JP7297826B2 - Radiation imaging device and radiography system - Google Patents

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本発明は、放射線撮像装置および放射線撮影システムに関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation imaging system.

現在、放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮像装置として、半導体材料によって形成された平面検出器(Flat Panel Detector、以下FPDと略す)を放射線検出部として用いた放射線撮像装置が普及している。このような放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影が可能なデジタル撮像装置として、放射線撮影システムに用いられている。 BACKGROUND ART Currently, radiation imaging apparatuses using a flat panel detector (hereinafter abbreviated as FPD) made of a semiconductor material as a radiation detection unit are widely used as imaging apparatuses for medical image diagnosis and non-destructive inspection using radiation. there is Such a radiation imaging apparatus is used in a radiation imaging system, for example, in medical image diagnosis as a digital imaging apparatus capable of still image imaging such as general radiography and moving image imaging such as fluoroscopic imaging.

放射線撮像装置は、放射線発生装置より照射された放射線を放射線撮像装置の内部に配置されたFPDにより電気信号へと変換することで放射線画像を生成する。この際、照射された放射線の一部はFPDを透過したのちFPDの放射線が入射する側とは反対側の構造物で反射して再度FPDに入射する散乱線(後方散乱線)となり得る。そのような後方散乱線が、FPDの放射線が入射する側とは反対側の面に配置されている部品を透過してFPDへ入射し、放射線画像に部品が写り込むことでアーチファクトを発生させてしまう場合がある。 A radiation imaging apparatus generates a radiographic image by converting radiation emitted from a radiation generating apparatus into electrical signals by an FPD arranged inside the radiation imaging apparatus. At this time, part of the irradiated radiation can become scattered radiation (backscattered radiation) that passes through the FPD, is reflected by the structure on the opposite side of the FPD to the incident side of the radiation, and reenters the FPD. Such backscattered rays pass through the components arranged on the side opposite to the radiation incident side of the FPD and enter the FPD, and the components appear in the radiographic image, causing artifacts. may be lost.

例えば特許文献1には、FPDに到達する後方散乱線の量が概ね均一となるように、領域ごとに放射線透過率が異なる減衰部材を用いてアーチファクトの影響を軽減する技術が開示されている。減衰部材は一般に放射線透過率が低くなるほど高重量であるが、特許文献1の技術では画像品位に影響しない領域には放射線透過率の高い、すなわち低重量の減衰部材を使用するので、放射線撮像装置を軽量化することができる。放射線撮像装置を軽量化することで、被写体に対するセッティングなどで使用者が持ち運びをする際の作業負荷を軽減することができる。 For example, Patent Literature 1 discloses a technique of reducing the effects of artifacts by using attenuation members with different radiation transmittances in different regions so that the amount of backscattered radiation reaching the FPD is generally uniform. In general, the lower the radiation transmittance of the attenuation member, the heavier the weight of the attenuation member. can be made lighter. By reducing the weight of the radiation imaging apparatus, it is possible to reduce the workload of the user when carrying the apparatus for setting a subject.

特開2004-294114号公報JP 2004-294114 A

しかしながら、特許文献1の技術においては、FPDの放射線が入射する側とは反対側の面における放射線透過率が高い部品が配置されている箇所には放射線透過率が低い、すなわち高重量の減衰部材を用いる必要がある。例えば放射線撮像装置を軽量化するために放射線透過率が低い部品を小型化した場合に、部品の小型化により放射線透過率が高くなった領域には放射線透過率が低い減衰部材を配置することとなり、更なる放射線撮像装置の軽量化が困難であるという課題があった。 However, in the technique of Patent Document 1, the radiation transmittance is low at the location where the component with high radiation transmittance is arranged on the side opposite to the radiation incident side of the FPD, that is, the heavy attenuation member must be used. For example, when downsizing parts with low radiation transmittance in order to reduce the weight of a radiographic imaging device, an attenuation member with low radiation transmittance is arranged in a region where the radiation transmittance is high due to the downsizing of the part. , there is a problem that it is difficult to further reduce the weight of the radiation imaging apparatus.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、放射線撮像装置の重量を抑えつつ、後方散乱線に起因した放射線画像に発生するアーチファクトを低減する技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing artifacts that occur in a radiographic image due to backscattered rays while reducing the weight of a radiographic imaging apparatus.

