WO2011136195A1 - 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、及び、放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a radiographic image capturing apparatus having a radiation conversion panel for converting radiation into a radiographic image, a radiographic image capturing system including the radiographic image capturing apparatus and a control device that controls the radiographic image capturing apparatus, and the radiographic image.
- the present invention relates to a method for fixing the radiation conversion panel in an imaging apparatus.
- radiation image capturing apparatuses that irradiate a subject with radiation and guide the radiation transmitted through the subject to a radiation conversion panel to capture a radiation image are widely used.
- the radiation conversion panel a conventional radiation film in which the radiation image is exposed and recorded, or radiation energy as the radiation image is accumulated in a phosphor and irradiated with excitation light, thereby stimulating the radiation image.
- a storage phosphor panel that can be extracted as light is known. These radiation conversion panels supply the radiation film on which the radiation image is recorded to the developing device to perform development processing, or supply the storage phosphor panel to the reading device to perform reading processing, A visible image can be obtained.
- the direct conversion type or indirect conversion type radiation conversion panel described above a control unit that controls the radiation conversion panel and reads out the radiation image as an electrical signal, and transmission and reception of signals including the electrical signal between the outside
- a radiographic imaging apparatus called an electronic cassette is configured by housing the communication unit to be performed and the power supply unit in the panel housing unit. Therefore, the electronic cassette is thicker and heavier than a radiographic imaging device using a stimulable phosphor panel.
- an indirect conversion type radiation conversion panel includes a substrate, a signal output layer for outputting a radiation image as an electrical signal formed on the substrate, a photoelectric conversion layer for converting fluorescence into the electrical signal, and a scintillator in this order.
- the substrate is made non-glass (changed from glass to plastic resin) and the signal output layer is formed by a TFT (thin film transistor) using an amorphous oxide semiconductor. It is done.
- the plastic resin has a larger coefficient of thermal expansion than glass, it is easily deformed according to environmental conditions such as temperature and humidity of the radiation conversion panel.
- plastic resin has a larger coefficient of thermal expansion than glass, and is easily deformed according to environmental conditions such as temperature and humidity. Therefore, adhesion of a photoelectric conversion layer, a scintillator, etc. constituting the radiation conversion panel Sex cannot be secured.
- Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-54162 proposes securing adhesion by adhering a scintillator and a photoelectric conversion layer with an adhesive.
- Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-257944 proposes to increase the adhesion by reducing the pressure in the cassette.
- the radiation conversion panel when imaging is performed on the subject by irradiating the panel housing unit with radiation through the subject, if the radiation conversion panel can be disposed on the inner wall of the panel housing unit without gaps, the radiation conversion panel The image blur of the radiation image can be reduced by bringing the object closer to the subject, and the electronic cassette can be made thinner.
- the panel housing unit also has a seamless structure formed by integral molding in order to prevent the intrusion of external light and ensure the internal light shielding property.
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-31526 proposes that unit parts including a radiation conversion panel can be taken in and out from one side surface of the casing along a rail provided on the inner wall of the casing.
- the inner wall of the panel housing unit the radiation conversion panel
- CFRP carbon fiber reinforced plastic
- the radiation conversion panel When the radiation conversion panel is put in and out in contact with the carbon fiber, a part of the carbon fiber constituting the CFRP is cut to form a whirling shape, which may cause deterioration of the radiation image.
- the surface of the radiation conversion panel (for example, the surface of the scintillator) is damaged.
- the control line to which the control signal for reading out the radiographic image and the signal line for outputting the radiographic image signal to the outside may be disconnected.
- the first object of the present invention is to keep the radiation conversion panel flat in consideration of environmental conditions such as temperature and humidity (to ensure the flatness of the radiation conversion panel).
- the second object of the present invention is to improve the adhesion in the radiation conversion panel with a simple structure.
- the third object of the present invention is to allow the radiation conversion panel to be taken in and out without contacting the inner wall of the panel housing unit.
- the adhesion between the inner wall and the radiation conversion panel can be improved with a simple structure. Is to increase.
- a radiographic imaging apparatus includes: A radiation conversion panel for converting radiation into a radiation image; and an external force action mechanism for applying an external force to the radiation conversion panel;
- the external force acting mechanism applies an external force to a peripheral portion of the radiation conversion panel, or an external force is applied in a state of being laminated on the radiation conversion panel, or at least the radiation conversion panel at the time of imaging in which the radiation is irradiated
- the radiation conversion panel can be pressed against the inner wall of the panel housing unit for housing the housing.
- a radiographic image capturing system includes: A radiation image capturing apparatus comprising: a radiation conversion panel that converts radiation into a radiation image; and an external force action mechanism that applies an external force to the radiation conversion panel; A control device for controlling the radiographic imaging device; With The external force acting mechanism applies an external force to a peripheral portion of the radiation conversion panel, or an external force is applied in a state of being laminated on the radiation conversion panel, or at least the radiation conversion panel at the time of imaging in which the radiation is irradiated The radiation conversion panel can be pressed against the inner wall of the panel housing unit for housing the housing.
- the radiation conversion panel fixing method in the radiographic image capturing apparatus includes: A radiation conversion panel for converting radiation into a radiographic image is accommodated in a panel accommodation unit, and at least during imaging when the radiation is irradiated, the radiation conversion panel can be pressed against the inner wall of the panel accommodation unit by an external force action mechanism. It is a feature.
- the peripheral edge of the radiation conversion panel is likely to be deformed (easily warped) according to environmental conditions such as temperature and humidity in the panel housing unit that houses the radiation conversion panel. Therefore, in the present invention, the radiation conversion panel is kept flat by applying an external force to the peripheral portion from an external force application mechanism so as to suppress such deformation (warping). Therefore, according to the present invention, the radiation conversion panel can be maintained flat (planarity of the radiation conversion panel can be ensured) while considering environmental conditions such as temperature and humidity in the panel housing unit. .
- the radiation conversion panel is not adhered to another member, but the external force is applied to the peripheral portion of the radiation conversion panel to keep the radiation conversion panel flat. Occurrence of cracks and peeling accompanying deformation of the radiation conversion panel can also be avoided.
- the radiation conversion panel and the external force action mechanism when the radiation conversion panel and the external force action mechanism are laminated and integrally configured, the radiation conversion panel is deformed (for example, thermal expansion or thermal contraction) according to the environmental conditions. At this time, the radiation conversion panel and the external force action mechanism are integrally deformed. That is, in the present invention, the radiation conversion panel is maintained flat by allowing an external force to act on the radiation conversion panel from the external force action mechanism according to the environmental conditions while allowing these deformations (the radiation The flatness of the conversion panel can be ensured). As a result, the present invention is less susceptible to cracking and peeling due to deformation of the radiation conversion panel as compared to the case where another member is simply attached to the radiation conversion panel (the technology of Japanese Patent No. 2706725). It can be effectively avoided.
- the adhesion in the radiation conversion panel can be improved in a natural manner, and the radiation conversion panel is It can be positioned and fixed easily. Therefore, according to this invention, the adhesiveness in the said radiation conversion panel can be improved with a simple structure. Further, since the radiation conversion panel is positioned and fixed by pressing, it is not necessary to apply an adhesive, and it is possible to avoid the formation of cracks and peeling in the radiation conversion panel, and the radiation conversion panel The replacement becomes easy and the maintainability is improved.
- the radiation conversion panel can be pressed against the inner wall of the panel housing unit by an external force action mechanism at least during photographing where radiation is irradiated. Therefore, when the radiation conversion panel is taken in and out of the panel housing unit during non-imaging, the radiation conversion panel can be taken in and out of the panel housing unit without contacting the inner wall.
- the panel housing unit is made of CFRP or the like, the carbon fibers constituting the CFRP are cut, and the carbon fiber ridges cause deterioration of the radiation image, or contact between the inner wall and the radiation conversion panel Therefore, it is possible to prevent the radiation conversion panel from being damaged and the radiation image from being deteriorated, or the control lines and signal lines from being disconnected.
- the external force acting mechanism can naturally enhance the adhesion between the inner wall and the radiation conversion panel, and the radiation conversion panel can be easily positioned and fixed with respect to the inner wall. .
- the adhesion between the inner wall and the radiation conversion panel is increased with a simple structure, the load resistance and impact resistance of the radiographic imaging device are improved, and rattling of the radiation conversion panel is effective. Can be suppressed.
- the radiation conversion panel can be easily brought close to the inner wall, it is possible to reduce the image blur of the radiation image and to reduce the thickness of the radiation image capturing apparatus.
- the radiation conversion panel can be easily put in and out of the panel housing unit. Also improves.
- the radiographic imaging device includes an environmental condition detection unit that detects an environmental condition in the panel housing unit, and the external force is applied to the peripheral portion or the radiation conversion panel based on the environmental condition detected by the environmental condition detection unit. And an external force control unit that controls the external force application mechanism to act.
- peripheral portion of the radiation conversion panel or the radiation conversion panel When the peripheral portion of the radiation conversion panel or the radiation conversion panel is deformed according to the environmental conditions in the panel housing unit, an appropriate external force based on the environmental conditions is applied to the peripheral portion or the radiation conversion panel. Thus, deformation of the peripheral edge portion or the radiation conversion panel can be effectively suppressed.
- the environmental condition detection unit is a temperature detection unit that detects the temperature of the radiation conversion panel and / or a humidity detection unit that detects humidity in the panel housing unit
- the external force control unit is Based on the temperature detected by the temperature detector and / or the humidity detected by the humidity detector, the external force corresponding to the temperature change of the radiation conversion panel and / or the humidity change in the panel housing unit is obtained.
- the external force acting mechanism is controlled so as to act on the peripheral edge or the radiation conversion panel.
- the peripheral portion of the radiation conversion panel is deformed according to the temperature change and / or the humidity change, the temperature and / or humidity is detected, and the temperature change is based on the detected temperature and / or humidity.
- transformation of the said peripheral part can be suppressed effectively by making an appropriate external force act on the said peripheral part according to the said humidity change (deformation amount of the said peripheral part resulting from). That is, if the deformation amount (warp amount or elongation amount) of the peripheral portion due to the temperature change and / or the humidity change is known in advance, the external force that can suppress the deformation amount acts on the peripheral portion. By continuing to do so, it becomes possible to keep the radiation conversion panel flat.
- the temperature change and / or the humidity change is based on the temperature / or the humidity.
- the radiation conversion panel includes a substrate and a radiation conversion layer that is disposed on the substrate and converts the radiation into an electrical signal of the radiation image, and the external force acting mechanism is provided at a peripheral portion of the substrate. Or at least one of the bottom surface side of the substrate and the top surface side of the radiation conversion layer.
- the external force acting mechanism moves from the external force acting mechanism to the peripheral portion so as to suppress the deformation amount of the peripheral portion.
- the entire radiation conversion panel including the substrate can be maintained flat. Further, even if the external force is applied from the external force action mechanism disposed on at least one of the bottom surface side of the substrate and the top surface side of the radiation conversion layer, the flatness of the entire radiation conversion panel can be ensured.
- the substrate is a substantially rectangular substrate that is deformed according to the temperature change and / or the humidity change and has flexibility, and at least one side of the four sides of the substrate has the radiation conversion.
- An external connection portion capable of inputting or outputting a signal to the layer is provided, and the external force action mechanism applies the external force to at least a side where the external connection portion is provided.
- the substrate is a plastic resin and the plastic resin warps in the thickness direction of the plastic resin according to the temperature change and / or the humidity change, the external force is applied to the side where the external connection portion is provided.
- the external force is applied to the side where the external connection portion is provided.
- the substrate has flexibility and is deformed according to the temperature change and / or the humidity change, and the external force action mechanism is formed in a planar shape along the substrate or the radiation conversion layer, Depending on the temperature change and / or the humidity change, the substrate shrinks along the thickness direction of the substrate or the radiation conversion layer and expands along the surface direction of the substrate or the radiation conversion layer, or the thickness. It expands along the direction and contracts along the surface direction.
- the external force acting mechanism By deforming the external force acting mechanism according to the temperature change and / or the humidity change (shrinking or stretching in the thickness direction, stretching or shrinking in the surface direction), the external force acting mechanism is applied to the radiation conversion panel. Since an external force can be easily applied, even if the external force is applied to either the substrate, the radiation conversion layer, or both the substrate and the radiation conversion layer, the radiation conversion is performed. It becomes possible to ensure the flatness of the entire panel. For example, if the substrate is a plastic resin, when the plastic resin warps in the thickness direction of the plastic resin according to the temperature change and / or the humidity change, the external force is applied to the plastic resin. The entire radiation conversion panel including the plastic resin can be kept flat.
- the panel accommodating unit accommodates the radiation conversion panel and the external force acting mechanism and is capable of transmitting the radiation.
- One end of the external force acting mechanism is fixed to an inner wall of the panel accommodating unit, It is desirable that the other end of the external force acting mechanism is in contact with or fixed to the peripheral edge of the radiation conversion panel.
- the radiographic imaging apparatus further includes a control unit that controls the radiation conversion panel and the external force action mechanism, and the panel accommodation unit accommodates the radiation conversion panel and the external force action mechanism, and the radiation
- the control unit may be stored in the panel storage unit or in a control unit connected to the panel storage unit.
- the external force action mechanism is bonded to the peripheral edge of the radiation conversion panel, the radiation conversion panel, or the panel housing unit via a disassembling adhesive.
- the external force acting mechanism may be an actuator using a polymer material, an actuator using a shape memory alloy, or an actuator using a piezoelectric element.
- the radiation conversion panel includes a scintillator that converts the radiation into fluorescence, and a photoelectric conversion layer that converts the fluorescence into the radiation image.
- the scintillator and the photoelectric conversion layer are arranged in the incident direction of the radiation.
- the external force acting mechanism may be a pressing mechanism that can press the scintillator side or the photoelectric conversion layer side of the radiation conversion panel against the inner wall.
- the panel housing unit has a substantially rectangular housing that houses the radiation conversion panel and the pressing mechanism and is capable of transmitting the radiation, and the pressing mechanism is arranged on the scintillator side of the radiation conversion panel or The photoelectric conversion layer side can be pressed against the inner wall of the housing on the imaging surface side irradiated with the radiation.
- the distance between the subject and the scintillator or the photoelectric conversion layer can be easily reduced by pressing the scintillator side or the photoelectric conversion layer side of the radiation conversion panel against the inner wall on the imaging surface side.
- the pressing mechanism has the following configuration.
- the pressing mechanism is a scintillator housing bag filled with the liquid scintillator, and the scintillator housing bag is filled with the photoelectric scintillator in the state where the liquid scintillator is filled with the scintillator housing bag.
- the conversion layer side is pressed against the inner wall on the imaging surface side.
- the adhesion between the liquid scintillator and the photoelectric conversion layer can be enhanced via the scintillator housing bag, and the liquid scintillator and the photoelectric conversion layer can be securely attached to the inner wall on the imaging surface side. You can get closer.
- the scintillator accommodation bag also functions as a cushioning material for the panel accommodation unit, the load resistance and impact resistance of the panel accommodation unit are also improved.
- the pressing mechanism is a pressing substance containing bag into which a fluid or foam is injected, In a state where the fluid or the foamed material is injected into the pressing substance storage bag, the pressing substance storage bag presses the radiation conversion panel against the inner wall on the imaging surface side.
- the adhesion between the scintillator and the photoelectric conversion layer can be improved, and the scintillator and the photoelectric conversion layer can be reliably brought close to the inner wall on the imaging surface side.
- the said pressing substance accommodation bag functions also as a buffer material of the said panel accommodation unit, even in this case, the load resistance and impact resistance of the said panel accommodation unit can be improved.
- a base is disposed in the housing, and the pressing mechanism presses the radiation conversion panel against the imaging surface side inner wall by mechanically moving the base to the imaging surface side.
- the scintillator side or the photoelectric conversion layer side of the radiation conversion panel can be reliably and easily pressed against the inner wall on the imaging surface side to ensure adhesion.
- the radiation conversion panel is configured by integrally laminating the scintillator and the photoelectric conversion layer along the incident direction of the radiation, and the pressing mechanism includes the radiation conversion panel along the incident direction.
- the radiation conversion panel may be pressed against or separated from the inner wall on the imaging surface side.
- the radiation conversion panel is configured by stacking the scintillator and the photoelectric conversion layer in a separable manner along the incident direction of the radiation, and one member of the scintillator and the photoelectric conversion layer is:
- the pressing mechanism is fixed to the inner wall on the imaging surface side, and the pressing mechanism moves the other member along the incident direction, thereby moving the other member relative to the one member fixed to the inner wall on the imaging surface side.
- the member may be pressed or separated.
- the radiographic image capturing apparatus further includes an acceleration detecting unit that detects an acceleration of the radiographic image capturing apparatus, and the pressing mechanism is pressed against the inner wall based on the acceleration detected by the acceleration detecting unit.
- the radiation conversion panel may be released.
- the acceleration sensor detects an acceleration to the extent that the radiographic imaging device falls or an acceleration to the extent that an external impact is received
- the radiation conversion panel is released from the pressing state against the inner wall. It becomes possible to avoid the occurrence of damage to the radiation conversion panel (the scintillator and the photoelectric conversion layer) due to dropping or impact. Further, when the radiation conversion panel, the scintillator, the photoelectric conversion layer, and the housing need to be replaced, the replacement can be easily performed by releasing the radiation conversion panel from the pressing state against the inner wall. .
- the external force acting mechanism changes to a state in which the radiation conversion panel can be released from being pressed against the inner wall when at least the radiation conversion panel is taken in and out of the panel housing unit
- the radiation conversion panel can be easily put in and out of the panel housing unit while reliably avoiding contact between the inner wall and the radiation conversion panel.
- ⁇ Description of the first invention> 1st invention is related with the radiographic imaging apparatus and radiographic imaging system which have the said external force action mechanism which makes the said external force act on the peripheral part of this radiation conversion panel and this radiation conversion panel.
- the said external connection part is each provided in two adjacent sides among the four sides of the said board
- the other external connection unit outputs the electrical signal read from the radiation conversion layer in response to the supply of the control signal.
- the external force may be applied to these two sides.
- the control signal is supplied and the electrical signal is output regardless of the temperature change and / or the humidity change. be able to.
- the external force may be applied to the external connection portion in addition to the side where the external connection portion is provided.
- the external connection portion when the external connection portion is connected to the side where the external connection portion is provided, for example, by thermocompression bonding, when the external force is applied to the external connection portion, the external connection is performed from the side.
- the part may peel off.
- the external force may be applied from the external force acting part to the side where the external connection part is provided so as to avoid the external connection part.
- a boss part is formed so as to avoid the external connection part on the side where the external connection part is provided, and the external connection part is provided on the side where the external connection part is provided via the boss part. If an external force is applied, peeling of the external connection portion from the side can be effectively prevented.
- the external force acting part may cause the external force to act on a side provided with the external connection part and a side opposite to the side provided with the external connection part, or the substrate
- the external force may be applied to the four sides. In this way, by applying the external force to a plurality of sides, it is possible to reliably suppress warping of the peripheral edge portion of the substrate and maintain the entire radiation conversion panel including the substrate flat.
- the external force acting mechanism may cause the external force to act on the radiation conversion panel by any one of the following (1) or (2). Good.
- One end portion of the external force acting mechanism is fixed to the upper surface of the housing, the other end portion of the external force acting mechanism is in contact with a peripheral edge portion of the radiation conversion panel, and the external force acting mechanism is The external force is applied in the direction from the edge toward the peripheral edge. In this case, the external force acting mechanism causes the external force to act on the peripheral edge portion from above.
- One end portion of the external force action mechanism is fixed to a side surface of the housing, the other end portion of the external force action mechanism is fixed to a peripheral edge portion of the radiation conversion panel, and the external force action mechanism is The external force is applied in a direction from the portion toward the side surface. In this case, the external force action mechanism causes the external force to act on the peripheral edge portion in the horizontal direction.
- the external force can be applied to the peripheral edge to ensure that the radiation conversion panel can be maintained flat.
- the polymer material may be a polymer gel, a polymer electrolyte gel, a nonionic polymer gel, or a conductive polymer.
- the piezoelectric element may be an element using crystal, Rochelle salt, barium titanate or lead zirconate titanate.
- the second invention relates to a radiation image capturing apparatus and a radiation image capturing system having the radiation conversion panel and the external force action mechanism that is stacked on the radiation conversion panel and applies an external force to the radiation conversion panel.
- the external force acting mechanism is deformed according to the temperature change and / or the humidity change, and the external force is applied to the radiation conversion panel from the external force acting mechanism. Is adopted.
- planar first external force acting mechanism is disposed on the bottom surface of the substrate, and the planar second external force acting mechanism is disposed on the top surface of the radiation conversion layer.
- the upper surface and the side surface of the radiation conversion layer disposed on the substrate are covered with a protective film, and the second external force action mechanism is disposed at a position on the upper surface side of the radiation conversion layer in the protective film. May be.
- the radiation conversion panel By applying an external force to each of the radiation conversion panels from each of the external force action mechanisms in a state where the radiation conversion panel is sandwiched between the first external force action mechanism and the second external force action mechanism, the radiation The flatness of the conversion panel can be reliably ensured.
- an external force that acts on the substrate from the first external force acting mechanism according to the difference in thermal expansion What is necessary is just to adjust the external force which acts on the said protective film from a 2nd external force action mechanism to the force of a different magnitude
- the external force acting mechanism is a planar third external force acting mechanism and a fourth external force acting mechanism laminated on the bottom surface of the substrate, and is along the surface direction of the third external force acting mechanism.
- the expansion / contraction direction and the expansion / contraction direction along the surface direction of the fourth external force acting mechanism are different from each other.
- the third substrate is changed according to the deformation amount and the deformation direction of the substrate.
- the external force action mechanism includes a fifth external force action mechanism disposed on the bottom surface of the substrate in a plan view corresponding to the radiation conversion layer, and at least one disposed at a place other than the radiation conversion layer. And a sixth external force acting mechanism. Since the radiation conversion layer is laminated on the substrate, the deformation at the peripheral portion of the substrate is larger than the location of the radiation conversion layer on the substrate in plan view. Accordingly, the substrate is made efficient by applying external forces of different sizes and directions according to the deformation of the substrate to the substrate from the fifth external force operation mechanism and the sixth external force operation mechanism, respectively. It can be kept flat.
- control unit when the control unit is housed in the panel housing unit, the control unit, the external force acting mechanism, and the radiation conversion panel may be stacked in this order in the panel housing unit.
- the external force acting mechanism may be arranged in the panel housing unit, configured as the bottom surface of the panel housing unit, or configured as the bottom surfaces of the panel housing unit and the control unit. .
- the external force acting mechanism is configured as the bottom surface of the panel housing unit or the bottom surface of the panel housing unit and the control unit, a plurality of the external force acting mechanisms are arranged along the direction from the panel housing unit toward the control unit. It is sufficient that the external force acting mechanism is arranged.
- an external force acting mechanism on the front end side of the panel housing unit is provided.
- the external force is applied by the external force acting mechanism so that the external force is acted by another external force acting mechanism or the external force acting mechanism is curved so that the panel housing unit is curved.
- an external force is applied to all the external force acting mechanisms to keep the panel accommodating unit or the panel accommodating unit and the control unit flat.
- the panel housing unit can be smoothly inserted and arranged between the subject and the photographing stand, it is possible to efficiently prepare for photographing.
- a radiation image capturing apparatus a radiation image capturing system, and a radiation image capturing apparatus having the radiation conversion panel and the external force acting mechanism capable of pressing the radiation conversion panel against an inner wall of the panel housing unit.
- the present invention relates to a method for fixing a radiation conversion panel.
- a base on which the radiation conversion panel is disposed is disposed in the housing, and a portion facing the inner wall on the imaging surface side of the base is configured as the pressing substance containing bag,
- the radiation conversion panel may be disposed between the pressing substance storage bag and the inner wall on the imaging surface side. If the base is configured as the pressing substance storage bag, the adhesion between the scintillator and the photoelectric conversion layer can be increased without increasing the number of parts, and the load resistance and impact resistance of the panel storage unit can be increased. Efficiency can be improved efficiently.
- a cam member, a link mechanism, or a spring member is used as the pressing mechanism between the base and the bottom surface of the housing. If arranged, the adhesion between the scintillator and the photoelectric conversion layer can be enhanced with a simpler configuration.
- the scintillator storage bag and the pressing substance storage bag are made of resin, they expand when filled with the liquid scintillator, the fluid, or the foamed material, and the radiation conversion panel is reliably positioned and fixed.
- the liquid scintillator, the fluid, or the foam is removed, the thickness in the pressing direction is reduced, and the radiation conversion panel is released from the positioning state. Therefore, for example, by filling and fixing the radiation conversion panel only at the time of imaging, it is easier to replace the radiation conversion panel including the scintillator that is assumed to be deteriorated due to the radiation due to aging. The maintainability can be further improved.
- a control unit for controlling the radiation conversion panel is disposed between the base and the bottom surface of the housing, and the base is made of a material that shields the radiation, or the base
- the member which shields the said radiation should just be arrange
- both sides of the scintillator and the photoelectric conversion layer are brought into contact with the side wall of the housing, respectively, the scintillator and the photoelectric conversion layer are pressed when the scintillator and the photoelectric conversion layer are pressed against the inner wall on the imaging surface side. Adhesion with the conversion layer can be further enhanced.
- a radiation image capturing apparatus and a radiation having the radiation conversion panel and the external force action mechanism capable of pressing the radiation conversion panel against an inner wall of the panel housing unit at the time of capturing at least the radiation.
- the present invention relates to an image capturing system and a method for fixing a radiation conversion panel in a radiation image capturing apparatus.
- a base may be disposed in the casing on the bottom side of the casing, and the pressing substance storage bag and the radiation conversion panel may be sequentially stacked on the base. .
- the external force acting mechanism is configured to suppress the deformation (warpage) of the peripheral portion of the radiation conversion panel in accordance with the temperature change and / or humidity change (change in environmental conditions).
- the radiation conversion panel is kept flat. Therefore, according to 1st invention, the said radiation conversion panel can be maintained flat (considering the planarity of the said radiation conversion panel), considering the change of the said environmental condition.
- the radiation conversion panel is not adhered to another member, but the external force is applied to the peripheral portion of the radiation conversion panel to keep the radiation conversion panel flat. Further, the occurrence of cracks and peeling accompanying the deformation of the radiation conversion panel can be avoided.
- the radiation conversion panel and the external force acting part are laminated and integrally configured. Therefore, when the radiation conversion panel is deformed with a change in environmental conditions, the radiation conversion panel and the external force action mechanism are integrally deformed. That is, in the second aspect of the invention, the radiation conversion panel is maintained flat by allowing an external force to act on the radiation conversion panel from the external force action mechanism in accordance with changes in the environmental conditions while allowing these deformations. (To ensure the flatness of the radiation conversion panel). As a result, in the second invention, cracks and peeling caused by deformation of the radiation conversion panel are compared with the case where other members are simply attached to the radiation conversion panel (the technology of Japanese Patent No. 2706725). Occurrence can be effectively avoided.
- the adhesion in the radiation conversion panel can be enhanced in a natural manner, and the The radiation conversion panel can be easily positioned and fixed. Therefore, according to 3rd invention, the adhesiveness in the said radiation conversion panel can be improved with a simple structure. Further, since the radiation conversion panel is positioned and fixed by pressing, it is not necessary to apply an adhesive, and it is possible to avoid the formation of cracks and peeling in the radiation conversion panel, and the radiation conversion panel The replacement becomes easy and the maintainability is improved.
- the radiation conversion panel can be pressed against the inner wall of the panel housing unit by an external force action mechanism at least during imaging in which radiation is irradiated. Therefore, when the radiation conversion panel is taken in and out of the panel housing unit during non-imaging, the radiation conversion panel can be taken in and out of the panel housing unit without contacting the inner wall.
- the panel housing unit is made of CFRP or the like, the carbon fibers constituting the CFRP are cut, and the carbon fiber ridges cause deterioration of the radiation image, or contact between the inner wall and the radiation conversion panel Therefore, it is possible to prevent the radiation conversion panel from being damaged and the radiation image from being deteriorated, or the control lines and signal lines from being disconnected.
- the pressing mechanism can naturally improve the adhesion between the inner wall and the radiation conversion panel, and the radiation conversion panel can be easily positioned and fixed with respect to the inner wall.
- the adhesion between the inner wall and the radiation conversion panel is increased with a simple structure, the load resistance and impact resistance of the radiographic imaging device are improved, and rattling of the radiation conversion panel is effective. Can be suppressed.
- the radiation conversion panel can be easily brought close to the inner wall, it is possible to reduce the image blur of the radiation image and to reduce the thickness of the radiation image capturing apparatus.
- the radiation conversion panel can be easily put in and out of the panel housing unit. Also improves.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 2.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 2.
- FIG. 7A is an explanatory diagram schematically illustrating the shape of the radiation conversion panel when the temperature is rising
- FIG. 7B is an explanatory diagram schematically illustrating the shape of the radiation conversion panel when the temperature is decreasing.
- FIG. 8A is an explanatory view schematically showing the arrangement of the external force action part with respect to the radiation conversion panel
- FIG. 8B is an explanatory view schematically showing the action of the external force from the external force action part to the peripheral edge of the substrate. is there.
- It is a block diagram of the cassette of FIG. 3 is a flowchart for explaining photographing of a subject by the radiographic image photographing system of FIG. 1. It is a perspective view which shows the state of the charge process with respect to the cassette of FIG. It is a top view which shows the internal structure of the cassette which concerns on a 1st modification. It is a top view which shows the other internal structure of the cassette concerning a 1st modification.
