JP2024078914A - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後方散乱線による撮影画像へのバッテリーの写り込みを目立たなくする。【解決手段】放射線画像撮影装置１は、Ｘ線検出パネル１２と、Ｘ線検出パネル１２を駆動する制御基板（電気回路）１４と、Ｘ線検出パネル１２と制御基板１４に電力を供給するバッテリー１６と、を備える。また、放射線画像撮影装置１は、自装置の照射面とは反対の背面側から透過するＸ線の透過量をバッテリー１６から離れるに従って徐々に増加させる周辺部材１７が当該バッテリー１６の周囲に設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、放射線画像撮影装置に関する。

従来、後方散乱線を除去することを目的としてＸ線遮断の性質を備えたバッテリーをＸ線撮影装置内のセンサ後方面に配置したＸ線撮影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４－７３３５７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されているＸ線撮影装置では、バッテリーがＸ線撮影装置のセンサ部面積と同等又はそれ以上の面積であるため、重量が重くなる。また、バッテリーが回路基板とも重なる構成となるため、厚さが厚くなる。したがって、稼働時間や撮影可能枚数を伸ばすため、同時に小型軽量化のため、バッテリーが高密度化されてきている近年の放射線画像撮影装置に上記特許文献１に開示されている技術を適用することは難しい。

前述のようにバッテリーが高密度化された近年の放射線画像撮影装置（図９参照）では、バッテリーのＸ線透過率が小さいため、バッテリーが配設されている部分とそれ以外の部分とで透過する後方散乱線の量に乖離が生じる。このため、図１０に示すように、バッテリー端部ではバッテリーの有無で画像信号値の変化が大きくなる。この結果、撮影画像にバッテリーが写り込んだ場合にバッテリー部分が強調され目立つため、読影時の診断の妨げとなるおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、後方散乱線による撮影画像へのバッテリーの写り込みを目立たなくすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る一の態様の放射線画像撮影装置は、
Ｘ線検出パネルと、
前記Ｘ線検出パネルを駆動する電気回路と、
前記Ｘ線検出パネルと前記電気回路に電力を供給するバッテリーと、
を備えた放射線画像撮影装置であって、
自装置の照射面とは反対の背面側から透過するＸ線の透過量を前記バッテリーから離れるに従って徐々に増加させる周辺部材が当該バッテリーの周囲に設けられている、
ことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る他の態様の放射線画像撮影装置は、
Ｘ線検出パネルと、
前記Ｘ線検出パネルを駆動する電気回路と、
前記Ｘ線検出パネルと前記電気回路に電力を供給するバッテリーと、
を備えた放射線画像撮影装置であって、
前記バッテリーは、複数の電極板が積層された積層電極体を備え、
前記積層電極体は、前記バッテリーの中心から離れるに従って前記電極板の重なり量が徐々に小さくなるように形成されている、
ことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る他の態様の放射線画像撮影装置は、
Ｘ線検出パネルと、
前記Ｘ線検出パネルを駆動する電気回路と、
前記Ｘ線検出パネルと前記電気回路に電力を供給するバッテリーと、
前記バッテリーを受け入れて保持する保持部材と、
を備えた放射線画像撮影装置であって、
前記保持部材は、前記バッテリーを受け入れる凹部を形成する外周壁であり、自装置の照射面とは反対の背面側から透過するＸ線の透過量を前記バッテリーから離れるに従って徐々に増加させる外周壁が設けられている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、後方散乱線による撮影画像へのバッテリーの写り込みを目立たなくすることができる。

第１実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図である。 第１実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 第１実施形態に係る放射線画像撮影装置のバッテリーの部分と周辺部材の部分とそれ以外の部分を透過する後方散乱線の量と、各部分の写り込み画像の濃度との関係を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、周辺部材の例を示す図である。 第１実施形態に係る放射線画像撮影装置のバッテリーの部分と周辺部材の部分とそれ以外の部分を透過する後方散乱線の量と、各部分の写り込み画像の濃度との関係を示す図である。 第２実施形態に係る放射線画像撮影装置のバッテリーの断面を模式的に示す図である。 第３実施形態に係る放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 変形例の放射線画像撮影装置の断面を模式的に示す図である。 後方散乱線の説明図である。 従来の放射線画像撮影装置のバッテリーの部分とそれ以外の部分を透過する後方散乱線の量と、各部分の写り込み画像の濃度との関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る放射線画像撮影装置（以下、撮影装置１と称す）の外観を示す斜視図である。図２は、撮影装置１の断面を模式的に示す図である。