上記の課題は、放射線発生装置より照射され被写体を通過した放射線に基づく放射線画像の生成を行う放射線撮像装置であって、各々が放射線を電気信号に変換するための複数の画素が設けられた第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面とを有する放射線検出部と、前記放射線検出部に対して前記第2の面の側に設けられた複数の部品と、前記放射線検出部に対して前記第2の面の側に設けられ、前記第2の面の側から前記放射線検出部に入射する後方散乱線を減衰させるための減衰部材と、を有し、前記減衰部材は、前記複数の部品に含まれるいずれかの部品よりも放射線に対する透過率が高い材料からなり、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記部品の外形の端部を覆い且つ前記放射線検出部よりも面積が小さいことを特徴とする放射線撮像装置によって解決される。 The above-described problem is a radiation imaging apparatus that generates a radiographic image based on radiation emitted from a radiation generating apparatus and that has passed through a subject. a radiation detection unit having one surface and a second surface facing the first surface; a plurality of components provided on the side of the second surface with respect to the radiation detection unit; an attenuation member provided on the second surface side with respect to the detection unit and for attenuating backscattered rays incident on the radiation detection unit from the second surface side, the attenuation member is made of a material having a higher radiation transmittance than any one of the parts included in the plurality of parts, and covers an end of the outer shape of the part that overlaps the radiation detection unit in orthogonal projection onto the second surface. Further, the problem is solved by a radiation imaging apparatus characterized by having an area smaller than that of the radiation detection section.

本発明によれば、放射線撮像装置の後方で発生した後方散乱線に起因するアーチファクトを低減しつつ軽量化した放射線撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radiation imaging apparatus that is lightweight while reducing artifacts caused by backscattered radiation generated behind the radiation imaging apparatus.

第1の実施形態に係る放射線撮影システム10の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a radiation imaging system 10 according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る放射線撮像装置102の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a radiation imaging apparatus 102 according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る後方散乱線を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining backscattered rays according to the first embodiment; 第1の実施形態に係る減衰部材210の配置を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of damping members 210 according to the first embodiment; 第1の実施形態に係る図4上の位置と散乱線入射量の関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the position on FIG. 4 and the incident amount of scattered radiation according to the first embodiment; 第2の実施形態に係る減衰部材210の配置を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement of damping members 210 according to the second embodiment;

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。また、放射線という用語は典型的にはX線であり得るが、X線に限らず、例えば他の放射線(例えば、α線、β線、γ線等)を適用することも可能である。 Preferred embodiments to which the present invention is applied will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims. Although multiple features are described in the embodiments, not all of these multiple features are essential to the invention, and multiple features may be combined arbitrarily. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, although the term radiation can typically be X-rays, it is not limited to X-rays, and other radiations (eg, α-rays, β-rays, γ-rays, etc.) can also be applied.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮影システム10の全体構成を示す図である。放射線撮影システム10は、制御装置100と、放射線発生装置101と、放射線撮像装置102と、を含んで構成されている。制御装置100は、撮影条件設定部103と、撮影制御部104と、画像処理部105と、表示部106とを備えている。制御装置100は、CPU、主記憶装置、補助記憶装置、ディスプレイを備えた汎用のコンピュータが好適に用いられ、制御装置100の各部の機能が実現される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a radiation imaging system 10 according to the first embodiment of the invention. The radiation imaging system 10 includes a control device 100 , a radiation generation device 101 and a radiation imaging device 102 . The control device 100 includes an imaging condition setting unit 103 , an imaging control unit 104 , an image processing unit 105 and a display unit 106 . A general-purpose computer having a CPU, a main storage device, an auxiliary storage device, and a display is preferably used as the control device 100 to implement the functions of each section of the control device 100 .

放射線発生装置101は被写体Pに放射線を照射する。放射線発生装置101は、放射線を発生させる管球と、発生した放射線のビームの広がり角を規定するコリメータと、コリメータに取り付けられた放射線量測定器によって構成される。 The radiation generator 101 irradiates the subject P with radiation. The radiation generator 101 is composed of a tube that generates radiation, a collimator that defines the spread angle of the generated radiation beam, and a radiation dosimeter attached to the collimator.

放射線撮像装置102は放射線発生装置101より照射され被写体Pを通過した放射線に基づく放射線画像を生成する。生成された放射線画像は、画像処理部105に送信される。また放射線撮像装置102は、検出した放射線量の情報を撮影制御部104に送信する。放射線撮像装置102の内部の構造については、図2の説明にて詳述する。 The radiation imaging device 102 generates a radiation image based on the radiation emitted from the radiation generation device 101 and passed through the subject P. FIG. The generated radiation image is transmitted to the image processing unit 105 . The radiation imaging apparatus 102 also transmits information on the detected radiation dose to the imaging control unit 104 . The internal structure of the radiation imaging apparatus 102 will be described in detail with reference to FIG.

