JP2023032611A - Radiation imaging apparatus and radiation imaging system - Google Patents

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Abstract

To provide a radiation imaging apparatus that can reduce artifacts resulting from a back scattering beam and has a weight reduced compared to before.SOLUTION: An attenuation member for attenuating radiation is provided on a side of a surface facing a detection surface of a radiation detector, the attenuation member having the area smaller than that of the detection surface and having an outer shape having a tapered end in orthogonal projection on the detection surface, and provided apart from a radiation detection unit and a control board.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、放射線撮像装置および放射線撮影システムに関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system.

現在、放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮像装置として、半導体材料によって形成された平面検出器(Flat Panel Detector、以下FPDと略す)を放射線検出部として用いた放射線撮像装置が普及している。このような放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影が可能なデジタル撮像装置として、放射線撮像システムに用いられている。 BACKGROUND ART Currently, radiation imaging apparatuses using a flat panel detector (hereinafter abbreviated as FPD) made of a semiconductor material as a radiation detection unit are widely used as imaging apparatuses for medical image diagnosis and non-destructive inspection using radiation. there is Such a radiation imaging apparatus is used in a radiation imaging system, for example, in medical image diagnosis as a digital imaging apparatus capable of still image imaging such as general radiography and moving image imaging such as fluoroscopic imaging.

放射線撮像装置は、放射線発生装置より照射された放射線を放射線撮像装置の内部に配置されたFPDにより電気信号へと変換することで放射線画像を生成する。この際、照射された放射線の一部はFPDを透過したのちFPDの放射線が入射する側とは反対側の構造物で反射して再度FPDに入射する散乱線(後方散乱線)となり得る。そのような後方散乱線が、FPDの放射線が入射する側とは反対側の面に配置されている部品を透過してFPDへ入射することで、放射線画像に部品が写り込みアーチファクトを生じさせてしまう場合がある。 A radiation imaging apparatus generates a radiographic image by converting radiation emitted from a radiation generating apparatus into electrical signals by an FPD arranged inside the radiation imaging apparatus. At this time, part of the irradiated radiation can become scattered radiation (backscattered radiation) that passes through the FPD, is reflected by the structure on the opposite side of the FPD to the incident side of the radiation, and reenters the FPD. Such backscattered rays pass through the components arranged on the side opposite to the radiation incident side of the FPD and enter the FPD. may be lost.

特許文献1には、放射線撮像装置において、放射線を検出する検出パネルの裏側に、検出パネルの検出面よりも大きい放射線を減衰させる減衰部材を設けた放射線撮像装置が示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses a radiation imaging apparatus in which an attenuation member for attenuating radiation larger than the detection surface of the detection panel is provided on the back side of a detection panel for detecting radiation.

特開2002-214352号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-214352

しかしながら、特許文献1に記載の技術を用いると、後方散乱線の検出面に入射する量は減少するのでアーチファクトは低減できるものの、減衰部材が検出面全体を覆う必要があり、減衰部材が高重量となってしまう課題があった。 However, when the technique described in Patent Document 1 is used, the amount of backscattered rays incident on the detection surface is reduced, so artifacts can be reduced, but the attenuation member needs to cover the entire detection surface, and the attenuation member is heavy. There was a problem.

そこで本発明は、後方散乱線に起因するアーチファクトを低減することが可能で、従来よりも軽量化できる放射線撮像システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a radiation imaging system that can reduce artifacts caused by backscattered radiation and that can be made lighter than before.

上記の課題は、放射線発生手段から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を生成する放射線撮像装置において、被写体を透過した放射線を検出する複数の変換素子を二次元アレイ状に配置した第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する放射線検出部と、前記放射線検出部の前記第2の面の側に設けられた複数の部品と、前記放射線検出部の前記第2の面の側に設けられ、前記部品の放射線画像への写り込みを低減させるため入射した放射線を減衰させる減衰部材と、を有し、前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部よりも面積が小さく且つ外形の端部がテーパ状であり、前記放射線検出部の第2の面と離して設けられることを特徴とする放射線撮像装置によって解決される。 The above problem is to solve the above problem in a radiation imaging apparatus that irradiates a subject with radiation emitted from a radiation generating means and generates a radiographic image based on the radiation that has passed through the subject. a radiation detection unit having a first surface arranged in an array and a second surface facing the first surface; and a plurality of radiation detection units provided on the side of the second surface of the radiation detection unit. and an attenuation member provided on the side of the second surface of the radiation detection unit for attenuating incident radiation in order to reduce reflection of the component in a radiographic image, the attenuation member , an area smaller than that of the radiation detection unit in orthogonal projection onto the second surface, an end portion of an outer shape of the radiation detection unit being tapered, and provided apart from the second surface of the radiation detection unit. It is solved by a radiation imaging device.

