JP2009072424A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線検出器の配置に制約がある場合でも、放射線検出器全体を均一に冷却することが可能な放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】マンモグラフィ装置１０は、放射線検出器３２の端部３２ａと筐体３０の側面８０との間に形成された幅狭な空間７８を介して、放射線検出器３２の背面側から正面側へと冷却空気を流す冷風供給ユニット４６を備える。前記冷却空気により幅狭な空間７８及びその近傍が冷却されるとともに、検出面７０側から該空気を放出することができる。これにより、放射線検出器３２の検出面７０全体を均一に冷却することが可能になる。
【選択図】図３

Description

本発明は、被写体の放射線画像を検知し、前記放射線画像を電気信号として出力する放射線検出器を備える放射線画像撮影装置に関する。より詳細には、本発明は、前記放射線検出器を冷却する機構を備える放射線画像撮影装置に関する。

Ｘ線乳房撮影装置（マンモグラフィ装置）等の放射線画像撮影装置においては、放射線の照射により被写体（患者）の放射線画像を放射線画像記録部（放射線検出器）に記録し、この放射線画像記録部に対し、読取光源部を相対的に移動させて読取光を照射することにより、前記放射線画像に応じた情報の読み取りを行っている（例えば、特許文献１）。

放射線画像記録部としては、複数の光電変換素子及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が配設される方式や光読み出し方式の他、光変換方式又は直接変換方式の放射線検出器等が使用されている。

この種の放射線画像撮影装置では、光電変換素子の温度特性の制約や電気回路の熱ノイズ等の影響により、適切な温度範囲に維持する必要がある。このため、冷却風や冷却水等を利用した冷却装置が採用されている（例えば、特許文献２）。

特許文献２は、放射線検出器に対する効果的な冷却を行うことを目的とする。この特許文献２は、その図１に示されているように、撮影部３の筐体４内に前方から二次元放射検出器５と信号変換手段６とが配設されている。筐体４の上部には、冷却手段であるファン７が設けられる一方、下部には、外気の吸込口４ａが設けられている。従って、ファン７を駆動して空気を吸込口４ａから吸気することにより、二次元放射検出器５で生ずる熱を放出している。

特開２０００−１０５２９７号公報 特開２０００−３７３７４号公報

特許文献２では、吸込口４ａを放射線検出器５の一端側に配置し、ファン７を他端側に配置することにより、放射線検出器５全体の冷却を図っている。しかしながら、放射線画像撮影装置の中には、放射線検出器の配置に各種の制約があるものが多い。例えば、マンモグラフィ装置では、撮影部を移動させて様々な方向から撮影を行う必要があることから、撮影部の筐体の寸法を大きくすることができず、筐体内部の狭小な空間内に放射線検出器が収容される。しかも、患者のマンモ（乳房）の根元まで撮影する必要があることから、患者の胸壁から放射線検出器までの距離は、相当に短尺に設定されている。このため、マンモグラフィ装置では、放射線検出器と筐体の胸壁側とが接近し、両者の間の幅狭な空間に生じた熱を十分に放出できず、放射線検出器全体を均一に冷却することができなくなり、撮像精度が低下するおそれがある。

この発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、放射線検出器の配置に制約がある場合でも、放射線検出器全体を均一に冷却することが可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

この発明に係る放射線画像撮影装置は、被写体の放射線画像を検知し、前記放射線画像を電気信号として出力する放射線検出器と、前記放射線検出器を収容する筐体と、前記放射線検出器の一端と前記筐体との間に形成された幅狭な空間を介して、前記放射線検出器の背面側から前記放射線検出器の正面側へと冷却媒体を流す冷却機構とを備える。

この発明によれば、放射線検出器の一端と筐体との間に形成された幅狭な空間を介して、放射線検出器の背面側から正面側へと冷却媒体が流される。このため、前記幅狭な空間及びその近傍が冷却媒体により冷却されるとともに、放射線検出器の正面側から冷却媒体を放出することができる。これにより、放射線検出器の検出面全体を均一に冷却することが可能になる。

また、前記冷却機構は、前記冷却媒体を流すファンを備えることが好ましい。これにより、放射線検出器の背面側から正面側へと冷却媒体を確実に流すことが可能となる。

さらに、前記ファンは、前記放射線検出器の背面側に設けられた流路の上流側に配置され、前記放射線画像撮影装置は、さらに、前記ファンから前記流路へと前記冷却媒体を案内するガイド手段を備えることが好ましい。これにより、放射線検出器の背面側に設けられた流路に冷却媒体をより確実に送ることが可能となり、その結果、放射線検出器の冷却効率を高めることができる。