撮影条件設定部103は、管電圧、管電流、撮影部位等の撮影条件を操作者が入力するための撮影条件入力手段を有し、操作者により入力された撮影条件は撮影制御部104に送信される。撮影制御部104は入力された撮影条件を基に、放射線発生装置101、放射線撮像装置102、および画像処理部105を制御する。 The imaging condition setting unit 103 has imaging condition input means for the operator to input imaging conditions such as tube voltage, tube current, and imaging site. be done. The imaging control unit 104 controls the radiation generation device 101, the radiation imaging device 102, and the image processing unit 105 based on the input imaging conditions.

画像処理部105は、放射線撮像装置102から送信された放射線画像に対して、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、ノイズ低減処理等の画像処理を行う。画像処理部105は、画像処理が行われた後の放射線画像を表示部106に送信する。表示部106は汎用のディスプレイ等が用いられ、画像処理部105から送信された画像情報を出力する。 The image processing unit 105 performs image processing such as offset correction processing, gain correction processing, and noise reduction processing on the radiation image transmitted from the radiation imaging apparatus 102 . The image processing unit 105 transmits the radiographic image after image processing to the display unit 106 . A general-purpose display or the like is used as the display unit 106 and outputs the image information transmitted from the image processing unit 105 .

図2は、本実施形態における放射線撮像装置102の構成を示す図である。図2(a)は放射線撮像装置102の入射面側から見た外観斜視図であり、図2(b)は図2(a)に示す線A-A′に沿って放射線撮像装置102を切断して矢印方向から見た断面図である。図2(b)中の矢印Xは、放射線撮像装置102に入射する放射線の入射方向を模式的に示す。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the radiation imaging apparatus 102 according to this embodiment. FIG. 2(a) is an external perspective view of the radiation imaging device 102 viewed from the incident surface side, and FIG. 2(b) cuts the radiation imaging device 102 along the line AA' shown in FIG. 2(a). and FIG. 10 is a cross-sectional view seen from the direction of the arrow. An arrow X in FIG. 2B schematically indicates the incident direction of radiation incident on the radiation imaging apparatus 102 .

放射線撮像装置102は、略直方体形状であって、筐体201によって放射線撮像装置102を構成する各部品が内包される。筐体201は、胸当て部202aと枠部202bを有する前面カバー202、背面カバー203および二次電池209のカバー213を有する。 The radiation imaging apparatus 102 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and each component constituting the radiation imaging apparatus 102 is enclosed by a housing 201 . The housing 201 has a front cover 202 having a breastplate portion 202 a and a frame portion 202 b , a rear cover 203 and a cover 213 for a secondary battery 209 .

胸当て部202aは、筐体201の放射線が入射する面に配置される板状の部材である。放射線撮像装置102には、撮影に使用する際に荷重がかかる場合があるので、胸当て部202aには高剛性の部材が好適である。また胸当て部202aは、放射線発生装置101からの放射線が入射する面であることから、放射線透過率の高い材料が好適である。これらの観点から、胸当て部202aには例えばCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)が用いられる。また、胸当て部202aの周縁に位置する枠部202bには、マグネシウム合金が用いられる。 The breastplate 202a is a plate-shaped member arranged on the surface of the housing 201 on which radiation is incident. A high-rigidity member is suitable for the chest support 202a because the radiation imaging apparatus 102 may be subjected to a load when it is used for imaging. Moreover, since the breastplate 202a is a surface on which the radiation from the radiation generator 101 is incident, a material with high radiation transmittance is suitable. From these points of view, for example, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) is used for the breastplate 202a. A magnesium alloy is used for the frame portion 202b located on the periphery of the breastplate portion 202a.

背面カバー203は、筐体201の放射線が入射する面と反対側の面に配置される板状の部材である。前述の通り放射線撮像装置102には荷重がかかる場合があるため、背面カバー203には高剛性の部材が好適である。また、筐体内での放射線の反射を抑えるために、放射線透過率が高い材料が好適である。これらの観点から、背面カバー203には例えばCFRPが用いられる。 The rear cover 203 is a plate-like member arranged on the surface of the housing 201 opposite to the surface on which the radiation is incident. As described above, since a load may be applied to the radiation imaging apparatus 102 , a highly rigid member is suitable for the back cover 203 . In addition, a material with high radiation transmittance is suitable for suppressing reflection of radiation within the housing. From these points of view, for example, CFRP is used for the back cover 203 .

筐体201内には放射線の入射面側から順に、衝撃吸収シート204、放射線検出部205、基台206が積層される。衝撃吸収シート204は筐体201の外部より受ける衝撃から放射線検出部205を保護する。 In the housing 201, a shock absorbing sheet 204, a radiation detector 205, and a base 206 are laminated in order from the radiation incident surface side. The shock absorbing sheet 204 protects the radiation detecting section 205 from shocks received from the outside of the housing 201 .

