JP2006263179A - 乳房用画像撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本体と、この本体の撮影台に収容する放射線検出用カセッテとの間で無線通信を行う乳房用画像撮像装置において、撮影台を保持しているアームの姿勢に関わらず安定的に無線通信を行えるようにする。
【解決手段】 本体と、この本体に装填される検出器ユニット２とから構成される乳房用画像撮像装置１において、検出器ユニット２に本体側の通信手段６０と通信するための２つの通信手段５０、５１と、この２つの通信手段５０、５１の中から本体側の通信手段６０との通信状態が良好な通信手段を選択して本体側の通信手段６０との通信に使用させる選択手段とを設ける。
【選択図】 図２

Description

本発明は、固体検出器を使用して乳房の放射線画像を撮影する乳房用画像撮像装置に関するものである。

今日、医療診断等を目的とするＸ線（放射線）撮影において、Ｘ線画像情報記録手段として固体検出器（半導体を主要部とするもの）を用いて、この固体検出器により被写体を透過したＸ線を検出して被写体に関するＸ線画像を表す画像信号を得るＸ線撮影装置が各種提案、実用化されている。

この装置に使用される固体検出器としても、種々の方式が提案されている。例えば、Ｘ線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、Ｘ線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、或いは、Ｘ線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等がある。この方式における固体検出器は、光導電層と電荷収集電極を主要部とするものである。

また、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のものや、特許文献１に記載されているような、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のもの等がある。

また本願出願人は、特許文献２等において改良型直接変換方式の固体検出器を提案している。改良型直接変換方式の固体検出器とは、直接変換方式、且つ光読出方式のものであり、記録光（Ｘ線またはＸ線の照射により発生した蛍光等）を受けることにより光導電性を呈する記録用光導電層、潜像電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該潜像電荷と逆極性の輸送電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取用の電磁波の照射を受けることにより光導電性を呈する読取用光導電層、をこの順に積層して成るものであり、記録用光導電層と電荷輸送層との界面（蓄電部）に、画像情報を担持する信号電荷（潜像電荷）を蓄積するものである。これら３層の両側には電極（第１の導電体層および第２の導電体層）が積層される。また、この方式における固体検出器は、記録用光導電層、電荷輸送層および読取用光導電層を主要部とするものである。

また、上記の固体検出器と、この検出器に電力を供給する電源等とを併せてケースに収容した放射線検出用カセッテも種々提案されている（特許文献３等）。このような放射線検出用カセッテは比較的薄型で且つ搬送可能なサイズのものであるため、例えば、身動きがとれない患者等に対して、患者をベッドに寝かせたまま撮影したい部位の下に放射線検出用カセッテを置き、放射線検出用カセッテと患者を挟んで対向する位置に放射線撮影装置が備える放射線源を移動させて撮影を行ったり、また、乳房用画像撮像装置等の撮影装置に装填して撮影を行う等、非常に自由度の高い撮影を行うことができる。
特開２０００−２４４８２４号公報 特開２０００−１０５２９７号公報 米国特許第５６６１３０９号明細書

ところで、上記のような放射線検出用カセッテを乳房用画像撮像装置の撮影台に収容して用いる場合、放射線検出用カセッテと乳房用画像撮像装置の本体とをケーブルで接続して、放射線検出用カセッテの制御を行ったり、放射線検出用カセッテにより検出された放射線画像情報を外部に出力していたが、このような態様だと撮影時にケーブルが邪魔になるため、放射線検出用カセッテと乳房用画像撮像装置の本体との間で、放射線検出用カセッテを制御するための信号や、放射線検出用カセッテにより検出された放射線画像情報を無線で伝送することにより、上記の問題を解消することができる。

一般に医療分野において無線通信を行う場合、患者や他の電子機器への影響を軽減させるために指向性の高い電波を使用して、通信機器間以外の部分に不要な電波を照射しないようにするが、乳房用画像撮像装置においては、撮影の態様に応じて撮影台を保持しているアームを回転させて撮影を行うため、乳房用画像撮像装置の本体と放射線検出用カセッテを収容した撮影台との位置関係が変動するため、これらの間での無線通信が不安定になる虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本体と、この本体の撮影台に収容する放射線検出用カセッテとの間で無線通信を行う乳房用画像撮像装置において、撮影台を保持しているアームの姿勢に関わらず安定的に無線通信を行うことが可能な乳房用画像撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明による第１の乳房用画像撮像装置は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器を備えた検出器ユニットと、検出器ユニットを着脱自在に保持する保持部を備えたアーム、アームを回転自在に支持する基台、および検出器ユニットを制御する制御手段を備えた本体とからなる乳房用画像撮像装置において、本体が、検出器ユニットと通信するための本体側通信手段を備え、本体側通信手段が基台に固定されたものであり、検出器ユニットが、本体と通信するための複数の検出器ユニット側通信手段と、複数の検出器ユニット側通信手段の中から最も本体側通信手段との通信状態が良好な検出器ユニット側通信手段を選択して、本体側通信手段との通信に使用させる選択手段とを備えたものであることを特徴とするものである。

