JP6893867B2

JP6893867B2 - 放射線検出装置

Info

Publication number: JP6893867B2
Application number: JP2017246655A
Authority: JP
Inventors: 久嗣堀内; 雅輝立石; 慎介野口
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: CN109959961A; US20190196033A1; JP2019113405A; US11079503B2

Description

本発明は、放射線検出装置に関する。

被写体の放射線画像の取得に、いわゆるＦＰＤ（Flat Panel Detector）が用いられている。ＦＰＤは、例えば、入射する放射線の放射線量に応じた蛍光を発するシンチレータと、シンチレータの蛍光を検出する画素が二次元状に配列された検出基板とを備える。被写体を透過した放射線がシンチレータに入射し、シンチレータに生じる蛍光が画素によって電気信号に変換され、各画素から出力される電気信号に基づいて被写体の放射線画像データが生成される。そして、ＦＰＤを備える放射線検出装置として、ＦＰＤが筐体に収容され、可搬に構成された、いわゆる電子カセッテも知られている。

電子カセッテは、ＦＰＤに電力を供給するバッテリを備え、例えば特許文献１に記載された放射線画像検出装置では、バッテリが、ＦＰＤを収容する筐体に収容されている。また、特許文献２に記載された放射線画像検出装置では、バッテリが、ＦＰＤを収容する筐体に設けられたバッテリ収容部に嵌め込まれている。特許文献２に記載された放射線画像検出装置のように、バッテリが外付けされる電子カセッテとしては、特許文献３に記載された放射線撮影装置、特許文献４に記載された放射線画像撮影装置も知られている。

特開２０１１−１４１１５４号公報特開２０１３−０７２８０９号公報特開２０１４−１７３８９５号公報特開２０１５−２００６０６号公報

特許文献１に記載された放射線画像検出装置のように、バッテリを内蔵する電子カセッテでは、バッテリは筐体によって保護される。このため、バッテリ単体のハウジングを省略でき又はハウジングを薄くでき、電子カセッテの軽量化に有利である。しかし、バッテリが切れている場合に、バッテリの充電には時間を要し、緊急使用の要請に対応できない。

一方、特許文献２に記載された放射線画像検出装置のように、バッテリが外付けされる電子カセッテでは、バッテリが切れている場合には他のバッテリに交換され、緊急使用の要請に柔軟に対応可能である。しかし、バッテリ単体のハウジングが比較的堅固に構成される必要があり、電子カセッテの軽量化の点で不利である。

また、電子カセッテは、例えばベッドに横臥する被写体とベッドとの間に挿入されて用いられ、電子カセッテには被写体の荷重がかかる。特許文献２に記載された放射線画像検出装置において、バッテリが筐体のバッテリ収容部から取り外されている状態では、バッテリが嵌め込まれる筐体のバッテリ収容部にスペースがあいており、筐体の剛性が低下している。この状態で放射線画像検出装置に荷重がかかった場合に、筐体の剛性の低下に起因し、筐体と、筐体に収容されているＦＰＤとに変形が生じ、ＦＰＤの破損が懸念される。

本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、放射線検出パネルの破損を抑制でき、軽量化可能且つ緊急使用の要請に対応可能な放射線検出装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の放射線検出装置は、放射線検出パネルと、上記放射線検出パネルが第１面側に配置される支持部材と、上記放射線検出パネルの動作電力を供給する第１電力供給部及び第２電力供給部と、上記放射線検出パネルと、上記支持部材と、上記第１電力供給部と、を収容する筐体と、上記支持部材の上記第１面とは反対側の第２面に設けられており、上記第２電力供給部が着脱可能に取り付けられるホルダ部と、を備え、上記ホルダ部は、上記支持部材の上記第２面に対向する上記筐体の底に向けて突出する一対のフレームと、上記一対のフレームの間に形成される凹部であって上記第２電力供給部を収容可能な凹部と、を有し、上記筐体の底は、上記凹部を露出させる開口部を有し、平時は、上記第２電力供給部が上記ホルダ部から取り外され、上記第１電力供給部から上記放射線検出パネルに動作電力が供給される状態で使用される。
本発明の他の態様の放射線検出装置は、放射線検出パネルと、上記放射線検出パネルが第１面側に配置される支持部材と、上記放射線検出パネルの動作電力を供給する第１電力供給部及び第２電力供給部と、上記放射線検出パネルと、上記支持部材と、上記第１電力供給部と、を収容する筐体と、上記支持部材の上記第１面とは反対側の第２面に設けられており、上記第２電力供給部が着脱可能に取り付けられるホルダ部と、を備え、上記ホルダ部は、上記支持部材の上記第２面に対向する上記筐体の底に向けて突出する一対のフレームと、上記一対のフレームの間に形成される凹部であって上記第２電力供給部を収容可能な凹部と、を有し、上記筐体の底は、上記凹部を露出させる開口部を有し、上記凹部は、上記第２電力供給部を収容する収容部と、上記収容部に対して上記一対のフレームの延在方向両側うち少なくとも一方側に隣設されているスロープ部と、を有し、上記スロープ部は、上記一対のフレームの延在方向に沿って上記収容部側に向かうほどに上記第２面に接近している。

