JP2012035053A - 放射線画像検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】指標の写り込みがない画像を生成することを可能とする放射線画像検出装置を提供する。
【解決手段】放射線画像検出器１２は、検出パネル１６と、検出パネル１６を収容する筐体とを備える。筐体は、前面部１７ａと、背面部１７ｂと、前面部１７ａの開口部１７ｃを覆うように取り付けられたカーボン板１８とから構成されており、カーボン板１８は、検出パネル１６に対向している。カーボン板１８の表面には、放射線及び可視光に対して透過性を有する透明シート４０が接着される。透明シート４０の裏面４０ａ（カーボン板１８に対向する面）には、検出パネル１６の放射線検出範囲１６ａを示す四角枠状の第１の指標４２ａと、放射線検出範囲１６ａの中心位置を示す十字状の第２の指標４２ｂが印刷されている。第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂは、金属を含有せず、放射線の遮蔽性を有しないＵＶ硬化インクからなる。
【選択図】図２
【解決手段】放射線画像検出器１２は、検出パネル１６と、検出パネル１６を収容する筐体とを備える。筐体は、前面部１７ａと、背面部１７ｂと、前面部１７ａの開口部１７ｃを覆うように取り付けられたカーボン板１８とから構成されており、カーボン板１８は、検出パネル１６に対向している。カーボン板１８の表面には、放射線及び可視光に対して透過性を有する透明シート４０が接着される。透明シート４０の裏面４０ａ（カーボン板１８に対向する面）には、検出パネル１６の放射線検出範囲１６ａを示す四角枠状の第１の指標４２ａと、放射線検出範囲１６ａの中心位置を示す十字状の第２の指標４２ｂが印刷されている。第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂは、金属を含有せず、放射線の遮蔽性を有しないＵＶ硬化インクからなる。
【選択図】図２
Description
本発明は、放射線発生器から被写体に照射され、被写体を透過したＸ線等の放射線の強度分布を検出して、被写体の放射線画像を得る放射線画像検出装置に関するものである。
近年、医療分野において、従来のＸ線フィルムに代えて、Ｘ線を電気信号に変換して画像として出力する検出パネルを備えたＸ線画像検出装置が普及しつつある。検出パネルには、Ｘ線を蛍光体により可視光に変換し、可視光を光電変換素子で電荷に変換する間接変換型のものと、Ｘ線を光導電層により直接電荷に変換する直接変換型のものがある。検出パネルは、Ｘ線発生器から被写体に照射され、被写体を透過したＸ線を検出する。
検出パネルを内包する筐体のＸ線発生器側の面には、検出パネルへＸ線を効率的に透過させるために、カーボンファイバ等のＸ線吸収率の低い炭素系材質からなる表面板が取り付けられている。この表面板には、検出パネルの検出範囲を示す四角枠状の第１の指標と、検出パネルの検出範囲の中心位置を示す十字状の第２の指標が形成されている（例えば、特許文献１参照）。検出パネルの検出範囲とＸ線発生器の照射野とのアライメントは、第１及び第２の指標を用いて行われる。さらに、第１及び第２の指標を用いて、被写体の撮影部位が検出範囲内に収まるように、被写体の位置調整が行われる。
特許文献１に記載された放射線画像検出装置の筐体に表示される指標は、通常、顔料を用いて表面板上に直接印刷形成されるため、撮影技師や被写体との接触が繰り返しされることにより、磨耗や剥がれ等の劣化が生じるといった問題がある。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、指標の劣化を防止することを可能とする放射線画像検出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、本発明の放射線画像検出装置は、放射線を検出して放射線画像を生成する検出手段と、前記検出手段を収容する筐体と、前記筐体の表面の少なくとも一部を覆うように配設され、前記筐体に対向する面に、前記検出手段の検出範囲又は該検出範囲の中心位置の少なくとも一方を表示する指標が形成された透明シートと、を備えることを特徴とする。
なお、前記指標は、非金属材料からなることが好ましい。
また、前記非金属材料は、ＵＶ硬化インクであることが好ましい。
また、前記指標は、ＵＶ硬化インクを用いてインクジェット印刷されたものであることが好ましい。