図１に示すように、撮影装置１は、筐体１１を備え、この筐体１１の中には、図２に示すように、Ｘ線検出パネル１２、スペーサー１３、制御基板（電気回路）１４、ＣＯＦ（Chip On Film）１５、バッテリー１６、周辺部材１７等が収容されている。また、撮影装置１は、筐体１１の外側面に電源スイッチ２１、操作スイッチ２２、インジケーター２３、コネクター２４等を備えている。

筐体１１は、Ｘ線照射面である前面部と側面部とを有する箱型の照射面側外装１１ａと、蓋体としての背面側外装１１ｂと、に分割されて構成されている。筐体１１は、例えば、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）により形成されている。照射面側外装１１ａと背面側外装１１ｂは、例えば、ネジ止めされており、容易に分離可能となっている。照射面側外装１１ａと背面側外装１１ｂの２つの外装の結合部には、図示しないパッキン等の防水部材が設けられ、内部に液体が入らないように構成されている。

Ｘ線検出パネル１２は、例えば、シンチレーターとフレキシブルＴＦＴを積層し封止したものである。フレキシブルＴＦＴは、可撓性を有する基板の撮像面（Ｘ線が照射される側の面）に、複数の半導体素子及びスイッチ素子であるＴＦＴがマトリクス上に配列されて形成されたものである。Ｘ線検出パネル１２は、Ｘ線が照射された際にシンチレーターがその強度に応じた光を発し、その光をフレキシブルＴＦＴ上の半導体素子（フォトダイオード）が電荷に変換し、信号としてＣＯＦ１５に出力する。

スペーサー１３は、Ｘ線検出パネル１２や制御基板１４、周辺部材１７等を支持する支持基材である。スペーサー１３は、金属や樹脂で形成してもよいが、軽量化のために発泡材を用いることが好ましい。スペーサー１３として発泡材を用いる場合、単独では支持基材として強度が不足するため、Ｘ線検出パネル１２とともに筐体１１に貼り付けることで、全体としての強度が保たれている。

制御基板１４は、Ｘ線検出パネル１２を駆動する電気回路を備える基板であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信部等を備えている。制御基板１４のＣＰＵは、Ｘ線検出パネル１２を制御し、Ｘ線検出パネル１２によって得られた信号から画像データを生成し、図示しないコンソール等へ出力する。

ＣＯＦ１５は、フレキシブルな基板であり、Ｘ線検出パネル１２と制御基板１４とを接続している。ＣＯＦ１５上には図示しない読み出しＩＣ（ＲＯＩＣ）が設けられており、Ｘ線検出パネル１２からのアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する。

バッテリー１６は、Ｘ線検出パネル１２や制御基板１４等に電力を供給する二次電池であり、例えば、リチウムイオンキャパシタである。バッテリー１６は、電極板（正極および負極）が、セパレータを介して複数積層されて構成された積層電極体と、当該積層電極体を封入するための外装体と、を備える。

周辺部材１７は、Ｘ線を吸収する金属（例えば、鉛、銅、鉄、アルミ、タングステンなど）からなり、バッテリー１６の周囲を囲むようにして設けられ、後方散乱したＸ線（後方散乱線）がＸ線検出パネル１２に到達するのを抑制している。具体的には、図３に示すように、周辺部材１７を透過する後方散乱線の量が、バッテリー１６を透過する後方散乱線の量と、バッテリー１６及び周辺部材１７以外の部分（周辺部材１７の周囲の部分）を透過する後方散乱線の量との中間値となるように、当該周辺部材１７が設けられている。このように、バッテリー１６の周囲に周辺部材１７を設けることによって、バッテリー１６の端部で写り込み画像の濃度が急変してしまうことを抑制することができる。この結果、後方散乱線による撮影画像へのバッテリー１６の写り込みを目立たなくすることができる。

なお、周辺部材１７は、上述したものに限られず、バッテリー１６との境界において透過する後方散乱線の量がバッテリー１６を透過する後方散乱線の量と略同等となるようにするとともに、当該バッテリー１６から離れるに従って透過する後方散乱線の量が漸増するように、当該周辺部材１７が設けられるようにしてもよい。かかる場合、図４（ａ）に示すように、周辺部材１７は、同材質で構成するとともに、バッテリー１６から離れるに従って厚さがなだらかに薄くなるように傾斜をつける構成とする。図４（ａ）では、周辺部材１７の斜面がバッテリー１６と接する側からスペーサー１３と接する側に亘って直線的に形成されているが、例えば、スペーサー１３（あるいはＸ線検出パネル１２）側に向かって凸となるような曲線または複数の直線の組み合わせによって形成されていてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、周辺部材１７は、同材質で構成するとともに、バッテリー１６から離れるに従って厚さが段階的（徐々に）に薄くなるように構成してもよい。また、図４（ｃ）に示すように、周辺部材１７は、Ｘ線透過率が互いに異なる複数の材質の部材（例えば、第１部材１７ａ、第２部材１７ｂ、第３部材１７ｃ）で構成するようにしてもよい。具体的には、第１部材１７ａ、第２部材１７ｂ、第３部材１７ｃのうち、第３部材１７ｃのＸ線透過率が最も高く、その次に第２部材１７ｂのＸ線透過率が高く、その次に第１部材１７ａのＸ線透過率が高い場合、バッテリー１６から離れるに従ってＸ線透過率が段階的に（徐々に）高くなるように、バッテリー１６に近い方から第１部材１７ａ、第２部材１７ｂ、第３部材１７ｃの順で当該複数の材質の部材が配置されるようにしてもよい。

