JP4464149B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、可搬性を有する電子カセッテと、この電子カセッテを支持する架台から構成される放射線画像撮影装置に関するものである。

従来から対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る装置は、工業用の非破壊検査や医療診断において広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法としては、放射線に対するフィルム／スクリーン法が知られている。これは、感光性フィルムと、放射線に対して感度を有している蛍光体とを組合わせて撮影する方法であり、放射線を照射すると発光する希土類の蛍光体をシート状にしたものを感光性フィルムの両面に密着させて保持し、対象物を透過した放射線を蛍光体で可視光に変換し、感光性フィルムで光として捉え、フィルム上に形成された潜像を化学処理で現像することで可視化することができる。

一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の放射線画像を得る方式が普及しつつある。このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、例えば特許文献１に開示されるように放射線の透過画像を一旦蛍光体中に潜像として蓄積した後に、レーザー光等の励起光を照射することにより、潜像を光電的に読み出して可視像として出力する放射線画像記録再生システムが提案されている。

これらは何れもフィルム又は蛍光体から成るシート材を使用しており、単一の装置内でチェンジャ方式で順次にシートを切換えたり、カセッテと呼ばれるケースに包含されてカセッテ自体を交換して撮影している。

前者の場合には、専用の架台に取り付けられて据え置きで使用されるが、後者では例えば特許文献２に示すように、必要な架台に対して装着し撮影する自由度を有している。

また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する装置が開発されている。これらのシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して、極めて広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができる利点を有している。同時に、従来の感光性フィルム方式と異なり、化学処理を必要とせず、即時的に出力画像を得ることができる利点もある。

図１０は特許文献３に示すような放射線画像撮影装置を用いたシステムの概念図を示しており、放射線画像撮影装置１には二次元格子状に配列された放射線検出センサ２が内蔵されている。この放射線画像撮影装置１の前方には放射線発生装置３が設けられており、放射線発生装置３から放射線を被写体Ｓに照射し、被写体Ｓを透過した放射線は蛍光体を介して可視光に変換され、放射線検出センサ２によって電気信号として検出する。放射線検出センサ２から出力される画像信号は、画像処理手段４においてデジタル画像処理され、モニタ５に被写体Ｓの放射線画像を表示する。

この撮影システムの長所は、後処理で画像を現像する前述の放射線画像記録再生システムとは異なり、即時的に画像を観察することができることである。このような撮影システムは立位、臥位等の撮影形態により専用の架台に検出パネルが設置され、必要に応じて切換えることできるように構成されている。

特公昭６０−５２４１４号公報 特開平８−１９６５３４号公報 特開２０００−２４５７１９号公報

従来、この種の撮像装置は放射線室に設置して利用されてきたが、近年では迅速かつ広範囲な部位の撮影を可能にするため、薄型で軽量な可搬型の所謂電子カセッテと呼ばれる撮影装置が求められると共に、従来の据置型のカセッテのように、１台の電子カセッテを立位、臥位を含めた種々の架台に対して兼用でき、装置に要する経費を抑えることも望まれている。

従来の据置型の電子カセッテは、１７×１７インチ（４３×４３ｃｍ）のタイプが主流であり、軽量化の面で可搬に適した重量を実現させることは困難である。これに対し、１７×１４インチ（４３×３５ｃｍ）のタイプのものであれば、撮影部位に合わせて電子カセッテの設置方向の縦・横を切換えることにより、殆どの部位の撮影が可能であり軽量化も実現し易い。また、設置方向の切換えは電子カセッテを架台の支持台に装着し、電子カセッテを保持する部分を回転可能に構成することで実現できる。

しかしながら上述のような電子カセッテは、従来の感光性フィルムや蛍光体を内蔵したカセッテと比較すると、多くの電気回路や機械部品等から構成されていて重量が増大すると共に、誤って落下させた場合には損傷する可能性があるため、落下させる危険性を低減するために把手が設けられている。

また、無線通信による人体への影響やバッテリの重量等の問題から、現状の電子カセッテは画像信号や制御信号等の通信や電源供給をケーブルを介して行っている。従って、従来のカセッテ用の支持台では考慮する必要のなかった安全性の面での配慮が新たに必要になってくる。

