JP4561730B2 - カセッテ型放射線画像読取装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えば医療診断等のための放射線画像の撮影に用いられる放射線画像生成システムに関する。

近年ディジタルラジオグラフィにおいて、Ｘ線受容層にａ−ＳｅのようなＸ線エネルギーによって電子と正孔の電荷が発生する光導電物質を用い、Ｘ線照射時に光導電体に電場をかけて電荷分離を行い、その照射したＸ線の強度に依存した電荷量を微細な面積単位で２次元的に測定して電気信号に変換し、その電気信号を用いてＣＲＴ上やフィルム上にＸ線画像を形成する装置が実用化されつつある。

この装置の特徴は、Ｘ線エネルギーを直接に電気信号に変換し、この時に電場をかけて電荷の拡散を抑えることから、鮮鋭性のよいＸ線画像が得られることである。この技術はフラットパネルディテクタ、すなわち被写体を通過して照射されるＸ線エネルギーをＸ線透過画像として再構成するための電気信号に変換する機能を有し、画像診断のために必要な人体の部分を十分に覆う面積の平面をもつ、平板状のＸ線画像平面検出器に使用され始めている。

このような放射線画像読取装置は、フラットパネルディテクタとコントローラ、またはＸ線源等がケーブル等の線で結ばれている。Ｘ線源はＸ線曝射の信号をコントローラを経由してフラットパネルディテクタに送り、読み出し開始のトリガとする。またコントローラはフラットパネルディテクタで読み取った信号を受け取り、これによりＸ線画像が得られる。

このようにフラットパネルディテクタとコントローラ、またはＸ線源等がケーブル等の線で結ばれているため、配線が邪魔で使い勝手が悪い。

また、配線を長くすることができないためコントローラが設置される近くでしか撮影することができないし、あるいは例えば病室等で撮影する場合にはコントローラを移動しなければならず使い勝手が悪い。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、カセッテとして駆動可能であり、コントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい放射線画像生成システムを提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、
『撮像パネルと、前記撮像パネルに電力を供給する電源手段を内蔵し、前記撮像パネルにて放射線の強度に応じた画像データを生成し、この生成された画像データを無線転送可能なカセッテ型放射線画像読取装置と、
前記カセッテ型放射線画像読取装置が着脱可能にセット可能なカセッテ固定体と、
前記カセッテ型放射線画像読取装置から転送された画像データを取得するコントローラと、
を有する放射線画像生成システムであって、
前記カセッテ型放射線画像読取装置は、
前記カセッテ固定体から取り外された状態で用いられる場合には、生成した画像データを無線転送手段を介して前記コントローラへ転送し、
前記カセッテ固定体にセットされた状態で用いられる場合には、生成した画像データを 前記カセッテ固定体を介して前記コントローラへ転送する、
ことを特徴とする放射線画像生成システム。』である。

請求項２に記載の発明は、
『 前記カセッテ型放射線画像読取装置塗一前記カセッテ固定体にセットされた際、前記カセッテ固定体から電源供給され駆動可能になるとともに、前記電源手段が充電されることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像生成システム。』である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、撮像パネルから読み取られた画像データを転送することで、固定タイプで使用したり、取り外してカセッテとしても利用できる。

請求項２に記載の発明では、カセッテ固定体にセットされた状態では、電源手段へ電力が供給され、固定タイプとして、またカセッテタイプとしても使用することができる。

以下、この発明の放射線画像生成システムの一実施の形態について説明するが、この発明の構成はこの実施の形態の説明または図面に示したものに限られるものではない。

図１はカセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図、図２は放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。

この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置１は、図１に示すようにベース板２にケース板３を取り付けて筐体４が構成され、この筐体４には把手５が設けられ、カセッテとして携帯可能になっている。筐体４のケース板３には、グリッド６が取り付けられ、さらに表示部８が配置されている。さらに、筐体４の内部に、撮像パネル１０、制御部１３、メモリ部１４及び電源部１５が内蔵されている。撮像パネル１０には、駆動回路１１、信号読出回路１２が含まれる。

このようなカセッテ型では放射線がいつ照射されたかわからないので読取開始手段２０を設け、この読取開始手段２０により放射線画像の読み取り開始を行なう。このカセッテ型は、配線が不要であり、またコントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。

