JP2014041116A - 放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線像検出パネルの破損を防止すると共に、マンモグラフィ装置等の放射線撮影装置で撮影される放射線画像の欠損を低減することを目的とする。
【解決手段】可撓性を有する基板８と、前記基板８に配列した光電変換素子９と、前記基板８上に配置された蛍光体７を備えた放射線像検出器２と、前記放射線像検出器２を収容する筐体１０と、前記筐体１０の側面１０ｄの近傍に前記光電変換素子９および前記蛍光体７の端部を配置すると共に、前記筐体１０の放射線透過用の面から前記筐体１０の放射線透過用でない側面１０ｄに沿って、前記基板８を連続して配置する支持手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線撮影装置に関する。

被写体を透過した放射線（例えば、Ｘ線）の検出に基づいて放射線画像を撮影する放射線撮影装置が知られている。例えば、Ｘ線蛍光体層と光検出器とを有するデジタル放射線撮影装置は画像特性が良好であること、画像データがデジタルデータであるためネットワーク化したコンピュータシステムでのデータの共有化が図れる利点などがある。このデジタル放射線撮影装置は、薄膜トランジスタを含む光電変換素子を２次元に複数配列した放射線像検出器上に、放射線を可視光に変換する蛍光体を貼り合せた固体検出器を用いた撮影装置が知られている。

このような撮影装置では、特許文献１のように、Ｘ線像検出器をその表面側に載置する支持部材の裏面側や側面部に、Ｘ線像検出器を駆動させる駆動処理回路基板と、Ｘ線像検出器からの出力を処理する信号処理回路基板を配置するものがある。これらの回路基板とＸ線像検出器は、フレキシブルな配線基板を介して接続されている。

また、特許文献２では、光電変換素子を有する基板と蛍光体シートの端面を封止部材で封止したものがある。

また、特許文献３では、マンモグラフィ装置に適した撮影装置として、放射線画像が蓄積記録される記録層を含む画像記録板が内部に収容されるカセッテにおいて、画像記録板の記録層が含まれる部分の端面をカセッテの側壁の凹み内部に配置したものがある。

また、特許文献４では、撮影装置の落下や衝突からの放射線像検出パネルの保護を考慮したものがある。

特開２００２−２６７７５８号公報 特許第３８８００９４号公報 特開２００８−００２９８７号公報 特許第４４９７６６３号公報

放射線撮影装置の筐体内に収容された放射線像検出器の光電変換素子と蛍光体が互いに重なり合う範囲（放射線を検出可能な範囲）の外周と、筐体側面との間の部分は、放射線が照射されても放射線画像を検出できない。ここでは、放射線を検出可能な範囲をセンサ部分といい、放射線を検出可能な範囲の外周と、筐体側面との間の部分を非センサ部分という。一般に、放射線撮影装置、特にマンモグラフィ装置においては、非センサ部分をいかに低減させて放射線画像の欠損を最小限にするかということが、重要な課題になっている。

特許文献１の撮影装置では、フレキシブルな配線基板を放射線像検出器に接続する為の接続用電極が、放射線像検出器の表面の外周に設けられる。したがって、光電変換素子を放射線像検出器の外周端まで広げて配置できない。更に、放射線像検出器の外形の外側にフレキシブルな配線基板が配置されるので、センサ部分を撮影装置の筐体側面に近づけることができない。

特許文献２の撮影装置では、封止剤が光電変換素子を有する基板および蛍光体シートの端面に存在するので、センサ部分を撮影装置の筐体側面に近づけることができない。

特許文献３の撮影装置では、放射線像検出器とカセッテの側壁との間にはわずかな隙間しか空いていない。したがって、画像記録板としてガラス板等の割れやすい基板を用いた場合、カセッテ側壁への接触あるいは衝突による放射線像検出器の破損を十分に防止することができない。

特許文献４の撮影装置では、放射線検出パネルをその表面に配置した基台と、筐体の側壁との間に緩衝手段が配置されるので、センサ部分を撮影装置の筐体側面に近づけることができない。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、放射線像検出器の破損を防止すると共に、マンモグラフィ装置等の放射線撮影装置で撮影される放射線画像の欠損を低減する技術の提供を目的とする。

本発明は、可撓性を有する基板と、前記基板に配列した光電変換素子と、前記基板上に配置された蛍光体を備えた放射線像検出手段と、前記放射線像検出手段が収容された筐体と、前記筐体内の放射線透過用の面から前記筐体内の放射線透過用でない側面に沿って、前記基板を連続して配置する支持手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、放射線像検出手段の破損を防止し、放射線画像の欠損を低減できる。

