JP2019152595A - 放射線画像検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】厚さ方向に順に配置された二つのセンサパネルの相互干渉を抑制することが可能な放射線画像検出装置を提供する。【解決手段】電子カセッテ１０は、第１センサパネル１１Ａと第２センサパネル１１Ｂとを厚さ方向ＴＤに順に配置した構成である。第１センサパネル１１Ａは、第１光検出基板２６Ａと第１シンチレータ２７Ａとで構成される。第１シンチレータ２７Ａは、防湿用の封止層２８で周囲を覆われている。封止層２８は導電性材料である。封止層２８は、接続部２９を介して、導電性材料である筐体１２の内面と接続している。これにより、封止層２８は、基準電位である筐体１２のグラウンド電位と同電位とされ、導電体層として機能する。【選択図】図２

Description

本発明は、放射線画像検出装置に関する。

医療分野において、放射線画像検出装置で検出された放射線画像に基づく診断が盛んに行われている。放射線画像検出装置はセンサパネルを備えている。センサパネルは、複数の画素が二次元に配列された撮像領域を有している。画素は、周知のように、放射線源から照射されて被写体（患者）を透過した放射線に感応して電荷を蓄積する。このようなセンサパネルを備える放射線画像検出装置は、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；Flat Panel Detector）とも呼ばれる。

特許文献１に記載されているように、放射線画像検出装置には、二つのセンサパネルを厚さ方向に順に配置した構成をもつものがある。特許文献１に記載の放射線画像検出装置は、いわゆるエネルギーサブトラクション（以下、ＥＳ（Energy Subtraction）と略す）法に用いられるもので、一回の放射線の照射で二つのセンサパネルの画素に同時に電荷を蓄積している。そして、二つのセンサパネルでそれぞれ検出した二つの放射線画像に基づいて、骨部組織の画像、および／または、骨部組織を除いた軟部組織の画像を生成したり、骨量、骨密度といった骨に関する指標値を算出している。

特許文献１では、二つのセンサパネルの間に、放射線を構成するエネルギーのうちの軟線成分を多く吸収する、銅や錫等の金属層が配置されている。すなわち、金属層は、二つのセンサパネルのうちの下側に配されたセンサパネルへの軟線成分の入射を制限する放射線フィルタとして機能する。

特開２０１８−０１５４５５号公報

特許文献１のように二つのセンサパネルを厚さ方向に順に配置した構成をもつ放射線画像検出装置では、二つのセンサパネルの相互干渉が問題となる。この問題は、例えば、一方のセンサパネルで発生した電磁ノイズが他方のセンサパネルに伝播し、その影響で放射線画像の画質が劣化する、といったものである。この問題は、特許文献１のように骨に関する指標値を算出する系においては、指標値の信頼性が大きく低下することになるため、特に解決すべき重要な問題である。しかしながら、特許文献１には、金属層で軟線成分をフィルタリングすることは記載されているが、二つのセンサパネルの相互干渉の問題に対しては、何の改善策も記載されていない。

本発明は、厚さ方向に順に配置された二つのセンサパネルの相互干渉を抑制することが可能な放射線画像検出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の放射線画像検出装置は、放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に感応して電荷を蓄積する画素が二次元に配列された撮像領域を有する二つのセンサパネルであり、厚さ方向に順に配置された二つのセンサパネルと、二つのセンサパネルの間に配置され、基準電位とされた導電体層とを備える。

導電体層は、平面視した場合に、少なくとも撮像領域を覆い配置されていることが好ましい。

二つのセンサパネルのうちの少なくとも一つは、入射した放射線を可視光に変換して放出するシンチレータと、撮像領域が形成され、シンチレータから放出された可視光を検出して電荷に変換する光検出基板と、少なくとも一部がシンチレータを挟んで光検出基板と対向する位置に配置された導電性部材とで構成され、導電性部材が導電体層として機能することが好ましい。

基準電位は、グラウンド電位、または電源部から導電体層に給電して保たれる一定の電位である電源電位であることが好ましい。

基準電位が電源電位であった場合、導電体層に給電を行うオン状態と、導電体層への給電を停止するオフ状態を切り替える切替スイッチを備えることが好ましい。

導電体層は、アルミ、銅、錫、タングステン、鉛、カーボンのいずれかで形成されていることが好ましい。

電荷をデジタル信号に変換して放射線画像として出力する二つの回路部が、二つのセンサパネル毎に設けられており、二つの回路部から出力された二つの放射線画像は、骨に関する指標値の算出に利用されることが好ましい。