- FIG. 15A and 15B are explanatory views schematically illustrating the action of an external force from the external force acting part to the peripheral edge of the substrate in the cassette of FIG. It is a top view which shows the internal structure of the cassette which concerns on a 3rd modification. It is explanatory drawing which illustrated typically the effect
- FIG. 23A is a perspective view illustrating a state of the cassette during transportation
- FIG. 23B is a perspective view illustrating a state of the cassette during photographing.
- FIG. 24 is a sectional view taken along line XXV-XXV in FIG. 23B.
- FIG. 24 is a sectional view taken along line XXVI-XXVI in FIG. 23B.
- FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line XXVII-XXVII in FIG. 23B.
- FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line XXVIII-XXVIII in FIG. 23B.
- FIG. 30 is a perspective view of the cassette of FIG. 29.
- FIG. 31 is a cross-sectional view taken along line XXXI-XXXI in FIG. 30.
- FIG. 31 is a cross-sectional view taken along line XXII-XXXII in FIG. 30.
- FIG. 41A is an explanatory view schematically showing the arrangement of the external force action part with respect to the radiation conversion panel, and FIG.
- 41B is an explanatory view schematically showing the action of the external force from the external force action part to the substrate. It is explanatory drawing which shows typically the internal structure of the cassette concerning a 7th modification. It is a principal part perspective view which shows typically the internal structure of the cassette concerning a 7th modification. It is sectional drawing which shows the internal structure of the cassette concerning an 8th modification. It is sectional drawing which shows the other internal structure of the cassette concerning an 8th modification. It is a principal part top view which shows typically the internal structure of the cassette concerning a 9th modification. It is sectional drawing of the cassette concerning 5th Embodiment. It is sectional drawing of the cassette of FIG. It is a block diagram of the radiographic imaging system to which the cassette concerning 6th Embodiment is applied.
- FIG. 50 is a perspective view of the cassette of FIG. 49.
- FIG. 51 is a cross-sectional view taken along line LI-LI in FIG. 50. It is sectional drawing of the cassette by which the bottom face of the panel accommodation unit was comprised as an external force action part. It is sectional drawing of the cassette by which the bottom face of the panel accommodation unit and the control unit was comprised as an external force action part. It is sectional drawing of the cassette by which the bottom face of the panel accommodation unit and the control unit was comprised as several external force action part.
- FIG. 55A is an explanatory view showing the insertion of the panel housing unit between the subject and the imaging stand
- FIG. 55B is an explanatory view showing the state of the cassette after the insertion.
- FIG. 57 is a cross-sectional view of the cassette of FIG. 56.
- FIG. 58 is a block diagram of the cassette of FIGS. 56 and 57. It is a flowchart for demonstrating the process from incorporation of each part to a housing
- Fig. 57 is a flowchart for describing photographing of a subject by the radiographic image photographing system to which the cassette of Fig. 56 is applied. It is sectional drawing of the cassette concerning a 10th modification. It is sectional drawing of the cassette concerning an 11th modification.
- FIG. 63A is a cross-sectional view showing a state before pressing with a cassette according to a twelfth modification
- FIG. 63B is a cross-sectional view showing a state after pressing
- FIG. 64A is a cross-sectional view showing a state of pressing with a cassette according to a thirteenth modification
- FIG. 64B is a cross-sectional view showing a state after pressing. It is sectional drawing of the cassette concerning a 14th modification. It is sectional drawing of the cassette concerning a 15th modification. It is sectional drawing of the cassette concerning 8th Embodiment.
- FIG. 68 is a block diagram of the cassette of FIG. 67. It is sectional drawing of the cassette concerning 9th Embodiment.
- FIG. 71 is a perspective view of the cassette of FIG. 70.
- FIG. 71 is a perspective view illustrating the insertion and removal of the radiation conversion panel with respect to the cassette of FIG. 70. It is the top view which fractured
- FIG. 71 is a perspective view showing a state of a charging process for the cassette of FIG. 70.
- 77A and 77B are sectional views of a cassette according to a sixteenth modification.
- 78A and 78B are sectional views of a cassette according to a sixteenth modification.
- 79A and 79B are sectional views of a cassette according to a seventeenth modification.
- 80A and 80B are sectional views of a cassette according to a seventeenth modification.
- 81A and 81B are explanatory views schematically showing a cassette according to an eighteenth modification.
- 82A and 82B are cross-sectional views of a cassette according to a nineteenth modification.
- 83A and 83B are sectional views of a cassette according to a nineteenth modification.
- 84A and 84B are cross-sectional views of a cassette according to a twentieth modification.
- 85A and 85B are sectional views of the cassette according to the twenty-first modification. It is a block diagram which shows the modification (22nd modification) of the cassette concerning 1st and 4th embodiment. It is a block diagram which shows the modification (23rd modification) of the cassette concerning 2nd, 3rd, 5th and 6th embodiment. It is a block diagram which shows the modification (24th modification) of the cassette concerning 7th and 10th embodiment. It is a block diagram which shows the modification (25th modification) of the cassette concerning 8th and 9th embodiment.
- FIG. 90A is an explanatory diagram schematically illustrating a case where a radiation conversion panel in which a photoelectric conversion layer, a scintillator, and the like are integrally laminated is pressed against the inner wall on the imaging surface side
- FIG. 90B is a diagram illustrating the radiation conversion panel from the inner wall. It is explanatory drawing which illustrated typically the case where it separated.
- FIG. 91A is an explanatory diagram schematically illustrating a case where a radiation conversion panel in which a photoelectric conversion layer, a scintillator, and the like are detachably stacked is pressed against an inner wall on the imaging surface side
- FIG. 91B is a diagram illustrating a scintillator and a substrate from the inner wall side.
- FIG. 92A is a schematic explanatory view schematically showing the internal configuration of the cassette of the twenty-sixth modified example
- FIG. 92B is a schematic explanatory view schematically showing an example of the scintillator of FIG. 92A.
- FIGS. 1 to 92B A preferred embodiment of the radiographic image capturing apparatus and radiographic image capturing system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 92B in connection with the fixing method of the radiation conversion panel in the radiographic image capturing apparatus. However, this will be described in detail below.
- a radiographic imaging system 10A includes a radiation source 18 that irradiates a subject 14 such as a patient lying on an imaging table 12 such as a bed with radiation 16 having a dose according to imaging conditions, An electronic cassette (radiation image capturing apparatus) 20A that detects radiation 16 that has passed through the subject 14 and converts it into a radiographic image, a console (control apparatus) 22 that controls the radiation source 18 and the electronic cassette 20A, and a radiographic image are displayed. And a display device 24.
- UWB Ultra Wide Band
- IEEE 802.11 Signals are transmitted and received by wireless communication using a wireless LAN (Local Area Network) such as a / g / n or millimeter waves. It goes without saying that signals may be transmitted and received by wired communication using a cable.
- a wireless LAN Local Area Network
- the console 22 is connected to a radiology information system (RIS) 26 for comprehensively managing radiographic images and other information handled in the radiology department in the hospital, and the RIS 26 has medical information in the hospital. Is connected to a medical information system (HIS) 28 for overall management.
- RIS radiology information system
- HIS medical information system
- the electronic cassette 20 ⁇ / b> A is a portable electronic cassette that includes a panel housing unit 30 disposed between the photographing table 12 and the subject 14.
- the panel accommodating unit 30 has a substantially rectangular casing 40 made of a material that can transmit the radiation 16, and the upper surface of the casing 40 on which the subject 14 lies is the radiation 16. Is taken as an imaging surface (irradiation surface) 42.
- a guide line 44 serving as an index of the shooting position of the subject 14 is formed at a substantially central portion of the shooting surface 42.
- the guide line 44 indicating the outer frame becomes the imaging region 46 indicating the region where the radiation 16 can be irradiated.
- the center position of the guide line 44 (intersection of two guide lines 44 intersecting in a cross shape) is the center position of the imaging region 46.
- a display unit 82 for displaying various types of information is disposed outside the imaging region 46 on the imaging surface 42 and at a position on the arrow X2 direction side. Further, a handle 80 is provided on the side surface of the housing 40 in the direction of the arrow X2 to be held by a doctor or a radiologist. Further, on the side surface in the arrow Y2 direction of the housing 40, an interface capable of transmitting and receiving information between the input terminal 72 of the AC adapter for charging the power supply unit 52 from an external power source and an external device.
- a USB (Universal Serial Bus) terminal 74 as a means, a card slot 78 for loading a memory card 76 such as a PC card, and a power switch 86 of the electronic cassette 20A are arranged.
- a bottom of the housing 40 includes a cassette control unit 50 that controls the entire electronic cassette 20A, a battery that supplies electric power to each unit in the electronic cassette 20A, and the like.
- a power supply unit 52 and a communication unit 54 capable of wirelessly transmitting and receiving signals between the console 22 are disposed.
- a base 190 is disposed inside the housing 40 so as to cover the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54.
- a shielding plate 192 such as a lead plate that shields the radiation 16 is attached to the ceiling portion of the base 190 so as to face the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54.
- a radiation conversion panel 92 that detects the radiation 16 that has passed through the subject 14 is placed on the base 190 between the imaging surface 42 and the base 190 in the housing 40.
- the radiation 16 transmitted through the subject 14 is once converted into fluorescence such as visible light or ultraviolet light by a scintillator, and the converted fluorescence is converted into electricity by a solid state detection element (hereinafter also referred to as a pixel).
- a solid state detection element hereinafter also referred to as a pixel.
- Indirect conversion type radiation conversion panels that convert signals into signals, and direct conversion type radiation conversion panels that convert radiation 16 doses directly into electrical signals using a solid-state detection element made of a material such as amorphous selenium (a-Se) are adopted. be able to.
- Solid state detection element used for the indirect conversion type radiation conversion panel 92 for example, an amorphous oxidation using the ultraviolet region as a sensitivity region so that ultraviolet fluorescence (ultraviolet light) emitted by the scintillator can be converted into an electric signal.
- Solid detection element made of a material such as a physical semiconductor (for example, IGZO (InGaZnOx)), or a material such as an organic photoelectric conversion material (OPC) that converts fluorescent light (visible light) emitted by the scintillator into an electric signal.
- OPC organic photoelectric conversion material
- the radiation conversion panel 92 is an indirect conversion type radiation conversion panel.
- the radiation conversion panel 92 is provided on a substrate 194 placed on a base 190, and radiation that converts radiation 16 into an electrical signal of a radiation image provided on the substrate 194.
- the conversion layer 196 and a protective film 198 for protecting the radiation conversion layer 196 from moisture and the like by covering the side surface and the upper surface of the radiation conversion layer 196 provided on the substrate 194 are configured.
- the substrate 194 is a substantially rectangular substrate having flexibility, and is made of a plastic resin in order to reduce the weight of the entire electronic cassette 20A.
- the radiation conversion layer 196 has substantially the same area as the imaging region 46 in plan view (see FIG. 4), and the signal output layer 200 formed on the substrate 194 and the photoelectric conversion layer 202 stacked on the signal output layer 200. And a scintillator 206 bonded to the photoelectric conversion layer 202 with the adhesive layer 204 interposed therebetween.
- the scintillator 206 is made of columnar crystal CsI or the like substantially perpendicular to the substrate 194, and converts the radiation 16 into fluorescence (visible light in the case of the scintillator 206 made of CsI).
- the adhesive layer 204 is an adhesive made of a substance that transmits fluorescence.
- the photoelectric conversion layer 202 converts fluorescence into an electric signal by a pixel made of an amorphous oxide semiconductor (for example, IGZO) or an OPC substance.
- the signal output layer 200 is composed of an array of TFTs (thin film transistors) formed by a room temperature process using an amorphous oxide semiconductor (for example, IGZO) on the substrate 194, and reads out the electric signal from the photoelectric conversion layer 202. Output.
- One end of a plurality of flexible substrates (external connection portions) 208 is connected to the side surface side (peripheral portion 230) of the substrate 194 in the arrow X2 direction along the arrow Y direction by thermocompression bonding or the like at predetermined intervals.
- the other end of the substrate 208 is connected to the cassette control unit 50.
- Each flexible substrate 208 is provided with a drive circuit unit 210.
- one end of a plurality of flexible boards (external connection parts) 212 is connected to the side surface side (peripheral part 230) in the arrow Y2 direction of the substrate 194 along the arrow X direction by thermocompression bonding or the like at a predetermined interval.
- the other end of each flexible substrate 212 is connected to the cassette control unit 50. Further, each flexible substrate 212 is provided with a reading circuit portion 214.
- the cassette control unit 50 transmits and receives signals to and from the drive circuit unit 210, the readout circuit unit 214, and the radiation conversion layer 196 via the flexible boards 208 and 212.
- the power supply unit 52 supplies power to the cassette control unit 50, the communication unit 54, and the like in the housing 40, and via the flexible substrates 208 and 212, the drive circuit unit 210, the readout circuit unit 214, and the radiation conversion layer. Power supply to 196 is also performed.
- the power supply unit 52 is controlled by the cassette control unit 50 and the temperature sensors (temperature detection unit, environmental condition detection unit) 216 arranged at the four corners of the substrate 194 regardless of whether or not the power switch 86 is turned on by a doctor or a radiographer. Is always supplied with power.
- each component in the housing 40 is illustrated with an exaggerated size and the like, and the configuration of the radiation conversion panel 92 is schematically illustrated. Are shown.
- the substrate 194 is made of flexible plastic resin and placed on the base 190.
- the signal output layer 200 constituting the radiation conversion layer 196 is formed of an amorphous oxide semiconductor
- the photoelectric conversion layer 202 is formed of an amorphous oxide semiconductor or OPC. Accordingly, the thermal expansion coefficient (on the order of 10 ⁇ 5 / ° C.) of the substrate 194 is much larger than the thermal expansion coefficients (on the order of 10 ⁇ 6 / ° C.) of the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202.
- the photoelectric conversion layer 202 converts the fluorescence (light in the ultraviolet region or visible region) converted from the radiation 16 in the scintillator 206 into an electrical signal, while the signal output layer 200 The electrical signal is output to the cassette control unit 50 via the flexible substrate 212 and the readout circuit unit 214. Therefore, the photoelectric conversion layer 202 and the signal output layer 200 generate heat during operation. As a result, the temperature (environmental condition) of the entire radiation conversion panel 92 including the radiation conversion layer 196 rises to a temperature higher than room temperature. To do.
- the peripheral portion 230 of the substrate 194 is deformed upward (warped) as schematically shown in FIG. 7A due to the above-described difference in thermal expansion coefficient. ). That is, since the thermal expansion coefficients of the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 are smaller than the thermal expansion coefficient of the substrate 194, the central portion of the substrate 194 has a radiation conversion layer 196 including the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202. It is difficult to stretch due to being suppressed. On the other hand, since the radiation converting layer 196 does not exist in the peripheral portion 230 of the substrate 194, it is easily stretched. As a result, the radiation conversion panel 92 changes to a shape that is convex downward (concave upward) as a whole due to temperature rise.
- the temperature of the entire radiation conversion panel 92 is lower than the room temperature.
- the peripheral edge 230 of the substrate 194 is deformed downward (warped). That is, even in this case, the central portion of the substrate 194 is restrained by the radiation conversion layer 196 and hardly contracts.
- the peripheral portion 230 of the substrate 194 does not have the radiation conversion layer 196 and is easily contracted.
- the radiation conversion panel 92 changes to a shape that is convex upward (concave downward) as a whole due to a decrease in temperature.
- the radiation conversion layer 196 is cracked or peeled off due to the deformation, or in the protective film 198.
- the moisture-proof function of the radiation conversion layer 196 may be reduced.
- the flexible substrates 208 and 212 connected to the peripheral portion 230 by thermocompression or the like may be peeled off or connection may be poor.
- the temperature sensors 216 are respectively arranged at the four corners of the substrate 194 in the housing 40, and the temperature of the substrate 194 ( The temperature of the radiation conversion panel 92) is detected. Further, in the first embodiment, an appropriate external force corresponding to a temperature change of the radiation conversion panel 92 based on the temperature (a deformation amount (a warpage amount or an extension amount) of the peripheral portion 230 of the substrate 194 accompanying the temperature change can be suppressed).
- peripheral portion 230 Of the four sides (peripheral portion 230) of the substrate 194, the peripheral portion 230 (side) in the direction of the arrow X2 to which each flexible substrate 208 is connected, and the arrow Y2 to which each flexible substrate 212 is connected.
- External force acting portions (external force acting mechanisms) 218 and 220 are provided for acting on the peripheral edge portion 230 (side) in the direction.
- the external force acting portion 218 has one end bonded to the upper surface (inner wall) of the housing 40 via a disassembly adhesive 222 and the other end of the flexible substrate 208. It contacts the peripheral edge 230 of the substrate 194 including the one end in the direction of the arrow X2.
- the external force application unit 218 has a structure in which an actuator element 224 that is deformed by application of voltage is sandwiched between two electrodes 226 and 228. When the actuator element 224 is deformed (expanded or contracted in the vertical direction in FIGS.
- the external force acting part 220 has substantially the same configuration as the external force acting part 218, and as shown in FIGS. 3 to 5, one end is bonded to the upper surface (inner wall) of the housing 40 via a disassembling adhesive 232. The other end is in contact with the peripheral edge 230 in the arrow Y2 direction of the substrate 194 including one end of the flexible substrate 212.
- the external force application unit 220 has a structure in which an actuator element 234 that is deformed by application of a voltage is sandwiched between two electrodes 236 and 238. The actuator element 234 is deformed (expanded or shrunk in the vertical direction in FIGS.
- the external force acting portions 218 and 220 as actuators respond to the temperature change of the radiation conversion panel 92 from the top to the flexible substrates 208 and 212 and the peripheral portion 230 from the external force (black in FIG. 8B).
- the warpage of the peripheral portion 230 is suppressed while considering the temperature change, and the entire radiation conversion panel 92 including the substrate 194 is kept flat.
- the entire radiation conversion panel 92 including the substrate 194 is kept flat.
- an amorphous oxide semiconductor used for forming the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 and OPC used for forming the photoelectric conversion layer 202 have higher tensile strength than amorphous silicon (a-Si). It is suitable as a material for the output layer 200 or the photoelectric conversion layer 202.
- FIG. 8B in response to the deformation of the radiation conversion panel 92 as shown in FIG. 7A, an external force directed downward is applied to the peripheral portion 230 and the flexible substrates 208 and 212 so as to suppress this deformation.
- the polarity of the control voltage applied to the electrodes 226, 228, 236, and 238 is switched, and the external force directed upward is applied to the peripheral portion 230 and the flexible substrate 208, 212 may be applied.
- the radiation conversion panel 92 as a whole including the substrate 194 is highly likely to maintain flatness, so that the possibility of causing deformation is low. In such a case, the supply of the control voltage to the electrodes 226, 228, 236, 238 may be stopped.
- the dismantling adhesives 222 and 232 may be formed by bonding and fixing the external force acting portions 218 and 220 to the housing 40 once, such as a thermoplastic adhesive, an energizing heating plastic adhesive, an ultraviolet plastic adhesive, or a water-absorbing plastic adhesive. It is made of an adhesive that can be peeled off by heating, electric heating, ultraviolet irradiation, water absorption, or the like. As described above, since the external force acting portions 218 and 220 expand and contract by the supply of the control voltage, the disassembling adhesives 222 and 232 are epoxy or silicone resin adhesives having elastic properties. It is desirable.
- Actuator elements 224 and 234 are made of a polymer material, a shape memory alloy, or a piezoelectric element.
- examples of the polymer material include a polymer gel, a polymer electrolyte gel, a nonionic polymer gel, and a conductive polymer. If the rubber-like polymer film (elastomer) is used as the actuator elements 224 and 234, the actuator elements 224 and 234 expand and contract in the vertical direction by applying a voltage, so that the external force acting portions 218 and 220 are subjected to an impact from the outside. It also functions as a shock absorber.
- examples of the piezoelectric element include quartz, Rochelle salt, barium titanate, and lead zirconate titanate.
- actuator element 224, 234 is expanded and contracted in the vertical direction of FIGS. 5, 6, 8A, and 8B by applying a control voltage to the electrodes 226, 228, 236, and 238. External forces can be easily applied to 208 and 212 and the peripheral portion 230.
- the external force acting portions 218 and 220 using the polymer material or the shape memory alloy as the actuator elements 224 and 234 function as actuators called artificial muscles.
- the actuator using the shape memory alloy it is necessary to previously memorize the shape for at least two temperatures. Therefore, in this case, the temperature of the substrate 194 is particularly monitored by the temperature sensor 216. It does not have to be.
- the electrodes 226, 228, 236, and 238 may be any conductive material, such as a metal or a conductive resin such as a conductive polymer.
- a large number of pixels 100 constituting the photoelectric conversion layer 202 are arranged on the signal output layer 200, and these pixels are further arranged.
- a large number of gate lines 102 that supply control signals from the drive circuit unit 210 to the 100 and a large number of signal lines 104 that read out electrical signals output from the large number of pixels 100 and output them to the readout circuit unit 214 are arranged.
- the photoelectric conversion layer 202 in which each pixel 100 is formed has a structure arranged on an array of matrix-like TFTs 106 constituting the signal output layer 200.
- the gate line 102 is a part of the flexible substrate 208 and the signal line 104 is a part of the flexible substrate 212.
- each pixel 100 to which a bias voltage is supplied from the bias circuit 108 constituting the drive circuit unit 210 charges generated by converting fluorescence into an electric signal (analog signal) are accumulated, and the TFT 106 is provided for each column.
- the charge can be read out as an image signal by sequentially turning on the.
- a gate line 102 extending parallel to the column direction and a signal line 104 extending parallel to the row direction are connected to the TFT 106 connected to each pixel 100.
- Each gate line 102 is connected to the gate drive circuit 110, and each signal line 104 is connected to the multiplexer 112 of the readout circuit unit 214.
- a control signal for on / off control of the TFTs 106 arranged in the column direction is supplied from the gate drive circuit 110 to the gate line 102.
- the gate drive circuit 110 is supplied with an address signal from the cassette control unit 50 via the flexible substrate 208.
- a multiplexer 112 is connected to the amplifier 114 via a sample and hold circuit 116.
- the multiplexer 112 includes an FET (field effect transistor) switch 118 that switches the signal line 104 and a multiplexer drive circuit 120 that outputs a selection signal for turning on one FET switch 118.
- the multiplexer drive circuit 120 is supplied with an address signal from the cassette control unit 50 via the flexible substrate 212 (see FIG. 5).
- An A / D converter 122 is connected to the FET switch 118, and a radiation image converted into a digital signal by the A / D converter 122 is supplied to the cassette control unit 50 via the flexible substrate 208 (see FIG. 6).
- the TFT 106 functioning as a switching element may be realized in combination with another imaging element such as a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor. Furthermore, it can be replaced with a CCD (Charge-Coupled Device) image sensor that transfers charges while shifting the charges with a shift pulse corresponding to a gate signal referred to as a TFT.
- CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor
- CCD Charge-Coupled Device
- the cassette control unit 50 includes an address signal generation unit 130, an image memory 132, a cassette ID memory 134, and an external force control unit 240.
- the address signal generator 130 supplies an address signal to the gate driving circuit 110 and the multiplexer driving circuit 120.
- the image memory 132 stores the radiation image detected by the radiation conversion panel 92.
- the cassette ID memory 134 stores cassette ID information for specifying the electronic cassette 20A.
- the external force control unit 240 supplies the external force action units 218 and 220 with a control voltage having a magnitude and polarity corresponding to the temperature change of the radiation conversion panel 92 based on the temperature of the substrate 194 detected by the temperature sensor 216. Accordingly, the external force control unit 240 appropriately changes the polarity and magnitude of the control voltage according to the temperature change of the substrate 194, so that each peripheral portion 230 of the substrate 194 and each flexible substrate 208, 212 from the external force action units 218, 220. It is possible to change (adjust) the magnitude and direction of the external force acting on the.
- the radiographic imaging system 10A including the electronic cassette 20A according to the first embodiment is basically configured as described above. Next, the operation thereof will be described with reference to the flowchart of FIG. 10 will be described with reference to FIGS. 1 to 9 as necessary.
- the temperature of the electronic cassette 20A before the power switch 86 is turned on is room temperature, and the temperature of the radiation conversion panel 92 rises when the power switch 86 is turned on, while the radiation conversion panel 92 is turned off when the power switch 86 is turned off. The case where temperature falls to normal temperature is demonstrated.
- step S1 since the power switch 86 has not been turned on in the casing 40 of the electronic cassette 20A, the power supply unit 52 supplies power only to the cassette control unit 50 and each temperature sensor 216. That is, the electronic cassette 20A is in a sleep state.
- Each temperature sensor 216 detects the temperature of the substrate 194 and outputs the detected temperature to the cassette control unit 50, and the external force control unit 240 of the cassette control unit 50 detects the external force acting unit 218, based on the temperature detected by each temperature sensor 216. It is determined whether or not 220 should be operated. As described above, since the power switch 86 is not turned on, the temperature of the substrate 194 is room temperature. Therefore, the radiation conversion panel 92 including the substrate 194 maintains flatness. Therefore, the external force control unit 240 determines that it is not necessary to supply a control voltage to the external force application units 218 and 220 because the temperature is normal temperature and no temperature change occurs, and the electrodes 226, 228, 236, and 238 are determined. The control voltage is not applied to. As a result, in the stage of step S1, the external force is not applied to the flexible substrates 208 and 212 and the peripheral portion 230 from the external force action portions 218 and 220.
- step S ⁇ b> 2 the doctor or radiologist holds the handle 80 and transports the electronic cassette 20 ⁇ / b> A from the predetermined storage location to the imaging table 12, and then sets an imaging distance between the radiation source 18 and the radiation conversion panel 92. While adjusting to the SID (distance between source images), the subject 14 is placed on the photographing surface 42, the photographing part of the subject 14 enters the photographing region 46, and the center position of the photographing part is the photographing region 46. The subject 14 is positioned (positioned) so as to substantially coincide with the center position of.
- the doctor or the radiologist operates the console 22 to perform imaging conditions such as subject information related to the subject 14 to be imaged (for example, the tube voltage and tube current of the radiation source 18 and the exposure time of the radiation 16). Register. If the imaging region and imaging method are determined in advance, these imaging conditions are also registered.
- subject information related to the subject 14 to be imaged for example, the tube voltage and tube current of the radiation source 18 and the exposure time of the radiation 16.
- step S3 when the doctor or the radiographer turns on the power switch 86, the power supply unit 52 starts supplying power to each part in the housing 40 due to the power switch 86 being turned on.
- the communication unit 54 is in a state capable of wirelessly transmitting and receiving signals to and from the console 22, receives imaging conditions registered in the console 22 by wireless communication, and outputs them to the cassette control unit 50. .
- the display part 82 will be in the state which can display various information.
- the drive circuit unit 210 is activated by the power supply from the power supply unit 52, and the bias circuit 108 supplies a bias voltage to each pixel 100 to bring each pixel 100 into a state where charge can be accumulated.
- the readout circuit unit 214 is activated by the supply of power from the power supply unit 52, and reaches a state where charges from the respective pixels 100 can be read out. Therefore, the electronic cassette 20A shifts from the sleep state to the active state due to the power switch 86 being turned on.
- the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 constituting the radiation conversion panel 92 become operable, the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 generate heat.
- the temperature of the radiation conversion panel 92 including the substrate 194 rises. Due to such a temperature change, the radiation conversion panel 92 may cause the deformation shown in FIG. 7A.
- step S4 the temperature sensor 216 sequentially monitors (detects) the temperature of the substrate 194 and outputs the monitored temperature to the cassette control unit 50.
- the external force control unit 240 determines whether or not a temperature change (temperature increase) has occurred in the radiation conversion panel 92 based on the temperature information sequentially input from the temperature sensor 216, and the temperature increase has occurred. If it is determined, a control voltage having a magnitude and a direction necessary for applying an appropriate external force according to the temperature rise from the external force application units 218 and 220 to the flexible substrates 208 and 212 and the peripheral portion 230 is generated. The generated control voltage is applied to each electrode 226, 228, 236, 238.
- the actuator elements 224 and 234 expand and contract in the vertical direction according to the polarity and magnitude of the control voltage applied to the electrodes 226, 228, 236, and 238, and the external force acting portion 218 can be
- the external force is applied to 208 and the peripheral portion 230 in the arrow X2 direction, and the external force application portion 220 applies the external force to the flexible substrate 212 and the peripheral portion 230 in the arrow Y2 direction from above.
- the external force corresponding to the temperature rise is flexible substrate 208, so as to suppress such deformation. Since it acts on 212 and the peripheral part 230, the shape of the radiation conversion panel 92 including the board
- each temperature sensor 216 sequentially monitors the temperature of the substrate 194 and outputs it to the cassette control unit 50. Therefore, even after step S4, the external force control unit 240 increases the temperature based on the temperature. It is possible to sequentially determine whether or not to apply an external force according to the above, and sequentially generate a control voltage having a magnitude and polarity necessary for applying the external force and appropriately output the control voltage to the external force application units 218 and 220. it can. Therefore, in the electronic cassette 20A, by sequentially detecting the temperature of the substrate 194, an external force can continue to act on the deformation of the radiation conversion panel 92 due to the temperature rise, and as a result, the radiation conversion panel 92 as a whole. Can be kept flat.