この発明によれば、放射線検出器の一端と筐体との間に形成された幅狭な空間を介して、放射線検出器の背面側から正面側へと冷却媒体が流される。このため、前記幅狭な空間及びその近傍が冷却媒体により冷却されるとともに、放射線検出器の正面側から冷却媒体を放出することができる。これにより、放射線検出器の検出面全体を均一に冷却することが可能になる。

図１は、本発明の一実施形態に係る放射線画像撮影装置である乳癌検診等の用途に利用されるマンモグラフィ装置１０の斜視説明図である。

マンモグラフィ装置１０は、立設状態に設置される基台１２と、基台１２の略中央部に配設された旋回軸１４に固定されるアーム部材１６と、被写体１８の撮影部位であるマンモ（乳房）２０（図２参照）に対して放射線Ｘ（記録用電磁波、図２参照）を照射する放射線源（不図示）を収容し、アーム部材１６の一端部に固定される放射線源収容部２２と、該放射線源収容部２２に対向配置されて、アーム部材１６の他端部に固定される撮影台２４と、撮影台２４に対してマンモ２０を押圧して保持する圧迫板２６とを備える。

放射線源収容部２２及び撮影台２４が固定されたアーム部材１６は、旋回軸１４を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体１８のマンモ２０に対する撮影方向が調整可能に構成される。圧迫板２６は、アーム部材１６に連結された状態で放射線源収容部２２及び撮影台２４間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。

また、基台１２には、マンモグラフィ装置１０によって検出された被写体１８の撮影部位、撮影方向等の撮影情報、被写体１８のＩＤ情報等の情報を表示するとともに、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部２８が配設される。

図２は、マンモグラフィ装置１０における撮影台２４の内部構成を示す一部縦断要部説明図であり、撮影台２４及び圧迫板２６の間に被写体１８の撮影部位であるマンモ２０を配置した状態を示す。また、図３は、撮影台２４の一部をより詳細に示す図である。

図３に示すように、撮影台２４を構成する筐体３０の内部には、放射線源収容部２２に内蔵された放射線源から出力された放射線Ｘに基づいて撮影された放射線画像情報を蓄積し、電気信号として出力する平面型の放射線検出器３２と、放射線検出器３２に蓄積記録された放射線画像情報を読み取るために、放射線検出器３２に線状の読取光を照射する読取光源部３４と、放射線検出器３２に消去光を照射する消去光源部３６とが収容される。読取光源部３４は、移動走査機構３８（図２）によって図３の面と直交する方向（図１の矢印Ｃ方向）に移動走査するように構成される。

図４及び図５に示すように、放射線検出器３２を構成する各線状電極毎にフレキシブル基板４０が接続される。各フレキシブル基板４０には、線状電極に近接して増幅器等のＡＳＩＣ４２が設けられるとともに、フレキシブル基板４０は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して各種基板に接続されている。また、筐体３０には、筐体３０内の温度を外気温度以下に制御可能な温度制御機構４４が設けられる。

放射線検出器３２は、直接変換方式且つ光読出方式の固体検出器であって、マンモ２０を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像情報を静電潜像として蓄積し、読取光源部３４からの読取光により走査されることで、静電潜像に応じた電荷情報を電流として発生する。放射線検出器３２としては、例えば、特許文献１に記載された放射線検出器を用いることができる。

図３〜図５に示すように、温度制御機構４４は、冷風を少なくとも放射線検出器３２に供給する冷風供給ユニット４６と、ＬＬＣ（ロングライフクーラント）等の冷却液を冷風供給ユニット４６に供給する冷却液供給ユニット４８とを備える。

冷却液供給ユニット４８は、アーム部材１６に対し、旋回軸１４の近傍に装着されるケーシング５０を備える。図５に示すように、ケーシング５０内には、ペルチェ素子５２がヒートシンク５４及びペルチェファン５６と一体に収容されるとともに、このペルチェ素子５２には、水冷ジャケット５８が装着される。ヒートシンク５４及びペルチェファン５６の上方には、水循環用ポンプ６０とリザーブタンク６２とが配置される。

冷風供給ユニット４６は、筐体３０内に配置されているラジエータ６６と、このラジエータ６６に連結されるシロッコファン６８と、このシロッコファン６８から供給される冷却された空気を、放射線検出器３２の背面側（放射線検出器３２の検出面７０と反対側）に形成された流路７２（図３）に案内するルーバ７４とを備える。冷却液供給ユニット４８の水冷ジャケット５８から供給される冷却液は、循環路６４を介してラジエータ６６に供給される。ラジエータ６６に供給された冷却液は、循環路６４を介してリザーブタンク６２に戻される。