先ず第１に、複数の架台間への付け代えの際に、所定の位置にない状態で架台を始動したりすることにより故障の原因とならないように、装着状態を確認する必要がある。第２に、支持台の内部で電子カセッテを回転させても、着脱時の把手へのアクセス性を確保することは操作性や安全性の面で望まれる。第３に、支持台内部で電子カセッテを回転させてもケーブルが絡むことがないように、ケーブルを保護する必要がある。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、電子カセッテに対する安全な支持が可能な放射線画像撮影装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る放射線画像撮影装置は、放射線発生手段と、該放射線発生手段から照射され被写体を透過した放射線を検出して前記被写体の放射線画像を得るカセッテを支持する支持台と、該支持台の移動を規制する移動規制手段と、前記支持台に前記カセッテが正常に装着された場合に、前記移動規制手段による前記支持台の移動規制を解除する解除手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る放射線画像撮影装置によれば、撮影部の重量に起因したハンドリング性を良好とし、ケーブルを含めた電子カセッテを保護する支持台において、安全面での対策を実現させたことにより、事故を未然に防止することができる。

本発明を図１〜図９に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１における電子カセッテ１１の断面図を示し、下部筐体１２ａの上部は、上部筐体１２ｂにより密閉されている。また、下部筐体１２ａ内には支持部材１３が取り付けられており、この支持部材１３上には、金属製の基台１４が設けられ、更に基台１４上には接着剤等により放射線像検出パネル１５が配置されている。

この放射線像検出パネル１５は、上方から放射線を可視光に変換する蛍光体１５ａ、この可視光を電気信号に変換する格子状に配列された光電変換素子１５ｂ、基板１５ｃが積層されている。基板１５ｃには、半導体素子との化学作用のないこと、半導体形成プロセスの温度に耐えること、寸法安定性等の必要性からガラス基板が多く用いられる。このようなガラス製の基板１５ｃ上に、光電変換素子１５ｂを半導体プロセスにより二次元配列的に形成し、また蛍光体１５ａは金属化合物の蛍光体を樹脂板に塗布したものが用いられている。

基台１４の裏面には、突起１６を介して回路基板１７が取り付けられており、光電変換素子１５ｂはフレキシブル回路基板１８を介して、光電変換された電気信号を処理する電子部品１７ａを搭載した回路基板１７に接続されている。

また、電子カセッテ１１には回路基板１７等に対して、電源供給及び画像信号や制御信号等の信号伝送を目的とするケーブル１９が中継部２０を介して接続されており、外部に構成された図示しない電源及び制御部に対して配線されている。このような電子カセッテ１１は、立位スタンドやテーブルに設けられた支持台に装着されて、所望の撮影姿勢に対して設置される。

図２は電子カセッテ１１を立位スタンド２１に装着した状態の放射線画像撮影装置の構成図を示し、立位スタンド２１の前面には電子カセッテ１１を装着する支持台２２が、手動又は電動で上下動可能に取り付けられており、被写体の体格や撮影する部位により位置調整が可能とされ、支持台２２にはその側面にヒンジ２３を介して開閉可能な前面蓋２４が取り付けられている。

また支持台２２の内部には、電子カセッテ１１を保持して回転させる回転テーブル２５が構設され、この回転テーブル２５の前面には電子カセッテ１１を装着するフレーム２６が設けられており、図示しない係止部材により電子カセッテ１１を保持し得るようにされている。なお、回転テーブル２５を９０°回転させることにより、電子カセッテ１１の縦・横の方向を切換えることができ、被写体や撮影条件により自在に選択することができるようになっている。

回転テーブル２５には、ケーブル１９を固定するケーブル保持部２７が取り付けられており、回転テーブル２５の回転によりケーブル１９が挟み込まれないように引き回しを誘導するようにされている。フレーム２６には、近接センサやフォトインタラプタ等から成り、電子カセッテ１１の有無を検知する検知器２８が設けられ、支持台２２内には前面蓋２４の開閉を検知する検知器２９が設けられている。

検知器２８による電子カセッテ１１の検知と、検知器２９による前面蓋２４の閉止の両者が検知され、電子カセッテ１１が正常に装着完了したことが確認されると、支持台２２の上下動や図示しない放射線発生装置の照射が可能となる。

このような検知器２８、２９による規制手段を備えることにより、立位スタンド２１に電子カセッテ１１を設置中に、誤って支持台２２を移動することにより、電子カセッテ１１を落下させてしまったり、電子カセッテ１１がないのに誤ってＸ線を曝射してしまったりするようなトラブルを未然に防止することができる。

図３はケーブル保持部２７の拡大断面図を示し、ケーブル１９を挿入するためのガイド部材２７ａと、ケーブル１９を押さえる開閉可能な回動アーム部材２７ｂとから構成されている。ケーブル１９はガイド部材２７ａ内に配置され、上方からアーム部材２７ｂにより押さえて保持する。アーム部材２７ｂは支点２７ｃを中心に回動し、点線で示すように上方に退避することによりケーブル１９の出し入れが可能な状態になる。また、ケーブル１９が装着されていない場合には、アーム部材２７ｂの端末が支持台２２上に設けられた規制部材３０に係止し回転規制状態となる。

