｍｔ・Ｕｔ・Ｂｓ …（１８）
Ｘｃ＝Ｓ・Ｇｔ・Ｗｔ・Ｕｔ・Ｃｓ
蛍光板８まで逆戻りする各領域のＸ線量（後方散乱線量）Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆは、
Ｒｄ＝Ｘ１＋Ｇｔ・Ｘｄ＋Ｇｔ・Ｆｔ・Ｘｕｄ＋Ｇｔ・Ｆｔ・Ｕｔ・Ｘａ
Ｒｅ＝Ｘ１＋Ｇｔ・Ｘｅ＋Ｇｔ・Ｆｔ・Ｘｕｅ＋Ｇｔ・Ｆｔ・Ｕｔ・Ｘｂ …（１９）
Ｒｆ＝Ｘ１＋Ｇｔ・Ｘｆ＋Ｇｔ・Ｆｔ・Ｘｕｆ＋Ｇｔ・Ｆｔ・Ｕｔ・Ｘｃ
従って、式（１９）に式（１）、（１０）、（１４）、（１８）を代入すると、
Ｒｄ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｆｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｆｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｆｔ^２・Ｕｔ^２・Ａｓ
Ｒｅ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｍｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｍｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｍｔ^２・Ｕｔ^２・Ｂｓ …（２０）
Ｒｆ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｗｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｗｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・Ｗｔ^２・Ｕｔ^２・Ｃｓ
となる。
２次元アレーセンサ１４により取得される放射線画像において、後方散乱線によるコントラストの差を減ずるには、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆの値がほぼ等しくなることが望ましい。従って、各Ｘ線遮蔽部材２、４、６の散乱確率Ｆｓ、Ｍｓ、Ｗｓと透過率Ｆｔ、Ｍｔ、Ｗｔとを変数として、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆが概ね等しくなるようにそれぞれのＸ線遮蔽部材の材質を選定すればよい。このようにして、放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方が異なる複数の領域を含む遮蔽部材を得ることができる。ここで、当該複数の領域の放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方は、当該複数の領域を透過して撮像手段に入射する散乱線の量が概ね均一となるように選択される。尚、当該撮像手段は、放射線を画像信号に変換する構成要素のことであり、本実施形態の場合には、蛍光板８と光電変換素子１８とを含んで構成されている。
【００２４】
Ｘ線遮蔽部材の材質としては、一例として、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、鋼材（Ｆｅ）がある。単一線質におけるＸ線透過率は、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅの順に高くなる。仮に、下層の各構成要素による散乱の確率が、保護層、素子、電気回路基板の順で低くなると仮定すると、各領域での散乱線量の差を縮小するには、例えば、Ｘ線遮蔽部材２にＦｅ、Ｘ線遮蔽部材４にＭｏ、Ｘ線遮蔽部材６にＷを選択することが望ましい。ただし、Ｘ線遮蔽部材に使用する材質は、下層からの散乱線量に依存するため、下層の構成に応じて選択することが望ましく、材質は上述の３種類に限られるものではない。
【００２５】
このように異なる材質のＸ線遮蔽部材を領域毎に散乱線量に応じて配置することによって、散乱線量の小さい領域には比較的Ｘ線透過率の高いＸ線遮蔽部材を使用することができる。Ｘ線透過率が高いと相対的に密度が低くなるため、重量を抑えることができる。また、散乱線量が画像の読影に影響を及ぼさないほど少ない場合には、その領域にＸ線遮蔽部材を配置しないことも可能である。第１の実施形態では電気回路基板１上の構成によってＸ線遮蔽部材の材質を変更しているが、例えば、基台等の構造や形状、他の構成要素の配置などよっても、Ｘ線遮蔽部材の材質は選択され得る。要するに、電装品及び機械的構造体等に起因して蛍光板上の後方散乱線量が場所によって異なる場合に、本実施形態に係る発明を適用することができる。
【００２６】
上記の通り本第１の実施形態によれば、従来放射線イメージセンサ（放射線画像検出器）の画像検出有効領域全面にほぼ対応して配置していた均一な材質のＸ線遮蔽部材を、下層の構成要素に応じて材質の異なる複数の部材で置換することによって、下層からの散乱線の影響を抑えつつ、装置の重量を相対的に減少させることができる。特に電子カセッテでは、重量減は、操作性に大きく影響を及ぼすため、効果的である。また、鉛（Ｐｂ）に比べて実装が容易なモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、鋼材（Ｆｅ）等をＸ線遮蔽部材に使用できるため、より効果的な実装が可能になる。
