JP2007333380A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】必要に応じてバッテリの交換作業を容易におこなう。
【解決手段】本発明に係る放射線検出器は、着脱自在のバッテリ１９と、バッテリ１９の着脱を不可能とするロック機構４３と、バッテリ１９の着脱が可能か不可能かを判定し、バッテリ１９の着脱が不可能と判定した場合にロック機構４３を作動させる制御部（図示略）とを、備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は被験者の放射線撮影に際し適用される放射線検出器に関する。

従来から、医療診断を目的とする放射線撮影分野においては、被験者に放射線を照射してその被験者を透過した放射線の強度分布を検出することにより、当該被験者の放射線画像を得る放射線画像撮影システムが広く知られている。近年の放射線画像撮影システムでは、多数の光電変換素子をマトリクス状に配した薄型平板状の所謂「フラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector）」という放射線検出器が開発・使用され、その放射線検出器で被験者を透過した放射線を電気信号に光電変換し、光電変換後の電気信号を画像処理することにより容易かつ迅速に被験者の放射線画像を得ることができるようになっている。

上記放射線検出器は、システムの一部として所定位置に据え置かれる「据置型」と、持ち運び自在の「携帯型（カセッテ型）」とに大別される。据置型及びカセッテ型のいずれの放射線検出器においても検出器単体で駆動させる場合には、通常、蓄電池（バッテリ）が内蔵されている。そのような放射線検出器の一例が特許文献１，２に開示されている。

特許文献１に記載の放射線検出器（放射線検出器用カセッテ４０）は持ち運び自在のカセッテ型放射線検出器である。この放射線検出器は、光電変換素子（固体光検出素子３１）等を駆動させるバッテリ（電源４４）を内蔵しており、外部の信号処理装置や電源とケーブルによって接続することなく電力供給が可能であって放射線撮影場所の自由度が高められた構成を有している（段落番号００３３〜００３８参照）。

これに対し、特許文献２に記載の放射線検出器（Ｘ線撮影装置）は据置型及びカセッテ型の両型に兼用可能な放射線検出器である。この放射線検出器は、光電変換素子（３６ｂ）等を内蔵した撮影部位（基本撮影部３１）と、バッテリ（バッテリ回路４７）等を内蔵した電力供給部位（増設部３２）とが、別体で構成されている。特許文献２では、放射線検出器を据置型として用いる場合は、撮影部位を単体で架台（７１）に設置してケーブル（７７）を介して電力を供給し（段落番号００２６〜００２９）、他方、放射線検出器をカセッテ型として用いる場合は、撮影部位と電力供給部位とを一体化させて電力供給部位から撮影部位に電力を供給するようになっており（段落番号００１６〜００２４）、据置型としてもカセッテ型としても使用可能な利便性に優れた構成を有している。
特開平７−１４０２５５号公報 特開２００３−２４８０６０号公報

上記特許文献１，２に記載の放射線検出器に関し、特許文献１に記載の放射線検出器では、持ち運び自在といってもバッテリを充電する場合にクレードルに設置した状態で充電をおこなわなければならないため、その充電期間中は検出器そのものを使用することはできない。これに対し特許文献２に記載の放射線検出器では、バッテリを内蔵した電力供給部位が撮影部位に対し着脱自在であるため、充電期間中に検出器そのものを使用できないといった不都合はないが、撮影部位に対する電力供給部位の着脱に際した不具合が考慮されていない。すなわち、放射線検出器と外部システム制御部との通信中や放射線検出器の作動中等に、撮影部位から電力供給部位を取り外すと、上記した通信や放射線検出が中断されるため、撮影部位に対する電力供給部位（すなわちバッテリ）の着脱時期を的確に見定めなければならならず、バッテリの充電・交換作業に注意力が必要とされる。