図５は、図４（ａ）で示した周辺部材１７がバッテリー１６の周囲に設けられている場合のバッテリー１６の部分と周辺部材１７の部分とそれ以外の部分を透過する後方散乱線の量と、各部分の写り込み画像の濃度との関係を示す図である。
図５に示すように、上記の周辺部材１７がバッテリー１６の周囲に設けられている場合、バッテリー１６から離れるに従って透過する後方散乱線の量がなだらかに増加するため、バッテリー１６の端部で写り込み画像の濃度が急変してしまうことを一段と抑制することができる。この結果、後方散乱線による撮影画像へのバッテリー１６の写り込みを一段と目立たなくすることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る放射線画像撮影装置（以下、撮影装置１Ａと称す）について説明する。撮影装置１Ａは、周辺部材１７を用いずに、バッテリー１６を構成する積層電極体１６１の厚さを調整することによって、後方散乱線による撮影画像へのバッテリー１６の写り込みを目立たなくすることを特徴としている。なお、第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６は、撮影装置１Ａのバッテリー１６の断面を模式的に示す図である。
図６に示すように、撮影装置１Ａのバッテリー１６は、電極板（正極および負極）１６ａが、セパレータ（図示省略）を介して複数積層されて構成された積層電極体１６１と、当該積層電極体１６１を封入するための外装体１６２と、を備える。また、撮影装置１Ａのバッテリー１６は、当該バッテリー１６の中心から離れるに従って積層電極体１６１の電極板１６ａの重なり量が徐々に小さくなるように形成されている。このように、バッテリー１６の中心から離れるに従って積層電極体１６１の電極板１６ａの重なり量が徐々に小さくなるようにすることによって、バッテリー１６を透過する後方散乱線の量が当該バッテリー１６の中心から離れるに従って徐々に多くなるようにすることができる。これにより、バッテリー１６の端部で写り込み画像の濃度が急変してしまうことを抑制することができるので、後方散乱線による撮影画像へのバッテリー１６の写り込みを目立たなくすることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る放射線画像撮影装置（以下、撮影装置１Ｂと称す）について説明する。撮影装置１Ｂは、周辺部材１７の代わりに保持部材１８を設けることによって、後方散乱線による撮影画像へのバッテリー１６の写り込みを目立たなくすることを特徴としている。なお、第１実施形態や第２実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７は、撮影装置１Ｂの断面を模式的に示す図である。
図７に示すように、撮影装置１Ｂは、筐体１１の中に、保持部材１８が収容されている。

保持部材１８は、バッテリー１６を受け入れて保持するための部材であり、スペーサー１３の照射面とは反対の背面側に設けられている。保持部材１８は、バッテリー１６を受け入れる凹部１８ａが設けられており、当該凹部１８ａによってバッテリー１６を着脱可能となっている。このように、撮影装置１Ｂでは、保持部材１８が設けられることによって、バッテリー１６を着脱することができるので、バッテリー１６を容易に交換できる。なお、スペーサー１３に対して保持部材１８を着脱可能にしてもよい。

また、保持部材１８は、上述した周辺部材と同様に、Ｘ線を吸収する金属からなる。保持部材１８は、凹部１８ａに受け入れられたバッテリー１６から離れるに従って透過する後方散乱線の量が漸増するように、当該凹部１８ａを形成する外周壁１８ｂにテーパーが付けられている。このように、撮影装置１Ｂでは、保持部材１８が設けられることによって、バッテリー１６から離れるに従って透過する後方散乱線の量がなだらかに増加するため、バッテリー１６の端部で写り込み画像の濃度が急変してしまうことを抑制することができる。この結果、後方散乱線による撮影画像へのバッテリー１６の写り込みを目立たなくすることができる。

また、保持部材１８は、上述のように金属で形成されているため、バッテリー１６が発熱した場合であっても、当該保持部材１８によって、スペーサー１３への熱影響を抑制できる。また、外力が加わったときに、保持部材１８によってバッテリー１６を保護できるので、バッテリー１６が変形し発熱に至ることを抑制できる。特に、スペーサー１３が発泡材や樹脂などの強度の低い材質のものである場合に有効である。