本発明によれば、厚さ方向に順に配置された二つのセンサパネルの間に、基準電位とされた導電体層を配置するので、厚さ方向に順に配置された二つのセンサパネルの相互干渉を抑制することが可能な放射線画像検出装置を提供することができる。

Ｘ線撮影の様子を示す図である。 電子カセッテの内部構造を示す図である。 電子カセッテの電気的構成を示すブロック図である。 封止層と各撮像領域の平面視した場合の配置関係と大小関係を示す図である。 各センサパネルの各動作のタイミングを示す図である。 コンソールの骨密度算出に関わる構成を示すブロック図である。 別の例の電子カセッテの内部構造を示す図である。 さらに別の例の電子カセッテの内部構造を示す図である。 基準電位を電源電位とする第３実施形態の回路図である。 各センサパネルの各動作のタイミング、切替スイッチのオン／オフタイミング、並びに導電体層の電位の切替タイミングを示す図である。

［第１実施形態］
図１において、本発明の放射線画像検出装置に相当する電子カセッテ１０は、第１センサパネル１１Ａおよび第２センサパネル１１Ｂが筐体１２内に収容されたものである。各センサパネル１１Ａ、１１Ｂは、平面視が矩形状の薄板であり、その厚さ方向ＴＤに順に配置されている。

筐体１２は、直方体形状をした可搬型の箱であり、例えば、フイルムカセッテやＩＰ（Imaging Plate）カセッテ、ＣＲ（Computed Radiography）カセッテと略同様の、国際規格ＩＳＯ（International Organization for Standardization）４０９０：２００１に準拠した大きさである。筐体１２は、炭素繊維が混入された樹脂あるいはアルミニウムやニッケルのフィラーが混入された樹脂、アルミニウム合金、マグネシウム合金といった導電性材料で形成される。

電子カセッテ１０は、被写体Ｈが仰臥する撮影台１３のホルダ１４にセットされる。そして、放射線源に相当するＸ線源１５から照射されて被写体Ｈを透過した、放射線に相当するＸ線（一点鎖線で示す）を受けて、放射線画像に相当するＸ線画像を検出する。

電子カセッテ１０はコンソール１６と接続され、これらは各種情報を通信する。各種情報には、電子カセッテ１０で検出したＸ線画像や、コンソール１６を介してオペレータが入力する撮影メニュー等が含まれる。撮影メニューは、例えば、頭部、胸部等の撮影部位、立位、臥位、座位等の姿勢、正面、側面、背面等のＸ線に対する被写体Ｈの向きの組である。

コンソール１６は、例えばノート型パーソナルコンピュータといったコンピュータをベースに、オペレーティングシステム等の制御プログラムや、各種アプリケーションプログラムをインストールして構成される。コンソール１６は、ディスプレイ１７、およびタッチパッドやキーボード等の入力デバイス１８を有する。ディスプレイ１７には、電子カセッテ１０から送信されたＸ線画像等が表示される。

図２において、Ｘ線が入射する筐体１２の前面には矩形状の開口が形成されており、開口にはＸ線透過性を有する透過板２５が取り付けられている。そして、この透過板２５の直下に第１センサパネル１１Ａおよび第２センサパネル１１Ｂが配されている。ここで、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂが順に配置される厚さ方向ＴＤとは、筐体１２の前面とこれに対向する筐体１２の背面の法線と平行な方向である。第１センサパネル１１Ａは、第１光検出基板２６Ａと第１シンチレータ２７Ａとで構成される。第１光検出基板２６Ａと第１シンチレータ２７Ａは、Ｘ線が入射する筐体１２の前面側からみて、第１光検出基板２６Ａ、第１シンチレータ２７Ａの順に配置されている。同様に、第２センサパネル１１Ｂも、第２光検出基板２６Ｂと第２シンチレータ２７Ｂとで構成され、これらは筐体１２の前面側からみて、第２光検出基板２６Ｂ、第２シンチレータ２７Ｂの順に配置されている。