また、前記筐体の前記検出手段に対向する部分がカーボン板により構成され、前記カーボン板の前記検出手段とは反対側の面が、前記透明シートの前記指標が形成された面に対向していることが好ましい。
また、前記カーボン板は、前記透明シートの前記指標が形成された面と接着剤を介して接着されていることが好ましい。
また、前記検出手段は、蛍光体により放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子により電荷に変換する間接変換型フラットパネル検出器であることが好ましい。
また、前記検出手段は、光導電層により放射線を直接電荷に変換する直接変換型フラットパネル検出器であることが好ましい。
また、可搬型であることが好ましい。
さらに、本発明の放射線画像検出装置は、放射線を検出して放射線画像を生成する検出手段と、前記検出手段の制御を行う回路基板と、前記検出手段が一方の面に取り付けられ、前記回路基板が他方の面に取り付けられたベース板と、前記ベース基板が固定されるとともに、前記検出手段、前記回路基板、及び前記ベース基板を収容する筐体と、前記筐体の表面の少なくとも一部を覆うように配設され、前記筐体に対向する面に、前記検出手段の検出範囲又は該検出範囲の中心位置の少なくとも一方を表示する指標が形成された透明シートと、を備えることを特徴とする。
本発明の放射線画像検出装置によれば、透明シートの筐体に対向する面に、検出手段の検出範囲又は該検出範囲の中心位置の少なくとも一方を表示する指標を形成するので、指標が外部に露呈せず、指標の劣化を防止することができる。また、指標を非金属材料により形成することにより、指標の写り込みがない画像を生成することができる。
図１において、放射線撮影システム１０は、放射線（Ｘ線）を発生する放射線発生器１１と、被写体Ｈを透過した放射線を検出して放射線画像を得る放射線画像検出器１２と、放射線発生器１１と放射線画像検出器１２とを制御するシステムコントローラ１３と、システムコントローラ１３に対して、撮影条件（管電圧、管電流、曝射時間など）や、撮影指示などの操作指示を入力するコンソール１４とからなる。
放射線発生器１１は、陰極のフィラメントと陽極のターゲットを有する放射線管を備えており、陰極と陽極との間に高電圧が印加され、フィラメントが放出する電子がターゲットに衝突することにより放射線を発生する。
システムコントローラ１３は、コンソール１４から受け取った撮影条件や撮影指示に基づいて、放射線発生器１１と放射線画像検出器１２が同期して動作するように制御する。放射線画像検出器１２が出力する放射線画像のデータは、システムコントローラ１３を経由して、コンソール１４に転送される。コンソール１４は、受信した放射線画像のデータを、モニタやデータストレージデバイス（ローカルハードディスクや通信ネットワークを介して接続された画像サーバなど）に出力する。
放射線画像検出器１２は、例えば、床から直立する支柱を有する立位撮影用のスタンド（図示せず）に、放射線が入射する入射面を水平方向に向けた姿勢で取り付けられる可搬型の撮影装置（電子カセッテと称される）である。放射線画像検出器１２は、支柱に沿って昇降自在に設けられており、胸部や腹部といった撮影部位に合わせて高さが調節される。放射線画像検出器１２の高さに合わせて、放射線発生器１１の高さが調節される。
図２及び図３において、放射線画像検出器１２は、検出パネル１６と、検出パネル１６を収容する筐体１７とを備える。筐体１７の周囲は、図示しない外装カバーによって覆われる。筐体１７は、放射線が入射する入射面側から検出パネル１６を覆う前面部１７ａと、背面から覆う背面部１７ｂと、前面部１７ａの検出パネル１６の放射線検出範囲１６ａに対向する部分を構成するカーボン板１８とからなる。前面部１７ａ及び背面部１７ｂは、例えば、ステンレスなどの放射線の透過率が低い金属で形成される。前面部１７ａには、四角形状の開口部１７ｃが形成され、この開口部１７ｃを覆うように、カーボン板１８が取り付けられる。カーボン板１８は、放射線の透過率が高く、カーボン板１８を透過した放射線は検出パネル１６に入射する。
検出パネル１６は、ガラス基板２１、検出素子アレイ２２、及びシンチレータ２３により構成されたフラットパネル検出器（ＦＰＤ）である。ガラス基板２１は、放射線透過性を有する絶縁性基板である。検出素子アレイ２２は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、光電変換素子としてのフォトダイオードからなる検出素子がガラス基板２１上にマトリックス状に配列されたものである。ガラス基板２１と検出素子アレイ２２とは、いわゆるアクティブマトリックス基板を構成する。
