JP5620745B2

JP5620745B2 - 放射線撮影用カセッテ

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Publication number: JP5620745B2
Application number: JP2010182903A
Authority: JP
Inventors: 祐介北川; 功一水野
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2030-08-18
Also published as: JP2012042646A

Description

本発明は、放射線撮影用カセッテに関する。

放射線発生器から被検者に向けてＸ線等の放射線を照射して放射線画像を得る放射線撮影システムが知られている。放射線撮影システムは、被検者を透過した放射線を検出する放射線フィルム、イメージングプレート（ＩＰ）あるいはフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）等の放射線検出器を備えている。放射線検出器は、直方体形状の筐体に収容されている。筐体に収容された状態の放射線検出器は、放射線撮影用カセッテ（以下、単にカセッテという。）と呼ばれている。

カセッテは、可搬性を有しているから取扱い自由度が高く、様々な部位の撮影を可能とする。例えば、台上に置かれたカセッテに被検者の肘を載せることで、肩関節や肘関節の撮影が可能となる。また、臥位の被検者の下にカセッテを配置することで、胸部や腹部の撮影が可能となる（例えば、特許文献１参照）。

このようなカセッテを構成する筐体は、放射線検出器の放射線を検出する面に対向する側が、カーボンファイバ等の放射線吸収率の低い炭素系材料からなる表面板で構成されている。これにより、放射線は、効率的に筐体を透過し、放射線検出器で確実に検出される。表面板は、放射線検出器における放射線の検出範囲（以下、単に検出範囲という。）を示す指標と、検出範囲の中心を示す指標とを有している。これら指標は、放射線の照射範囲に対するカセッテの位置を調整する際に用いられる。

特開２００６−００６４２４号公報

カセッテは、被検者に対し直接又は検査衣を介して触れるから、筐体の表面に汗や血液等の体液、その他の汚れが付着し得る。筐体の表面が汚れると、指標が不鮮明となり、カセッテの位置の調整に支障を来たすことがある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、体液等による汚れに対処して、カセッテの位置の調整に支障を来たさないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の放射線撮影用カセッテは、放射線を透過する透過面を有するとともに、放射線検出手段を収容する筐体と、前記透過面を覆うように前記筐体に着脱自在に取り付けられ、放射線を透過し、かつ透明な材料で形成されたシート材と、前記シート材の前記筐体に対向する面に形成され、前記放射線検出手段が放射線を検出する検出範囲、及び前記検出範囲の中心の少なくとも一方を表示する指標とを備えていることを特徴とする。

前記指標は、非金属材料から形成されていることが好ましい。非金属材料は、ＵＶ硬化インクであることが好ましい。前記指標は、ＵＶ硬化インクを用いてインクジェット印刷されたものであることが好ましい。

前記シート材は、前記筐体の前記透過面の側全てを覆うことが好ましい。また、前記筐体は、前記放射線検出手段に対向する部分に設けられた開口部と、前記開口部を覆うように前記筐体の内側に取り付けられ、前記透過面として機能するカーボン板と有し、前記開口部と前記カーボン板との間に溝が設けられており、前記シート材は、その端部が前記溝に嵌め込まれることにより、前記筐体に着脱自在に取り付けられることも好ましい。

本発明によれば、放射線検出手段が放射線を検出する検出範囲、及びその検出範囲の中心の少なくとも一方を表示する指標が、筐体に着脱自在に取り付けられたシート材に形成されているから、汗や血液等の体液、その他の汚れが付着して指標が不鮮明となった場合、シート材を取り替えることで汚れに対処でき、カセッテの位置の調整に支障を来たさないようにすることができる。

第１実施形態の放射線撮影システムの構成を概略的に示す図である。第１実施形態のカセッテの分解斜視図である。第１実施形態のカセッテの断面図である。第２実施形態のシート材を取り外した状態のカセッテの斜視図である。第２実施形態におけるシート材の着脱方法について説明するカセッテの断面図である。第２実施形態のカセッテの正面図である。第３実施形態のシート材を取り外した状態のカセッテの斜視図である。第３実施形態のカセッテの斜視図である。第４実施形態のシート材を取り外した状態のカセッテの斜視図である。第４実施形態のカセッテの斜視図である。第５実施形態のカセッテの断面図である。第６実施形態のカセッテの断面図である。第７実施形態のカセッテの断面図である。第８実施形態のカセッテの断面図である。