本発明によれば、放射線撮像装置の後方で発生した後方散乱線に起因するアーチファクトを低減しつつ軽量化した放射線撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radiation imaging apparatus that is lightweight while reducing artifacts caused by backscattered radiation generated behind the radiation imaging apparatus.

第1の実施形態に係る放射線撮像システム10の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a radiation imaging system 10 according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る放射線撮像装置102の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a radiation imaging apparatus 102 according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る後方散乱線を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining backscattered rays according to the first embodiment; 第1の実施形態に係る陰影の差と遮蔽体までの距離との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the shadow difference and the distance to the shield according to the first embodiment;

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。また、放射線という用語は典型的にはX線であり得るが、X線に限らず、例えば他の放射線(例えば、α線、β線、γ線等)を適用することも可能である。 Preferred embodiments to which the present invention is applied will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, although the term radiation can typically be X-rays, it is not limited to X-rays, and other radiations (eg, α-rays, β-rays, γ-rays, etc.) can also be applied.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮像システム10の全体構成を示す図である。放射線撮像システム10は、制御装置100と、放射線発生装置101と、放射線撮像装置102と、を含んで構成されている。制御装置100は、撮影条件設定部103と、撮影制御部104と、画像処理部105と、表示部106とを備えている。制御装置100は、CPU、主記憶装置、補助記憶装置、ディスプレイを備えた汎用のコンピュータが好適に用いられ、制御装置100の各部の機能が実現される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a radiation imaging system 10 according to the first embodiment of the invention. The radiation imaging system 10 includes a control device 100 , a radiation generator 101 and a radiation imaging device 102 . The control device 100 includes an imaging condition setting unit 103 , an imaging control unit 104 , an image processing unit 105 and a display unit 106 . A general-purpose computer having a CPU, a main storage device, an auxiliary storage device, and a display is preferably used as the control device 100 to implement the functions of each section of the control device 100 .

放射線発生装置101は被写体Pに放射線を照射する。放射線発生装置101は、放射線を発生させる管球と、発生した放射線のビームの広がり角を規定するコリメータと、コリメータに取り付けられた放射線量測定器によって構成される。 The radiation generator 101 irradiates the subject P with radiation. The radiation generator 101 is composed of a tube that generates radiation, a collimator that defines the spread angle of the generated radiation beam, and a radiation dosimeter attached to the collimator.

放射線撮像装置102は照射された放射線に基づく画像を生成する。生成された放射線画像は、画像処理部105に送信される。また放射線撮像装置102は、検出した放射線量の情報を撮影制御部104に送信する。放射線撮像装置102の内部の構造については、図2の説明にて詳述する。 The radiation imaging device 102 generates an image based on the irradiated radiation. The generated radiation image is transmitted to the image processing unit 105 . The radiation imaging apparatus 102 also transmits information on the detected radiation dose to the imaging control unit 104 . The internal structure of the radiation imaging apparatus 102 will be described in detail with reference to FIG.

撮影条件設定部103は、管電圧、管電流、撮影部位等の撮影条件を操作者が入力するための撮影条件入力手段を有し、操作者により入力された撮影条件は撮影制御部104に送信される。撮影制御部104は入力された撮影条件を基に、放射線発生装置101、放射線撮像装置102、および画像処理部105を制御する。 The imaging condition setting unit 103 has imaging condition input means for the operator to input imaging conditions such as tube voltage, tube current, and imaging site. be done. The imaging control unit 104 controls the radiation generation device 101, the radiation imaging device 102, and the image processing unit 105 based on the input imaging conditions.

画像処理部105は、放射線撮像装置102から送信された放射線画像に対して、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、ノイズ低減処理等の画像処理を行う。画像処理部105は、画像処理が行われた後の放射線画像を表示部106に送信する。表示部106は汎用のディスプレイ等が用いられ、画像処理部105から送信された画像情報を出力する。 The image processing unit 105 performs image processing such as offset correction processing, gain correction processing, and noise reduction processing on the radiation image transmitted from the radiation imaging apparatus 102 . The image processing unit 105 transmits the radiographic image after image processing to the display unit 106 . A general-purpose display or the like is used as the display unit 106 and outputs the image information transmitted from the image processing unit 105 .