第１シンチレータ２７Ａは、例えばＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）といった蛍光体を有し、第２シンチレータ２７Ｂは、例えばＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、テルビウム賦活ガドリニウムオキシサルファイド）といった蛍光体を有する。各シンチレータ２７Ａ、２７Ｂは、入射したＸ線を可視光に変換して放出する。各光検出基板２６Ａ、２６Ｂは、各シンチレータ２７Ａ、２７Ｂから放出された可視光を検出して電荷に変換する。

第１シンチレータ２７Ａは、防湿用の封止層２８で周囲を覆われている。封止層２８は、例えば厚さ１０μｍのアルミ製の薄膜であり、導電性材料である。封止層２８は、少なくとも一部がシンチレータを挟んで光検出基板と対向する位置に配置された導電性部材に相当する。封止層２８は、接続部２９を介して、これも導電性材料である筐体１２の内面と接続している。これにより、封止層２８は、基準電位である筐体１２のグラウンド電位と同電位とされ、導電体層として機能する。なお、接続部２９は、例えば、導線や、架け渡し板およびビス等の金具で構成される。

筐体１２内には、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂに加えて、基台３０、第１回路部３１Ａと第２回路部３１Ｂ、電源部３２、および制御部３３が収容されている。第１回路部３１Ａは第１センサパネル１１Ａ用である。また、第２回路部３１Ｂは第２センサパネル１１Ｂ用である。基台３０には、その表面（Ｘ線が入射される側の面）に各センサパネル１１Ａ、１１Ｂが、その裏面（表面と対向する面）に各回路部３１Ａ、３１Ｂ、電源部３２、制御部３３が、それぞれ取り付けられている。基台３０は、樹脂製の接着剤等で筐体１２の内面に固定されている。なお、筐体１２内には、これらの他にも、コンソール１６と有線通信し、かつ商用電源からの電力を受けるためのケーブルコネクタ（図示せず）が収容されている。コンソール１６と無線通信するためのアンテナや、電子カセッテ１０をワイヤレスで駆動するためのバッテリを、筐体１２内に収容してもよい。

図３において、第１光検出基板２６Ａは、ガラス基板（図示せず）上に、Ｎ行×Ｍ列の二次元マトリックス状に配列された第１画素４０Ａと、Ｎ本の第１ゲート線４１Ａと、Ｍ本の第１信号線４２Ａとが設けられたものである。第１ゲート線４１Ａは、第１画素４０Ａの行方向に沿うＸ方向に延伸し、かつ第１画素４０Ａの列方向に沿うＹ方向に所定のピッチで配置されている。第１信号線４２Ａは、Ｙ方向に延伸し、かつＸ方向に所定のピッチで配置されている。第１ゲート線４１Ａと第１信号線４２Ａとは直交しており、第１ゲート線４１Ａと第１信号線４２Ａの交差点に対応して第１画素４０Ａが設けられている。この第１画素４０Ａが二次元に配列された領域が、第１撮像領域４３Ａ（図４も参照）である。第１撮像領域４３Ａは、平面視した場合のサイズが、第１シンチレータ２７Ａと略同じか、一回り小さい。

Ｎ、Ｍは２以上の整数で、例えばＮ＝２８８０、Ｍ＝２３０４である。なお、第１画素４０Ａの配列は、図３のように正方配列でなくともよい。第１画素４０Ａを４５°傾けて、かつ千鳥状に配置してもよい。

第１画素４０Ａは、周知のように、可視光の入射によって電荷（電子−正孔対）を発生してこれを蓄積する第１光電変換部４４Ａ、および第１ＴＦＴ（Thin Film Transistor）４５Ａを備える。第１光電変換部４４Ａは、電荷を発生する半導体層とその上下に上部電極および下部電極を配した構造を有している。半導体層は例えばＰＩＮ（p-intrinsic-n）型であり、上部電極側にＮ型層、下部電極側にＰ型層が形成されている。第１ＴＦＴ４５Ａは、ゲート電極が第１ゲート線４１Ａに、ソース電極が第１信号線４２Ａに、ドレイン電極が第１光電変換部４４Ａの下部電極にそれぞれ接続されている。なお、ＴＦＴ型ではなく、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型の光検出基板を用いてもよい。

第１光電変換部４４Ａの上部電極にはバイアス線（図示せず）が接続されている。このバイアス線を通じて上部電極に正のバイアス電圧が印加される。正のバイアス電圧の印加により半導体層内に電界が生じる。このため、光電変換により半導体層内で発生した電子−正孔対のうちの電子は、上部電極に移動してバイアス線に吸収され、正孔は、下部電極に移動して電荷として収集される。

