JP5405778B2 - ディテクタパネルおよびｘ線撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ディテクタパネル(detector panel)およびＸ線撮影装置に関し、特に、Ｘ線検出器アセンブリ(assembly)をケース(case)に収容した可搬型のディテクタパネル、および、そのようなディテクタパネルを使用するＸ線撮影装置に関する。
Ｘ線撮影装置の一種に、モバイル(mobile)型のものがある。この種のＸ線撮影装置は、移動型のシステムコンソール(system console)と可搬型のディテクタパネルで構成される。システムコンソールはＸ線照射器と制御回路を備え、ディテクタパネルはＸ線検出器アセンブリとそれを収容するＸ線透過性の扁平なケースで構成される。
Ｘ線撮影は、Ｘ線撮影装置を患者の病室まで移動させて行われる。病室での撮影は、ディテクタパネルを患者の撮影部位にあてがい、反対側からＸ線を照射することによって行われる。ディテクタパネルが検出したＸ線信号は、有線または無線でシステムコンソールに伝達される（例えば、特許文献１参照）。
Ｘ線検出器アセンブリは、入射したＸ線を電気信号に変換するＸ線検出素子の２次元アレイ(array)を含むＸ線検出器と、支持基板と、インターフェース(interface)回路と、前記Ｘ線検出器と前記インターフェース回路とを接続するフレキシブル回路基板で構成される。
Ｘ線検出素子の２次元アレイは支持基板の表面に取り付けられ、インターフェース回路は支持基板の裏面に取り付けられ、フレキシブル回路基板は、支持基板の表面から裏面に渡り取り付けられている。
このようなＸ線検出器アセンブリが、ケース内で適宜の硬質材料からなるスペーサ(spacer)を介してリジッド(rigid)に内底壁に固定されるか、あるいは、スペーサの下に衝撃吸収用の軟質材料からなるクッション（cushion)を入れて固定される（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−３３６２２７号公報（段落番号００１７-００２０、図１） 米国特許明細書第６７００１２６号公報（コラム３−５、Ｆｉｇ．４）
ケース内にＸ線検出器アセンブリを硬質材料からなるスペーサで固定したものは、ディテクタパネルを床に落としたり何かにぶつけたときの衝撃がじかに伝わるので、Ｘ線検出器アセンブリが故障しやすい。スペーサの下にクッションを入れたものは、Ｘ線検出器アセンブリへの衝撃が緩和されるものの、クッション材の信頼性が問題となる。
また、クッションが介在することにより、Ｘ線検出器アセンブリの精密な位置決めが困難なため製造製が悪く、さらに、クッションの温度特性や外部振動の影響等により、Ｘ線検出器アセンブリの外的環境に対する安定性が悪い。
そこで、本発明の課題は、耐衝撃性を有し、外的環境に対する安定性が良いディテクタパネル、および、そのようなディテクタパネルを使用するＸ線撮影装置を実現することである。
課題を解決するための発明は、第１の観点では、可搬型のディテクタパネルであって、表面にＸ線検出面を有するＸ線検出器アセンブリと、前記Ｘ線検出器アセンブリを内部に収納する、少なくとも前記Ｘ線検出面に対向する上部がＸ線透過性の筐形状のケースと、前記Ｘ線検出器アセンブリと前記ケースの内側壁との間に、硬質材料からなり、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への動きに対して可撓の形状の緩衝部材とを備えたことを特徴とするディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第２の観点では、前記Ｘ線検出器アセンブリは、支持基板と、前記支持基板の上面に支持されたＸ線検出器と、前記支持基板の下面に支持された電気回路基板と、前記Ｘ線検出器と前記電気回路とを電気的に接続するフレキシブル回路基板とを備えたことを特徴とする第１の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第３の観点では、前記ディテクタパネルは、前記ケースの内部に収納されたＸ線検出器アセンブリを前記ケースの内底壁から離間した状態で支持するスペーサをさらに備えていることを特徴とする第１の観点又は第２の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第４の観点では、前記スペーサは、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への動きに対して移動可能であることを特徴とする第３の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第５の観点では、記緩衝部材は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリに設けられた、