図2は、本実施形態における放射線撮像装置102の構成を示す図である。図2(a)は放射線撮像装置102の入射面側から見た外観斜視図であり、図1(b)は図1(a)に示す線A-A´に沿って放射線撮像装置102を切断して矢印方向から見た断面図である。図1(b)中の矢印Xは、放射線撮像装置102に入射する放射線の入射方向を模式的に示す。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the radiation imaging apparatus 102 according to this embodiment. FIG. 2(a) is an external perspective view of the radiation imaging device 102 viewed from the incident surface side, and FIG. 1(b) cuts the radiation imaging device 102 along the line AA' shown in FIG. 1(a). and FIG. 10 is a cross-sectional view seen from the direction of the arrow. An arrow X in FIG. 1B schematically indicates the incident direction of radiation incident on the radiation imaging apparatus 102 .

放射線撮像装置102は、略直方体形状であって、筐体201によって放射線撮像装置102を構成する各部品が内包される。筐体201は、胸当て部202aと枠部202bを有する前面カバー202、および背面カバー203を有する。 The radiation imaging apparatus 102 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and each component constituting the radiation imaging apparatus 102 is enclosed by a housing 201 . The housing 201 has a front cover 202 and a back cover 203 having a breastplate portion 202a and a frame portion 202b.

胸当て部202aは、筐体201の放射線が入射する面に配置される板状の部材である。放射線撮像装置102には、撮影に使用する際に荷重がかかる場合があるので、胸当て部202aには高剛性の部材が好適である。また胸当て部202aは、放射線発生装置101からの放射線が入射する面であることから、放射線透過率の高い材料が好適である。これらの観点から、胸当て部202aには例えばCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)が用いられる。また、胸当て部202aの周縁に位置する枠部202bには、マグネシウム合金が用いられる。 The breastplate 202a is a plate-shaped member arranged on the surface of the housing 201 on which radiation is incident. A high-rigidity member is suitable for the chest support 202a because the radiation imaging apparatus 102 may be subjected to a load when it is used for imaging. Moreover, since the breastplate 202a is a surface on which the radiation from the radiation generator 101 is incident, a material with high radiation transmittance is suitable. From these points of view, for example, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) is used for the breastplate 202a. A magnesium alloy is used for the frame portion 202b located on the periphery of the breastplate portion 202a.

背面カバー203は、筐体201の放射線が入射する面と反対側の面に配置される板状の部材である。前述の通り放射線撮像装置102には荷重がかかる場合があるため、背面カバー203には高剛性の部材が好適である。また、筐体内での放射線の反射を抑えるために、放射線透過率が高い材料が好適である。これらの観点から、背面カバー203には例えばCFRPが用いられる。 The rear cover 203 is a plate-like member arranged on the surface of the housing 201 opposite to the surface on which the radiation is incident. As described above, since a load may be applied to the radiation imaging apparatus 102 , a highly rigid member is suitable for the back cover 203 . In addition, a material with high radiation transmittance is suitable for suppressing reflection of radiation within the housing. From these points of view, for example, CFRP is used for the back cover 203 .

筐体201内には放射線の入射面側から順に、衝撃吸収シート204、放射線像検出パネル205、保持層206、基台207が積層される。衝撃吸収シート204は筐体201の外部より受ける衝撃から放射線像検出パネル205を保護する。 In the housing 201, a shock absorption sheet 204, a radiation image detection panel 205, a holding layer 206, and a base 207 are laminated in this order from the radiation incident surface side. The impact absorbing sheet 204 protects the radiation image detection panel 205 from impacts received from the outside of the housing 201 .

放射線検出部205はFPDであり、絶縁基板205c上に形成された各々が光電変換素子を有し二次元アレイ状に配された複数の画素205aを有する。さらに複数の画素205a上に、放射線を光電変換素子が感知可能な光に波長変換するシンチレータの複数の結晶からなるシンチレータ層205bを有する。 The radiation detection unit 205 is an FPD, and has a plurality of pixels 205a each having a photoelectric conversion element and arranged in a two-dimensional array on an insulating substrate 205c. Furthermore, on the plurality of pixels 205a, a scintillator layer 205b composed of a plurality of scintillator crystals for wavelength-converting radiation into light that can be sensed by the photoelectric conversion element is provided.

