JP2012032644A - 放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多様な放射線画像を撮影可能な放射線撮像装置の提供を目的とする。
【解決手段】撮影で使用可能な温度範囲の上限又は下限付近で反り量が所定の許容範囲内となるように放射線検出器２０を形成し、撮影の際に放射線検出器２０の反り量が許容範囲内となるように撮影パネルの温度を制御する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、放射線撮影装置に関する。

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、Ｘ線等の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いる。この放射線検出器を用いた放射線撮影装置は、従来のＸ線フィルムやイメージングプレートを用いた放射線撮影装置に比べて、即時に画像を確認でき、連続的に放射線画像の撮影を行う透視撮影（動画撮影）も行うことができるといったメリットがある。

この種の放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光をフォトダイオードなどのセンサ部で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。放射線撮影装置では、放射線検出器に蓄積された電荷を電気信号として読み出し、読み出した電気信号をアンプで増幅した後にＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部でデジタルデータに変換している。

ところで、放射線検出器には、温度変化により反りが発生する場合がある。例えば、間接変換方式の放射線検出器は、ＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板と、ＣｓＩ等を蒸着させてシンチレータが形成された蒸着基板を貼り合わせて形成した場合、ＴＦＴ基板と蒸着基板の熱膨張率の違いにより、温度変化により反りが発生する。

この放射線検出器の反りを抑制する技術として、特許文献１には、蛍光体基台／蛍光体／蛍光体保護層からなる蛍光板を、蛍光体保護層面側から光センサーに貼り合せてなる放射線撮像装置において、蛍光板を光センサーに貼り合せ後、蛍光体基台に切り込みを入れる技術が開示されている。

また、特許文献２には、放射線撮影装置内に配置したヒータに通電したり、回路の駆動周波数を変更したり、回路の電源電圧を変更することにより、電源投入直後の消費電力を、内部温度が安定した定常状態の場合よりも大きくすることにより、内部温度が安定するまでの時間を短縮する技術が提案されている。

特開２００３−２７０３５２号公報 特開２００９−２９２９７４号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、放射線検出器の反りの発生を抑制できるものの、温度変化により放射線検出器に反りが発生してしまい、撮影される放射線画像に影響がでてしまう。

また、特許文献２の技術は、放射線撮影装置内の温度が安定するまでの時間を短縮できるものの、温度が安定した状態で放射線検出器に反りが発生している場合があり、撮影される放射線画像に影響がでてしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、反りの影響を抑えて放射線画像を撮影できる放射線撮像装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の放射線撮影装置は、平板状に形成され、温度変化に伴って反りが発生し、撮影で使用可能な温度範囲の上限又は下限付近で反り量が所定の許容範囲内となる撮影パネルと、前記撮影パネルの温度を調整する温度調整手段と、撮影の際に前記撮影パネルの反り量が許容範囲内となるように前記温度調整手段を制御する制御手段と、を備えている。

本発明によれば、平板状に形成され、温度変化に伴って反りが発生する撮影パネルが、撮影で使用可能な温度範囲の上限又は下限付近で反り量が所定の許容範囲内となるように形成されており、温度調整手段により、撮影パネルの温度が調整可能とされている。この許容範囲は、例えば、撮影パネルで撮影された放射線画像の歪みを補正する補正処理を行うものとした場合、補正処理後の放射線画像を診断で使用可能な範囲である。撮影パネルにより間接を撮影し、撮影された放射線画像から間接の間隔を測定を行う場合、撮影パネルの反りにより撮影された放射線画像が歪んで測定される距離が変わるため、撮影パネルの反り量が大きいと補正処理後の放射線画像も歪んでしまい、診断の精度が低下する。また、ガンの読影は、大きさのみならず形状・輪郭・辺縁部の濃度など総合的に判断するため、放射線画像の歪を極力抑える必要がある。このため、許容範囲は、撮影部位、撮影目的によって、異なってもよい。

