JP5451341B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線を検出し、放射線画像を取得する放射線画像撮影装置に関するものである。

近年、放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮影装置としては、絶縁基板上に薄膜半導体材料によって形成されたフラットパネルセンサを用いた放射線撮像装置が実用化され始めている。フラットパネルセンサを用いた放射線撮像装置は、被検体を透過した放射線をフラットパネルセンサでアナログ電気信号に変換し、変換されたアナログ電気信号をアナログデジタル変換してデジタル画像信号を取得する。医療画像診断においては、静止画撮影および、透視撮影のような動画撮影のために、デジタル放射線画像撮影装置が用いられている。

現在では、薄型で軽量な過般型の放射線撮影装置として、多くのデジタル放射線画像撮影装置が製品化されている。デジタル放射線画像撮影装置の従来技術として、特許文献１には、過般性を向上させるために、無線で外部装置とのデータ授受を行うワイヤレス放射線画像撮影装置が開示されている。

特登録０３９９０９１４号公報

一般的に、デジタル放射線撮影装置の筐体は、金属製もしくはモールド筐体に電磁シールドを施したもので覆われている。これは、放射線撮影装置の剛性を確保しつつ、外部の電磁ノイズから放射線撮影装置内の電子回路を保護するためである。放射線撮影画像の画質低下は人体の健康に関わるため、電磁ノイズによる放射線画像の画質低下は防止しなくてはならない。

しかし、上記筐体は外部からの電磁波を遮断してしまうため、筐体内にアンテナなどの無線通信部が配置されている場合、良好な無線通信を行うことは難しい。そのため、無線通信部近傍の筐体に開口部を空けて、良好な無線通信を確保する必要がある。開口部が大きいほど、良好な無線通信を確保することが出来るが、逆に、放射線撮影装置の剛性は損なわれてしまう。

本願発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、放射線撮影装置の剛性を確保しつつ、良好な無線通信を確保することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の放射線画像撮影装置は、放射線を検出し、画像信号に変換する放射線画像検出部と、前記画像信号を外部装置に無線送信する無線送信部と、前記放射線画像検出部と前記無線送信部とを覆う筐体とを有し、前記筐体の第一の側面に、前記無線送信部による無線送信を行うための第一の開口部と、前記第一の側面と隣接する前記筐体の第二の側面に、前記無線送信部による無線送信を行うための第二の開口部とが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮影装置の剛性を確保しつつ、良好な無線通信を確保することが出来る。

第一の実施形態における電子カセッテの側面断面図である。 第一の実施形態におけるアンテナカバー配置図である。 第二の実施形態における電子カセッテの平面断面図 第二の実施形態における電子カセッテの側面断面図 第三の実施形態における電子カセッテの平面断面図

（第一の実施形態）
図１および２は、本実施形態における放射線画像撮影装置の構成を示す図である。図１および２を用いて、本実施形態における放射線画像撮影装置について説明する。

図１は、本実施形態における電子カセッテの側面断面図である。図１に示す通り、本実施形態における電子カセッテは直方体形状となる。

電子カセッテ１０の筐体１０１は、放射線入射面側は、放射線透過率の高い材料１０１ａで、それ以外の面は剛性を得るため金属筐体１０１ｂで構成されている。

筐体１０１内には、放射線を検出し、画像信号に変換する放射線画像検出部として機能する放射線画像センサ１０２が配置されている。また、放射線画像センサ１０２の放射線入射面とは反対の面には、センサ保持板１０７が取り付けられている。センサ保持板１０７と放射線画像センサ１０１は制御回路部１０４などの電気基板の保護や後方散乱による画像劣化を抑制するための放射線遮蔽板１０８を介し、接合されている。

放射線画像センサ１０２には、放射線に応じた電荷に変換するための変換素子と電荷に基づく電気信号を転送するためのスイッチ素子を有する画素が２次元状に複数配列されている。放射線画像センサ１０２には、フレキシブル回路基板１０５を介し画素からの電気信号を読み出すための読み出し回路部１０６が接続されている。

読み出し回路部１０６と電気信号を制御する制御回路部１０４とは、不図示のケーブルで接続されている。無線送受信部用アンテナ１０３は、外部装置に画像信号を無線送信する無線送信部および無線受信部として機能する。尚、無線送受信部用アンテナ１０３の替わりに、主に、画像信号の送信に用いる無線送信用アンテナを用いても良い。