本発明の目的は、必要に応じてバッテリの充電・交換作業を的確におこなうことができる放射線検出器を提供することである。本発明の他の目的は、誤ってバッテリを取り外すのを防止することができる放射線検出器を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１に記載の発明の放射線検出器は、
着脱自在のバッテリと、
前記バッテリの着脱を不可能とするロック機構と、
前記バッテリの着脱が可能か不可能かを判定し、前記バッテリの着脱が不可能と判定した場合に前記ロック機構を作動させる制御部と、
を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の放射線検出器において、
前記バッテリの着脱前の情報を保存する不揮発性メモリを備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、バッテリの着脱は不可能と制御部が判定した場合にロック機構が作動してバッテリの着脱を不可能とするため、ロック機構の作動の有無を確認することにより必要に応じてバッテリの充電・交換作業を的確におこなうことができ、更には誤ってバッテリを取り外すのを防止することができる。

請求項２に記載の発明では、バッテリの着脱前の情報が不揮発性メモリに保存され、バッテリの着脱とは無関係にその情報は保存され続けるため、バッテリの着脱に際しその情報が消失するのを防止することができる。そのため、バッテリの充電・交換作業に伴う既得情報の消失の有無を心配する必要がなく、バッテリの充電・交換作業に伴う煩わしさを軽減することができる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。

図１は放射線画像撮影システム１の概略構成を示す図面である。
図１に示す通り、放射線画像撮影システム１は、被験者Ｍに放射線を照射して被験者Ｍの放射線撮影をおこなう撮影装置２と、被験者Ｍの放射線画像を生成するコンソール３とを、備えている。

撮影装置２は診療所・病院等の医療施設に設置され使用されるものである。撮影装置２は放射線源４を有しており、当該放射線源４に管電圧が印加されることによって放射線を放射するようになっている。放射線源４の放射線放射口には放射線照射野を調節する絞り装置５が開閉自在に設けられている。放射線源４の下方であって放射線照射範囲には被験者Ｍを載置させる寝台６が設けられている。寝台６には、被験者Ｍを透過した放射線量を検出する放射線検出器１０が配されている。放射線検出器１０は寝台６に対し着脱自在に配された持ち運び自在のカセッテ型放射線検出器である。

コンソール３は、汎用のコンピュータであって放射線検出器１０の検出結果に基づき被験者Ｍの放射線画像を生成する制御装置３０（図４参照）を内蔵しており、その他に、撮影装置２との通信をおこなうためのコネクタ３１（図４参照）、被験者Ｍの放射線画像等を表示する表示部としてのディスプレイ３２、被験者Ｍ及び放射線検出器１０に関する撮影情報を制御装置３０に入力するためのキーボード・マウス３３等を有している。

図２は本発明に係る放射線検出器１０の概略構成を示す斜視図である。
図２に示す通り、放射線検出器１０は薄型で直方体状の筐体１１を有しており、筐体１１の天板の一部が放射線の散乱成分を吸収・除去するグリッド１２となっている。筐体１１の側部には把手１３が配されており、放射線検出器１０を容易に持ち運ぶことができるようになっている。

筐体１１の内部には、放射線の強度に応じた強度で蛍光を発する四角形状のシンチレータ１４が配されている。シンチレータ１４はＧＯＳ（Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｔｂ）やＣｓＩ等の蛍光体で構成されている。シンチレータ１４の下部又は下方には蛍光を検出する平板状の蛍光検出パネル１５が配されている。

蛍光検出パネル１５には、蛍光を受光してその受光量に応じた電荷を蓄積する多数の光電変換素子がマトリクス状（格子状）に配されている。蛍光検出パネル１５の側部には、各光電変換素子にパルスを送って当該各光電変換素子を走査・駆動させる走査ドライバ１６と、各光電変換素子に蓄積された電荷量を読み出す信号ドライバ１７とが、配されている。

