JP2010133892A - 可搬型放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部の空気の流れを阻害することなく、衝撃による放射線画像撮影装置内部の破壊を防止することができる可搬型放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】筐体１２の側面１１に緩衝部材１４を設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、可搬型放射線画像撮影装置に関する。

近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を筐体に収容し、照射された放射線により表わされる放射線画像を撮影する可搬型放射線画像撮影装置（以下、「電子カセッテ」ともいう。）が実用化されている。

この電子カセッテは、可搬性を有するため、ストレッチャーやベッドに載せたまま患者を撮影することもでき、電子カセッテの位置を変更することにより撮影箇所を調整することができるため、動けない患者に対しても柔軟に対処することができる。

ところで、電子カセッテに収容された放射線検出器は、ガラス基板上に回路が形成されているが、落下等による衝撃が加わると割れてしまう場合がある。

そこで、特許文献１には、落下衝撃や撮影時に加わる外部荷重から検出デバイス（主にガラス基板）を保護する目的で、筐体と検出デバイスの隙間に緩衝材を配置することが記載されている。

また、特許文献２〜４には、検出器サブシステムと衝撃や外部負荷から保護する保護カバーの組合わせが記載されている。この保護カバーは検出器サブシステムと分離可能となっており、撮影時に検出器サブシステムと一体化する。
特開平１１−２８４９０９号公報 特開２００６−２９３３６８号公報 特開２００８−９０３０４号公報 特開２００８−９６９９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いて、電子カセッテ内部の空きスペースに緩衝材を配置して衝撃を吸収するようにした場合、緩衝材によって電子カセッテ内部の空気の流れが阻害されて熱がこもりやすくなり、熱の影響で放射線画像の画質が低下する場合がある。

また、特許文献２〜４に記載の技術を用いて、電子カセッテを保護する保護カバーを設けた場合、搬送時などで電子カセッテと保護カバーを分離した状態では電子カセッテに収容された機器を落下衝撃等から保護することができない。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、内部の空気の流れを阻害することなく、衝撃による放射線画像撮影装置内部の破壊を防止することができる可搬型放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明の可搬型放射線画像撮影装置は、外部から照射された放射線により表わされる放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器を収容すると共に、複数の側面を備えた平板状に形成された筐体と、前記筐体の何れかの側面に設けられ、衝撃を緩衝する緩衝部材と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、複数の側面を備えた平板状に形成された筐体に、外部から照射された放射線により表わされる放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器が収容されており、筐体の何れかの側面に衝撃を緩衝する緩衝部材が設けられている。

このように、請求項１に記載の発明によれば、筐体の何れかの側面に衝撃を緩衝する緩衝部材を設けることにより、内部の空気の流れを阻害することなく、衝撃による放射線画像撮影装置内部の破壊を防止することができる。

なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記緩衝部材を、内部が中空のチューブ状構造とすることが好ましい。

また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記緩衝部材の前記中空内に冷却液を封入してもよい。

また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記放射線検出器を駆動させると共に発熱する電子回路を、前記筐体内部の前記緩衝部材が設けられた領域に沿って配置することが好ましい。

また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記緩衝部材を、前記筐体の全ての側面に設けてもよい。

さらに、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記緩衝部材の一部分を前記筐体の側面から離間して設け、持ち運ぶ際に把持される把持部を兼ねるようにしてもよい。

本発明によれば、内部の空気の流れを阻害することなく、衝撃による放射線画像撮影装置内部の破壊を防止することができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

図１には、実施の形態に係る電子カセッテ１０の概略構成が示されている。

同図に示すように、電子カセッテ１０は、放射線Ｘを透過させる材料からなり、４つの側面１１を備えた略矩形の平板状に形成された筐体１２を備えており、防水性、密閉性を有する構造とされている。電子カセッテ１０は、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがある。そこで、電子カセッテ１０を防水性、密閉性を有する構造として、必要に応じて殺菌洗浄することにより、１つの電子カセッテ１０を繰り返し続けて使用することができる。

この筐体１２には、４つの側面１１を囲むように衝撃を緩衝する緩衝部材１４が設けられている。この緩衝部材１４は、内部が中空のチューブ状構造とされ、各側面１１の緩衝部材１４の中空が連通している。緩衝部材１４の中空内には冷却液１６（図４参照。）が封入されており、本実施の形態では中空の体積の５０〜６０％程度、冷却液１６を封入している。また、本実施の形態では、冷却液１６として、水を用いている。このように水を用いることにより、緩衝部材１４に亀裂等が生じて冷却液１６が漏れた場合でも安全である。また、水は比熱が大きいため、冷却効率が良い。なお、冷却液は、食塩水（生理食塩水を含む）としてもよく、他の溶液を用いてもよい。

