JP5672234B2 - 放射線画像検出カセッテ - Google Patents

Description

本発明は、放射線画像検出カセッテに関する。

近年、被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を得る方法として、デジタル方式の放射線画像検出装置が用いられている。このような放射線画像検出装置としては、いわゆるＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）がある。

ＦＰＤの一例としては、基板上に複数の検出素子を二次元的に配列し、被写体を透過した放射線が蛍光体（シンチレータ）に照射され、照射された放射線量に応じて発光する可視光を電荷に変換して光電変換素子に蓄積し、光電変換素子に蓄積した電荷を読み出すことにより放射線画像を得るものがある。このようなＦＰＤは撮影直後に放射線画像を得られるという即時性を有している。

一般的なカセッテ型のＦＰＤとして、例えば特許文献１に記載されたＸ線検出器がある。特許文献１に記載されたＸ線検出器は、シンチレータ層、検出器素子を備えた撮像パネルや読み出し電子回路等を含む検出器サブシステムが、保護筐体の内部に設置された構造となっている。可搬型のＸ線検出器をイメージングシステムにセットし、被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を得ている。

特許文献１に記載されたＸ線検出器内の撮像パネルは、低密度心材を介して支持層に接着されており、ユーザーがＸ線検出器を運搬中に誤って落下させてしまっても、落下の衝撃により撮像パネルが破損しないようになっている。

また、支持層における撮像パネルが接着されている面と反対側の面には読み出し電子回路が設置され、撮像パネルと読み出し電子回路は電気的に接続されている。

特開２００９−２００９９号公報

特許文献１に記載されたＸ線検出器の構造は前述した通りであるが、Ｘ線検出器を使用している際に読み出し電子回路が故障してしまったり、ユーザーがＸ線検出器を誤って落下させて撮像パネルと読み出し電子回路を繋ぐ電気配線が破損してしまったりする場合があり、その際に読み出し電子回路や電気配線を新しいものと交換することがあり得る。

新しい読み出し電子回路等と交換する際に撮像パネルが破損しないよう撮像パネルと支持層を分離する必要があるが、撮像パネルが支持層に強固に接着されていると、撮像パネルと支持層を分離する際に撮像パネルに局部的な曲げ応力が生じてしまい、撮像パネルが破損してしまう可能性がある。

また、撮像パネルは高価なものであり、撮像パネルを破損することなく支持層と分離して、新しいＸ線検出器を製造する際に再利用出来るようにすることが望まれている。

そこで、本発明の目的は、撮像パネルを破損することなく支持層と分離して、新しいＸ線検出器を製造する際に再利用出来るようにすることにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る放射線画像検出カセッテは、
被写体に向けて照射された放射線を検出して放射線画像データを取得する可搬型の放射線画像検出カセッテであって、
少なくとも、基板と、前記基板上に形成され、入射した放射線に対応した電気信号を出力する検出部とを備える撮像パネルと、
当該撮像パネルを支持する基台と、を有し、
前記撮像パネルは前記基台より剛性が高く、前記撮像パネルが前記基台に対して剥離可能に接着されていることを特徴とするものである。

本発明に係る放射線画像検出カセッテによれば、撮像パネルを破損することなく支持層と分離して、新しいＸ線検出器を製造する際に再利用することが出来る。

カセッテ型検出器を示す斜視図である。 ハウジングの分解斜視図である。 図１に示すカセッテ型検出器をａ方向から見た所定箇所の断面図である。 図３におけるガラス基板と緩衝材と基台を拡大した部分断面図である。 接着テープＴの構造を示す拡大断面図である。 撮像パネルの一部であるガラス基板と基台を分離する動作を示す部分断面図である。 接着テープの変形例を示す部分断面図である。 図７のｂ方向から見た第１の接着剤の一部分を示す上面図である。 接着箇所の変形例を示す撮像パネルの上面図である。

［カセッテ型検出器の概要］
図１は、カセッテ型検出器の斜視図である。

放射線画像検出カセッテであるカセッテ型検出器１は、カセッテ型のフラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。カセッテ型検出器１は、照射された放射線を検出してデジタル画像データとして取得する放射線検出部２（図３等参照）と、放射線検出部２を内部に収納するハウジング３とを備えている。