そして、制御手段により、撮影の際に撮影パネルの反り量が許容範囲内となるように温度調整手段が制御される。

このように、請求項１に記載の発明によれば、撮影で使用可能な温度範囲の上限又は下限付近で反り量が所定の許容範囲内となるように撮影パネルが形成されており、撮影の際に撮影パネルの反り量が許容範囲内となるように撮影パネルの温度を制御するので、撮影パネルの反りが許容量以内に抑えられるため、反りの影響を抑えて放射線画像を撮影できる
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記撮影パネルを収容する筐体をさらに備え、前記制御手段が、放射線画像の撮影時、前記撮影パネルの反りが前記許容量以内となる温度範囲内となるように前記温度調整手段を制御し、非撮影時、前記撮影パネルの反りが筐体に当接せず、筐体内に収まる範囲となる温度範囲内となるように前記温度調整手段を制御してもよい。

また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記制御手段が、放射線画像の撮影を行う際、前記撮影パネルの温度が前記撮影パネルの反りが前記許容量以内となる温度範囲内である場合、撮影を許可する制御を行ってもよい。

また、請求項１〜３に記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、前記撮影パネルが、前記使用温度範囲の上限付近で反り量が前記許容量以内となり、前記温度調整手段を、前記撮影パネルを加熱する加熱手段としてもよい。

また、請求項１〜３に記載の発明は、請求項５に記載の発明のように、前記撮影パネルが、前記使用温度範囲の下限付近で反り量が前記許容量以内となり、前記温度調整手段を、前記撮影パネルを冷却する冷却手段としてもよい。

また、本発明は、請求項６に記載の発明のように、前記撮影パネルが、熱膨張率の異なる平板状の２つの基板を貼り合わされて形成されてもよい。

また、請求項６に記載の発明は、請求項７に記載の発明のように、前記２つの基板の少なくとも一方が、プラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、可撓性を有するガラス基板の何れかにより構成されてもよい。

本発明の放射線撮影装置は、反りの影響を抑えて放射線画像を撮影できる、という優れた効果を有する。

実施の形態に係る放射線検出器の構成を模式的に示した断面図である。 実施の形態に係る放射線検出器の薄膜トランジスタ及びコンデンサの構成を示した断面図である。 実施の形態に係る放射線検出器の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構成を示す斜視図である。 実施の形態に係る電子カセッテの構成を示す断面図である。 実施の形態に係る放射線検出器に設けられたコネクタの配置を示す平面図である。 実施の形態に係る電子カセッテの電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施の形態に係る放射線検出器の温度変化と反り量との関係を示すグラフである。 （Ａ）及び（Ｂ）は実施の形態に係る放射線検出器が沿った状態を示す断面図である。 実施の形態に係る放射線検出器の温度変化と反り量との関係を示すグラフである。 実施の形態に係る放射線検出器に温度センサ及び温度調整部を配置した状態を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る温度制御切替処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 他の形態に係る放射線検出器に温度センサ、及び温度調整部又はヒータを配置した状態を示す断面図である。 他の実施の形態に係る放射線検出器の温度変化と反り量との関係を示すグラフである。 他の形態に係る放射線検出器に温度センサ、及び冷却機構を配置した状態を示す断面図である。

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。なお、ここでは、放射線検出器を用いて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。）を用いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影システムに本発明を適用した形態例について説明する。
［第１の実施の形態］
まず、本実施の形態に係る放射線検出器２０の構成について説明する。

図１には、本実施形態に係る放射線検出器２０の構成を模式的に示した断面図が示されており、図２には、放射線検出器２０の構成を示す平面図が示されている。

図１に示すように、放射線検出器２０は、絶縁性基板１に薄膜トランジスタ（TFT：Thin Film Transistor）１０、及びコンデンサ９が形成されたＴＦＴアクティブマトリクス基板（以下、「ＴＦＴ基板」という）３０を備えている。

