JP2018087803A - 可搬型放射線画像撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】カーボン繊維強化樹脂を用いた筐体に静電気が生じても、読み出される画像データに画像ムラが生じることを確実に防止することが可能な可搬型放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】可搬型放射線画像撮影装置1は、 少なくとも筐体40の照射面41Aと側壁面41B又はバック板42と側壁面41Bはカーボン繊維強化樹脂で一体的に形成されており、カーボン繊維強化樹脂のカーボン繊維CFが、少なくとも側壁面41Bでは面方向に平行になるように構成されており、側壁面41Bにはそれに平行に補強部材41bが設けられており、筐体40は、側壁面41B及び補強部材41bの全体の厚さが、照射面41A又はバック板42よりも厚くなるように形成されるとともに、照射面41Aと一体的に形成された側壁面41Bの端部に、略平板状の板42が取り付けられて形成されている。【選択図】図6
Description
本発明は、可搬型放射線画像撮影装置に関する。
複数の放射線検出素子が二次元状(マトリクス状)に配列され、各放射線検出素子で、被写体を透過して照射された放射線の線量に応じて電荷を発生させ、読み出しICで電荷を画像データとして読み出す放射線画像撮影装置(flat panel detector。半導体イメージセンサー等ともいう。)の開発が進んでいる。また、複数の放射線検出素子が配列されたセンサーパネルを筐体内に収納した可搬型放射線画像撮影装置(カセッテ型等ともいう。)の開発も進められている。
従来、放射線画像撮影装置は、撮影室の床面から立設された支柱に上下方向に移動可能に取り付けられた、いわゆる据え付け型(固定型等ともいう。)のものが多かったが、可搬型放射線画像撮影装置は持ち運び可能であるため、例えば図10に示すように、ポータブルの放射線照射装置50とともに病室R1等に持ち込む等して病室R1等で放射線画像撮影を行うことができる。
そして、可搬型放射線画像撮影装置1を患者(被写体)Hの撮影部位(胸部や大腿部等の身体の一部)にあてがったり、あるいは図10に示すように可搬型放射線画像撮影装置1を患者HとベッドBeとの間に挿入する等した状態で撮影を行うことが可能であり、従来の据え付け型の放射線画像撮影装置では行うことが困難であった撮影の仕方で撮影を行うことができるという特徴がある。なお、以下では、可搬型放射線画像撮影装置を単に放射線画像撮影装置という場合がある。
一方、放射線画像撮影装置は上記のように持ち運び可能であるため、持ち運びの際に落下させてしまう場合があり、その際、放射線画像撮影装置に比較的大きな衝撃が加わる場合がある。そして、仮に放射線画像撮影装置を落下させた場合でも、筐体内部のセンサーパネルを衝撃から保護することができるように、従来、放射線画像撮影装置の筐体を衝撃に強い金属で形成する場合が多かった。
しかし、筐体を金属で形成すると、放射線画像撮影装置全体の重量が大きくなるため、放射線画像撮影装置を使用する者の負担が大きくなる。そのため、放射線画像撮影装置の筐体をできるだけ軽くしつつその強度を保つために、近年、放射線画像撮影装置の筐体の材質として繊維強化樹脂(fiber-reinforced plastic:FRP)が用いられるようになっている。
そして、繊維強化樹脂の中でも、特にカーボン繊維を用いたカーボン繊維強化樹脂(carbon-fiber-reinforced plastic:CFRP)は、単位重量あたりの強度が大きく、また、放射線の透過率も高いため、放射線画像撮影装置の筐体(特に放射線が照射される照射面側)の材質としてカーボン繊維強化樹脂が用いられることが多い(例えば特許文献1、2参照)。
しかしながら、カーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維は導電性である。そして、放射線画像撮影装置は、上記のように患者にあてがったり患者とベッドとの間に挿入されたりして撮影に用いられる。そして、撮影後、放射線画像撮影装置の筐体と患者やその衣服とが接触した状態から離れる際に静電気が発生し、放射線画像撮影装置の筐体と患者やその衣服との電位差が大きい場合には放電が発生したり、筐体が帯電したりする場合がある。
また、放射線画像撮影装置を据え付け型として使用する場合、放射線画像撮影装置は撮影台のカセッテホルダーに装填された状態で撮影に用いられるが、撮影後、放射線画像撮影装置をカセッテホルダーから引き抜く際に、放射線画像撮影装置がカセッテホルダーや撮影台と接触したり接近したりすると、上記と同様に放電が発生したり、放射線画像撮影装置の筐体が帯電したりする場合がある。
そして、このような放電や帯電が生じると、放射線画像撮影装置のカーボン繊維強化樹脂製の筐体では電荷がカーボン繊維を伝って流れ、筐体の面方向に拡散するため、放射線画像撮影装置に影響は生じないように思われる。しかし、実際には、放射線画像撮影装置で読み出された画像データに、静電気による画像ムラが生じる場合があることが分かってきた。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、カーボン繊維強化樹脂を用いた筐体に静電気が生じても、読み出される画像データに画像ムラが生じることを確実に防止することが可能な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。