放射線検出部205は、各々が光電変換素子を有し二次元アレイ状に配された複数の画素205a上に、放射線を光電変換素子が感知可能な光に波長変換するシンチレータの複数の結晶からなるシンチレータ層205bを有するFPDである。放射線発生装置101から照射された放射線は、シンチレータ層205bにより光へと変換され、複数の画素205aの光電変換素子によりさらに電気信号へと変換される。複数の画素205aのそれぞれの画素からの電気信号は駆動回路および読出回路にて読み出され、放射線画像として生成される。 The radiation detection unit 205 consists of a plurality of scintillator crystals that convert the wavelength of radiation into light that can be sensed by the photoelectric conversion elements on a plurality of pixels 205a each having a photoelectric conversion element and arranged in a two-dimensional array. It is an FPD having a scintillator layer 205b. Radiation emitted from the radiation generating device 101 is converted into light by the scintillator layer 205b, and further converted into electrical signals by the photoelectric conversion elements of the plurality of pixels 205a. An electric signal from each pixel of the plurality of pixels 205a is read out by a driving circuit and a readout circuit, and generated as a radiographic image.

なお、以下の説明において、放射線検出部205の複数の画素が設けられた側の面を第1の面、第1の面に対向する面を第2の面と呼称する。 In the following description, the surface on which the plurality of pixels of the radiation detection unit 205 are provided is called a first surface, and the surface opposite to the first surface is called a second surface.

放射線検出部205は、フレキシブル回路基板207を介して、制御基板208に接続される。制御基板208は、前述の駆動回路および読出回路を有し、光電変換素子から信号を読み出すための駆動信号等の制御を行う。 The radiation detector 205 is connected to the control board 208 via the flexible circuit board 207 . The control board 208 has the aforementioned driving circuit and reading circuit, and controls driving signals and the like for reading out signals from the photoelectric conversion elements.

基台206は、放射線検出部205を支持するための平板状の部材である。基台206の放射線が入射する側の面には、放射線検出部205が配置され、放射線が入射する側の面の対向する面には、制御基板208、二次電池209、図示しない無線モジュールやアンテナ部等が設けられ、基台206により支持されている。基台206の放射線が入射する側の面の対向する面には、各種部品を支持するための凹凸が設けられていてもよい。基台206は、剛性の確保、軽量化、および電気的ノイズの影響を考慮すると、マグネシウム合金とするのが好適である。 The base 206 is a plate-like member for supporting the radiation detection section 205 . A radiation detection unit 205 is arranged on the surface of the base 206 on which radiation is incident, and a control board 208, a secondary battery 209, a wireless module (not shown), and a radio module (not shown) are provided on the surface opposite to the surface on which the radiation is incident. An antenna section and the like are provided and supported by a base 206 . The surface of the base 206 opposite to the surface on which the radiation is incident may be provided with unevenness for supporting various parts. The base 206 is preferably made of a magnesium alloy in consideration of securing rigidity, weight reduction, and the influence of electrical noise.

二次電池209は駆動用の電力を供給する。無線モジュールやアンテナ部は、外部装置に画像信号を無線送信する無線通信部として機能する。 A secondary battery 209 supplies driving power. The wireless module and antenna section function as a wireless communication section that wirelessly transmits image signals to an external device.

減衰部材210は、放射線検出部205へ入射する後方散乱線を減衰させるために設けられている。後方散乱線とは、放射線検出部205へ照射された放射線の一部が透過する場合、または照射野が放射線検出部205より広い場合に、放射線検出部205の放射線が入射する側とは反対側の構造物で放射線が反射して再度放射線検出部205に入射する成分である。後方散乱線については図3の説明にて詳述する。減衰部材210は、例えばビスマス、鉛、SUS、鉄、およびタングステンなどの放射線を吸収する材料が用いられる。 The attenuation member 210 is provided to attenuate the backscattered radiation incident on the radiation detection section 205 . Backscattered radiation refers to the side opposite to the radiation incident side of the radiation detection unit 205 when part of the radiation irradiated to the radiation detection unit 205 is transmitted or when the irradiation field is wider than the radiation detection unit 205. is a component that the radiation is reflected by the structure and enters the radiation detection unit 205 again. Backscatter rays will be described in detail in the description of FIG. The damping member 210 is made of radiation absorbing material such as bismuth, lead, SUS, iron, and tungsten.