このＴＦＴ基板３０上には、入射される放射線を光に変換するシンチレータ８が配置される。

シンチレータ８としては、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）を用いることができる。なお、シンチレータ８は、これらの材料に限られるものではない。

絶縁性基板１としては、光透過性を有し且つ放射線の吸収が少ないものであれば何れでもよく、例えば、ガラス基板、透明セラミック基板、光透過性の樹脂基板を用いることができる。なお、絶縁性基板１は、これらの材料に限られるものではない。

ＴＦＴ基板３０には、シンチレータ８によって変換された光が入射されることにより電荷を発生するセンサ部１３が形成されている。また、ＴＦＴ基板３０には、ＴＦＴ基板３０上を平坦化するための平坦化層５が形成されている。また、ＴＦＴ基板３０とシンチレータ８との間であって、平坦化層５上には、シンチレータ８をＴＦＴ基板３０に接着するための接着層７が、形成されている。

センサ部１３は、上部電極６、下部電極２、及び該上下の電極間に配置された光電変換膜４を有している。

光電変換膜４は、シンチレータ８から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。光電変換膜４は、光が照射されることにより電荷を発生する材料により形成すればよく、例えば、アモルファスシリコンや有機光電変換材料などにより形成することができる。アモルファスシリコンを含む光電変換膜４であれば、幅広い吸収スペクトルを持ち、シンチレータ８による発光を吸収することができる。有機光電変換材料を含む光電変換膜４であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ８による発光以外の電磁波が光電変換膜４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜４で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。

本実施の形態では、光電変換膜４に有機光電変換材料を含んで構成する。有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ８の材料としてＣｓＩ（Ｔｉ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。この光電変換膜４として適用可能な有機光電変換材料については、特開２００９−３２８５４号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。

図２には、薄膜トランジスタ１０、及びコンデンサ９の構成が概略的に示されている。

絶縁性基板１上には、下部電極２に対応して、下部電極２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ９と、コンデンサ９に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する薄膜トランジスタ１０が形成されている。コンデンサ９及び薄膜トランジスタ１０の形成された領域は、平面視において下部電極２と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素部におけるコンデンサ９及び薄膜トランジスタ１０とセンサ部１３とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２０（画素部）の平面積を最小にするために、コンデンサ９及び薄膜トランジスタ１０の形成された領域が下部電極２によって完全に覆われていることが望ましい。

コンデンサ９は、絶縁性基板１と下部電極２との間に設けられた絶縁膜１１を貫通して形成された導電性材料の配線を介して対応する下部電極２と電気的に接続されている。これにより、下部電極２で捕集された電荷をコンデンサ９に移動させることができる。

薄膜トランジスタ１０は、ゲート電極１５、ゲート絶縁膜１６、及び活性層（チャネル層）１７が積層され、さらに、活性層１７上にソース電極１８とドレイン電極１９が所定の間隔を開けて形成されている。また、放射線検出器２０では、活性層１７が非晶質酸化物により形成されている。活性層１７を構成する非晶質酸化物としては、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも１つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｏ系）が好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎのうちの少なくとも２つを含む酸化物（例えばＩｎ−Ｚｎ−Ｏ系、Ｉｎ−Ｇａ系、Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）がより好ましく、Ｉｎ、Ｇａ及びＺｎを含む酸化物が特に好ましい。Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がＩｎＧａＯ_３（ＺｎＯ）_ｍ（ｍは６未満の自然数）で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、ＩｎＧａＺｎＯ_４がより好ましい。

薄膜トランジスタ１０の活性層１７を非晶質酸化物で形成したものとすれば、Ｘ線等の放射線を吸収せず、あるいは吸収したとしても極めて微量に留まるため、ノイズの発生を効果的に抑制することができる。

ここで、薄膜トランジスタ１０の活性層１７を構成する非晶質酸化物や、光電変換膜４を構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板１としては、半導体基板、石英基板、及びガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、プラスチック等の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の可撓性基板を用いることができる。このようなプラスチック製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板１には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。