前記の問題を解決するために、本発明の可搬型放射線画像撮影装置は、
センサーパネルが筐体内に収納されて形成された可搬型放射線画像撮影装置であって、
前記センサーパネルの一方の面には、複数の放射線検出素子が二次元上に配列され、
前記センサーパネルの他方の面には、前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を制御する制御手段が配置され、
前記センサーパネルの少なくとも1つの端部には、前記センサーパネルの前記一方の面及び前記他方の面を電気的に接続するフレキシブル回路基板が取り付けられており、
少なくとも前記筐体の照射面及び側壁面、又は少なくとも前記筐体の前記照射面とは反対側の面及び側壁面は、カーボン繊維強化樹脂で一体的に形成されており、
前記カーボン繊維強化樹脂は、それを構成するカーボン繊維が、少なくとも前記側壁面では面方向に平行になるように構成されており、
前記側壁面には、それに平行になるように補強部材が取り付けられ又は前記側壁面に埋め込まれて設けられており、
前記筐体は、前記側壁面及び前記補強部材の全体の厚さが、前記照射面又は前記照射面とは反対側の面よりも厚くなるように形成されるとともに、前記照射面と一体的に形成された前記側壁面の端部に、略平板状の板が取り付けられて形成されていることを特徴とする。
センサーパネルが筐体内に収納されて形成された可搬型放射線画像撮影装置であって、
前記センサーパネルの一方の面には、複数の放射線検出素子が二次元上に配列され、
前記センサーパネルの他方の面には、前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を制御する制御手段が配置され、
前記センサーパネルの少なくとも1つの端部には、前記センサーパネルの前記一方の面及び前記他方の面を電気的に接続するフレキシブル回路基板が取り付けられており、
少なくとも前記筐体の照射面及び側壁面、又は少なくとも前記筐体の前記照射面とは反対側の面及び側壁面は、カーボン繊維強化樹脂で一体的に形成されており、
前記カーボン繊維強化樹脂は、それを構成するカーボン繊維が、少なくとも前記側壁面では面方向に平行になるように構成されており、
前記側壁面には、それに平行になるように補強部材が取り付けられ又は前記側壁面に埋め込まれて設けられており、
前記筐体は、前記側壁面及び前記補強部材の全体の厚さが、前記照射面又は前記照射面とは反対側の面よりも厚くなるように形成されるとともに、前記照射面と一体的に形成された前記側壁面の端部に、略平板状の板が取り付けられて形成されていることを特徴とする。
本発明のような方式の可搬型放射線画像撮影装置によれば、カーボン繊維強化樹脂を用いた筐体に静電気が生じても、読み出される画像データに画像ムラが生じることを確実に防止することが可能となる。
以下、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下においても、可搬型放射線画像撮影装置を、単に放射線画像撮影装置という場合がある。また、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター55(後述する図3等参照)等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。
[放射線画像撮影装置の回路構成等について]
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の回路構成等について簡単に説明する。図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。図1に示すように、放射線画像撮影装置1には、後述するセンサー基板51(後述する図3等参照)上に複数の放射線検出素子7が二次元状(マトリクス状)に配列されている。
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の回路構成等について簡単に説明する。図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。図1に示すように、放射線画像撮影装置1には、後述するセンサー基板51(後述する図3等参照)上に複数の放射線検出素子7が二次元状(マトリクス状)に配列されている。
各放射線検出素子7には、バイアス線9が接続されており、バイアス線9やそれらの結線10を介してバイアス電源14から逆バイアス電圧が印加される。また、各放射線検出素子7には、スイッチ素子としてTFT(Thin Film Transistor)8が接続されており、TFT8は信号線6に接続されている。
走査駆動手段15では、配線15cを介して電源回路15aから供給されたオン電圧とオフ電圧がゲートドライバー15bで切り替えられて走査線5の各ラインL1〜Lxに印加される。そして、各TFT8は、走査線5を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になり、放射線検出素子7と信号線6との導通を遮断して、電荷を放射線検出素子7内に蓄積させる。また、走査線5を介してオン電圧が印加されるとオン状態になり、放射線検出素子7内に蓄積された電荷を信号線6に放出させる。また、各信号線6は、読み出しIC16内の各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。