本実施形態において、ハウジング３は、放射線入射方向の厚さが１５ｍｍとなるように形成されている。なお、ハウジング３の放射線入射方向の厚さは１６ｍｍ以下であることが好ましく、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおける規格（ＪＩＳ Ｚ ４９０５）に準拠するサイズ（１５ｍｍ＋１ｍｍであり、かつ１５ｍｍ−２ｍｍ）の範囲内であることが好ましい（ＪＩＳ Ｚ ４９０５に対応する国際規格は、ＩＥＣ ６０４０６である）。

図２は、ハウジング３の分解斜視図である。

図２に示すように、ハウジング３は、両端部に開口部３１１、３１２を有する中空の本体部３１と、本体部３１の各開口部３１１、３１２を塞ぐ第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３とを備えている。

本体部３１は、カーボン繊維体（例えば炭素繊維強化プラスチック：ＣＦＲＰ）で構成され、軽量で強度が優れたものである。本体部３１の厚さは筒状にしてカセッテ型検出器１の強度を保つようにしている。

第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３は、蓋本体部３２１、３３１と、挿入部３２２、３３２とを備えており、アルミニウムで形成されている。

挿入部３２２、３３２の各側面には、第１の蓋部材３２及び第２の蓋部材３３と、本体部３１と、を係合する係合片３２４、３３４が、開口部３１１、３１２に対する挿入方向に向かって延出している。係合片３２４、３３４の外側面には、それぞれ係合凸部３２５、３３５が設けられている。第１の蓋部材３２と第２の蓋部材３３が本体部３１に挿入されると、係合凸部３２５、３３５が本体部３１に設置された係合凹部３１５、３１６に係合する。

第１の蓋部材３２における蓋本体部３２１の一側面には、カセッテ型検出器１と外部の機器との間で無線により情報の送受信を行うための無線通信部４が埋め込まれており、無線通信部４には、金属からなる平板状の一対の放射板４１、４２と、一対の放射板４１、４２に対して給電する給電部４３とが設けられている。

また、蓋本体部３２１の一面であって、無線通信部４が形成されている面と同一面上には、ハウジング３の内部に設けられた充電池２４（図３等参照）を充電する際に外部の電源等と接続される充電用端子５１と、カセッテ型検出器１の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源スイッチ５２が設けられている。更に、無線通信部４が形成されている面と放射線入射側の面とによって形成される角部には、例えばＬＥＤ等で構成され充電池２４の充電状況や各種の操作状況等を表示するインジケータ５３が設けられている。

［カセッテ型検出器の内部構造］
次にカセッテ型検出器１の内部構造について説明する。図３は、図１に示すカセッテ型検出器１をａ方向から見た所定箇所の断面図である。

図３に示すように、放射線検出部２は、撮像パネル２１、基台２２、電気部品（中継基板２３Ａ、制御基板２３Ｂ、充電池２４（例えばリチウムインキャパシタ等））により構成されている。本実施形態において、基台２２の上方の面には撮像パネル２１が支持されており、基台２２の下方の面には制御基板２３Ｂや充電池２４等、複数の電気部品が取り付けられている。

基台２２は可撓性であり、樹脂により構成されている。基台２２の材質は例えばポリカーボネイトとＡＢＳを混合した樹脂である。撮像パネル２１と基台２２の剛性を比較すると、撮像パネル２１の方が基台２２より剛性が高い。

基台２２には緩衝材２２Ａが接着されており、緩衝材２２Ａには撮像パネル２１のガラス基板２１３が接着されている。つまり、緩衝材２２Ａを介して撮像パネル２１が基台２２に接着されている。従って、ユーザーがカセッテ型検出器１を運搬中に誤って落下させてしまっても、撮像パネル２１が移動してハウジング３の内側Ｐ等に衝突することはなく、撮像パネル２１は破損しない。

撮像パネル２１はシンチレータ２１１、検出部２１２、ガラス基板２１３、対向基板２１４から構成されている。撮像パネル２１の基本構造を説明すると、検出部２１２がガラス基板２１３の上に形成されており、その上方にシンチレータ２１１が設置されている。シンチレータ２１１の上方には対向基板２１４が設置されており、シンチレータ２１１は対向基板２１４とガラス基板２１３に挟まれている。ガラス基板２１３と対向基板２１４は、例えば、ともに厚みが０．６ｍｍ程度の基板である。

