JP2016128790A - 放射線撮像装置及び放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】放射線撮像装置の信頼性を向上しつつ画像の品質を維持するのに有利な技術を提供する。【解決手段】放射線の照射側に配された第１板を有する筐体と、前記筐体の中に配され且つ放射線を検出するためのセンサパネルと、前記第１板と前記センサパネルとの間に配され且つ前記センサパネルに対して光を照射するための光照射部と、前記第１板と前記光照射部との間に配された緩衝材と、前記緩衝材と前記光照射部と間に配され且つ定電位が供給された導電性部材と、を備え、前記導電性部材は、前記緩衝材を除電するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線撮像装置及び放射線撮像システムに関する。

放射線撮像装置は、放射線を検出するためのセンサパネルと、センサパネルを収容し固定するための筐体とを備える。

特許文献１には、放射線の照射側からの電磁ノイズの影響を低減するため、筐体内に導電性のシールド部材が配された構造が開示されている。

また、特許文献２には、光源を用いてセンサパネルの全領域に光を照射し、各センサの信号をリセットすること、及び、光源とセンサパネルとの間にシールド部材を配置して光源からの輻射ノイズを防ぐことが記載されている。

特開２０１２−１１２７２６号公報 特開２００５−３０８４４０号公報

ところで、外部からの衝撃によってセンサパネルが故障する可能性があるため、筐体内に緩衝材を配置することによって放射線撮像装置の信頼性を向上することが考えられる。しかし、緩衝材は伸縮によって帯電しやすいため、放射線画像に該帯電に起因する画像ムラが生じ、画像の品質が低下してしまう可能性がある。このことは、特許文献１および特許文献２のいずれにおいても考慮されていない。

本発明の目的は、放射線撮像装置の信頼性を向上しつつ画像の品質を維持するのに有利な技術を提供することにある。

本発明の一つの側面は放射線撮像装置にかかり、前記放射線撮像装置は、放射線の照射側に配された第１板を有する筐体と、前記筐体の中に配され且つ放射線を検出するためのセンサパネルと、前記第１板と前記センサパネルとの間に配され且つ前記センサパネルに対して光を照射するための光照射部と、前記第１板と前記光照射部との間に配された緩衝材と、前記緩衝材と前記光照射部と間に配され且つ定電位が供給された導電性部材と、を備え、前記導電性部材は、前記緩衝材を除電するように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮像装置の信頼性を向上しつつ画像の品質を維持することができる。

放射線撮像装置の構造の例を説明するための図である。 放射線撮像装置の構造の例を説明するための図である。 放射線撮像装置の構造の例を説明するための図である。 放射線撮像装置の構造の例を説明するための図である。 放射線撮像システムのシステム構成例を説明するための図である。

（第１実施形態）
図１を参照しながら第１実施形態に係る放射線撮像装置Ｉ_１の構造を述べる。図１（ａ）は、放射線撮像装置Ｉ_１の断面構造を示す模式図である。

放射線撮像装置Ｉ_１は、例えば、筐体１０、センサパネル１１、光照射部１２、シールド部材１３、緩衝材１４等を備える。筐体１０は、天板または蓋板である第１板１０１と、底板（第１板１０１の反対側）である第２板１０２とを有しており、センサパネル１１、光照射部１２、シールド部材１３、緩衝材１４等は、筐体１０の中（第１板１０１と第２板１０２との間）にそれぞれ配される。本構造において、第１板１０１側を放射線の照射側（入射側）とする。第１板１０１は、例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等、十分な強度および十分な放射線透過率を有する材料が用いられればよい。

センサパネル１１は、基板１１１と、各々が放射線を検出する複数のセンサが基板１１１上に二次元配列されたセンサアレイ１１２とを含む。例えば、基板１１１には、ガラス基板等が用いられ、センサには、ＰＩＮセンサ、ＭＩＳセンサ等が用いられるが、その他の公知のセンサが用いられてもよい。

また、センサパネル１１上には、放射線を光に変換するためのシンチレータ１５が配され、シンチレータ１５は、放射線を受けてシンチレーション光を発生する。シンチレータ１５は、例えばＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム活性化ヨウ化セシウム）で構成され、例えば蒸着法により形成される。センサパネル１１とシンチレータ１５との間には、シンチレータ１５を形成するのに有利な所定の下地層（不図示）が形成されていてもよい。また、シンチレータ１５を覆うように所定の膜１５１が形成されてもよい。膜１５１は、シンチレータ１５の潮解を防ぎ、及び／又は、シンチレーション光をセンサパネル１１側に反射する。