各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際に、ゲートドライバー15bから走査線5のあるラインLにオン電圧が印加されると、その走査線5に接続されている各TFT8がオン状態になる。そして、放射線検出素子7から電荷がTFT8や信号線6を介して読み出し回路17に流れ込み、積分回路18で、流れ込んだ電荷の量に応じた電圧値が出力される。
相関二重サンプリング回路(図1では「CDS」と記載されている。)19は、積分回路18から出力された電圧値をアナログ値の画像データDとして読み出して出力する。そして、積分回路18から出力された画像データDはアナログマルチプレクサー21を介してA/D変換器20に順次送信され、A/D変換器20でデジタル値の画像データDに順次変換されて記憶手段23に順次保存される。
そして、走査駆動手段15のゲートドライバー15bからオン電圧を印加する走査線5の各ラインL1〜Lxをシフトしながら上記の読み出し処理を行うことで、全ての放射線検出素子7から画像データDが読み出されるようになっている。
制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。
制御手段22には、SRAM(Static RAM)やSDRAM(Synchronous DRAM)、NAND型フラッシュメモリー等で構成される記憶手段23や、リチウムイオンキャパシター等で構成される内蔵電源24が接続されている。また、制御手段22には、前述したアンテナ29やコネクター27を介して外部と無線方式や有線方式で通信を行うための通信部30が接続されている。
また、制御手段22は、上記のように、バイアス電源14から各放射線検出素子7への逆バイアス電圧の印加を制御したり、走査駆動手段15や読み出し回路17等の動作を制御して、上記の放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理を制御したり、読み出された画像データDを記憶手段23に保存したり、或いは、保存された画像データDを、通信部30を介して外部に転送する等の制御を行うようになっている。
[可搬型放射線画像撮影装置の構成等について]
図2は、本実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置の構成例を示す断面図である。放射線画像撮影装置1は、図2に示すように、筐体40内にセンサーパネルSP(TFTパネル等ともいう。)が収納されて形成されている。
図2は、本実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置の構成例を示す断面図である。放射線画像撮影装置1は、図2に示すように、筐体40内にセンサーパネルSP(TFTパネル等ともいう。)が収納されて形成されている。
なお、図2等では、放射線画像撮影装置1が、放射線が照射される照射面(放射線入射面等ともいう。)41Aが図中下側になるように配置された状態で表されている。すなわち、放射線画像撮影装置1を図2に示した姿勢で用いる場合、放射線は図中下側から照射されることになる。また、以下では、放射線画像撮影装置1における上下方向について、放射線画像撮影装置1を図2の状態に配置した場合に基づいて(すなわち図2の上下方向にあわせて)説明するが、放射線画像撮影装置1の姿勢が変えれば上下方向も変わることは言うまでもない。
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の筐体40は、主に、略矩形状の平板状に形成された照射面41Aとその外周縁に立設された側壁面41Bとを有するフロント板41と、略平板状に形成されたバック板42とで形成されている。側壁面41Bは、図における手前側や奥側にも形成されている。そして、本実施形態では、フロント板41は、照射面41Aと側壁面41Bがカーボン繊維強化樹脂(CFRP)で形成されており、それらが一体的に形成されている。なお、側壁面41Bの補強部材41bについては後で説明する。
バック板42は、例えばマグネシウムやアルミニウム、銅等の金属で形成されており、略平板状に形成されている。そして、バック板42が、フロント板41の側壁面41Bの端部にネジ43で螺着されることにより、バック板42がフロント板41に取り付けられて筐体40が形成されている。
また、本実施形態では、センサーパネルSPの後述する基台50等からバック板42側に向けて支柱44が立設されており、ネジ43でバック板42が支柱44に螺着されることでセンターパネルSPとバック板42とが固定されるようになっている。
フロント板41の側壁面41Bには、その全周にわたってパッキン41Cが配設されている。そして、上記のようにバック板42がフロント板41にネジ43で螺着される際に、バック板42がパッキン41Cに押し付けられることで、放射線画像撮影装置1の筐体40のフロント板41とバック板42等で形成される内部空間の密閉性が保たれるようになっている。なお、放射線画像撮影装置1の筐体40については、後で詳しく説明する。
