JP2022111805A - 放射線撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサの破損リスクを低減可能な放射線撮影装置を提供する。【解決手段】 放射線撮影装置は、被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出器と、放射線検出器を支持する支持基台と、を備え、支持基台は、放射線検出器を支持する面と反対方向に厚いリブを含み、リブは、放射線入射の法線方向から見て、放射線検出器と支持基台とが固定されている固定範囲よりも外側に配置され、且つリブの配置範囲と固定範囲とが重ならないように配置されている。【選択図】 図４

Description

開示の技術は、被検体を透過した放射線を検出し、放射線を電気信号に変換する放射線撮影装置の構造に関する。

医療分野において、半導体センサを使用して放射線画像を撮影する放射線撮影装置（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）が普及してきている。この装置は病院内外問わずあらゆる場合での使用を期待され、可搬性、操作性の良さを求められることで、小型化、薄型化、軽量化が進められている。そのため、昨今ではワイヤレスタイプの放射線撮影装置が多く普及してきている。

上述のように可搬性に対する要求がこれまで以上に増加傾向にあり、軽さだけではなく堅牢性への要求も強くなっている。放射線撮影装置は内部にガラス製の半導体センサを搭載していることが多く、落下や衝撃による破損が懸念される。ここで、特許文献１には、センサとセンサを支持する支持基台の間に別途支持部材を設けることでセンサ入射方向からの荷重を支持基台で受け、センサの破損を回避するための形状について開示されている。

特開２０１８－１２８３５５号公報

このとき、従来の構成では、例えば、放射線撮影装置の端部からの荷重や衝撃等により支持基台の端部が変形した際、その変形がセンサに伝搬することで、センサの破損につながってしまう可能性がある。このとき、例えば、支持基台と放射線撮影装置の外装とが固定されないような構成では、支持基台の内部移動等により、上述したような破損につながってしまう可能性がある。

そこで、開示の技術は、センサの破損リスクを低減可能な放射線撮影装置を提供することを目的の一つとする。

なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の１つとして位置付けることができる。

開示の放射線撮影装置の一つは、
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出器と、
前記放射線検出器を支持する支持基台と、を備え、
前記支持基台は、前記放射線検出器を支持する面と反対方向に厚いリブを含み、
前記リブは、放射線入射の法線方向から見て、前記放射線検出器と前記支持基台とが固定されている固定範囲よりも外側に配置され、且つ前記リブの配置範囲と前記固定範囲とが重ならないように配置されている。

開示の技術の一つによれば、センサの破損リスクを低減可能な放射線撮影装置を提供することができる。

（ａ）各実施形態における放射線撮影装置の外観（放射線入射側）を示す。（ｂ）各実施形態における放射線撮影装置の外観背面を示す。 図１（ｂ）のＡ－Ａ断面を示す図である。 実施形態１における放射線撮影装置１００の背面筐体３を取り外した図である。 実施形態１における放射線撮影装置の断面を示す。 配置範囲３１と固定範囲３２との位置関係を示した入射面側からの投影図である。 実施形態２における放射線撮影装置の断面を示す。 実施形態３における放射線撮影装置の断面を示す。

図１（ａ）、（ｂ）は、各実施形態における放射線撮影装置（以下、撮影装置と呼ぶ）の主な構成を示す図である。図１（ａ）は、放射線撮影装置１００の表面側から見た図、（ｂ）は放射線撮影装置１００の背面から見た図を示している。

放射線撮影装置１００の主な構造は、外装は枠体１と、放射線受光面２、無線通信を可能とするための無線用電波透過窓４を有する背面筐体３から成る。放射線撮影装置の外装には、軽量で且つ強度の高い材料が求められる。このとき、放射線撮影装置の外装としては、例えば、ＣＦＲＰ、アルミニウム合金、マグネシウム合金等を採用することができる。また、放射線撮影受光面２には、放射線透過率の良好な材質を選定する必要がある。このとき、外装材料としてアルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属材料を採用する際には、放射線受光面２としては、ＣＦＲＰ等の高剛性且つ高放射線透過率を有する材料を採用することができる。