アラミドは、２００度以上の高温プロセスを適用できるために、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバＩＣの自動実装にも対応できる。また、アラミドは、ＩＴＯ（indium tin oxide）やガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて薄く基板を形成できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドを積層して絶縁性基板１を形成してもよい。

バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束（バクテリアセルロース）と透明樹脂との複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅５０ｎｍと可視光波長に対して１／１０のサイズで、かつ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を６０−７０％も含有しながら、波長５００nmで約９０％の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数（３−７ｐｐｍ）を有し、鋼鉄並の強度(４６０ＭＰa)、高弾性(３０ＧＰａ)で、かつフレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて薄く絶縁性基板１を形成できる。

ＴＦＴ基板３０には、図３に示すように、上述のセンサ部１３、コンデンサ９、薄膜トランジスタ１０と、を含んで構成される画素３２が一定方向（図３の行方向）及び一定方向に対する交差方向（図３の列方向）に２次元状に複数設けられている。

また、放射線検出器２０には、一定方向（行方向）に延設され各薄膜トランジスタ１０をオン・オフさせるための複数本のゲート配線３４と、交差方向（列方向）に延設されオン状態の薄膜トランジスタ１０を介して電荷を読み出すための複数本のデータ配線３６が設けられている。

放射線検出器２０は、平板状で平面視において外縁に４辺を有する四辺形状をしている。具体的には矩形状に形成されている。

本実施形態に係る放射線検出器２０は、図１に示すように、このようなＴＦＴ基板３０の表面にシンチレータ８が形成される。

シンチレータ８は、例えば、ＣｓＩ：Ｔｌ等の柱状結晶で形成しようとする場合、蒸着基板３１への蒸着によって形成される。このように蒸着によってシンチレータ８を形成する場合、蒸着基板３１は、Ｘ線の透過率、コストの面からＡｌの板がよく使用され、蒸着の際のハンドリング性、自重による反り防止、輻射熱による変形等からある程度（数ｍｍ程度）の厚みが必要となる。

放射線検出器２０は、ＴＦＴ基板３０上に光吸収性の低い接着樹脂等を用いてシンチレータ８が形成された蒸着基板３１を貼り付けることにより形成される。具体的には、ＴＦＴ基板３０とシンチレータ８が形成された蒸着基板３１とを恒温槽内に配置し、温度などの環境を管理した状態でＴＦＴ基板３０とシンチレータ８を貼り合わせる。

次に、このような放射線検出器２０を内蔵し、放射線画像を撮影する可搬型の放射線撮影装置（以下、電子カセッテという）４０の構成について説明する。

図４には、電子カセッテ４０の構成を示す斜視図が示されており、図５には、電子カセッテ４０の断面図が示されている。

電子カセッテ４０は、放射線を透過させる材料からなる平板状の筐体４１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４０は、筐体４１の内部に放射線検出器２０および各種の制御用の集積回路が設けられた制御基板４２が順に設けられている。筐体４１は、平板状の一方の面の放射線検出器２０の配設位置に対応する領域が撮影時に放射線が照射される撮影領域４１Ａとされている。

筐体４１の内部には、図５に示すように、平板状の基台６６が設けられている。基台６６は支持脚６４により筐体４１に固定されている。放射線検出器２０は基台６６の撮影領域４１Ａ側の面に配置され、制御基板４２は基台６６の撮影領域４１Ａと反対側の面に配置されている。

放射線検出器２０は、図６に示すように、データ配線３６方向の一端側に結線用のコネクタ３３が複数個並んで設けられ、ゲート配線３４方向の一端側にコネクタ３５が複数個並んで設けられている。各データ配線３６はコネクタ３３に接続され、各ゲート配線３４はコネクタ３５に接続されている。