減衰部材210は、放射線検出部205に対して入射する後方散乱線を減衰させるための部材であるので、放射線検出部205の第2の面の側に設けられる。例えば放射線検出部205と基台206との間、筐体201の背面カバー203の内側および外側に設けられるがその限りではなく、放射線検出部205の第2の面の側であればよい。 Attenuating member 210 is a member for attenuating backscattered radiation incident on radiation detection unit 205 , and is provided on the second surface side of radiation detection unit 205 . For example, it is provided between the radiation detection unit 205 and the base 206 and inside and outside the back cover 203 of the housing 201 , but it is not limited to this, and may be provided on the second surface side of the radiation detection unit 205 .

次に、図3を用いて後方散乱線について説明する。図3は、図1の放射線発生装置101および放射線撮像装置102について、後方散乱線の状況を示した図である。放射線発生装置101から照射された放射線は、放射線撮像装置102内部に配置された放射線検出部205に入射する。 Next, the backscattered radiation will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the situation of backscattered rays in the radiation generating apparatus 101 and radiation imaging apparatus 102 in FIG. Radiation emitted from the radiation generating apparatus 101 enters a radiation detection unit 205 arranged inside the radiation imaging apparatus 102 .

放射線検出部205に入射した放射線の一部は、放射線検出部205のシンチレータ層205bで吸収されずに透過し、放射線撮像装置102の背面側の壁面や床などの構造物によって反射して散乱し、放射線検出部205の背面側から再入射する。背面側から入射する後方散乱線は、背面側に設置されている放射線撮像装置102の部品で減衰されるものと、蛍光体に入射するものとがある。部品がある箇所とそうでない箇所の放射線の透過率の差が、放射線画像上で部品が写り込む、すなわちアーチファクトが発生する原因となってしまう。 A portion of the radiation that has entered the radiation detection unit 205 is transmitted without being absorbed by the scintillator layer 205b of the radiation detection unit 205, and is reflected and scattered by structures such as the wall surface and floor on the back side of the radiation imaging device 102. , re-incident from the back side of the radiation detection unit 205 . The backscattered rays incident from the back side include those that are attenuated by the components of the radiation imaging apparatus 102 installed on the back side and those that enter the phosphor. A difference in the transmittance of radiation between a portion where a component is present and a portion where it is not causes the component to appear in the radiographic image, that is, artifacts.

放射線検出部205の全面を後方散乱線よりカバーするように減衰部材210を設けた場合、放射線検出部205に入射する後方散乱線の絶対量を減少させることができるため、アーチファクトを低減することができる。しかし、このように全面に減衰部材210を設けた場合、放射線撮像装置102の重量が重くなってしまう。放射線撮像装置102は、装置の性質上、被写体に対するセッティングなどで使用者が持ち運んで使用する作業が多くあるため、可能な限り軽量化する必要がある。 When the attenuation member 210 is provided so as to cover the entire surface of the radiation detection unit 205 from backscattered radiation, the absolute amount of backscattered radiation incident on the radiation detection unit 205 can be reduced, thereby reducing artifacts. can. However, when the damping member 210 is provided on the entire surface in this way, the weight of the radiation imaging apparatus 102 increases. Due to the nature of the device, the radiation imaging device 102 has to be carried and used by the user in many tasks such as setting for a subject, so it is necessary to reduce the weight as much as possible.

そのため本発明では、このような放射線撮像装置102の筐体の外で発生した後方散乱線に由来する部品の写り込みによるアーチファクトを、放射線検出部205の面積より小さい減衰部材を配置することで軽量化を図りつつ低減する。 Therefore, in the present invention, the artifact caused by reflection of components caused by the backscattered radiation generated outside the housing of the radiation imaging apparatus 102 is reduced by arranging an attenuation member smaller than the area of the radiation detection unit 205. We will reduce it while striving to

図4は、本実施形態における放射線撮像装置102の構成を簡易的に示す図である。図4(a)は放射線撮像装置102の入射する側(図2の矢印X)とは反対側から見た、減衰部材を設けない場合の図であり、図4(b)は図4(a)に減衰部材を加えた図である。図4に示す放射線撮像装置102には、制御基板208a、制御基板208bおよび二次電池209が設けられている。 FIG. 4 is a diagram simply showing the configuration of the radiation imaging apparatus 102 according to this embodiment. FIG. 4(a) is a view of the radiographic imaging apparatus 102 from the side opposite to the incident side (arrow X in FIG. 2) when no damping member is provided, and FIG. ) with a damping member added. A control board 208a, a control board 208b, and a secondary battery 209 are provided in the radiation imaging apparatus 102 shown in FIG.

このとき、これらの部品の外形の端部と部品がない箇所とでは、放射線検出部205の第2の面の面内方向において、入射する後方散乱線の量に大きな差があることとなる。アーチファクトとして画像に表れるのは、このような後方散乱線の量に大きな差がある箇所である。 At this time, there is a large difference in the amount of incident backscattered radiation in the in-plane direction of the second surface of the radiation detection unit 205 between the outer edge portions of these components and the locations where there are no components. Artifacts appear in the image at locations where there is such a large difference in the amount of backscattered radiation.