［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態の放射線撮影システム１１は、被検者Ｈに放射線（Ｘ線）Ｘを照射する放射線発生器１２と、被検者Ｈを透過した放射線Ｘを検出するカセッテ１３と、放射線発生器１２及びカセッテ１３を制御するシステムコントローラ１４と、システムコントローラ１４に対し、管電圧、管電流、曝射時間等の撮影条件、及び撮影指示等の操作指示を入力するコンソール１５とを備えている。

放射線発生器１２は、放射線Ｘを発生する放射線管１２ａと、放射線Ｘの照射範囲を限定するコリメータ１２ｂとを備えている。放射線発生器１２は、支持装置（図示省略）によって移動自在に支持されている。放射線発生器１２は、例えば、カセッテ１３に対面するように支持装置（図示省略）により移動され、システムコントローラ１４で設定された撮影部位に応じて放射線Ｘの照射範囲が変更される。

カセッテ１３は、被検者Ｈの胸部を覆う程度の大きさの箱型であり、高い取扱性及び携帯性を有している。カセッテ１３は、診察室、病室等で使用する場合、寝台に横になる被検者Ｈの下に配置される。カセッテ１３は、システムコントローラ１４との間で無線通信を行い、システムコントローラ１４からの信号に基づいて制御される。

システムコントローラ１４は、コンソール１５から受け取った撮影条件や撮影指示に基づいて、放射線発生器１２とカセッテ１３が同期して動作するように制御する。カセッテ１３が出力する放射線画像のデータは、システムコントローラ１４を経由して、コンソール１５に転送される。

コンソール１５は、受信した放射線画像のデータを、モニタやデータストレージデバイス（ローカルハードディスクや通信ネットワークを介して接続された画像サーバ等）に出力する。

図２及び図３に示すように、カセッテ１３は、放射線検出手段として機能する検出パネル１６と、各種の回路基板１７、１８、１９、２０と、検出パネル１６及び各種の回路基板１７〜２０の土台となるベース板２１と、回路基板１７、１８を検出パネル１６に接続するフレキシブルケーブル２２、２３と、フレキシブルケーブル２２、２３に実装されたＩＣチップ２４、２５と、これらを収容する筐体２６と、筐体２６に着脱自在に取り付けられるシート材２７とを備えている。

検出パネル１６は、ガラス基板２８、検出素子アレイ２９、シンチレータ３０の順に積層されたフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）である。検出パネル１６は、シンチレータ３０の側からベース板２１に固定されている。

ガラス基板２８は、放射線透過性及び絶縁性を有する。検出素子アレイ２９は、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と光電変換素子としてのフォトダイオードとからなる検出素子が、ガラス基板２８上にマトリクス状に配列されたものである。ガラス基板２８と検出素子アレイ２９とは、いわゆるアクティブマトリクス基板を構成する。

フォトダイオードは、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなり、シンチレータ３０が発する可視光に感応して電荷を発生する。ＴＦＴは、オン状態となった場合に、フォトダイオードにより生成された電荷を、検出素子アレイ２９の列毎に設けられた信号線（図示せず）に読み出す。

シンチレータ３０は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）やガドリウムオキシサルファイド（ＧＯＳ）等の蛍光体からなり、入射する放射線の量に応じた可視光を発する。シンチレータ３０は、蛍光体が塗布されたシートを検出素子アレイ２９に接着したり、検出素子アレイ２９に蛍光体を蒸着したりして形成されている。

検出パネル１６は、ガラス基板２８及び検出素子アレイ２９を介して放射線をシンチレータ３０に入射させるいわゆる裏面入射型である。検出素子アレイ２９の光検出面は、シンチレータ３０と対面するように配置されている。シンチレータ３０の発光量は、放射線が入射する側において最も多くなるが、その発光量が多い側に検出素子アレイ２９が配置されているから、高い検出効率が得られる。