一方、本実施形態では、センサーパネルSPが以下のようにして形成されている。以下、図2や、放射線画像撮影装置1のセンサーパネルSPの端部付近の拡大図である図3等を用いて説明する。なお、図2や図3等における基台50や読み出しIC16、センサー基板51、放射線検出素子7、シンチレーター基板54、シンチレーター55等の相対的な大きさや厚さ等は現実の放射線画像撮影装置1における相対的な大きさや厚さ等を反映するものではない。また、以下では、各基板等におけるフロント板41側の面(すなわち図中では下側の面)を表面、バック板42側の面(すなわち図中では上側の面)を裏面という。
センサーパネルSPは、放射線を遮蔽する鉛等の図示しない金属層を有する基台50を備えている。そして、基台50の表面側には、前述したセンサー基板51が配設されている。本実施形態では、センサー基板51は、ガラス基板等で構成されている。前述したように、センサー基板51の表面には、複数の放射線検出素子7等が二次元状に配列されている。このように、本実施形態では、センサーパネルSPの一方の面(図2や図3等では下側の面)には、複数の放射線検出素子7が二次元上に配列されている。
そして、各放射線検出素子7等を被覆するようにアクリル樹脂等で平坦化層52が形成されている。また、センサー基板51の表面の周縁部には、複数の入出力端子53が形成されており、前述した各信号線6(図1参照)等が引き出されて入出力端子53にそれぞれ接続されている。
また、本実施形態では、ガラス基板等で構成されるシンチレーター基板54の一方側の面にはシンチレーター55が形成されており、シンチレーター55が平坦化層52と当接するように、センサー基板51とシンチレーター基板54とが配置されている。そして、平坦化層52やシンチレーター55等の外側の部分(図3では信号線6が記載されている部分)等でセンサー基板51とシンチレーター基板54とが図示しない接着剤により貼り付けられている。
一方、基板50の裏面側には、PCB基板57等が取り付けられており、PCB基板57には、前述した制御手段22や記憶手段23(図1参照)等の回路や電子部材等(以下、まとめて電子機器58という。)が配設されている。なお、電子機器58には、内蔵電源24(図1参照)から供給される電力を、読み出しIC16等の供給先の各機能部に適するように電圧等を適宜変換したり調整したりする図示しない電源回路等も含まれる。
このように、本実施形態では、センサーパネルSPの他方の面(すなわち複数の放射線検出素子7が二次元上に配列された一方の面とは反対側の面(図2や図3等では上側の面))には、制御手段22等の電子機器58が配置されている。そして、本実施形態では、センサーパネルSPの一方の面と他方の面とを電気的に接続するフレキシブル回路基板56が取り付けられている。
すなわち、前述した入出力端子53には、読み出しIC16等のチップがフィルム上に組み込まれたフレキシブル回路基板56が異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料53Aを介して接続されている。そして、フレキシブル回路基板56は、センサーパネルSPの裏面側に引き回されてPCB基板57等に接続されており、フレキシブル回路基板56の各配線とPCB基板57上に形成された各配線とが接続されている。
なお、図2や図3では、読み出しIC16は、湾曲するフレキシブル回路基板56の内面側に設けられているが、湾曲するフレキシブル回路基板56の外面側に設けられていてもよい。また、本実施形態では、フレキシブル回路基板56がセンサーパネルSPの図中左側の端部の部分にのみ取り付けられている場合が示されているが、フレキシブル回路基板56は、センサーパネルSPの反対側の端部(図中右側の端部)や他の端部(図における手前側の端部や奥側の端部)にも取り付けられていてもよい。
そして、前述した画像データDの読み出し処理が行われる際には、各放射線検出素子7内で発生した電荷が、フレキシブル回路基板56上を流れてセンサーパネルSPの裏面側すなわちバック板42側に送られ、読み出しIC16でデジタル値の画像データDに変換されてPCB基板57上の図示しない記憶手段23に保存される。
本実施形態では、以上のようにしてセンサーパネルSPが形成されている。なお、図2では、シンチレーター基板54とフロント板41との間にスペーサー60が配設されている場合が示されている。また、図2や図3では、読み出しIC16とバック板42との間に熱伝導部材61を設け、読み出しIC16と基台50との間には支持部材62を配設して読み出しIC16と熱伝導部材61とバック板42とが確実に接触するようにして、画像データDの読み出しの際に発熱する読み出しIC16の熱を、熱伝導部材61を介して確実にバック板42側に逃がすように構成されている場合が示されている。
[可搬型放射線画像撮影装置の筐体について]
以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の筐体40について説明する。なお、放射線画像撮影装置1の筐体40は、図2に示したように、フロント板41の照射面41Aと側壁面41Bとが一体的に形成されており、以下、筐体40がこのように形成されている場合に基づいて説明する。
以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の筐体40について説明する。なお、放射線画像撮影装置1の筐体40は、図2に示したように、フロント板41の照射面41Aと側壁面41Bとが一体的に形成されており、以下、筐体40がこのように形成されている場合に基づいて説明する。