さらに、この実施の形態では、筐体４に画像データを無線信号に変換して外部の信号受信機に転送する画像データ転送手段２４と、画像データがコントローラに送られた後、自動的に画像を外部出力機に出力させる外部出力制御手段２５が設けられている。この外部出力制御手段２５はスイッチにより構成される。

また、筐体４には、Ｘ線源とカセッテ間距離を計測するセンサ６０が設けられているが、Ｘ線源側に設けてもよい。このセンサ６０は、赤外線センサ、超音波センサ等が用いられる。また、この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置１には、人が乗る場合もあるので、外側の筐体４は丈夫な材料で作らなくてはならない。また、カセッテの筐体４内の撮像パネル１０が壊れないように、筐体４内に弾性部材等の振動・衝撃の吸収剤を設けるようにしてもよい。

この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置１は、図２に示すように撮像パネル１０が照射された放射線の強度に応じて２次元的に配列された複数の検出素子で画像データを生成して放射線画像の読み取りを行なう。また、スイッチで構成される読取開始手段２０が備えられ、この読取開始手段２０は、撮像パネル１０の放射線画像の読み取りを開始させる。また、メモリ部１４には記憶手段２１が設けられ、この記憶手段２１には、撮像パネル１０の信号読出回路１２から読み取られた画像データが記憶される。

制御部１３には制御手段２２が設けられ、この制御手段２２は、読取開始手段２０、撮像パネル１０の駆動回路１１及び信号読出回路１２を制御し、撮像パネル１０での放射線画像の読み取り開始及び読み取りと、記憶手段２１での画像データの記憶を行なう。

また、電源部１５には、電源手段２３が設けられ、この電源手段２３は、撮像パネル１０、読取開始手段２０、記憶手段２１、表示部８、制御手段２２を駆動するための電力を供給する。

また、この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置１は、画像データを無線信号に返還して外部の信号受信機１００に転送する画像データ転送手段２４を有する。この画像データ転送手段２４は、画像データを波長１００ｎｍから１ｍｍの光信号に返還して外部の信号受信機１００に転送する。このように画像データ転送手段２４により画像データを無線信号に返還して外部の信号受信機１００に転送し、さらにコントローラ１１０に転送される。このため、配線が不要であり、離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。

また、この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置１は、コントローラ１１０に送られた後、自動的に外部出力機１０１に出力させる外部出力制御手段２５を有し、この外部出力制御手段２５は制御手段２２により制御され、電源手段２３により電源が与えられている。

外部出力制御手段２５からの指令に基づき画像データをコントローラ１１０に送り、この後自動的に外部出力機１０１から画像を出力させる。この外部出力制御手段２５は、スイッチ２５ａで構成することができ、このスイッチ２５ａを例えば所定のタイミングで押すと、対応する画像データはコントローラ１１０に転送後、自動的に外部出力機１０１に画像を出力することができる。このように画像データがコントローラ１１０に送られた後、自動的に画像を外部出力機１０１に出力させるから使用に便利であり、また改めて画像データをコントローラ１１０から外部出力機１０１に出力する操作をする必要がない。

また、メモリ部１４には、予め別のところで入力された（読み取られた）ＩＤ情報が記憶されており、そのＩＤ情報に画像を出力する旨入力されているときは、画像データがコントローラ１１０に転送後、外部出力機１０１から画像が出力される。また、画像を出力するかしないかの情報（命令情報）は、必ずしもカセッテがもっている必要はなく、コントローラ１１０がもっていてもよい。

さらに、表示部８には、画像データをコントローラ１１０に転送したかどうかを表示する転送表示部２７が設けられ、この転送表示部２７に画像データをコントローラ１１０に転送したかどうかを表示することで、転送の確認が容易で使用に便利である。

また、電源手段２３は充電が可能なバッテリで構成され、表示部８には電源手段２３を構成するバッテリの充電状態を表示する充電状態表示手段２８が設けられている。充電状態表示手段２８に電源手段２３の充電状態を表示することで、充電状態を目視で容易に知ることができ、電力不足で使用不能になることが回避される。充電状態表示手段２８は、電圧検出２９からの充電電圧値に基づき電源手段２３の充電電圧が所定以下のときは警告するようにしてもよく、例えば電源電圧が不十分のときは、点滅やブザー等で警告することで、確実に充電不足を事前に知らせることができる。