本実施例においては、このようなケーブル１９に対する機械的な規制方法を用いたが、ケーブル１９の装着を検知する検知器を用い、電磁ロック又はモータのソフト制御等により回転規制制御を行い、ケーブル１９を不用意に損傷する事故を未然に防止することもできる。

図４は規制解除の動作フローチャート図を示しており、先ずステップＳ１において電子カセッテ１１を装着した後に、ステップＳ２において電子カセッテ１１の有無を判断する。電子カセッテ１１が装着されている場合にはステップＳ３、Ｓ４にそれぞれ進み、前面蓋２４の閉止及びケーブル１９の装着を確認する。ステップＳ３において、前面蓋２４の閉止が検知されるとステップＳ５に進み、支持台２２の移動規制を解除を行った後に、ステップＳ６においてＸ線曝射規制を解除する。また、ステップＳ４においてケーブル１９の装着が検知されると、ステップＳ７に進み回転テーブル２５の回転規制を解除する。

図５は実施例２における放射線画像撮影装置の構成図を示し、電子カセッテ３１の一辺には把手３２が設けられ、搬送時や立位スタンド３３への着脱時のハンドリング用に使用される。本実施例２においては、ケーブルを有することに必然性はないのでケーブルの図示は省略している。

立位スタンド３３には上下移動可能な支持台３４が設けられ、その側方には電子カセッテ３１を挿入するための開口部３４ａが形成され、開口部３４ａの内側には電子カセッテ３１を誘導するガイド部材３５ａ、３５ｂと、搬送ローラ対３６ａ、３６ｂが配置されている。また、開口部３４ａの近傍には電子カセッテ３１の有無を検知するための検知器３７が配置されている。

更に支持台３４内には、電子カセッテ３１を回転するための回転テーブル３８が構設されており、回転テーブル３８にはガイド部材３９ａ、３９ｂと搬送ローラ対４０ａ、４０ｂが設けられている。また支持台３４の奥部には、電子カセッテ３１の有無を検知するための検知器４１が配置され、回転テーブル３８上には回転テーブル３８の原点位置を検知する検知器４２が配置されている。

図６は本実施例における電子カセッテ３１の着脱の動作フローチャート図を示し、先ずステップＳ１１において、電子カセッテ３１を開口部３４ａに挿入し、ステップＳ１２において検知器３７により電子カセッテ３１が検知されると、ステップＳ１３において搬送ローラ対３６ａ、３６ｂ、４０ａ、４０ｂが回転し、ガイド部材３５ａ、３５ｂ、３９ａ、３９ｂを介して電子カセッテ３１は支持台３４の奥方に搬送される。

ステップＳ１４において検知器４１により回転テーブル３８への受け渡しが確認されると、ステップＳ１５において搬送ローラ対３６ａ、３６ｂ、４０ａ、４０ｂは停止し、ステップＳ１６において回転テーブル３８の回転規制は解除される。その後に、ステップＳ１７において撮影形態により回転テーブル３８を回転し、電子カセッテ３１の姿勢を変えながら、ステップＳ１８において撮影される。

そして、この立位スタンド３３による撮影が終了し、ステップＳ１９において電子カセッテ３１を取り出す場合において、ステップＳ２０において回転テーブル３８の原点復帰が始動され、回転テーブル３８は着脱モードを信号として受けると、ステップＳ２１において検知器４２の出力に基づいてガイド部材３５ａ、３５ｂとガイド部材３９ａ、３９ｂが平行となる所定の位置まで回動する。続いて、ステップＳ２２において搬送ローラ対４０ａ、４０ｂ、３６ａ、３６ｂが駆動し、電子カセッテ３１を把手３２が最も外側に露出するような状態で排出する。

ステップＳ２３において、検知器３７により電子カセッテ３１が排出されたことを検知すると、ステップＳ２４において搬送ローラ対４０ａ、４０ｂ、３６ａ、３６ｂを停止し、ステップＳ２５において、操作者は把手３２を手で持ち電子カセッテ３１を引き出す。このように、常に電子カセッテ３１の着脱時に把手３２へのアクセス性を確保でき、安全に電子カセッテ３１を移動することができる。

図７は実施例３における臥位の放射線画像撮影装置の構成図を示し、移動ステージ５１上には天板５２が２枚の基板５３ａ、５３ｂを介して設けられており、基板５３ａ、５３ｂ間には図８に示す電子カセッテ装着機構が設けられている。