コネクタ３３には、フレキシブルケーブル４４の一端が電気的に接続され、コネクタ３５には、フレキシブルケーブル４５の一端が電気的に接続されている。

制御基板４２には、複数個のコネクタ４６及びコネクタ４８が設けられており、コネクタ４６にフレキシブルケーブル４４の他端が電気的に接続され、コネクタ４８に、フレキシブルケーブル４５の他端が電気的に接続されている。

この制御基板４２には、後述するゲート線ドライバ５２、信号処理部５４、画像メモリ５６、カセッテ制御部５８、無線通信部６０等が設けられている。

図７には、本実施の形態に係る電子カセッテ４０の電気系の要部構成を示すブロック図が示されている。

ＴＦＴ基板３０の個々のゲート配線３４は、フレキシブルケーブル４５を介してゲート線ドライバ５２に接続され、ＴＦＴ基板３０の個々のデータ配線３６は、フレキシブルケーブル４４を介して信号処理部５４に接続されている。

ＴＦＴ基板３０の各薄膜トランジスタ１０は、ゲート線ドライバ５２からゲート配線３４を介して供給される信号により行単位で順にオンされ、オン状態とされた薄膜トランジスタ１０によって読み出された電荷は、電気信号としてデータ配線３６を伝送されて信号処理部５４に入力される。これにより、電荷は行単位で順に読み出され、二次元状の放射線画像が取得可能となる。

図示は省略するが、信号処理部５４は、個々のデータ配線３６毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路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３６を伝送された電気信号は増幅回路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（アナログ／デジタル）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気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５４には画像メモリ５６が接続されており、信号処理部５４のＡ／Ｄ変換器から出力された画像データは画像メモリ５６に順に記憶される。画像メモリ５６は所定枚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５６に順次記憶される。

画像メモリ５６はカセッテ制御部５８と接続されている。カセッテ制御部５８はマイクロコンピュータによって構成され、ＣＰＵ（中央処理装置）５８Ａ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメモリ５８Ｂ、フラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶部５８Ｃを備えており、電子カセッテ４０全体の動作を制御する。

また、カセッテ制御部５８には無線通信部６０が接続されている。無線通信部６０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の各種情報の伝送を制御する。カセッテ制御部５８は、無線通信部６０を介して、放射線撮影全体を制御するコンソールなど外部装置と無線通信が可能とされており、コンソールとの間で各種情報の送受信が可能とされている。

また、電子カセッテ４０には、電源部７０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５２、信号処理部５４、画像メモリ５６、無線通信部６０やカセッテ制御部５８として機能するマイクロコンピュータ)は、電源部７０から供給された電力によって作動する。電源部７０は、電子カセッテ４０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７では、電源部７０と各種回路や各素子を接続する配線を省略している。

カセッテ制御部５８は、ゲート線ドライバ５２の動作を制御しており、ＴＦＴ基板３０から放射線画像を示す画像情報の読み出しを制御できる。

ところで、放射線検出器２０は、上述したように、恒温槽内でＴＦＴ基板３０と蒸着基板３１を貼り合わせることにより形成するが、ＴＦＴ基板３０と蒸着基板３１の膨張変化を安定させてから貼り合わせることにより、貼り合せ時に反りがほぼ無い状態で形成できる。例えば、恒温槽内を１８℃としてＴＦＴ基板３０と蒸着基板３１を貼り合わせることにより、図８に示すように１８℃付近で反りがほぼ無い状態となるが、絶縁性基板１と蒸着基板３１の熱膨張率の違いによって、温度変化により反りが発生する場合がある。

例えば、絶縁性基板１を厚さが０．７ｍｍ、熱膨張率が３ｐｐｍのガラスとし、蒸着基板３１を厚さが０．５〜０．７ｍｍ、熱膨張率が３０ｐｐｍのＡｌとした場合、低温の場合、図９（Ａ）に示すようにＴＦＴ基板３０側が凸となるように反り、高温の場合、図９（Ｂ）に示すように蒸着基板３１側が凸となるように反りが発生する。