第１の実施形態のＸ線撮影装置の断面の一例を示す図である。 第２の実施形態のＸ線像検出器の部分断面の一例を示す図である。 第３の実施形態のＸ線撮影装置の断面の一例を示す図である。 基板の折り曲げ位置の一例を示す平面図である。 他の実施形態を示すＸ線撮影装置の断面の一例を示す図である。 他の実施形態を示すＸ線撮影装置の断面の一例を示す図である。 Ｘ線画像の歪みを幾何学的に補正処理する概念を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、放射線としてＸ線を適用した場合を例に挙げて説明するが、Ｘ線に限られず、電磁波や、α線、β線、γ線等であってもよい。また、以下の実施形態では、放射線撮影装置として、Ｘ線撮影装置を例に挙げて説明する。

（第１の実施形態）
図１は、Ｘ線撮影装置１の断面の一例を示す図である。
Ｘ線撮影装置１の内部は、Ｘ線像検出器２と、Ｘ線像検出器２を駆動させる駆動処理回路基板３と、Ｘ線像検出器２から出力される画像信号を処理する信号処理回路基板４と、これらを支持固定する金属等から成る支持部材５とで構成される。
Ｘ線像検出器（放射線像検出器）２は、放射線像検出手段の一例であって、光電変換基板６とＸ線を可視光に変換する蛍光体７とで構成される。Ｘ線像検出器２では、光電変換基板６の上部に蛍光体７が貼り合わされる。光電変換基板６は、可撓性を有する基板８と、基板８に形成された光電変換素子９とで構成される。基板８の表面には、光電変換素子９が二次元状に実質的に等間隔で複数配列される。蛍光体７は、被写体を介し照射されたＸ線の分布またはＸ線像を可視光分布または可視光像に変換する。光電変換素子９は、可視光分布または可視光像を光電変換により電荷または電気信号に変換する。

一方、Ｘ線撮影装置１の筐体１０は、放射線透過用でない下部筐体１０ａと放射線透過用でない上部筐体１０ｂとで構成され、Ｘ線像検出器２等を収容する。上部筐体１０ｂにはＸ線透過率の高い材質から成る筐体蓋１０ｃが接着等により一体的に固定される。放射線透過用の筐体蓋１０ｃには炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）を用いている。下部筐体１０ａ上には、支持手段の一例としての支持部材５が配置されている。支持部材５の脚部５ａが下部筐体１０ａにねじ等の締結部材により固定される。
支持部材５は、Ｘ線像検出器２の中央部２ａを筐体蓋１０ｃに対して略平行に支持し、Ｘ線像検出器２の端部２ｂを筐体１０内の放射線透過用でない側面１０ｄの近傍に配置して支持すると共に、筐体蓋１０ｃに対して略垂直方向になるように支持する形状となっている。したがって、基板８は、筐体蓋１０ｃに対して略平行な面から筐体１０の側面１０ｄに沿って連続して配置される。
ここで、本実施形態では、基板８を含めたＸ線像検出器２が、放射線が照射される筐体蓋１０ｃに対して略平行な面から筐体１０の側面１０ｄに沿って連続して配置される。
ここで、Ｘ線像検出器２の中央部２ａと端部２ｂの間は、所定の半径を有する支持部材５の角部５ｂのＲ形状にならって支持される。したがって、光電変換基板６、すなわち基板８と光電変換素子９、蛍光体７もＲ形状を介して、筐体蓋１０ｃに対して略平行な面から筐体１０の側面１０ｄに沿って連続して配置される。

また、支持部材５は、Ｘ線像検出器２の検出面に対して略垂直方向に駆動処理回路基板３を支持し、支持部材５の裏面側でＸ線像検出器２の検出面に対して略平行に信号処理回路基板４を支持する。Ｘ線像検出器２と駆動処理回路基板３は、接続手段の一例としてのフレキシブルな配線基板１１により接続される。ここでは、配線基板１１はＸ線像検出器２の基板８の端部に接続される。そして、支持部材５にＸ線像検出器２、駆動処理回路基板３、信号処理回路基板４が固定されたのちに上部筐体１０ｂの内部に配置され、上部筐体１０ｂおよび脚部５ａに対して下部筐体１０ａが結合されてＸ線撮影装置１が完成する。
なお、本実施形態では、可撓性を有する基板８をＸ線入射面に対して凸形状に形成しているが、可撓性を有する基板８を凹形状で形成することも可能である。また、可撓性を有する基板８を、支持部材５を用いずに、筐体１０内面に沿って貼り合わせることによって上記凸形状を形成してもよい。