電子カセッテ装着機構は鉛直方向の軸線を中心に回転可能な回転軸５３上に支持台５４が構設され、支点５４ａを介してガイド部材５５ａ、５５ｂが傾動自在に設けられている。支点５４ａと反対側のガイド部材５５ａ、５５ｂには、支持台５４とガイド部材５５ａ、５５ｂとを連結するアーム部材５６が支点５６ａを中心に回動自在に取り付けられている。そして支持台５４の側面では、水平方向に形成された案内溝５４ｂにアーム部材５６に設けられた軸５６ｂが摺動自在に嵌合されている。更に、支持台５４の前端には遮蔽材５４ｃが設けられ、回転軸５３の近傍には検知器５７が設けられている。

ガイド部材５５ａ、５５ｂが斜めに持ち上げられた図８に示す状態で、把手５８を有する電子カセッテ５９をガイド部材５５ａ、５５ｂに斜め上方から挿入する。このとき、アーム部材５６の端末は移動ステージ５１上に設けられた規制部材６０に係止されており、回転規制が掛かった状態にある。

そして、電子カセッテ５９がガイド部材５５ａ、５５ｂの奥まで挿入されたところで、上方からガイド部材５５ａ、５５ｂごと水平になるように移動すると、図９に示すような状態になる。このとき、アーム部材５６は図示しない付勢手段によりロックされ、傾動により先端が規制部材６０から離れ、回転規制のロックが外される。同時に、ガイド部材５５ａ、５５ｂの開口部は遮蔽材５４ｃにより塞がれるため、電子カセッテ５９は引き抜き方向に対してロックされる。その後は、電子カセッテ５９は回転軸５３により任意の回転角度に手動又は電動で移動されて使用される。

使用後に、電子カセッテ５９を外すには、先ずガイド部材５５ａ、５５ｂの開口部側が手前を向くように戻す。手動の場合には、図示しない付勢手段により軽くロックがかかって位置決めされるような構造が採用できる。また、電動の場合は回転位置を検知する検知器５７の信号により位置制御されて原点に復帰する。

その後に、図示しない解除ボタンを押すことによりガイド部材５５ａ、５５ｂが持ち上がり、図８に示すようにカセッテを排出可能な状態に移る。この場合も、常に把手５８がアクセスし易い位置にあるため、操作者にとって操作性を配慮した撮影装置が得られる。

電子カセッテの断面図である。 電子カセッテを立位スタンドに装着した状態の構成図である。 ケーブル保持部の拡大断面図である。 規制解除手順のフローチャート図である。 電子カセッテを立位スタンドに装着した状態の構成図である。 電子カセッテの着脱手順のフローチャート図である。 電子カセッテをテーブルに装着する状態の構成図である。 電子カセッテを装着中の支持台の状態の側面図である。 電子カセッテを装着後の支持台の状態の側面図である。 従来システムの概念図である。

符号の説明

１１、３１、５９ 電子カセッテ
１２ 筐体
１５ 放射線像検出パネル
１９ ケーブル
２１、３３ 立位スタンド
２２、３４、５４ 支持台
２４ 前面蓋
２５、３８ 回転テーブル
２６ フレーム
２７ ケーブル保持部
２８、２９、３７、４１、４２、５７ 検知器
３０、６０ 規制部材
３２、５８ 把手
３４ａ 開口部
３５ａ、３５ｂ、３９ａ、３９ｂ、５５ａ、５５ｂ ガイド部材
３６ａ、３６ｂ、４０ａ、４０ｂ 搬送ローラ対

Claims (4)

1. 放射線発生手段と、該放射線発生手段から照射され被写体を透過した放射線を検出して前記被写体の放射線画像を得るカセッテを支持する支持台と、該支持台の移動を規制する移動規制手段と、前記支持台に前記カセッテが正常に装着された場合に、前記移動規制手段による前記支持台の移動規制を解除する解除手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記支持台は、前記カセッテを回転する回転テーブルと、前記カセッテが有するケーブルを保持するケーブル保持部と、前記支持台に前記カセッテが正常に装着された場合であってかつ前記ケーブル保持部に前記ケーブルが保持されていない場合に、前記回転テーブルの回転を規制する回転規制手段とを有す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. 前記放射線発生手段の放射線の照射を規制する照射規制手段を有し、前記支持台に前記カセッテが正常に装着された場合に、前記照射規制手段による放射線の照射規制を解除す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. 前記支持台は前記カセッテを着脱する開口部と、着脱信号に応じて前記開口部から前記カセッテを着脱可能とする位置に前記回転テーブルを移動する移動手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影装置。

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