また、この緩衝部材１４は、上側となる側面１１の一部分を筐体１２の側面１１から離間させており、持ち運ぶ際に把持される把持部１８として機能させている。本実施の形態では、緩衝部材１４の離間させた部分以外の部分を、例えば接着することにより側面１１に固着させている。

図２には、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の筐体１２の内部構成が示されている。

同図に示すように、筐体１２の内部には、放射線Ｘが照射される筐体１２の照射面５６側から、被検者による放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド５８、被検者を透過した放射線Ｘを検出する放射線検出器６０、及び、放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板６２が順に配設される。なお、筐体１２の照射面５６をグリッド５８として構成してもよい。

また、筐体１２の内部には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能な二次電池を収容するケース３１が配置されている。放射線検出器６０及び電子回路は、ケース３１に配置された二次電池から供給される電力によって作動する。ケース３１内部に収容された各種回路が放射線Ｘの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース３１の照射面２２側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。このケース３１は筐体１２の内部の一端側に配置されている。

図３には、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の詳細な構成を示すブロック図が示されている。

電子カセッテ１０に内蔵された放射線検出器６０は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上に、放射線Ｘを吸収し、電荷に変換する光電変換層が積層されて構成されている。光電変換層は例えばセレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）から成り、放射線Ｘが照射されると、照射された放射線量に応じた電荷量の電荷（電子−正孔の対）を内部で発生することで、照射された放射線Ｘを電荷へ変換する。なお、放射線検出器６０は、アモルファスセレンのような放射線Ｘを直接的に電荷に変換する放射線-電荷変換材料の代わりに、蛍光体材料と光電変換素子（フォトダイオード）を用いて間接的に電荷に変換してもよい。蛍光体材料としては、ガドリニウム硫酸化物（ＧＯＳ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）が良く知られている。この場合、蛍光材料によって放射線Ｘ−光変換を行い、光電変換素子のフォトダイオードによって光−電荷変換を行なう。

また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６上には、光電変換層で発生された電荷を蓄積する蓄積容量６８と、蓄積容量６８に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴ７０を備えた画素部７４（図３では個々の画素部７４に対応する光電変換層を光電変換部７２として模式的に示している）がマトリクス状に多数個配置されており、電子カセッテ１０への放射線Ｘの照射に伴って光電変換層で発生された電荷は、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積される。これにより、電子カセッテ１０に照射された放射線Ｘに担持されていた画像情報は電荷情報へ変換されて放射線検出器６０に保持される。

また、ＴＦＴアクティブマトリクス基板６６には、一定方向（行方向）に延設され個々の画素部７４のＴＦＴ７０をオンオフさせるための複数本のゲート配線７６と、ゲート配線７６と直交する方向（列方向）に延設されオンされたＴＦＴ７０を介して蓄積容量６８から蓄積電荷を読み出すための複数本のデータ配線７８が設けられている。個々のゲート配線７６はゲート線ドライバ８０に接続されており、個々のデータ配線７８は信号処理部８２に接続されている。個々の画素部７４の蓄積容量６８に電荷が蓄積されると、個々の画素部７４のＴＦＴ７０は、ゲート線ドライバ８０からゲート配線７６を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、ＴＦＴ７０がオンされた画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は、アナログの電気信号としてデータ配線７８を伝送されて信号処理部８２に入力される。従って、個々の画素部７４の蓄積容量６８に蓄積されている電荷は行単位で順に読み出される。

図示は省略するが、信号処理部８２は、個々のデータ配線７８毎に設けられた増幅器及びサンプルホールド回路を備えており、個々のデータ配線７８を伝送された電荷信号は増幅器で増幅された後にサンプルホールド回路に保持される。また、サンプルホールド回路の出力側にはマルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器が順に接続されており、個々のサンプルホールド回路に保持された電荷信号はマルチプレクサに順に（シリアルに）入力され、Ａ／Ｄ変換器によってデジタルの画像データへ変換される。

信号処理部８２には画像メモリ９０が接続されており、信号処理部８２のＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ９０に順に記憶される。画像メモリ９０は複数フレーム分の画像データを記憶可能な記憶容量を有しており、放射線画像の撮影が行われる毎に、撮影によって得られた画像データが画像メモリ９０に順次記憶される。