筐体１１の内部には、走査ドライバ１６及び信号ドライバ１７その他の部材の動作を制御する制御装置１８と、電力供給源となるバッテリ１９と、バッテリ１９の着脱前の各種情報を保存する不揮発性メモリ２４とが、配されている。バッテリ１９は筐体１１に対し着脱自在に配されており、他のバッテリ１９と容易に交換することができる。不揮発性メモリ２４はフラッシュメモリ等の固体メモリで構成されている。

また、筐体１１には、コンソール３との通信をおこなうためのコネクタ２０、バッテリ１９の充電残量を文字・記号等で表示する表示パネル２１、電源のＯＮ／ＯＦＦ（バッテリ１９が設置されているか否か）を示すインジケータ２２、バッテリ１９の着脱後にバッテリ１９の着脱前の状態に復帰させる復帰ボタン２３等が配されている。

図３は、放射線検出器１０のバッテリ１９近傍の構成を示す斜視図であってバッテリ１９をロックするロック機構を示す図面である。
図３に示す通り、放射線検出器１０の筐体１１の角部には、バッテリ１９を挿入可能な大きさを有する矩形状の開口部４０が形成されている。開口部４０の下部には当該開口部４０を被覆可能な蓋体４１がヒンジ（図示略）を介して連結されており、開口部４０に対し蓋体４１が開閉自在な構成となっている。筐体１１の開口部４０の側部には、バッテリ１９の着脱を規制するロック機構４３が配されている。

ロック機構４３は爪状の部材であり、開口部４０に向かって突出した状態と筐体１１の内部に引き込んだ状態とに移行自在である。バッテリ１９が筐体１１の内部に収納・設置された状態において、ロック機構４３が突出すると、バッテリ１９はロックされてそのバッテリ１９の着脱が不可な状態となり、逆に、ロック機構４３が引き込むと、バッテリ１９のロックが解除されてそのバッテリ１９の着脱が可能な状態となる。

図４は放射線画像撮影システム１の回路構成を示すブロック図である。
図４に示す通り、放射線検出器１０においては、制御装置１８は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成された制御部２５を有している。制御部２５は、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開し、ＣＰＵにより当該処理プログラムを実行するようになっている。

制御部２５には走査ドライバ１６、信号ドライバ１７、バッテリ１９、コネクタ２０、表示パネル２１、インジケータ２２、復帰ボタン２３、不揮発性メモリ２４、ロック機構４３等の各部材が接続されており、制御部２５は、走査ドライバ１６、信号ドライバ１７、バッテリ１９、コネクタ２０、表示パネル２１、インジケータ２２、復帰ボタン２３、不揮発性メモリ２４、ロック機構４３等の各部材の動作状況等に基づいて各構成を制御するようになっている。

一方、コンソール３においては、制御装置３０の制御装置１８は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成された制御部３５を有している。制御部３５は、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開し、ＣＰＵにより当該処理プログラムを実行するようになっている。制御部３５にはコネクタ３１、ディスプレイ３２、キーボード・マウス３３等の各部材が接続されており、制御部３５は、コネクタ３１、ディスプレイ３２、キーボード・マウス３３等の各部材の動作状況等に基づいて各構成を制御するようになっている。

以上の放射線画像撮影システム１では、放射線検出器１０のコネクタ２０とコンソール３のコネクタ３１とがケーブル等の部材で接続されるようになっており、各コネクタ２０、３１を通じて放射線検出器１０とコンソール３との間で互いに通信可能となっている。
なお、放射線検出器１０とコンソール３との通信は、上記の通り有線によるものであってもよいが、周知の無線によるものであってもよいし、ネットワークを介した周知の有線又は無線によるものであってもよく、特にネットワークを介した通信を適用する場合には、コンソール３及び放射線検出器１０からネットワークへの接続は例えば無線ＬＡＮ（Local Aria Network）によって実現するのが好ましい。