シンチレータ２１１は入射した放射線を光に変換する機能を有する。シンチレータ２１１は、例えば、蛍光体を主たる成分とし、入射した放射線に基づいて、波長が３００ｎｍから８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光線を中心に紫外光から赤外光にわたる電磁波（光）を出力するようになっている。

検出部２１２はシンチレータ２１１から出力された電磁波（光）を電気エネルギーに変換して蓄積し、蓄積された電気エネルギーに基づいた電気信号を出力する。検出部２１２で発生した電気信号は不図示のフレキシブルハーネスにより第１中継基板２３Ａに送られる。

基台２２の端部とハウジング３の内側Ｐとの間や、対向基板２１４の上方には、緩衝材２１５が設置されており、ユーザーがカセッテ型検出器１を運搬中に誤って落下させてしまっても、落下の衝撃が基台２２や撮像パネル２１に伝達されにくい。

以上説明したように、図１〜図３に示すカセッテ型検出器１を使用することにより、被写体の放射線画像を検出することが可能となっている。

［撮像パネルと基台との分離］
次に撮像パネル２１と基台２２との分離について説明する。

前述したように、撮像パネル２１は緩衝材２２Ａを介して基台２２に接着されており、ユーザーがカセッテ型検出器１を運搬中に誤って落下させてしまっても、撮像パネル２１が移動してハウジング３の内側Ｐ等に衝突することはなく、撮像パネル２１は破損しない。

ところで、カセッテ型検出器１を使用している際に制御基板２３Ｂが故障してしまったり、ユーザーがカセッテ型検出器１を誤って落下させて検出部２１２と第１中継基板２３Ａとを繋ぐフレキシブルハーネスが破損してしまったりする場合があり、その際に制御基板２３Ｂやフレキシブルハーネスを新しいものと交換することがあり得る。

この場合、図３に示す放射線検出部２をハウジング３から取り出して制御基板２３Ｂ等を交換するが、新しい制御基板２３Ｂ等と交換する際に撮像パネル２１が破損しないよう、撮像パネル２１と基台２２を分離する必要がある。しかし、撮像パネル２１が基台２２に強固に接着されていると、撮像パネル２１と基台２２を分離する際に撮像パネル２１に局部的な曲げ応力が生じてしまい、撮像パネル２１が破損してしまう可能性がある。

そこで、カセッテ型検出器１では、撮像パネル２１が破損せず、撮像パネル２１と基台２２が容易に分離しやすいようになっている。この点について以下に詳しく説明する。

図４は、図３におけるガラス基板２１３と緩衝材２２Ａと基台２２を拡大した部分断面図である。

図３では省略して示していないが、図４で示すようにガラス基板２１３と緩衝材２２Ａとの間には接着テープＴが介在しており、接着テープＴによりガラス基板２１３が緩衝材２２Ａに接着されている。なお、緩衝材２２Ａは接着剤Ｓにより基台２２に強固に接着されている。

図５は、接着テープＴの構造を示す拡大断面図である。

図５に示すように、接着テープＴは、芯材Ｔ１と、芯材Ｔ１の一方の面に設置された第１の接着剤Ｔ２（第１の接着剤Ｔ２は、ガラス基板２１３側、つまり撮像パネル２１側に配置されている。）と、芯材Ｔ１の他方の面に設置された第２の接着剤Ｔ３（第２の接着剤Ｔ３は、緩衝材２２Ａ側、つまり基台２２側に配置されている。）から構成される三層構造の表面保護用接着テープである。

芯材Ｔ１は、特殊オレフィンフィルムから形成されており、厚さは５０μｍである。

第１の接着剤Ｔ２と第２の接着剤Ｔ３はアクリル系接着剤であるが、ポリオレフィン系、ゴム系であっても良い。第１の接着剤Ｔ２がガラス基板２１３に接触し、第２の接着剤Ｔ３が緩衝材２２Ａに接触しており、第１の接着剤Ｔ２より第２の接着剤Ｔ３の方が接着力が大きい。