無線送受信部用アンテナ１０３は、制御回路部１０４と図示にないケーブルで接続されている。
アンテナ放射特性を考慮すれば、前述したように本実施形態は金属筐体で構成されているため、無線送受信部用アンテナ１０３を非導電性カバーで覆い、筐体１０１から突起した構成で配置することが望ましい。

しかしながら、このような構成では、電子カセッテの筐体剛性を確保しつつ、フィルムカセッテサイズと同等の外形寸法を実現することが難しい。そこで、本実施形態では無線送受信部用アンテナ１０３を放射線画像センサ１０２の放射線入射面とは反対の面に配置することで、フィルムカセッテサイズと同等の外形寸法に収めることを実現している。

加えて、良好なアンテナ放射特性を得るために、無線送受信部用アンテナ１０３が配置されている近傍に非導電性の部材からなるアンテナカバー１１，１２（第一の非導電性部材、第二の非導電性部材）が筐体１０１の隣接する別々の面に構成されている。筐体１０１のアンテナカバー１１，１２が取り付け部分はアンテナの周波数Ｆの波長λの二分の一以上の長さの開口部となっている。

例えば、無線送受信部用アンテナ１０３がマルチバンドアンテナの場合は、長い波長の二分の一以上の長さの開口部が必要となる。

上述のように、筐体の第一の側面に第一の開口部を形成し、第一の側面に隣接する第二の側面に第二の開口部を形成することにより、良好な無線送信を行うことが可能となる。本実施形態では、筐体の二面が共有する稜線部１０１ｃを残した形状でアンテナ開口を設けることで筐体剛性を確保している。

このような構成にすることで、アンテナの放射特性と筐体剛性を確保しつつ、装置の小型化（カセッテコンパチサイズ）を実現している。

また、アンテナカバー１１，１２は遮光性を有した部材であり、外光による放射線画像センサ１０１への露光を防いでいる。

図２（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態におけるアンテナカバーの配置例を示す図である。
図２（ａ）は、電子カセッテ１０の側面と放射線入射面とは反対側の面とにアンテナカバー１１，１２が設けられている。アンテナカバー１１，１２を外すと筐体稜線部は残したままその外側にアンテナカバー１１，１２は一体化した一体構造で構成されている。アンテナカバーを一体化することで部品点数を抑えることが出来る。

図２（ｂ）において、電子カセッテ１０の側面と放射線入射面とは反対側の面とにアンテナカバー１１，１２が設けられており、それぞれが独立して筐体に構成されている例である。図２（ａ）に比べ、更に剛性が必要とされる場合や、より小型化（厚さ、狭額縁化）が可能になる。

図２（ｃ）は、電子カセッテ１０のある角に隣接する２側面にアンテナカバー１２，１３が設けられており、それぞれが独立して筐体に構成されている例である。図２（ｂ）に比べ、角部の剛性は劣るが、電子カセッテ１０の背面側に例えば金属製の構造体が設置された場合には、良好なアンテナ放射特性を得ることが出来る構造となっている。

図２（ｄ）は、電子カセッテ１０のある角に隣接する２側面と放射線入射面とは反対側の面とにアンテナカバー１２，１３，１４が設けられており、それぞれが独立して筐体に構成されている例である。前述の例に比べ、剛性や小型化（特に狭額縁）では劣るが、アンテナ放射特性では良好な構造で、無線通信状態が良くない環境下では有効な構造となっている。

図２（ｅ）は、電子カセッテ１０の側面と放射線入射面とは反対側の面とにアンテナカバー１１，１２が設けられている。また、アンテナカバー１２とは別の側面にアンテナカバー１３とそれに隣接し放射線入射面とは反対側の面とにアンテナカバー１４が設けられている。アンテナを２箇所に配置し、前述例に比べアンテナ特性を更に向上させる構造で、アンテナ図２（ｂ）の構造を２箇所に配置した例となっている。例えば、図２（ｂ）と（ｃ）を組み合わせた場合など、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）を組み合わせいずれの構成でも良い。

前述のアンテナカバーの配置例により、筐体稜線部の太さが異なるが、外形サイズに制限がない場合は、いずれの場合も落下などの衝撃にも耐えうる十分な剛性を確保できる太さからなる。
また、図２（ｃ），（ｄ），（ｅ）は、図２（ｂ）のようなアンテナカバー部を個別に設けた構造となっているが、図２（ａ）のようなアンテナカバーが一体化した構造でも良い。

（第二の実施形態）
図３および４は、本実施形態における放射線画像撮影装置の内部構成を示す図である。図３および４を用いて、本実施形態における放射線画像撮影装置を説明する。