続いて、放射線画像撮影システム１の動作・作用について説明する。

撮影装置２の放射線検出器１０とコンソール３とが互いに通信可能とされた状態において、始めに、撮影者は、コンソール３のキーボード・マウス３３の入力操作によりコンソール３の制御部３５に対し被験者Ｍ及び放射線検出器１０の「撮影情報」を事前登録する。

コンソール３の制御部３５は、撮影者の入力操作を受けて被験者Ｍ及び放射線検出器１０の撮影情報を認識し、その撮影情報と被験者Ｍの放射線撮影を開始する旨の「開始信号」とを、コネクタ３１から放射線検出器１０に送信する。すると、放射線検出器１０はその撮影情報及び開始信号をコネクタ２０で受信し、制御部２５が、当該撮影情報を不揮発性メモリ２４に書き出すとともに、各構成を制御して蛍光検出パネル１５等による放射線検出が可能な状態となる。

この状態において、撮影装置２が、寝台６に横たわった被験者Ｍに対し放射線源４から絞り装置５を介して放射線を照射し、被験者Ｍを透過した放射線が放射線検出器１０に入射する。放射線が放射線検出器１０に入射すると、当該放射線は、放射線検出器１０のグリッド１２で散乱成分が吸収・除去されてシンチレータ１４に入射し、シンチレータ１４が放射線の強度に応じた強度で蛍光を発する。

シンチレータ１４が蛍光を発すると、蛍光検出パネル１５の各光電変換素子がシンチレータ１４で発された蛍光を受光し、その受光量に応じた電荷を蓄積する。各光電変換素子が電荷を蓄積すると、制御装置１８の制御部２５が走査ドライバ１６及び信号ドライバ１７をそれぞれ制御して、走査ドライバ１６が各光電変換素子にパルスを送り、信号ドライバ１７が各光電変換素子に蓄積された電荷量を信号として読み出す。

信号ドライバ１７が信号を読み出すと、当該信号ドライバ１７がその読み出した信号を被験者Ｍの「画像情報」として制御装置１８の制御部２５に出力し、制御装置１８の制御部２５がその画像情報をコネクタ２０からコンソール３に送信するとともに、その画像情報を不揮発性メモリ２４に書き出す。

コンソール３はコネクタ３１で画像情報を受信し、制御装置３０の制御部３５がその受信した画像情報を画像処理して放射線画像を生成し、その放射線画像を被験者Ｍの放射線画像としてディスプレイ３２に表示させる。

ここで、上記のような被験者Ｍの放射線撮影に際し放射線画像撮影システム１では、そのシステムの作動状況に応じて放射線検出器１０におけるロック機構４３が作動するようになっている。

すなわち、放射線画像撮影システムの作動中において、放射線検出器１０の制御装置１８の制御部２５が、コンソール３と当該放射線検出器１０との間で通信はおこなわれているか否かや、放射線検出器１０は作動しているか否か（例えば、信号ドライバ１７が蛍光検出パネル１５の各光電変換素子の電荷量を読み出している最中や撮影情報及び画像情報を不揮発性メモリ２３に格納している最中等を含む。）等のシステム作動状況を常時監視しながらシステムが作動しているか否かを判定し、その判定結果に基づきバッテリ１９の着脱が可能か不可能かを判定する。

制御装置１８の制御部２５がコンソール３との通信や放射線検出器１０の作動等を認めた場合には、その通信、作動等を認めている期間中、制御部２５は、バッテリ１９の着脱は不可と判定してその旨の制御信号をロック機構４３に送信し、ロック機構４３を作動させる。これにより、ロック機構４３が筐体１１の開口部４３に向かって突出した状態を維持し、バッテリ１９の着脱が不可となる。

他方、制御装置１８の制御部２５がコンソール３との通信や放射線検出器１０の作動等を認めていない場合には、その期間中、制御部２５は、バッテリ１９の着脱は可能と判定してその旨の制御信号をロック機構４３に送信し、ロック機構４３の作動を解除させる。これにより、ロック機構４３が筐体１１の内部に引き込んだ状態を維持し、バッテリ１９の着脱が可能となる。