本実施形態では、放射線検出部205の第2の面への正射影において、写り込みを低減したい対象である、放射線検出部205の第2の面の側に設けられた部品の、外形の端部を覆うように減衰部材210を設ける。このとき、減衰部材210は写り込みを低減したい対象である部品よりも放射線の透過率が高いものとする。 In the present embodiment, in the orthogonal projection onto the second surface of the radiation detection unit 205, the edge of the outline of the part provided on the side of the second surface of the radiation detection unit 205, which is the target for which reflection is desired to be reduced, is A damping member 210 is provided to cover the portion. At this time, it is assumed that the attenuation member 210 has a higher radiation transmittance than the part whose reflection is to be reduced.

このようにすることで、写り込みを低減したい対象である部品の外形の端部と部品のない箇所とで発生する、放射線検出部205の第2の面に到達する後方散乱線の量の差を緩やかにすることができるので、アーチファクトを低減することができる。 By doing so, the difference in the amount of backscattered rays reaching the second surface of the radiation detection unit 205 that occurs between the edge of the outline of the part whose reflection is to be reduced and the part without the part. can be gradual, artifacts can be reduced.

以下、図4および図5を用いて説明する。図5は、図4における線B-B′の位置における放射線検出部205への散乱線入射量を示す図である。図4(a)が示す放射線撮像装置102において、放射線検出部205の放射線が入射する側と対向する側には、線B-B′の位置において部品(図4においては制御基板208aおよび制御基板208b)が設けられていない領域と、部品が設けられた領域がある。その領域ごとの散乱線入射量を示したのが図5である。 Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 5 is a diagram showing the amount of scattered radiation incident on the radiation detector 205 at the position of line BB' in FIG. In the radiation imaging apparatus 102 shown in FIG. 4A, on the side of the radiation detection unit 205 opposite to the side on which the radiation is incident, parts (in FIG. 4, the control board 208a and the control board 208b) are not provided and there are regions provided with components. FIG. 5 shows the scattered radiation incident amount for each region.

図5(a)は図4(a)の減衰部材210が設けられない場合、また図5(b)は図4(b)の減衰部材210を設けた場合に対応している。図5(a)においては、部品が設けられていない領域と、部品が設けられた領域には、散乱線入射量に大きな差が生じることで部品が写り込み、アーチファクトの原因となる。一方、減衰部材210が設けられた図5(b)においては、減衰部材210により、部品と減衰部材210で覆われた領域、減衰部材210のみで覆われた領域、部品にも遮蔽部材にも覆われていない領域ができることとなる。 5(a) corresponds to the case where the damping member 210 of FIG. 4(a) is not provided, and FIG. 5(b) corresponds to the case where the damping member 210 of FIG. 4(b) is provided. In FIG. 5(a), there is a large difference in the amount of incident scattered radiation between the area where the component is not provided and the area where the component is provided, and the component is reflected, causing artifacts. On the other hand, in FIG. 5B where the damping member 210 is provided, the damping member 210 divides the area covered with the part and the damping member 210, the area covered only with the damping member 210, and both the part and the shielding member. There will be uncovered areas.

図5(b)におけるそれぞれの領域における散乱線入射量の差は、減衰部材210が配置されていない場合の部品が設けられていない領域と部品が設けられた領域との間の差よりも小さいので、部品が写り込みにくく、アーチファクトを低減することができる。 The difference in the amount of incident scattered radiation in each region in FIG. 5B is smaller than the difference between the region where the component is not provided and the region where the component is provided when the damping member 210 is not arranged. Therefore, parts are less likely to be reflected, and artifacts can be reduced.

減衰部材210は、写り込みを低減したい対象である部品よりも放射線の透過率が高いものを用いている。減衰部材210の放射線の透過率が写り込みを低減したい対象の部品よりも低い場合、減衰部材210による写り込みが発生してしまうためである。 図4では、制御基板208a、制御基板208b、および二次電池209を覆うように減衰部材210を配置する。上記図5の説明の通り、これらの領域間では後方散乱線の量の差が減衰部材210を配置しない場合に比べて緩やかとなるので、部品が写り込みにくく、アーチファクトを低減することができる。 The damping member 210 uses a material having a higher radiation transmittance than the part whose reflection is to be reduced. This is because, if the radiation transmittance of the attenuation member 210 is lower than that of the part whose reflection is to be reduced, the attenuation member 210 causes reflection. In FIG. 4, damping member 210 is arranged to cover control board 208 a , control board 208 b and secondary battery 209 . As described with reference to FIG. 5, the difference in the amount of backscattered radiation between these regions is moderate compared to the case where the damping member 210 is not arranged.