- step S5 after the preparation for imaging in steps S1 to S4 is completed, a doctor or a radiographer turns on an exposure switch (not shown) provided in the console 22 or the radiation source 18.
- the console 22 When the console 22 is provided with an exposure switch, after the exposure switch is turned on, the console 22 transmits imaging conditions to the radiation source 18 by wireless communication. If the radiation source 18 is equipped with an exposure switch, after the exposure switch is turned on, transmission of imaging conditions is requested from the radiation source 18 to the console 22 by wireless communication. In response to a transmission request from the source 18, the imaging conditions are transmitted to the radiation source 18 by wireless communication.
- the radiation source 18 When receiving the imaging conditions, the radiation source 18 irradiates the subject 14 with radiation 16 having a predetermined dose according to the imaging conditions for a predetermined exposure time.
- the radiation 16 passes through the subject 14 and reaches the radiation conversion panel 92 in the panel housing unit 30.
- step S6 when the radiation conversion panel 92 is an indirect conversion type radiation conversion panel, the scintillator 206 constituting the radiation conversion panel 92 emits fluorescence (for example, visible light) having an intensity corresponding to the intensity of the radiation 16.
- fluorescence for example, visible light
- Each pixel 100 that radiates and constitutes the photoelectric conversion layer 202 converts fluorescence into an electric signal and accumulates it as an electric charge.
- the charge information which is the radiation image of the subject 14 held in each pixel 100, is read according to the address signal supplied from the address signal generation unit 130 constituting the cassette control unit 50 to the gate drive circuit 110 and the multiplexer drive circuit 120. It is.
- the gate driving circuit 110 supplies a control signal to the gate of the TFT 106 connected to the gate line 102 corresponding to the address signal supplied from the address signal generator 130.
- the multiplexer driving circuit 120 outputs a selection signal according to the address signal supplied from the address signal generating unit 130 and sequentially switches the FET switch 118 (sequentially turns on and off), and the gate line selected by the gate driving circuit 110.
- the radiation image as the charge information held in each pixel 100 connected to 102 is sequentially read out via the signal line 104.
- the radiation image read out from each pixel 100 connected to the selected gate line 102 is amplified by each amplifier 114, sampled by each sample hold circuit 116, and A / D converted via the FET switch 118. Is supplied to the device 122 and converted into a digital signal.
- the radiographic image converted into the digital signal is temporarily stored in the image memory 132 of the cassette control unit 50 (step S7).
- the gate drive circuit 110 sequentially switches the gate lines 102 that output control signals in accordance with the address signal supplied from the address signal generator 130 and is held in each pixel 100 connected to each gate line 102.
- the radiographic image as the charge information is read out via the signal line 104 and stored in the image memory 132 of the cassette controller 50 via the FET switch 118 and the A / D converter 122 (step S7).
- the radiographic image stored in the image memory 132 is transmitted to the console 22 by wireless communication via the communication unit 54 together with the cassette ID information stored in the cassette ID memory 134.
- the console 22 performs predetermined image processing on the received radiographic image, and transmits the radiographic image after the image processing to the display device 24 by wireless communication.
- the display device 24 displays the received radiation image (step S8).
- step S8 since the electronic cassette 20A includes the display unit 82, a radiation image (raw data or thinned data) may be displayed on the display unit 82.
- step S9 after the doctor or radiologist visually confirms the radiographic image displayed on the display device 24 or the display unit 82 and confirms that the radiographic image of the appropriate subject 14 is obtained, the doctor or radiologist The subject 14 is released to complete shooting, and the power switch 86 is pressed to stop the electronic cassette 20A.
- the power supply unit 52 stops the power supply to each unit in the housing 40 other than the cassette control unit 50 and the temperature sensor 216.
- the electronic cassette 20A shifts from the active state to the sleep state. Then, the doctor or radiologist holds the handle 80 and carries the electronic cassette 20A to a predetermined storage location.
- each temperature sensor 216 detects the temperature of the substrate 194 and outputs it to the cassette control unit 50. Therefore, in step S10, the external force control unit 240 determines whether or not the temperature detected by each temperature sensor 216 has decreased to the temperature before the power switch 86 is turned on, that is, to room temperature. If the temperature does not decrease to room temperature, the external force control unit 240 determines that the radiation conversion panel 92 may be deformed in accordance with a temperature change (temperature decrease) (step S10: NO), and the external force operation units 218, 220. Continue supplying control voltage to.
- the external force control unit 240 determines that the radiation conversion panel 92 is not deformed and the flatness is maintained (step S10: YES), and the external force action units 218 and 220 are not affected.
- the supply of the control voltage is stopped, and the action of the external force from the external force action parts 218 and 220 to the flexible boards 208 and 212 and the peripheral edge part 230 is stopped (step S11).
- the radiation conversion panel 92 is not adhered to another member but is applied to the peripheral edge 230 of the substrate 194 to keep the radiation conversion panel 92 flat. Occurrence of cracks and peeling due to deformation of the radiation conversion panel 92 can also be avoided.
- the peripheral portion 230 of the substrate 194 is deformed according to the temperature change, the temperature of the substrate 194 is detected by the temperature sensor 216, and the temperature change (deformation of the peripheral portion 230 due to the temperature change) is detected based on the detected temperature.
- the deformation of the peripheral portion 230 can be effectively suppressed by applying an appropriate external force to the peripheral portion 230 according to the amount. That is, if the deformation amount (warpage amount or elongation amount) of the peripheral edge portion 230 due to the temperature change is known in advance, an external force that can suppress the deformation amount is continuously applied to the peripheral edge portion 230, whereby the substrate 194. It is possible to keep the radiation conversion panel 92 including the entire surface flat.
- the peripheral portion 230 of the substrate 194 made of plastic resin warps in the thickness direction of the substrate 194, so that the external force acting portion 218 controls the warpage of the peripheral portion 230. , 220 to apply an external force to the peripheral portion 230, so that the entire radiation conversion panel 92 including the substrate 194 can be maintained flat.
- an external force to the peripheral portion 230 provided with the flexible substrates 208 and 212, it is possible to keep the substrate 194 flat and avoid peeling of the flexible substrates 208 and 212 from the substrate 194.
- one end of the external force acting portion 218, 220 is fixed to the upper surface of the housing 40, and the other end is in contact with the peripheral portion 230 of the substrate 194 or the flexible substrate 208, 212.
- An external force can be reliably applied to the flexible substrates 208 and 212.
- the radiation conversion panel 92 is maintained flat by the action of the external force according to the temperature change, so that the CsI columnar crystals constituting the scintillator 206 are also maintained perpendicular to the substrate 194.
- the occurrence of crosstalk between adjacent columnar crystals due to the warp of the radiation conversion panel 92 is suppressed, and a radiographic image having high sharpness without image blur regardless of the temperature change. Can be easily obtained.
- the actuator elements 224 and 234 are made of a polymer material, in particular, a rubber-like polymer film (elastomer), the actuator elements 224 and 234 are subjected to external impact (load, vibration, etc.). Since it also serves as a shock absorber, it is possible to effectively protect each component in the housing 40 from the shock.
- the first embodiment is not limited to this description.
- the external force control unit 240 is provided with a timer function, and the magnitude of the control voltage depends on the time elapsed since the power switch 86 was turned on or the time since the power switch 86 was turned off.
- the electronic cassette 20A according to the first embodiment is not limited to the above description, and the embodiments shown in FIGS. 11 to 20 can also be realized.
- FIG. 11 is a perspective view showing a charging process of the power supply unit 52 (see FIGS. 5, 6, and 9) by the cradle 140 arranged at a necessary location in the medical institution.
- the electronic cassette 20A and the cradle 140 are electrically connected by a USB cable 146 having connectors 142 and 144.
- the cradle 140 transmits and receives necessary information with the console 22 and the RIS 26 in the medical institution using not only the charging of the power supply unit 52 but also the wireless communication function or the wired communication function of the cradle 140. Good.
- the information to be transmitted / received can include a radiographic image recorded in the image memory 132 (see FIG. 9) of the electronic cassette 20A.
- a display unit 148 may be provided in the cradle 140, and the display unit 148 may display necessary information including a charging state of the electronic cassette 20A and a radiographic image acquired from the electronic cassette 20A. .
- a plurality of cradles 140 are connected to a network, and the charging state of the electronic cassette 20A connected to each cradle 140 is collected via the network so that the location of the electronic cassette 20A in a usable charging state can be confirmed. It can also be configured.
- any one of the external force acting portions 218 and 220 is disposed.
- the external force action part 220 is disposed, and an external force is applied to the peripheral edge 230 in the arrow Y2 direction and one end of the flexible substrate 212.
- the temperature sensors 216 are respectively disposed at two corners in the vicinity of the external force acting part 220 on the substrate 194.
- the external force action part 218 is disposed, and an external force is applied to the peripheral edge part 230 in the arrow X2 direction and one end part of the flexible substrate 208.
- the temperature sensors 216 are respectively disposed at two corners in the vicinity of the external force acting portion 218 on the substrate 194.
- a plurality of external force acting parts having a short width so as to avoid the flexible boards 208 and 212 at the peripheral edge 230 to which the flexible boards 208 and 212 are connected.
- 218 and 220 are disposed between the flexible substrates 208 and 212. Accordingly, the external force acting portions 218 and 220 act on the peripheral portion 230 only.
- FIG. 15A an external force is directly applied to the peripheral portion 230 from each of the external force acting portions 218, 220.
- a boss portion 242 is formed to protrude upward from the peripheral edge portion 230, and external force is applied to the peripheral edge portion 230 from each external force acting portion 218, 220 via the boss portion 242.
- the external force acting portions 218 and 220 are arranged not in the vertical direction but in the horizontal direction, in the case of FIGS. Is different.
- each external force acting part 220 has one end (electrode 236) bonded and fixed to the side surface of the housing 40 via a disassembly adhesive 232, and a part of the other end (electrode 238) has a disassembly adhesive 244. And are fixedly bonded to the peripheral portions 230 respectively.
- External force acting portions 218 are disposed along the horizontal direction between the side surfaces in the direction.
- Each external force acting part 218 has one end (electrode 226) bonded and fixed to the side surface of the housing 40 via a disassembly adhesive 222, and a part of the other end (electrode 228) has a disassembly adhesive 246 attached thereto. And are fixedly bonded to the peripheral portions 230 respectively.
- each external force acting portion 218, 220 when a control voltage is applied to each external force acting portion 218, 220 as shown in FIG. 20, the actuator elements 224, 234 constituting each external force acting portion 218, 220 contract, respectively, and the substrate 194
- An external force is applied to each peripheral edge 230 in the horizontal direction so as to pull both ends (the peripheral edges 230 of the two opposing sides) toward the side surface of the housing 40.
- the radiation conversion panel 92 including the substrate 194 can be reliably maintained flat according to the temperature change.
- both ends of the external force acting portions 218 and 220 are bonded and fixed by the disassembling adhesives 222, 232, 244, and 246, when the function of the external force acting portions 218 and 220 is deteriorated due to irradiation of radiation 16 or the like.
- the external force acting portions 218 and 220 can be easily exchanged.
- a so-called back surface reading method in which the scintillator 206 is disposed in front of the irradiation direction (incident direction) of the radiation 16 and the photoelectric conversion layer 202 is disposed in the rear.
- the radiation conversion panel 92 of PSS has been described.
- the electronic cassette 20A according to the first embodiment is not limited to the PSS method, and the surface in which the photoelectric conversion layer 202 is disposed in the front with respect to the irradiation direction of the radiation 16 and the scintillator 206 is disposed in the rear.
- the present invention can also be applied to a radiation conversion panel of a reading method (ISS method, ISS: Irradiation Side Sampling). Details of the ISS method and the PSS method will be described later.
- the first embodiment can also be applied to a case where a radiation image is acquired using a light conversion type radiation conversion panel.
- this light readout type radiation conversion panel when radiation is incident on each solid state detection element, an electrostatic latent image corresponding to the dose is accumulated and recorded in the solid state detection element.
- the radiation conversion panel When reading the electrostatic latent image, the radiation conversion panel is irradiated with reading light, and the value of the generated current is acquired as a radiation image.
- the radiation conversion panel can be reused after erasing the radiation image, which is an electrostatic latent image, by irradiating the radiation conversion panel with erasing light (see JP-A-2000-105297).
- the entire device in order to prevent the possibility of blood or other germs adhering, for example, the entire device is structured to have a waterproof and airtight structure, and sterilized and washed as necessary to make one electronic
- the cassette 20A can be used repeatedly.
- the first embodiment is not limited to radiographic imaging in medical institutions, but is also applied to disaster scenes, home nursing scenes, and also to imaging of subjects in health examinations by being mounted on examination cars. Is possible. Furthermore, the first embodiment is not limited to the imaging of such medical-related radiographic images, and can of course be applied to radiographic imaging in various nondestructive inspections, for example.
- the same components as those in the electronic cassette 20A and the radiographic imaging system 10A according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, The detailed description is omitted, and the same applies hereinafter.
- the electronic cassette 20B and the radiographic imaging system 10B according to the second embodiment are the same as the electronic cassette 20A and the radiation according to the first embodiment in that a control unit 32 is connected to the panel housing unit 30 via a hinge part 170. This is different from the image photographing system 10A (see FIGS. 1 to 20).
- the control unit 32 has a casing 48 that is substantially the same shape as the casing 40 of the panel storage unit 30 and is made of a material that is not transparent to the radiation 16.
- a cassette control unit 50, a power supply unit 52, a communication unit 54, and the like are accommodated therein.
- the control unit 32 also includes components such as the display unit 82 and the handle 80 that do not contribute to the conversion from the radiation 16 to the radiation image. Accordingly, the base 190 and the shielding plate 192 are not necessary, and the weight of the electronic cassette 20B can be reduced.
- FIG. 23A shows the state of the electronic cassette 20B during transportation, and the panel housing unit 30 and the control unit 32 are transported in a folded state.
- FIG. 23B shows a state of the electronic cassette 20B at the time of imaging.
- a doctor or a radiographer holds the handle 80 and rotates the casing 48 around the hinge portion 170, the casing 48 is It rotates from the position of FIG. 23A to the position of FIG. 23B, and it will be in the state which can image
- the flexible substrate 62 is a flexible substrate similar to the flexible substrates 208 and 212 described above, and is arranged in a state of being rotated once in the hinge portion 170 as shown in FIG. Therefore, as described above, even if the control unit 32 is rotated with respect to the panel housing unit 30, it is possible to effectively suppress the tension accompanying the rotation from being applied to the flexible substrate 62.
- the external force acting portions 218 and 220 are arranged as shown in FIGS. 25 to 28 as in the case of the first embodiment. May be arranged along the vertical direction, or may be arranged along the horizontal direction. In any case, it is possible to easily obtain each effect obtained by arranging the external force acting portions 218 and 220 along the vertical direction, or each effect obtained by arranging the external force acting portions 218 and 220 along the horizontal direction.
- 25 and 26 illustrate the case where the third modification (see FIGS. 16 and 17) is applied, while FIGS. 27 and 28 illustrate the fourth modification (see FIGS. 18 to 20). ) Is applied.
- the side surface in the arrow X2 direction of the panel housing unit 30 is a protruding portion that bulges upward, and this protruding portion functions as the control unit 32.
- the electronic cassettes 20A and 20B and the radiographic image capturing systems 10A and 10B (see FIGS. 1 to 28) according to the first and second embodiments are different.
- the components that do not contribute to the conversion from the radiation 16 to the radiation image such as the cassette control unit 50, the power supply unit 52, the communication unit 54, the display unit 82, and the handle 80, are concentrated on the protruding portion. .
- the configuration of the panel accommodating unit 30 on the side of the radiation conversion panel 92 and the external force acting portions 218 and 220 is the same as that of the second embodiment, and detailed description thereof is omitted.
- a protrusion 248 directed upward is formed at the boundary between the protruding portion (control unit 32), the radiation conversion panel 92, and the external force acting portions 218 and 220 on the bottom surface in the housing 48.
- the electrode 226 of the external force acting portion 218 on the arrow X2 direction side is fixed to the protruding portion 248 via the disassembling adhesive 222.
- the radiation conversion layer 196 is disposed on the substrate 194, and the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, and the adhesive layer 204 are disposed upward from the substrate 194. And the scintillator 206 are stacked in this order, and the radiation conversion layer 196 formed by stacking is covered with the protective film 198.
- a modification shown in FIGS. 33 and 34 (hereinafter also referred to as a fifth modification) can be realized.
- the fifth modification is formed by sequentially forming the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 on the substrate 194, while vapor deposition or the like on another substrate 250 such as an aluminum substrate or a plastic resin.
- the scintillator 206 is formed, and the photoelectric conversion layer 202 and the scintillator 206 are bonded and fixed through the adhesive layer 204 in a state where the photoelectric conversion layer 202 and the scintillator 206 face each other. Therefore, the protective film 198 described above is not provided in the fifth modification.
- the substrates 194 and 250 are substrates having different thermal expansion coefficients.
- the external force acting portion 220 is bonded and fixed along the horizontal direction between the peripheral edge portion 260 of the substrate 250 and the side surface of the housing 40.
- protrusions 252 and 254 are formed inwardly from the side surface of the housing 40, and between the protrusions 252 and 254 and the peripheral portions 230 and 260 of the substrates 194 and 250, respectively.
- the external force acting part 220 is provided along the vertical direction.
- the external force acting part 220 is bonded and fixed to the projecting parts 252 and 254 via a disassembling adhesive 232.
- the external force is applied to the substrate 194 in the vertical direction by the two external force acting parts 220 on the substrate 194 side.
- the flatness of the radiation conversion panel 92 can be ensured more reliably and efficiently. it can.
- the deformation amounts of the peripheral portions 230 and 260 accompanying the temperature change of the radiation conversion panel 92 are also different from each other. It will be.
- the magnitude (and polarity) of the control voltage supplied to each external force application unit 220 on the substrate 194 side and the supply to each external force application unit 220 on the substrate 250 side according to each deformation amount accompanying the temperature change By appropriately adjusting the magnitude (and polarity) of the control voltage to be different from each other, it is possible to continue to apply an appropriate external force to each of the substrates 194 and 250.
- the scintillator 206 when the scintillator 206 is made of CsI of columnar crystals, the perpendicularity of the columnar crystals with respect to the substrates 194 and 250 is maintained by ensuring the flatness of the radiation conversion panel 92, As a result, a radiation image with high sharpness can be easily obtained regardless of the temperature change.
- the actuator element 234 if the actuator element 234 is composed of a rubber-like polymer film (elastomer), the actuator element 234 functions as an impact absorbing material that absorbs an external impact. The component can be effectively protected from the impact.
- the radiation conversion panel 92 of the PSS method is illustrated, but the present invention is not limited to this, while the scintillator 206 and the substrate 250 are disposed on the bottom surface side of the housing 40, Even if the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are arranged on the upper surface side of the housing 40 to form an ISS radiation conversion panel, the above-described effects can be obtained.
- the external force acting portions 218 and 220 are attached to the side surface (peripheral portion 230) of the substrate 194 via the dismantling adhesives 244 and 246.
- the case of bonding and fixing has been described.
- the electronic cassette 20A according to the first embodiment can also implement a modification (hereinafter also referred to as a sixth modification) shown in FIGS. 35 and 36 instead of such a configuration.
- the external force acting portions 218 and 220 are bonded to the peripheral edge 230 side on the bottom surface of the substrate 194 via the disassembling adhesives 244 and 246.
- This is different from the fourth modified example (see FIGS. 18 to 20B) in that the substrate 194 is supported together with 190.
- the external force acting part 220 is disposed on the side surface in the arrow Y1 direction and the side surface in the arrow Y2 direction on the bottom surface of the housing 40, and each electrode 236 is arrowed via the disassembly adhesive 232. They are bonded and fixed to the side surface in the Y1 direction and the side surface in the arrow Y2 direction, respectively. Further, the peripheral edge portion 230 of the substrate 194 protrudes from the base 190 in the arrow Y1 direction and the arrow Y2 direction, respectively.
- the peripheral edge 230 in the arrow Y1 direction is bonded and fixed to the electrode 238 and the actuator element 234 of the external force acting part 220 on the arrow Y1 direction side via the disassembling adhesive 244, and in the arrow Y2 direction.
- the peripheral edge portion 230 is bonded and fixed to the electrode 238 of the external force acting portion 220 on the arrow Y2 direction side and a part of the actuator element 234 via a disassembling adhesive 244.
- the external force acting portion 218 is arranged on the side surface in the arrow X1 direction and the side surface in the arrow X2 direction on the bottom surface of the housing 40, and each electrode 226 has an arrow through the disassembling adhesive 222. It is bonded and fixed to the side surface in the X1 direction and the side surface in the arrow X2 direction. Further, the peripheral edge portion 230 of the substrate 194 protrudes from the base 190 in the arrow X1 direction and the arrow X2 direction, respectively.
- the peripheral edge portion 230 in the arrow X1 direction is bonded and fixed to the electrode 228 of the external force acting portion 218 on the arrow X1 direction side and a part of the actuator element 224 via the disassembling adhesive 246, and in the arrow X2 direction.
- the peripheral edge portion 230 is bonded and fixed to the electrode 228 of the external force acting portion 218 on the arrow X2 direction side and a part of the actuator element 224 via a disassembling adhesive 246.
- the actuator elements 224 and 234 constituting the external force acting portions 218 and 220 contract, respectively.
- the substrate 194 A horizontal external force that pulls toward the side surface side of the housing 40 can be applied to the two peripheral edge portions 230 on the bottom surface side. Therefore, even in this case, the radiation conversion panel 92 including the substrate 194 can be reliably maintained flat according to the temperature change.
- the external force acting portions 218 and 220 support the substrate 194 together with the base 190, so that the radiation conversion panel 92 can be reliably supported in the housing 40.
- the base 190 is omitted in order to further reduce the weight of the electronic cassette 20A.
- the substrate 194 can be supported by the external force acting portions 218 and 220.
- the shielding plate 192 may be disposed on the bottom surface of the substrate 194, for example.
- the electronic cassette 20D and the radiographic imaging system 10D according to the fourth embodiment include a radiation conversion panel 92 and a planar external force application unit 218 that applies an external force to the radiation conversion panel 92 inside the housing 40.
- a radiation conversion panel 92 and a planar external force application unit 218 that applies an external force to the radiation conversion panel 92 inside the housing 40.
- the overall configuration of the radiographic image capturing system 10D is substantially the same as the overall configuration of the radiographic image capturing system 10A shown in FIG.
- an insulating sheet 270 is disposed on the upper surface of the base 190 inside the housing 40.
- a radiation conversion panel 92 and an external force application unit (external force application mechanism) 218 are disposed in a stacked state between the imaging surface 42 and the insulating sheet 270 in the housing 40.
- the insulating sheet 270 is provided to ensure electrical insulation between the base 190 and the external force acting portion 218.
- the radiation conversion panel 92 is adhesively fixed (laminated) on the upper surface of the external force acting part 218 placed on the insulating sheet 270 via a disassembling adhesive 272.
- the radiation conversion panel 92 includes a substrate 194 that is bonded and fixed to the external force acting portion 218 via a disassembling adhesive 272, a radiation conversion layer 196 provided on the substrate 194, and a radiation conversion layer provided on the substrate 194.
- the protective film 198 covers the side surface and the upper surface of 196.
- temperature sensors 216 are arranged at the four corners of the substrate 194 to detect the temperature of the substrate 194 (the temperature of the radiation conversion panel 92). I have to.
- the radiation conversion panel 92 and the external force acting portion 218 are integrated by being bonded and fixed via the disassembling adhesive 272. Therefore, when the radiation conversion panel 92 (the substrate 194) is deformed by the temperature change of the radiation conversion panel 92, the external force acting portion 218 is also deformed integrally.
- an appropriate external force corresponding to a temperature change of the radiation conversion panel 92 based on the temperature detected by each temperature sensor 216 while allowing deformation (thermal expansion or thermal contraction) of the radiation conversion panel 92 is allowed.
- the amount of deformation (external force corresponding to the amount of warpage or elongation) of the substrate 194 due to the temperature change is applied to the substrate 194 from the external force application unit 218 via the dismantling adhesive 272, whereby the radiation conversion panel 92 is It is kept flat (to ensure the flatness of the radiation conversion panel 92).
- the external force acting part 218 has one end part in surface contact with the insulating sheet 270 and the other end part adhered to the substrate 194 via the disassembling adhesive 272.
- the actuator element 224 to be deformed is sandwiched between two electrodes 226 and 228. That is, the external force application unit 218 is applied to the substrate 194 by the actuator element 224 being deformed by a control voltage having a magnitude and polarity corresponding to the temperature change applied between the cassette control unit 50 and the electrodes 226 and 228. It is an actuator that applies external force.
- the external force application unit 218 as an actuator continues to apply an external force (black arrow in FIG. 41B) to the substrate 194 in response to the temperature change of the radiation conversion panel 92, thereby The entire radiation conversion panel 92 can be maintained flat with the substrate 194 in consideration of the change.
- FIG. 41A and 41B illustration of components other than the radiation conversion panel 92, the external force action unit 218, and the flexible substrates 208 and 212 is omitted for the sake of easy explanation.
- FIG. 41B shows a case where an external force is applied to the substrate 194 in response to the deformation of the radiation conversion panel 92 as shown in FIG. 7A.
- flatness can be secured by applying an external force in the same manner.
- the actuator element 224 expands in the vertical direction and contracts in the surface direction. Even in such a case, the external force application unit 218 can keep the radiation conversion panel 92 flat by applying an external force to the substrate 194 via the disassembling adhesive 272.
- the radiation conversion panel 92 as a whole including the substrate 194 is highly likely to maintain flatness, so that the possibility of causing deformation is low. In such a case, the supply of the control voltage to the electrodes 226 and 228 may be stopped.
- the disassembling adhesive 272 may be the same material as the disassembling adhesives 222 and 232. Even if the substrate 194 and the external force acting part 218 are once bonded and fixed, heating, current heating, ultraviolet irradiation, or It consists of an adhesive that can be removed by water absorption or the like.
- the materials of the electrodes 226 and 228 and the actuator element 224 constituting the external force acting portion 218 may be the same as those of the electrodes 226 and 228 and the actuator element 224 described in the first to third embodiments. It is only necessary that the external voltage can be easily applied to the substrate 194 by being deformed as shown in FIG.
- step S4 when the external force control unit 240 determines that the temperature increase has occurred based on the temperature information sequentially input from the temperature sensor 216, the external force control unit 240 applies an appropriate external force corresponding to the temperature increase to the external force action.
- a control voltage having a magnitude and a direction necessary for acting on the substrate 194 from the unit 218 is generated, and the generated control voltage is applied to the electrodes 226 and 228.
- the actuator element 224 is deformed according to the polarity and magnitude of the control voltage applied to the electrodes 226 and 228, and the external force action unit 218 applies an external force to the substrate 194.
- the external force according to the temperature increase acts on the substrate 194. Therefore, the substrate 194 is included.
- the shape of the radiation conversion panel 92 can be kept flat.
- each temperature sensor 216 sequentially monitors the temperature of the substrate 194 and outputs it to the cassette control unit 50. Therefore, even after step S4, the external force control unit 240 increases the temperature based on the temperature. It is possible to sequentially determine whether or not to apply an external force according to the above, and to sequentially generate a control voltage having a magnitude and polarity necessary for applying the external force and output the control voltage to the external force application unit 218 as appropriate. Therefore, by sequentially detecting the temperature of the substrate 194, an external force can continue to act on the deformation of the radiation conversion panel 92 due to the temperature rise, and as a result, the entire radiation conversion panel 92 is kept flat. be able to.
- step S10 the external force control unit 240 determines whether the temperature detected by each temperature sensor 216 has decreased to the temperature before the power switch 86 is turned on, that is, to room temperature. If the temperature does not drop to room temperature, the external force control unit 240 determines that the radiation conversion panel 92 may be deformed in accordance with a temperature change (temperature decrease) (step S10: NO), and controls the external force action unit 218. Continue supplying voltage. On the other hand, when the temperature is lowered to room temperature, the external force control unit 240 determines that the radiation conversion panel 92 is not deformed and the flatness is maintained (step S10: YES), and the control voltage for the external force acting unit 218 is determined. Is stopped and the action of the external force from the external force acting part 218 to the substrate 194 is stopped (step S11).
- the radiation conversion panel 92 and the external force action unit 218 are stacked and integrally configured. Therefore, when the radiation conversion panel 92 is deformed (thermal expansion or contraction is generated) as the temperature of the radiation conversion panel 92 is changed, the radiation conversion panel 92 and the external force action unit 218 are integrally deformed. Therefore, in the fourth embodiment, the radiation conversion panel 92 is kept flat by applying an external force from the external force application unit 218 to the radiation conversion panel 92 according to the temperature change while allowing these deformations ( The flatness of the radiation conversion panel 92 can be ensured).
- the radiation conversion panel 92 (the substrate 194) is deformed according to the temperature change, the temperature of the substrate 194 is detected by the temperature sensor 216, and the temperature change (due to the radiation conversion caused by the temperature change) is detected based on the detected temperature.
- the flatness of the radiation conversion panel 92 can be effectively ensured. That is, if the deformation amount (warping amount or elongation amount) of the radiation conversion panel 92 due to the temperature change is known in advance, an external force is continuously applied to the substrate 194 according to the deformation amount, thereby including the substrate 194. Further, the radiation conversion panel 92 can be kept flat as a whole.