なお、第２光検出基板２６Ｂは、第１光検出基板２６Ａと同じ構成である。このため、第２光検出基板２６Ｂの構成部品には、数字の後に「Ｂ」の添え字を付加して、第１光検出基板２６Ａの構成部品と区別し、説明を省略する。

第１回路部３１Ａは、第１ゲート駆動回路４６Ａおよび第１信号処理回路４７Ａで構成される。第１ゲート駆動回路４６Ａは、第１ゲート線４１Ａの端部に接続され、第１ＴＦＴ４５Ａを駆動するゲートパルスを発する。制御部３３は、第１ゲート駆動回路４６Ａを通じて第１ＴＦＴ４５Ａを駆動し、かつ第１信号処理回路４７Ａの駆動を制御することにより、第１センサパネル１１Ａの動作を制御する。具体的には、制御部３３は、第１画素４０Ａから暗電荷を読み出してリセット（破棄）する画素リセット動作と、Ｘ線の到達線量に応じた電荷を第１画素４０Ａに蓄積させる画素電荷蓄積動作と、第１信号線４２Ａを通じて第１画素４０Ａに蓄積された電荷を第１信号処理回路４７Ａに読み出す画像読み出し動作とを第１センサパネル１１Ａに実行させる。

第１信号処理回路４７Ａは、画像読み出し動作で読み出された第１画素４０Ａの蓄積電荷を、アナログの電圧信号に変換する。そして、アナログの電圧信号に対して周知の相関二重サンプリング処理を施し、アナログの電圧信号からノイズ成分を除去する。続いて第１信号処理回路４７Ａは、アナログの電圧信号を、その電圧値に応じたデジタル信号に変換（アナログ／デジタル変換）し、デジタル信号を制御部３３に出力する。制御部３３は、内蔵のメモリ（図示せず）に、第１信号処理回路４７Ａからのデジタル信号をＸ線画像（第１Ｘ線画像、図６参照）として記憶する。なお、第２回路部３１Ｂは、第１回路部３１Ａと同じ構成である。このため、第２光検出基板２６Ｂの場合と同じく、第２回路部３１Ｂの構成部品には、数字の後に「Ｂ」の添え字を付加して、第１回路部３１Ａの構成部品と区別し、説明を省略する。

電源部３２は、制御部３３の制御の下、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂと各回路部３１Ａ、３１Ｂに給電する。電源部３２にはスイッチング電源が設けられている。スイッチング電源は、パルス変調方式、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ；Pulse Width Modulation）方式により、バッテリや商用電源からの電力に基づく電圧を、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂと各回路部３１Ａ、３１Ｂに適合した電圧に変換して出力する。

図４は、導電体層として機能する封止層２８と、第１光検出基板２６Ａに形成された第１撮像領域４３Ａおよび第２光検出基板２６Ｂに形成された第２撮像領域４３Ｂの平面視した場合の配置関係と大小関係を示す図である。各撮像領域４３Ａ、４３Ｂは、いずれも一点鎖線で示すように、平面視した場合のサイズが同じで、かつ形成される位置も同じである。封止層２８は、平面視した場合に、少なくとも各撮像領域４３Ａ、４３Ｂを覆い配置されている。

図５において、制御部３３は、Ｘ線の照射開始のタイミングに合わせて、画素リセット動作後、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂに画素電荷蓄積動作を実行させる。そして、Ｘ線の照射終了のタイミングに合わせて、まず、第１センサパネル１１Ａに画像読み出し動作を実行させる。制御部３３は、第１センサパネル１１Ａの画像読み出し動作の終了後、第２センサパネル１１Ｂに画像読み出し動作を実行させる。

つまり、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂは、画素電荷蓄積動作の開始タイミングは同期しているが、画像読み出し動作の開始タイミングは同期していない。より詳しくは、第２センサパネル１１Ｂのほうが、第１センサパネル１１Ａよりも、画像読み出し動作に掛かる期間ＴＲの分、画像読み出し動作の開始タイミングが遅い。なお、図５とは逆に、先に第２センサパネル１１Ｂに画像読み出し動作を実行させてもよい。