放射線撮像装置Ｉ_１は、支持部１６をさらに備える。ここでは、支持部１６は、例えば、支持板１６１、固定部１６２および脚部１６３を含み、センサパネル１１およびシンチレータ１５を第２板１０２に対して固定するように支持する。しかしながら、支持部１６の構造はこれに限られない。

放射線撮像装置Ｉ_１は、電気回路基板１７をさらに備える。電気回路基板１７は、例えば、センサパネル１１のセンサを駆動する駆動部と、該駆動されたセンサからの信号を処理する信号処理部とを含む。駆動部と信号処理部とは、同一の電気回路基板１７に形成されてもよいし、互いに異なる電気回路基板１７に形成されてもよい。電気回路基板１７は、例えば、支持板１６１と第２板１０２との間に配され、本構造では、脚部１６３により形成された領域に配されている。

また、センサパネル１１と電気回路基板１７とは、フレキシブルプリント基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ。以下、「ＦＰＣ」という。）１８を介して、互いに電気的に接続されている。なお、ここではＦＰＣ１８を用いた構造を例示したが、センサパネル１１と電気回路基板１７との間で信号の授受が為されればよく、所定のケーブルが用いられればよい。

光照射部１２は、例えば、光源１２１と、光源１２１からの光を伝搬するための導光部１２２とを含み、センサパネル１１に対して第１板１０１側に配されている。すなわち、光照射部１２は、第１板１０１とセンサパネル１１との間に配されている。例えば、光源１２１には、ＬＥＤ等が用いられる。導光部１２２には、光学シート、反射シート等の導光部材が用いられ、導光部１２２は、複数のシートにより構成されてもよい。このような構造によって、光照射部１２は、センサパネル１１（の略全域）に光を照射し、これによって、各センサの信号をリセットする。しかしながら、光照射部１２は、センサパネル１１に対して光を照射することができればよく、光照射部１２の構造はこれに限られない。

シールド部材１３は、光照射部１２に対して第１板１０１側に配されている。シールド部材１３は、可撓性および／又は光反射性を有してもよく、例えば金属薄膜等、導電性の材料で構成されうる。シールド部材１３は、外部からの電磁ノイズを低減し、また、外部からセンサパネル１１への光の侵入を防ぐと共にシンチレータ１５から外部への光の漏れを防ぐことも可能である。また、シールド部材１３は、接続部１９を介して、支持板１６１に電気的に接続されている。なお、シールド部材１３は、外部からの電磁ノイズに対する電磁シールド効果が発現するように、アース接地等の定電位が供給される構成であればよい。ここで、シールド部材１３は本願発明の導電性部材に相当する。

緩衝材１４は、シールド部材１３に対して第１板１０１側に配されており、例えばスポンジやゴム等で構成されうる。すなわち、緩衝材１４は、第１板１０１と光照射部１２との間に配されており、シールド部材１３は、緩衝材１４と光照射部１２との間に配されている。緩衝材１４は、第１板１０１で受けた衝撃を緩和し、センサパネル１１、光照射部１２等を保護する。本構造によると、放射線撮像装置Ｉ_１の信頼性が向上する。

図１（ｂ）は、第１板１０１側から放射線撮像装置Ｉ_１を観察したときの構造を示しており、図１（ｃ）は、第２板１０２側から放射線撮像装置Ｉ_１を観察したときの構造を示している。なお、本構造の説明を容易にするため、一部の部材（例えば板１０１、１０２等）を図示していない。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）によると、平面視（センサパネル１１の放射線の検出面に対する平面視）において、接続部１９は、シールド部材１３と支持板１６１とを、それらのコーナー部において互いに接続している。また、ＦＰＣ１８は、これらのコーナー部間を通るように配されている。また、接続部１９がコーナー部に配されていることにより、接続部１９は、外部からの衝撃（例えば、誤って落下させてしまったことによる衝撃）からセンサパネル１１を保護する保護機能をも有しうる。

なお、ここでは、シールド部材１３および支持板１６１のコーナー部に接続部１９が配された構造を例示したが、接続部１９は、本構造に限られるものではなく、それらの外周の一部に配されてもよい。