しかし、この他にも、例えば図4(A)に示すように、バック板42と側壁面41Bとを一体的に形成することも可能である。この場合、フロント板41は略平板状に形成される。なお、この場合も、側壁面41Bは、図における手前側や奥側にも形成されている。また、この場合、フロント板41を金属板で形成すると放射線の透過率が低下するため、フロント板41やバック板42、側壁面41Bはいずれもカーボン繊維強化樹脂で形成される。
また、図4(B)に示すように、照射面41Aと側壁面41Bとバック板42をカーボン繊維強化樹脂で一体的に形成して筐体4を角筒状に形成することも可能である。この場合、角筒状に形成された筐体40の、図における手前側や奥側の開放端は図示しない蓋体が取り付けられて筐体40内が密閉される。そして、図4(A)、(B)に示したいずれの場合にも、本発明を適用することが可能である。
そして、本実施形態では、筐体40を形成するカーボン繊維強化樹脂は、カーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維CFが、図5に示すように照射面41Aや側壁面41Bの(あるいは図4(A)、(B)の場合はバック板42も。以下同じ)各面方向に垂直な方向ではなく、図6に示すように、少なくとも側壁面41Bではその面方向に平行になるように構成されている。
その際、図6に示すように、側壁面41B中のカーボン繊維CFが照射面41A中のカーボン繊維CFとつながるように形成されており、カーボン繊維CFが照射面41Aでは面方向に平行になるように構成されていることが好ましい。また、図示を省略するが、側壁面41Bとバック板42とがカーボン繊維強化樹脂で一体的に形成されている場合には、側壁面41B中のカーボン繊維CFがバック板42中のカーボン繊維とつながるように形成されており、カーボン繊維CFがバック板42では面方向に平行になるように構成されていることが好ましい。
例えば、放射線画像撮影装置1の筐体40を図2に示す本実施形態の場合のように形成する場合、例えば図7(A)、(B)に示すように1枚のカーボン繊維強化樹脂を、照射面41Aとなる部分の4辺にそれぞれ側壁面41Bとなる部分を有する形状に切断し、側壁面41Bとなる各部分をそれぞれ折り曲げてフロント板41を形成することで、筐体40(この場合はフロント板41)を、側壁面41B中のカーボン繊維CFが照射面41A中のカーボン繊維とつながった状態に形成することができる。
なお、図6や図7(A)、(B)ではカーボン繊維CFが実際より非常に疎らに記載されている。また、放射線画像撮影装置1の筐体40に用いられるカーボン繊維強化樹脂は強度や剛性が高いことが望ましく、図7(A)、(B)に示すようにカーボン繊維CFが互いに直交する方向に編み込まれたクロス材を用いることが好ましい。
一方、本実施形態では、図2に示すように、筐体40の側壁面41Bには、それに平行に補強部材41bが取り付けられており、側壁面41Bと補強部材41bとの全体の厚さが、照射面41Aよりも厚くなるように形成されている。
その際、図2や図4(A)、(B)、図6では、補強部材41bが3枚設けられている場合が示されているが、補強部材41bの枚数は3枚に限定されない。また、図4(A)の場合は、側壁面41Bと補強部材41bとの全体の厚さが、バック板42よりも厚くなるように形成され、図4(B)の場合は、照射面41Aやバック板42よりも厚くなるように形成される。
また、図2や図4(A)、(B)に示すように補強部材41bを筐体40の側壁面41Bの内側に設ける代わりに、例えば図8に示すように、補強部材41bを筐体40の側壁面41Bに平行になるように側壁面41B内に埋め込むように設けることも可能である。さらに、図示を省略するが、補強部材41bを側壁面41Bの外側に設けてもよい。
そして、補強部材41bは、少なくとも前述したセンサーパネルSPの端部に取り付けられたフレキシブル回路基板56に対向する側壁面41Bに設けられている。しかし、補強部材41bが4つの側壁面41B(図4(B)の角筒状の筐体40の場合は両側の側壁面41B)に設けられていれば、例えば放射線画像撮影装置1を落下させた際に床面に衝突する筐体40の側壁面41Bや四隅の角部を補強することにもなり好ましい。
補強部材41bをカーボン繊維強化樹脂で形成することが可能である。その場合は、図6に示すように、補強部材41bにおいても、側壁面41Bと同様に、カーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維CFが補強部材41bの面方向に平行になるように構成されていることが好ましい。
補強部材41bは、例えば接着剤等で側壁面41Bの内側に接着して取り付ける(あるいは埋め込む等)ことが可能である。また、側壁面41Bや補強部材41bに熱を加えて補強部材41bを側壁面41Bに一体化させてもよい。
また、補強部材41bを金属板で形成することも可能である。そして、この場合も、補強部材41bを接着剤等で側壁面41Bの内側に接着して取り付けたり側壁面41Bの内部に埋め込む等するようにして、筐体40の側壁面41Bに平行に補強部材41bを設けることが可能となる。