- the substrate 194 made of plastic resin warps in the thickness direction of the substrate 194, so that the external force acting portion 218 deforms (shrinks or shrinks in the thickness direction) according to the temperature change.
- the external force acting portion 218 deforms (shrinks or shrinks in the thickness direction) according to the temperature change.
- an external force can be easily applied from the external force acting portion 218 to the substrate 194, so that the flatness of the entire radiation conversion panel 92 can be ensured.
- the radiation conversion panel 92 is maintained flat by the action of an external force according to the temperature change, and therefore the CsI columnar crystal constituting the scintillator 206 is also maintained perpendicular to the substrate 194. can do.
- the occurrence of crosstalk between adjacent columnar crystals due to the warpage of the radiation conversion panel 92 is suppressed, and there is no image blur and high sharpness regardless of the temperature change. A radiation image can be easily acquired.
- the external force acting part 218 is bonded to the substrate 194 via the disassembling adhesive 272, the exchange of the external force acting part 218 when the function of the external force acting part 218 is deteriorated by irradiation of radiation 16 or the like. It becomes easy.
- the actuator element 224 when the actuator element 224 is made of a polymer material, in particular, a rubber-like polymer film (elastomer), the actuator element 224 has an impact absorbing material against an external impact (load, vibration, etc.). Therefore, each component in the housing 40 can be effectively protected from the impact.
- a polymer material in particular, a rubber-like polymer film (elastomer)
- the actuator element 224 has an impact absorbing material against an external impact (load, vibration, etc.). Therefore, each component in the housing 40 can be effectively protected from the impact.
- the temperature rise of the substrate 194 with respect to the elapsed time after the power switch 86 is turned on, and the substrate 194 with respect to the elapsed time after the power switch 86 is turned off.
- the external force control unit 240 is provided with a timer function, and the control voltage of the control voltage is changed according to the progress after the power switch 86 is turned on or after the power switch 86 is turned off.
- the magnitude (and polarity) may be sequentially changed, and the changed control voltage may be applied to the electrodes 226 and 228. Even in this case, since an external force is applied to the substrate 194 in accordance with the temperature change, the radiation conversion panel 92 can be kept flat.
- the electronic cassette 20D according to the fourth embodiment is not limited to the above description, and the modifications (seventh to ninth modifications) shown in FIGS. 42 to 46 can be realized.
- an external force acting part (third external force acting mechanism) 220, an external force acting part (fourth external force acting mechanism) 218, and radiation conversion.
- the panels 92 are laminated and integrated in this order.
- the external force application unit 220 has substantially the same configuration as the external force application unit 218, and has a structure in which an actuator element 234 having the same function as the actuator element 224 is sandwiched between two electrodes 236 and 238.
- the external force application unit 220 and the external force application unit 218 are stacked in a state where portions immediately below the substrate 194 overlap each other.
- the seventh modification when a control voltage is applied between the electrodes 226 and 228 of the external force action unit 218 from the external force control unit 240 and a control voltage is also applied between the electrodes 236 and 238 of the external force action unit 220, FIG. As shown, the external force application part 218 and the external force application part 218 expand and contract in different directions (directions indicated by double arrows) with respect to the surface direction (horizontal direction) of the substrate 194.
- the magnitude and polarity of the control voltage applied to the electrodes 226, 228, 236, and 238 are adjusted according to the deformation amount and deformation direction of the substrate 194, so that the external force acting unit 218 and The amount of expansion and contraction along the surface direction of the external force acting portion 218 can be changed as appropriate, and as a result, the substrate 194 can be efficiently maintained flat.
- the electronic cassette 20D of the eighth modified example shown in FIGS. 44 and 45 is integrated by sandwiching the radiation conversion panel 92 in the vertical direction by two external force action portions 218 and 220 (first and second external force action mechanisms). Is.
- the protective film 198 also functions as a dismantling adhesive, and the electrode 238 of the external force acting unit 220 is adhered to the protective film 198, while the electrode 236 is interposed via the dismantling adhesive 232. Bonded to the upper surface of the housing 40.
- the external force acting portion 218 on the substrate 194 side continues to apply an external force to the substrate 194 and the protective film 198 and the scintillator 206 side.
- the flatness of the radiation conversion panel 92 can be ensured more reliably and efficiently.
- the thermal expansion coefficient of the substrate 194 and the thermal expansion coefficient of the protective film 198 are different from each other, and accordingly, the deformation amount accompanying the temperature change of the radiation conversion panel 92 is also different from each other.
- an appropriate external force can be obtained by appropriately adjusting the magnitude (and polarity) of the control voltages supplied to the external force acting portions 218 and 220 according to the deformation amounts accompanying the temperature change. It becomes possible to continue to act.
- the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 are formed in this order on the substrate 194, while the scintillator 206 is formed by vapor deposition or the like on another substrate 250 such as an aluminum substrate or a plastic resin, With the photoelectric conversion layer 202 and the scintillator 206 facing each other, the radiation conversion panel 92 is configured by bonding and fixing the photoelectric conversion layer 202 and the scintillator 206 through the adhesive layer 204.
- the protective film 198 described above is not provided.
- the substrates 194 and 250 are substrates having different thermal expansion coefficients. Note that the electrode 238 of the external force application unit 220 is bonded to the substrate 250 via a disassembling adhesive 244.
- the external force acting unit 218 on the substrate 194 side continues to apply an external force to the substrate 194 and the substrate 250 and the scintillator 206 side.
- the flatness of the radiation conversion panel 92 can be more reliably and efficiently ensured.
- the scintillator 206 is made of columnar crystal CsI, as described above, the flatness of the radiation conversion panel 92 is secured, so that the substrate 194 or The perpendicularity of the columnar crystals with respect to the substrates 194 and 250 is maintained, and as a result, a highly sharp radiation image can be easily obtained regardless of the temperature change.
- the actuator elements 224 and 234 are made of rubber-like polymer films (elastomers), the actuator elements 224 and 234 function as shock absorbers that absorb external shocks. These components can be effectively protected from the impact.
- the protective film 198 is a dismantling adhesive, and the external force acting parts 218 and 220 are bonded and fixed with the dismantling adhesives 232, 244 and 272 and the protective film 198, so that the external force acting part 218 is irradiated by radiation 16 or the like.
- the external force acting portions 218 and 220 can be easily replaced.
- the electronic cassette 20D of the ninth modified example has an external force acting part (fifth external force acting mechanism) 218a smaller than the projected area of the radiation conversion layer 196 on the bottom surface of the substrate 194.
- a plurality of external force acting portions (sixth external force acting mechanisms) 218b having a small area are disposed around the external force acting portion 218a (on the peripheral edge 230 side of the substrate 194). It is a thing.
- each external force action part 218a, 218b is the same as that of the external force action part 218, detailed description is abbreviate
- the deformation in the peripheral portion 230 of the substrate 194 is larger than that of the radiation conversion layer 196 in the substrate 194, control voltages having different magnitudes (and directions) can be applied depending on the deformation amount of the substrate 194.
- the substrate 194 can be efficiently maintained flat.
- the external force control unit 240 may supply control voltages having magnitudes and directions based on the temperatures detected by the temperature sensors 216 in the vicinity of the external force application units 218a and 218b. As a result, it is possible to apply an external force to the substrate 194 with high accuracy.
- the electronic cassette 20E and the radiographic imaging system 10E according to the fifth embodiment are the same as the electronic cassette 20D and the radiation according to the fourth embodiment in that a control unit 32 is connected to the panel housing unit 30 via a hinge part 170. This is different from the image capturing system 10D (see FIGS. 37 to 46). Therefore, the overall configuration of the radiographic imaging system 10E is substantially the same as the overall configuration of the radiographic imaging system 10B shown in FIG. 21, and the circuit configuration of the electronic cassette 20E is also substantially the same as the circuit configuration of the electronic cassette 20B shown in FIG. It is.
- the external force acting portion 218 and the radiation conversion panel 92 are integrally laminated as shown in FIGS. 47 and 48, as in the fourth embodiment. ing. Therefore, each effect in the fourth embodiment by integrally configuring the external force acting part 218 and the radiation conversion panel 92 can be easily obtained.
- the seventh to ninth modifications (see FIGS. 42 to 46) described above may also be applied to the fifth embodiment.
- the side surface in the arrow X2 direction of the panel housing unit 30 is a protruding portion that bulges upward, and this protruding portion functions as the control unit 32.
- the electronic cassettes 20D and 20E and the radiographic image capturing systems 10D and 10E are different.
- the components that do not contribute to the conversion from the radiation 16 to the radiation image are concentrated on the protruding portion. .
- the side surface of the panel housing unit 30 in the direction of the arrow X1 has an acute angle, and the apex portion is formed as a curved portion 280 curved with a predetermined radius of curvature. Therefore, when a doctor or a radiographer inserts the panel housing unit 30 between the imaging table 12 and the subject 14 from the curved portion 280 side, the subject 14 can be smoothly inserted without feeling uncomfortable. Become.
- the configuration of the radiation conversion panel 92 and the external force acting portion 218 integrated in the housing 40 may be any of the configurations shown in FIGS.
- FIG. 51 The configuration shown in FIG. 51 is a configuration in which the external force acting portion 218 and the radiation conversion panel 92 are integrally bonded via a disassembling adhesive 272, as in the fifth embodiment (see FIGS. 47 and 48). . Therefore, in the electronic cassette 20F of FIG. 51, the same effect as the fifth embodiment can be obtained.
- the configuration shown in FIG. 52 is a configuration in which the bottom surface of the electronic cassette 20F is configured by the insulating sheet 270, and the external force acting portion 218 extends from the bending portion 280 to the cassette control unit 50 along the arrow X direction. It is. Even in this case, the same effect as the fifth embodiment can be obtained. Further, since the external force acting part 218 extends from the bending part 280 to the cassette control part 50, the external force acting part 218 applies an external force to the entire panel housing unit 30 including the radiation conversion panel 92, so that the panel The entire storage unit 30 can be maintained flat, and the rigidity of the panel storage unit 30 can be enhanced.
- the external force acting part 218 extends along the arrow X direction from the bending part 280 to the cassette control part 50. Even in this case, the same effect as the fifth embodiment can be obtained.
- the external force application unit 218 is provided on the bottom surfaces of the panel storage unit 30 and the control unit 32, the external force application unit 218 applies external force to the entire electronic cassette 20 ⁇ / b> F including the radiation conversion panel 92, thereby causing the panel storage unit 30. The whole is maintained flat, and the rigidity of the panel housing unit 30 can be enhanced, and the connection strength between the panel housing unit 30 and the control unit 32 can be enhanced.
- a plurality of external force acting portions 218c to 218e are arranged along the arrow X direction on the bottom surface of the electronic cassette 20F.
- the external force control unit 240 may supply the control voltage to all the external force application units 218c to 218e to perform the action of the external force, or selectively supply the control voltage.
- an external force may be applied to only a part of the external force acting portion. Therefore, when the control voltage is selectively supplied, the external force action unit that does not receive the control voltage is in a state where the action of the external force is stopped.
- 55A and 55B illustrate a case where the electronic cassette 20F of FIG. 54 is inserted between the imaging table 12 and the subject 14.
- FIG. 55A and 55B illustrate a case where the electronic cassette 20F of FIG. 54 is inserted between the imaging table 12 and the subject 14.
- the external force control unit 240 stops the action of the external force on the external force action part 218c on the bending part 280 side, and is not applied to the other external force action parts 218d and 218e. Control to apply external force.
- the curved portion 280 side adjacent to the external force acting portion 218c is flexible, while the control unit 32 side receiving the external force from the external force acting portions 218d and 218e It will be kept flat and rigid by the action. Therefore, as shown in FIG. 55A, the panel housing unit 30 has a shape that is substantially curved from the bending portion 280 toward the control unit 32. As a result, the doctor or radiologist can smoothly insert the panel housing unit 30 from the curved portion 280 side without giving a sense of incongruity to the subject 14, and can efficiently perform the insertion work.
- the external force control unit 240 (see FIG. 22) supplies a control voltage so that the external force is applied to all the external force application units 218c to 218e. Thereby, the panel accommodating unit 30 is maintained flat by the action of the external force by the external force acting portions 218c to 218e, and the rigidity is enhanced.
- the external force control unit 240 (see FIG. 22) supplies a control voltage to each of the external force action units 218c to 218e, and the panel accommodating unit 30 is caused by the action of the external force by each of the external force action units 218c to 218e.
- Control may be performed so as to positively bend as shown in FIG. 55A. Even in this case, the insertion operation can be performed easily and reliably without causing the subject 14 to feel uncomfortable.
- the electronic cassette 20G and the radiographic image capturing system 10G according to the seventh embodiment are configured such that the radiation conversion panel 92 can be pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side, and thus the electronic cassette according to the first to sixth embodiments. 20A to 20F and radiographic imaging systems 10A to 10F (see FIGS. 1 to 55B) are different.
- the overall configuration of the radiographic imaging system 10G is substantially the same as the overall configuration of the radiographic imaging system 10A shown in FIG.
- a substance (lead or the like) that shields the radiation 16 is provided inside the housing 40 so as to cover the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54.
- a base 190 made of a heavy metal-containing material is fixed, and a scintillator accommodation bag 290 (pressing mechanism, external force action) filled with a liquid scintillator 206a (hereinafter also referred to as a liquid scintillator 206a) on the upper surface of the base 190. Mechanism) is placed.
- the liquid scintillator 206a converts the radiation 16 that has passed through the subject 14 into fluorescence (for example, visible light).
- a product of Saint-Gobain BC-517H or the like
- a product of Saint-Gobain can be used (for details, refer to http://www.detectors.saint-gobain.com/Liquid-Scintillator.aspx).
- For specific components of the liquid scintillator 206a see, for example, http: // www. jrias. or. jp / public / hakarou / sintinani. See htm.
- the scintillator housing bag 290 is a resin-made bag that can transmit the fluorescence, and expands when the liquid scintillator 206a is filled through the opening 292, while the filled liquid scintillator 206a passes through the opening 292. If it is discharged, it contracts in the vertical direction of FIG.
- the scintillator housing bag 290 filled with the liquid scintillator 206a is sealed with a removable cap 294 attached to the opening 292.
- the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are positioned and fixed with respect to the inner wall 296 by being pressed against the inner wall 296 by the scintillator housing bag 290 filled with the liquid scintillator 206a and inflated.
- the area of the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 and the area of the scintillator housing bag 290 other than the opening 292 are substantially the same as the imaging region 46 ( (See FIG. 56). Accordingly, the scintillator housing bag 290 is such that the imaging region 46 and the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, and a portion other than the opening 292 in the scintillator housing bag 290 overlap in plan view. 194, the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 are pressed against the inner wall 296.
- the liquid scintillator 206a, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 constitute a radiation conversion layer 196, and the substrate 194 and the radiation conversion layer 196 constitute a radiation conversion panel 92.
- the scintillator housing bag 290 is filled with the liquid scintillator 206a, the scintillator housing bag 290 is inflated, and the inflated scintillator housing bag 290 is disposed.
- the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side by being placed on the base 190 and without using an adhesive.
- the adhesion between the conversion layers 202 is enhanced, and the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are positioned and fixed with respect to the inner wall 296 and the imaging region 46.
- the scintillator housing bag 290 serving as a pressing mechanism is used, and the radiation conversion panel 92 has an extremely simple structure that simply presses the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 against the inner wall 296. I try to improve the adhesion of each part.
- the circuit configuration of the electronic cassette 20G according to the seventh embodiment is basically provided with a temperature sensor 216 and external force action units 218 and 220 (see FIGS. 9 and 22). Except for this point, the configuration is substantially the same as that of the electronic cassettes 20A to 20F of the first to sixth embodiments.
- the radiographic imaging system 10G including the electronic cassette 20G according to the seventh embodiment is basically configured as described above.
- the steps from the incorporation of each part into the housing 40 to the sealing of the housing 40 and the operations of the electronic cassette 20G and the radiographic imaging system 10G will be described. explain. 59 and 60 will be described with reference to FIGS. 56 to 58 as necessary.
- FIG. 60 is executed at the time of product shipment or maintenance of the electronic cassette 20G, and the flowchart of FIG. 60 is executed at the time of photographing the subject 14.
- the casing 40 when the casing 40 is manufactured by an injection molding machine, at least one side surface of the casing 40 molded by the injection molding machine is an opening communicating with the outside. Therefore, the manufacturer (operator) of the electronic cassette 20G or the maintenance worker, for example, (1) the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication through the opening in step S21 of FIG. The unit 54, (2) the base 190, (3) the scintillator storage bag 290 in the contracted state (before filling), (4) the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are assembled in the housing 40 in this order.
- step S22 the worker fills the scintillator housing bag 290 with the liquid scintillator 206a through the opening 292.
- the scintillator housing bag 290 expands in the vertical direction in FIG. 57 by filling the liquid scintillator 206a.
- the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side.
- step S23 after confirming completion of filling of the scintillator storage bag 290 with the liquid scintillator 206a, the worker attaches the cap 294 to the opening 292 and seals the scintillator storage bag 290. Accordingly, the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are positioned and fixed so as to overlap with the imaging region 46 in plan view. Next, the worker seals the casing 40 by fixing a member having the same size as the opening and the same material as the casing 40 to the opening of the casing 40. .
- the electronic cassette 20G is manufactured through the steps S21 to S23, or the maintenance of the electronic cassette 20G (for example, replacement of the liquid scintillator 206a) is completed.
- step S24 the doctor or radiologist holds the handle 80 and transports the electronic cassette 20G from the predetermined storage location to the imaging table 12, and then sets the imaging distance between the radiation source 18 and the radiation conversion panel 92. While adjusting to the SID (distance between source images), the subject 14 is placed on the photographing surface 42, the photographing part of the subject 14 enters the photographing region 46, and the center position of the photographing part is the photographing region 46. The subject 14 is positioned (positioned) so as to substantially coincide with the center position of.
- the doctor or the radiologist operates the console 22 to perform imaging conditions such as subject information related to the subject 14 to be imaged (for example, the tube voltage and tube current of the radiation source 18 and the exposure time of the radiation 16). Register. If the imaging region and imaging method are determined in advance, these imaging conditions are also registered.
- the power supply unit 52 starts supplying power to each part in the housing 40 due to the power switch 86 being turned on.
- the communication unit 54 is in a state capable of wirelessly transmitting and receiving signals to and from the console 22, receives imaging conditions registered in the console 22 by wireless communication, and outputs them to the cassette control unit 50. .
- the display part 82 will be in the state which can display various information.
- the drive circuit unit 210 is activated by the power supply from the power supply unit 52, and the bias circuit 108 supplies a bias voltage to each pixel 100 to bring each pixel 100 into a state where charge can be accumulated.
- the readout circuit unit 214 is activated by the supply of power from the power supply unit 52, and reaches a state where charges from the respective pixels 100 can be read out. Therefore, the electronic cassette 20G shifts from the sleep state to the active state due to the power switch 86 being turned on.
- the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 constituting the radiation conversion panel 92 become operable, the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 generate heat.
- the temperature of the radiation conversion panel 92 including the substrate 194 rises.
- the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 may be deformed by such a temperature change.
- the scintillator housing bag 290 filled with the liquid scintillator 206a presses the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side.
- the adhesion between the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 is improved, the deformation of the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 is suppressed regardless of the temperature change (temperature increase).
- the shape of the radiation conversion panel 92 including the substrate 194 can be kept flat.
- step S25 after completion of the imaging preparation in step S24, as in the case of step S5 (see FIG. 10), it is caused by turning on an exposure switch (not shown) provided in the console 22 or the radiation source 18 by a doctor or a radiographer.
- an exposure switch not shown
- the radiation 16 is irradiated from the radiation source 18 to the subject 14.
- step S ⁇ b> 26 the liquid scintillator 206 a configuring the radiation conversion panel 92 emits fluorescence (for example, visible light) having an intensity corresponding to the intensity of the radiation 16, and each pixel 100 configuring the photoelectric conversion layer 202 is Fluorescence is converted into an electrical signal and stored as a charge.
- the charge information that is a radiographic image of the subject 14 held in each pixel 100 is read in accordance with the address signals supplied from the address signal generator 130 that constitutes the cassette controller 50 to the gate drive circuit 110 and the multiplexer drive circuit 120. And is stored as a radiation image in the image memory 132 of the cassette control unit 50 (step S27).
- step S28 as in step S8, the display device 24 displays a radiation image that has been subjected to predetermined image processing.
- steps S25 to S28 are substantially the same as those in steps S5 to S8 except that the scintillator is the liquid scintillator 206a.
- step S28 the doctor or radiologist visually confirms the radiographic image displayed on the display device 24 or the display unit 82 and confirms that the radiographic image of the appropriate subject 14 is obtained, and then releases the subject 14. Then, the photographing is completed and the power switch 86 is pressed to stop the electronic cassette 20G. Thereby, the power supply unit 52 stops the power supply to each unit in the housing 40. As a result, the electronic cassette 20G shifts from the active state to the sleep state. Then, the doctor or radiologist holds the handle 80 and carries the electronic cassette 20G to a predetermined storage location.
- the scintillator housing bag 290 is attached to the substrate 194, regardless of the operation state of the electronic cassette 20G. Since the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 are pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side, the shape of the radiation conversion panel 92 is maintained flat regardless of the temperature change (temperature decrease).
- the substrate 194 and the signal are provided on the inner wall 296 on the imaging surface 42 side of the housing 40 using the scintillator housing bag 290 as a pressing mechanism.
- the adhesion in the radiation conversion panel 92 can be improved in a natural manner, and the radiation conversion panel 92 can be easily positioned and fixed. Therefore, according to the seventh embodiment, the adhesion in the radiation conversion panel 92 can be improved with a simple structure.
- the radiation conversion panel 92 is positioned and fixed by pressing, it is not necessary to apply an adhesive, and it is possible to avoid formation of cracks and peeling in the radiation conversion panel 92 and The replacement becomes easy and the maintainability is improved.
- the flatness of the radiation conversion panel 92 is ensured, it is possible to avoid peeling of the flexible substrate 212 from the substrate 194. As a result, the supply of the address signal and the electric signal can be performed regardless of the temperature change. Output can be done.
- the distance between the subject 14, the liquid scintillator 206a, and the photoelectric conversion layer 202 can be reduced by pressing the inner wall 296 on the imaging surface 42 side.
- the scintillator housing bag 290 as the pressing mechanism also functions as a cushioning material for the housing 40, the load resistance and impact resistance of the panel housing unit 30 are improved. Therefore, rattling of the radiation conversion panel 92 can be effectively suppressed.
- the base 190 is fixed to the bottom surface side of the housing 40 and the scintillator housing bag 290 is disposed on the base 190, the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 can be efficiently pressed. It can be carried out.
- the scintillator housing bag 290 is a resin bag, it expands when the liquid scintillator 206a is filled, and the radiation conversion panel 92 can be reliably positioned and fixed.
- the scintillator housing bag 290 has a structure in which the opening 292 is sealed with a removable cap 294, when the liquid scintillator 206a deteriorates due to radiation 16 or the like, for example, the electronic cassette 20G At the time of maintenance or repair, the liquid scintillator 206a may be removed from the scintillator storage bag 290 and refilled with new liquid scintillator 206a.
- the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54 are arranged between the base 190 and the bottom surface of the housing 40, and the base 190 is made of a material that shields the radiation 16.
- the control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54 can be protected from the deterioration of the radiation 16.
- the scintillator accommodation bag 290 was sealed with the cap 294 was demonstrated, it is not limited to this description, A check valve is used or a check valve is used together.
- the liquid scintillator 206a is prevented from leaking to the outside from the opening 292, and when the liquid pressure in the scintillator housing bag 290 is reduced, the liquid scintillator 206a is connected via the check valve and the opening 292. May be replenished.
- the same liquid is stored in the scintillator housing bag 290 until maintenance or replacement of the electronic cassette 20G or disposal of the electronic cassette 20G.
- the scintillator 206a is filled, for example, the liquid scintillator 206a is filled and pressed only at the time of photographing (step S29 in FIG. 60), and after photographing, the liquid scintillator 206a is extracted from the scintillator housing bag 290,
- the radiation conversion panel 92 may be released from the positioning state (step S30 in FIG. 60). In this case, it becomes easier to replace the radiation conversion panel 92 including the liquid scintillator 206a which is assumed to be deteriorated by the radiation 16 due to the use over time, and the maintainability can be further improved.
- the electronic cassette 20G according to the seventh embodiment is not limited to the above description, and the modification examples (tenth to fifteenth modification examples) shown in FIGS. 61 to 66 can be realized.
- a solid scintillator 206b made of columnar crystal CsI or the like is arranged, and a substrate 194, a signal output layer 200, a photoelectric conversion layer 202 and the scintillator 206b are pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side by a resin-made pressing substance containing bag 298 (pressing mechanism, external force acting mechanism).
- the pressing substance storage bag 298 is filled with a fluid (fluid) such as liquid or gas (for example, air, helium gas, nitrogen gas) or a foam (for example, puncture repair agent) through the opening 300.
- a fluid such as liquid or gas (for example, air, helium gas, nitrogen gas) or a foam (for example, puncture repair agent)
- the pressing substance containing bag 298 can improve the adhesion between each part of the radiation conversion panel 92, and Each effect by using a resin bag (pressing substance storage bag 298) can be easily obtained.
- the scintillator 206b is made of CsI of columnar crystals
- the planarity of the radiation conversion panel 92 is ensured, so that the perpendicularity of the columnar crystals with respect to the substrate 194 is maintained. Irrespective of the temperature change, a radiation image with high sharpness can be easily obtained.
- FIG. 61 the state which filled the gas into the pressing substance storage bag 298 is shown as an example.
- the base 190 is made of resin, and the upper surface side (inner wall 296 side) of the base 190 is configured as a pressing substance storage bag 304 (pressing mechanism). .
- the pressing substance storage bag 304 is filled with the fluid or foam through the opening 306, and after filling, the cap 308 is attached to the opening 306 and sealed.
- the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, and the scintillator 206b are pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side, thereby improving the adhesion of each part of the radiation conversion panel 92.
- each effect obtained by using the resin bag (pressing substance containing bag 304) can be easily obtained.
- FIG. 62 as an example, a state in which the pressing substance containing bag 304 is filled with a liquid is illustrated. Further, since a shielding plate 192 that shields the radiation 16 is disposed at a position facing the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54 in the base 190, the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication The part 54 can be protected from the radiation 16.
- a part of the base 190 is configured as the pressing substance containing bag 304, but the base 190 may be configured entirely as the pressing substance containing bag 304.
- the bottom surface side of the pressing substance storage bag 304 (base 190) is shaped to fit into the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54, and the radiation 16 is placed on the bottom surface side. What is necessary is just to arrange
- plate cam members 312a and 312b (pressing mechanism and external force acting mechanism) connected to the rotating shafts 310a and 310b are provided on the bottom surface side of the housing 40, respectively.
- the plate cam members 312a and 312b are rotated between the angle shown in FIG. 63A and the angle shown in FIG. 63B around the rotation shafts 310a and 310b. That is, the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the planar base 190 are separated from the inner wall 296 as shown in FIG. 63A when not photographed, while on the other hand as shown in FIG.
- the rotating shafts 310a and 310b extend in a direction (arrow X direction) orthogonal to the paper surface of FIGS. 63A and 63B.
- a plurality of plate cam members 312a and 312b are provided along the direction.
- the rotation shafts 310a and 310b are connected to each other.
- the size of the plate cam members 312a and 312b is set to such a size that the cassette control unit 50, the power supply unit 52, the communication unit 54, and the base 190 are not in contact with each other in the state shown in FIG. 63A.
- the board 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the planar base 190 are integrally formed on the imaging surface 42 side using the plate cam members 312a and 312b. Therefore, the adhesion of the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 can be ensured with a simpler configuration.
- the adhesion of each part of the radiation conversion panel 92 at the time of pressing is further enhanced. be able to.
- a four-bar linkage mechanism 316 including a base 190 is configured on the bottom surface side of the housing 40, and when not photographed, the substrate is as shown in FIG. 64A. 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 are separated from the inner wall 296, and are pressed against the inner wall 296 as shown in FIG. 64B during photographing (step S29 in FIG. 60).
- the size of the four-bar linkage mechanism 316 is such that the cassette control unit 50, the power supply unit 52, the communication unit 54, and the base 190 are not in contact with each other in the state shown in FIG. 64A.
- the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 are integrally formed on the inner wall 296 on the imaging surface 42 side using the four-bar linkage mechanism 316. Since the pressing is performed, the adhesiveness of the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 can be ensured with a simpler configuration as in the twelfth modification.
- the twelfth modification (FIGS. 63A and 63B) is obtained in that spring members 318a and 318b are interposed between the bottom surface of the housing 40 and the base 190. Different from reference). Therefore, in the fourteenth modification, the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 are always pressed against the inner wall 296 by the spring members 318a and 318b. Also in the 14th modification, the adhesion of the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 can be ensured with a simpler configuration.
- the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 are formed in this order on the substrate 194, while the scintillator 206b is formed on another substrate 250 such as an aluminum substrate or a plastic resin by vapor deposition or the like.
- the radiation conversion panel 92 is configured with the photoelectric conversion layer 202 and the scintillator 206b facing each other.
- the substrates 194 and 250 are substrates having different thermal expansion coefficients.