また、上記の図4(b)の説明では、写り込みを低減したい対象である部品を制御基板208および二次電池209としたが、その限りではない。例えば、基台206に設けられた凹凸部、放射線撮像装置102の通信用のアンテナ、各種の電気部品を接続するためのケーブル、各種の部品を締結するための締結部材等の外形の端部を覆うように減衰部材210を設けるようにしてもよい。 In addition, in the above description of FIG. 4B, the control board 208 and the secondary battery 209 are the components for which reflection is desired to be reduced, but this is not the only option. For example, the ends of the contours of the uneven portion provided on the base 206, the antenna for communication of the radiation imaging apparatus 102, the cable for connecting various electric parts, the fastening member for fastening various parts, etc. A damping member 210 may be provided to cover.

また、減衰部材210は、外形端部において厚みを連続的に変化させてもよい。このようにすることで、減衰部材210の端部における放射線検出部205の第2の面に到達する後方散乱線の量の差を小さくできるので、放射線画像に減衰部材210の外形の形状を写り込みにくくすることができる。 Also, the damping member 210 may have a thickness that varies continuously at the ends of the profile. By doing so, the difference in the amount of backscattered radiation reaching the second surface of the radiation detection unit 205 at the end of the attenuation member 210 can be reduced, so that the outer shape of the attenuation member 210 is reflected in the radiographic image. can make it harder to get into.

また、減衰部材210は、放射線撮像装置102に対して着脱可能に構成してもよい。このようにすることで、実際に撮影した放射線画像の写り込みの状況を見た上で、適切な位置に減衰部材210を配置することが容易となる。また、減衰部材210を着脱可能とすることで、放射線画像の写り込みの状況に合わせて、減衰部材210の材料を変更することが容易となる。 Also, the attenuation member 210 may be configured to be detachable from the radiation imaging apparatus 102 . By doing so, it becomes easy to dispose the damping member 210 at an appropriate position after observing the situation of reflection in an actually captured radiographic image. Further, by making the damping member 210 removable, it becomes easy to change the material of the damping member 210 according to the situation of reflection of the radiographic image.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態との違いは、減衰部材210が写り込みを低減したい対象である部品全体ではなく、部品の外形の端部のみを覆うようにしていることである。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described. The difference from the first embodiment is that the damping member 210 does not cover the entire part whose reflection is to be reduced, but only the outer edge of the part.

図6は、本実施形態における放射線撮像装置102の構成を簡易的に示す図である。図6(a)は放射線撮像装置102の入射する側とは反対側から見た、減衰部材のない図であり、図6(b)は図6(a)に減衰部材210を加えた図である。 FIG. 6 is a diagram simply showing the configuration of the radiation imaging apparatus 102 according to this embodiment. FIG. 6(a) is a view without an attenuation member, viewed from the side opposite to the incident side of the radiation imaging apparatus 102, and FIG. 6(b) is a view with an attenuation member 210 added to FIG. 6(a). be.

本実施形態では、写り込みを低減したい対象である部品として制御基板208a、制御基板208b、および二次電池209が放射線撮像装置102に設けられ、それぞれの部品の外形の端部に減衰部材210を配置する。図6のように減衰部材210を配置することで、減衰部材210の面積が第1の実施形態より少なくなることにより、更に放射線撮像装置102を軽量化することができる。 In the present embodiment, the radiographic imaging apparatus 102 is provided with a control board 208a, a control board 208b, and a secondary battery 209 as parts whose reflection is to be reduced, and an attenuation member 210 is attached to each end of the outer shape of each part. Deploy. By arranging the attenuation member 210 as shown in FIG. 6, the area of the attenuation member 210 becomes smaller than that in the first embodiment, so that the weight of the radiation imaging apparatus 102 can be further reduced.

102 放射線撮像装置
205 放射線検出部
210 遮蔽部材
P 被写体
102 Radiation imaging apparatus 205 Radiation detector 210 Shielding member P Subject

Claims (14)