[作用]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の作用について説明する。前述したように、放射線画像撮影装置1の筐体40を金属で形成すると、放射線画像撮影装置1全体の重量が大きくなるが、本実施形態のように筐体40をカーボン繊維強化樹脂(CFRP)で形成することで、放射線画像撮影装置1全体の重量をより軽くすることが可能となり、放射線画像撮影装置1を持ち運び易くなるといった特徴がある。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の作用について説明する。前述したように、放射線画像撮影装置1の筐体40を金属で形成すると、放射線画像撮影装置1全体の重量が大きくなるが、本実施形態のように筐体40をカーボン繊維強化樹脂(CFRP)で形成することで、放射線画像撮影装置1全体の重量をより軽くすることが可能となり、放射線画像撮影装置1を持ち運び易くなるといった特徴がある。
一方、前述したように、放射線画像撮影装置1は、撮影室等の図示しない撮影台のカセッテホルダーに装填された状態で撮影に用いられる。また、図10に示したように病室R1等に持ち込まれ、放射線画像撮影装置1を患者にあてがったり患者HとベッドBeとの間に挿入したりした状態で放射線照射装置50から放射線が照射されて撮影が行われる場合もある。
そして、放射線画像撮影装置1では、撮影後、前述したように走査駆動手段15のゲートドライバー15b(図1参照)から走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧が順次印加されると、各放射線検出素子7からそれぞれ電荷が読み出しIC16に流れ込み、電荷が読み出しIC16でそれぞれデジタル値の画像データDに変換されて画像データDの読み出し処理が行われる。
また、上記のようにして撮影が終了すると、放射線画像撮影装置1が撮影台のカセッテホルダーから引き出されたり、あるいは放射線画像撮影装置1が患者から引き離されたり患者HとベッドBeとの間から抜き出される。そして、放射線画像撮影装置1がカセッテホルダーから引き出される際に放射線画像撮影装置1が周囲の撮影台等に触れたり、あるいは放射線画像撮影装置1の筐体40と患者Hやその衣服とが接触した状態から離れる際に、静電気が発生したり、放射線画像撮影装置1の筐体40と患者Hやその衣服との間で放電が発生する場合がある。
その際、従来の可搬型放射線画像撮影装置のように、筐体40の側壁面41Bの厚さが、フロント板41の照射面41Aやバック板42の厚さと同程度に薄いと、側壁面41Bの部分で発生した静電気や放電が比較的容易にフレキシブル回路基板56に影響する場合がある。そして、静電気や放電が発生した時点で上記のように放射線画像撮影装置1で画像データDの読み出し処理が行われていると、静電気や放電の影響で、フレキシブル回路基板56を流れる電荷(すなわち各放射線検出素子7から読み出しIC16に流れる電荷)にノイズが発生し、そのために放射線画像撮影装置1で読み出された画像データDに、静電気や放電による画像ムラが生じてしまう場合がある。
また、それを回避するために、例えば放射線画像撮影装置1の筐体40の側壁面41Bをフロント板41の照射面41やバック板42よりも厚くしたとしても、図5に示したように、筐体40が、カーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維CFが照射面41Aや側壁面41Bで面方向に垂直な方向を向くように構成されていると、発生した静電気や放電が、カーボン繊維CFを伝ってフレキシブル回路基板56の方に向かって流れる。そのため、上記と同様に、やはり静電気や放電の影響でフレキシブル回路基板56を流れる電荷にノイズが発生し、そのために放射線画像撮影装置1で読み出された画像データDに静電気や放電による画像ムラが生じてしまう場合がある。
それに対し、本実施形態では、上記のように(図2、図4(A)、(B)、図6、図8参照)、放射線画像撮影装置1の筐体40の側壁面41Bに補強部材41bを設けて、側壁面41Bと補強部材41bとの全体の厚さ(すなわち側壁面41Bの厚さ)が、照射面41Aやバック板42よりも厚くなるように形成するとともに、筐体40を形成するカーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維CFが少なくとも側壁面41Bで面方向に平行になるように構成されている。
このように構成すると、放射線画像撮影装置1の筐体40の側壁面41Bの厚さ(すなわち側壁面41Bと補強部材41bとの全体の厚さ)が、照射面41Aやバック板42よりも分厚くなっているため、発生した静電気や放電が筐体内部のフレキシブル回路基板56の方に伝わりにくくなる。そのため、静電気や放電の影響がフレキシブル回路基板56を流れる電荷に伝わりにくくなるため、フレキシブル回路基板56を流れる電荷にノイズが発生しにくくなる。そのため、放射線画像撮影装置1で読み出された画像データDに静電気や放電による画像ムラが生じにくくなる。
また、本実施形態では、上記のように筐体40を形成するカーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維CFが少なくとも側壁面41Bで面方向に平行になるように構成されている(図6や図8等参照)。そのため、発生した静電気や放電は、カーボン繊維CFを伝って側壁面41Bの面方向に流れるようになり、フレキシブル回路基板56に向かう方向には伝わらなくなるため、静電気や放電の影響がフレキシブル回路基板56に及ばなくなる。