- the plate cam members 312a and 312b use the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, and the scintillator 206b. Then, the other substrate 250 and the base 190 are pressed against the inner wall 296 (step S29 in FIG. 60).
- the electronic cassette 20H and the radiographic imaging system 10H according to the eighth embodiment are the same as the electronic cassette 20G and the radiation according to the seventh embodiment in that the control unit 32 is connected to the panel housing unit 30 via a hinge part 170. This is different from the image capturing system 10G (see FIGS. 56 to 66). Therefore, the overall configuration of the radiographic image capturing system 10H is substantially the same as the overall configuration of the radiographic image capturing system 10B shown in FIG.
- the control unit 32 has a casing 48 made of a material that is substantially the same shape as the casing 40 of the panel housing unit 30 and is non-transparent to the radiation 16.
- a cassette control unit 50, a power supply unit 52, a communication unit 54, and the like are accommodated.
- the control unit 32 also includes components such as the display unit 82 and the handle 80 that do not contribute to the conversion from the radiation 16 to the radiation image. Therefore, the base 190 becomes unnecessary, and the weight of the electronic cassette 20B can be reduced.
- the inside of the housing 40 is the same as the case of the seventh embodiment except that the cassette control unit 50, the power supply unit 52, the communication unit 54, and the base 190 are not arranged, in the eighth embodiment.
- each effect by pressing the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296 can be easily obtained.
- the tenth to fifteenth modifications may also be applied to the eighth embodiment.
- the side surface in the arrow X2 direction of the panel housing unit 30 is a protruding portion that bulges upward, and this protruding portion functions as the control unit 32.
- the electronic cassettes 20G and 20H and the radiographic imaging systems 10G and 10H (see FIGS. 56 to 68) according to the seventh and eighth embodiments are different. Therefore, the overall configuration of the radiographic image capturing system 10I is substantially the same as the overall configuration of the radiographic image capturing system 10C shown in FIG.
- the components that do not contribute to the conversion from the radiation 16 to the radiation image are included in this projecting portion. It is concentrated. Further, the configuration of the panel accommodating unit 30 on the radiation conversion panel 92 side is the same as that of the eighth embodiment, and detailed description thereof is omitted. Therefore, in the ninth embodiment as well, it is needless to say that each effect obtained by pressing the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296 can be easily obtained.
- the electronic cassette 20J and the radiographic imaging system 10J according to the tenth embodiment are configured in such a manner that the radiation conversion panel 92 can be pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side at least during imaging in which the radiation 16 is irradiated.
- This is different from the electronic cassettes 20G to 20I and the radiographic imaging systems 10G to 10I (see FIGS. 56 to 69) according to the seventh to ninth embodiments. Therefore, the circuit configuration of the electronic cassette 20J is substantially the same as the circuit configuration of the electronic cassette 20G shown in FIG.
- the side plate 320 is fixed to the side surface of the housing 40 in the arrow X1 direction.
- the side plate 320 is desirably removable when performing rework or maintenance of each part in the housing 40, and is fixed to the housing 40 with a disassembling adhesive, for example.
- the housing 40 has only the side surface in the direction of the arrow X1 opened to the outside in order to allow each part in the housing 40 to be taken in and out. It is desirable that the bottom surface has a seamless structure formed by integral molding using a material such as CFRP or resin.
- a cassette control unit 50, a power supply unit 52, and a communication unit 54 are disposed on the arrow X2 direction side (display unit 82 side) in the housing 40 (chamber 326).
- rails 324a and 324b extending along the arrow X direction are respectively provided on the side wall 314a in the arrow Y1 direction and the side wall 314b in the arrow Y2 direction.
- the rails 324a and 324b are set to the same height and extend from the side surface (side plate 320) of the housing 40 in the direction of the arrow X1 to the vicinity of the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit 54. ing.
- a radiation conversion panel 92 is disposed in a space between the rails 324a and 324b and the inner wall 296 on the imaging surface 42 side.
- a resin-made pressing is applied to the inner wall 328 on the bottom surface facing the inner wall 296.
- a substance storage bag 298 pressing mechanism, external force acting mechanism
- the radiation conversion panel 92 is in contact with the side walls 314 a and 314 b, the substrate 194 that can be placed on the rails 324 a and 324 b, the signal output layer 200 formed on the substrate 194, and the photoelectric layer stacked on the signal output layer 200.
- the conversion layer 202 and a solid scintillator 206b made of CsI or the like of columnar crystals stacked on the photoelectric conversion layer 202 are configured.
- the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, and the scintillator 206b constitute a radiation conversion layer 196.
- the area of the radiation conversion layer 196 is substantially the same as that of the imaging region 46 (see FIG. 73).
- the pressing substance storage bag 298 is filled with a fluid (fluid) such as liquid or gas (for example, air, helium gas, nitrogen gas) or a foam (for example, puncture repair agent) through the opening 300.
- a fluid such as liquid or gas (for example, air, helium gas, nitrogen gas) or a foam (for example, puncture repair agent) through the opening 300.
- 330 is filled, and after filling, the opening 302 is fitted with a cap 302 and sealed. Therefore, at least at the time of radiography in which the radiation 16 is irradiated, the radiation conversion panel 92 is pressed against the inner wall 296 by the pressing substance containing bag 298 filled with the filler 330 and inflated, and positioned and fixed to the inner wall 296.
- FIGS. 74B and 74B See FIGS. 74B and 74B).
- 74B and 74B illustrate a case where the liquid is filled in the pressing substance containing bag 298 as the filling material 330.
- the housing 40 and the side plate 320 are separated in order to take in and out each part disposed in the chamber 326. Then, with the side surface in the arrow X1 direction of the housing 40 opened and the filler 330 removed from the pressing substance storage bag 298, the substrate 194 is moved along the rails 324a and 324b and the side walls 314a and 314b with the arrow X. What is necessary is just to move to a direction (refer FIG. 72, FIG. 74A and FIG. 75A).
- the radiation conversion panel 92 is released from being pressed by the pressing substance containing bag 298, and the thickness of the radiation conversion panel 92 is larger than the distance between the upper surfaces of the rails 324a and 324b and the inner wall 296. thin. Therefore, if the substrate 194 is moved along the rails 324a and 324b in the direction of the arrow X, the radiation conversion panel 92 is attached to the housing 40 without bringing the radiation conversion layer 196 (the scintillator 206b) into contact with the inner wall 296. On the other hand, it can be easily put in and out.
- the radiographic image capturing system 10J including the electronic cassette 20J according to the tenth embodiment is basically configured as described above. Next, steps from the incorporation of each part into the housing 40 to the sealing of the housing 40 and the operations of the electronic cassette 20J and the radiographic imaging system 10J will be described.
- the operation of the tenth embodiment is basically the same as that of the seventh to ninth embodiments (see FIGS. 59 and 60), but differs in the following points.
- step S21 of FIG. 59 for example, (1) the cassette control unit 50, the power supply unit 52 and the communication unit 54, (2) the pressing substance containing bag 298 in the contracted state (before filling), (3) The radiation conversion panel 92 is assembled in the housing 40 in this order.
- the worker moves the radiation conversion panel 92 in the direction of the arrow X2 through the opening while the both sides of the substrate 194 in the direction of the arrow Y are along the side walls 314a and 314b and the rails 324a and 324b. . Accordingly, the radiation conversion panel 92 can be inserted into the housing 40 without bringing the scintillator 206b of the radiation conversion panel 92 into contact with the inner wall 296 (see FIGS. 74A and 75A). In this case, the worker inserts the radiation conversion panel 92 to a position where the radiation conversion layer 196 and the imaging region 46 substantially coincide.
- step S22 the worker fills the pressing substance containing bag 298 with the filling 330 through the opening 300.
- the pressing substance storage bag 298 expands in the vertical direction of FIGS. 74A to 75B when the filling material 330 is filled.
- the radiation conversion panel 92 is pressed against the inner wall 296 on the imaging surface 42 side (see FIGS. 74B and 75B).
- step S ⁇ b> 23 after confirming the completion of filling of the filling material 330 into the pressing substance storage bag 298, the worker attaches the cap 302 to the opening 300 and seals the pressing substance storage bag 298. As a result, the radiation conversion layer 196 is positioned and fixed so as to overlap the imaging region 46 in plan view. Next, the worker fixes a side plate 320 having the same size as the opening and the same material as the opening 40 to the opening of the housing 40 using a disassembling adhesive or the like. Thus, the housing 40 is sealed.
- the electronic cassette 20J is manufactured through the steps S21 to S23, or the rework or maintenance (for example, replacement of the radiation conversion panel 92) of the electronic cassette 20J is completed.
- step S ⁇ b> 6 of FIG. 60 the scintillator 206 b configuring the radiation conversion panel 92 emits fluorescence having an intensity corresponding to the intensity of the radiation 16, and each pixel 100 configuring the photoelectric conversion layer 202. Converts fluorescence into an electrical signal and stores it as a charge.
- the filling material 330 from the pressing substance storage bag 298 is used. And the pressing substance storage bag 298 is brought into a contracted state. Thereby, the radiation conversion panel 92 is released from the pressed state, and if the radiation conversion panel 92 is moved in the direction of the arrow X1 along the rails 324a and 324b and the side walls 314a and 314b, the radiation conversion panel 92 is released from the opening. Can be taken out.
- the casing of the panel storage unit 30 is provided by the pressing substance storage bag 298 as a pressing mechanism at least during imaging in which the radiation 16 is irradiated.
- the radiation conversion panel 92 can be pressed against the 40 inner walls 296. Therefore, when the radiation conversion panel 92 is inserted into and removed from the housing 40 of the panel storage unit 30 during non-photographing, the radiation conversion panel 92 is released (released) from being pressed against the inner wall 296 by the pressing substance storage bag 298.
- the radiation conversion panel 92 can be taken in and out of the body 40.
- the CFRP is configured when the housing 40 is configured by CFRP.
- the carbon fiber breaks, and the carbon fiber flaking causes deterioration of the radiation image, or the radiation conversion panel 92 is damaged due to contact between the inner wall 296 and the radiation conversion panel 92, or the radiation image is deteriorated.
- 102 and the signal line 104 can be prevented from being disconnected.
- the pressing substance containing bag 298 can enhance the adhesion between the inner wall 296 and the radiation conversion panel 92 in a natural manner, and the radiation conversion panel 92 can be easily positioned and fixed with respect to the inner wall 296. Can do.
- the adhesion between the inner wall 296 and the radiation conversion panel 92 is increased with a simple structure, the load resistance and impact resistance of the electronic cassette 20J are improved, and rattling of the radiation conversion panel 92 is effectively reduced. Can be suppressed.
- the radiation conversion panel 92 can be easily brought close to the inner wall 296 on the imaging surface 42 side, the distance between the subject 14, the scintillator 206b, and the photoelectric conversion layer 202 can be easily reduced, and an image of the radiation image can be obtained. It is possible to reduce blurring and reduce the thickness of the electronic cassette 20J.
- the radiation conversion panel 92 changes from the pressing state to the inner wall 296 to the released state, so that the inner wall 296 and the radiation conversion panel 92 are reliably in contact with each other.
- the radiation conversion panel 92 can be easily put in and out of the housing 40.
- the scintillator 206b, the photoelectric conversion layer 202, and the scintillator 206b constituting the radiation conversion panel 92 are pressed by injecting the filling material 330 into the pressing substance storage bag 298 and inflating it to press the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296.
- the adhesion between the scintillator 206b and the inner wall 296 can be easily increased.
- the scintillator 206b is made of columnar crystal CsI
- the radiation conversion panel 92 is pressed against the inner wall 296 by the pressing substance containing bag 298, so that the planarity of the radiation conversion panel 92 is secured.
- the columnar shape with respect to the substrate 194 is secured.
- the perpendicularity of the crystal is maintained, and a radiographic image with high sharpness can be easily obtained.
- the pressing substance storage bag 298 also functions as a buffer material of the panel storage unit 30, the load resistance and impact resistance of the panel storage unit 30 are improved. Moreover, since the pressing substance storage bag 298 is a resin bag, when the filling material 330 is filled, it expand
- the pressing substance storage bag 298 has a structure in which the opening 300 is sealed with a removable cap 302, for example, when the electronic cassette 20J is reworked, maintained, or repaired, the packing 330 is easily pressed. It can be extracted from the substance storage bag 298.
- the present invention is not limited to this description, and a check valve is used or a check valve is used in combination.
- the filler 330 is connected via the check valve and the opening 300. May be replenished.
- the pressing material is stored until the electronic cassette 20 is reworked, maintained or replaced, or until the electronic cassette 20 is discarded.
- the bag 298 is filled with the same filling material 330.
- the filling material 330 is filled only during photographing and a pressing operation is performed (step S29 in FIG. 60).
- a pressing operation is performed (step S29 in FIG. 60).
- filling is performed from the pressing substance storage bag 298.
- the object 330 may be extracted to release the radiation conversion panel 92 from the positioning state (step S30 in FIG. 60). In this case, it becomes easier to replace the radiation conversion panel 92 including the scintillator 206b, which is assumed to be deteriorated by the radiation 16 due to aging, and the reworkability and maintainability can be further improved.
- the electronic cassette 20J according to the tenth embodiment is not limited to the above description, and the configurations shown in FIGS. 76 to 85B can be realized.
- FIG. 76 is a perspective view showing a charging process of the power supply unit 52 (see FIGS. 73, 75A, and 75B) by the cradle 140 arranged at a necessary location in the medical institution.
- the electronic cassette 20J and the cradle 140 are electrically connected by a USB cable 146 having connectors 142 and 144.
- the cradle 140 transmits and receives necessary information with the console 22 and the RIS 26 in the medical institution using not only the charging of the power supply unit 52 but also the wireless communication function or the wired communication function of the cradle 140. Good.
- the information to be transmitted / received can include a radiographic image recorded in the image memory 132 (see FIG. 58) of the electronic cassette 20J.
- a display unit 148 may be provided in the cradle 140, and the display unit 148 may display necessary information including a charging state of the electronic cassette 20J and a radiation image acquired from the electronic cassette 20J. .
- the plurality of cradles 140 are connected to the network, and the charging state of the electronic cassette 20J connected to each cradle 140 is collected via the network so that the location of the electronic cassette 20J in the usable charging state can be confirmed. It can also be configured.
- modified examples also referred to as 16th to 21st modified examples
- the electronic cassette 20J according to the tenth embodiment will be described with reference to FIGS. 77A to 85B.
- the radiation conversion panel 92 is turned upside down, and the scintillator 206b and the like are arranged below the substrate 194. That is, the electronic cassette 20J in FIGS. 74A to 75B includes a PSS type radiation conversion panel 92 in which the scintillator 206b is disposed in front of the irradiation direction of the radiation 16 and the photoelectric conversion layer 202 is disposed in the rear.
- the electronic cassette 20J of the sixteenth modified example is an ISS system in which the photoelectric conversion layer 202 is disposed in the front with respect to the irradiation direction of the radiation 16 and the scintillator 206b is disposed in the rear.
- the pressing substance containing bag 298 presses the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296, thereby easily improving the adhesion between each part of the radiation conversion panel 92 and the adhesion between the radiation conversion panel 92 and the inner wall 296. Therefore, each effect by using the pressing substance storage bag 298 can be easily obtained.
- a cassette control unit 50, a power supply unit 52 such as a battery, and a communication unit 54 are arranged on the inner wall 328, and the cassette control unit 50, the power supply unit 52, and the communication unit are arranged.
- a base 190 made of a substance (a heavy metal-containing material such as lead) that shields radiation 16 is fixed so as to cover 54, and a pressing substance storage bag 298 is placed on the upper surface of the base 190.
- the protrusions 332 are provided at both ends in the arrow Y direction on the upper surface of the base 190, and the protrusions 334 are provided at both ends in the arrow X direction.
- the pressing substance containing bag 298 is disposed between the two protrusions 332 and It is placed (fixed) so as to fit between the two protrusions 334.
- the pressing substance containing bag 298 presses the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296 to easily improve the adhesion between each part of the radiation conversion panel 92 and the adhesion between the radiation conversion panel 92 and the inner wall 296. Therefore, each effect by using the pressing substance storage bag 298 can be easily obtained.
- the base 190 comprised from the substance which shields the radiation 16 is arrange
- the central portion of the imaging surface 42 is in a state where the radiation conversion panel 92 is not pressed by the pressing substance containing bag 298. Is curved in a concave shape (convex downward), while the radiation conversion panel 92 is pressed against the inner wall 296 by the pressing substance storage bag 298, the imaging surface 42 is maintained flat. In this case, even if the casing 40 having the concave portion at the center of the imaging surface 42 is manufactured by integral molding, the imaging surface 42 is flattened by pressing the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296 using the pressing substance containing bag 298. Therefore, the above-described effects can be easily obtained.
- a liquid scintillator 206a (hereinafter also referred to as a liquid scintillator 206a) is formed on the upper surface of the base 190 in place of the pressing substance storage bag 298 and the solid scintillator 206b.
- the scintillator-containing bag 290 (pressing mechanism) filled with “.” Is placed.
- the scintillator housing bag 290 is a resin bag that can transmit the visible light.
- the scintillator housing bag 290 expands, while the filled liquid scintillator 206a is passed through the opening 292. If it is discharged through, it contracts in the vertical direction of FIGS. 82A to 83B.
- the scintillator housing bag 290 filled with the liquid scintillator 206a is sealed with a removable cap 294 attached to the opening 292.
- the electronic cassette 20J according to the nineteenth modification of FIGS. 82A to 83B employs an ISS radiation conversion panel 92.
- the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are pressed against the inner wall 296 by the scintillator housing bag 290 that is filled with the liquid scintillator 206a and is in an inflated state.
- the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 are released from the pressed state.
- the substrate 194, the signal output layer 200, and the photoelectric conversion layer 202 can be pressed against the inner wall 296 by filling the scintillator housing bag 290 with the liquid scintillator 206a.
- Each effect by pressing to 296, and each effect by releasing the pressing state of the radiation conversion panel 92 by extracting the liquid scintillator 206a from the scintillator housing bag 290 can be easily obtained.
- the scintillator housing bag 290 has a structure in which the opening 292 is sealed with a removable cap 294, when the liquid scintillator 206a is deteriorated due to irradiation of radiation 16 or the like, for example, the electronic cassette 20J At the time of rework, maintenance, or repair, the liquid scintillator 206a may be removed from the scintillator housing bag 290 and refilled with new liquid scintillator 206a. This makes it easier to replace the radiation conversion panel 92 including the liquid scintillator 206a that is assumed to be deteriorated by the radiation 16 due to aging, and can further improve reworkability and maintainability.
- plate cam members 312a and 312b (pressing mechanisms) connected to the rotation shafts 310a and 310b are respectively disposed on the inner wall 328 side of the housing 40.
- the plate cam members 312a and 312b are rotated between the angle shown in FIG. 84A and the angle shown in FIG. 84B around the rotation shafts 310a and 310b. That is, the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the planar base 190 are separated from the inner wall 296 when not photographed, as shown in FIG. It is pressed against the inner wall 296 (step S29 in FIG. 60). Further, both sides of the substrate 194 and the base 190 are in contact with the side walls 314a and 314b.
- the rotating shafts 310a and 310b extend in a direction (arrow X direction) orthogonal to the paper surface of FIGS. 84A and 84B.
- a plurality of plate cam members 312a and 312b are provided along the direction.
- the rotation shafts 310a and 310b are connected to each other. Further, the size of the plate cam members 312a and 312b is set such that the cassette control unit 50, the power supply unit 52, the communication unit 54, and the base 190 are not in contact with each other.
- the board 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the planar base 190 are integrally formed using the plate cam members 312a and 312b.
- the inner wall 296 is pressed against the inner wall 296, so that the adhesion between the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 and the adhesion between the radiation conversion panel 92 and the inner wall 296 are ensured with a simpler configuration. be able to.
- a four-bar linkage mechanism 316 including a base 190 is formed on the inner wall 328 of the housing 40, and when not photographed, the substrate is as shown in FIG. 85A. 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 are separated from the inner wall 296, while being pressed against the inner wall 296 as shown in FIG. 85B at the time of photographing (step S29 in FIG. 60).
- the size of the four-bar linkage mechanism 316 is set such that the cassette control unit 50, the power supply unit 52, the communication unit 54, and the base 190 are not in contact with each other.
- the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 are integrally formed on the inner wall 296 on the imaging surface 42 side using the four-bar linkage mechanism 316.
- the pressure is pressed so that the substrate 194, the signal output layer 200, the photoelectric conversion layer 202, the scintillator 206b, and the base 190 have close contact, and the radiation conversion panel 92 and the inner wall 296 have close contact. Sex can be secured.
- the radiographic image capturing apparatus using the radiation conversion panel 92 of either the ISS system or the PSS system is illustrated.
- the present invention is limited to the contents of these drawings. Even if the ISS type radiation conversion panel 92 is changed to the PSS type radiation conversion panel 92 or the PSS type radiation conversion panel 92 is changed to the ISS type radiation conversion panel 92, the above-described case is not necessary. Of course, each effect can be obtained.
- the PSS radiation conversion panel 92 is illustrated. It may be changed. In the eighteenth modification of FIGS. 81A and 81B, either the ISS system or the PSS system radiation conversion panel 92 may be used. Further, in the nineteenth modification of FIGS. 82A to 83B, the radiation conversion panel 92 may be turned upside down so that the PSS type radiation conversion panel 92 in which the scintillator housing bag 290 is disposed on the inner wall 296 side may be used.
- a radiation conversion panel 92 using both a scintillator housing bag 290 filled with a liquid scintillator 206a and a solid scintillator 206b can also be employed.
- the configuration of the radiation conversion panel 92 is as follows: (1) One scintillator is disposed on the front surface of the radiation conversion panel 92 and the other scintillator is disposed on the back surface, so that it is a double-sided reading type.
- PSS method the scintillator housing bag 290 and the scintillator 206b in the back surface of the radiation conversion panel 92
- ISS method back surface of the radiation conversion panel 92
- the solid scintillator 206b is made of CsI, for example, in the configuration (1), the scintillator 206b may be disposed on the front surface and the scintillator housing bag 290 may be disposed on the back surface.
- the electronic cassette 20J using the indirect conversion type radiation conversion panel 92 has been described.
- the dose of the radiation 16 is converted into an electrical signal by a solid-state detection element made of a substance such as amorphous selenium (a-Se). Even if it is applied to an electronic cassette using a direct conversion type radiation conversion panel that directly converts to the above, it is possible to improve the adhesion of each part in the radiation conversion panel.
- the inside of the housing 40 may be in a negative pressure state in order to prevent condensation.
- the central portion of the imaging surface 42 may be concave downward as in the eighteenth modification (see FIGS. 81A and 81B) due to the pressure difference with the outside.
- 86 to 89 show that the temperature sensor 216 and the humidity sensor (environmental condition detection unit) 400 for detecting the humidity (environmental condition) in the housing 40 are arranged in the electronic cassettes 20A to 20J.
- the 25th modification is illustrated.
- an acceleration sensor (acceleration detecting unit) 402 for detecting the acceleration of the electronic cassettes 20G to 20J is also arranged.
- the block of the pressing mechanism shows a scintillator storage bag 290, pressing material storage bags 298 and 304, plate cam members 312a and 312b, a four-bar linkage mechanism 316, and spring members 318a and 318b.
- the block of the pressing mechanism shows a scintillator housing bag 290.
- the shape of the radiation conversion panel 92 (the plastic resin substrate 194) changes as the temperature changes. The same applies to the humidity, and the shape of the radiation conversion panel 92 (the substrate 194) changes due to moisture absorption.
- the humidity sensor 400 detects the humidity in the housing 40, and the cassette control unit 50 (the external force control unit 240) determines the humidity based on the humidity detected by the humidity sensor 400.
- the humidity which is the environmental condition in the housing 40 is detected, and an appropriate external force according to the humidity change is applied to the radiation conversion panel 92, whereby the radiation conversion described in the first to tenth embodiments is performed.
- Various effects such as maintaining the radiation conversion panel 92 flat can be obtained as in the case of countermeasures against changes in the shape of the panel 92 due to temperature changes.
- a temperature sensor 216 is also provided. Based on the temperature detected by the temperature sensor 216 and the humidity detected by the humidity sensor 400, an appropriate change according to the temperature change and the humidity change is performed. If an external force is applied to the radiation conversion panel 92, it becomes a countermeasure against both temperature change and humidity change, so that the flatness of the radiation conversion panel 92 can be effectively maintained.
- the acceleration sensor 402 detects the acceleration of the electronic cassettes 20G to 20J.
- the cassette control unit 50 determines that the acceleration detected by the acceleration sensor 402 exceeds the acceleration (threshold) at which the electronic cassettes 20G to 20J are dropped or the acceleration (threshold) at which the external impact is received.
- the scintillator storage bag 290, the pressing substance storage bags 298, 304, the plate cam members 312a, 312b, the four-bar linkage mechanism 316, and the spring member 318a so as to release the pressing state of the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296. 318b is controlled.
- 90A to 91B schematically show a case where the radiation conversion panel 92 is pressed against the inner wall 296 and a case where it is released from the pressed state.
- 90A and 90B show the disassembling adhesives 222, 232, 244, 246, and 272 in the ISS type radiation conversion panel 92 in which the solid scintillator 206b made of columnar crystal CsI or the like and the photoelectric conversion layer 202 are combined.
- the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 formed on the substrate 194 and the scintillator 206b are integrally laminated (in a state where they are not separated) by being bonded through the adhesive layer 404 made of the same material as Is illustrated.
- 91A and 91B show that the substrate 194 on which the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202 are formed in the ISS type radiation conversion panel 92 is connected to the inner wall 296 through the adhesive layer 406 made of the same material as the adhesive layer 404.
- the scintillator 206b formed on the supporting substrate 408 and the photoelectric conversion layer 202 are detachably stacked.
- the radiation conversion panel 92 when the radiation conversion panel 92 is pressed against the inner wall 296 (see FIGS. 90A and 91A), it is detected by the acceleration sensor 402 due to the drop of the electronic cassettes 20G to 20J or an external impact.
- the cassette control unit 50 releases the pressing state of the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296 so as to release the scintillator storage bag 290, the pressing substance storage bags 298, 304, and the plate cam member 312a. 312b, the four-bar linkage mechanism 316, or the spring members 318a and 318b.
- the pressing mechanism is a pressing substance containing bag 298, 304
- the contents are removed from the pressing substance containing bag 298, 304, and the pressing substance containing bag 298, 304 is shrunk in the thickness direction, so that the inner wall
- the radiation conversion panel 92 or the scintillator 206b can be separated from the 296 (see FIGS. 90B and 91B).
- the pressing mechanism is the plate cam members 312a and 312b
- the radiation conversion panel 92 or the scintillator 206b can be separated from the inner wall 296 by rotating the rotary shafts 310a and 310b.
- the pressing mechanism is a four-bar linkage mechanism 316
- the radiation conversion panel 92 or the scintillator 206b can be separated from the inner wall 296 by driving the four-bar linkage mechanism 316.
- the radiation conversion panel 92 is driven so as to move away from the inner wall 296 against the elastic force of the spring members 318a and 318b by driving a moving mechanism (not shown).
- the scintillator 206b may be displaced.
- the scintillator 206b and the photoelectric conversion layer 202 that constitute the radiation conversion panel 92 due to dropping or impact. Etc. can be avoided.
- the replacement can be easily performed by releasing the radiation conversion panel 92 from the pressing state against the inner wall 296. it can.
- the pressing of the radiation conversion panel 92 to the inner wall 296 and the separation of the radiation conversion panel 92 or the scintillator 206b from the inner wall 296 are described based on the acceleration of the electronic cassettes 20G to 20J.
- the description is not limited to this, and the radiation conversion panel 92 may be pressed against the inner wall 296 or may be released based on the temperature of the radiation conversion panel 92 and / or the humidity in the housing 40.
- the radiation conversion panel 92 may be pressed against the inner wall 296 or may be released based on the temperature of the radiation conversion panel 92 and / or the humidity in the housing 40.
- FIGS. 90A to 91B the case of the ISS type radiation conversion panel 92 has been described. However, the same effect can be obtained by releasing the PSS type radiation conversion panel 92 from the pressing state against the inner wall 296. Of course.
- the case of the solid scintillator 206b has been described.
- the liquid is removed from the scintillator housing bag 290 in accordance with the acceleration of the electronic cassettes 20G to 20J.
- the pressing state of the radiation conversion panel 92 against the inner wall 296 is released, so that the same effect as the other pressing mechanisms described above can be obtained.
- the radiation conversion panel 92 may be configured as shown in FIGS. 92A and 92B (a twenty-sixth modification). In the twenty-sixth modification, a specific configuration of the radiation conversion panel 92 using the scintillator made of CsI described in the first to tenth embodiments will be described in detail.
- the radiation conversion panel 92 converts the radiation 16 transmitted through the subject 14 into visible light (absorbs the radiation 16 and emits visible light), and the scintillator.
- the radiation detection unit 502 converts the visible light converted in 500 into an electrical signal (charge) corresponding to the radiation image.
- the scintillator 500 corresponds to the scintillators 206, 206 a, and 206 b described above, and the radiation detection unit 502 corresponds to the signal output layer 200 and the photoelectric conversion layer 202.
- the protective film 198 is not shown.
- an ISS system in which the radiation detection unit 502 and the scintillator 500 are arranged in this order with respect to the imaging surface 42 on which the radiation 16 is irradiated.
- a PSS system in which the scintillator 500 and the radiation detection unit 502 are arranged in this order with respect to the imaging surface 42.