放射線発生装置101から照射された放射線は、シンチレータ層205bにより光へと変換され、複数の画素205aの光電変換素子によりさらに電気信号へと変換される。複数の画素205aのそれぞれの画素からの電気信号は駆動回路および読出回路にて読み出され、放射線画像として生成される。 Radiation emitted from the radiation generating device 101 is converted into light by the scintillator layer 205b, and further converted into electrical signals by the photoelectric conversion elements of the plurality of pixels 205a. An electric signal from each pixel of the plurality of pixels 205a is read out by a driving circuit and a readout circuit, and generated as a radiographic image.

放射線検出部205は、フレキシブル回路基板208を介して、制御基板209に接続される。制御基板209は、前述した駆動回路および読出回路として機能する電子部品が実装されており、光電変換素子から信号を読み出すための制御を行う。 The radiation detector 205 is connected to the control board 209 via the flexible circuit board 208 . The control board 209 is mounted with electronic components that function as the drive circuit and the readout circuit described above, and performs control for reading out signals from the photoelectric conversion elements.

基台207は、放射線像検出パネル205を支持するための平板状の部材である。基台207は、剛性の確保、軽量化、電気的ノイズの影響を考慮すると、マグネシウム合金とするのが好適である。基台207の第1の面である放射線が入射する側の面には、両面に接着機能を持つ保持層206を介して放射線像検出パネル205が配置される。また、第1の面の裏面である第2の面には、制御基板209、図示しない二次電池、無線モジュールやアンテナ部等が保持されている。二次電池は駆動用の電力を供給する。無線モジュールやアンテナ部は、外部装置に画像信号を無線送信する無線通信部として機能する。 The base 207 is a flat member for supporting the radiation image detection panel 205 . The base 207 is preferably made of a magnesium alloy in consideration of ensuring rigidity, weight reduction, and the influence of electrical noise. A radiation image detection panel 205 is arranged on the first surface of the base 207, which is the surface on which the radiation is incident, with a holding layer 206 having an adhesive function interposed on both surfaces. A control board 209, a secondary battery (not shown), a wireless module, an antenna section, and the like are held on the second surface, which is the back surface of the first surface. The secondary battery supplies power for driving. The wireless module and antenna section function as a wireless communication section that wirelessly transmits image signals to an external device.

減衰部材210は、放射線検出部205の放射線が入射する面とは対向する面の側に設けられ、後方散乱線によって基台207の第2の面に設けられた制御基板が放射線画像に写り込むことを防止するための部材である。後方散乱線については図3の説明にて詳述する。減衰部材210の材料としては、ビスマス、鉛、SUS、鉄、およびタングステンなどの放射線を吸収する材料が用いられる。 The attenuation member 210 is provided on the side of the radiation detection unit 205 opposite to the radiation incident surface, and the control board provided on the second surface of the base 207 is reflected in the radiographic image by backscattered rays. It is a member for preventing this. Backscatter rays will be described in detail in the description of FIG. Materials that absorb radiation such as bismuth, lead, SUS, iron, and tungsten are used as materials for the attenuation member 210 .

本実施形態では、放射線検出部205の検出面への正射影において、減衰部材210を、検出面よりも面積が小さいものとすることで、減衰部材210を軽量化する。また、このように配置した減衰部材210が後方散乱線によって放射線画像に写り込むことを防止するため、減衰部材210を放射線検出部205から離れた位置に設けている。減衰部材210は、例えば、これらの材料を粒子や粉体状態とし、樹脂やゴムなどの有機物に分散させてシート状に加工して用いられる。 In this embodiment, the weight of the attenuation member 210 is reduced by making the attenuation member 210 smaller in area than the detection surface in orthogonal projection onto the detection surface of the radiation detection unit 205 . Further, the attenuation member 210 is provided at a position away from the radiation detection unit 205 in order to prevent the attenuation member 210 arranged in this way from appearing in the radiographic image due to backscattered radiation. The damping member 210 is used, for example, by turning these materials into particles or powder, dispersing them in an organic substance such as resin or rubber, and processing them into a sheet.