一方、電子カセッテ４０は、患者に接触して撮影を行う場合もある。また、電子カセッテ４０は、温度によって内蔵された電子機器にノイズ等が発生する。このため、電子カセッテ４０は、撮影で使用可能な使用温度範囲が定められている（例えば、１０℃〜４０℃）。

このため、本実施の形態では、放射線検出器２０が、図１０に示すように、使用温度範囲の上限付近で、放射線検出器２０の反りが放射線画像への影響が許容される許容量Ｘ以内となるように形成されている。具体的には、ＴＦＴ基板３０と蒸着基板３１を貼り合わせる際に、恒温槽内の温度を、使用温度範囲の上限付近の温度することにより、使用温度範囲の上限付近で反りがほぼ無い状態で形成している。

また、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、図１１に示すように、放射線検出器２０の温度を調整する温度調整手段として、放射線検出器２０を加熱するヒータ８２Ａを設けている。

そして、本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線検出器２０の反りを抑えて放射線画像の撮影を行うため、図１１に示すように、放射線検出器２０に温度を検出する温度センサ８０、及び放射線検出器２０の温度を調整する温度調整手段として、放射線検出器２０を加熱するヒータ８２Ａを放射線検出器２０のほぼ全面に重ねて設けている。なお、ヒータ８２Ａは、放射線検出器２０がＴＦＴ基板３０と蒸着基板３１を貼り付けて形成している場合、少なくとも熱膨張率が高い方の基板側に設けることが好ましい。

温度センサ８０及びヒータ８２Ａは、図７に示すように、カセッテ制御部５８に接続されている。カセッテ制御部５８は、温度センサ８０により検出された温度を把握できる。また、カセッテ制御部５８は、ヒータ８２Ａにより放射線検出器２０を加熱することにより放射線検出器２０の温度を制御できる。

カセッテ制御部５８の記憶部５８Ｃには、使用温度範囲内で放射線検出器２０の反り量が上記許容量Ｘ以内となる温度範囲ＨＣが記憶されており、カセッテ制御部５８は、放射線検出器２０の温度が温度範囲ＨＣとなるようにヒータ８２Ａを制御する。なお、放射線検出器２０の反りの許容量Ｘは、撮影部位、撮影目的によって、異なってもよい。この場合、撮影部位及び撮影目的の少なくとも１つ毎に、使用温度範囲内で、放射線検出器２０の反り量が撮影部位及び撮影目的に応じた許容量以内となる温度範囲を温度範囲情報として記憶部５８Ｃに記憶させておき、撮影オーダーで指定された撮影部位、撮影目的に応じた温度範囲を温度範囲情報から特定し、特定した温度範囲となるようにヒータ８２Ａを制御するればよい。すなわち、撮影オーダーに応じて温度制御が異なってもよい。

このように本実施の形態によれば、放射線検出器２０を使用可能な温度範囲の上限付近で反り量が許容量Ｘとなるように形成し、ヒータ８２Ａにより加熱して放射線検出器２０の温度が温度範囲ＨＣとなるように放射線検出器２０の温度を制御することにより、反りの影響を抑えて放射線画像を撮影できる。

また、本実施の形態によれば、放射線検出器２０の反り量が上記許容量Ｘ以内に制御する際に、放射線検出器２０の冷却を行う必要がなく、加熱のみでよいため、ヒータ８２Ａのみで温度調整を行うことができる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。

第２の実施の形態に係る放射線検出器２０、電子カセッテ４０の構成は、上記第１の実施の形態（図１〜図１１参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。

ところで、フイルムやイメージングプレートを内蔵したカセッテは、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｚ４９０５に外形サイズの規格が定められている。電子カセッテ４０は、フイルムやイメージングプレートを内蔵したカセッテに置き換えて使用可能とするためには、ＪＩＳ Ｚ４９０５の外形サイズを満たす必要があり、厚さを１４ｍｍ（±１ｍｍ）以下とする必要がある。また、電子カセッテ４０は、横臥している患者の体の下部への挿入して撮影を行う場合があり、薄い方が取り扱いが容易となる。