回路基板１７には、検出素子アレイ２９のＴＦＴを駆動するための回路が形成されている。回路基板１７は、シフトレジスタとして機能するＩＣチップ２４とともに、駆動回路を構成する。

回路基板１８には、Ａ／Ｄ変換回路が形成されている。Ａ／Ｄ変換回路は、ＩＣチップ２５が出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＩＣチップ２５は、読出し回路を構成するＡＳＩＣであり、検出パネル１６から読み出した信号電荷を電圧信号に変換するチャージアンプと、検出素子アレイ２９の列毎に形成された信号線を順に選択して１列ずつ電圧信号をＡ／Ｄ変換回路に出力するマルチプレクサとを備えている。

回路基板１９には、制御回路が形成されている。制御回路は、カセッテ１３の各部を制御するとともに、外部機器との通信を制御する。

回路基板２０には、電源回路が形成されている。電源回路は、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータや、直流電圧を各回路の動作に必要な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ等の回路素子からなり、各部に電力を供給する。

各種の回路基板１７〜２０は、ベース板２１における、検出パネル１６が固定されている側の反対側に固定されている。

筐体２６は、放射線が入射するガラス基板２８の側から検出パネル１６を覆う前面部３１と、シンチレータ３０の側から検出パネル１６を覆う背面部３２と、検出パネル１６における放射線の検出範囲１６ａと対面する位置に、検出範囲１６ａを覆うように配置された矩形状のカーボン板３３とを備えている。

前面部３１は、矩形状の開口部３１ａを有している。カーボン板３３は、開口部３１ａを覆うように、筐体２６の内側から前面部３１に取り付けられている。

前面部３１、背面部３２及びベース板２１は、放射線の透過率が相対的に低い金属、例えばステンレスで形成されており、放射線による各種の回路基板１７〜２０への影響を小さくしている。一方、カーボン板３３は、放射線の透過率が相対的に高く、放射線を透過する透過面として機能する。カーボン板３３が透過面として機能することで、検出パネル１６による放射線の検出が効率的に行われる。

シート材２７は、ポリカーボネートやＰＥＴ等の透明な樹脂で形成されており、放射線の透過率が相対的に高い。シート材２７は、開口部３１ａから露呈するカーボン板３３の表面に、放射線の透過率が相対的に高い接着剤（図示省略）により接着されている。シート材２７は、絶縁性を有しており、カーボン板３３が外部から電気的に絶縁される。

接着剤は、カセッテ１３の通常使用時にシート材２７が自然に剥がれず、かつ、人が手でシート材２７を剥がすことができる接着力を有している。シート材２７は、可撓性を有しており、人が手で容易に剥がすことができる。

シート材２７は、開口部３１ａと略同一の大きさの矩形状であり、四つ角の一つが面取りされている。シート材２７は、面取りされた角から剥がすことができる。なお、シート材２７は、二つ以上の角が面取りされていてもよい。また、シート材２７は、角の面取りに代え、または角の面取りとともに、辺の途中が切り欠かれていてもよい。切欠きの個数は、一つでも二つ以上でもよい。この場合、シート材２７は、切欠きから剥がすことができる。

シート材２７のカーボン板３３に対向する面には、検出範囲１６ａを示す矩形枠形状の指標２７ａと、検出範囲１６ａの中心を示す十字形状の指標２７ｂとが印刷されている。

指標２７ａ、２７ｂは、金属を含有せず、放射線を遮蔽しないインクにより形成されている。このような非金属のインクとしては、ＵＶ光（紫外線）を照射することにより重合反応を起こして硬化するＵＶ硬化インクが好ましい。ＵＶ硬化インクとしては、例えば、株式会社ミマキエンジニアリングにより販売されている「ＵＶインクブラック（品名）：SPC-0371K-2（商品コード）」（ＵＲＬ：http://www.mimaki.co.jp/japanese/sup/supply/blank_ujf.php）等を用いる。