また、本発明による第２の乳房用画像撮像装置は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器を備えた検出器ユニットと、検出器ユニットを着脱自在に保持する保持部を備えたアーム、アームを回転自在に支持する基台、および検出器ユニットを制御する制御手段を備えた本体とからなる乳房用画像撮像装置において、検出器ユニットが、本体と通信するための検出器ユニット側通信手段を備え、本体が、検出器ユニットと通信するための複数の本体側通信手段と、複数の本体側通信手段の中から最も検出器ユニット側通信手段との通信状態が良好な本体側通信手段を選択して、検出器ユニット側通信手段との通信に使用させる選択手段とを備え、複数の本体側通信手段が基台に固定されたものであることを特徴とするものである。

本発明による第１および第２の乳房用画像撮像装置において「固体検出器」とは、被写体の画像情報を担持する放射線を検出して被写体に関する放射線画像を表す画像信号を出力する検出器であって、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることができるものである。

この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献２において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。

本発明による第１の乳房用画像撮像装置においては、固体検出器を備えた検出器ユニットと、検出器ユニットを着脱自在に保持する保持部を備えたアーム、アームを回転自在に支持する基台、および検出器ユニットを制御する制御手段を備えた本体とからなる乳房用画像撮像装置において、本体に検出器ユニットと通信するための本体側通信手段を備え、本体側通信手段が基台に固定されたものであり、検出器ユニットに本体と通信するための複数の検出器ユニット側通信手段と、複数の検出器ユニット側通信手段の中から最も本体側通信手段との通信状態が良好な検出器ユニット側通信手段を選択して、本体側通信手段との通信に使用させる選択手段とを備えることにより、撮影台を保持しているアームが回転して検出器ユニットと基台との位置関係が変動した場合でも検出器ユニットと本体との通信を常に良好に保つことができるため、アームの姿勢に関わらず安定的に無線通信を行うことが可能となる。

また、本発明による第２の乳房用画像撮像装置においては、固体検出器を備えた検出器ユニットと、検出器ユニットを着脱自在に保持する保持部を備えたアーム、アームを回転自在に支持する基台、および検出器ユニットを制御する制御手段を備えた本体とからなる乳房用画像撮像装置において、検出器ユニットに本体と通信するための検出器ユニット側通信手段を備え、本体に検出器ユニットと通信するための複数の本体側通信手段と、複数の本体側通信手段の中から最も検出器ユニット側通信手段との通信状態が良好な本体側通信手段を選択して、検出器ユニット側通信手段との通信に使用させる選択手段とを備え、複数の本体側通信手段を基台に固定したものとすることにより、撮影台を保持しているアームが回転して検出器ユニットと基台との位置関係が変動した場合でも検出器ユニットと本体との通信を常に良好に保つことができるため、アームの姿勢に関わらず安定的に無線通信を行うことが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明による乳房用画像撮像装置の一例を示す側面図、図２（ａ）は上記乳房用画像撮像装置のアーム正立時の前面図、図２（ｂ）は上記乳房用画像撮像装置のアーム回転時の前面図、図３は上記乳房用画像撮像装置の検出器ユニット内部の概略図である。

この乳房用画像撮像装置１は、本体と、この本体に装填される検出器ユニット（カセッテ）２とから構成されており、本体は、内部にＸ線源を収納するＸ線源収納部３と、検出器ユニット２を着脱自在に保持する保持部としての撮影台４とが対向するようアーム５によって連結され、このアーム５が基台６に回転自在に取り付けられて構成されている。アーム５には、上から被検者の乳房を押さえつけて保持する圧迫板７と、圧迫板７を移動させる圧迫板移動手段８とが取り付けられている。また、図２に示すように基台６の下方の水平方向中心部分には、後述の検出器ユニット２に備えられた通信手段５０、５１と通信するための通信手段６０が設けられており、さらに基台６の内部には、Ｘ線源、検出器ユニット２等を制御する不図示の制御手段が設けられている。