図６において、コンソール１６は、第１センサパネル１１Ａから第１Ｘ線画像を、第２センサパネル１１Ｂから第２Ｘ線画像をそれぞれ受信する。第１Ｘ線画像と第２Ｘ線画像は、Ｘ線源１５から照射されて被写体Ｈを透過したＸ線に感応して各画素４０Ａ、４０Ｂに蓄積された電荷に基づくもので、被写体Ｈの体内構造を表すものである。

第１Ｘ線画像および第２Ｘ線画像は、環境温度等の電子カセッテ１０の使用環境に起因するノイズ等の固定パターンノイズによるアーチファクトを除去するオフセット補正処理を施された後、ＥＳ画像生成部５０に入力される。ＥＳ画像生成部５０は、第１Ｘ線画像と第２Ｘ線画像とから、ＥＳ画像を生成する。具体的には、ＥＳ画像生成部５０は、第２Ｘ線画像に所定の係数を乗算したものから、第１Ｘ線画像に所定の係数を乗算したものを画素単位で減算する。こうしたサブトラクション処理で生成されたＥＳ画像は、例えば、軟部組織が除去され、骨部組織が強調されたものとなる。

骨密度算出部５１は、骨に関する指標値として、被写体Ｈの撮影部位における骨密度を算出する。具体的には、骨密度算出部５１は、まず、ＥＳ画像生成部５０からのＥＳ画像を解析し、ＥＳ画像内の骨部組織の領域を抽出する。そして、例えば骨部組織の領域の画素値の代表値（平均値、最大値、最頻値等）に、画素値を骨量に変換する変換係数を乗算し、骨量を算出する。骨密度算出部５１は、算出した骨量を骨部組織の領域の面積で除算することで、骨密度を算出する。

コンソール１６は、骨密度算出部５１で算出した骨密度を、ＥＳ画像生成部５０で生成したＥＳ画像等とともにディスプレイ１７に表示する。このように、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂから出力された各Ｘ線画像は、骨に関する指標値の算出に利用される。なお、骨密度に加えて、あるいは代えて、骨量をディスプレイ１７に表示してもよい。

ＥＳ画像生成部５０、骨密度算出部５１は、例えば、Ｘ線撮影に関わるアプリケーションプログラムを実行することにより、コンソール１６のＣＰＵ（Central Processing Unit）に構築される。これら各部のうちの一部または全部を電子カセッテ１０のＣＰＵに構築し、電子カセッテ１０でＥＳ画像の生成や骨密度の算出を行っても構わない。

次に、上記構成による作用を説明する。電子カセッテ１０を用いた被写体ＨのＸ線撮影を行う場合、オペレータは、電子カセッテ１０の電源をオンし、電子カセッテ１０を撮影台１３のホルダ１４にセットする。そして、電子カセッテ１０、Ｘ線源１５、および被写体Ｈの相互の位置関係を調整した後、Ｘ線源１５からＸ線を照射させる。

Ｘ線源１５から照射されて被写体Ｈを透過したＸ線は、透過板２５を介して第１センサパネル１１Ａおよび第２センサパネル１１Ｂに入射される。各センサパネル１１Ａ、１１Ｂでは、Ｘ線の照射を受けて、図５に示したように、画素リセット動作後に画素電荷蓄積動作が実行され、各画素４０Ａ、４０ＢにＸ線の到達線量に応じた電荷が蓄積される。

Ｘ線の照射終了後、まずセンサパネル１１Ａで画像読み出し動作が実行され、次いでセンサパネル１１Ｂで画像読み出し動作が実行される。これにより、第１センサパネル１１Ａから第１Ｘ線画像が、第２センサパネル１１Ｂから第２Ｘ線画像が、それぞれ出力される。

ここで、画像読み出し動作時には、電磁ノイズが発生することが知られている。電磁ノイズは、主に、ゲート駆動回路からのゲートパルスに応じてゲート電極がオン／オフするＴＦＴの駆動ノイズである。

図５に示したように、第１センサパネル１１Ａの画像読み出し動作と、第２センサパネル１１Ｂの画像読み出し動作との間には、期間ＴＲのタイムラグがある。このため、特許文献１のように何の対策も講じていない場合は、この期間ＴＲの間に、画像読み出し動作を実行中の第１センサパネル１１Ａで発生した電磁ノイズが、画素電荷蓄積動作を実行中の第２センサパネル１１Ｂに伝播するおそれがある。第２センサパネル１１Ｂに電磁ノイズが伝播した場合、電磁ノイズに起因する電荷が第２画素４０Ｂに蓄積されるので、結果として第２Ｘ線画像の画質が劣化してしまう。