ＵＶ硬化インクは、インクを構成している液状のモノマー（低分子）が、ＵＶ光を受けることにより結合してポリマー（高分子）に変化するものであり、ポリマー樹脂の被覆が基材の表面に印刷像を形成するため、ポリカーボネートやＰＥＴ等のプラスチック（非吸収性素材）で形成されたシート材２７に直接印刷することができる。印刷は、ＵＶ硬化インクに対応したインクジェットプリンタによりなされる。ＵＶ硬化インクは、インクジェット方式によるプリントの後、ＵＶ照射により即座に硬化するため、長時間の乾燥が不要であり、インクへの異物の付着が低減される。

以下、上記構成による作用について説明する。診療放射線技師等により、カセッテ１３は、臥位の被検者Ｈの下等に配置される。放射線発生器１２及びカセッテ１３は、放射線発生器１２の照射範囲と検出パネル１６の検出範囲１６ａとが略一致するように、位置が調整される。

コンソール１５を用いて撮影条件を設定し、撮影開始指示を与えることにより、システムコントローラ１４の制御にしたがって、放射線発生器１２による放射線の照射及び検出パネル１６による放射線の検出が行われ、検出パネル１６により被検者Ｈの放射線画像が得られる。この放射線画像は、モニタに表示される。

以上説明したカセッテ１３では、透過面として機能するカーボン板３３の表面は、シート材２７で覆われており、カーボン板３３自体が体液等によって汚れることはない。シート材２７が汚れ、指標２７ａ、２７ｂが不鮮明になった場合であっても、シート材２７を張り替えることで指標２７ａ、２７ｂは鮮明になる。これにより、カセッテ１３の位置の調整に支障を来たさないようにすることができる。

また、体液で汚れた状態のカセッテ１３を使い回した場合、病気に感染するおそれがあるが、シート材２７を張り替えることでカセッテ１３を清潔な状態に保つことができ、病気の感染を防止することができる。さらに、カーボン板３３がささくれ立っている場合、シート材２７がささくれを隠すから、技師や被検者Ｈが触っても安全である。

指標２７ａ、２７ｂは、放射線を遮蔽しないインクにより形成されているから、指標２７ａ、２７ｂが放射線画像に写り込むことがない。このため、放射線画像を読影する際に患部の存在を見落としてしまうという危険性が低減される。

指標２７ａ、２７ｂは、シート材２７のカーボン板３３に対向する面に形成されているから、磨耗や剥がれが生じることがない。また、指標２７ａ、２７ｂは、安価な樹脂製のシート材２７に形成されているから、高価なカーボン板３３に指標を形成する場合と比較して、製造リスクが低減される。

［第２実施形態］
第２実施形態のカセッテ１３は、第１実施形態とは異なり、接着剤を用いずにシート材２７が着脱自在に取り付けられている。図４及び図５に示すように、筐体２６は、開口部３１ａを構成する四辺のうち、対向する一対の辺の各々に、シート材２７を嵌め込む溝３１ｂ、３１ｃを有している。シート材２７は、人の手で撓ませられながら、対向する一対の辺が溝３１ｂ、３１ｃに嵌め込まれ、筐体２６に取り付けられる。シート材２７を交換する場合には、シート材２７は、人の手で撓ませられながら、対向する一対の辺が溝３１ｂ、３１ｃから引き抜かれ、筐体２６から取り外される。

図６に示すように、シート材２７は、溝３１ｂ、３１ｃに嵌め込まれない一対の辺と、筐体２６の開口部３１ａとの間に僅かな隙間ができるサイズである。シート材２７と開口部３１ａとの間に僅かな隙間ができることで、シート材２７の着脱が容易となる。

なお、上記第１実施形態と同様の構成、作用及び効果についての説明は省略する。また、以下の各実施形態において、他の実施形態と同様の構成、作用及び効果についての説明は省略する。

［第３実施形態］
図７及び図８に示すように、第３実施形態のカセッテ１３は、衝撃吸収バンド３４を用いることで、シート材２７が着脱自在に取り付けられる。衝撃吸収バンド３４は、筐体２６の側部を一周する長さの環形状である。衝撃吸収バンド３４は、ゴムで形成されており、筐体２６の側部を覆うように嵌め込まれ、カセッテ１３が落下した際等にその衝撃を吸収する。