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の梁を備えていることを特徴とする第１の観点から第４の観点のいずれかに記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第６の観点では、前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリの角部に設けられていることを特徴とする第５の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第７の観点では、前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリに一端が支持された片持ち梁であることを特徴とする第５の観点又は第６の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第８の観点では、前記梁は、前記Ｘ線検出器アセンブリの角部の形状に対応した形状であることを特徴とする第５の観点から第７の観点のいずれかに記載のディテクタパネルある。
課題を解決するための発明は、第９の観点では、前記緩衝部材は、前記ケースの内側壁と前記Ｘ線検出器アセンブリとの間に、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の梁を備えていることを特徴とする第８の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第１０の観点では、前記緩衝部材は、前記支持基板の側面側に設けられた、前記ケースの内側壁に設けられた突出部の前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の両持ち梁を備えたことを特徴とする第９の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第１１の観点では、Ｘ線照射器と制御回路を備えたシステムコンソールと、前記Ｘ線照射器により発生するＸ線を検出する可搬型のディテクタパネルであって、表面にＸ線検出面を有するＸ線検出器アセンブリと、前記Ｘ線検出器アセンブリを内部に収納する、少なくとも前記Ｘ線検出面に対向する上部がＸ線透過性の筐形状のケースと、前記Ｘ線検出器アセンブリと前記ケースの内側壁との間に、硬質材料からなり、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への動きに対して可撓の形状の緩衝部材とを備えたディテクタパネルとを備えたことを特徴とするＸ線撮影装置である。
課題を解決するための発明は、第１２の観点では、前記Ｘ線検出器アセンブリは、支持基板と、前記支持基板の上面に支持されたＸ線検出器と、前記支持基板の下面に支持された電気回路基板と、前記Ｘ線検出器と前記電気回路とを電気的に接続するフレキシブル回路基板とを備えたことを特徴とする第１１の観点に記載のＸ線撮影装置である。
課題を解決するための発明は、第１３の観点では、前記ディテクタパネルは、前記ケースの内部に収納されたＸ線検出器アセンブリを前記ケースの内底壁から離間した状態で支持するスペーサをさらに備えていることを特徴とする第１１の観点又は第１２の観点に記載のＸ線撮影装置である。
課題を解決するための発明は、第１４の観点では、前記スペーサは、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への動きに対して移動可能であることを特徴とする第１３の観点に記載のディテクタパネルである。
課題を解決するための発明は、第１５の観点では、前記緩衝部材は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリに設けられた、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の梁を備えていることを特徴とする第１１の観点から第１４の観点のいずれかに記載のＸ線撮影装置である。
課題を解決するための発明は、第１６の観点では、前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリの角部に設けられていることを特徴とする第１５の観点に記載のＸ線撮影装置である。
課題を解決するための発明は、第１７の観点では、前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリに一端が支持された片持ち梁であることを特徴とする第１５の観点又は第１６の観点に記載のＸ線撮影装置である。
課題を解決するための発明は、第１８の観点では、前記梁は、前記Ｘ線検出器アセンブリの角部の形状に対応した形状であることを特徴とする第１５の観点から第１７の観点のいずれかに記載のＸ線撮影装置ある。