以上、本実施形態によれば、可撓性を有する基板８の端部をＸ線撮影装置１の筐体１０の側面１０ｄに沿って配置することにより、基板８に設けられた光電変換素子９および基板８に貼り合わされた蛍光体７を筐体１０の側面１０ｄに近づけることが可能となる。これにより、放射線像検出器の破損を防止すると共に、放射線画像の欠損を低減できる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態のＸ線像検出器２の部分断面の一例を示す図である。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一の部材には同一の記号を付し、当該部材については詳細な説明を省略する。
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、支持部材５は、Ｘ線像検出器２の中央部２ａと端部２ｂの間をＲ形状で支持する。また、蛍光体７は、光電変換素子９の端部９ｂを覆うように光電変換基板６の上に貼り合わされる。ここで、本実施形態では、筐体蓋１０ｃに対して略平行に配列された光電変換素子９の画素サイズＰ（配列ピッチ）と、Ｒ形状の始点２１から終点２２の間に位置する光電変換素子９の画素サイズ（配列ピッチ）が異なっている。ここでは、光電変換素子９の直線配列の基準線の延長線２３（図中の長い水平な２点鎖線）への、Ｒ形状に配列された光電変換素子９の画素サイズの投影が、画素サイズＰと同等となっている。すなわち、Ｒ形状に配列された光電変換素子９の個々の素子３１〜３６の画素サイズは、互いに異なると共に、光電変換素子９のＲ形状配列の終点２２に近づくにつれて画素サイズが大きくなっている。この画素サイズは、光電変換素子９の画素サイズＰとＲ形状の半径に基づいて一義的に決定される。

従来のＸ線撮影装置では、光電変換基板全体が平面状に配置されていたので、光電変換素子の画素サイズ（配列ピッチ）が同一であった。本実施形態のように、光電変換素子９の画素サイズを上述した条件で設定すれば、Ｒ形状に配列された個々の光電変換素子９によるＸ線画像の検出領域が、平面状に配置されている光電変換素子９と同等となり、被写体のＸ線画像が歪むことがない。

（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態のＸ線撮影装置の断面の一例を示す図である。なお、本実施形態において、第１の実施形態と同一の部材には同一の記号を付し、当該部材については詳細な説明を省略する。
本実施形態では、支持部材５は、第１の実施形態と略同様にＸ線像検出器２を支持している。具体的には、支持部材５は、Ｘ線像検出器２の中央部２ａを筐体蓋１０ｃに対して略平行に支持し、Ｘ線像検出器２の端部２ｂを筐体１０の側面１０ｄの近傍に配置して支持すると共に、筐体蓋１０ｃに対して略垂直方向になるように支持する形状になっている。したがって、基板８は、筐体蓋１０ｃに対して略平行な面から筐体１０の側面１０ｄに沿って連続して配置される。
ここで、本実施形態では、基板８は、筐体１０の側面１０ｄの近傍において略９０度の角度で下方へ折り曲げられる。そして、基板８に設けられた光電変換素子９は、基板８の折り曲げ位置付近まで形成される。また、蛍光体７は、光電変換素子９の端部９ｂを覆うように光電変換基板６の上に貼り合わされる。すなわち、本実施形態における蛍光体７と光電変換素子９との全ては、筐体蓋１０ｃに対して略平行に配置される。また、駆動処理回路基板３と基板８との接続は、フレキシブルな配線基板を用いることなく、例えばコネクタ等を用いて直接接続する。この場合、駆動処理回路基板３および基板８の少なくとも何れか一方の内部に設けたコネクタ等が接続手段の一例に対応する。

図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ基板８の折り曲げ位置の一例を示すものであり、折り曲げる以前の光電変換基板６の一角部を示す平面図である。図４（ａ）に示す基板８には、光電変換素子９の角部に近接して、矩形状の切り欠き部４６が形成される。図４（ｂ）に示す基板８には、光電変換素子９の略角部を通る直線状の切り欠き部４７が形成される。基板８の折れ線４１および４２（折れ線４３および４４）を紙面の裏側へ同時に折り曲げることにより、筐体１０の互いに隣接する２つの側面１０ｄに沿って基板８を配置できる。ここで、折れ線４１〜４４は、光電変換素子９の外周の外側かつ近傍に位置している。