図３及び図５に示すように、ラジエータ６６には、シロッコファン６８の冷風噴出口近傍に位置し、筐体３０内の空気温度を検出することにより放射線検出器３２の雰囲気温度を検出するための温度センサ７６が取り付けられる。

本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。

先ず、図示しないコンソール、ＩＤカード等の手段を用いて、被写体１８に係るＩＤ情報、撮影方法等の設定を行う。この場合、ＩＤ情報には、被写体１８の氏名、年齢、性別等の情報があり、被写体１８が所持するＩＤカードから取得することができる。なお、マンモグラフィ装置１０がネットワークに接続されている場合には、そのネットワーク上の他の装置から取得することも可能である。また、撮影方法には、医師によって指示された撮影部位、撮影方向等の情報があり、ネットワークに接続された上位の装置から取得し、あるいは、コンソールから放射線技師が入力することが可能である。これらの情報は、マンモグラフィ装置１０の表示操作部２８に表示して確認することができる。

続いて、放射線技師は、指定された撮影方法に従ってマンモグラフィ装置１０を所定の状態に設定する。例えば、マンモ２０の撮影方向としては、上部から放射線Ｘを照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ）撮影、側面から放射線Ｘを照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ）撮影、斜め方向から放射線Ｘを照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮影があり、これらの撮影方向に応じてアーム部材１６を旋回軸１４を中心に旋回させる。

次に、マンモグラフィ装置１０に対して被写体１８のマンモ２０を位置決めする。すなわち、マンモ２０を撮影台２４に載置した後、圧迫板２６を押し下げ、撮影台２４及び圧迫板２６間にマンモ２０を保持させる（図２参照）。

以上の準備作業が完了した後、放射線源収容部２２に収容されている図示しない放射線源を駆動し、設定された撮影条件に従った放射線Ｘをマンモ２０に照射する。これにより、静電潜像としての負電荷が放射線検出器３２に蓄積される。この負電荷の蓄積方法については、例えば、特許文献１に記載された方法を用いることができる。

放射線検出器３２に静電潜像が記録されると、移動走査機構３８（図２）を駆動し、読取光源部３４を図１の矢印Ｃ方向（副走査方向）に移動させながら読取光を放射線検出器３２に照射させることにより、図示しない処理回路により放射線画像情報の読み出しを行う。読み出し処理の詳細については、例えば、上述した特許文献１に記載された処理を用いることができる。

放射線検出器３２に放射線画像情報を記録する際、及び放射線検出器３２から放射線画像情報を読み出す際、放射線検出器３２及びその他の機器から熱が発生し、この熱が筐体３０内に溜まり、筐体３０内部が高温になると、放射線検出器３２が正常に動作しなくなるおそれがある。特に、放射線検出器３２と、筐体３０のうち被写体１８の胸壁１８ａ側の側面８０（図３）との間は幅狭な空間７８となり、熱が溜まり易い。そこで、本実施形態では、以下の方法を用いて、筐体３０内部、特に前記幅狭な空間７８を冷却している。

すなわち、ラジエータ６６を機能させた状態で、シロッコファン６８を動作させる。これにより、放射線検出器３２の背面側の流路７２に対し、冷却された空気（冷却媒体）が、ルーバ７４を介してシロッコファン６８から供給される。次いで、この空気は、筐体３０のうち胸壁１８ａ側の側面８０に当たり、この側面８０に沿って放射線検出器３２の検出面７０側に移動する。そして、放射線検出器３２の検出面７０と筐体３０のうち検出面７０に対向する面８２の間を旋回軸１４の方向に移動する。これにより、放射線検出器３２の端部３２ａと筐体３０の側面８０との間に形成された幅狭な空間７８に溜まった熱や、放射線検出器３２の検出面７０と筐体３０の面８２との間の幅狭な空間８４に溜まった熱を旋回軸１４側に移動させ、放射線検出器３２を冷却することができる。

旋回軸１４側に移動した空気は、再度ラジエータ６６により冷却され、シロッコファン６８及びルーバ７４を介して放射線検出器３２に供給される。

以上説明したように、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、放射線検出器３２の端部３２ａと筐体３０の側面８０間の幅狭な空間７８を介して、放射線検出器３２の背面側から放射線検出器３２の正面側（検出面７０が存する側）へと冷却された空気を流す冷風供給ユニット４６を備える。

上記実施形態によれば、冷却された空気により幅狭な空間７８及びその近傍が冷却されるとともに、放射線検出器３２の正面側から該空気を放出することができる。これにより、放射線検出器３２の検出面７０全体を均一に冷却することが可能になる。

また、冷風供給ユニット４６は、冷却された空気を流すシロッコファン６８を備える。これにより、放射線検出器３２の背面側から正面側へと冷却された空気を確実に流すことが可能となる。