検出器ユニット２の筐体内部には、検出器ユニット２に照射されたＸ線量を検出するＸ線量検出器１０と、撮像デバイスである固体検出器２０と、散乱線を除去するムービンググリッド３０と、本体側の通信手段６０と通信するための２つの通信手段５０、５１と、この２つの通信手段５０、５１の中から本体側の通信手段６０との通信状態が良好な通信手段を選択して本体側の通信手段６０との通信に使用させる選択手段と、これらの制御を行う制御手段等を備えたプリント基板２７と、これらに電気を供給する不図示の電源等が配置されている。図２に示すように、２つの通信手段５０、５１は、それぞれ筐体の両端に配置されている。

Ｘ線量検出器１０は、樹脂基板１５上に、第１の導電層１４、Ｘ線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層１３、第２の導電層１２、絶縁層１１がこの順に積層されたものである。

このＸ線量検出器１０は、第１の導電層１４と第２の導電層１２との間に電界を形成している際に、光導電層１３にＸ線が照射されると、光導電層１３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた電流が第１の導電層１４と第２の導電層１２との間に流れるものであり、これをＩＣチップ１６で電圧に変換する。

ＩＣチップ１６から出力された信号をプリント基板２７上の不図示の積分回路により積分し、不図示の比較回路により積分回路で積分された電圧が所定値を超えた際にその旨を示す情報を出力することによって、検出器ユニット２に照射されたＸ線量が所定値を超えたことを判断することができる。

固体検出器２０は、ガラス基板２５上に、ａ−Ｓｉ ＴＦＴからなる第１の導電層２４、Ｘ線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層２３、第２の導電層２２、絶縁層２１がこの順に積層されたものである。

第１の導電層２４は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各ＴＦＴの出力はＩＣチップ２６に接続され、ＩＣチップ２６は不図示のＡ／Ｄ変換部やメモリ等を備えたプリント基板２７に接続されている。

この固体検出器２０は、第１の導電層２４と第２の導電層２２との間に電界を形成している際に、光導電層２３にＸ線が照射されると、光導電層２３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層２４内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第１の導電層２４のＴＦＴを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷を読み取ることにより、この潜像電荷が担持する静電潜像を読み取ることができる。

上記のＸ線量検出器１０は、固体検出器２０上に積層されており、検出器ユニット２が撮影台４に保持されている際に、Ｘ線源２と固体検出器２０との間になるように構成されている。そのため、Ｘ線量検出器１０は、Ｘ線源２から照射されたＸ線を、固体検出器２０を介することなく、直接検出できるため、固体検出器２０の影響を受けることなく正確にＸ線量の測定を行うことができる。

検出器ユニット２側の制御手段は、本体側の制御手段からの指示信号に基づいてＸ線量検出器１０、固体検出器２０およびムービンググリッド３０等を制御してＸ線画像の取得を行う。

本体側からの指示信号は、本体と検出器ユニット２の各々に設けられた通信手段により無線で伝送される。また、これ以外にも検出器ユニット２により取得されたＸ線画像データを本体に伝送する際も無線で行われる。

ここで、２つの通信手段５０、５１の中から本体側の通信手段６０との通信状態が良好な通信手段を選択して本体側の通信手段６０との通信に使用させる選択手段について説明する。図４は本実施の形態の選択手段の概略構成図である。

選択手段は、２つのＡＤ変換部７０とＣＰＵ７１とから構成されている。本体側の通信手段６０と通信するための２つの通信手段５０、５１は、各々増幅部５２を介してＡＤ変換部７０に接続されており、ＡＤ変換部７０はＣＰＵ７１に接続されている。ＣＰＵ７１は、２つのＡＤ変換部７０から入力された信号のうち受信レベルが高い方の信号を出力する比較部７１ａと、比較部７１ａから出力された信号の処理を行う処理部７１ｂとを備えている。

乳房用画像撮像装置１においては、アーム５を正立させて撮影を行う以外に、例えば図２（ｂ）に示すようにＭＬＯ(mediolateral oblique：内外斜位方向)撮影ではアーム５を右または左（図２（ｂ）中では左）に６０°〜７０°程度回転させて撮影を行うため、アーム５を回転させることにより本体側の通信手段と検出器ユニット２側の通信手段との位置関係が変動した際に、本体側から通信状態を確認するための確認信号を検出器ユニット２に送信し、検出器ユニット２においてこの確認信号に基づいて本体側と通信するための通信手段を選択すればよい。なお、図２（ｂ）に示す例においては、検出器ユニット２の２つの通信手段５０、５１のうち、本体側の通信手段６０に近い通信手段５０が選択されることになる。