本発明によれば、放射線検出パネルの破損を抑制でき、軽量化可能且つ緊急使用の要請に対応可能な放射線検出装置を提供することができる。

本発明の実施形態を説明するための、放射線検出装置の一例の斜視図である。図１の放射線検出装置のII−II線断面図である。図２の放射線検出装置のIII−III線断面図である。図１の放射線検出装置の変形例の断面図である。本発明の実施形態を説明するための、放射線検出装置の他の例の断面図である。

図１から図３は、本発明の実施形態を説明するための、放射線検出装置の一例を示す。

図１から図３に示す放射線検出装置１は、いわゆる電子カセッテであり、Ｘ線等の放射線を検出する放射線検出パネル２と、支持部材３と、放射線検出パネル２及び支持部材３を収容する筐体５と、放射線検出パネル２に電力を供給する第１電力供給部１２及び第２電力供給部１３とを備える。

筐体５は、直方体状に形成されており、典型的には国際規格ＩＳＯ（International Organization for Standardization）４０９０：２００１に準拠した大きさに形成される。筐体５を形成する材料は、耐荷重性に加えて軽量化を両立可能な材料が好ましく、比重が３．０以下でかつヤング率が１．８ＧＰａ以上を満たす、マグネシウム合金、アルミニウム合金、繊維強化樹脂、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）強化樹脂、樹脂等である。筐体５の天板６には矩形状の開口が形成されており、この開口には、放射線に対して透過性を有する透過板７が取り付けられている。

放射線検出パネル２は、シンチレータ８と検出基板９とを有し、筐体５の内部で透過板７の背後に配置されている。シンチレータ８は、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）又はＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、テルビウム賦活ガドリウムオキシサルファイド）等の蛍光体を含有し、入射する放射線の放射線量に応じた蛍光を発する。検出基板９は、二次元状に配列された複数の画素を有し、これらの画素によってシンチレータ８に生じる蛍光を検出し、検出した蛍光を電気信号に変換する。

なお、本例では、シンチレータ８と検出基板９とは、筐体５の透過板７側からシンチレータ８、検出基板９の順に積層されているが、透過板７側から検出基板９、シンチレータ８の順に積層されてもよい。また、信号電荷を生成する検出基板９の各画素の光導電膜が例えばアモルファスセレンからなり、放射線を信号電荷に直接変換する直接変換型の放射線検出パネルが用いられてもよい。

支持部材３は、板状の部材であり、矩形状に形成されている。なお、本明細書において、矩形状は、角が直角の四角形に限定されず、角に面取り又は角丸めが施された四角形も含むものとする。支持部材３は、筐体５の天板６に対向して配置される第１面１０と、第１面１０とは反対側の第２面１１とを有し、放射線検出パネル２は、支持部材３の第１面１０側に配置されている。放射線検出パネル２は、支持部材３に貼り付けられてもよいし、筐体５の天板６及び透過板７に貼り付けられてもよい。支持部材３を形成する材料は、耐荷重性に加えて軽量化を両立可能な材料が好ましく、比重が３．０以下でかつヤング率が１．８ＧＰａ以上を満たす、マグネシウム合金、アルミニウム合金、繊維強化樹脂、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）強化樹脂、樹脂等である。

第１電力供給部１２及び第２電力供給部１３は、例えばリチウムイオン二次電池等の充電可能な電池であり、又は電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタである。第１電力供給部１２は、支持部材３の第２面１１に接合されており、筐体５に収容されている。なお、図示は省略するが、支持部材３の第２面１１には回路基板も接合されている。回路基板には、検出基板９の駆動を制御する駆動制御回路、検出基板９から出力される電気信号を処理する信号処理回路、外部との通信を行うための通信回路、電源回路等が形成されている。