しかしながら、本発明では、図２に示したように、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂの間に配置される封止層２８を、接続部２９を介して筐体１２と電気的に接続することで、基準電位であるグラウンド電位としている。また、図４に示したように、封止層２８は、平面視した場合に、少なくとも各撮像領域４３Ａ、４３Ｂを覆い配置されている。このため、封止層２８が電磁シールドの役割を果たし、第２センサパネル１１Ｂに電磁ノイズが伝播することを効果的に防止することができる。したがって、厚さ方向ＴＤに順に配置された各センサパネル１１Ａ、１１Ｂの相互干渉を抑制することが可能となる。

封止層２８は、第１シンチレータ２７Ａの防湿用に形成されるものであって、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂの電磁シールド用の導電体層として改めて用意されたものではなく、既存のものである。こうした既存のものを導電体層として機能させるので、部品コストを削減することができ、かつ電子カセッテ１０の薄型化に寄与することができる。

各Ｘ線画像は、電子カセッテ１０からコンソール１６に送信される。コンソール１６では、図６に示したように、ＥＳ画像生成部５０でＥＳ画像が生成され、さらにＥＳ画像に基づいて骨密度算出部５１で骨密度が算出される。骨密度はＥＳ画像等とともにディスプレイ１７に表示される。

骨密度といった骨に関する指標値の算出の元となるＸ線画像の画質が保証されていないと、指標値の信頼性が大きく低下するおそれがある。しかしながら、本発明では、Ｘ線画像の画質が保証されているので、指標値の信頼性を向上させることができる。

また、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂを厚さ方向に順に配置した構成では、センサパネル１１Ｂへの到達線量は、センサパネル１１Ａへの到達線量の１０〜２０％と、どうしても低下してしまう。このため、第２Ｘ線画像のＳＮ（Signal-Noise）比は低くなり、もし電磁ノイズが伝播してしまった場合は、その影響が比較的高くなる。したがって、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂを厚さ方向に順に配置した構成では、本発明は有効である。

図７に示す電子カセッテ６０は、シンチレータと光検出基板の配置順が電子カセッテ１０とは逆である。すなわち、透過板２５の直下に配置された第１センサパネル６１Ａは、Ｘ線が入射する筐体１２の前面側からみて、第１シンチレータ６２Ａ、第１光検出基板６３Ａの順に配置されたものである。同様に、第２センサパネル６１Ｂは、Ｘ線が入射する筐体１２の前面側からみて、第２シンチレータ６２Ｂ、第２光検出基板６３Ｂの順に配置されたものである。なお、電子カセッテ１０と同じ部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

電子カセッテ６０では、第１シンチレータ６２Ａが、例えばＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、テルビウム賦活ガドリニウムオキシサルファイド）といった蛍光体を有し、第２シンチレータ６２Ｂが、例えばＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）といった蛍光体を有する。そして、第２シンチレータ６２Ｂが防湿用の封止層６４で周囲を覆われており、この封止層６４が接続部６５を介して筐体１２と接続され、グラウンド電位とされている。このように、シンチレータと光検出基板の配置順が逆の電子カセッテ６０についても、本発明は適用可能である。

図８に示す電子カセッテ７０は、基本的な構成は電子カセッテ１０と同じであるが、第１シンチレータ２７Ａが封止層２８で覆われていない点と、各センサパネル１１Ａ、１１Ｂの間に、封止層２８の代わりに専用の導電体層７１が配置されている点が異なる。導電体層７１は、封止層２８と同様に、接続部７２を介して筐体１２と接続され、グラウンド電位とされている。なお、電子カセッテ１０と同じ部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

導電体層７１は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂製フイルムシートにアルミを蒸着したもので、例えば厚さ０．１ｍｍである。具体的には、東レフィルム加工株式会社製の製品名「ＶＭ−ＰＥＴ」、パナック株式会社製の製品名「アルペット（登録商標）」等である。