図２は、図１（ｂ）のＡ－Ａにおける断面図を示す。放射線撮影装置１００の内部には被写体を透過した放射線を受光し放射線を光へ変換する蛍光体６が積層され、その光を電気信号に変換する放射線検出器７の一例であるセンサ７が内包されている。また、センサ７は、放射線を遮蔽する遮蔽材８を介して支持基台９に取り付けられている。センサ７に積層される蛍光体６の材料としては、一般的にＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）もしくはＣｓＩが多く用いられる。センサ７は一般的にガラスを用いているため、強い衝撃、荷重、変位を受けると割れが発生する。そのため、放射線撮影装置１００内のセンサ７の放射線受光面側には、衝撃を吸収するための衝撃吸収部材１０を配置している。遮蔽材８は、被写体およびセンサ７を透過した放射線から電気基板を保護し、また、放射線撮影装置１００を透過した放射線であって、その背後にある壁等で散乱した放射線が、蛍光体６やセンサ７に再入射することを防ぐ機能を有する。支持基台９のセンサ貼付面との対面には、センサ７で変換された電気信号を、フレキ１１を介して読み出すための電気基板１２ａ、１２ｂや、読み出した後に画像データを生成する電気基板１２ｃ、無線通信モジュール基板１２ｄなどが設置されている。生成された撮影画像は、外部の通信ユニット（不図示）を通じて表示システム（不図示）に通信され、表示される。放射線撮影装置１００は無線通信による画像転送を行う装置を示しており、撮影装置内部に無線通信用のアンテナ１３を有している。このとき、外装が金属系材料で作られる場合には、無線電波は遮蔽されてしまうため、放射線撮影装置１００には、無線用電波透過窓４や５を設けており、アンテナ１３はそれに近い位置に放射特性を考慮し配置されていてもよい。また、無線用電波透過窓４、５は、外装の隣接する側面を跨ぎ、一体化されていてもよい。

［実施形態１］
続いて、実施形態１について説明をする。図３は、放射線撮影装置１００の背面筐体３を取り外した図である。外装である枠体１の中に支持基台９が収まっており、支部部材９には前述のとおり各電気基板類１２、フレキ１１が配置され、図中支持基台９の裏面側にはセンサ７が配置される。支持基台９の端部外周にリブ２１が配置される。リブ２１は、支持基台と同一の材料で形成されているが、異なる材料で形成されてもよい。また、リブ２１は支持基台外周４辺の各辺に少なくとも１箇所ずつ設けられているが、各辺の設置範囲は問わない。また、リブ２１は、支持基台９と同じ材料で一体的に構成されていてもよいし、異なる材料の部材が結合されて構成されてもよい。

図４は、支持基台９、リブ２１の構成を示す断面図である。支持基台９の端部にリブ２１が構成される。リブとは支持基台の基本肉厚よりも厚みの大きい突起を指す。リブ２１はセンサ７に対して反対方向に伸びたリブ構成である。ここで、放射線撮影装置１００の端部に衝撃が印加されたとき、支持基台９と枠体１とが固定されていないために支持基台９が内部移動する可能性がある。このような場合において、外装である枠体１とリブ２１との接触が枠体１と他の箇所（例えば、内部部品等）との接触よりも優先的に行われるような位置に、リブ２１は配置されている。このとき、衝撃に伴って、リブ２１の局所的な変形が発生する。また、センサ７は、遮蔽材８と固定され、また、支持基台９と遮蔽材８とを固定部材２２により固定することで、センサ７と支持基台９とが固定されるように構成されている。このとき、センサ７と支持基台９とが固定されている固定範囲３２は、遮蔽材８が配置されている範囲となる。ここで、固定部材２２とは、例えば、両面に粘着性を持たせたシート材であってもよい。また、遮蔽材８の配置は必須ではなく、センサ７と支持基台９とは、固定部材２２の一例であるシート材により直接的に固定されるように構成されてもよい。このとき、センサ７と支持基台９とが固定されている固定範囲３２は、固定部材２２の一例であるシート材が配置されている範囲となる。ここで、リブ２１は、放射線入射の法線方向から見たときに、リブ２１の配置範囲３１と固定範囲３２とが重ならないように配置される。すなわち、リブ２１は、放射線入射の法線方向から見て、センサ７と支持基台９とが固定されている固定範囲３２よりも外側に配置され、且つリブ２１の配置範囲３１と固定範囲３２とが重ならないように配置されている。これにより、センサ７の破損リスクを低減する効果を得ることができる。

なお、固定部材２２の境界がセンサ７における撮影可能範囲内に配置されると、撮影画像に影響が出てしまう可能性がある。このため、固定部材２２は、遮蔽材８のサイズよりも大きいサイズを有していてもよい。このとき、固定部材２２のサイズと遮蔽材８のサイズとが同じであってもよい。また、固定部材２２の境界がセンサ７における撮影可能領域内に配置されなければ、固定部材２２が遮蔽材８のサイズよりも小さいサイズを有していてもよい。