図６は、撮像パネル２１の一部であるガラス基板２１３と基台２２を分離する動作を示す部分断面図である。

図６に示すように、緩衝材２２Ａが接着された基台２２を図６の矢印方向に移動させて撮像パネル２１の一部であるガラス基板２１３と基台２２を分離しようとすると、第１の接着剤Ｔ２より第２の接着剤Ｔ３の方が接着力が大きいため、第１の接着剤Ｔ２がガラス基板２１３から剥がれ、接着テープＴが緩衝材２２Ａに付着した状態でガラス基板２１３と基台２２が分離する。つまり、通常の状態ではガラス基板２１３を含む撮像パネル２１が緩衝材２２Ａを介して基台２２に接着されているが、分離する際は、ガラス基板２１３を含む撮像パネル２１が基台２２に対して剥離可能となっている（「剥離可能」とは、撮像パネル２１の一部であるガラス基板２１３から接着テープＴが剥がれ、撮像パネル２１と基台２２が容易に分離可能ということである。）。

また、前述したように撮像パネル２１が基台２２より剛性が高いため、撮像パネル２１の一部であるガラス基板２１３が変形せず、基台２２の方が変形してガラス基板２１３から基台２２と緩衝材２２Ａが分離する。

以上、図４〜図６を用いて説明したように、撮像パネル２１は基台２２より剛性が高く、撮像パネル２１が基台２２に対して剥離可能に接着されていることにより、ユーザーがカセッテ型検出器１を運搬中に誤って落下させてしまっても、落下の衝撃により撮像パネル２１が破損することはなく、また制御基板２３Ｂ等の交換や撮像パネル２１の再利用の際に、撮像パネル２１を変形させることなく、撮像パネル２１と基台２２を容易に分離することが出来る。

また、第１の接着剤Ｔ２を撮像パネル２１側に配置して、第１の接着剤Ｔ２より接着力が高い第２の接着剤Ｔ３を基台２２側に配置することにより、通常の状態では撮像パネル２１が基台２２に接着されているが、分離する際は、撮像パネル２１側に接着テープＴが付着することなく、綺麗に撮像パネル２１と基台２２が分離出来る。

［接着テープの変形例］
図７は、接着テープＴの変形例を示す部分断面図である。

図５で説明した接着テープＴにおいて第１の接着剤Ｔ２の表面は平らであるが、図７に示す接着テープＴでは、第１の接着剤Ｔ２の表面が凹凸形状となっている（Ｔ２１が凸部であり、Ｔ２２が凹部である）。図７では示していないが、第１の接着剤Ｔ２を上方から見るとメッシュ状となっており、１インチ当たりのメッシュ数は２０である（１インチ当たりのメッシュ数は、例えば４８や６５であっても良い）。

第１の接着剤Ｔ２の表面が凹凸形状であると、第１の接着剤Ｔ２とガラス基板２１３との接触面積が減少し、第２の接着剤Ｔ３と比較して接着力を抑えることができ、図５で説明した接着テープＴと同様に、ガラス基板２１３と基台２２を分離しようとすると、第１の接着剤Ｔ２がガラス基板２１３から剥がれ、接着テープＴが緩衝材２２Ａに付着した状態でガラス基板２１３と基台２２が分離出来る。

また、第１の接着剤Ｔ２の表面が凹凸形状であると、ガラス基板２１３と緩衝材２２Ａとの間で空気が介在することになり、シワを発生させることなくガラス基板２１３に緩衝材２２Ａを接着させることが出来る。更に、撮像パネル２１と基台２２は熱膨張係数が異なるため、撮像パネル２１と基台２２を全面的に接着させてしまうと、基台２２の熱膨張の影響が撮像パネル２１に伝わり、撮像パネル２１に反りが発生してしまう可能性があるが、第１の接着剤Ｔ２の表面が凹凸形状であるため基台２２の熱膨張の影響が撮像パネル２１に伝わりにくく、撮像パネル２１の反りを抑制することが出来る。

図８は、図７のｂ方向から見た第１の接着剤Ｔ２の一部分（角部）を示す上面図である。ハッチングで示すＴ２１は第１の接着剤Ｔ２の凸部であり、Ｔ２２が第１の接着剤Ｔ２の凹部である。図７でも示しているが、凸部Ｔ２１がガラス基板２１３と接触しており、凹部Ｔ２２はガラス基板２１３と接触していない。