放射線発生装置より照射され被写体を通過した放射線に基づく放射線画像の生成を行う放射線撮像装置であって、
各々が放射線を電気信号に変換するための複数の画素が設けられた第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面とを有する放射線検出部と、
前記放射線検出部に対して前記第2の面の側に設けられた複数の部品と、
前記放射線検出部に対して前記第2の面の側に設けられ、前記第2の面の側から前記放射線検出部に入射する後方散乱線を減衰させるための減衰部材と、を有し、
前記減衰部材は、前記複数の部品に含まれるいずれかの部品よりも放射線に対する透過率が高い材料からなり、前記第2の面への正射影において前記放射線検出部と重なる前記部品の外形の端部を覆い且つ前記放射線検出部よりも面積が小さいこと
を特徴とする放射線撮像装置。
A radiation imaging device for generating a radiographic image based on radiation emitted from a radiation generating device and passing through a subject,
a radiation detection unit having a first surface provided with a plurality of pixels each for converting radiation into an electrical signal, and a second surface facing the first surface;
a plurality of components provided on the second surface side with respect to the radiation detection unit;
an attenuation member provided on the second surface side with respect to the radiation detection unit for attenuating backscattered radiation incident on the radiation detection unit from the second surface side;
The attenuating member is made of a material having a higher radiation transmittance than any one of the parts included in the plurality of parts, and the outer edge of the part overlaps the radiation detection unit in orthogonal projection onto the second surface. A radiation imaging apparatus covering a portion and having an area smaller than that of the radiation detection portion.
前記複数の部品は、複数の構成部品から構成される部品含み
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記検出部と重なる前記構成部品の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
The plurality of parts includes a part composed of a plurality of component parts,
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member covers an outer edge of the component that overlaps with the detection unit in orthogonal projection onto the second plane.
前記複数の部品は前記放射線検出部から信号を読み出すための制御基板を含み
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記検出部と重なる前記制御基板の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
the plurality of components includes a control board for reading out signals from the radiation detection unit;
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member covers an edge of the outer shape of the control board that overlaps the detection unit in orthogonal projection onto the second surface.
前記複数の部品は前記放射線撮像装置に電力を供給する二次電池を含み
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記検出部と重なる前記二次電池の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
the plurality of components includes a secondary battery that supplies power to the radiation imaging device;
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member covers an outer edge of the secondary battery that overlaps the detection unit in orthogonal projection onto the second surface.
前記複数の部品は前記放射線撮像装置が外部の装置と通信するためのアンテナを含み
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記検出部と重なる前記アンテナの外形の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
the plurality of components includes an antenna for the radiation imaging device to communicate with an external device;
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member covers an outer edge of the antenna that overlaps the detection unit in orthogonal projection onto the second plane.
前記複数の部品は前記検出部の前記第2の面の側に前記検出部を支持する基台を含み
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記検出部と重なる前記基台の凹凸の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
The plurality of components includes a base supporting the detection unit on the second surface side of the detection unit;
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member covers an end portion of the unevenness of the base that overlaps with the detection section in orthogonal projection onto the second surface.
前記複数の部品は前記放射線撮像装置が有する部品を締結する締結部材を含み
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記検出部と重なる前記締結部材の外形の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
The plurality of parts includes fastening members that fasten parts of the radiation imaging device,
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the damping member covers an end portion of the outer shape of the fastening member that overlaps the detection section in orthogonal projection onto the second surface.
前記複数の部品は前記放射線撮像装置が有する部品に接続されたケーブルを含み
前記減衰部材は、前記第2の面への正射影において前記検出部と重なる前記ケーブルの外形の端部を覆うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
the plurality of components include cables connected to components of the radiation imaging device;
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the attenuation member covers an outer end of the cable that overlaps the detection unit in orthogonal projection onto the second plane.
前記減衰部材は外形の端部で厚みが連続的に変化していることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。 9. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the attenuation member has a thickness that varies continuously at the edges of the outer shape. 前記減衰部材は、前記放射線撮像装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the attenuation member is detachable with respect to the radiation imaging apparatus. 前記減衰部材は、ビスマス、鉛、SUS、鉄、およびタングステンの少なくともいずれか一つからなることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。 11. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein said attenuation member is made of at least one of bismuth, lead, SUS, iron, and tungsten. 前記放射線検出部と前記部品とを内包する筐体を有し、
前記筐体の放射線が入射する面と反対側の面は、CFRPからなること
を特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
Having a housing that encloses the radiation detection unit and the component,
12. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the surface of the housing opposite to the surface on which the radiation is incident is made of CFRP.
前記複数の画素の各々は光電変換素子を有し、前記放射線検出部は放射線を前記光電変換素子が感知可能な光に変換するシンチレータを有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。 13. The pixel according to claim 1, wherein each of said plurality of pixels has a photoelectric conversion element, and said radiation detection section has a scintillator that converts radiation into light that can be detected by said photoelectric conversion element. 10. The radiographic imaging apparatus according to 1. 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置が検出した放射線を放射線画像として処理する画像処理部と、を有すること
を特徴とする放射線撮影システム。
a radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 13;
and an image processing unit that processes the radiation detected by the radiation imaging device as a radiographic image.
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