また、電源手段２３を駆動する電源スイッチ３０が設けられ、この電源スイッチ３０を入れると電力を各所に供給し、撮影終了後は電源スイッチ３０を切って省電力する。また、電源スイッチ３０は、撮像パネル１０の放射線画像の読み取りが一定時間以上行なわれないときは自動的に電源が切れ、省電力する。

撮像パネル１０は、図３乃至図５に示すように構成される。図３は撮像パネルを示す概略断面図、図４は撮像パネルにＸ線照射した状態を示す図、図５は撮像パネルを示す概略平面図である。

撮像パネル１０は、図３に示すように、誘電基板層１２０に、光導電層１２１、誘電層１２２、前面導電層１２３を順に積層して構成され、誘電層１２２は、必ずしも必要ではない。

誘電基板層１２０上には、複数の第１の微小導電電極マイクロプレート１２４が設けられ、この第１の微小導電電極マイクロプレート１２４の寸法によって、撮像パネル１０が解像できる最小画素の輪郭が定まる。複数の第１の微小導電電極マイクロプレート１２４上には、静電容量誘電材１２５が塗布されている。

さらに、誘電基板層１２０上には、２個の電極１２６，１２７とゲート１２８を有する複数のトランジスタ１２９が積層されている。さらに、誘電基板層１２０上には、複数の第２の微小導電電極マイクロプレート１３０が積層されている。

図４に示すようにＸ線が照射されると光導電体の誘電層１２２に、電子−と正孔＋が発生し、印加電圧により二つの電荷は引き離される。そして、例えば正孔＋が第１の微小導電電極プレート１２４で、電気信号として読み取られる。

図５に示すように、少なくとも１つのトランジスタ１２９は、複数の第２の微小導電電極マイクロプレート１３０をＸアドレスライン１４１とＹセンスライン１４２に接続している。電荷蓄積キャパシタ１３６は、第１の微小導電電極マイクロプレート１２４、第２の微小導電電極マイクロプレート１３０及び静電容量誘電材１２５によって形成されている。第２の微小導電電極マイクロプレート１３０はトランジスタ１２９の電極１２７にも接続されている。第１の微小導電電極マイクロプレート１２４はアースに接続されている。

トランジスタ１２９は双方向スイッチの働きをし、バイアス電圧がＸアドレスライン１４１を介してゲートに印加されたかどうかに応じて、Ｙセンスライン１４２と電荷蓄積キャパシタ１３６との間に電流を流す。

複数の第２の微小導電電極マイクロプレート１３０間のスペースには、導電電極またはＸアドレスライン１４１、及び導電電極またはＹセンスライン１４２が配置されている。Ｘアドレスライン１４１とＹセンスライン１４２は、図示のように相互に対してほぼ直交するように配置されている。Ｘアドレスライン１４１とＹセンスライン１４２は、リード線またはコネクタを通して、撮像パネル１０２のサイドまたはエッジに沿って個別にアクセス可能になっている。

Ｘアドレスライン１４１の各々は、バイアス電圧をラインに、したがって、アドレスされるＸアドレスライン１４１に接続されたトランジスタ１２９のゲートに印加することによって順次にアドレスされる。これにより、トランジスタ１２９は導通状態になり、対応する電荷蓄積キャパシタ１３６に蓄積された電荷はＹセンスライン１４２に流れると共に、電荷検出器１４６の入力側に流れる。電荷検出器１４６はＹセンスライン１４２上で検出された電荷に比例する電圧出力を発生する。電荷検出器１４６の出力は順次にサンプリングされて、アドレスしたＸアドレスライン１４１上のマイクロキャパシタの電荷分布を表す画像信号が得られ、各マイクロキャパシタは１つのイメージ画素を表す。Ｘアドレスライン１４１上の画素のあるラインから信号が読み出されると、電荷増幅器はリセットライン１４９を通してリセットされる。次のＸアドレスライン１４１がアドレスされ、このプロセスは、すべての電荷蓄積キャパシタ１３６がサンプリングされて、イメージ全体が読み出されるまで繰り返される。