課題を解決するための発明は、第１９の観点では、前記緩衝部材は、前記ケースの内側壁と前記Ｘ線検出器アセンブリとの間に、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の梁を備えていることを特徴とする第１８の観点に記載のＸ線撮影装置である。
課題を解決するための発明は、第２０の観点では、前記緩衝部材は、前記支持基板の側面側に設けられた、前記ケースの内側壁に設けられた突出部の前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の両持ち梁を備えたことを特徴とする第１９の観点に記載のＸ線撮影装置である。
本発明によれば、Ｘ線検出器アセンブリとケースの内側壁との間に、硬質材料からなり、前記Ｘ線検出器アセンブルのＸ線検出面と略平行な方向への動きに対して可撓の形状の緩衝部材を備えることにより、耐衝撃性を有し、外部環境に対する安定性が良いディテクタパネル、および、そのようなディテクタパネルを使用するＸ線撮影装置を実現することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、Ｘ線撮影装置の外観を示す。本装置は発明を実施するため最良の形態の一例である。本装置の構成によって、Ｘ線撮影装置に関する発明を実施するため最良の形態の一例が示される。
図１に示すように、本装置は、システムコンソール１００を有する。システムコンソール１００は、概ね直方体状の箱型の構造物であり、内部に撮影制御用の電子回路が収容されている。システムコンソール１００は、下部に移動用のキャスター(caster)１０２を有し、上部に手押し用のハンドル(handle)１０４を有する。これによって、本装置は、図２に示すように、自由に移動させることが可能な移動型のＸ線撮影装置となる。
システムコンソール１００の上面は操作パネル(panel)１０６となっており、例えば、グラフィックディスプレー(graphic display)やキーボード(keyboard)等のマン・マシンコミュニケーション(man-machine communication)機器を備えている。
システムコンソール１００の背後には垂直なコラム(column)１１０が設けられ、コラム１１０から水平に伸びるアーム(arm)１２０の先端にＸ線照射器１３０が取り付けられている。Ｘ線照射器１３０は、ケーブル１３２を通じてシステムコンソール１００から供給される高電圧によってＸ線を発生する。
Ｘ線照射器１３０は、アーム１２０の先端において向きが変更可能となっている。アーム１２０はコラム１１０に沿って上下移動可能であり、コラム１１０は長手方向の軸を中心としてスピン(spin)可能となっている。
本装置は、ディテクタパネル２００を有する。ディテクタパネル２００は、概ね矩形の板状の構造物であり、システムコンソール１００とは別体に構成され、持ち運び可能となっている。ディテクタパネル２００は、非撮影時にはシステムコンソール１００の正面のビン１０８に収納され、撮影時にビン１０８から取出して使用される。ディテクタパネル２００は、発明を実施するため最良の形態の一例である。ディテクタパネル２００の構成によって、ディテクタパネルに関する発明を実施するため最良の形態の一例が示される。
図３に、本装置の使用中の情景を示す。図３に示すように、本装置は病室で使用される。Ｘ線撮影は、ディテクタパネル２００を例えば患者の後側にあてがい、システムコンソール１００のＸ線照射器１３０で前側からＸ線を照射することによって行う。ディテクタパネル２００が検出したＸ線信号は、ワイヤレスにまたはケーブル（図示せず）によりシステムコンソール１００に伝達される。
図４に、ディテクタパネル２００の基本構成を示す。図４に示すように、ディテクタパネル２００は、筐状のケース５５に、矩形の板状のＸ線検出器アセンブリ５１を収容したものとなっている。ケース５５は、Ｘ線検出器アセンブリ５１のＸ線検出面５２ａ’に対向する上部がＸ線透過性の材料で構成され、一端部に取手５５２を有する。
図５に、ディテクタパネル２００の内部構成の一例を示す。図５は、ディテクタパネル２００の垂直断面図である。図５に示すように、Ｘ線検出器アセンブリ５１は、Ｘ線検出器５２と支持基板５３と電気回路基板５４で構成される。Ｘ線検出器５２は支持基板５３の表面に設けられ、電気回路基板５４は支持基板５３の裏面に設けられ、両者はフレキシブル回路基板５６で電気的に接続される。
Ｘ線検出器５２は、シンチレータレイヤー(scintillator layer)５２ａと光電変換レイヤー５２ｂをガラスサブストレート(glass substrate)５２ｃ上に積層したものであり、シンチレータレイヤー５２ａでＸ線を光に変換し、光電変換レイヤー５２ｂで光を電気信号に変換する。光電変換レイヤー５２ｂは、例えばフォトダイオード(photo diode)等の光電変換素子の２次元アレイ(array)で構成される。変換された電気信号は、フレキシブル回路基板５６を通じて電気回路基板５４に入力される。