【００２７】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態おけるＸ線撮影装置の構成を示す概略断面図である。なお、先に説明した図１と同様の構成要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００２８】
図１と異なる点は、領域により異なる厚みのＸ線遮蔽部材で構成してある点である。電気回路基板１に対応する領域Ａには最も薄いＸ線遮蔽部材９が、素子３に対応する領域Ｂには中間の厚さのＸ線遮蔽部材１０が、保護層５に対応する領域Ｃには最も厚いＸ線遮蔽部材１１がそれぞれ構成され、各要素の配置に応じてＸ線遮蔽部材の厚みを異ならせている。各Ｘ線遮蔽部材９、１０、１１は、下層からの散乱線量が概ね均一となるようにそれぞれの厚さが選択されている。
【００２９】
図４は図３の各要素に対応する各領域で生じる後方散乱線の量を大まかに見積もるための説明図である。説明の簡略化のため、下記のＸ線は単一線質とする。なお、先に説明した図３と同一部分には同一符号を付している。
【００３０】
蛍光板８まで逆戻りする散乱線量と、厚みの異なる各Ｘ線遮蔽部材９、１０、１１の散乱確率及び透過率との関係式は、上述の材質の異なる各Ｘ線遮蔽部材２、４、６における関係式と同等である。
【００３１】
従って、厚みの異なる各Ｘ線遮蔽部材９、１０、１１の散乱の確率をそれぞれαｓ、βｓ、γｓ、各Ｘ線遮蔽部材９、１０、１１の単位面積当たりの散乱線量をそれぞれＸｈ、Ｘｉ、Ｘｊ、各Ｘ線遮蔽部材９、１０、１１の透過率をそれぞれαｔ、βｔ、γｔ、各Ｘ線遮蔽部材９，１０，１１が配置された位置に対応する領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃにおける基台７による散乱線量をそれぞれＸｕｈ、Ｘｕｉ、Ｘｕｊ、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃにおける基台７での透過Ｘ線量をそれぞれＳｕｈ、Ｓｕｉ、Ｓｕｊとすると、電気回路基板１、素子３、保護層５での散乱線量Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃは、式（１７）のＳｕｄ、Ｓｕｅ、ＳｕｆをそれぞれＳｕｈ、Ｓｕｉ、Ｓｕｊに置き換えた
Ｘａ＝Ｓｕｈ・Ａｓ
Ｘｂ＝Ｓｕｉ・Ｂｓ …（２１）
Ｘｃ＝Ｓｕｊ・Ｃｓ
【００３２】
となる。従って、
Ｘａ＝Ｓ・Ｇｔ・αｔ・Ｕｔ・Ａｓ
Ｘｂ＝Ｓ・Ｇｔ・βｔ・Ｕｔ・Ｂｓ …（２２）
Ｘｃ＝Ｓ・Ｇｔ・γｔ・Ｕｔ・Ｃｓ
蛍光板８まで逆戻りする各層の散乱線量Ｒｈ、Ｒｉ、Ｒｊは、
Ｒｈ＝Ｘ１＋Ｇｔ・Ｘｈ＋Ｇｔ・αｔ・Ｘｕｈ＋Ｇｔ・αｔ・Ｕｔ・Ｘａ
Ｒｉ＝Ｘ１＋Ｇｔ・Ｘｉ＋Ｇｔ・βｔ・Ｘｕｉ＋Ｇｔ・βｔ・Ｕｔ・Ｘｂ …（２３）
Ｒｊ＝Ｘ１＋Ｇｔ・Ｘｊ＋Ｇｔ・γｔ・Ｘｕｊ＋Ｇｔ・γｔ・Ｕｔ・Ｘｃ
従って、
Ｒｈ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・αｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・αｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・αｔ^２・Ｕｔ^２・Ａｓ
Ｒｉ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・βｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・βｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・βｔ^２・Ｕｔ^２・Ｂｓ …（２３）
Ｒｊ＝Ｓ・Ｇｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・γｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・γｔ^２・Ｕｓ＋Ｓ・Ｇｔ^２・γｔ^２・Ｕｔ^２・Ｃｓ
上記第１の実施形態と同様に、２次元アレーセンサ１４により取得される放射線画像において、後方散乱線によるコントラストの差を減ずるには、Ｒｈ、Ｒｉ、Ｒｊの値がほぼ等しくなることが望ましい。従って、各Ｘ線遮蔽部材９、１０、１１の散乱の確率αｓ、βｓ、γｓと透過率αｔ、βｔ、γｔとを変数として、Ｒｈ、Ｒｉ、Ｒｊが概ね等しくなるようにそれぞれのＸ線遮蔽部材の厚さを選定すればよい。このようにして、放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方が異なる複数の領域を含む遮蔽部材を得ることができる。ここで、当該複数の領域の放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方は、当該複数の領域を透過して撮像手段に入射する散乱線の量が概ね均一となるように選択される。尚、当該撮像手段は、放射線を画像信号に変換する構成要素のことであり、本実施形態の場合には、蛍光板８と光電変換素子１８とを含んで構成されている。
【００３３】