減衰部材210は、背面カバー203の放射線入射面側(すなわち筐体の内部)にも、放射線入射面の反対側(すなわち筐体の外部)のどちらにも配置可能である。背面カバー203への設置は、接着層を用いると放射線撮像装置の軽量化に対し好適である。接着層は、アクリル系、エポキシ系、ゴム系などの接着剤を用いる事ができ、シート状の両面接着剤を用いると設置作業性が向上する。 The attenuation member 210 can be placed either on the radiation entrance side of the back cover 203 (ie inside the housing) or on the opposite side of the radiation entrance side (ie outside the housing). Installation on the rear cover 203 is suitable for weight reduction of the radiation imaging apparatus if an adhesive layer is used. For the adhesive layer, acrylic, epoxy, or rubber adhesives can be used. Use of a sheet-like double-sided adhesive improves installation workability.

また、可搬型の放射線撮像装置では、回診撮影などでベッドやシーツなどとのこすれ等により放射線減衰部材が剥がれてしまう事が考えられ、これを防止するには、放射線減衰部材を背面カバー203の放射線入射面側に配置すると良い。 In addition, in a portable radiographic imaging apparatus, the radiation attenuation member may come off due to rubbing against the bed or sheets during round imaging. It should be placed on the incident surface side.

減衰部材210は、シート状に加工する際に、加熱と圧力を加え、シート端部がテーパ状になるように成形することが好適である。端部がテーパ状であることにより、以下のような効果が見込まれる。 When the damping member 210 is processed into a sheet shape, it is preferable to apply heat and pressure to shape the sheet end portion into a tapered shape. The tapered ends are expected to have the following effects.

例えば、減衰部材210が写り込むことによるアーチファクトを低減できることである。後方散乱線が減衰部材210により減衰すると、検出面における減衰部材210が設けられた近傍とそうでない箇所では到達する後方散乱線の量に大きな差が生じることとなる。この差により減衰部材210の端部が放射線画像に写り込んでしまう。減衰部材210の端部がテーパ状であることで、減衰部材210の端部は明瞭に写り込まなくすることが可能となるので、アーチファクトを軽減することができる。 For example, artifacts due to reflection of the damping member 210 can be reduced. When the backscattered rays are attenuated by the attenuation member 210, there is a large difference in the amount of backscattered rays that reach the area near the detection surface where the attenuation member 210 is provided and the area where it is not provided. Due to this difference, the end portion of the damping member 210 is reflected in the radiographic image. Since the end portion of the damping member 210 is tapered, the end portion of the damping member 210 can be prevented from being clearly reflected, thereby reducing artifacts.

また、減衰部材の端部がテーパ状であることにより、温度変化や摩擦などにより発生する端部への応力集中を防ぐ事ができ、減衰部材210のめくれや剥がれを防止できるという効果も生じる。 In addition, since the end portion of the damping member is tapered, it is possible to prevent stress from concentrating on the end portion due to temperature change, friction, etc., and to prevent the damping member 210 from being turned over or peeled off.

次に、図3を用いて、本発明で課題となる後方散乱線について説明する。図3は、図1の放射線発生装置101および放射線撮像装置102について、後方散乱線の状況を示した図である。放射線発生装置101から照射された放射線は放射線撮像装置102内部に配置された放射線検出部205へ入射する。 Next, backscattered radiation, which is a problem in the present invention, will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the situation of backscattered rays in the radiation generating apparatus 101 and radiation imaging apparatus 102 in FIG. Radiation emitted from the radiation generator 101 enters a radiation detector 205 arranged inside the radiation imaging apparatus 102 .

放射線検出部205に照射された放射線の一部は、放射線検出部205のシンチレータ層205bで吸収されずに透過し、放射線撮像装置102の背面側の壁面や床などの構造物によって反射して散乱し、放射線検出部205の背面側から入射する。背面側から放射線検出部205へ入射する後方散乱線は、放射線撮像装置102の背面側に設置されている部品で遮蔽されるものと、シンチレータ層205bに入射するものとがある。放射線画像に遮蔽された箇所と放射線検出部205に入射した箇所とで陰影の差が発生することで、放射線画像上に部品が写り込みとして見えてしまい、アーチファクトが発生する。 A portion of the radiation irradiated to the radiation detection unit 205 is transmitted without being absorbed by the scintillator layer 205b of the radiation detection unit 205, and is reflected and scattered by structures such as the wall surface and the floor on the back side of the radiation imaging apparatus 102. and enters from the rear side of the radiation detection unit 205 . Some of the backscattered rays that enter the radiation detection unit 205 from the back side are shielded by components installed on the back side of the radiation imaging apparatus 102, and some enter the scintillator layer 205b. A difference in shadow occurs between a portion shielded by the radiographic image and a portion incident on the radiation detection unit 205, so that parts appear as reflections on the radiographic image, and artifacts occur.