さらに、シロッコファン６８は、放射線検出器３２の背面側に設けられた流路７２の上流側に配置され、マンモグラフィ装置１０は、さらに、シロッコファン６８から流路７２へと冷却された空気を案内するルーバ７４を備える。これにより、冷却された空気を流路７２により確実に送ることが可能となり、その結果、放射線検出器３２の冷却効率を高めることができる。

なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。

上記実施形態では、放射線画像撮影装置としてマンモグラフィ装置１０を用いたが、これに限られず、電子カセッテを用いる放射線画像撮影装置等、その他の放射線画像撮影装置を用いてもよい。

上記実施形態では、直接変換方式の放射線検出器３２を用いたが、これに代えて、シンチレータによって放射線Ｘを一旦可視光に変換し、その可視光が照射されることで電荷対を生成する記録用光導電層を用いた放射線検出器を利用することもできる。また、入射した放射線Ｘの線量を光電変換層によって直接電気信号に変換する放射線検出器を用いてもよい。

上記実施形態では、シロッコファン６８を用いたが、プロペラファン等、別のタイプのファンを用いてもよい。

また、上記実施形態では、放射線検出器３２が、閉塞された筐体３０内に配置され、空気が筐体３０内を循環する構成としたが、このような構成に限られない。

例えば、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、外気を用いて放射線検出器３２を冷却する撮影台２４ａを用いてもよい。図６（Ａ）は、この撮影台２４ａの側面断面図であり、図６（Ｂ）は、撮影台２４ａの正面図である。撮影台２４ａは、旋回軸１４側（図６（Ａ）中左側）の外周に連続的に形成された複数のスリット８６を有する筐体３０ａと、筐体３０ａ内で空気を流すファン８８とを有する。筐体３０ａの下側に位置するスリット８６を介して筐体３０ａ内部に外気を取り込み、この外気をファン８８を用いて放射線検出器３２側に流し、放射線検出器３２を冷却する。

また、筐体３０ａは、被写体１８の胸壁１８ａ側（図６（Ａ）中右側）から旋回軸１４側（図６（Ａ）中左側）に向かって幅広になるように傾斜する傾斜面９０を有する。このため、放射線検出器３２の端部３２ａと筐体３０ａのうち胸壁１８ａ側の側面８０との間の幅狭な空間７８に比較的高温の空気（外気よりも高温の空気）が溜まると、この比較的高温の空気は、外気よりも軽いため、ファン８８を動作させない場合でも、傾斜面９０に沿って旋回軸１４側に移動（上昇）する。

なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、放射線検出器３２を簡略的に記載し、読取光源部３４、消去光源部３６等の構成要素を省略している。

上記実施形態では、冷却された空気を流路７２に案内するものとしてルーバ７４を用いたが、その他のガイド手段を用いてもよい。また、ルーバ７４を設けない構成も可能である。

本発明の一実施形態に係る放射線画像撮影装置としてのマンモグラフィ装置の斜視説明図である。 図１に示すマンモグラフィ装置における撮影台の内部構成を示す一部縦断要部説明図である。 図２の撮影台の一部を詳細に示す図である。 前記撮影台を構成する温度制御機構の斜視説明図である。 前記温度制御機構の内部斜視説明図である。 図６（Ａ）は、変形例に係る撮影台内部の空気の流れを示す側面断面図である。図６（Ｂ）は、変形例に係る撮影台の空気の流れを示す正面図である。

符号の説明

１０…マンモグラフィ装置（放射線画像撮影装置）
１２…基台
１８…被写体
３０、３０ａ…筐体
３２…放射線検出器
３２ａ…放射線検出器の端部
４６…冷風供給ユニット（冷却機構）
６８…シロッコファン
７０…検出面
７２…放射線検出器の背面側に形成された流路
７４…ルーバ（ガイド手段）
７８、８４…幅狭な空間

Claims (3)

1. 被写体の放射線画像を検知し、前記放射線画像を電気信号として出力する放射線検出器と、
   前記放射線検出器を収容する筐体と、
   前記放射線検出器の一端と前記筐体との間に形成された幅狭な空間を介して、前記放射線検出器の背面側から前記放射線検出器の正面側へと冷却媒体を流す冷却機構と、
   を備える放射線画像撮影装置。
2. 請求項１記載の放射線画像撮影装置において、
   前記冷却機構は、前記冷却媒体を流すファンを備える
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
3. 請求項２記載の放射線画像撮影装置において、
   前記ファンは、前記放射線検出器の背面側に設けられた流路の上流側に配置され、
   前記放射線画像撮影装置は、さらに、前記ファンから前記流路へと前記冷却媒体を案内するガイド手段を備える
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。

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