ここで、例えば、外装の端部への衝撃が印加された場合には、リブ２１の局所変形が発生してしまう可能性がある。このとき、リブ２１に固定されずに、支持基台９の基本肉厚部のみの固定範囲３２内で固定された遮蔽材８およびセンサ７は、リブ２１の局所変形に追従しないように構成することができる。このため、衝撃および変形伝達を抑えることでセンサ７の破損リスクの低減につながる。なお、図５は、リブ２１の配置範囲３１と固定範囲３２との位置関係を入射面側からの投影図である。

［実施形態２］
実施形態２に関して説明する。図６はリブ２１近傍の断面図である。本実施形態ではリブ２１を支持基台７の端部近傍に配置する。また、外装リブの一例である枠体リブ２３が外装から伸びているような形に構成される。なお、枠体リブ２３は、枠体１と同一の部材であるが、異なる材料であってもよい。ここで、放射線撮影装置１００の端部に衝撃が印加されたとき、枠体リブ２３とリブ２１との接触が枠体リブ２３と他の箇所（例えば、内部部品等）との接触よりも優先的に行われるような位置に、リブ２１は配置されている。これにより、リブ２１の局所変形が発生することで、実施形態１と同様のセンサの破損リスクを低減する効果を得ることができる。

実施形態１ではリブ２１が支持基台７の端部外周に配置されていたが、リブ２１が、端部から所定距離内側に配置されてもよい。

［実施形態３］
実施形態３に関して説明する。図７は、リブ２１近傍の断面図である。リブ２１と支持基台７の基本肉厚部との境界に溝部２４を設ける。溝部２４は、固定部材２２の固定範囲３２よりも外側に配置される。これにより、外装の端部への衝撃が印加された場合には、リブ２１の局所的な変形量が増えることにより、衝撃を吸収することができる。このため、固定範囲３２の内側への衝撃の伝達を低減することができる。ため、センサ７の破損低減につながる。本実施形態は、実施形態１、実施形態２の構成ともに適応可能であり、各構成のセンサ７の破損リスクを低減する効果をより向上させる構成である。

１ 枠体
２ 放射線透過板
３ 背面筐体
６ 蛍光体
７ センサ（放射線検出部）
８ 遮蔽材
９ 支持部材
１０ 衝撃吸収部材
１１ａ～ｅ フレキ
１２ａ～ｇ 電気基板類
２１ リブ
２２ 固定部材
２３ 枠体リブ
２４ 溝部
３１ 配置範囲
３２ 固定範囲
１００ 放射線撮影装置

Claims (10)

1. 被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出器と、
   前記放射線検出器を支持する支持基台と、を備え、
   前記支持基台は、前記放射線検出器を支持する面と反対方向に厚いリブを含み、
   前記リブは、放射線入射の法線方向から見て、前記放射線検出器と前記支持基台とが固定されている固定範囲よりも外側に配置され、且つ前記リブの配置範囲と前記固定範囲とが重ならないように配置されている放射線撮影装置。
2. 前記リブは、前記支持基台の端部に配置されている請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記リブは、前記外装の端部への衝撃が印加された場合には、前記外装と前記リブとの接触が前記外装と他の箇所との接触よりも優先的に行われるような位置に配置されている請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記放射線検出器を内包する外装を更に備え、
   前記外装から外装リブが伸び、
   前記リブは、前記支持基台の端部近傍に配置され、前記外装の端部への衝撃が印加された場合には、前記外装リブと前記リブとの接触が前記外装リブと他の箇所との接触よりも優先的に行われるような位置に配置されている請求項１に記載の放射線撮影装置。
5. 前記放射線検出器と前記支持基台との間に配置され、放射線を遮蔽する遮蔽材を更に備え、
   前記放射線検出器と前記支持基台とは、前記遮蔽材を介して固定され、
   前記固定範囲は、前記遮蔽材が配置されている範囲である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
6. 前記遮蔽材と前記支持基台とを固定する固定部材を更に備え、
   前記固定部材は、前記遮蔽材のサイズよりも大きいサイズを有する請求項５に記載の放射線撮影装置。
7. 前記放射線検出器と前記支持基台とを固定する固定部材を更に備え、
   前記固定範囲は、前記固定部材が配置されている範囲である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
8. 前記固定部材は、両面に粘着性を持たせたシート材である請求項６又は７に記載の放射線撮影装置。
9. 前記リブと前記支持基台との境界に溝部が設けられている請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
10. 前記リブは、前記支持基台の外周４辺の各辺に配置されている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。

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