電気回路基板５４には電気回路が搭載されている。電気回路は、システムコンソール１００に対するインターフェース(interface)であって、入力信号をディジタルデータ(digital data)に変換して、ワイヤレスにまたはケーブル（図示せず）によりシステムコンソール１００に伝送する。
支持部材５３の裏面には、複数のスペーサ５７が設けられている。支持部材５３はスペーサ５７によって、ケース５５の内底壁からの距離を保っている。スペーサ５７の端面５８は、ケース５５の内底壁には固定されていない。すなわち、スペーサ５７の端面５８は移動端となっている。なお、スペーサ５７はケース５５側に設け、支持部材５３側の端面を移動端としても良い。
図６に、ディテクタパネル２００の内部構成の一例を水平断面図で示す。図６に示すように、ケース５５は、内周面の４つの隅に緩衝部材５９をそれぞれ有する。緩衝部材５９は、曲げ方向に柔構造の１対の片持ち梁で構成される。１対の片持ち梁は、片持ち部分での開き角度が９０度である。
ここで、可撓の形状とは、通常の使用時に遭遇する衝撃や振動の領域では剛体として機能し、床に落としたり何かにぶつけたときに加わる過激な衝撃や振動の領域では、弾性体として機能してエネルギー(energy)を吸収する形状である。そのような形状は、緩衝部材５９の材料、形状および寸法を適宜に設計することによって実現される。緩衝部材５９は、ケース５５と一体構造となっている。そのような緩衝部材５９は、例えば、ケース５５を緩衝部材５９ともに一体成形すること等によって構成される。
このような緩衝部材５９に対応して、支持部材５３は、４つの角に突出部５３ａをそれぞれ有する。４つの突出部５３ａは４つの緩衝部材５９にそれぞれ当接する。緩衝部材５９と突出部５３ａからなる部分は、本発明における支持機構の一例である。
緩衝部材５９は、水平方向に過激な衝撃や振動が加わったときは、梁が撓むことにより緩衝作用を及ぼす。なお、水平方向の衝撃や振動が加わるのは、ディテクタパネル２００の角や縁が床あるいは異物に衝突した場合等である。緩衝部材により、Ｘ線検出器アセンブリ５１への衝撃等が緩和され、Ｘ線検出器アセンブリ５１は故障しにくくなる。しかも、緩衝用にクッション材等を用いないので信頼性が高い。
図７に、ディテクタパネル２００の内部構成の他の例を水平断面図で示す。図７に示すように、ケース５５は、四方の内周面に４つの突出部６０を有する。このような突出部６０に対応して、支持部材５３は、四辺に緩衝部材６１をそれぞれ有する。４つの緩衝部材６１は、４つの突出部６０にそれぞれ当接する。緩衝部材６１は、Ｘ線検出器アセンブリ５１による水平方向の押圧によって可撓な両持ち梁で構成される。緩衝部材６１は、支持部材５３と一体構造となっている。そのような緩衝部材６１は、例えば、支持部材５３を緩衝部材６１ともに一体成形すること等によって構成される。
緩衝部材５９は、水平方向に過激な衝撃や振動が加わったときは、梁が撓むことにより緩衝作用を及ぼす。これによって、Ｘ線検出器アセンブリ５１への衝撃等が緩和され、Ｘ線検出器アセンブリ５１は故障しにくくなる。しかも、緩衝用にクッション材等を用いないので信頼性が高い。
図８に、ディテクタパネル２００の内部構成の他の例を水平断面図で示す。図８に示すように、支持部材５３は、４つの角にそれぞれ形成された緩衝部材６２を有する。緩衝部材６２は、４つの角から対角線の方向に延びて、先端がケース５５の内周の４つの隅にそれぞれ当接するＸ線アセンブリ５１に加わる水平方向の押圧によって可撓な形状の梁で構成される。
緩衝部材６２は、支持部材５３と一体構造となっている。そのような緩衝部材６２は、例えば、支持部材５３を緩衝部材６２ともに一体成形すること等によって構成される。緩衝部材６２は、水平方向に過激な衝撃や振動が加わったときは、梁が撓むことにより緩衝作用を及ぼす。これによって、Ｘ線検出器アセンブリ５１への衝撃等が緩和され、Ｘ線検出器アセンブリ５１は故障しにくくなる。しかも、緩衝用にクッション材等を用いないので信頼性が高い。
本発明を実施するため最良の形態の一例のＸ線撮影装置の外観を示す図である。 本発明を実施するため最良の形態の一例のＸ線撮影装置の移動中の様子を示す図である。 本発明を実施するため最良の形態の一例のＸ線撮影装置で患者を撮影する様子を示す図である。 本発明を実施するため最良の形態の一例のディテクタパネルの基本構成を示す図である。 本発明を実施するため最良の形態の一例のディテクタパネルの内部構成を示す図である。 本発明を実施するため最良の形態の一例のディテクタパネルの内部構成を示す図である。 本発明を実施するため最良の形態の一例のディテクタパネルの内部構成を示す図である。 本発明を実施するため最良の形態の一例のディテクタパネルの内部構成を示す図である。
符号の説明
５１ ： Ｘ線検出器アセンブリ
５２ ： Ｘ線検出器
５２ａ ： シンチレータレイヤー
５２ｂ ： 光電変換レイヤー
５２ｃ ： ガラスサブストレート
５３ ： 支持部材
５３ａ ： 突出部
５４ ： 電気回路基板
５５ ： ケース
５６ ： フレキシブル回路基板
５７ ： スペーサ