- the scintillator 500 emits light more strongly on the imaging surface 42 side on which the radiation 16 is incident.
- the scintillator 500 is arranged in a state of being close to the imaging surface 42 as compared with the PSS method, the resolution of the radiographic image obtained by imaging is high and the radiation detection unit 502 is visible. The amount of received light also increases. Therefore, the sensitivity of the radiation conversion panel 92 (electronic cassettes 20A to 20J) can be improved in the ISS method than in the PSS method.
- the scintillator 500 can be made of, for example, a material such as CsI: Tl (cesium iodide added with thallium), CsI: Na (sodium activated cesium iodide), GOS (Gd 2 O 2 S: Tb), or the like. .
- FIG. 92B illustrates, as an example, a case where a scintillator 500 including a columnar crystal region is formed by vapor-depositing a material containing CsI on a vapor deposition substrate 504.
- a columnar crystal region composed of columnar crystals 500a is formed on the imaging surface 42 side (radiation detection unit 502 side) on which the radiation 16 is incident, and on the opposite side of the imaging surface 42 side.
- a non-columnar crystal region composed of the non-columnar crystal 500b is formed.
- the vapor deposition substrate 504 is preferably made of a material having high heat resistance. For example, aluminum (Al) is preferable from the viewpoint of low cost.
- the average diameter of the columnar crystals 500a is approximately uniform along the longitudinal direction of the columnar crystals 500a.
- the scintillator 500 has a structure formed of a columnar crystal region (columnar crystal 500a) and a non-columnar crystal region (noncolumnar crystal 500b), and a columnar crystal 500a that can emit light with high efficiency.
- the crystal region is disposed on the radiation detection unit 502 side. Therefore, visible light generated by the scintillator 500 travels through the columnar crystal 500 a and is emitted to the radiation detection unit 502. As a result, diffusion of visible light emitted to the radiation detection unit 502 side is suppressed, and blurring of the radiation image detected by the electronic cassettes 20A to 20J is suppressed.
- the visible light reaching the deep part (non-columnar crystal region) of the scintillator 500 is also reflected by the non-columnar crystal 500b toward the radiation detection unit 502, so that the amount of visible light incident on the radiation detection unit 502 (in the scintillator 500) (Detection efficiency of emitted visible light) can also be improved.
- the interval between t1 and t2 , 0.01 ⁇ (t2 / t1) ⁇ 0.25 is preferably satisfied.
- a region (columnar crystal region) that has high luminous efficiency and prevents the diffusion of visible light, and visible light The ratio along the thickness direction of the scintillator 500 to the region that reflects the light (non-columnar crystal region) is a suitable range, the light emission efficiency of the scintillator 500, the detection efficiency of visible light emitted by the scintillator 500, and the radiation image Improve the resolution.
- (t2 / t1) is 0.02 or more and 0.1 or less. More preferably, it is the range.
- the scintillator 500 having a structure in which a columnar crystal region and a non-columnar crystal region are continuously formed has been described.
- a light reflection made of Al or the like is used instead of the noncolumnar crystal region.
- a layer may be provided so that only the columnar crystal region is formed, or another configuration may be used.
- the radiation detection unit 502 detects visible light emitted from the light emission side (columnar crystal 500a) of the scintillator 500.
- the radiation detection unit 502 is applied to the imaging surface 42 along the incident direction of the radiation 16.
- the insulating substrate 508, the TFT layer 510, and the photoelectric conversion portion 512 are sequentially stacked.
- a planarization layer 514 is formed on the bottom surface of the TFT layer 510 so as to cover the photoelectric conversion portion 512. Note that the photoelectric conversion unit 512 corresponds to the photoelectric conversion layer 202 described above, and the TFT layer 510 corresponds to the signal output layer 200 described above.
- the radiation detection unit 502 includes a plurality of pixel units 520 each including a photoelectric conversion unit 512 including a photodiode (PD: Photo Diode), a storage capacitor 516, and a TFT 518 in a matrix on the insulating substrate 508 in a plan view.
- the TFT active matrix substrate (hereinafter also referred to as a TFT substrate) is formed.
- the TFT 518 corresponds to the above-described TFT 106
- the photoelectric conversion unit 512 and the storage capacitor 516 correspond to the pixel 100.
- the photoelectric conversion unit 512 is configured by arranging a photoelectric conversion film 512c between a lower electrode 512a on the scintillator 500 side and an upper electrode 512b on the TFT layer 510 side.
- the photoelectric conversion film 512c absorbs visible light emitted from the scintillator 500 and generates a charge corresponding to the absorbed visible light.
- the lower electrode 512a Since the lower electrode 512a needs to make visible light emitted from the scintillator 500 incident on the photoelectric conversion film 512c, the lower electrode 512a is preferably formed of a conductive material that is transparent at least with respect to the emission wavelength of the scintillator 500. Specifically, it is preferable to use a transparent conductive oxide (TCO) having a high visible light transmittance and a low resistance value.
- TCO transparent conductive oxide
- the lower electrode 512a a resistance value tends to increase when an optical transmittance of 90% or more is obtained, so that the TCO is preferable.
- ITO Indium Tin Oxide
- IZO Indium Tin Oxide
- AZO Alluminum doped Zinc Oxide
- FTO Fluorine doped Tin Oxide
- SnO 2 TiO 2 , ZnO 2 and the like
- ITO is most preferable from the viewpoints of stability, low resistance, and transparency.
- the lower electrode 512a may have a single configuration common to all the pixel portions 520, or may be divided for each pixel portion 520.
- the photoelectric conversion film 512c may be formed of a material that absorbs visible light and generates electric charge, and for example, amorphous silicon (a-Si), an organic photoelectric conversion material (OPC), or the like can be used.
- a-Si amorphous silicon
- OPC organic photoelectric conversion material
- the photoelectric conversion film 512c is made of amorphous silicon, visible light emitted from the scintillator 500 can be absorbed over a wide wavelength range.
- the formation of the photoelectric conversion film 512c made of amorphous silicon requires vapor deposition.
- the insulating substrate 508 is made of a synthetic resin, the heat resistance of the insulating substrate 508 needs to be considered.
- the photoelectric conversion film 512c is formed of a material containing an organic photoelectric conversion material, an absorption spectrum that exhibits high absorption mainly in the visible light region is obtained. Therefore, in the photoelectric conversion film 512c, visible light emitted from the scintillator 500 is obtained. Absorption of electromagnetic waves other than light is almost eliminated. As a result, noise generated by absorption of radiation 16 such as X-rays and ⁇ -rays in the photoelectric conversion film 512c can be suppressed.
- the photoelectric conversion film 512c made of an organic photoelectric conversion material can be formed by depositing an organic photoelectric conversion material on an object to be formed using a droplet discharge head such as an inkjet head. Heat resistance to the body is not required. For this reason, in the twenty-sixth modification, the photoelectric conversion film 512c is made of an organic photoelectric conversion material.
- the photoelectric conversion film 512c is made of an organic photoelectric conversion material
- the radiation 16 is hardly absorbed by the photoelectric conversion film 512c. Therefore, in the ISS system in which the radiation detection unit 502 is arranged so that the radiation 16 is transmitted, radiation detection is performed. Attenuation of the radiation 16 transmitted through the part 502 can be suppressed, and a decrease in sensitivity to the radiation 16 can be suppressed. Therefore, it is particularly suitable for the ISS system to configure the photoelectric conversion film 512c with an organic photoelectric conversion material.
- the organic photoelectric conversion material constituting the photoelectric conversion film 512c is preferably as close as possible to the emission peak wavelength of the scintillator 500 in order to absorb the visible light emitted from the scintillator 500 most efficiently.
- the absorption peak wavelength of the organic photoelectric conversion material matches the emission peak wavelength of the scintillator 500, but if the difference between the two is small, the visible light emitted from the scintillator 500 can be sufficiently absorbed. It is.
- the difference between the absorption peak wavelength of the organic photoelectric conversion material and the emission peak wavelength of the scintillator 500 with respect to the radiation 16 is preferably within 10 nm, and more preferably within 5 nm.
- organic photoelectric conversion materials examples include quinacridone organic compounds and phthalocyanine organic compounds.
- quinacridone organic compounds since the absorption peak wavelength of quinacridone in the visible region is 560 nm, if quinacridone is used as the organic photoelectric conversion material and CsI: Tl is used as the material of the scintillator 500, the difference between the peak wavelengths can be within 5 nm. Thus, the amount of charge generated in the photoelectric conversion film 512c can be substantially maximized.
- the electromagnetic wave absorption / photoelectric conversion site in the radiation conversion panel 92 is an organic layer including an upper electrode 512b and a lower electrode 512a, and a photoelectric conversion film 512c sandwiched between the upper electrode 512b and the lower electrode 512a. More specifically, this organic layer is a part that absorbs electromagnetic waves, a photoelectric conversion part, an electron transport part, a hole transport part, an electron blocking part, a hole blocking part, a crystallization preventing part, an electrode, and an interlayer contact. It can be formed by stacking or mixing improved parts.
- the organic layer preferably contains an organic p-type compound or an organic n-type compound.
- An organic p-type semiconductor (compound) is a donor organic semiconductor (compound) mainly represented by a hole-transporting organic compound, and is an organic compound having a property of easily donating electrons. More specifically, an organic compound having a smaller ionization potential when two organic materials are used in contact with each other. Therefore, any organic compound can be used as the donor organic compound as long as it is an electron-donating organic compound.
- An organic n-type semiconductor (compound) is an acceptor organic semiconductor (compound) mainly represented by an electron-transporting organic compound, and is an organic compound having a property of easily accepting electrons. More specifically, an organic compound having a higher electron affinity when two organic compounds are used in contact with each other. Therefore, any organic compound can be used as the acceptor organic compound as long as it is an organic compound having an electron accepting property.
- the photoelectric conversion unit 512 only needs to include at least the upper electrode 512b, the lower electrode 512a, and the photoelectric conversion film 512c.
- at least one of an electron blocking film and a hole blocking film is required. It is preferable to provide these, and it is more preferable to provide both.
- the electron blocking film can be provided between the upper electrode 512b and the photoelectric conversion film 512c.
- a bias voltage is applied between the upper electrode 512b and the lower electrode 512a, the electron blocking film is applied from the upper electrode 512b to the photoelectric conversion film 512c.
- An increase in dark current due to injection of electrons can be suppressed.
- An electron donating organic material can be used for the electron blocking film.
- the material actually used for the electron blocking film may be selected according to the material of the adjacent electrode, the material of the adjacent photoelectric conversion film 512c, etc., and the electron function is 1.3 eV or more from the work function (Wf) of the adjacent electrode material.
- a material having a large affinity (Ea) and an Ip equivalent to or smaller than the ionization potential (Ip) of the material of the adjacent photoelectric conversion film 512c is preferable. Since the material applicable as the electron donating organic material is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-32854, description thereof is omitted.
- the thickness of the electron blocking film is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, more preferably 30 nm or more and 150 nm or less, particularly preferably, in order to surely exhibit the dark current suppressing effect and prevent a decrease in the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion unit 512. Is from 50 nm to 100 nm.
- the hole blocking film can be provided between the photoelectric conversion film 512c and the lower electrode 512a, and when a bias voltage is applied between the upper electrode 512b and the lower electrode 512a, the lower electrode 512a to the photoelectric conversion film 512c. It is possible to suppress the increase of dark current due to injection of holes into the substrate.
- An electron-accepting organic material can be used for the hole blocking film.
- the material actually used for the hole blocking film may be selected according to the material of the adjacent electrode, the material of the adjacent photoelectric conversion film 512c, etc., and 1.3 eV or more from the work function (Wf) of the material of the adjacent electrode.
- the thickness of the hole blocking film is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, more preferably 30 nm or more and 150 nm or less, and particularly preferably, in order to reliably exhibit the dark current suppressing effect and prevent a decrease in the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion unit 512. Is from 50 nm to 100 nm.
- the position of the electron blocking film and the holes are set.
- the position of the blocking film may be reversed.
- a gate electrode, a gate insulating film, and an active layer are stacked, and a source electrode and a drain electrode are formed on the active layer at a predetermined interval.
- the active layer can be formed of any of amorphous silicon, amorphous oxide, organic semiconductor material, carbon nanotube, etc., but the material that can form the active layer is not limited to these. Absent.
- an amorphous oxide capable of forming an active layer for example, an oxide containing at least one of In, Ga, and Zn (for example, an In—O system) is preferable, and at least one of In, Ga, and Zn is used.
- An oxide containing two eg, In—Zn—O, In—Ga—O, and Ga—Zn—O
- an oxide containing In, Ga, and Zn is particularly preferable.
- the In—Ga—Zn—O-based amorphous oxide an amorphous oxide whose composition in a crystalline state is represented by InGaO 3 (ZnO) m (m is a natural number less than 6) is preferable, and in particular, InGaZnO. 4 is more preferable.
- the amorphous oxide capable of forming the active layer is not limited to these.
- examples of the organic semiconductor material capable of forming the active layer include, but are not limited to, phthalocyanine compounds, pentacene, vanadyl phthalocyanine, and the like.
- the configuration of the phthalocyanine compound is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-212389, and thus the description thereof is omitted.
- the active layer of the TFT 518 is formed of any one of an amorphous oxide, an organic semiconductor material, a carbon nanotube, and the like, the radiation 16 such as X-rays is not absorbed, or even if it is absorbed, the amount is extremely small. The generation of noise in the radiation detection unit 502 can be effectively suppressed.
- the switching speed of the TFT 518 can be increased, and the degree of light absorption in the visible light region in the TFT 518 can be reduced.
- the performance of the TFT 518 is remarkably deteriorated only by mixing a very small amount of metallic impurities into the active layer. Therefore, it must be used for forming the active layer.
- membrane formed with the organic-semiconductor material have sufficient flexibility, the photoelectric conversion film 512c formed with the organic photoelectric conversion material, and an active layer are used. If the configuration is combined with a TFT 518 formed of an organic semiconductor material, it is not always necessary to increase the rigidity of the radiation detection unit 502 in which the weight of the body of the subject 14 is added as a load.
- the insulating substrate 508 may be any substrate that has optical transparency and little radiation 16 absorption.
- both the amorphous oxide constituting the active layer of the TFT 518 and the organic photoelectric conversion material constituting the photoelectric conversion film 512c of the photoelectric conversion portion 512 can be formed at a low temperature. Therefore, the insulating substrate 508 is not limited to a highly heat-resistant substrate such as a semiconductor substrate, a quartz substrate, or a glass substrate, and a flexible substrate made of synthetic resin, aramid, or bio-nanofiber can also be used.
- flexible materials such as polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate and polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, polyimide, polycycloolefin, norbornene resin, poly (chlorotrifluoroethylene), etc.
- a conductive substrate can be used.
- the insulating substrate 508 includes an insulating layer for ensuring insulation, a gas barrier layer for preventing permeation of moisture and oxygen, an undercoat layer for improving flatness or adhesion to electrodes, and the like. May be provided.
- the transparent electrode material can be cured at a high temperature to reduce resistance, and it can also be used for automatic mounting of a driver IC including a solder reflow process.
- aramid has a thermal expansion coefficient close to that of ITO or a glass substrate, warping after production is small and it is difficult to break.
- aramid can make a substrate thinner than a glass substrate or the like.
- the insulating substrate 508 may be formed by stacking an ultrathin glass substrate and aramid.
- the bionanofiber is a composite of cellulose microfibril bundle (bacterial cellulose) produced by bacteria (acetobacterium, Xylinum) and transparent resin.