しかしながら、電子カセッテ４０は、薄くなるほど放射線検出器２０が反ったときに放射線検出器２０が筐体４１に当接しないように予め高くしておくことが難しい。

一方、電子カセッテ４０は、撮影を行わない待機時、筐体４１に当接しない程度であれば放射線検出器２０が反っていても影響がない。

そこで、本実施の形態では、待機時と放射線画像の撮影時とで反りの許容量を変更している。具体的には、カセッテ制御部５８の記憶部５８Ｃに、放射線検出器２０の反りが筐体４１に当接せず、筐体内に収まる範囲（図１０の反り量が＋Ｙ〜−Ｙの範囲）となる温度範囲ＨＢを待機温度範囲として記憶し、放射線検出器２０の反りが使用温度範囲内で放射線検出器２０の反り量が許容量Ｘ以内となる温度範囲ＨＣを撮影温度範囲として記憶している。そして、カセッテ制御部５８は、待機時には放射線検出器２０の温度が待温度範囲となるように制御し、撮影時には放射線検出器２０の温度が撮影温度範囲となるように制御する。

本実施の形態に係る電子カセッテ４０は、放射線画像を撮影する場合、放射線画像の撮影を制御する制御装置（所謂、コンソール）から撮影温度範囲への切り替え指示が通知される。

カセッテ制御部５８は、起動後、放射線検出器２０が待機温度範囲内となるようにヒータ８２Ａの制御を行い、コンソールから撮影温度範囲への切り替え指示が通知されると、放射線検出器２０が撮影温度範囲内となるようにヒータ８２Ａの制御を切り替え、放射線検出器２０の温度が撮影温度範囲内となるとコンソールへ撮影許可を通知する。そして、カセッテ制御部５８は、撮影が終了後、放射線検出器２０が撮影温度範囲内となるようにヒータ８２Ａの制御を切り替える。

図１２には、コンソールから撮影温度範囲への切り替え指示が通知された際に、ＣＰＵ５８Ａにより実行される温度制御切替処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートが示されている。なお、当該プログラムはメモリ５８のＲＯＭの所定の領域に予め記憶されている。

ステップＳ１０では、放射線検出器２０が撮影温度範囲内となるようにヒータ８２Ａの制御を開始する。

次のステップＳ１２では、放射線検出器２０の温度が撮影温度範囲内となったか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１４へ移行し、否定判定となった場合は再度ステップＳ１２へ移行して放射線検出器２０の温度が撮影温度範囲内となるまで待つ。

ステップＳ１４では、コンソールへ撮影許可を通知する。

これにより、放射線画像の撮影が行われる。

次のステップＳ１６では、放射線画像の撮影が終了したか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップＳ１８へ移行し、否定判定となった場合は再度ステップＳ１６へ移行して撮影の終了待ちを行う。

ステップＳ１８では、放射線検出器２０が待機温度範囲内となるようにヒータ８２Ａの制御を開始し、処理を終了する。

このように本実施の形態によれば、撮影時に撮影温度範囲（温度範囲ＨＡ）となるように制御することにより、反りの影響を抑えて放射線画像を撮影できる。

また、本実施の形態によれば、待機時に、放射線検出器２０の反りが筐体４１に当接せず、筐体内に収まる範囲となる待機温度範囲（温度範囲ＨＢ）に切り替えることにより、撮影時ほど狭い範囲に温度制御する必要がないため、温度制御のための消費電力を抑制できる。

以上、本発明を第１及び第２の実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記各実施の形態では、可搬型の放射線撮影装置である電子カセッテ４０に本発明を適応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く、据置型の放射線撮影装置に適用してもよい。