この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置１に用いられる撮像パネル１０を２層パネル構造としてもよい。この２層パネル構造の実施の形態を図６に示し、２層のパネル１０ａ，１０ｂの間に、放射線遮蔽部材１０ｃ、処理回路部１０ｄ、放射線遮蔽部材１０ｅの順に配置した構造としている。

このように撮像パネル１０が２層パネル構造であり、２層のパネル１０ａ，１０ｂの間に放射線遮蔽部材１０ｃ，１０ｅを配置した構造とすることで、表と裏で撮影でき、一方で撮影した画像データを読み取り、または転送している間に、もう一方で撮影ができる。

また、２層のパネル１０ａ，１０ｂの間に放射線遮蔽部材１０ｃ，１０ｅを配置した構造であり、放射線遮蔽部材１０ｃにより、一方のパネルにＸ線を照射した場合、反対側のパネルにＸ線がぬける（漏れる）ことを防止する。さらに、２層のパネル１０ａ，１０ｂの間に、放射線遮蔽部材１０ｃ、処理回路部１０ｄ、放射線遮蔽部材１０ｅの順に配置した構造であり、処理回路部１０ｄへのＸ線の影響も除去することができる。

次に、放射線画像生成システムの他の実施の形態を図７及び図８に示す。図７はカセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図、図８は放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。

このカセッテ型放射線画像読取装置１は、図１乃至図６に示す実施の形態と同じ符号を付したものは同様に構成されるから説明を省略する。この実施の形態では、図１乃至図６の実施例の読取開始手段２０に代えて、放射線検出手段４０をケース板３に取り付けている。この放射線検出手段４０により放射線を検知し、撮像パネル１０の放射線画像の読み取りを開始させる。

このようにカセッテ型では、放射線がいつ照射されたかわからないので放射線検出手段４０を設け、この放射線検出手段４０により放射線を検出し、この放射線の検出から放射線画像の読み取り開始を行なう。このカセッテ型は、配線が不要であり、またコントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。

次に、放射線画像生成システムのさらに他の実施の形態を図９及び図１０に示す。図９はカセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図、図１０は放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。

このカセッテ型放射線画像読取装置１は、図１乃至図６に示す実施の形態及び図７及び図８に示す実施の形態と同じ符号を付したものは同様に構成されるから説明を省略する。この実施の形態では、図１乃至図６の読取開始手段２０と図７及び図８の放射線検出手段４０を有し、さらに読取開始手段２０と放射線検出手段４０のうちどちらの手段かを切換える切換手段４１とを有している。

このようにカセッテ型では放射線がいつ照射されたかわからないので読取開始手段２０と放射線検出手段４０を設け、この読取開始手段２０と放射線検出手段４０のうちどちらの手段かを切換手段４１により切換えて放射線画像の読み取り開始を行なう。このカセッテ型は、配線が不要であり、またコントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。

次に、放射線画像生成システムのさらに他の実施の形態を図１１に示す。図１１は放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。

このカセッテ型放射線画像読取装置１は、図１乃至図６に示す実施の形態と同じ符号を付したものは同様に構成されるから説明を省略する。この実施の形態では、放射線を検知する放射線検出手段４５と、この放射線検出手段４５からの信号により移動するグリッド４６とを有している。グリッド４６が移動することにより、固定グリッドで問題となるモアレの影響を除去することができる。また、従来のＸ線の発生信号に同期させる方法と異なり、ケーブル等を用いないので、読み取り装置の使い勝手がよい。

また、これまでのカセッテ型放射線画像読取装置１は、図１２及び図１３に示すように、カセッテ固定体５０，５１に着脱可能にすることもできる。図１２の実施の形態のカセッテ固定体５０は、支持台５０ａにケース５０ｂを取り付けて構成され、このケース５０ｂにカセッテ型放射線画像読取装置１がセットされる。図１３の実施の形態のカセッテ固定体５１は、支持台５１ａに治具５１ｂを取り付けて構成され、この治具５１ｂにカセッテ型放射線画像読取装置１がセットされる。