支持部材３の第２面１１には、第２電力供給部１３が着脱可能に取り付けられるホルダ部２０が設けられている。ホルダ部２０は、支持部材３の第２面１１に対向する筐体５の底１４に向けて突出する一対のフレーム２１と、一対のフレーム２１の間に形成される凹部２２とを有する。凹部２２は、第２電力供給部１３を収容可能に形成されている。筐体５の底１４には、凹部２２を露出させる開口部２３が形成されている。第２電力供給部１３は、筐体５の外から開口部２３を通して凹部２２に収容される。第２電力供給部１３が凹部２２に収容されている状態で、開口部２３に露呈する第２電力供給部１３の外面は、筐体５の底１４の外面と同一面上に配置され、又は底１４の外面よりも筐体５の内側に配置される。

図３に示すように、凹部２２は、第２電力供給部１３を収容する収容部２４と、収容部２４に対して一対のフレーム２１の延在方向両側に隣設されているスロープ部２５とを有する。スロープ部２５は、一対のフレーム２１の延在方向に沿って収容部２４側に向かうほどに支持部材３の第２面１１に接近するように傾斜しており、第２電力供給部１３が収容部２４に挿入される際のガイドとして機能する。これにより、ホルダ部２０に対する第２電力供給部１３の取り付けが容易となる。なお、本例では、スロープ部２５は、収容部２４に対して一対のフレーム２１の延在方向両側に隣設されているが、一対のフレーム２１の延在方向両側のうち少なくとも一方側に隣設されていればよい。

スロープ部２５の収容部２４側とは反対側の端部２６は、筐体５の底１４の外周部に及んでおり、スロープ部２５の端部２６と筐体５の底１４との間には、放射線検出装置１の使用者が把持可能な段差部２７が設けられている。段差部２７が設けられていることにより、可搬な放射線検出装置１が使用者によって持ち運ばれる際に、放射線検出装置１が使用者の把持手から落下することを抑制でき、落下に伴う衝撃に起因して放射線検出パネル２が破損することを抑制できる。なお、段差部２７が把持可能であるとは、スロープ部２５の端部２６と筐体５の底１４との間に手指が掛けられる程度の段差があることを言い、例えば２ｍｍ以上の段差があることを言う。

筐体５の底１４とホルダ部２０（一対のフレーム２１及び両側のスロープ部２５それぞれの端部２６）との間には、開口部２３の縁に沿ってシール部材２８が挟み込まれている。シール部材２８は、例えばシリコーンゴム、発泡体等の弾性体であり、筐体５の内部への水の浸入、光の進入がシール部材２８によって阻止されている。

第２電力供給部１３がホルダ部２０に取り付けられている状態で、第１電力供給部１２及び第２電力供給部１３の一方又は両方から放射線検出パネル２及び上記回路基板に電力が供給される。第２電力供給部１３がホルダ部２０から取り外されている状態では、第１電力供給部１２から放射線検出パネル２及び上記回路基板に電力が供給される。すなわち、放射線検出装置１は、第２電力供給部１３がホルダ部２０から取り外されていても第１電力供給部１２によって使用可能である。これにより、平時は、外付けの第２電力供給部１３が取り外されている状態で使用されるものとして、放射線検出装置１の軽量化が可能である。また、放射線検出装置１は、第１電力供給部１２が切れている場合にも第２電力供給部１３がホルダ部２０に取り付けられることによって使用可能であり、緊急使用の要請にも対応可能である。

そして、支持部材３の第２面１１に設けられているホルダ部２０は、筐体５の底１４に向けて突出する一対のフレーム２１を有し、一対のフレーム２１によって、支持部材３の曲げ剛性が高められている。第２電力供給部１３がホルダ部２０から取り外されている場合に、筐体５の開口部２３及び開口部２３に露出するホルダ部２０の凹部２２にはスペースがあいているが、一対のフレーム２１によって支持部材３の曲げ剛性が高められているので、開口部２３及び凹部２２にあいているスペースに支持部材３が沈み込むことが抑制される。これにより、支持部材３に支持されている放射線検出パネル２の破損を抑制できる。

好ましくは、一対のフレーム２１は、矩形状の支持部材３の長辺に沿って延びる。矩形状の支持部材３では、短辺よりも長辺が撓み易く、一対のフレーム２１が支持部材３の長辺に沿って延びていることにより、支持部材３の撓みを効果的に抑制でき、放射線検出パネル２の破損を一層抑制できる。