［その他］
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で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、バッテリー１６の周囲に周辺部材１７（図２参照）を設けたり、バッテリー１６の積層電極体１６１の厚さを調整したり（図６参照）、バッテリー１６を受け入れて保持する保持部材１８（図７参照）を設けたりすることによって、後方散乱線による撮影画像へのバッテリー１６の写り込みを目立たなくするようにしているが、例えば、図８に示すように、スペーサー１３の照射面とは反対の背面側全体に亘って後方散乱線の量が同等となるように調整した周辺部材１７を設けるようにしてもよい。これにより、撮影画像への構造物（バッテリー１６や制御基板１４など）の写り込みを抑制できるようになる。

また、上記の実施形態では、周辺部材１７や保持部材１８は、Ｘ線を吸収する金属であるものとして説明したが、例えば、当該金属を配合したエラストマーにより形成されるようにしてもよい。

また、上記の第３実施形態では、バッテリー１６の端子との短絡を防止するため、保持部材１８の凹部１８ａの表面に絶縁処理を施してもよい。

また、制御基板１４をスペーサー１３に取り付ける取り付け部材（図示省略）についても、上述した周辺部材１７や保持部材１８と同様に中心から離れるに従ってＸ線透過率が段階的に（徐々に）高くなる構成にしてもよい。

取り付け部材として、例えばスペーサー１３に鉄や真鍮等の金属製の雌ねじを設け、これに対応する雄ねじを用い制御基板１４をスペーサー１３に対して取り付けることが行われる。このとき、金属である雌ねじ部は後方散乱線を遮蔽し、その周辺部分は後方散乱線を透過するため、やはり画像への写り込みが懸念される。そこで、雌ねじの周辺部を徐々に薄くすることでＸ線透過率が徐々に大きくなるようにしたり、厚さは均一であるが材質を変化させてＸ線透過率が徐々に大きくなる周辺部材１７（図４（ｃ）参照）と同様の周辺部材を設けたりするといった前記の手段を用い、バッテリー１６の写り込みを抑制するのと同様に、制御基板１４の取り付け部材の写り込み影響を抑制してもよい。
その他、写り込み影響が懸念される制御基板１４上のＩＣやＣＯＦ１５上のＩＣ等についても、同様の写り込み抑制手段を用いてもよい。

１、１Ａ、１Ｂ 放射線画像撮影装置
１１ 筐体
１２ Ｘ線検出パネル
１３ スペーサー
１４ 制御基板
１５ ＣＯＦ
１６ バッテリー
１６１ 積層電極体
１６２ 外装体
１６ａ 電極板
１７ 周辺部材
１８ 保持部材
１８ａ 凹部
１８ｂ 外周壁
２１ 電源スイッチ
２２ 操作スイッチ
２３ インジケーター
２４ コネクター

Claims (5)

1. Ｘ線検出パネルと、
   前記Ｘ線検出パネルを駆動する電気回路と、
   前記Ｘ線検出パネルと前記電気回路に電力を供給するバッテリーと、
   を備えた放射線画像撮影装置であって、
   自装置の照射面とは反対の背面側から透過するＸ線の透過量を前記バッテリーから離れるに従って徐々に増加させる周辺部材が当該バッテリーの周囲に設けられている、
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記周辺部材は、前記バッテリーから離れるに従って厚さが徐々に小さくなるように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
3. 前記周辺部材は、
   Ｘ線透過率が互いに異なる複数の材質の部材で構成され、
   前記バッテリーから離れるに従ってＸ線透過率が徐々に高くなるように前記複数の材質の部材が組み合わされている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
4. Ｘ線検出パネルと、
   前記Ｘ線検出パネルを駆動する電気回路と、
   前記Ｘ線検出パネルと前記電気回路に電力を供給するバッテリーと、
   を備えた放射線画像撮影装置であって、
   前記バッテリーは、複数の電極板が積層された積層電極体を備え、
   前記積層電極体は、前記バッテリーの中心から離れるに従って前記電極板の重なり量が徐々に小さくなるように形成されている、
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
5. Ｘ線検出パネルと、
   前記Ｘ線検出パネルを駆動する電気回路と、
   前記Ｘ線検出パネルと前記電気回路に電力を供給するバッテリーと、
   前記バッテリーを受け入れて保持する保持部材と、
   を備えた放射線画像撮影装置であって、
   前記保持部材は、前記バッテリーを受け入れる凹部を形成する外周壁であり、自装置の照射面とは反対の背面側から透過するＸ線の透過量を前記バッテリーから離れるに従って徐々に増加させる外周壁が設けられている、
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。

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