上記のような態様とすることにより、アーム５の姿勢に関わらず安定的に無線通信を行うことが可能となる。

なお、選択手段は上記の態様に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、２つのピークホールド部７２と、比較回路７３と、２つのスイッチ７５と、このスイッチ７５を制御するドライバ７４とから構成したものとしてもよい。

２つの通信手段５０、５１は、各々増幅部５２を介してピークホールド部７２およびスイッチ７５の入力側に接続されている。ピークホールド部７２は比較回路７３に接続されており、比較回路７３はドライバ７４に接続されている。また、スイッチ７５の出力側は互いに接続されている。

本体側から通信状態を確認するための確認信号が送信された際に、２つの通信手段５０、５１により受信された確認信号はピークホールド部７２でピークホールドされ比較回路７３に入力される。比較回路７３は入力された２つの信号のうちレベルが高い方の通信手段に接続されたスイッチ７５のみを接続し、通信状態の良好な通信手段からの信号のみを後段に出力させる。

このような態様としても上記と同様の効果を得ることが可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、例えば、図６に示すように、検出器ユニット側に一つの通信手段５０を設け、本体側に２つの通信手段６１および６２と、この２つ通信手段６１および６２の中から通信状態の良好な一つの通信手段を選択する選択手段を設けてもよい。

また、検出器ユニットもしくは本体に通信手段を複数設ける場合には２つに限らず３つ以上の複数としてもよい。その場合、選択手段は３つ以上の複数の通信手段の中から通信状態の良好な一つの通信手段を選択するものとすればよい。

さらに、選択手段については検出器ユニットもしくは本体のうち通信手段を複数設けている一方だけに限らず、他方にも選択手段を設けてもよい。このような態様とする場合には、検出器ユニットもしくは本体のうち通信手段を複数設けている一方の各々の通信手段から送信される信号を互いに識別可能なものとし、他方において一方の側の複数の通信手段から送信される各信号の中から受信状態の良好な信号を選択し、受信状態の良好な信号を送信した一方の側の通信手段と通信を行うようにすればよい。

本発明の一実施の形態の乳房用画像撮像装置の側面図 上記乳房用画像撮像装置の前面図 上記乳房用画像撮像装置の検出器ユニット内部の概略図 上記検出器ユニットの選択手段の概略構成図 上記検出器ユニットの選択手段のその他の態様を示す概略構成図 上記乳房用画像撮像装置のその他の態様を示す前面図

符号の説明

１ 乳房用画像撮像装置
２ 検出器ユニット
３ 放射線源収納部
４ 撮影台
５ アーム
６ 基台
７ 圧迫板
８ 圧迫板移動手段
１０ Ｘ線量検出器
２０ 固体検出器
３０ ムービンググリッド
５０、５１ 検出器ユニット側通信手段
５２ 増幅部
６０ 本体側通信手段
７０ ＡＤ変換部
７１ ＣＰＵ
７２ ピークホールド部
７３ 比較回路
７４ ドライバ
７５ スイッチ

Claims (2)

1. 画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器を備えた検出器ユニットと、
   該検出器ユニットを着脱自在に保持する保持部を備えたアーム、該アームを回転自在に支持する基台、および前記検出器ユニットを制御する制御手段を備えた本体とからなる乳房用画像撮像装置において、
   前記本体が、前記検出器ユニットと通信するための本体側通信手段を備え、該本体側通信手段が前記基台に固定されたものであり、
   前記検出器ユニットが、前記本体と通信するための複数の検出器ユニット側通信手段と、該複数の検出器ユニット側通信手段の中から最も前記本体側通信手段との通信状態が良好な検出器ユニット側通信手段を選択して、前記本体側通信手段との通信に使用させる選択手段とを備えたものであることを特徴とする乳房用画像撮像装置。
2. 画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器を備えた検出器ユニットと、
   該検出器ユニットを着脱自在に保持する保持部を備えたアーム、該アームを回転自在に支持する基台、および前記検出器ユニットを制御する制御手段を備えた本体とからなる乳房用画像撮像装置において、
   前記検出器ユニットが、前記本体と通信するための検出器ユニット側通信手段を備え、
   前記本体が、前記検出器ユニットと通信するための複数の本体側通信手段と、該複数の本体側通信手段の中から最も前記検出器ユニット側通信手段との通信状態が良好な本体側通信手段を選択して、前記検出器ユニット側通信手段との通信に使用させる選択手段とを備え、前記複数の本体側通信手段が前記基台に固定されたものであることを特徴とする乳房用画像撮像装置。

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