封止層２８がなく専用の導電体層７１を設けた図８に示す構成によっても、導電体層７１で各センサパネル１１Ａ、１１Ｂの相互干渉を抑制することが可能となる。

なお、図示は省略するが、電子カセッテ１０、６０のように封止層２８、６４を有する構成において、封止層２８、６４とは別に、電子カセッテ７０の導電体層７１のように専用の導電体層を設けた場合も、本発明に含まれる。

導電体層の材料はアルミに限らない。銅、錫、タングステン、鉛、カーボンのいずれかで導電体層を形成してもよい。タングステンや鉛といったＸ線遮蔽性能が比較的高い材料で導電体層を形成した場合には、導電体層を、二つのセンサパネルのうちの下側に配されたセンサパネルへの軟線成分の入射を制限する放射線フィルタとしても機能させることができる。銅、錫、タングステン、鉛、カーボンの場合は、導電体層の厚さは、例えば１ｍｍである。

また、導電体層は薄膜状に限らない。電磁シールドの役割を十分発揮することができるのであれば、メッシュ状でも構わない。

また、図示は省略するが、アモルファスセレン等の光導電膜によりＸ線を直接電荷に変換する直接変換型のセンサパネルを用いた電子カセッテについても、本発明は適用可能である。直接変換型のセンサパネルの場合は封止層がないため、図８に示す電子カセッテ７０のように専用の導電体層を設ける。

上記第１実施形態では、導電体層として機能する導電性部材として封止層を例示したが、本発明はこれに限定されない。センサパネルには、上記第１実施形態のセンサパネル１１のように、光検出基板上にシンチレータの層を成長させ、その後シンチレータを封止層で覆ったものと、アルミ等の薄い平板状の基板上にシンチレータの層を成長させ、この基板およびシンチレータのセットからなる構造物と光検出基板とを貼り合わせたものがある。後者のセンサパネルの場合は、アルミ等の基板が導電性部材である。この基板を導電体層として機能させてもよい。

［第２実施形態］
図９および図１０に示す第２実施形態では、基準電位を、上記第１実施形態で例示したグラウンド電位の代わりに、電源部３２から給電して保たれる一定の電位である電源電位とする。

図９において、本実施形態の導電体層８０には、電源部３２が接続される。電源部３２は、導電体層８０に電源電圧ＶＰを印加する。これにより、導電体層８０は電源電位とされる。電源電圧ＶＰは、例えば、各光電変換部４４Ａ、４４Ｂに印加するバイアス電圧、あるいは、ゲートパルスの元となる、各ゲート駆動回路４６Ａ、４６Ｂに印加する駆動電圧である。

なお、導電体層８０は、図８に示した導電体層７１と同じく、封止層２８とは別に設けられたもので、電源部３２にのみ電気的に接続されており、筐体１２等には電気的に接続されていない。以下では、それ以外の基本的な構成は電子カセッテ１０と同一であるとして説明する。

電源部３２と導電体層８０の間には、切替スイッチ８１が接続されている。切替スイッチ８１は、電源部３２から導電体層８０に給電を行う、実線で示すオン状態（給電状態）と、導電体層８０への給電を停止する、破線で示すオフ状態（給電停止状態）を切り替える。

図１０に示すように、切替スイッチ８１は、第１センサパネル１１Ａの画像読み出し動作と第２センサパネル１１Ｂの画素電荷蓄積動作とが重なる期間ＴＲの間だけオン状態となる。このため、導電体層８０も期間ＴＲの間だけ電源電位とされる。

このように、筐体１２に電気的に接続する代わりに、導電体層８０を電源部３２に電気的に接続し、電源部３２から給電して保たれる電源電位を基準電位としてもよい。また、基準電位が電源電位であった場合に、切替スイッチ８１を設けて、オン状態とオフ状態を切り替える構成とすれば、図１０に示したように、電磁ノイズの伝播が懸念される期間ＴＲ以外はオフ状態とすることで、消費電力を抑えることができる。

上記説明では、導電体層８０を電源部３２に電気的に接続するとしているが、導電体層８０が電源電位とされればよく、導電体層８０を回路部３１Ａ、３１Ｂに電気的に接続してもよい。より詳しくは、導電体層８０を回路部３１Ａ、３１Ｂの電源電圧ＶＰの入力端子等に電気的に接続してもよい。