シート材２７は、筐体２６の開口部３１ａが形成された面よりも一回り大きいサイズであり、矩形の四つ角が取れた十字形状である。シート材２７は、開口部３１ａを覆うように、衝撃吸収バンド３４が嵌め込まれていない状態の筐体２６を包み込む。その後、シート材２７で包み込まれた状態の筐体２６に衝撃吸収バンド３４を嵌め込むことで、シート材２７は、筐体２６に取り付けられる。シート材２７を交換する場合には、シート材２７は、衝撃吸収バンド３４を筐体２６から取り外すことで、筐体２６から取り外される。

以上説明した第３実施形態のカセッテ１３では、被検者Ｈに対面するカーボン板３３の側全てがシート材２７で覆われており、被検者が直接筐体２６に触れる部分をなくすことができるから、上記第１及び第２実施形態のカセッテ１３と比較して、さらに衛生面で優れている。

［第４実施形態］
図９及び図１０に示すように、第４実施形態のカセッテ１３は、衝撃吸収コーナーガード３５を用いることで、シート材２７が着脱自在に取り付けられる。衝撃吸収コーナーガード３５は、ゴムで形成されており、筐体２６の四隅に一つずつ嵌め込まれ、カセッテ１３が落下した際等にその衝撃を吸収する。

シート材２７は、開口部３１ａを覆うように、衝撃吸収コーナーガード３５が嵌め込まれていない状態の筐体２６を包み込む。その後、シート材２７で包み込まれた状態の筐体２６に衝撃吸収コーナーガード３５を嵌め込むことで、シート材２７は、筐体２６に取り付けられる。シート材２７を交換する場合は、シート材２７は、衝撃吸収コーナーガード３５を筐体２６から取り外すことで、筐体２６から取り外される。

［第５実施形態］
図１１に示すように、第５実施形態のカセッテ１３は、筐体２６における前面部３１と背面部３２との隙間に挟み込むことで、シート材２７が着脱自在に取り付けられる。筐体２６は、背面部３２の内側に前面部３１が嵌め込まれる構造を有している。

シート材２７は、開口部３１ａを覆うように筐体２６を包み込み、その後、前面部３１と背面部３２との隙間に差し込むことで、筐体２６に取り付けられる。あるいは、シート材２７で開口部３１ａを覆うように包み込んだ前面部３１を、背面部３２の内側に嵌め込むことで、シート材２７が筐体２６に取り付けられる。

シート材２７を交換する場合は、シート材２７は、前面部３１と背面部３２との隙間から引き抜くことで、筐体２６から取り外される。あるいは、前面部３１を背面部３２の内側から取り外すことで、シート材２７が筐体２６から取り外される。

［第６実施形態］
図１２に示すように、第６実施形態のカセッテ１３は、筐体２６における前面部３１と背面部３２との隙間に挟み込むことで、シート材２７が着脱自在に取り付けられている。筐体２６は、前面部３１の内側に背面部３２が嵌め込まれる構造を有している。

シート材２７は、開口部３１ａを覆うように筐体２６を包み込み、その後、前面部３１と背面部３２との隙間に差し込むことで、筐体２６に取り付けられる。あるいは、シート材２７で開口部３１ａを覆うように包み込んだ背面部３２を、前面部３１の内側に嵌め込むことで、シート材２７が筐体２６に取り付けられる。

シート材２７を交換する場合は、シート材２７は、前面部３１と背面部３２との隙間から引き抜くことで、筐体２６から取り外される。あるいは、背面部３２を前面部３１の内側から取り外すことで、シート材２７が筐体２６から取り外される。

［第７実施形態］
図１３に示すように、第７実施形態のカセッテ１３は、ネジ３６を用いることで、シート材２７が着脱自在に取り付けられる。筐体２６は、背面部３２の内側に前面部３１が嵌め込まれ、ネジ３６で固定される構造を有している。ネジ３６は、筐体２６の四つの側面に少なくとも一つずつ取り付けられることが好ましく、各側面の両脇に、すなわち二つずつ取り付けられることがより好ましい。