本実施形態では、このように、放射線画像撮影装置1の筐体40の側壁面41Bを分厚くし、しかも、カーボン繊維強化樹脂のカーボン繊維CFが少なくとも側壁面41Bで面方向に平行になるように構成したため、カーボン繊維強化樹脂を用いた筐体40に静電気や放電が生じても、読み出される画像データDに画像ムラが生じることを確実に防止することが可能となる。
また、本実施形態のように、筐体40の側壁面41Bだけでなく、それと一体的に形成された照射面41A(あるいはバック板42。以下同じ。)でもカーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維CFが照射面41Aの面方向に平行になるように構成されていれば(図6や図8等参照)、発生した静電気や放電がフレキシブル回路基板56に向かう方向に伝わることが確実に防止される。そのため、筐体40に静電気や放電が生じても、静電気や放電の影響がフレキシブル回路基板56に及ばなくなり、読み出される画像データDに画像ムラが生じることをより確実に防止することが可能となる。
さらに、図6や図7、図8等に示したように、放射線画像撮影装置1の筐体40が、側壁面41B中のカーボン繊維CFが照射面41A中のカーボン繊維CF(あるいはバック板42がカーボン繊維強化樹脂で形成されている場合はそのカーボン繊維)とつながるように形成されていれば、側壁面41Bで発生した静電気や放電が照射面41A(あるいはバック板42)に流れるようになる。そのため、側壁面41Bで発生した静電気や放電の影響がフレキシブル回路基板56に及ぶことをより確実に防止することが可能となる。
また、補強部材41bがカーボン繊維強化樹脂で形成されており、カーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維CFが補強部材41bの面方向、すなわち側壁面41Bの面方向に平行になるように構成されていれば、側壁面41Bで発生した静電気や放電が側壁面41Bと補強部材41bの両方のカーボン繊維CFを伝って側壁面41Bの面方向に流れ、フレキシブル回路基板56の方向に流れなくなる。そのため、静電気や放電の影響がフレキシブル回路基板56に及ぶことを的確に防止することが可能となる。
また、補強部材41bが金属板で形成されていれば、金属板は導電性が高いため、側壁面41Bで発生した静電気や放電が補強部材41bの面方向、すなわち側壁面41Bの面方向にすばやく拡散し、フレキシブル回路基板56の方向にはほとんど流れない。そのため、静電気や放電の影響がフレキシブル回路基板56に及ぶことを的確に防止することが可能となる。
[効果]
以上のように、本実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置1によれば、筐体40の側壁面41Bと照射面41Bやバック板42とをカーボン繊維強化樹脂で一体的に形成し(あるいはカーボン繊維強化樹脂で側壁面41Bを含む筐体40を角筒状に形成し)、カーボン繊維強化樹脂のカーボン繊維CFが少なくとも側壁面41Bで面方向に平行になるように構成し、側壁面41Bに平行に補強部材41bを設け、側壁面41Bと補強部材41bの全体の厚さが照射面41Aやバック板42よりも厚くなるように形成した。
以上のように、本実施形態に係る可搬型放射線画像撮影装置1によれば、筐体40の側壁面41Bと照射面41Bやバック板42とをカーボン繊維強化樹脂で一体的に形成し(あるいはカーボン繊維強化樹脂で側壁面41Bを含む筐体40を角筒状に形成し)、カーボン繊維強化樹脂のカーボン繊維CFが少なくとも側壁面41Bで面方向に平行になるように構成し、側壁面41Bに平行に補強部材41bを設け、側壁面41Bと補強部材41bの全体の厚さが照射面41Aやバック板42よりも厚くなるように形成した。
そのため、放射線画像撮影装置1の筐体40の側壁面41B等で静電気や放電が発生しても、発生した静電気や放電の影響が筐体40内のフレキシブル回路基板56に及ぶことを的確に防止することが可能となり、読み出される画像データDに画像ムラが生じることを的確かつ確実に防止することが可能となる。
そして、補強部材41bを、筐体40の側壁面41Bの内側に取り付けたり、側壁面41Bに埋め込むようにすることで、補強部材41bを、容易かつ的確に放射線画像撮影装置1の筐体40の側壁面41Bに平行に設けることが可能となり、上記の効果を容易かつ的確に発揮させることが可能となる。
なお、前述したように、放射線画像撮影装置1の筐体40は、照射面41Aと一体的に形成された側壁面41Bの端部に、例えば金属で形成された略平板状のバック板42が取り付けられる構成であってもよく(図2等参照)、逆に、照射面41Aとは反対側の面すなわちバック板42と一体的に形成された側壁面41Bの端部に、略平板状の照射面41Aが取り付けられる構成であってもよい(図4(A)参照)。あるいは、照射面41Aと側壁面41Bとバック板42とが一体的に形成された角筒状に形成されていてもよい(図4(B)参照)。そして、いずれの場合にも、本発明の有益な効果を的確に発揮させることができる。