このアーチファクト量を定量的に評価する為、部品が写り込む領域の平均画素値をAとし、部品近傍の部品が写り込まない平均画素値をBとすると、陰影の差は次式(1)で求める事ができる。
陰影の差=(B-A)/A ・・・ (1)
In order to quantitatively evaluate this artifact amount, let A be the average pixel value in the area where the part is captured, and let B be the average pixel value in the vicinity of the part where the part is not captured. can ask.
Shadow difference=(B−A)/A (1)

図4は、減衰部材210を検出面への正射影において制御基板209を覆う領域に配置し、シンチレータ層205bと複数の画素205aの界面から減衰部材210までの距離をxとして、陰影の差と距離xとの関係を評価し、表したものである。図4に示す通り、距離xが大きくなるにつれ陰影の差は小さくなる。これは、距離xが大きい方が後方散乱線が減衰部材210の周辺から回り込みシンチレータ層205bへ到達するため、減衰部材210の端部が明瞭に写り込まなくなるためである。 In FIG. 4, the attenuation member 210 is arranged in an area covering the control substrate 209 in orthogonal projection onto the detection surface, and the distance from the interface between the scintillator layer 205b and the plurality of pixels 205a to the attenuation member 210 is x. It evaluates and expresses the relationship with the distance x. As shown in FIG. 4, the difference in shading decreases as the distance x increases. This is because the larger the distance x, the backscattered radiation wraps around the damping member 210 and reaches the scintillator layer 205b, so that the end of the damping member 210 is not clearly reflected.

基準値として記した点線のラインは、複数の放射線画像から求めた、画像の実使用で影響が無いと考えられる陰影の差の基準値である。この基準値と、陰影の差データとの交点は5mmとなった。この結果より、シンチレータ層205bと複数の画素205aの界面から放射線減衰部材210までの距離は、5mm以上離れていれば基準値を下回ることが分かる。さらに好適な画像を得るためには、8mm以上離してもよい。 The dotted line indicated as the reference value is the reference value of the shadow difference obtained from a plurality of radiographic images, which is considered to have no effect in actual use of the image. The intersection point between this reference value and the shadow difference data was 5 mm. From this result, it can be seen that the distance from the interface between the scintillator layer 205b and the plurality of pixels 205a to the radiation attenuation member 210 falls below the reference value if the distance is 5 mm or more. In order to obtain a more suitable image, the separation may be 8 mm or more.

以上のように本実施形態では、減衰部材210を、放射線検出部205の検出面への正射影において前記検出面よりも面積が小さいものとする。さらに、このとき生じる減衰部材210の写り込みを低減するために、減衰部材210を放射線検出部205から離して設ける。加えて、減衰部材210の外形の端部を、テーパ状にすることで減衰部材210の写り込みをさらに低減することができる。 As described above, in this embodiment, the attenuation member 210 has a smaller area than the detection surface in orthogonal projection onto the detection surface of the radiation detection unit 205 . Furthermore, in order to reduce reflection of the attenuation member 210 that occurs at this time, the attenuation member 210 is provided away from the radiation detection unit 205 . In addition, by making the ends of the outer shape of the damping member 210 tapered, reflection of the damping member 210 can be further reduced.

以上の構成とする事により、放射線撮像装置102を軽量化しつつ、後方散乱線に起因するアーチファクト量を低減させることができる。 With the above configuration, it is possible to reduce the amount of artifacts caused by backscattered radiation while reducing the weight of the radiation imaging apparatus 102 .