シート材２７は、開口部３１ａを覆うように、ネジ３６で固定されていない筐体２６を包み込み、その後、シート材２７の上から筐体２６をネジ３６で固定することで、筐体２６に取り付けられる。シート材２７を交換する場合には、シート材２７は、ネジ３６を筐体２６から取り外すことで、筐体２６から取り外される。なお、シート材２７には、筐体２６に形成されているネジ孔に対応するネジ孔が予め形成されていてもよいし、筐体２６に取り付ける際に形成されてもよい。

［第８実施形態］
図１４に示すように、第８実施形態のカセッテ１３は、ネジ３６を用いることで、シート材２７が着脱自在に取り付けられる。筐体２６は、前面部３２の後端に背面部３２を当接させ、ネジ３６で固定される構造を有している。ネジ３６は、上記第７実施形態と同様の要領で、四つの辺に少なくとも一つずつ取り付けられることが好ましく、各辺の両脇に、すなわち二つずつ取り付けられることがより好ましい。

上記第７及び第８実施形態のカセッテ１３では、ネジ３６の頭部が筐体２６の表面から飛び出しているが、皿ネジを用い、筐体２６の表面が面一となるようにしてもよい。

なお、上記各実施形態において、シート材２７は、ハードコート加工やマット、しぼ加工が施された傷つき難いものであることが好ましい。また、指標２７ａ、２７ｂは、エンボス加工等により、シート材２７の放射線発生器１２に対向する面に凹凸となるように形成され、手で触って確認できるようにしてもよい。

また、上記各実施形態において、指標２７ａ、２７ｂは、シート材２７のカーボン板３３に対向する面に形成することで上記効果が期待されるが、その反対側の面に形成してもよい。

また、上記各実施形態において、指標２７ａ、２７ｂは、矩形枠形状及び十字形状の線により形成しているが、線に限られず、点等により形成してもよい。指標２７ａ、２７ｂを互いに異なる色のインクで印刷してもよい。また、指標２７ａ、２７ｂの色の異なる複数種類のシート材２７を用いることで、複数カセッテ１３を所有する場合にそれらを容易に識別することができる。

なお、上記各実施形態では、検出パネル１６として、蛍光体により放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子により電荷に変換する間接変換型ＦＰＤを例に説明したが、この間接変換型ＦＰＤに代えて、アモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）等の光導電層により放射線を直接電荷に変換する直接変換型ＦＰＤを用いてもよい。

また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、放射線フィルムやイメージングプレート（ＩＰ）を収容するカセッテに適用することも可能である。

１３カセッテ
１６検出パネル
１６ａ検出範囲
２６筐体
２７シート材
２７ａ、２７ｂ指標
Ｘ放射線

Claims

放射線を透過する透過面を有するとともに、放射線検出手段を収容する筐体と、
前記透過面を覆うように前記筐体に着脱自在に取り付けられ、放射線を透過し、かつ透明な材料で形成されたシート材と、
前記シート材の前記筐体に対向する面に形成され、前記放射線検出手段が放射線を検出する検出範囲、及び前記検出範囲の中心の少なくとも一方を表示する指標と、
を備えていることを特徴とする放射線撮影用カセッテ。
前記指標は、非金属材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影用カセッテ。
前記非金属材料は、ＵＶ硬化インクであることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影用カセッテ。
前記指標は、ＵＶ硬化インクを用いてインクジェット印刷されたものであることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影用カセッテ。
前記シート材は、前記筐体の前記透過面の側全てを覆うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線撮影用カセッテ。
前記筐体は、前記放射線検出手段に対向する部分に設けられた開口部と、前記開口部を覆うように前記筐体の内側に取り付けられ、前記透過面として機能するカーボン板と有し、
前記開口部と前記カーボン板との間に溝が設けられており、前記シート材は、その端部が前記溝に嵌め込まれることにより、前記筐体に着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の放射線撮影用カセッテ。