また、上記のように、照射面41Aと一体的に形成された側壁面41Bの端部にバック板42を取り付ける場合や、バック板42と一体的に形成された側壁面41Bの端部に照射面41Aを取り付ける場合には、例えば図2や図6等に示すように、ネジ43を側壁面41Bの面方向にねじ込むようにして螺着するように構成されていることが好ましい。
このように構成すると、ネジ43が金属製等の導電性を有する場合には、側壁面41Bで発生した静電気や放電が照射面41Aやバック板42だけでなくネジ43を介してバック板42や照射面41Aにも伝わるようになるため、発生した静電気や放電の影響がフレキシブル回路基板56に及ぶことをより的確に防止することが可能となる。
また、例えば図9に示すように、放射線画像撮影装置1の筐体40の側壁面41Bに対してネジ43を側壁面41Bの面方向に直交する方向にねじ込んで螺着するように構成すると、側壁面41B等で発生した静電気や放電が、ネジ43を伝ってフレキシブル回路基板56の方に向かって流れるため、静電気や放電の影響でフレキシブル回路基板56を流れる電荷にノイズが発生して画像データDに画像ムラが生じるおそれがある。そのため、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置1においては、図9に示したように側壁面41Bに対してその法線方向にネジ43を螺着するような構成は採用されない。
なお、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
例えば、上記の実施形態では、筐体40の側壁面41Bを照射面41Aやバック板42に対して垂直になるように形成する場合を示したが、図示を省略するが、例えば側壁面41Bを照射面41Aに対して傾斜するように設けることも可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない限り、可搬型放射線画像撮影装置1の形状等に適宜の変形を加えること等は適宜行われる。
1 放射線画像撮影装置(可搬型放射線画像撮影装置)
7 放射線検出素子
22 制御手段
40 筐体
41 フロント板(略平板状の板)
41A 照射面
41B 側壁面
41b 補強部材
42 バック板(照射面とは反対側の面。略平板状の板)
56 フレキシブル回路基板
CF カーボン繊維
D 画像データ
SP センサーパネル
7 放射線検出素子
22 制御手段
40 筐体
41 フロント板(略平板状の板)
41A 照射面
41B 側壁面
41b 補強部材
42 バック板(照射面とは反対側の面。略平板状の板)
56 フレキシブル回路基板
CF カーボン繊維
D 画像データ
SP センサーパネル
Claims (7)
- センサーパネルが筐体内に収納されて形成された可搬型放射線画像撮影装置であって、
前記センサーパネルの一方の面には、複数の放射線検出素子が二次元上に配列され、
前記センサーパネルの他方の面には、前記放射線検出素子からの画像データの読み出し処理を制御する制御手段が配置され、
前記センサーパネルの少なくとも1つの端部には、前記センサーパネルの前記一方の面及び前記他方の面を電気的に接続するフレキシブル回路基板が取り付けられており、
少なくとも前記筐体の照射面及び側壁面、又は少なくとも前記筐体の前記照射面とは反対側の面及び側壁面は、カーボン繊維強化樹脂で一体的に形成されており、
前記カーボン繊維強化樹脂は、それを構成するカーボン繊維が、少なくとも前記側壁面では面方向に平行になるように構成されており、
前記側壁面には、それに平行になるように補強部材が取り付けられ又は前記側壁面に埋め込まれて設けられており、
前記筐体は、前記側壁面及び前記補強部材の全体の厚さが、前記照射面又は前記照射面とは反対側の面よりも厚くなるように形成されるとともに、前記照射面と一体的に形成された前記側壁面の端部に、略平板状の板が取り付けられて形成されていることを特徴とする可搬型放射線画像撮影装置。 - 前記筐体は、前記側壁面中のカーボン繊維が前記照射面中のカーボン繊維又は前記照射面とは反対側の面中のカーボン繊維とつながるように形成されており、前記カーボン繊維が前記照射面で又は前記照射面とは反対側の面で面方向に平行になるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
- 前記補強部材は、カーボン繊維強化樹脂で形成されており、前記カーボン繊維強化樹脂を構成するカーボン繊維が当該補強部材の面方向に平行になるように構成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
- 前記補強部材は、金属板で形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
- 前記略平板状の板は、金属で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
- 前記筐体は、前記照射面とは反対側の面と一体的に形成された前記側壁面の端部に、略平板状の前記照射面が取り付けられて形成されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
- 前記筐体は、前記照射面と、前記側壁面と、前記照射面とは反対側の面とが一体的に形成された角筒状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
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