ここで、緩衝材１４は、その伸縮によって帯電する場合がある。緩衝材１４の帯電は、放射線画像に該帯電に起因する画像ムラを生じさせ、画像の品質を低下させてしまう可能性がある。そこで、シールド部材１３は、緩衝材１４を除電するように構成されている。具体的には、シールド部材１３は、緩衝材１４の電荷を、接続部１９を介して支持板１６１に導く。

本実施形態によると、シールド部材１３は、外部からの電磁ノイズ等を低減すると共に緩衝材１４の帯電を防ぐ。よって、本実施形態によると、放射線撮像装置Ｉ_１の信頼性を向上しつつ画像の品質を維持することができる。

なお、シールド部材１３は、緩衝材１４を除電することができるように構成されていればよく、シールド部材１３は接続部１９を介して支持部１６の他の一部に接続されてもよいが、シールド部材１３と緩衝材１４とは直接的に接触していなくてもよい。例えば、シールド部材１３と緩衝材１４との間に間隙が存在しており、第１板１０１が押力によって曲がった際にシールド部材１３と緩衝材１４とが接触するように構成されてもよい。

（第２実施形態）
図２を参照しながら第２実施形態に係る放射線撮像装置Ｉ_２の構造を述べる。図２（ａ）〜（ｃ）は、放射線撮像装置Ｉ_２の構造を、前述の第１実施形態（図１（ａ）〜（ｃ））と同様に例示している。

前述の第１実施形態では、シールド部材１３および支持板１６１のコーナー部に接続部１９が配された構造を例示したが、本実施形態は、接続部１９が、シールド部材１３および支持板１６１の外周に沿って配されている、という点で第１実施形態と異なる。本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果が得られることに加え、筐体１０の側面側からの電磁ノイズおよび光の侵入、並びに、該側面側へのシンチレーション光の漏れを更に低減するのに有利である。

ここで、放射線撮像装置Ｉ_２の構造によると、支持板１６１は開口ＯＰを有しており、ＦＰＣ１８は、この開口ＯＰを通るように配される。本構造によると、シールド部材１３および支持板１６１の外周に沿って接続部１９が配されている一方で、開口ＯＰを通るＦＰＣ１８によってセンサパネル１１と電気回路基板１７とを電気的に接続することができる。

また、本構造によると、接続部１９はシールド部材１３の外周と支持板１６１の外周とを接続するように配されており、センサパネル１１への異物の混入を防ぐこともできる。しかしながら、接続部１９の構造はこれに限られるものではなく、該外周に沿って複数の接続部１９が所定の間隔で配されてもよい。

以上、本実施形態によると、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、筐体１０の側面側からの電磁ノイズおよび光の侵入、並びに、該側面側へのシンチレーション光の漏れを更に低減するのに有利である。

（第３実施形態）
図３及び図４を参照しながら第３実施形態に係る放射線撮像装置Ｉ_３の構造を述べる。図３（ａ）〜（ｃ）は、放射線撮像装置Ｉ_３の構造を、前述の第１実施形態（図１（ａ）〜（ｃ））と同様に例示している。図４（ａ）は、放射線撮像装置Ｉ_３のコーナー部における鳥瞰図を示しており、理解を容易にするため、一部の部材（例えば筐体１０等）を図示していない。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるカットラインＡ−Ａ’での断面構造を示しており、図４（ｃ）は、カットラインＢ−Ｂ’での断面構造を示している。

本実施形態は、ＦＰＣ１８上にアンプＩＣ２０が配されており且つ接続部１９がシールド部材１３および支持板１６１の外周に沿ってアンプＩＣ２０を覆うように配されている、という点で前述の第１実施形態と異なる。

放射線撮像装置Ｉ_３の構造によると、接続部１９がシールド部材１３および支持板１６１の外周に沿って配されている。そのため、前述の第２実施形態と同様、筐体１０の側面側からの電磁ノイズおよび光の侵入、並びに、該側面側へのシンチレーション光の漏れを更に低減するのにも有利である。

アンプＩＣ２０は、具体的には、ＦＰＣ１８における途中の経路に配され、センサパネル１１からの信号を増幅する。そのため、センサパネル１１からアンプＩＣ２０までの経路においてセンサパネル１１からの信号にノイズが混入した場合には、アンプＩＣ２０では、センサパネル１１からの信号だけでなく該ノイズまでもが増幅されてしまう。ここで、本構造によると、接続部１９は、シールド部材１３および支持板１６１の外周に沿って、ＦＰＣ１８上のアンプＩＣ２０を覆うように配されているため、上記ノイズの混入が防止される。