ホルダ部２０は、支持部材３と一体に形成されてもよく、支持部材３がアルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属材料からなる場合に、鋳造、鍛造等によって支持部材３と一体に形成され、また、支持部材３が繊維強化樹脂等の樹脂材料からなる場合に、真空成形等によって支持部材３と一体に形成され得る。また、ホルダ部２０は、支持部材３とは別体に形成され、支持部材３の第２面１１に接合されてもよい。図２及び図３に示した例では、ホルダ部２０は、支持部材３とは別体に形成され、支持部材３の第２面１１に接合されている。この場合に、支持部材３の曲げ剛性を高める観点から、好ましくは、ホルダ部２０の支持部材３の第２面１１との接合面２９は、接合面２９の全体に亘って第２面１１に接合される。なお、ホルダ部２０が支持部材３とは別体に形成される場合に、ホルダ部２０の材料は特に限定されないが、耐荷重性に加えて軽量化を両立可能な材料が好ましく、比重が３．０以下でかつヤング率が１．８ＧＰａ以上を満たす、マグネシウム合金、アルミニウム合金、繊維強化樹脂、ＣＮＦ（セルロースナノファイバー）強化樹脂、樹脂等である。

また、図４に示すように、一対のフレーム２１の対向方向に突出するリブ３０が一対のフレーム２１それぞれの先端部に設けられてもよい。リブ３０によって一対のフレーム２１の断面二次モーメントが大きくなり、支持部材３の曲げ剛性をさらに高め、放射線検出パネル２の破損を一層抑制できる。また、一対のフレーム２１の間に形成される収容部２４に収容された第２電力供給部１３をリブ３０によって係止でき、第２電力供給部１３がホルダ部２０から脱落することを抑制できる。

図５は、本発明の実施形態を説明するための、放射線検出装置の他の例を示す。なお、上述した放射線検出装置１と共通する要素には共通の符号を付し、説明を省略又は簡略する。

図５に示す放射線検出装置１０１は、複数のスペーサ３１をさらに備える点で上述した放射線検出装置１と異なる。複数のスペーサ３１は、ホルダ部２０とは別に支持部材３の第２面１１に設けられている。そして、複数のスペーサ３１は、ホルダ部２０の一対のフレーム２１よりも筐体５の底１４に向けて突出しており、筐体５の底１４に当接している。放射線検出装置１０１に被写体の荷重、落下に伴う衝撃等がかかった場合に、支持部材３は複数のスペーサ３１によって支持される。これにより、筐体５の底１４とホルダ部２０との間に挟み込まれているシール部材２８が過度に圧縮されることが回避される。これにより、シール部材２８の劣化を抑制でき、筐体５の内部への水の浸入、光の進入を一層確実に阻止できる。

以上説明したとおり、本明細書に開示された放射線検出装置は、放射線検出パネルと、上記放射線検出パネルが第１面側に配置される支持部材と、上記放射線検出パネルの動作電力を供給する第１電力供給部及び第２電力供給部と、上記放射線検出パネルと、上記支持部材と、上記第１電力供給部と、を収容する筐体と、上記支持部材の上記第１面とは反対側の第２面に設けられており、上記第２電力供給部が着脱可能に取り付けられるホルダ部と、を備え、上記ホルダ部は、上記支持部材の上記第２面に対向する上記筐体の底に向けて突出する一対のフレームと、上記一対のフレームの間に形成される凹部であって上記第２電力供給部を収容可能な凹部と、を有し、上記筐体の底は、上記凹部を露出させる開口部を有する。

また、本明細書に開示された放射線検出装置は、上記開口部の縁に沿って上記筐体の上記底と上記ホルダ部との間に挟み込まれるシール部材を備える。

また、本明細書に開示された放射線検出装置は、上記ホルダ部とは別に上記支持部材の上記第２面に設けられており、上記筐体の上記底に当接する複数のスペーサを備える。

また、本明細書に開示された放射線検出装置は、上記一対のフレームの先端部には、一対のフレームの対向方向に突出するリブが設けられている。

また、本明細書に開示された放射線検出装置は、上記凹部は、上記第２電力供給部を収容する収容部と、上記収容部に対して上記一対のフレームの延在方向両側うち少なくとも一方側に隣設されているスロープ部と、を有し、上記スロープ部は、上記一対のフレームの延在方向に沿って上記収容部側に向かうほどに上記第２面に接近している。