なお、「二つのセンサパネルが厚さ方向に順に配置」されている状態とは、上記各実施形態の二つのセンサパネルが導電体層を介して密着して配置されている状態に限らない。二つのセンサパネルと導電体層が互いに密着しておらず、これらが隙間で隔てられている状態等も含む。

上記各実施形態では、放射線画像検出装置として電子カセッテを例示したが、本発明はこれに限定されない。撮影台に固定される据え置き型の放射線画像検出装置に対しても、本発明は適用することが可能である。また、本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する場合にも適用することができる。

なお、本明細書中に記載の「あるいは」、「または」なる接続詞は、文脈によっては、これらの接続詞で繋げられた複数の選択肢のうちのいずれか一つ、という限定的解釈を意図する表現ではなく、複数の選択肢の組み合わせも含む表現である。例えば、「選択肢Ａ、あるいは選択肢Ｂを行う。」という文章は、文脈によっては、「選択肢Ａを行う。」、「選択肢Ｂを行う。」、「選択肢Ａおよび選択肢Ｂを行う。」の三通りの意があると解釈すべきである。

本発明は、上記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。

１０、６０、７０ 電子カセッテ（放射線画像検出装置）
１１Ａ、６１Ａ 第１センサパネル
１１Ｂ、６１Ｂ 第２センサパネル
１２ 筐体
１３ 撮影台
１４ ホルダ
１５ Ｘ線源（放射線源）
１６ コンソール
１７ ディスプレイ
１８ 入力デバイス
２５ 透過板
２６Ａ、２６Ｂ、６３Ａ、６３Ｂ 第１、第２光検出基板
２７Ａ、２７Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ 第１、第２シンチレータ
２８、６４ 封止層（導電体層）
２９、６５、７２ 接続部
３０ 基台
３１Ａ、３１Ｂ 第１、第２回路部
３２ 電源部
３３ 制御部
４０Ａ、４０Ｂ 第１、第２画素
４１Ａ、４１Ｂ 第１、第２ゲート線
４２Ａ、４２Ｂ 第１、第２信号線
４３Ａ、４３Ｂ 第１、第２撮像領域
４４Ａ、４４Ｂ 第１、第２光電変換部
４５Ａ、４５Ｂ 第１、第２ＴＦＴ
４６Ａ、４６Ｂ 第１、第２ゲート駆動回路
４７Ａ、４７Ｂ 第１、第２信号処理部
５０ ＥＳ画像生成部
５１ 骨密度算出部
７１、８０ 導電体層
８１ 切替スイッチ
Ｈ 被写体
ＴＤ 厚さ方向
Ｘ 画素の行方向
Ｙ 画素の列方向
ＶＰ 電源電圧

Claims (7)

1. 放射線源から照射されて被写体を透過した放射線に感応して電荷を蓄積する画素が二次元に配列された撮像領域を有する二つのセンサパネルであり、厚さ方向に順に配置された二つのセンサパネルと、
   二つの前記センサパネルの間に配置され、基準電位とされた導電体層とを備える放射線画像検出装置。
2. 前記導電体層は、平面視した場合に、少なくとも前記撮像領域を覆い配置されている請求項１に記載の放射線画像検出装置。
3. 二つの前記センサパネルのうちの少なくとも一つは、入射した前記放射線を可視光に変換して放出するシンチレータと、前記撮像領域が形成され、前記シンチレータから放出された前記可視光を検出して前記電荷に変換する光検出基板と、少なくとも一部が前記シンチレータを挟んで前記光検出基板と対向する位置に配置された導電性部材とで構成され、
   前記導電性部材が前記導電体層として機能する請求項１または２に記載の放射線画像検出装置。
4. 前記基準電位は、グラウンド電位、または電源部から前記導電体層に給電して保たれる一定の電位である電源電位である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
5. 前記基準電位が前記電源電位であった場合、前記導電体層に前記給電を行うオン状態と、前記導電体層への前記給電を停止するオフ状態を切り替える切替スイッチを備える請求項４に記載の放射線画像検出装置。
6. 前記導電体層は、アルミ、銅、錫、タングステン、鉛、カーボンのいずれかで形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
7. 前記電荷をデジタル信号に変換して放射線画像として出力する二つの回路部が、二つの前記センサパネル毎に設けられており、
   二つの前記回路部から出力された二つの前記放射線画像は、骨に関する指標値の算出に利用される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。

Images