ロック機構４３が筐体１１の内部に引き込んだ状態、すなわちバッテリ１９の着脱可能時期において、撮影者がバッテリ１９を筐体１１から取り外すと、放射線検出器１０の各部材への電力の供給が遮断され、コンソール３と放射線検出器１０との間での通信も中断する。

この状態において、撮影者が、取り外したバッテリ１９に代わる他のバッテリ１９を取り付けると、そのバッテリ１９から放射線検出器１０の各部材に電力が供給されるとともに、放射線検出器１０におけるコンソール３との通信機能も復帰する。

そして放射線検出器１０の復帰ボタン２３を押すと、制御装置１８の制御部２５が、バッテリ１９の着脱前に不揮発性メモリ２４に書き出した撮影情報及び画像情報を当該不揮発性メモリ２４から読み出し、放射線検出器１０におけるバッテリ１９の着脱後の作動状態をバッテリ１９の着脱前の作動状態に復帰させる。これにより、放射線検出器１０はバッテリ１９の着脱前の作動状態がそのままバッテリ１９の着脱後において復帰するようになっている。

なお、復帰ボタン２３を押さずとも、バッテリ１９を取り付けた時点で、制御装置１８の制御部２５が、上記処理をおこない、放射線検出器１０におけるバッテリ１９の着脱後の作動状態をバッテリの着脱前の作動状態に復帰させるような構成としてもよい。

また放射線検出器１０においてバッテリ１９が取り付けられた期間中は、制御部２５は、バッテリ１９の駆動電圧を監視してその駆動電圧からバッテリ１９の充電残量を算出し、算出したバッテリ１９の充電残量を表示パネル２１に文字・記号等をもって表示させるようになっており、表示パネル２１を視認することでバッテリ１９の充電残量を確認できるようになっている。

以上の放射線画像撮影システム１では、放射線検出器１０の制御装置１８の制御部２５による、コンソール３との通信や放射線検出器１０の作動等の有無の判定結果に基づき、ロック機構４３の作動又はその解除がおこなわれるようになっている。そのため、バッテリ１９の着脱が可能か不可能かを容易に判別することができ、ロック機構４３の作動の有無と表示パネル２１に表示されたバッテリ１９の充電残量とを見ながら、必要に応じてそのバッテリ１９の充電・交換作業をおこなうことができ、更には誤ってバッテリ１９を取り外すのを防止することができる。

さらに放射線画像撮影システム１では、バッテリ１９の着脱前の撮影情報及び画像情報が不揮発性メモリ２４に書き出され、バッテリ１９の着脱とは無関係にその撮影情報及び画像情報は保存され続けるため、バッテリ１９の着脱に際し既得の撮影情報及び画像情報が消失するのを防止することができる。そのため、バッテリ１９の充電・交換作業に伴う既得情報の消失の有無を心配する必要がなく、バッテリ１９の充電・交換作業に伴う煩わしさを軽減することができる。

放射線画像撮影システムの概略構成を示す図面である。 放射線検出器の概略構成を示す斜視図である。 ロック機構の構成を示す斜視図である。 放射線画像撮影システムの回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 放射線画像撮影システム
３ コンソール
１０ 放射線検出器
１８ 制御装置
２５ 制御部
１９ バッテリ
２４ 不揮発性メモリ
４３ ロック機構

Claims (2)

1. 着脱自在のバッテリと、
   前記バッテリの着脱を不可能とするロック機構と、
   前記バッテリの着脱が可能か不可能かを判定し、前記バッテリの着脱が不可能と判定した場合に前記ロック機構を作動させる制御部と、
   を備える放射線検出器。
2. 請求項１に記載の放射線検出器において、
   前記バッテリの着脱前の情報を保存する不揮発性メモリを備える放射線検出器。

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