以上、本実施形態によると、第１〜第２実施形態と同様の効果が得られるとともに、ＦＰＣ１８上にアンプＩＣ２０が配された構造においてセンサパネル１１からの信号にノイズが混入するのを防ぐのにも有利である。

（その他）
以上、いくつかの好適な実施形態を例示したが、本発明はこれらに限られるものではなく、目的等に応じて、その一部を変更してもよいし、各実施形態の各特徴を組み合わせてもよい。

（放射線撮像システムへの適用例）
図５に例示されるように、上記各実施形態で述べた放射線撮像装置は、放射線検査装置等に代表される放射線撮像システムに適用されうる。放射線は、Ｘ線、α線、β線、γ線等を含む。ここでは、代表例としてＸ線を用いる場合を述べる。

Ｘ線チューブ６１０（放射線源）で発生したＸ線６１１は、被検者６２０の胸部６２１を透過し、放射線撮像装置６３０に入射する。該入射したＸ線６１１には患者６２０の体内の情報が含まれており、装置６３０により該Ｘ線６１１に応じた電気的情報が得られる。この電気的情報は、ディジタル信号に変換された後、例えばイメージプロセッサ６４０（信号処理部）によって所定の信号処理が為される。医師等のユーザは、該電気的情報に応じた放射線画像を、例えばコントロールルームのディスプレイ６５０（表示部）で観察することができる。ユーザは、放射線画像又はそのデータを、所定の通信手段６６０により遠隔地へ転送することができ、該放射線画像を、例えばドクタールーム等の他の場所のディスプレイ６５１で観察することもできる。また、ユーザは、該放射線画像又はそのデータを所定の記録媒体に記録することもでき、例えば、フィルムプロセッサ６７０によってフィルム６７１に記録することができる。

Ｉ_１：放射線撮像装置、１０：筐体、１０１：第１板、１０２：第２板、１１：センサパネル、１２：光照射部、１３：シールド部材、１４：緩衝材。

Claims (12)

1. 放射線の照射側に配された第１板を有する筐体と、
   前記筐体の中に配され且つ放射線を検出するためのセンサパネルと、
   前記第１板と前記センサパネルとの間に配され且つ前記センサパネルに対して光を照射するための光照射部と、
   前記第１板と前記光照射部との間に配された緩衝材と、
   前記緩衝材と前記光照射部と間に配され且つ定電位が供給された導電性部材と、を備え、
   前記導電性部材は、前記緩衝材を除電するように構成されている
   ことを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記導電性部材と前記緩衝材とは互いに接触している
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記筐体は、前記センサパネルに対して前記第１板の反対側に配された第２板をさらに有し、
   前記放射線撮像装置は、
   前記第２板に固定され且つ前記センサパネルを支持する導電性の支持部と、
   前記導電性部材と前記支持部とを電気的に接続する接続部と、をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記接続部は、前記センサパネルの放射線の検出面に対する平面視において、前記導電性部材の外周の一部と前記支持部とを接続するように配されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
5. 前記第２板と前記支持部との間に配された電気回路基板をさらに備え、
   前記平面視において、前記接続部は、前記導電性部材の各コーナー部と前記支持部とを接続しており、前記センサパネルと前記電気回路基板とは、前記導電性部材のコーナー部間を通るケーブルを介して、互いに接続されている
   ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の放射線撮像装置。
6. 前記接続部は、前記センサパネルの放射線の検出面に対する平面視において、前記導電性部材の外周に沿って配されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
7. 前記第２板と前記支持部との間に配された電気回路基板をさらに備え、
   前記支持部は開口を有しており、
   前記センサパネルと前記電気回路基板とは、前記開口を通るケーブルを介して、互いに接続されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
8. 前記センサパネルからの信号を増幅するためのアンプＩＣをさらに備えており、
   前記アンプＩＣは、前記ケーブル上に配され且つ前記接続部によって覆われている
   ことを特徴とする請求項５または請求項７に記載の放射線撮像装置。
9. 前記光照射部は、光源と、該光源からの光を前記センサパネルの全域に伝搬するための導光部材とを含む
   ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
10. 前記導電性部材は更に可撓性を有する
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
11. 前記導電性部材は更に光反射性を有する
    ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
    前記放射線撮像装置からの信号を処理するプロセッサと、を具備する
    ことを特徴とする放射線撮像システム。

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