- the cellulose microfibril bundle has a width of 50 nm and a size of 1/10 of the visible light wavelength, and has high strength, high elasticity, and low thermal expansion.
- a transparent resin such as acrylic resin or epoxy resin in bacterial cellulose
- a bio-nanofiber having a light transmittance of about 90% at a wavelength of 500 nm can be obtained while containing 60% to 70% of the fiber.
- Bionanofiber has a low coefficient of thermal expansion (3-7 ppm) comparable to that of silicon crystals, and is as strong as steel (460 MPa), highly elastic (30 GPa), and flexible. Compared to glass substrates, etc. Thus, the insulating substrate 508 can be thinned.
- the total thickness of the radiation detection unit 502 (TFT substrate) is, for example, about 0.7 mm. Therefore, a thin substrate made of a light-transmitting synthetic resin is used as the insulating substrate 508. As a result, the thickness of the radiation detection unit 502 as a whole can be reduced to, for example, about 0.1 mm, and the radiation detection unit 502 can be flexible. Further, by providing flexibility to the radiation detection unit 502, the impact resistance of the electronic cassettes 20A to 20J is improved, and even when an impact is applied to the electronic cassettes 20A to 20J, it is difficult to break. In addition, plastic resin, aramid, bionanofiber, etc.
- the amount of radiation 16 absorbed by the insulating substrate 508 also decreases. Even if the radiation 16 is transmitted through the radiation detection unit 502 by the ISS method, a decrease in sensitivity to the radiation 16 can be suppressed.
- a synthetic resin substrate as the insulating substrate 508 of the electronic cassettes 20A to 20J.
- a substrate made of another material such as a glass substrate may be used.
- the insulating substrate 508 may be used.
- a flattening layer 514 for flattening the radiation detection unit 502 is formed on the radiation detection unit 502 (TFT substrate) on the side opposite to the arrival direction of the radiation 16 (on the scintillator 500 side).
- the radiation conversion panel 92 may be configured as follows.
- the photoelectric conversion part 512 including PD may be formed of an organic photoelectric conversion material, and the TFT layer 510 may be formed using a CMOS sensor. In this case, since only the PD is made of an organic material, the TFT layer 510 including the CMOS sensor may not have flexibility. Note that the photoelectric conversion unit 512 made of an organic photoelectric conversion material and the CMOS sensor are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-212377, and thus detailed description thereof is omitted.
- the photoelectric conversion unit 512 including the PD may be formed of an organic photoelectric conversion material, and the flexible TFT layer 510 may be realized by a CMOS circuit including a TFT made of an organic material.
- pentacene may be adopted as the material of the p-type organic semiconductor used in the CMOS circuit
- copper fluoride phthalocyanine (F 16 CuPc) may be adopted as the material of the n-type organic semiconductor.
- F 16 CuPc copper fluoride phthalocyanine
- a flexible TFT layer 510 that can have a smaller bending radius can be realized.
- the gate insulating film can be significantly thinned, and the driving voltage can be lowered.
- the gate insulating film, the semiconductor, and each electrode can be manufactured at room temperature or 100 ° C. or lower.
- a CMOS circuit can be directly formed over the flexible insulating substrate 508.
- a TFT made of an organic material can be miniaturized by a manufacturing process in accordance with a scaling law.
- the insulating substrate 508 can be realized by applying a polyimide precursor on a thin polyimide substrate by spin coating and heating, so that the polyimide precursor is changed to polyimide, so that a flat substrate without unevenness can be realized. it can.
- insulating PD and TFT made of crystalline Si from resin substrate It may be arranged on the substrate 508.
- PDs and TFTs as micro device blocks of micron order are fabricated in advance on another substrate and then separated from the substrate, and the PDs and TFTs are dispersed on an insulating substrate 508 as a target substrate in a liquid. And place statistically.
- the insulating substrate 508 is processed in advance to be adapted to the device block, and the device block can be selectively disposed on the insulating substrate 508.
- the optimum device block (PD and TFT) made of the optimum material can be integrated on the optimum substrate (insulating substrate 508), and the PD and the insulating substrate 508 (resin substrate) which are not crystals can be integrated. It becomes possible to integrate TFTs.
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Abstract
放射線画像撮影システム(10A-10J)を構成する放射線画像撮影装置(20A-20J)において、外力作用機構(218、220、290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、放射線変換パネル(92)の周縁部(230)に外力を作用させるか、前記放射線変換パネル(92)に積層した状態で外力を作用させるか、あるいは、少なくとも放射線(16)が照射される撮影時に前記放射線変換パネル(92)を収容するパネル収容ユニット(30)の内壁(296)に前記放射線変換パネル(92)を押付可能である。
Description
本発明は、放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルを有する放射線画像撮影装置と、前記放射線画像撮影装置及び該放射線画像撮影装置を制御する制御装置を備えた放射線画像撮影システムと、前記放射線画像撮影装置における前記放射線変換パネルの固定方法とに関する。
医療分野において、被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した前記放射線を放射線変換パネルに導いて放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が広汎に使用されている。前記放射線変換パネルとしては、前記放射線画像が露光記録される従来からの放射線フイルムや、蛍光体に前記放射線画像としての放射線エネルギを蓄積し、励起光を照射することで前記放射線画像を輝尽発光光として取り出すことのできる蓄積性蛍光体パネルが知られている。これらの放射線変換パネルは、前記放射線画像が記録された放射線フイルムを現像装置に供給して現像処理を行い、あるいは、前記蓄積性蛍光体パネルを読取装置に供給して読取処理を行うことで、可視画像を得ることができる。
一方、手術室等においては、患者に対して迅速且つ的確な処置を施すため、撮影後の放射線変換パネルから直ちに放射線画像を読み出して表示できることが必要である。このような要求に対応可能な放射線変換パネルとして、放射線を電気信号に直接変換する固体検出素子を用いた直接変換型の放射線変換パネル、あるいは、放射線を蛍光に一旦変換するシンチレータと、前記蛍光を電気信号に変換する固体検出素子とを用いた間接変換型の放射線変換パネルが開発されている。
上述した直接変換型又は間接変換型の放射線変換パネルと、該放射線変換パネルを制御して前記放射線画像を電気信号として読み出す制御部と、外部との間で前記電気信号を含めた信号の送受信を行う通信部と、電源部とがパネル収容ユニットに収容されることにより、電子カセッテと呼称される放射線画像撮影装置が構成される。従って、前記電子カセッテは、蓄積性蛍光体パネルを用いた放射線画像撮影装置と比較して、厚みがあると共に重量が大きくなる。
そこで、蓄積性蛍光体パネルを用いた放射線画像撮影装置と同等程度の軽量化及び薄型化を図るためには、パネル収容ユニットの厚みをできる限り薄くすると共に、放射線変換パネルを構成する部材をより軽量な部材に変更することが望ましい。例えば、間接変換型の放射線変換パネルが、基板、該基板に形成され且つ放射線画像を電気信号として出力するための信号出力層、蛍光を前記電気信号に変換する光電変換層、及び、シンチレータの順に積層して構成されている場合に、前記基板を非ガラス化(ガラスからプラスチック樹脂に変更)すると共に、前記信号出力層をアモルファス酸化物半導体を用いたTFT(薄膜トランジスタ)等で形成することが考えられる。
しかしながら、プラスチック樹脂は、ガラスと比較して熱膨張係数が大きいので、放射線変換パネルの温度や湿度等の環境条件に応じて変形しやすい。
特許第2706725号公報には、光電変換層と同じ熱膨張係数を有する熱歪み補正体を、基板における前記光電変換層とは反対側の面に貼着することで、前記基板の変形(反りの発生)を抑制することが提案されている。
ところが、特許第2706725号公報の技術では、熱膨張係数が大きく異なる熱歪み補正体と基板とを貼り合わせるので、繰り返しの温度変化によって界面にストレスがかかり、クラックや剥離が発生するおそれがある。すなわち、放射線変換パネルに対して熱歪み補正体を単純に平面状に貼着するのみでは、温度変化に伴って前記放射線変換パネルが変形した際に、該放射線変換パネルにクラックや剥離が発生するおそれがあり、従って、該放射線変換パネルの温度変化に伴う変形を抑制することは困難である。
また、前述のように、プラスチック樹脂は、ガラスよりも熱膨張係数が大きく、温度や湿度等の環境条件に応じて変形しやすいので、該放射線変換パネルを構成する光電変換層やシンチレータ等の密着性を確保することができない。
特開平9-54162号公報には、シンチレータと光電変換層とを接着剤により接着することで、密着性を確保することが提案されている。また、特開平9-257944号公報には、カセッテ内を減圧することにより、密着性を高めることが提案されている。
しかしながら、接着剤による接着では、放射線変換パネル内の各部の熱膨張率の違いに起因して、繰り返しの温度変化により接着面(界面)にストレスがかかり、該放射線変換パネル内でクラックが形成されたり、あるいは、剥離が発生するおそれがある。また、カセッテ内を減圧するためには、真空ポンプ等の排気系統を別途配設する必要があるので、システム全体が大掛かりになり、コストがかかる。
また、被写体を介してパネル収容ユニットに放射線が照射されることにより該被写体に対する撮影が行われる場合、該パネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを隙間なく配置することができれば、該放射線変換パネルを前記被写体に近づけて、放射線画像の画像ボケを低減することができると共に、電子カセッテの薄型化も可能となる。また、前記放射線変換パネルのリワーク(製品再生)やメンテナンスを考えると、前記内壁に前記放射線変換パネルを貼り付けるのではなく、押し付けて固定することが好ましい。さらに、前記パネル収容ユニットについても、外光の侵入を阻止して内部の遮光性を確保するために、一体成形により形成された継目のない構造であることが好ましい。
特開2002-311526号公報には、放射線変換パネルを含むユニット部品を、筐体の内壁に設けられたレールに沿って、該筐体の一側面から出し入れ可能にすることが提案されている。
しかしながら、パネル収容ユニットの耐荷重性の向上及び軽量化を図るために、例えば、該パネル収容ユニットをCFRP(炭素繊維強化プラスチック)等で構成した場合、前記パネル収容ユニットの内壁と放射線変換パネルとを接触させた状態で該放射線変換パネルを出し入れすると、前記CFRPを構成する炭素繊維の一部が切れて、ささくれ状となり、該炭素繊維のささくれが放射線画像を劣化させる原因となるおそれがある。また、前記内壁と前記放射線変換パネルとを接触させた状態で該放射線変換パネルを出し入れすると、前記放射線変換パネルの表面(例えば、シンチレータの表面)を傷つけることになり、この場合には、放射線画像の劣化に加え、前記放射線画像を読み出すための制御信号が供給される制御線や該放射線画像の信号を外部に出力するための信号線が断線するおそれもある。
<本発明の目的>
本発明の第1の目的は、温度や湿度等の環境条件を考慮しつつ、該放射線変換パネルを平坦に維持する(放射線変換パネルの平面性を確保する)ことである。
本発明の第1の目的は、温度や湿度等の環境条件を考慮しつつ、該放射線変換パネルを平坦に維持する(放射線変換パネルの平面性を確保する)ことである。
本発明の第2の目的は、簡易な構造で放射線変換パネル内の密着性を高めることである。
本発明の第3の目的は、パネル収容ユニットの内壁に接触することなく放射線変換パネルを出し入れすることが可能であり、一方で、簡易な構造で前記内壁と前記放射線変換パネルとの密着性を高めることである。
<本発明の説明>
上記第1~第3の目的を達成するために、本発明に係る放射線画像撮影装置は、
放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、前記放射線変換パネルに外力を作用させる外力作用機構とを有し、
前記外力作用機構は、前記放射線変換パネルの周縁部に外力を作用させるか、前記放射線変換パネルに積層した状態で外力を作用させるか、あるいは、少なくとも前記放射線が照射される撮影時に前記放射線変換パネルを収容するパネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能であることを特徴としている。
上記第1~第3の目的を達成するために、本発明に係る放射線画像撮影装置は、
放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、前記放射線変換パネルに外力を作用させる外力作用機構とを有し、
前記外力作用機構は、前記放射線変換パネルの周縁部に外力を作用させるか、前記放射線変換パネルに積層した状態で外力を作用させるか、あるいは、少なくとも前記放射線が照射される撮影時に前記放射線変換パネルを収容するパネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能であることを特徴としている。
また、上記第1~第3の目的を達成するために、本発明に係る放射線画像撮影システムは、
放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、前記放射線変換パネルに外力を作用させる外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記外力作用機構は、前記放射線変換パネルの周縁部に外力を作用させるか、前記放射線変換パネルに積層した状態で外力を作用させるか、あるいは、少なくとも前記放射線が照射される撮影時に前記放射線変換パネルを収容するパネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能であることを特徴としている。
放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルと、前記放射線変換パネルに外力を作用させる外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記外力作用機構は、前記放射線変換パネルの周縁部に外力を作用させるか、前記放射線変換パネルに積層した状態で外力を作用させるか、あるいは、少なくとも前記放射線が照射される撮影時に前記放射線変換パネルを収容するパネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能であることを特徴としている。
さらに、上記第2及び第3の目的を達成するために、本発明に係る放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法は、
放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルをパネル収容ユニットに収容し、少なくとも前記放射線が照射される撮影時に、外力作用機構により前記パネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能にすることを特徴としている。
放射線を放射線画像に変換する放射線変換パネルをパネル収容ユニットに収容し、少なくとも前記放射線が照射される撮影時に、外力作用機構により前記パネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能にすることを特徴としている。
上述のように構成することにより、本発明では、下記の効果が得られる。
放射線変換パネルの周縁部は、該放射線変換パネルを収容するパネル収容ユニット内の温度や湿度等の環境条件に応じて変形しやすい(反りやすい)。そこで、本発明では、このような変形(反り)を抑制するように外力作用機構から前記周縁部に外力を作用させることにより、前記放射線変換パネルを平坦に維持するようにしている。従って、本発明によれば、前記パネル収容ユニット内の温度や湿度等の環境条件を考慮しつつ、前記放射線変換パネルを平坦に維持する(前記放射線変換パネルの平面性を確保する)ことができる。
このように、本発明では、前記放射線変換パネルを他の部材に貼着するのではなく、該放射線変換パネルの周縁部に前記外力を作用させて前記放射線変換パネルを平坦に維持するので、該放射線変換パネルの変形に伴うクラックや剥離の発生も回避することができる。
また、本発明では、放射線変換パネルと外力作用機構とを積層して一体的に構成している場合に、前記環境条件に応じて該放射線変換パネルが変形(例えば、熱膨張や熱収縮)した際には、前記放射線変換パネル及び前記外力作用機構が一体的に変形する。つまり、本発明では、これらの変形を許容しつつ、前記環境条件に応じて、前記外力作用機構から前記放射線変換パネルに外力を作用させることで、前記放射線変換パネルを平坦に維持する(前記放射線変換パネルの平面性を確保する)ことができる。この結果、本発明は、単純に前記放射線変換パネルに他の部材を貼着した場合(特許第2706725号公報の技術)と比較して、該放射線変換パネルの変形に伴うクラックや剥離の発生を効果的に回避することができる。
さらに、本発明では、外力作用機構を用いてパネル収容ユニットの内壁に放射線変換パネルを押し付けることにより、自然な形で前記放射線変換パネル内の密着性を高めることができると共に、該放射線変換パネルを容易に位置決め固定することができる。従って、本発明によれば、簡易な構造で前記放射線変換パネル内の密着性を高めることができる。また、押し付けによって前記放射線変換パネルが位置決め固定されるので、接着剤による貼り付けが不要となって、前記放射線変換パネル内でのクラックの形成や剥離の発生を回避できると共に、前記放射線変換パネルの交換が容易になってメンテナンス性が向上する。
さらにまた、本発明では、少なくとも放射線が照射される撮影時に、外力作用機構によりパネル収容ユニットの内壁に放射線変換パネルを押付可能にしている。そのため、非撮影時である前記パネル収容ユニットに対する前記放射線変換パネルの出し入れ時には、前記内壁と接触することなく、前記パネル収容ユニットに対して前記放射線変換パネルを出し入れすることが可能になるので、該パネル収容ユニットをCFRP等で構成した場合に、該CFRPを構成する炭素繊維が切れて、該炭素繊維のささくれが放射線画像の劣化原因となったり、あるいは、前記内壁と前記放射線変換パネルとの接触によって該放射線変換パネルの表面が傷ついて放射線画像が劣化したり、制御線や信号線が断線することを防止することができる。
また、撮影時には、前記外力作用機構によって自然な形で前記内壁と前記放射線変換パネルとの密着性を高めることができると共に、前記内壁に対して前記放射線変換パネルを容易に位置決め固定することができる。この結果、簡易な構造で前記内壁と前記放射線変換パネルとの密着性が高まるので、前記放射線画像撮影装置の耐荷重性や耐衝撃性が向上し、前記放射線変換パネルのがたつき等を効果的に抑制することができる。また、前記内壁に対して前記放射線変換パネルを容易に近づけることができるので、放射線画像の画像ボケの低減や、前記放射線画像撮影装置の薄型化も実現することが可能となる。
このように、前記放射線変換パネルを前記内壁に貼り付ける必要がなく、且つ、前記パネル収容ユニットに対して該放射線変換パネルを容易に出し入れすることができるので、前記放射線変換パネルのリワーク性やメンテナンス性も向上する。
次に、上述した本発明の具体的な構成及びその効果について、順に説明する。
前記放射線画像撮影装置は、前記パネル収容ユニット内の環境条件を検出する環境条件検出部と、前記環境条件検出部が検出した前記環境条件に基づいて前記外力を前記周縁部又は前記放射線変換パネルに作用させるように前記外力作用機構を制御する外力制御部とをさらに有する。
前記パネル収容ユニット内の環境条件によって前記放射線変換パネルの周縁部、あるいは、前記放射線変換パネルが変形する場合に、前記環境条件に基づく適切な外力を前記周縁部又は前記放射線変換パネルに作用させることにより、前記周縁部又は前記放射線変換パネルの変形を効果的に抑制することができる。
この場合、前記環境条件検出部は、前記放射線変換パネルの温度を検出する温度検出部、及び/又は、前記パネル収容ユニット内の湿度を検出する湿度検出部であり、前記外力制御部は、前記温度検出部が検出した前記温度、及び/又は、前記湿度検出部が検出した前記湿度に基づいて、前記放射線変換パネルの温度変化及び/又は前記パネル収容ユニット内の湿度変化に応じた前記外力を、前記周縁部又は前記放射線変換パネルに作用させるように前記外力作用機構を制御する。
前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて前記放射線変換パネルの周縁部が変形するので、前記温度及び/又は湿度を検出し、検出した前記温度及び/又は前記湿度に基づいて、前記温度変化及び/又は前記湿度変化(に起因した前記周縁部の変形量)に応じた適切な外力を前記周縁部に作用させることにより、前記周縁部の変形を効果的に抑制することができる。すなわち、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に伴う前記周縁部の変形量(反り量や伸び量)が予め把握されていれば、該変形量を抑制できるような前記外力を前記周縁部に作用し続けることで、前記放射線変換パネルを平坦に維持することが可能となる。
一方、前記放射線変換パネル全体についても、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて変形するので、上述のように、前記温度/又は前記湿度に基づいて、前記温度変化及び/又は前記湿度変化(に起因した前記放射線変換パネルの変形量)に応じた適切な外力を前記放射線変換パネルに作用させることにより、前記放射線変換パネルの平面性を効果的に確保することができる。すなわち、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に伴う前記放射線変換パネルの変形量(反り量や伸び量)が予め把握されていれば、該変形量に応じて前記外力を前記放射線変換パネルに作用し続けることで、該放射線変換パネルを平坦に維持することが可能となる。
また、前記放射線変換パネルは、基板と、前記基板上に配置され且つ前記放射線を前記放射線画像の電気信号に変換する放射線変換層とを有し、前記外力作用機構は、前記基板の周縁部に配置されるか、又は、前記基板の底面側及び前記放射線変換層の上面側の少なくとも一方に配置される。
前記温度変化及び/又は前記湿度変化に伴って、前記基板の周縁部が該基板の厚み方向に反る場合に、前記周縁部の変形量を抑制するように前記外力作用機構から前記周縁部に前記外力を作用させることで、前記基板を含めた前記放射線変換パネル全体を平坦に維持することができる。また、前記基板の底面側及び前記放射線変換層の上面側の少なくとも一方に配置された前記外力作用機構から前記外力を作用させても、前記放射線変換パネル全体の平面性を確保することができる。
この場合、前記基板は、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて変形し且つ可撓性を有する略矩形状の基板であり、前記基板の四辺のうち、少なくとも一辺には、前記放射線変換層に対する信号の入力又は出力が可能な外部接続部が設けられ、前記外力作用機構は、少なくとも、前記外部接続部が設けられた辺に前記外力を作用させる。
例えば、前記基板がプラスチック樹脂であり、該プラスチック樹脂が前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて前記プラスチック樹脂の厚み方向に反る場合に、前記外部接続部が設けられた辺に前記外力を作用させることで、前記基板を平坦に維持すると共に、該基板からの前記外部接続部の剥離を回避することが可能となる。
また、前記基板は、可撓性を有すると共に、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて変形し、前記外力作用機構は、前記基板又は前記放射線変換層に沿って平面状に形成され、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて、前記基板又は前記放射線変換層の厚み方向に沿って収縮すると共に前記基板又は前記放射線変換層の面方向に沿って伸張するか、あるいは、前記厚み方向に沿って伸張すると共に前記面方向に沿って収縮する。
前記外力作用機構を前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて変形(前記厚み方向に収縮又は伸張、前記面方向に伸張又は収縮)させることにより、該外力作用機構から前記放射線変換パネルに前記外力を容易に作用させることができるので、前記基板、前記放射線変換層、又は、前記基板及び前記放射線変換層の双方、のいずれかに前記外力を作用させた場合であっても、前記放射線変換パネル全体の平面性を確保することが可能となる。例えば、前記基板がプラスチック樹脂であれば、該プラスチック樹脂が前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて前記プラスチック樹脂の厚み方向に反る場合に、該プラスチック樹脂に前記外力を作用させることで、前記プラスチック樹脂を含めた前記放射線変換パネル全体を平坦に維持することができる。
また、前記パネル収容ユニットは、前記放射線変換パネル及び前記外力作用機構を収容すると共に、前記放射線を透過可能であり、前記外力作用機構の一端部は、前記パネル収容ユニットの内壁に固着され、前記外力作用機構の他端部は、前記放射線変換パネルの周縁部に接触又は固着していることが望ましい。
これにより、前記パネル収容ユニットに収容された前記放射線変換パネルに対して前記外力を確実に作用させることができる。
また、前記放射線画像撮影装置は、前記放射線変換パネル及び前記外力作用機構を制御する制御部をさらに有し、前記パネル収容ユニットは、前記放射線変換パネル及び前記外力作用機構を収容すると共に、前記放射線を透過可能であり、前記制御部は、前記パネル収容ユニットに収容されているか、又は、前記パネル収容ユニットに連結された制御ユニットに収容されていればよい。
ここで、前記外力作用機構は、解体性接着剤を介して、前記放射線変換パネルの周縁部、前記放射線変換パネル、又は、前記パネル収容ユニットに接着されている。
これにより、前記放射線の照射等によって前記外力作用機構の機能が低下した際の該外力作用機構の交換が容易になる。
この場合、前記外力作用機構は、高分子材料を用いたアクチュエータ、形状記憶合金を用いたアクチュエータ、又は、圧電素子を用いたアクチュエータであればよい。
また、前記放射線変換パネルは、前記放射線を蛍光に変換するシンチレータと、前記蛍光を前記放射線画像に変換する光電変換層とを有し、前記シンチレータ及び前記光電変換層は、前記放射線の入射方向に沿って積層され、前記外力作用機構は、前記放射線変換パネルの前記シンチレータ側又は前記光電変換層側を前記内壁に押付可能な押付機構であればよい。
これにより、前記シンチレータと前記光電変換層との密着性や、前記シンチレータ又は前記光電変換層と前記内壁との密着性を容易に高めることができる。
また、前記パネル収容ユニットは、前記放射線変換パネル及び前記押付機構を収容し且つ前記放射線を透過可能な略矩形状の筐体を有し、前記押付機構は、前記放射線変換パネルの前記シンチレータ側又は前記光電変換層側を前記筐体における前記放射線が照射される撮影面側の内壁に押付可能である。
前記撮影面側の内壁に前記放射線変換パネルの前記シンチレータ側又は前記光電変換層側を押し付けることで、被写体と前記シンチレータ又は前記光電変換層との距離を容易に縮めることができる。
ここで、前記押付機構は、下記の構成であることが望ましい。
(1)前記押付機構は、液状の前記シンチレータが充填されるシンチレータ収容袋であり、前記液状のシンチレータが前記シンチレータ収容袋に充填された状態で、該シンチレータ収容袋が前記放射線変換パネルの前記光電変換層側を前記撮影面側の内壁に押し付ける。
これにより、前記シンチレータ収容袋を介して前記液状のシンチレータと前記光電変換層との密着性を高めることができると共に、前記液状のシンチレータと前記光電変換層とを前記撮影面側の内壁に確実に近づけることができる。また、前記シンチレータ収容袋が前記パネル収容ユニットの緩衝材としても機能するので、前記パネル収容ユニットの耐荷重性や耐衝撃性も向上する。
(2)前記押付機構は、流体又は発泡物が注入される押付物質収容袋であり、
前記流体又は前記発泡物が前記押付物質収容袋に注入された状態で、該押付物質収容袋が前記放射線変換パネルを前記撮影面側の内壁に押し付ける。
前記流体又は前記発泡物が前記押付物質収容袋に注入された状態で、該押付物質収容袋が前記放射線変換パネルを前記撮影面側の内壁に押し付ける。
この場合でも、前記シンチレータと前記光電変換層との密着性を高めることができると共に、前記シンチレータと前記光電変換層とを前記撮影面側の内壁に確実に近づけることができる。また、前記押付物質収容袋が前記パネル収容ユニットの緩衝材としても機能するので、この場合でも、前記パネル収容ユニットの耐荷重性や耐衝撃性を向上することができる。
(3)前記筐体内には、基台が配設され、前記押付機構は、前記基台を機械的に前記撮影面側に移動させることにより前記放射線変換パネルを前記撮影面側の内壁に押し付ける。
これにより、前記放射線変換パネルの前記シンチレータ側又は前記光電変換層側を確実且つ容易に前記撮影面側の内壁に押し付けて密着性を確保することができる。
また、前記放射線変換パネルは、前記放射線の入射方向に沿って、前記シンチレータ及び前記光電変換層を一体的に積層することにより構成され、前記押付機構は、前記入射方向に沿って前記放射線変換パネルを移動させることにより、前記撮影面側の内壁に対して前記放射線変換パネルを押し付けるか又は離間させてもよい。
これにより、該内壁が傷付いたときに、前記筐体の交換を容易に行うことができる。
また、前記放射線変換パネルは、前記放射線の入射方向に沿って、前記シンチレータ及び前記光電変換層を分離可能に積層することにより構成され、前記シンチレータ及び前記光電変換層のうち、一方の部材は、前記撮影面側の内壁に固定され、前記押付機構は、前記入射方向に沿って他方の部材を移動させることにより、前記撮影面側の内壁に固定された前記一方の部材に対して前記他方の部材を押し付けるか又は離間させるさせてもよい。
これにより、前記シンチレータ及び前記光電変換層のうち、いずれか一方について交換が必要になったときに、該交換を容易に行うことができる。
また、前記放射線画像撮影装置は、該放射線画像撮影装置の加速度を検出する加速度検出部をさらに有し、前記押付機構は、前記加速度検出部が検出した前記加速度に基づいて、前記内壁に対する押付状態から前記放射線変換パネルを解放してもよい。
これにより、前記加速度センサが、前記放射線画像撮影装置が落下する程度の加速度、又は、外部からの衝撃を受ける程度の加速度を検出した際に、前記内壁に対する押付状態から前記放射線変換パネルを解放することが可能となり、落下又は衝撃による該放射線変換パネル(前記シンチレータ及び前記光電変換層)の損傷の発生を回避することが可能となる。また、前記放射線変換パネル、前記シンチレータ、前記光電変換層及び前記筐体の交換が必要であるときには、前記内壁に対する押付状態から前記放射線変換パネルを解放すれば、該交換を容易に行うことができる。
また、前記パネル収容ユニットに対して少なくとも前記放射線変換パネルを出し入れする際に、前記内壁への押付から前記放射線変換パネルを解放可能な状態に前記外力作用機構が変化すれば、前記出し入れ時には、前記内壁と前記放射線変換パネルとの接触を確実に回避しながら、前記パネル収容ユニットに対して前記放射線変換パネルを容易に出し入れすることが可能となる。
本発明の構成及び効果は、上述した通りであるが、次に、本発明のより具体的な構成及び効果(第1~第4の発明の構成及び効果)について、さらに詳しく説明する。
<第1の発明の説明>
第1の発明は、前記放射線変換パネルと、該放射線変換パネルの周縁部に前記外力を作用させる前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムに関する。
第1の発明は、前記放射線変換パネルと、該放射線変換パネルの周縁部に前記外力を作用させる前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムに関する。
第1の発明において、前記基板の四辺のうち、隣接する二辺に前記外部接続部がそれぞれ設けられ、一方の外部接続部は、前記電気信号を読み出すための制御信号を前記放射線変換層に供給し、他方の外部接続部は、前記制御信号の供給に応じて前記放射線変換層から読み出された前記電気信号を出力する。
このような構成の場合には、これらの二辺にそれぞれ前記外力を作用させればよい。これにより、前記基板からの前記各外部接続部の剥離を確実に回避することができるので、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に関わりなく、前記制御信号の供給や前記電気信号の出力を行うことができる。
また、前記外部接続部が設けられた辺に加え、前記外部接続部にも前記外力を作用させてもよい。これにより、当該辺の反りを抑制できると共に、前記辺からの前記外部接続部の剥離を確実に回避することができる。
一方、前記外部接続部が設けられた辺に該外部接続部が、例えば、熱圧着により接続されている場合には、前記外部接続部にも前記外力を作用させると、当該辺から前記外部接続部が剥離する可能性がある。このような場合には、前記外部接続部を避けるように、該外部接続部が設けられた辺に前記外力作用部から前記外力を作用させればよい。
この場合、前記外部接続部が設けられた辺に前記外部接続部を避けるようにボス部を突出形成し、前記外力作用部から前記ボス部を介して前記外部接続部が設けられた辺に前記外力を作用させれば、前記辺からの前記外部接続部の剥離を効果的に防止することができる。
また、前記外力作用部は、前記外部接続部が設けられた辺と、該外部接続部が設けられた辺に対向する辺とに対して前記外力を作用させてもよいし、あるいは、前記基板の四辺に対して前記外力を作用させてもよい。このように、複数の辺に対して前記外力を作用させることで、前記基板の周縁部の反りを確実に抑制して、該基板を含む前記放射線変換パネル全体を平坦に維持することができる。
また、前記パネル収容ユニットが略矩形状の筐体である場合、前記外力作用機構は、下記(1)又は(2)のいずれかの手段によって、前記放射線変換パネルに前記外力を作用させればよい。
(1)前記外力作用機構の一端部は、前記筐体の上面に固着され、前記外力作用機構の他端部は、前記放射線変換パネルの周縁部に接触し、前記外力作用機構は、前記上面から前記周縁部に向かう方向に前記外力を作用させる。この場合、前記外力作用機構は、上方から前記周縁部に対して前記外力を作用させることになる。
(2)前記外力作用機構の一端部は、前記筐体の側面に固着され、前記外力作用機構の他端部は、前記放射線変換パネルの周縁部に固着され、前記外力作用機構は、前記周縁部から前記側面に向かう方向に前記外力を作用させる。この場合、前記外力作用機構は、前記周縁部に対して水平方向に前記外力を作用させることになる。
上記の(1)又は(2)のいずれの場合であっても、前記周縁部に前記外力を作用させて、前記放射線変換パネルを確実に平坦に維持することができる。
前述した高分子材料を用いたアクチュエータに関し、該高分子材料は、高分子ゲル、高分子電解質ゲル、非イオン高分子ゲル又は導電性高分子であればよい。また、前記圧電素子は、水晶、ロッシェル塩、チタン酸バリウム又はジルコンチタン酸鉛を用いた素子であればよい。
<第2の発明の説明>
第2の発明は、前記放射線変換パネルと、該放射線変換パネルに積層され且つ該放射線変換パネルに外力を作用させる前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムに関する。
第2の発明は、前記放射線変換パネルと、該放射線変換パネルに積層され且つ該放射線変換パネルに外力を作用させる前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムに関する。
第2の発明では、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて前記外力作用機構を変形して、該外力作用機構から前記放射線変換パネルに前記外力を作用させるために、下記のような構成が採用される。
すなわち、平面状の第1の外力作用機構を前記基板の底面に配置すると共に、平面状の第2の外力作用機構を前記放射線変換層の上面に配置する。この場合、前記基板上に配置された前記放射線変換層の上面及び側面は、保護膜によって被覆され、前記第2の外力作用機構は、前記保護膜における前記放射線変換層の上面側の箇所に配置されてもよい。