シンチレータ２３は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）やガドリウムオキシサルファイド（ＧＯＳ）などの蛍光体からなり、入射する放射線の量に応じた可視光を発光する。シンチレータ２３は、支持体上に蛍光体が塗布されたシートを接着剤で接着したり、蛍光体を蒸着するなどの方法により形成される。
フォトダイオードは、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなり、可視光に感応して電荷を発生する。ＴＦＴは、オン状態となった場合に、フォトダイオードにより生成された電荷を、検出素子アレイ２２の列ごとに設けられた信号線（図示せず）に読み出す。
検出パネル１６は、ガラス基板２１及び検出素子アレイ２２を介して放射線をシンチレータ２３に入射させるいわゆる裏面入射型であり、検出アレイ２２の光検出面と、シンチレータ２３とが対向して配置される。裏面入射型では、ガラス基板２１に入射した放射線が検出素子アレイ２２を透過してシンチレータ２３に入射し、シンチレータ２３の発光により生じる可視光を検出素子アレイ２２が受光する。シンチレータ２３の発光量は、放射線が入射する入射面側（検出素子アレイ２２側）において最も多くなるため、高い検出効率が得られる。
検出パネル１６の背面側（シンチレータ２３側）には、検出パネル１６や、各種の回路基板２６〜２９が取り付けられるベース板３０が配置される。ベース板３０の表面側に検出パネル１６が取り付けられ、背面側に回路基板２６〜２９が取り付けられている。ベース板３０は、例えば、ステンレス製であり、筐体１７に取り付けられて固定される。
回路基板２６は、検出素子アレイ２２のＴＦＴを駆動する駆動用回路基板である。回路基板２７は、Ａ／Ｄ変換回路が形成されたＡ／Ｄ変換回路基板である。Ａ／Ｄ変換回路は、後述するＩＣチップ３６が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。
回路基板２８は、制御回路が形成された制御回路基板である。制御回路は、放射線画像検出器１２の各部を制御するとともに、外部機器との通信を制御する。回路基板２９は、電源回路が形成された電源回路基板である。電源回路は、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータや、直流電圧を各回路の動作に必要な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータなどの回路素子からなり、各部に電力を供給する。
駆動用回路基板２６とＡ／Ｄ変換回路基板２７とは、それぞれフレキシブルケーブル３１，３２によって、検出パネル１６と接続される。フレキシブルケーブル３１，３２には、ＩＣチップ３４，３６がそれぞれ実装されている。
ＩＣチップ３４は、駆動用回路基板２６とともに駆動回路を構成するシフトレジスタである。ＩＣチップ３６は、検出パネル１６から読み出した信号電荷を電圧信号に変換するチャージアンプと、検出素子アレイ２２の列ごとに形成された信号線を順に選択して１列ずつ電圧信号をＡ／Ｄ変換回路に出力するマルチプレクサとからなる読み出し回路を構成するＡＳＩＣである。
筐体１７の開口部１７ｃから露呈するカーボン板１８の表面には、ポリカーボネートやＰＥＴ等の樹脂からなり、放射線及び可視光に対して透過性を有する透明シート４０が、放射線に対して透過性を有する接着剤４１を介して接着されている。透明シート４０は、ほぼ開口部１７ｃと同一の大きさであり、開口部１７ｃを覆うようにカーボン板１８に貼り付けられる。
図２及び図４に示すように、透明シート４０の裏面４０ａ（カーボン板１８に対向する面）には、検出パネル１６の放射線検出範囲１６ａを示す四角枠状の第１の指標４２ａと、検出パネル１６の放射線検出範囲１６ａの中心位置を示す十字状の第２の指標４２ｂが印刷されている。
第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂは、金属を含有せず、放射線の遮蔽性を有しないインクにより形成される。このような非金属のインクとしては、ＵＶ光（紫外線）を照射することにより、重合反応を起こして硬化し、定着するＵＶ硬化インクが好ましい。ＵＶ硬化インクとしては、例えば、株式会社ミマキエンジニアリングにより販売される「ＵＶインクブラック（品名）：SPC-0371K-2（商品コード）」（ＵＲＬ：http://www.mimaki.co.jp/japanese/sup/supply/blank_ujf.php）等を用いる。