また、上記各実施の形態では、図１１に示すように放射線検出器２０のほぼ全面にヒータ８２Ａを設けた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、放射線検出器２０のほぼ全面に熱伝導性シート８３を配置し、ヒータ８２Ａが熱伝導性シート８３を介して加熱を行うようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、放射線検出器２０を使用可能な温度範囲の上限付近で反り量が許容量となるように形成し、加熱により放射線検出器２０の反り量を制御する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、放射線検出器２０を使用可能な温度範囲の下限付近で反り量が許容量Ｘとなるように形成すると共に、図１５に示すように、放射線検出器２０のほぼ全面に温度調整手段として、冷却機構８２Ｂを設け、冷却により使用温度範囲内で放射線検出器２０の反り量が上記許容量Ｘ以内となる温度範囲ＨＤに放射線検出器２０を冷却するようにしてもよい。

このように、放射線検出器２０を使用可能な温度範囲の上限又は下限付近で反り量が許容量Ｘとなるように形成することにより、ヒータ８２Ａによる加熱或いは冷却機構８２Ｂによる冷却のどちらか一方で保管温度まで対応できるようになる。撮影は必ずしも病院内だけではなく、例えば、寒冷地での撮影が主の場合は、貼り付け温度を下げることで、寒冷地仕様カセッテなんかも製造可能することができる。

また、上記各実施の形態では、放射線としてＸ線を検出することにより放射線画像を撮影する放射線撮影装置に本発明を適用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。例えば、検出対象とする放射線は、Ｘ線の他や可視光、紫外線、赤外線、ガンマ線、粒子線等いずれであってもよい。

１ 絶縁性基板
８ シンチレータ
２０ 放射線検出器（撮影パネル）
３０ ＴＦＴ基板
３１ 蒸着基板
４０ 電子カセッテ
４１ 筐体
５８ カセッテ制御部
５８Ａ ＣＰＵ
５８Ｂ メモリ
５８Ｃ 記憶部
８０ 温度センサ
８２Ａ ヒータ（温度調整手段、加熱手段）
８２Ｂ 冷却機構（温度調整手段、冷却手段）
８３ 熱伝導性シート

Claims (7)

1. 平板状に形成され、温度変化に伴って反りが発生し、撮影で使用可能な温度範囲の上限又は下限付近で反り量が所定の許容範囲内となる撮影パネルと、
   前記撮影パネルの温度を調整する温度調整手段と、
   撮影の際に前記撮影パネルの反り量が許容範囲内となるように前記温度調整手段を制御する制御手段と、
   を備えた放射線撮影装置。
2. 前記撮影パネルを収容する筐体をさらに備え、
   前記制御手段は、放射線画像の撮影時、前記撮影パネルの反りが前記許容量以内となる温度範囲内となるように前記温度調整手段を制御し、非撮影時、前記撮影パネルの反りが筐体に当接せず、筐体内に収まる範囲となる温度範囲内となるように前記温度調整手段を制御する
   請求項１記載の放射線撮影装置。
3. 前記制御手段は、放射線画像の撮影を行う際、前記撮影パネルの温度が前記撮影パネルの反りが前記許容量以内となる温度範囲内である場合、撮影を許可する制御を行う
   請求項１又は請求項２記載の放射線撮影装置。
4. 前記撮影パネルは、前記使用温度範囲の上限付近で反り量が前記許容量以内となり、
   前記温度調整手段を、前記撮影パネルを加熱する加熱手段とした
   請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
5. 前記撮影パネルは、前記使用温度範囲の下限付近で反り量が前記許容量以内となり、
   前記温度調整手段を、前記撮影パネルを冷却する冷却手段とした
   請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線撮影装置。
6. 前記撮影パネルは、熱膨張率の異なる平板状の２つの基板を貼り合わされて形成された
   請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線撮影装置。
7. 前記２つの基板の少なくとも一方は、プラスチック樹脂、アラミド、バイオナノファイバ、可撓性を有するガラス基板の何れかにより構成された
   請求項６記載の放射線撮影装置。

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