以上、本実施形態によれば、筐体１０の側面１０ｄの近傍に位置する光電変換素子９の配列がＲ形状とならないので、Ｘ線画像の歪みが発生することがない。更に、４つの筐体１０の側面１０ｄの近傍において、基板８を略９０度の角度で折り曲げることにより、Ｘ線像検出器２に設けられた光電変換素子９の４辺の端部の全てを筐体１０の側面１０ｄに近づけることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、各実施形態を組み合わせるなど、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
例えば、上述した第１の実施形態では、蛍光体７と基板８に設けられた光電変換素子９とが共に筐体蓋１０ｃに対して略平行な面から筐体１０の側面１０ｄに沿って連続して配置される場合について説明した。しかしながら、蛍光体７と光電変換素子９との配置の組合せはこれに限らない。具体的には、図５に示すように、蛍光体７と光電変換素子９の何れか一方のみを筐体蓋１０ｃに対して略平行に配置し、他方を筐体１０の側面１０ｄに沿って配置してもよい。図５では、筐体１０の側面１０ｄに沿って蛍光体７のみを配置した例を左端に示し、筐体１０の側面１０ｄに沿って光電変換素子９のみを配置した例を右端に示している。

また、上述した実施形態では、筐体１０の内部に支持部材５を配置する場合について説明したが、支持部材はこのような形態に限らない。例えば、図６に示すように、駆動処理回路基板３および信号処理回路基板４の固定のみに支持部材５を使用し、基板８を含めたＸ線像検出器２は上部筐体１０ｂと筐体蓋１０ｃとを用いて支持してもよい。したがって、図６では、上部筐体１０ｂと筐体蓋１０ｃとが支持手段として構成される。なお、この場合、蛍光体７を接着等を用いて上部筐体１０ｂと筐体蓋１０ｃとに固定することになる。このように構成した場合、光電変換素子９および蛍光体７を筐体１０の側面１０ｄにより近づけることができる。

また、上述した第２の実施形態では、光電変換素子９の配列が同一平面にない部分、すなわちＲ形状に配列された光電変換素子９で検出されたＸ線画像の歪みを、画素サイズの部分的な変更による補正で解決する場合について説明した。しかしながら、補正の方法はこれに限らない。例えば、図７に示すように、信号処理回路基板４において、Ｒ形状に配列された光電変換素子９から出力された個々の電気信号に、そのＲ形状の半径に基づく幾何学的な補正処理を行う。この補正処理により、見かけ上の画素（図中の２点鎖線）に相当する電気信号を再構成により設定してもよい。具体的には、信号処理回路基板４は、見かけ上の画素５１に相当する電気信号を、実際の光電変換素子６１および６２の電気信号を用いて再構成する。同様に、見かけ上の画素５２は実際の光電変換素子６２、６３、見かけ上の画素５３は実際の光電変換素子６３、６４、見かけ上の画素５４は実際の光電変換素子６４、６５、見かけ上の画素５６は実際の光電変換素子６６〜６８を用いてそれぞれ再構成すればよい。ここで、信号処理回路基板４は、信号処理手段の一例に対応する。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能であり、上述した実施形態を適時組み合わせてもよい。

１：Ｘ線撮影装置 ２：Ｘ線像検出器 ３：駆動処理回路基板 ４：信号処理回路基板
５：支持部材 ６：光電変換基板 ７：蛍光体 ８：基板 ９：光源変換素子 １０：筐体 １０ａ：下部筐体 １０ｂ：上部筐体 １０ｃ：筐体蓋 １０ｄ：側面 １１：配線基板

Claims (8)

1. 可撓性を有する基板と、前記基板に配列した光電変換素子と、前記基板の上部に配置された蛍光体を備えた放射線像検出手段と、
   前記放射線像検出手段が収容された筐体と、
   前記筐体内の放射線透過用の面から前記筐体内の放射線透過用でない側面に沿って、前記基板が配置された支持手段と、を有することを特徴とする放射線撮影装置。
2. 前記光電変換素子および前記蛍光体の少なくとも何れか一方は、前記筐体内の放射線透過用の面から前記筐体内の放射線透過用でない側面に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記支持手段は、前記筐体内の放射線透過用の面および前記筐体内の放射線透過用でない側面であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記基板を、前記筐体内の側面の近傍で折り曲げたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
5. 前記放射線像検出手段を駆動させる回路基板と、
   前記基板と前記回路基板とを接続する接続手段と、を更に有し、
   前記基板の端部に前記接続手段を接続したことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
6. 前記放射線像検出手段を駆動させる回路基板と、
   前記基板と前記回路基板とを接続する接続手段と、を更に有し、
   前記接続手段を前記基板の内部に設け、前記基板と前記回路基板とを直接接続したことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
7. 前記筐体の側面の近傍に位置する前記光電変換素子の画素サイズを、前記基板の形状に基づいて設定したことを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
8. 前記光電変換素子から出力された画像信号に、前記基板の形状に基づく幾何学的な補正処理を行い、前記画像信号を再構成する信号処理手段を更に有することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の放射線撮影装置。

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