ＵＶインクは、インクを構成している液状のモノマー（低分子）が、ＵＶ光を受けることにより結合してポリマー（高分子）に変化するものであり、ポリマー樹脂の被覆が基材の表面に印刷像を形成するため、ポリカーボネートやＰＥＴ等のプラスチック（非吸収性素材）からなる透明シート４０に直接印刷することが可能である。この印刷は、ＵＶ硬化インクに対応したインクジェットプリンタによりなされる。ＵＶ硬化インクは、インクジェット方式によるプリント後、ＵＶ照射により即座に硬化するため、長時間乾燥が不要であり、インクへの異物の付着が低減される。
なお、透明シート４０は、可視光に対して完全に透明なものに限定されず、放射線画像検出器１２側から第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂが視認可能であれば、いかなる透明度であっても良い。
以下、上記構成による作用について説明する。まず、放射線画像検出器１２は、立位撮影用のスタンドに取り付けられる。次いで、被写体Ｈを配置しない状態で、撮影技師等により、放射線発生器１１の照射野と検出パネル１６の放射線検出範囲１６ａとがほぼ一致するように、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂを用いて放射線発生器１１及び立位撮影用のスタンドの位置調整が行われる。そして、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂを用いて、被写体Ｈの撮影部位が、検出パネル１６の放射線検出範囲１６ａに収まるように、被写体Ｈの位置調整が行われる。
次いで、コンソール１４を用いて撮影条件を設定し、撮影開始指示を与えることにより、システムコントローラ１３の制御にしたがって、放射線発生器１１による放射線の照射及び検出パネル１６による放射線検出が行われ、検出パネル１６により被写体Ｈの放射線画像が取得される。この放射線画像は、モニタに表示される。
第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂは、非金属材料のＵＶインク等で形成されたものであるため、放射線を遮蔽することがなく、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂが放射線画像に写り込むことはない。このため、放射線画像から患部の存在を見落としてしまうという危険性は低減される。
また、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂは、透明シート４０の裏面４０ａ（カーボン板１８側の面）に形成されているため、磨耗や剥がれが生じることがない。これにより、オーバーコート等の保護膜の形成が不要となり、低コスト化が図られる。また、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂは、安価な樹脂製の透明シート４０に形成されるため、高価なカーボン板１８に指標を直接形成する場合と比較して、製造リスクが低減される。また、透明シート４０は絶縁性であるため、カーボン板１８が外部から電気的に絶縁される。
なお、透明シート４０を、エンボス加工やハードコート加工が施された傷つき難いものとすることも好ましい。また、透明シート４０の表面（放射線発生器１１側の面）に、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂと同様の指標を凹凸で形成することにより、放射線画像検出器１２の位置調整時に撮影技師が手で指標の位置を認識できるようにしても良い。
また、上記実施形態では、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂを、枠状及び十字状の線により形成しているが、線に限られず、点などにより形成しても良い。さらに、異なる色のインクで透明シート４０の領域を塗り分けることにより、放射線検出範囲１６ａ及びその中心位置を示すようにしても良い。
また、上記実施形態では、第１及び第２の指標４２ａ，４２ｂを、枠状及び十字状の線により表示しているが、これは線に限られず、点などにより表示しても良い。さらに、異なる色のインクで透明シート４０の領域を塗り分けることにより、放射線検出範囲１６ａ及びその中心位置を示すようにしても良い。