Ｚは、ガラス基板２１３と緩衝材２２Ａの接着部の周面（撮像パネル２１と基台２２との接着部の周面）に該当する。図８で示すように、凹部Ｔ２２は周面Ｚに通じているため、被写体が乗る等によりカセッテ型検出器１に一定の荷重が加わった場合でも、破線の矢印で示すように第１の接着剤Ｔ２の内部の空気が凹部Ｔ２２を通じて外に逃げる。この結果、撮像パネル２１と第１の接着剤Ｔ２との接着箇所において空気が局所的に留まることはなくなり、空気が留まることによる撮像パネル２１の局所的な変形を防止でき、放射線画像を適切に検出出来る。

なお、撮像パネル２１と第１の接着剤Ｔ２との接着箇所において空気が局所的に留まることがない形態であれば、図８で示した凹凸形状に限らず、他の形態であっても良い。

［撮像パネルと基台との接着箇所の変形例］
図３に示すカセッテ型検出器１では、緩衝材２２Ａを介して撮像パネル２１の全面が基台２２に接着されている。撮像パネル２１と基台２２との接着箇所は全面以外でも良く、図９において接着箇所の変形例を示す。図９は、撮像パネル２１の上面図であり、ハッチングで示すＴが撮像パネル２１と基台２２との接着箇所である。

図９の変形例に示すように、撮像パネル２１は周縁部において基台２２に対して接着されており、撮像パネル２１の中央部では接着されていない。このような形態であると、撮像パネル２１の中央部が不適切な接着により変形することはなく、撮像パネル２１の中央部に存在する検出部２１２（図３参照）が適切に作動して、適正な放射線画像を検出出来る。

以上、図１〜図９に示す実施形態により本発明を説明したが、本発明は当該実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

上記実施形態では、基台２２上に緩衝材２２Ａを直接配置していたが、基台２２と緩衝材２２Ａとの間に放射線遮蔽部材としての鉛シートを介在させてもよい。この場合、基台２２と鉛シートが接着されるとともに、鉛シートと緩衝材２２Ａが接着される。

また、基台２２上に緩衝材２２Ａに設けず、基台２２と撮像パネル２１とを直接剥離可能に接着させてもよい。

１ カセッテ型検出器
２ 放射線検出部
３ ハウジング
２１ 撮像パネル
２２ 基台
２２Ａ 緩衝材
２１１ シンチレータ
２１２ 検出部
２１３ ガラス基板
２１４ 対向基板
Ｔ 接着テープ
Ｔ１ 芯材
Ｔ２ 第１の接着剤
Ｔ３ 第２の接着剤

Claims (7)

1. 被写体に向けて照射された放射線を検出して放射線画像データを取得する可搬型の放射線画像検出カセッテであって、
   少なくとも、基板と、前記基板上に形成され、入射した放射線に対応した電気信号を出力する検出部とを備える撮像パネルと、
   当該撮像パネルを支持する基台と、を有し、
   前記撮像パネルは前記基台より剛性が高く、前記撮像パネルが前記基台に対して剥離可能に接着されていることを特徴とする放射線画像検出カセッテ。
2. 前記撮像パネルの周縁部が前記基台に対して剥離可能に接着されている請求項１に記載の放射線画像検出カセッテ。
3. 芯材と、当該芯材の一方の面に設置された第１の接着剤と、前記芯材の他方の面に設置され前記第１の接着剤より接着力が高い第２の接着剤と、を備えた接着テープが、前記撮像パネルと前記基台との間に介在しており、
   前記第１の接着剤が前記撮像パネル側に配置され、前記第２の接着剤が前記基台側に配置されている請求項１又は２に記載の放射線画像検出カセッテ。
4. 前記第１の接着剤の表面が凹凸形状である請求項３に記載の放射線画像検出カセッテ。
5. 前記第１の接着剤の表面における凹部は、前記撮像パネルと前記基台との接着部の周面に通じている請求項４に記載の放射線画像検出カセッテ。
6. 前記基台上には緩衝材が接着されており、前記撮像パネルが前記緩衝材に対して剥離可能に接着されている請求項１〜５の何れか一項に記載の放射線画像検出カセッテ。
7. 前記基台と前記緩衝材との間に鉛シートが両者と接着するように介在している請求項６に記載の放射線画像検出カセッテ。