図３は、本実施形態における電子カセッテ２００の放射線入射面に対し裏側から見た平面断面図であり、図４は、本実施形態における電子カセッテ１００の側面断面図である。

電子カセッテ２００の筐体には、放射線画像センサ２０１とセンサ保持板２１１とが、放射線遮蔽及び、ノイズ遮蔽効果がある材質からなる遮蔽板２１０を介して、接合された構成で内包されている。放射線画像センサ２０１には、放射線に応じた電荷に変換するための変換素子と電荷に基づく電気信号を転送するためのスイッチ素子を有する画素が２次元状に複数配列されている。駆動回路部２０３は、フレキシブル回路基板を介しスイッチ素子を導通するための電圧を有する駆動信号をスイッチ素子に出力するためのものである。駆動回路部２０３と画素からの電気信号を読み出すための読み出し回路部２０２とは、放射線画像センサ２０１のそれぞれ異なる第一の辺と第一の辺とｎ異なる第二の辺に接続されている。読み出し回路部２０２は、ノイズの影響により画像品質が低下することを低減するための金属シールド部２０６で覆われている。また、読み出し回路部２０２と電気信号を制御する制御回路部２０４とは、不図示のケーブルで接続されている。

無線通信部２０５は、周囲の導電性部材などの影響を受け放射特性が劣化や共振周波数が変化しないよう読み出し回路部２０２と対向した辺側に配置されている。周辺部は、不図示の非導電性部材で覆われている。また、無線通信部２０５を放射線画像センサ２０１の放射線入射面とは反対の面に、放射線遮蔽及び、ノイズ遮蔽効果がある材質からなる遮蔽板２１０を介し配置することで、ノイズ影響を抑制する効果がある。

本実施形態における放射線画像撮影装置には、放射線画像センサ２０１や各回路基板に電源供給するための電源部２０８も配置されており、無線通信部２０５と合わせワイヤレスでの運用が可能な構成となっている。

また、電子カセッテを小型化するために、これらの構成部は全て放射線画像センサ２０１の放射線入射面とは反対の面に配置した構成となっている。例えば、小型化が重要視されていない装置ではこれら構成部が放射線画像センサ２０１の放射線入射面とは反対の面に配置されていない構造でも良い。

（第三の実施形態）
第三の実施形態において、読み出しの高速化を実現する手段として読み出し回路部が対向する２辺にある両読み式の放射線センサを構成した電子カセッテの場合、無線通信部を読み出し回路部の対向辺に配置することが出来ない。これらの点を考慮し、本実施形態では、両読み式の放射線センサを用いた電子カセッテの構成例を図５に基づいて説明する。

図５は、本実施例における電子カセッテの放射線入射面に対し裏側から見た平面断面図である。画素からの電気信号を読み出すための読み出し回路部２０２ａ，ｂが放射線画像センサ２０１の対向した辺に接続され、駆動回路部２０３は第三の辺に接続されている。無線通信部２０５を放射線画像センサ２０１の読み出し回路部部２０２ａ，ｂ及び、駆動回路部２０３が接続されていない残りの辺（第四の辺）側の中心線Ｃ上に配置することで、ノイズの影響を抑制しつつ、外形サイズを小型化出来る構成となっている。

Claims (6)

1. 放射線を検出し、画像信号に変換する放射線画像検出部と、
   前記画像信号を外部装置に無線送信する無線送信部と、
   前記放射線画像検出部と前記無線送信部とを覆う筐体とを有し、前記筐体の第一の側面に、前記無線送信部による無線送信を行うための第一の開口部と、前記第一の側面と隣接する前記筐体の第二の側面に、前記無線送信部による無線送信を行うための第二の開口部とが形成され、前記第一の側面と前記第二の側面が共有する稜線部を有していることを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記第一の開口部には第一の非導電性部材が配置され、前記第二の開口部には第二の非導電性部材が配置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. 前記第一の非導電性部材と前記第二の非導電性部材とは、遮光性を有してい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。
4. 前記第一の非導電性部材と前記第二の非導電性部材とは、一体構造であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
5. 前記無線送信部は、無線送信用アンテナであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。
6. 放射線画像撮影装置は直方体形状であり、
   放射線画像撮影装置の内部の第一の辺に配置され、前記放射線画像検出部による画像信号を読み出すための読み出し回路を有し、
   前記無線送信部は、前記第一の辺と異なる前記放射線画像撮影装置の内部の第二の辺に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線画像撮影装置。

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