また、上記実施形態では、放射線画像検出器１２を立位撮影用のスタンドに取り付けた例で説明したが、もちろん、臥位撮影用の寝台に設置して、入射面を略水平にした姿勢で使用するものに適用しても良い。
また、上記実施形態では、検出パネル１６として、蛍光体により放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子により電荷に変換する間接変換型ＦＰＤを例に説明したが、この間接変換型ＦＰＤに代えて、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の光導電層により放射線を直接電荷に変換する直接変換型ＦＰＤを用いても良い。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
１０ 放射線撮影システム
１１ 放射線発生器
１２ 放射線画像検出器
１６ 検出パネル
１６ａ 放射線検出範囲
１７ 筐体
１７ａ 前面部
１７ｂ 背面部
１７ｃ 開口部
１８ カーボン板
２１ ガラス基板
２２ 検出素子アレイ
２３ シンチレータ
４０ 透明シート
４１ 接着剤
４２ａ 第１の指標
４２ｂ 第２の指標
１１ 放射線発生器
１２ 放射線画像検出器
１６ 検出パネル
１６ａ 放射線検出範囲
１７ 筐体
１７ａ 前面部
１７ｂ 背面部
１７ｃ 開口部
１８ カーボン板
２１ ガラス基板
２２ 検出素子アレイ
２３ シンチレータ
４０ 透明シート
４１ 接着剤
４２ａ 第１の指標
４２ｂ 第２の指標
Claims (10)
- 放射線を検出して放射線画像を生成する検出手段と、
前記検出手段を収容する筐体と、
前記筐体の表面の少なくとも一部を覆うように配設され、前記筐体に対向する面に、前記検出手段の検出範囲又は該検出範囲の中心位置の少なくとも一方を表示する指標が形成された透明シートと、
を備えることを特徴とする放射線画像検出装置。 - 前記指標は、非金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像検出装置。
- 前記非金属材料は、ＵＶ硬化インクであることを特徴とする請求項２に記載の放射線画像検出装置。
- 前記指標は、ＵＶ硬化インクを用いてインクジェット印刷されたものであることを特徴とする請求項３に記載の放射線画像検出装置。
- 前記筐体の前記検出手段に対向する部分がカーボン板により構成され、前記カーボン板の前記検出手段とは反対側の面が、前記透明シートの前記指標が形成された面に対向していることを特徴とする請求項１から４いずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
- 前記カーボン板は、前記透明シートの前記指標が形成された面と接着剤を介して接着されていることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像検出装置。
- 前記検出手段は、蛍光体により放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子により電荷に変換する間接変換型フラットパネル検出器であることを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
- 前記検出手段は、光導電層により放射線を直接電荷に変換する直接変換型フラットパネル検出器であることを特徴とする請求項１から６いずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
- 可搬型であることを特徴とする請求項１から８いずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
- 放射線を検出して放射線画像を生成する検出手段と、
前記検出手段の制御を行う回路基板と、
前記検出手段が一方の面に取り付けられ、前記回路基板が他方の面に取り付けられたベース板と、
前記ベース基板が固定されるとともに、前記検出手段、前記回路基板、及び前記ベース基板を収容する筐体と、
前記筐体の表面の少なくとも一部を覆うように配設され、前記筐体に対向する面に、前記検出手段の検出範囲又は該検出範囲の中心位置の少なくとも一方を表示する指標が形成された透明シートと、
を備えることを特徴とする放射線画像検出装置。
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