画像メモリ９０は電子カセッテ１０全体の動作を制御するカセッテ制御部９２と接続されている。カセッテ制御部９２はマイクロコンピュータによって実現されており、ＣＰＵ９２Ａ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含むメモリ９２Ｂ、ＨＤＤやフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部９２Ｃを備えている。

このカセッテ制御部９２には無線通信部９４が接続されている。無線通信部９４は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等に代表される無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格に対応しており、無線通信による外部機器との間で各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部９２は、無線通信部９４を介して外部機器と無線通信が可能とされており、外部機器との間で各種情報の送受信を行なう。

また、電子カセッテ１０には電源部９６が設けられており、上述した各種回路や各素子(ゲート線ドライバ８０、信号処理部８２、画像メモリ９０、無線通信部９４、やカセッテ制御部９２として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部９６から供給された電力によって作動する。電源部９６は、電子カセッテ１０の可搬性を損なわないように、バッテリ（充電可能な二次電池）を内蔵しており、充電されたバッテリから各種回路・素子へ電力を供給する。なお、図３では、電源部９６と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。

次に、本実施の形態に係る電子カセッテ１０の作用について説明する。

電子カセッテ１０は、持ち運ばれる場合、図４に示すように、把持部１８が把持されて持ち運ばれる。電子カセッテ１０は、持ち運ぶ際に誤って落下した場合や、台等に載置されたものがずれて落下した場合、側面１１から床に落下する。

このため、本実施の形態に係る電子カセッテ１０では、側面１１に緩衝部材１４を設けている。これにより、落下した場合でも緩衝部材１４から床に接触することとなり、緩衝部材１４によって落下の衝撃が吸収されるため、落下の衝撃による電子カセッテ１０内部の破壊を防止することができる。また、緩衝部材１４を側面１１に設けているので、電子カセッテ１０内部の空気の流れを阻害することもない。なお、緩衝部材１４の幅を電子カセッテ１０の幅より若干広くすることにより、電子カセッテ１０の平板状に形成された筐体１２が床と平行に落下した場合でも、緩衝部材１４から床に接触することとなり同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態によれば、緩衝部材１４を内部が中空のチューブ状構造としている。このようにチューブ状構造とすることにより緩衝性を高めることができる。

また、緩衝部材１４の内部に封入された冷却液１６は、緩衝部材１４の中を電子カセッテ１０の側面１１の外周囲を自由に移動することが可能で、重力に従って緩衝部材１４の中空内の下側に集まる。このため、本実施の形態によれば、持ち運ぶ際に電子カセッテ１０が誤って落下した場合や、台等に載置されたものがずれて落下した場合、冷却液１６が緩衝部材１４の内部の地面との衝突部分に集まっているため、衝突時に冷却液１６が押し出されて移動することにより、衝撃を緩和することができる。

さらに、冷却液１６は、緩衝部材１４の内部に封入されて電子カセッテ１０の筐体１２外にさらされて外気により冷却される。これにより、例えば、冷却液をタンク等に封入して筐体１２の内部に配置した場合に比べて、冷却効果も向上する。

ところで、放射線画像を撮影する場合、電子カセッテ１０には、被検者を透過した放射線が照射される。放射線が照射されると電子カセッテ１０に内蔵された放射線検出器６０の各画素部７４の蓄積容量６８には電荷が蓄積される。

電子カセッテ１０のカセッテ制御部９２は、放射線が照射されるとゲート線ドライバ８０を制御してゲート線ドライバ８０から１ラインずつ順に各ゲート配線７６にＯＮ信号を出力させ、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にＯＮさせる。

放射線検出器６０は、各ゲート配線７６に接続された各ＴＦＴ７０を１ラインずつ順にＯＮされると、１ラインずつ順に各蓄積容量６８に蓄積された電荷が電気信号として各データ配線７８に流れ出す。各データ配線７８に流れ出した電気信号は信号処理部８２でデジタルの画像情報へ変換されて、画像メモリ９０に記憶される。

カセッテ制御部９２は、撮影終了後、画像メモリ９０に記憶された画像情報を無線通信により外部機器へ送信する。

カセッテ制御部９２や無線通信部９４、電源部９６などの電子回路は、放射線画像を撮影する場合など駆動することにより発熱する。

このため、本実施の形態に係る電子カセッテ１０では、電源部９６やカセッテ制御部９２、無線通信部９４等を収容したケース３１を筐体１２の内部の一端側に配置している（図２参照。）。本実施の形態では、緩衝部材１４内に冷却液１６を封入しているため、電源部９６やカセッテ制御部９２、無線通信部９４等の発熱する各種の電子回路を緩衝部材１４が設けられた領域に沿って配置することにより、電子回路を冷却することができる。