以上の説明では、写り込みを低減したい対象である部品を制御基板209として説明したが、その限りではない。例えば、放射線撮像装置102に電力を供給する二次電池、基台207に設けられた凹凸部、放射線撮像装置102の通信用のアンテナ部の外形の端部を覆うように減衰部材210を設けるようにしてもよい。写り込みを低減したい対象である部品には他にも、各種の電気部品を接続するためのケーブル、各種の部品を締結するための締結部材等も含まれる。 In the above description, the control board 209 is used as the component for which reflection is desired to be reduced, but this is not the only option. For example, the damping member 210 may be provided so as to cover the secondary battery that supplies power to the radiation imaging apparatus 102 , the uneven portion provided on the base 207 , and the outer edge of the antenna section for communication of the radiation imaging apparatus 102 . can be Components for which reflection is desired to be reduced also include cables for connecting various electrical components, fastening members for fastening various components, and the like.

また、ある一つの部品を構成する複数の構成部品が、それぞれ異なる放射線の遮蔽率を有する場合は、その構成部品の外形の端部を覆うように減衰部材210を設けるようにしてもよい。例えば、一つの二次電池のユニットに、放射線の遮蔽率が高い複数のバッテリーセルが搭載されているような場合を考える。この場合、一つの二次電池のユニット内であっても、バッテリーセルがある箇所とそうでない場所では放射線の遮蔽率が大きく異なるため、減衰部材210によりバッテリーセルの端部を覆うことで写り込みを軽減することができる。 In addition, when a plurality of component parts forming a certain component have different radiation shielding rates, the attenuation member 210 may be provided so as to cover the outer edge of the component part. For example, consider a case in which a plurality of battery cells with a high radiation shielding rate are mounted in one secondary battery unit. In this case, even within a single secondary battery unit, the shielding rate of radiation differs greatly between locations with battery cells and locations without them. can be reduced.

以上、本発明に係る実施形態を示したが、本発明は上記の実施形態に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更が可能である。 Although the embodiments according to the present invention have been shown above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention. be.

102 放射線撮像装置
205 放射線検出部
210 減衰部材
P 被写体
102 Radiation imaging apparatus 205 Radiation detector 210 Attenuation member P Subject

Claims (16)