単一線質におけるＸ線透過率は、厚さ（厚）、厚さ（中）、厚さ（薄）の順に高くなる。仮に、下層の各構成要素の散乱の確率が、保護層、素子、電気回路基板の順に低くなると仮定すると、各領域での散乱線量の差を縮小するには、Ｘ線遮蔽部材９を最も薄く、Ｘ線遮蔽部材１０を中間的な厚さに、Ｘ線遮蔽部材１１を最も厚くすることが望ましい。図３及び図４は、この仮定に基づく構成を示している。また、Ｘ線遮蔽部材の材質としては、上述したように、鉛（Ｐｂ）よりもモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、または鋼材（Ｆｅ）を使用したほうが、取扱いや実装が容易となる。ただし、Ｘ線遮蔽部材の厚さは、下層からの散乱線量とＸ線遮蔽部材の材質とに依存するため、それらに応じて選択する。
【００３４】
このように領域毎に異なる厚さのＸ線遮蔽部材を配置することによって、散乱線量の小さい領域には比較的薄いＸ線遮蔽部材を使用することが可能となるため、Ｘ線遮蔽部材の総重量を抑えることができる。また、散乱線量が画像の読影に影響を及ぼさないほど少ない場合には、その領域にはＸ線遮蔽部材を配置しないことも可能である。さらに、第１の実施形態で説明したような、材質の異なる複数のＸ線遮蔽部材を用いる手法と組み合わせれば、コントラストの差を減ずるためにとり得る手段がさらに増えるため、有効である。本第２の実施形態では電気回路基板上の構成によってＸ線遮蔽部材の厚みを変更しているが、例えば、基台等の構造や形状、他の構成要素の配置などよっても、Ｘ線遮蔽部材の厚みは選択され得る。要するに、電装品及び機械的構造体等に起因して蛍光板上の後方散乱線量が場所によって異なる場合に、本実施形態に係る発明を適用することができる。
【００３５】
上記の通り第２の実施形態によれば、従来放射線イメージセンサ（放射線画像検出器）の画像検出有効領域全面にほぼ対応して配置されていた均一な材質のＸ線遮蔽部材を、下層の構成要素に応じて厚さの異なる複数の部材で置換することによって、下層からの散乱線の影響を抑えつつ、装置の重量を相対的に減少させることができる。特に、電子カセッテでは、重量減は、操作性に大きく影響を及ぼすため、効果的である。
【００３６】
本発明の実施様態の例を以下に列挙する。
【００３７】
（実施様態１）放射線撮影装置であって、
対象物の放射線画像を画像信号に変換するための撮像手段と、
前記撮像手段を透過した放射線により前記放射線撮影装置内で生じた散乱線から前記撮像手段を遮蔽するための遮蔽部材であって、放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方が異なる複数の領域を含む遮蔽部材と
を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【００３８】
（実施様態２）前記複数の領域の前記放射線透過率及び前記放射線散乱確率の少なくとも一方は、前記複数の領域を透過して前記撮像手段に入射する前記散乱線の量が均一となるように選択されていることを特徴とする実施様態１に記載の放射線撮影装置。
【００３９】
（実施様態３）前記複数の領域の材質が異なることを特徴とする実施様態１又は２のいずれかに記載の放射線撮影装置。
【００４０】
（実施様態４）前記材質は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、及び鋼材（Ｆｅ）の少なくとも１つを含むことを特徴とする実施様態３に記載の放射線撮影装置。
【００４１】
（実施様態５）前記複数の領域の厚みが異なることを特徴とする実施様態１乃至４のいずれかに記載の放射線撮影装置。
【００４２】
（実施様態６）前記散乱線を生じさせる構成要素として、電装品及び機械的構造体の少なくとも１つを含むことを特徴とする実施様態１乃至５のいずれかに記載の放射線撮影装置。
【００４３】
（実施様態７）カセッテ型であることを特徴とする実施様態１乃至６のいずれかに記載の放射線撮影装置。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、放射線撮影装置の重量を抑えつつ、後方散乱線の影響を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態おけるＸ線撮影装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１の各構成要素におけるＸ線の照射状態を表した概要図である。
【図３】本発明の第２の実施形態おけるＸ線撮影装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】図３の各構成要素におけるＸ線の照射状態を表した概要図である。
【図５】従来のＸ線撮影システムの概要を示す図である。
【図６】従来のＸ線撮影装置の構成を示す概略断面図である。
【図７】図６の各構成要素におけるＸ線の照射状態を表した概要図である。
【符号の説明】
１・・・電気回路基板
２、４、６・・・Ｘ線遮蔽部材
３、２２・・・素子
５・・・保護層
７・・・基台
８・・・蛍光板
９、１０、１１・・・Ｘ線遮蔽部材
１２・・・Ｘ線管球
１３・・・テーブル
１４・・・２次元アレーセンサ
１５・・・画像処理部
１６・・・画像がモニター
１７・・・デジタルストレージ機器
１８・・・光電変換素子
１９・・・ガラス板
２０・・・フラットケーブル
２１・・・Ｘ線遮蔽部材
１００・・・Ｘ線撮影装置筐体

Claims

放射線撮影装置であって、
対象物の放射線画像を画像信号に変換するための撮像手段と、
前記撮像手段を透過した放射線により前記放射線撮影装置内で生じた散乱線から前記撮像手段を遮蔽するための遮蔽部材であって、放射線透過率及び放射線散乱確率の少なくとも一方が異なる複数の領域を含む遮蔽部材と
を有することを特徴とする放射線撮影装置。