５９ ： 緩衝部材
６０ ： 突出部
６１ ： 緩衝部材
６２ ： 緩衝部材
１００ ： システムコンソール
１０８ ： ビン
１１０ ： コラム
１２０ ： アーム
１３０ ： Ｘ線照射器
１３２ ： ケーブル
２００ ： ディテクタパネル

Claims (12)

  1. 可搬型のディテクタパネルであって、
    表面にＸ線検出面を有するＸ線検出器アセンブリと、
    前記Ｘ線検出器アセンブリを内部に収納する、少なくとも前記Ｘ線検出面に対向する上部がＸ線透過性の筐形状のケースと、
    前記Ｘ線検出器アセンブリと前記ケースの内側壁との間に、前記Ｘ線検出器アセンブリ又は前記ケースと一体構造となっている前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の梁を備えた、硬質材料からなる緩衝部と
    を備えたことを特徴とするディテクタパネル。
  2. 前記Ｘ線検出器アセンブリは、
    支持基板と、
    前記支持基板の上面に支持されたＸ線検出器と、
    前記支持基板の下面に支持された電気回路基板と、
    前記Ｘ線検出器と前記電気回路基板とを電気的に接続するフレキシブル回路基板と
    を備えたことを特徴とする請求項１に記載のディテクタパネル。
  3. 前記ディテクタパネルは、前記ケースの内部に収納されたＸ線検出器アセンブリを前記ケースの内底壁から離間した状態で支持するスペーサをさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のディテクタパネル。
  4. 前記スペーサは、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への動きに対して移動可能であることを特徴とする請求項３に記載のディテクタパネル。
  5. 前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリの角部に設けられていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のディテクタパネル。
  6. 前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリに一端が支持された片持ち梁であることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のディテクタパネル。
  7. Ｘ線照射器と制御回路を備えたシステムコンソールと、
    前記Ｘ線照射器により発生するＸ線を検出する可搬型のディテクタパネルであって、
    表面にＸ線検出面を有するＸ線検出器アセンブリと、
    前記Ｘ線検出器アセンブリを内部に収納する、少なくとも前記Ｘ線検出面に対向する上部がＸ線透過性の筐形状のケースと、
    前記Ｘ線検出器アセンブリと前記ケースの内側壁との間に、前記Ｘ線検出器アセンブリ又は前記ケースと一体構造となっている前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への押圧に対して可撓の梁を備えた、硬質材料からなる緩衝部と
    を備えたディテクタパネルと
    を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
  8. 前記Ｘ線検出器アセンブリは、
    支持基板と、
    前記支持基板の上面に支持されたＸ線検出器と、
    前記支持基板の下面に支持された電気回路基板と、
    前記Ｘ線検出器と前記電気回路基板とを電気的に接続するフレキシブル回路基板と
    を備えたことを特徴とする請求項７に記載のＸ線撮影装置。
  9. 前記ディテクタパネルは、前記ケースの内部に収納されたＸ線検出器アセンブリを前記ケースの内底壁から離間した状態で支持するスペーサをさらに備えていることを特徴とする請求項７又は８に記載のＸ線撮影装置。
  10. 前記スペーサは、前記Ｘ線検出器アセンブリの前記Ｘ線検出面と略平行な方向への動きに対して移動可能であることを特徴とする請求項９に記載のＸ線撮影装置。
  11. 前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリの角部に設けられていることを特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載のＸ線撮影装置。
  12. 前記梁は、前記ケースの内側壁又は前記Ｘ線検出器アセンブリに一端が支持された片持ち梁であることを特徴とする請求項７から１１の何れか一項に記載のＸ線撮影装置。
JP2008210244A 2008-02-13 2008-08-19 ディテクタパネルおよびｘ線撮影装置 Active JP5405778B2 (ja)

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