なお、上記実施の形態では、緩衝部材１４の中空内に冷却液１６を中空の体積の５０〜６０％程度封入する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、緩衝部材１４の中空内を全て冷却液１６で満たしてもよい。緩衝部材１４の中空内を全て冷却液１６で満たした場合、冷却効果がより高まる。一方、緩衝部材１４の中空内の冷却液１６を減らした場合、冷却効果は低下するが冷却液１６による電子カセッテ１０の重量の増加を抑えることができる。

また、上記実施の形態では、緩衝部材１４の上側となる側面１１の一部分を側面１１から離間させて把持部１８を兼ねるようにした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。その他の例として、図５に示すように筐体１２の一部に窪みや開口を設けて把持部１８としてもよく、また、図６に示すように把持部１８を緩衝部材１４とは別に設けてもよい。さらに、把持部１８は、必ずしも側面１１の辺の中央部分にある必要はなく、例えば、図７に示すように筐体１２の側面１１が交わる角部部分に設けてもよい。把持部１８を角部部分に設けた場合、患者の撮影部位に電子カセッテ１０を縦方向又は横方向で配置する場合に共に把持部１８を把持して位置調整を行なうことができる。

また、上記実施の形態では、緩衝部材１４を全ての側面１１に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、把持部１８が把持されて持ち運ぶ際に下側となる側面１１Ｕにのみ緩衝部材１４を設けるものとしてもよい。また、図９（Ａ）に示すように、把持部１８が把持されて持ち運ぶ際に下側の側面１１Ｕ及び横側となる側面１１Ｓに緩衝部材１４を設けるものとしてもよく、図９（Ｂ）に示すように、下側の側面１１Ｕ及び横側の側面１１Ｓの一部分（図９では、側面１１Ｓの下側の一部分）に緩衝部材１４を設けるものとしてもよい。

さらに、上記実施の形態では、電子カセッテ１０を矩形状とした場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

その他、上記実施の形態で説明した電子カセッテ１０の構成（図１〜図９参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。

実施の形態に係る電子カセッテの概略構成を示す平面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの内部構成を示す透過斜視図である。 実施の形態に係る電子カセッテの詳細な構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る把持部が把持されて持ち運ばれれる電子カセッテを示す図である。 他の形態に係る筐体の一部に窪みや開口を設けた電子カセッテの概略構成を示す平面図である。 他の形態に係る把持部を緩衝部材とは別に設けた電子カセッテの概略構成を示す平面図である。 他の形態に係る把持部を角部部分に設けた電子カセッテの概略構成を示す平面図である。 他の形態に係る緩衝部材を下側の側面にのみ設けた電子カセッテの概略構成を示す平面図である。 他の形態に係る緩衝部材を下側及び横側の側面に設けた電子カセッテの概略構成を示す平面図である。

符号の説明

１０ 電子カセッテ
１１、１１Ｕ、１１Ｓ 側面
１２ 筐体
１４ 緩衝部材
１６ 冷却液
１８ 把持部
３１ ケース
６０ 放射線検出器
９０ 画像メモリ（電子回路）
９２ カセッテ制御部（電子回路）
９４ 無線通信部（電子回路）
９６ 電源部（電子回路）

Claims (6)

1. 外部から照射された放射線により表わされる放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器を収容すると共に、複数の側面を備えた平板状に形成された筐体と、
   前記筐体の何れかの側面に設けられ、衝撃を緩衝する緩衝部材と、
   を備えた可搬型放射線画像撮影装置。
2. 前記緩衝部材を、内部が中空のチューブ状構造とした
   請求項１記載の可搬型放射線画像撮影装置。
3. 前記緩衝部材の前記中空内に冷却液を封入した
   請求項１又は請求項２記載の可搬型放射線画像撮影装置。
4. 前記放射線検出器を駆動させると共に発熱し、前記筐体内部の前記緩衝部材が設けられた領域に沿って配置された電子回路をさらに備えた
   請求項３記載の可搬型放射線画像撮影装置。
5. 前記緩衝部材を、前記筐体の全ての側面に設けた
   請求項１〜請求項４の何れか１項記載の可搬型放射線画像撮影装置。
6. 前記緩衝部材の一部分が前記筐体の側面から離間して設けられ、持ち運ぶ際に把持される把持部を兼ねるようにした
   請求項１〜請求項５の何れか１項記載の可搬型放射線画像撮影装置。

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