また、本明細書に開示された放射線検出装置は、上記スロープ部は、上記収容部側とは反対側の端部と上記筐体の上記底との間に、把持可能な段差部を有する。

また、本明細書に開示された放射線検出装置は、上記ホルダ部は、上記支持部材と一体に形成されている。

また、本明細書に開示された放射線検出装置は、上記ホルダ部は、上記支持部材とは別体に形成され、上記第２面に接合されており、上記ホルダ部の上記第２面との接合面は、接合面の全体に亘って上記第２面に接合されている。

１，１０１放射線検出装置
２放射線検出パネル
３支持部材
５筐体
６天板
７透過板
８シンチレータ
９検出基板
１０支持部材の第１面
１１支持部材の第２面
１２第１電力供給部
１３第２電力供給部
１４筐体の底
２０ホルダ部
２１フレーム
２２凹部
２３開口部
２４収容部
２５スロープ部
２６スロープ部の端部
２７段差部
２８シール部材
２９接合面
３０リブ
３１スペーサ

Claims

放射線検出パネルと、
前記放射線検出パネルが第１面側に配置される支持部材と、
前記放射線検出パネルの動作電力を供給する第１電力供給部及び第２電力供給部と、
前記放射線検出パネルと、前記支持部材と、前記第１電力供給部と、を収容する筐体と、
前記支持部材の前記第１面とは反対側の第２面に設けられており、前記第２電力供給部が着脱可能に取り付けられるホルダ部と、
を備え、
前記ホルダ部は、前記支持部材の前記第２面に対向する前記筐体の底に向けて突出する一対のフレームと、前記一対のフレームの間に形成される凹部であって前記第２電力供給部を収容可能な凹部と、を有し、
前記筐体の底は、前記凹部を露出させる開口部を有し、
平時は、前記第２電力供給部が前記ホルダ部から取り外され、前記第１電力供給部から前記放射線検出パネルに動作電力が供給される状態で使用される放射線検出装置。
放射線検出パネルと、
前記放射線検出パネルが第１面側に配置される支持部材と、
前記放射線検出パネルの動作電力を供給する第１電力供給部及び第２電力供給部と、
前記放射線検出パネルと、前記支持部材と、前記第１電力供給部と、を収容する筐体と、
前記支持部材の前記第１面とは反対側の第２面に設けられており、前記第２電力供給部が着脱可能に取り付けられるホルダ部と、
を備え、
前記ホルダ部は、前記支持部材の前記第２面に対向する前記筐体の底に向けて突出する一対のフレームと、前記一対のフレームの間に形成される凹部であって前記第２電力供給部を収容可能な凹部と、を有し、
前記筐体の底は、前記凹部を露出させる開口部を有し、
前記凹部は、前記第２電力供給部を収容する収容部と、前記収容部に対して前記一対のフレームの延在方向両側うち少なくとも一方側に隣設されているスロープ部と、を有し、
前記スロープ部は、前記一対のフレームの延在方向に沿って前記収容部側に向かうほどに前記第２面に接近している放射線検出装置。
請求項２記載の放射線検出装置であって、
前記スロープ部は、前記収容部側とは反対側の端部と前記筐体の前記底との間に、把持可能な段差部を有する放射線検出装置。
請求項１から３のいずれか一項記載の放射線検出装置であって、
前記開口部の縁に沿って前記筐体の前記底と前記ホルダ部との間に挟み込まれるシール部材を備える放射線検出装置。
請求項１から４のいずれか一項記載の放射線検出装置であって、
前記ホルダ部とは別に前記支持部材の前記第２面に設けられており、前記筐体の前記底に当接する複数のスペーサを備える放射線検出装置。
請求項１から５のいずれか一項記載の放射線検出装置であって、
前記一対のフレームの先端部には、当該一対のフレームの対向方向に突出するリブが設けられている放射線検出装置。
請求項１から６のいずれか一項記載の放射線検出装置であって、
前記ホルダ部は、前記支持部材と一体に形成されている放射線検出装置。
請求項１から６のいずれか一項記載の放射線検出装置であって、
前記ホルダ部は、前記支持部材とは別体に形成され、前記第２面に接合されており、
前記ホルダ部の前記第２面との接合面は、当該接合面の全体に亘って前記第２面に接合されている放射線検出装置。