このようにカセッテ型放射線画像読取装置１は、カセッテ固定体５０，５１にセットすることで駆動可能になるとともに、取り外してカセッテとして駆動可能であり、固定タイプで使用したり、取り外してカセッテとしても利用できる。

また、カセッテ型放射線画像読取装置１は、カセッテ固定体５０，５１にセットすることで電源を供給可能であり、カセッテ固定体５０，５１にセットすることで固定タイプで使用することができたり、電源手段２３を充電することができる。

また、カセッテ型放射線画像読取装置１は、カセッテ固定体５０，５１にセットすることで、画像データをコントローラに転送可能であり、固定タイプで使用することができたり、記憶手段２１に保存されている画像データをコントローラに転送することができる。また、カセッテ型放射線画像読取装置１は、カセッテ固定体５０，５１にセットすることで、ＩＤ情報を入力可能になり、ＩＤ情報をカセッテに転送することもできる。

カセッテをカセッテ固定体にセットして使用するときは、グリッドの移動及び撮像パネル１０の放射線画像の読み取り開始はＸ線源からの信号に同期させても良い。

なお、撮像パネル１０は、放射線を直接電荷に変換しその電荷をコンデンサなどで読み取って画像データを生成するものに限られるものではなく、例えば放射線をシンチレータなどの蛍光体によって光に変換し、この光をフォトダイオード、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳセンサなどの光検出器で読み取って画像データを生成するものであっても良い。

前記したように、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、撮像パネルから読み取られた画像データを転送することで、固定タイプで使用したり、取り外してカセッテとしても利用できる。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、撮像パネルでの放射線画像の読み取り開始は、Ｘ線源からの信号に同期させ、離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、グリッドの移動は、Ｘ線源からの信号に同期させ、配線が不要となり、使い勝手がよい。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、電源手段へ電力が供給され、固定タイプとして、またカセッテタイプとしても使用することができる。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、ＩＤ情報をカセッテに入力可能であり、例えば入力されたＩＤ情報に従い、その旨入力されている場合は、対応する画像データを自動的に画像を外部出力機に出力させることができる。また、改めて画像データをコントローラから外部出力機に出力する操作をする必要がない。

この発明は、例えば医療診断等のための放射線画像の撮影に用いられるカセッテ型放射線画像読取装置に適用でき、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、カセッテとして駆動可能であり、コントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。

カセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図である。 放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。 撮像パネルを示す概略断面図である。 撮像パネルにＸ線照射した状態を示す図である。 撮像パネルを示す概略平面図である。 撮像パネルを示す概略断面図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図である。 放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図である。 放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。 放射線画像生成システムの概略構成を示すブロック図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の着脱状態を示す図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の他の着脱状態を示す図である。

符号の説明

１ カセッテ型放射線画像読取装置
１０ 撮像パネル
２０ 読取開始手段
２１ 記憶手段
２２ 制御手段
２３ 電源手段
２４ 画像データ転送手段
50,51 カセッテ固定体

Claims (2)

1. 撮像パネルと、前記撮像パネルに電力を供給する電源手段を内蔵し、前記撮像パネルにて放射線の強度に応じた画像データを生成し、この生成された画像データを無線転送可能なカセッテ型放射線画像読取装置と、
   前記カセッテ型放射線画像読取装置が着脱可能にセット可能なカセッテ固定体と、
   前記カセッテ型放射線画像読取装置から転送された画像データを取得するコントローラと、
   を有する放射線画像生成システムであって、
   前記カセッテ型放射線画像読取装置は、
   前記カセッテ固定体から取り外された状態で用いられる場合には、生成した画像データを無線転送手段を介して前記コントローラへ転送し、
   前記カセッテ固定体にセットされた状態で用いられる場合には、生成した画像データを 前記カセッテ固定体を介して前記コントローラへ転送する、
   ことを特徴とする放射線画像生成システム。
2. 前記カセッテ型放射線画像読取装置塗一前記カセッテ固定体にセットされた際、前記カセッテ固定体から電源供給され駆動可能になるとともに、前記電源手段が充電されることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像生成システム。