放射線発生手段から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線に基づく放射線画像を生成する放射線撮像装置において、
被写体を透過した放射線を検出する複数の変換素子を二次元アレイ状に配置した第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する放射線検出部と、
前記放射線検出部の前記第2の面の側に設けられた複数の部品と、
前記放射線検出部の前記第2の面の側に設けられ、前記部品の放射線画像への写り込みを低減させるため入射した放射線を減衰させる減衰部材と、を有し、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部よりも面積が小さく且つ外形の端部がテーパ状であり、前記放射線検出部の第2の面と離して設けられること
を特徴とする放射線撮像装置。
In a radiation imaging apparatus that irradiates a subject with radiation emitted from a radiation generating means and generates a radiation image based on the radiation that has passed through the subject,
a radiation detection unit having a first surface on which a plurality of conversion elements for detecting radiation transmitted through a subject are arranged in a two-dimensional array, and a second surface facing the first surface;
a plurality of components provided on the second surface side of the radiation detection unit;
an attenuating member provided on the second surface side of the radiation detection unit and attenuating incident radiation to reduce reflection of the component in a radiographic image;
The attenuating member has an area smaller than that of the radiation detection section when orthogonally projected onto the second surface, has a tapered outer edge, and is provided apart from the second surface of the radiation detection section. A radiation imaging device characterized by:
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記部品の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。 2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein said damping member covers an edge of the outline of said component in orthogonal projection onto said second surface. 前記部品は、前記部品を構成するための複数の構成部品を有し、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記構成部品の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
The component has a plurality of component parts for configuring the component,
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the attenuating member covers an outer edge of the component that overlaps with the radiation detection section in orthogonal projection onto the second surface.
前記部品は前記放射線検出部からの信号を読み出すための電子部品を実装した制御基板であり、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記制御基板の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
the part is a control board mounted with an electronic part for reading a signal from the radiation detection unit;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the attenuating member covers an outer edge of the control board that overlaps with the radiation detector in orthogonal projection onto the second surface.
前記部品は前記放射線撮像装置に電力を供給する二次電池であり、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記二次電池の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
the component is a secondary battery that supplies power to the radiation imaging device;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the attenuating member covers an outer edge of the secondary battery that overlaps with the radiation detector in orthogonal projection onto the second surface.
前記部品は前記放射線撮像装置が外部の装置と通信するためのアンテナであり、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記アンテナの外形の端部を覆うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
the part is an antenna for the radiation imaging device to communicate with an external device;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the attenuation member covers an outer edge of the antenna that overlaps the radiation detection section in orthogonal projection onto the second plane.
前記部品は前記検出部の前記第2の面の側に前記検出部を支持する基台であり、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記基台の凹凸の端部を覆うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
the component is a base supporting the detection unit on the second surface side of the detection unit;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the attenuating member covers an end portion of the unevenness of the base that overlaps with the radiation detection section in orthogonal projection onto the second surface.
前記部品は前記放射線撮像装置が有する部品を締結する締結部材であり、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記締結部材の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
the component is a fastening member for fastening a component of the radiation imaging device;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the attenuating member covers an outer edge of the fastening member that overlaps the radiation detection section in orthogonal projection onto the second surface.
前記部品は前記放射線撮像装置が有する部品に接続されたケーブルであり、
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記ケーブルの外形の端部を覆うことを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像装置。
the component is a cable connected to a component of the radiation imaging device;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 2, wherein the attenuating member covers an end portion of the outer shape of the cable that overlaps the radiation detection section in orthogonal projection onto the second plane.
前記放射線検出部、前記部品、および前記減衰部材を内包する筐体を有し、
前記減衰部材は、前記筐体の外部に設けられていること
を特徴とする請求項1または2に記載の放射線撮像装置。
a housing that encloses the radiation detection unit, the component, and the attenuation member;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member is provided outside the housing.
前記放射線検出部、前記制御基板、および前記減衰部材を内包する筐体を有し、
前記減衰部材は、前記筐体の内部に設けられていること
を特徴とする請求項1または2に記載の放射線撮像装置。
a housing containing the radiation detection unit, the control board, and the attenuation member;
3. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member is provided inside the housing.
前記減衰部材は、前記筐体に接着層を介して接着されていることを特徴とする請求項10または11に記載の放射線撮像装置。 12. A radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein said damping member is adhered to said housing via an adhesive layer. 前記放射線検出部は放射線を光に変換するシンチレータ層を有し、
前記減衰部材は、前記第2の面と前記シンチレータ層との界面から5mm以上離れて設けられることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
The radiation detection unit has a scintillator layer that converts radiation into light,
13. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member is provided at a distance of 5 mm or more from an interface between the second surface and the scintillator layer.
前記減衰部材は、ビスマス、鉛、SUS、鉄、およびタングステンの少なくともいずれか一つからなることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。 14. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the attenuation member is made of at least one of bismuth, lead, SUS, iron, and tungsten. 前記筐体の放射線が入射する面と反対側の面は、CFRPからなること
を特徴とする請求項1乃至14のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 14, wherein the surface of the housing opposite to the surface on which radiation is incident is made of CFRP.
請求項1乃至15のいずれか一項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置が検出した放射線を放射線画像として処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
a radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 15;
an image processing unit that processes the radiation detected by the radiation imaging device as a radiographic image;
A radiation imaging system comprising:
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214352A (en) * 2001-01-19 2002-07-31 Canon Inc Radiation imaging device
JP2003014862A (en) * 2001-07-02 2003-01-15 Canon Inc Radiation image detector and radiation shielding method
JP2004294114A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Canon Inc Radiographic equipment
JP2004321568A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Canon Inc Radiographic apparatus
JP2012073186A (en) * 2010-09-29 2012-04-12 Canon Inc Electronic cassette for radiography
JP2012211866A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Fujifilm Corp Radiation detection device
JP2016151446A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 キヤノン株式会社 Radiation imaging device and radiation imaging system
WO2020204002A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 富士フイルム株式会社 Radiographic imaging device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214352A (en) * 2001-01-19 2002-07-31 Canon Inc Radiation imaging device
JP2003014862A (en) * 2001-07-02 2003-01-15 Canon Inc Radiation image detector and radiation shielding method
JP2004294114A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Canon Inc Radiographic equipment
JP2004321568A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Canon Inc Radiographic apparatus
JP2012073186A (en) * 2010-09-29 2012-04-12 Canon Inc Electronic cassette for radiography
JP2012211866A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Fujifilm Corp Radiation detection device
JP2016151446A (en) * 2015-02-16 2016-08-22 キヤノン株式会社 Radiation imaging device and radiation imaging system
WO2020204002A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 富士フイルム株式会社 Radiographic imaging device

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