前記第1の外力作用機構と前記第2の外力作用機構とにより前記放射線変換パネルを挟み込んだ状態で、前記各外力作用機構から前記放射線変換パネルに対して外力をそれぞれ作用させることにより、前記放射線変換パネルの平面性を確実に確保することができる。なお、前記基板、前記保護膜及び前記放射線変換層が互いに異なる熱膨張を行う場合には、該熱膨張の違いに応じて、前記第1の外力作用機構から前記基板に作用する外力と、前記第2の外力作用機構から前記保護膜に作用する外力とを、異なる大きさ及び方向の力に調整すればよい。
また、前記外力作用機構は、前記基板の底面に積層された平面状の第3の外力作用機構と第4の外力作用機構とであり、前記第3の外力作用機構の前記面方向に沿った伸縮方向と、前記第4の外力作用機構の前記面方向に沿った伸縮方向とを、互いに異なる方向とする。これにより、例えば、前記基板がプラスチック樹脂のように、前記放射線変換パネルを構成する他の部材よりも熱膨張が大きい場合には、前記基板の変形量や変形方向に応じて、前記第3の外力作用機構及び前記第4の外力作用機構をそれぞれ伸縮させることで、前記基板を効率よく平坦に維持することができる。
さらに、前記外力作用機構は、前記基板の底面に、平面視で、前記放射線変換層に対応して配置された第5の外力作用機構と、前記放射線変換層以外の箇所に配置された少なくとも1つの第6の外力作用機構とであってもよい。前記基板に前記放射線変換層が積層されているので、平面視では、該基板における前記放射線変換層の箇所よりも、前記基板の周縁部の箇所での変形が大きい。そこで、前記第5の外力作用機構及び前記第6の外力作用機構から前記基板に対して、前記基板の変形に応じた互いに異なる大きさ及び方向の外力をそれぞれ作用させることで、前記基板を効率よく平坦に維持することができる。
ここで、前記制御部が前記パネル収容ユニットに収容される場合に、前記パネル収容ユニット内では、前記制御部、前記外力作用機構及び前記放射線変換パネルの順に積層されていればよい。
また、前記外力作用機構は、前記パネル収容ユニット内に配置されているか、前記パネル収容ユニットの底面として構成されているか、あるいは、前記パネル収容ユニット及び前記制御ユニットの底面として構成されていればよい。
さらに、前記外力作用機構が前記パネル収容ユニットの底面、あるいは、前記パネル収容ユニット及び前記制御ユニットの底面として構成されている場合に、前記パネル収容ユニットから前記制御ユニットに向かう方向に沿って、複数の前記外力作用機構が配置されていればよい。
この場合、被写体に対する前記放射線の照射前に、前記被写体と、該被写体が配置される撮影台との間に前記パネル収容ユニットを挿入する際に、前記パネル収容ユニットの先端部側の外力作用機構による外力の作用を停止すると共に、他の外力作用機構により外力を作用させるか、あるいは、前記パネル収容ユニットが湾曲するように、前記各外力作用機構により外力を作用させ、前記被写体と前記撮影台との間に前記パネル収容ユニットが挿入された後は、全ての外力作用機構に外力を作用させて、前記パネル収容ユニット、又は、前記パネル収容ユニット及び前記制御ユニットを平坦に維持させればよい。
これにより、前記被写体と前記撮影台との間に前記パネル収容ユニットをスムーズに挿入配置することができるので、撮影準備を効率よく行うことが可能となる。
<第3の発明の説明>
第3の発明は、前記放射線変換パネルと、前記パネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能な前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム、並びに、放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法に関する。
第3の発明は、前記放射線変換パネルと、前記パネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能な前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム、並びに、放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法に関する。
第3の発明において、前記筐体内に、前記放射線変換パネルが配置される基台を配設し、前記基台における前記撮影面側の内壁に対向する箇所を前記押付物質収容袋として構成し、前記押付物質収容袋と前記撮影面側の内壁との間に前記放射線変換パネルを配置してもよい。前記基台を前記押付物質収容袋として構成すれば、部品点数を増やすことなく、前記シンチレータと前記光電変換層との密着性を高めることができると共に、前記パネル収容ユニットの耐荷重性や耐衝撃性を効率よく向上することができる。
また、前記押付機構が前記基台を機械的に前記撮影面側に移動させる場合、カム部材、リンク機構、又は、バネ部材を該押付機構として前記基台と前記筐体の底面との間に配設すれば、より簡易な構成で前記シンチレータと前記光電変換層との密着性を高めることができる。
また、前記シンチレータ収容袋及び前記押付物質収容袋を樹脂製の袋とすれば、前記液状のシンチレータ、前記流体又は前記発泡物を充填したときには膨張して、前記放射線変換パネルを確実に位置決め固定する一方で、前記液状のシンチレータ、前記流体又は前記発泡物を取り除いたときには、押付方向の厚みが小さくなって、前記放射線変換パネルを位置決め状態から解放することになる。従って、例えば、撮影時のみ充填して前記放射線変換パネルを位置決め固定することで、経年使用に伴う前記放射線による劣化が想定される前記シンチレータを含めた前記放射線変換パネルの交換が一層容易なものとなり、メンテナンス性をさらに向上させることができる。
さらに、前記基台と前記筐体の底面との間に、前記放射線変換パネルを制御する制御部を配置し、前記基台が前記放射線を遮蔽する物質で構成されているか、又は、前記基台における前記制御部と対向する箇所に前記放射線を遮蔽する部材が配設されていればよい。これにより、前記制御部を前記放射線の劣化から保護することができる。
また、前記シンチレータ及び前記光電変換層の両側部を前記筐体の側壁にそれぞれ接触させれば、前記撮影面側の内壁に前記シンチレータ及び前記光電変換層を押付けた際に、前記シンチレータと前記光電変換層との密着性を一層高めることができる。
<第4の発明の説明>
第4の発明は、前記放射線変換パネルと、少なくとも前記放射線が照射される撮影時には、前記パネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能な前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム、並びに、放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法に関する。
第4の発明は、前記放射線変換パネルと、少なくとも前記放射線が照射される撮影時には、前記パネル収容ユニットの内壁に前記放射線変換パネルを押付可能な前記外力作用機構とを有する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム、並びに、放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法に関する。
そのため、第4の発明では、上記した第3の発明の構成を適用して、少なくとも前記撮影時に前記内壁に前記放射線変換パネルを押付可能とすれば、上記第3の発明の効果を容易に得ることができる。なお、第4の発明において、前記筐体内には、基台が該筐体の底面側に配設され、前記基台上に前記押付物質収容袋及び前記放射線変換パネルを順に積層してもよい。
<第1~第4の発明が奏する主たる効果>
以上説明したように、第1の発明によれば、温度変化及び/又は湿度変化(環境条件の変化)に応じた放射線変換パネルの周縁部の変形(反り)を抑制するように、外力作用機構から前記周縁部に外力を作用させることで、前記放射線変換パネルを平坦に維持するようにしている。従って、第1の発明によれば、前記環境条件の変化を考慮しつつ、前記放射線変換パネルを平坦に維持する(前記放射線変換パネルの平面性を確保する)ことができる。
以上説明したように、第1の発明によれば、温度変化及び/又は湿度変化(環境条件の変化)に応じた放射線変換パネルの周縁部の変形(反り)を抑制するように、外力作用機構から前記周縁部に外力を作用させることで、前記放射線変換パネルを平坦に維持するようにしている。従って、第1の発明によれば、前記環境条件の変化を考慮しつつ、前記放射線変換パネルを平坦に維持する(前記放射線変換パネルの平面性を確保する)ことができる。
このように、第1の発明では、前記放射線変換パネルを他の部材に貼着するのではなく、該放射線変換パネルの周縁部に前記外力を作用させて前記放射線変換パネルを平坦に維持するので、該放射線変換パネルの変形に伴うクラックや剥離の発生も回避することができる。
また、第2の発明によれば、放射線変換パネルと外力作用部とを積層して一体的に構成している。そのため、環境条件の変化に伴って該放射線変換パネルが変形した場合には、前記放射線変換パネル及び前記外力作用機構が一体的に変形する。つまり、第2の発明では、これらの変形を許容しつつ、前記環境条件の変化に応じて、前記外力作用機構から前記放射線変換パネルに外力を作用させることで、前記放射線変換パネルを平坦に維持する(前記放射線変換パネルの平面性を確保する)ことができる。この結果、第2の発明は、単純に前記放射線変換パネルに他の部材を貼着した場合(特許第2706725号公報の技術)と比較して、該放射線変換パネルの変形に伴うクラックや剥離の発生を効果的に回避することができる。
さらに、第3の発明によれば、外力作用機構を用いてパネル収容ユニットの内壁に放射線変換パネルを押し付けることにより、自然な形で前記放射線変換パネル内の密着性を高めることができると共に、該放射線変換パネルを容易に位置決め固定することができる。従って、第3の発明によれば、簡易な構造で前記放射線変換パネル内の密着性を高めることができる。また、押し付けによって前記放射線変換パネルが位置決め固定されるので、接着剤による貼り付けが不要となって、前記放射線変換パネル内でのクラックの形成や剥離の発生を回避できると共に、前記放射線変換パネルの交換が容易になってメンテナンス性が向上する。
さらにまた、第4の発明によれば、少なくとも放射線が照射される撮影時に、外力作用機構によりパネル収容ユニットの内壁に放射線変換パネルを押付可能にしている。そのため、非撮影時である前記パネル収容ユニットに対する前記放射線変換パネルの出し入れ時には、前記内壁と接触することなく、前記パネル収容ユニットに対して前記放射線変換パネルを出し入れすることが可能になるので、該パネル収容ユニットをCFRP等で構成した場合に、該CFRPを構成する炭素繊維が切れて、該炭素繊維のささくれが放射線画像の劣化原因となったり、あるいは、前記内壁と前記放射線変換パネルとの接触によって該放射線変換パネルの表面が傷ついて放射線画像が劣化したり、制御線や信号線が断線することを防止することができる。
また、撮影時には、前記押付機構によって自然な形で前記内壁と前記放射線変換パネルとの密着性を高めることができると共に、前記内壁に対して前記放射線変換パネルを容易に位置決め固定することができる。この結果、簡易な構造で前記内壁と前記放射線変換パネルとの密着性が高まるので、前記放射線画像撮影装置の耐荷重性や耐衝撃性が向上し、前記放射線変換パネルのがたつき等を効果的に抑制することができる。また、前記内壁に対して前記放射線変換パネルを容易に近づけることができるので、放射線画像の画像ボケの低減や、前記放射線画像撮影装置の薄型化も実現することが可能となる。
このように、前記放射線変換パネルを前記内壁に貼り付ける必要がなく、且つ、前記パネル収容ユニットに対して該放射線変換パネルを容易に出し入れすることができるので、前記放射線変換パネルのリワーク性やメンテナンス性も向上する。
本発明に係る放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムの好適な実施形態について、放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法との関連で、好適な実施形態を、図1~図92Bを参照しながら以下詳細に説明する。
1. 第1実施形態の説明
先ず、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aについて、図1~図20を参照しながら説明する。
先ず、第1実施形態に係る放射線画像撮影システム10Aについて、図1~図20を参照しながら説明する。
<第1実施形態の構成>
図1に示すように、放射線画像撮影システム10Aは、ベッド等の撮影台12に横臥した患者等の被写体14に対して、撮影条件に従った線量からなる放射線16を照射する放射線源18と、被写体14を透過した放射線16を検出して放射線画像に変換する電子カセッテ(放射線画像撮影装置)20Aと、放射線源18及び電子カセッテ20Aを制御するコンソール(制御装置)22と、放射線画像を表示する表示装置24とを備える。
図1に示すように、放射線画像撮影システム10Aは、ベッド等の撮影台12に横臥した患者等の被写体14に対して、撮影条件に従った線量からなる放射線16を照射する放射線源18と、被写体14を透過した放射線16を検出して放射線画像に変換する電子カセッテ(放射線画像撮影装置)20Aと、放射線源18及び電子カセッテ20Aを制御するコンソール(制御装置)22と、放射線画像を表示する表示装置24とを備える。
コンソール22と、放射線源18、電子カセッテ20A及び表示装置24との間は、例えば、UWB(Ultra Wide Band)、IEEE802.11.a/g/n等の無線LAN(Local Area Network)又はミリ波等を用いた無線通信により信号の送受信が行われる。なお、ケーブルを用いた有線通信により信号の送受信を行ってもよいことは勿論である。
また、コンソール22には、病院内の放射線科において取り扱われる放射線画像やその他の情報を統括的に管理する放射線科情報システム(RIS)26が接続され、また、RIS26には、病院内の医事情報を統括的に管理する医事情報システム(HIS)28が接続される。
電子カセッテ20Aは、撮影台12と被写体14との間に配置されたパネル収容ユニット30を備える可搬型の電子カセッテである。
図2~図6に示すように、パネル収容ユニット30は、放射線16を透過可能な材料からなる略矩形状の筐体40を有し、被写体14が横臥する筐体40の上面は、放射線16が照射される撮影面(照射面)42とされている。該撮影面42の略中央部には、被写体14の撮影位置の指標となるガイド線44が形成されている。この場合、外枠を示すガイド線44が放射線16の照射可能領域を示す撮影領域46になる。また、ガイド線44の中心位置(十字状に交差する2本のガイド線44の交点)は、該撮影領域46の中心位置である。
撮影面42における撮影領域46外であって、矢印X2方向側の箇所には、各種の情報を表示するための表示部82が配設されている。また、筐体40の矢印X2方向の側面には、医師又は放射線技師が把持するための取っ手80が設けられている。さらに、筐体40の矢印Y2方向の側面には、外部の電源から電源部52に対して充電を行なうためのACアダプタの入力端子72と、外部機器との間で情報の送受信が可能なインターフェース手段としてのUSB(Universal Serial Bus)端子74と、PCカード等のメモリカード76を装填するためのカードスロット78と、電子カセッテ20Aの電源スイッチ86とが配置されている。
図3~図6に示す筐体40の内部において、該筐体40の底部には、電子カセッテ20A全体を制御するカセッテ制御部50と、電子カセッテ20A内の各部に電力を供給するバッテリ等の電源部52と、コンソール22との間で無線による信号の送受信が可能な通信部54とが配置されている。また、筐体40の内部には、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54を覆うように、基台190が配置されている。基台190の天井部分には、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54に対向するように、放射線16を遮蔽する鉛板等の遮蔽板192が装着されている。
筐体40内における撮影面42と基台190との間には、被写体14を透過した放射線16を検出する放射線変換パネル92が基台190上に載置されている。
放射線変換パネル92としては、例えば、被写体14を透過した放射線16をシンチレータにより可視光又は紫外光等の蛍光に一旦変換し、変換した前記蛍光を固体検出素子(以下、画素ともいう。)により電気信号に変換する間接変換型の放射線変換パネルや、放射線16の線量をアモルファスセレン(a-Se)等の物質からなる固体検出素子により電気信号に直接変換する直接変換型の放射線変換パネルを採用することができる。間接変換型の放射線変換パネル92に用いられる固体検出素子としては、例えば、シンチレータが放射した紫外域の蛍光(紫外光)を電気信号に変換できるように、該紫外域を感度域としたアモルファス酸化物半導体(例えば、IGZO(InGaZnOx))等の物質からなる固体検出素子や、シンチレータが放射した可視領域の蛍光(可視光)を電気信号に変換する有機光電変換材料(OPC)等の物質からなる固体検出素子がある。なお、シンチレータ及び固体検出素子の詳細については後述する。
そして、第1実施形態において、放射線変換パネル92は、間接変換型の放射線変換パネルとされている。
すなわち、図5及び図6に示すように、放射線変換パネル92は、基台190に載置された基板194と、該基板194上に設けられ、放射線16を放射線画像の電気信号に変換する放射線変換層196と、基板194に設けられた放射線変換層196の側面及び上面を覆うことにより該放射線変換層196を湿気等から保護するための保護膜198とから構成されている。
基板194は、可撓性を有する略矩形状の基板であり、電子カセッテ20A全体の軽量化を図るために、プラスチック樹脂からなる。
放射線変換層196は、平面視で、撮影領域46と略同じ面積を有し(図4参照)、基板194に形成された信号出力層200と、信号出力層200に積層された光電変換層202と、接着層204を介して光電変換層202に接着されたシンチレータ206とから構成される。
シンチレータ206は、基板194に対して略垂直な柱状結晶のCsI等からなり、放射線16を蛍光(CsIからなるシンチレータ206の場合には可視光)に変換する。接着層204は、前記蛍光を透過する物質からなる接着剤であり、基板194側の光電変換層202と、シンチレータ206とを貼り合わせることにより、光電変換層202とシンチレータ206との間へのゴミの進入を防止し、さらには、位置ずれを防止する。
光電変換層202は、アモルファス酸化物半導体(例えば、IGZO)やOPCの物質からなる画素により蛍光を電気信号に変換する。信号出力層200は、基板194上にアモルファス酸化物半導体(例えば、IGZO)を用いて室温プロセスにより形成されたTFT(薄膜トランジスタ)のアレイ等から構成され、光電変換層202から前記電気信号を読み出して出力する。
基板194の矢印X2方向の側面側(周縁部230)には、矢印Y方向に沿って、複数のフレキシブル基板(外部接続部)208の一端部が所定間隔で熱圧着等により接続され、各フレキシブル基板208の他端部は、カセッテ制御部50に接続されている。また、各フレキシブル基板208には、駆動回路部210がそれぞれ配設されている。一方、基板194の矢印Y2方向の側面側(周縁部230)には、矢印X方向に沿って、複数のフレキシブル基板(外部接続部)212の一端部が所定間隔で熱圧着等により接続され、各フレキシブル基板212の他端部は、カセッテ制御部50に接続されている。また、各フレキシブル基板212には、読出回路部214がそれぞれ配設されている。
従って、カセッテ制御部50は、フレキシブル基板208、212を介して駆動回路部210、読出回路部214及び放射線変換層196との間で信号の送受信を行う。また、電源部52は、筐体40内のカセッテ制御部50や通信部54等に対する電力供給を行うと共に、フレキシブル基板208、212を介して、駆動回路部210、読出回路部214及び放射線変換層196に対する電力供給も行う。さらに、電源部52は、医師又は放射線技師による電源スイッチ86の投入の有無に関わりなく、カセッテ制御部50や、基板194の四隅に配置された温度センサ(温度検出部、環境条件検出部)216に対して電力供給を常時行う。
なお、図5及び図6では、説明の容易化のために、筐体40内の各構成要素について、大きさ等を一部誇張して図示すると共に、放射線変換パネル92の構成等を模式化して図示している。
ところで、基板194は、前述したように、可撓性を有するプラスチック樹脂からなると共に、基台190に載置されている。また、放射線変換層196を構成する信号出力層200は、アモルファス酸化物半導体で形成されると共に、光電変換層202は、アモルファス酸化物半導体又はOPCで形成されている。従って、基板194の熱膨張係数(10-5/℃のオーダ)は、信号出力層200や光電変換層202の熱膨張係数(10-6/℃のオーダ)よりも遥かに大きい。
また、電子カセッテ20Aの使用時に、光電変換層202は、シンチレータ206において放射線16から変換された蛍光(紫外域又は可視域の光)を電気信号に変換し、一方で、信号出力層200は、前記電気信号をフレキシブル基板212及び読出回路部214を介してカセッテ制御部50に出力する。従って、光電変換層202や信号出力層200は、動作中、発熱し、この結果、放射線変換層196を含めた放射線変換パネル92全体の温度(環境条件)は、常温よりも高い温度にまで上昇する。
そのため、放射線変換パネル92全体の温度が上昇したときには、上述した熱膨張係数の相違に起因して、図7Aで模式的に示すように、基板194の周縁部230が上方に変形する(反る)。すなわち、信号出力層200及び光電変換層202の熱膨張係数が、基板194の熱膨張係数よりも小さいので、基板194の中央部は、信号出力層200及び光電変換層202を含む放射線変換層196に抑えられて伸張し難い。一方、基板194の周縁部230には、放射線変換層196が存在しないので伸張しやすい。この結果、放射線変換パネル92は、温度上昇によって、全体的に、下に凸(上に凹)となった形状に変化する。
これに対して、冬季又は夜間の病院内での電子カセッテ20Aや、病院外での未使用時の電子カセッテ20Aの場合には、放射線変換パネル92全体の温度が常温よりも低下するので、図7Bで模式的に示すように、基板194の周縁部230が下方に変形する(反る)。すなわち、この場合でも、基板194の中央部は、放射線変換層196に抑えられて収縮し難く、一方で、基板194の周縁部230には、放射線変換層196が存在しないので、収縮しやすい。この結果、放射線変換パネル92は、温度低下によって、全体的に、上に凸(下に凹)となった形状に変化する。
従って、上述した温度変化に伴う放射線変換パネル92の変形に対して、何ら対策を施さなければ、前記変形に起因して、放射線変換層196にクラックや剥離が発生し、あるいは、保護膜198における放射線変換層196の防湿機能が低下するおそれがある。また、前記温度変化に応じた周縁部230の反りに起因して、該周縁部230に熱圧着等により接続されたフレキシブル基板208、212が剥離するか、あるいは、接続不良となるおそれもある。
そこで、第1実施形態では、図3~図6、図8A及び図8Bに示すように、筐体40内において、基板194の四隅に温度センサ216をそれぞれ配置して、該基板194の温度(放射線変換パネル92の温度)を検出するようにしている。また、第1実施形態では、前記温度に基づく放射線変換パネル92の温度変化に応じた適切な外力(前記温度変化に伴う基板194の周縁部230の変形量(反り量や伸び量)を抑制できるような外力)を、基板194の四辺(周縁部230)のうち、各フレキシブル基板208が接続されている矢印X2方向の周縁部230(辺)と、各フレキシブル基板212が接続されている矢印Y2方向の周縁部230(辺)とに対して作用させるための外力作用部(外力作用機構)218、220をそれぞれ配設している。
外力作用部218は、図3、図4及び図6に示すように、一端部が解体性接着剤222を介して筐体40の上面(内壁)に接着され、他端部がフレキシブル基板208の一端部を含めた基板194の矢印X2方向の周縁部230に接触している。ここで、外力作用部218は、図6、図8A及び図8Bに示すように、電圧の印加によって変形するアクチュエータ素子224を2つの電極226、228で挟み込んだ構造であり、カセッテ制御部50から各電極226、228に印加される、前記温度変化に応じた大きさ及び極性の制御電圧によってアクチュエータ素子224が変形(図6、図8A及び図8Bの上下方向に伸張又は収縮)することにより、上方から矢印X2方向の周縁部230及びフレキシブル基板208の一端部に対して外力を作用させるアクチュエータである。
また、外力作用部220は、外力作用部218と略同じ構成であり、図3~図5に示すように、一端部が解体性接着剤232を介して筐体40の上面(内壁)に接着され、他端部がフレキシブル基板212の一端部を含めた基板194の矢印Y2方向の周縁部230に接触している。ここで、外力作用部220は、図5、図8A及び図8Bに示すように、電圧の印加によって変形するアクチュエータ素子234を2つの電極236、238で挟み込んだ構造であり、カセッテ制御部50から各電極236、238に印加される、前記温度変化に応じた大きさ及び極性の制御電圧によってアクチュエータ素子234が変形(図5、図8A及び図8Bの上下方向に伸張又は収縮)することにより、上方から矢印Y2方向の周縁部230及びフレキシブル基板212の一端部に対して外力を作用させるアクチュエータである。
従って、第1実施形態では、アクチュエータとしての外力作用部218、220が、放射線変換パネル92の温度変化に対応して、上方からフレキシブル基板208、212及び周縁部230に外力(図8Bの黒色の矢印)を作用し続けることにより、該温度変化を考慮しつつ、周縁部230の反り(図8Bの白抜きの矢印)を抑制して、基板194を含めた放射線変換パネル92全体を平坦に維持するようにしている。
なお、信号出力層200及び光電変換層202の形成に用いられるアモルファス酸化物半導体や、光電変換層202の形成に用いられるOPCは、アモルファスシリコン(a-Si)よりも引張り強度が大きいので、信号出力層200又は光電変換層202の材料として好適である。
また、図8Bは、放射線変換パネル92が図7Aのように変形することに対応して、この変形を抑制するように、周縁部230及びフレキシブル基板208、212に下方に向かう外力を作用させた場合を図示したものである。従って、放射線変換パネル92が図7Bのように変形する場合には、電極226、228、236、238に印加する制御電圧の極性を切り替えて、上方に向かう外力を周縁部230及びフレキシブル基板208、212に作用させればよい。
さらに、基板194の温度が常温である場合には、基板194を含めて放射線変換パネル92全体が平面性を維持する可能性が高いので、変形が惹起される可能性は低い。このような場合には、電極226、228、236、238に対する制御電圧の供給を停止してもよい。
ここで、解体性接着剤222、232の材質と、外力作用部218、220を構成する電極226、228、236、238及びアクチュエータ素子224、234の材質とについて説明する。
解体性接着剤222、232は、熱可塑性接着剤、通電加熱可塑性接着剤、紫外線可塑性接着剤、又は、吸水可塑性接着剤等、筐体40に外力作用部218、220を一旦接着固定しても、加熱、通電加熱、紫外線照射、又は、吸水等によって剥がすことが可能な接着剤からなる。なお、前述したように、外力作用部218、220は、制御電圧の供給によって伸縮するので、解体性接着剤222、232は、弾性的な性質を有するエポキシ系又はシリコーン樹脂系の接着剤であることが望ましい。
アクチュエータ素子224、234は、高分子材料、形状記憶合金又は圧電素子からなる。この場合、高分子材料としては、例えば、高分子ゲル、高分子電解質ゲル、非イオン高分子ゲル又は導電性高分子がある。なお、ゴム状の高分子膜(エラストマー)をアクチュエータ素子224、234とすれば、電圧印加によって該アクチュエータ素子224、234が上下方向に伸縮することにより、外力作用部218、220が外部からの衝撃に対する衝撃吸収材としても機能する。
また、圧電素子としては、例えば、水晶、ロッシェル塩、チタン酸バリウム又はジルコンチタン酸鉛がある。
いずれのアクチュエータ素子224、234を用いても、電極226、228、236、238に対する制御電圧の印加によって、図5、図6、図8A及び図8Bの上下方向に伸縮するので、上方からフレキシブル基板208、212及び周縁部230に対して容易に外力を作用させることができる。
なお、高分子材料又は形状記憶合金をアクチュエータ素子224、234とした外力作用部218、220は、人工筋肉と呼称されるアクチュエータとして機能する。また、形状記憶合金を用いたアクチュエータでは、少なくとも2つの温度に対して形状が予め記憶されていることが必要であり、従って、この場合、温度センサ216による基板194の温度のモニタは、特に行わなくてもよい。
電極226、228、236、238は、導電性を有するものであればよく、例えば、金属、あるいは、導電性高分子等の導電性樹脂であればよい。
次に、一例として、間接変換型の放射線変換パネル92を採用した場合の電子カセッテ20Aの回路構成及びブロック図に関し、図9を参照しながら詳細に説明する。
図9で模式的に示すように、放射線変換パネル92では、光電変換層202(図5及び図6参照)を構成する多数の画素100が信号出力層200上に配列され、さらに、これらの画素100に対して駆動回路部210から制御信号を供給する多数のゲート線102と、多数の画素100から出力される電気信号を読み出して読出回路部214に出力する多数の信号線104とが配列されている。すなわち、各画素100が形成された光電変換層202は、信号出力層200を構成する行列状のTFT106のアレイの上に配置した構造を有する。なお、ゲート線102は、フレキシブル基板208の一部であると共に、信号線104は、フレキシブル基板212の一部である。
この場合、駆動回路部210を構成するバイアス回路108からバイアス電圧が供給される各画素100では、蛍光を電気信号(アナログ信号)に変換することにより発生した電荷が蓄積され、各列毎にTFT106を順次オンにすることにより前記電荷を画像信号として読み出すことができる。
各画素100に接続されるTFT106には、列方向と平行に延びるゲート線102と、行方向と平行に延びる信号線104とが接続される。各ゲート線102は、ゲート駆動回路110に接続され、各信号線104は、読出回路部214のマルチプレクサ112に接続される。ゲート線102には、列方向に配列されたTFT106をオンオフ制御する制御信号がゲート駆動回路110から供給される。この場合、ゲート駆動回路110には、カセッテ制御部50からフレキシブル基板208を介してアドレス信号が供給される。
また、信号線104には、行方向に配列されたTFT106を介して各画素100に保持されている電荷が流出する。この電荷は、読出回路部214の増幅器114によって増幅される。増幅器114には、サンプルホールド回路116を介してマルチプレクサ112が接続される。マルチプレクサ112は、信号線104を切り替えるFET(電界効果トランジスタ)スイッチ118と、1つのFETスイッチ118をオンにする選択信号を出力するマルチプレクサ駆動回路120とを備える。マルチプレクサ駆動回路120には、フレキシブル基板212(図5参照)を介してカセッテ制御部50からアドレス信号が供給される。FETスイッチ118には、A/D変換器122が接続され、A/D変換器122によってデジタル信号に変換された放射線画像がフレキシブル基板208(図6参照)を介してカセッテ制御部50に供給される。
なお、スイッチング素子として機能するTFT106は、CMOS(Complementary Metal-Oxside Semiconductor)イメージセンサ等、他の撮像素子と組み合わせて実現してもよい。さらにまた、TFTで言うところのゲート信号に相当するシフトパルスにより電荷をシフトしながら転送するCCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサに置き換えることも可能である。
カセッテ制御部50は、アドレス信号発生部130と、画像メモリ132と、カセッテIDメモリ134と、外力制御部240とを備える。
アドレス信号発生部130は、ゲート駆動回路110及びマルチプレクサ駆動回路120に対してアドレス信号を供給する。画像メモリ132は、放射線変換パネル92によって検出された放射線画像を記憶する。カセッテIDメモリ134は、電子カセッテ20Aを特定するためのカセッテID情報を記憶する。
外力制御部240は、温度センサ216が検出した基板194の温度に基づいて、放射線変換パネル92の温度変化に応じた大きさ及び極性の制御電圧を外力作用部218、220に供給する。従って、外力制御部240が基板194の温度変化に応じて制御電圧の極性や大きさを適宜変更することにより、外力作用部218、220から基板194の各周縁部230及び各フレキシブル基板208、212に作用する外力の大きさ及び方向を変化する(調整する)ことができる。
<第1実施形態の動作>
第1実施形態に係る電子カセッテ20Aを含む放射線画像撮影システム10Aは、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について、図10のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図10の説明では、必要に応じて、図1~図9も参照しながら説明する。
第1実施形態に係る電子カセッテ20Aを含む放射線画像撮影システム10Aは、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について、図10のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図10の説明では、必要に応じて、図1~図9も参照しながら説明する。
ここでは、電源スイッチ86投入前の電子カセッテ20Aの温度が常温であり、該電源スイッチ86の投入により放射線変換パネル92の温度が上昇し、一方で、電源スイッチ86のオフにより放射線変換パネル92の温度が常温にまで下降する場合について説明する。
ステップS1において、電子カセッテ20Aの筐体40内では、電源スイッチ86がまだ投入されていないので、電源部52は、カセッテ制御部50及び各温度センサ216にのみ電力供給を行っている。すなわち、電子カセッテ20Aは、スリープ状態にある。
各温度センサ216は、基板194の温度を検出してカセッテ制御部50に出力し、カセッテ制御部50の外力制御部240は、各温度センサ216が検出した温度に基づいて、外力作用部218、220を動作させるべきか否かを判定する。前述したように、電源スイッチ86の投入前であるため、基板194の温度は、常温であり、従って、基板194を含めて放射線変換パネル92は、平面性を保持している。そのため、外力制御部240は、前記温度が常温であり、温度変化は発生していないので、外力作用部218、220に対する制御電圧の供給は不要と判定し、各電極226、228、236、238に対する前記制御電圧の印加を行わない。この結果、ステップS1の段階では、外力作用部218、220からフレキシブル基板208、212及び周縁部230に対する外力の作用は行われない。
ステップS2において、医師又は放射線技師は、取っ手80を把持して電子カセッテ20Aを所定の保管場所から撮影台12にまで運搬した後に、放射線源18と放射線変換パネル92との間の撮影間距離をSID(線源受像画間距離)に調整する一方で、撮影面42に被写体14を配置させて、被写体14の撮影部位が撮影領域46に入り、且つ、該撮影部位の中心位置が撮影領域46の中心位置と略一致するように、該被写体14の位置決め(ポジショニング)を行う。また、医師又は放射線技師は、コンソール22を操作することにより、撮影対象である被写体14に関わる被写体情報等の撮影条件(例えば、放射線源18の管電圧や管電流、放射線16の曝射時間)を登録する。撮影部位や撮影方法が予め決まっている場合には、これらの撮影条件も登録しておく。
ステップS3において、医師又は放射線技師が電源スイッチ86を投入すると、電源部52は、電源スイッチ86の投入に起因して、筐体40内の各部に対する電力供給を開始する。これにより、通信部54は、コンソール22との間での無線による信号の送受信が可能な状態となり、該コンソール22にて登録された撮影条件を無線通信により受信し、カセッテ制御部50に出力する。また、表示部82は、各種の情報を表示可能な状態に至る。さらに、駆動回路部210は、電源部52からの電力供給によって起動し、バイアス回路108は、バイアス電圧を各画素100に供給して、該各画素100を電荷蓄積が可能な状態に至らせる。さらにまた、読出回路部214は、電源部52からの電力供給によって起動し、該各画素100からの電荷の読み出しが可能な状態に至る。従って、電子カセッテ20Aは、電源スイッチ86の投入に起因して、スリープ状態からアクティブ状態に移行する。
このように、電子カセッテ20Aがアクティブ状態となって、放射線変換パネル92を構成する信号出力層200及び光電変換層202が動作可能に至ることで、信号出力層200及び光電変換層202が発熱し、基板194を含めた放射線変換パネル92の温度が上昇するに至る。このような温度変化によって、放射線変換パネル92は、図7Aに示す変形を惹起するおそれがある。
そこで、ステップS4において、温度センサ216は、基板194の温度を逐次モニタし(検出し)、モニタした温度をカセッテ制御部50に出力する。外力制御部240は、温度センサ216から逐次入力される温度情報に基づいて、放射線変換パネル92に温度変化(温度上昇)が発生しているか否かを判定し、温度上昇が発生していると判定した場合には、該温度上昇に応じた適切な外力を外力作用部218、220からフレキシブル基板208、212及び周縁部230に作用させるために必要な大きさ及び方向の制御電圧を生成し、生成した制御電圧を各電極226、228、236、238に印加する。
これにより、アクチュエータ素子224、234は、各電極226、228、236、238に印加された前記制御電圧の極性及び大きさに応じて上下方向に伸縮し、外力作用部218は、上方からフレキシブル基板208及び矢印X2方向の周縁部230に対して外力を作用させると共に、外力作用部220は、上方からフレキシブル基板212及び矢印Y2方向の周縁部230に対して外力を作用させる。このように、前記温度上昇によって基板194を含めた放射線変換パネル92が変形するような場合であっても、このような変形を抑制するように、前記温度上昇に応じた外力がフレキシブル基板208、212及び周縁部230に対して作用するので、基板194を含めた放射線変換パネル92の形状を平坦に維持することができる。
前述したように、各温度センサ216は、基板194の温度を逐次モニタしてカセッテ制御部50に出力するので、ステップS4以降においても、外力制御部240は、前記温度に基づいて、前記温度上昇に応じた外力を作用させるべきか否かを逐次判定すると共に、前記外力を作用させるために必要な大きさ及び極性の制御電圧を逐次生成して外力作用部218、220に適宜出力することができる。従って、電子カセッテ20Aでは、基板194の温度を逐次検出することで、前記温度上昇に伴う放射線変換パネル92の変形に対して、外力を作用し続けることができ、この結果、放射線変換パネル92全体を平坦に維持することができる。
このようにして、ステップS1~S4の撮影準備が完了した後のステップS5において、医師又は放射線技師がコンソール22又は放射線源18に備わる図示しない曝射スイッチを投入する。コンソール22に曝射スイッチが備わっている場合には、曝射スイッチの投入後、コンソール22は、無線通信によって撮影条件を放射線源18に送信する。また、放射線源18に曝射スイッチが備わっている場合には、曝射スイッチの投入後、放射線源18から無線通信によりコンソール22に対して撮影条件の送信が要求され、該コンソール22は、放射線源18からの送信要求に応じて、前記撮影条件を無線通信により放射線源18に送信する。
放射線源18は、撮影条件を受信すると、該撮影条件に従って、所定の線量からなる放射線16を所定の曝射時間だけ被写体14に照射する。放射線16は、被写体14を透過してパネル収容ユニット30内の放射線変換パネル92に至る。
ステップS6において、放射線変換パネル92が間接変換型の放射線変換パネルである場合に、該放射線変換パネル92を構成するシンチレータ206は、放射線16の強度に応じた強度の蛍光(例えば、可視光)を放射し、光電変換層202を構成する各画素100は、蛍光を電気信号に変換し、電荷として蓄積する。次いで、各画素100に保持された被写体14の放射線画像である電荷情報は、カセッテ制御部50を構成するアドレス信号発生部130からゲート駆動回路110及びマルチプレクサ駆動回路120に供給されるアドレス信号に従って読み出される。
すなわち、ゲート駆動回路110は、アドレス信号発生部130から供給されるアドレス信号に対応するゲート線102に接続されたTFT106のゲートに制御信号を供給する。一方、マルチプレクサ駆動回路120は、アドレス信号発生部130から供給されるアドレス信号に従って、選択信号を出力してFETスイッチ118を順次切り替え(順次オンオフして)、ゲート駆動回路110によって選択されたゲート線102に接続される各画素100に保持された電荷情報としての放射線画像を信号線104を介して順次読み出す。
選択されたゲート線102に接続された各画素100から読み出された放射線画像は、各増幅器114によって増幅された後、各サンプルホールド回路116によってサンプリングされ、FETスイッチ118を介してA/D変換器122に供給され、デジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された放射線画像は、カセッテ制御部50の画像メモリ132に一旦記憶される(ステップS7)。
同様にして、ゲート駆動回路110は、アドレス信号発生部130から供給されるアドレス信号に従って、制御信号を出力するゲート線102を順次切り替え、各ゲート線102に接続されている各画素100に保持された電荷情報である放射線画像を信号線104を介して読み出し、FETスイッチ118及びA/D変換器122を介してカセッテ制御部50の画像メモリ132に記憶させる(ステップS7)。
画像メモリ132に記憶された放射線画像は、カセッテIDメモリ134に記憶されたカセッテID情報と共に、通信部54を介して無線通信によりコンソール22に送信される。コンソール22は、受信した放射線画像に対して所定の画像処理を行い、画像処理後の放射線画像を無線通信により表示装置24に送信する。表示装置24は、受信した放射線画像を表示する(ステップS8)。
なお、ステップS8において、電子カセッテ20Aには、表示部82が備わっているので、該表示部82に放射線画像(のローデータ又は間引きデータ)を表示させてもよい。
医師又は放射線技師が表示装置24又は表示部82に表示された放射線画像を視認して、適切な被写体14の放射線画像が得られたことを確認した後のステップS9において、医師又は放射線技師は、被写体14を解放して撮影を完了させると共に、電源スイッチ86を押して、電子カセッテ20Aを停止させる。これにより、電源部52は、カセッテ制御部50及び温度センサ216以外の筐体40内の各部に対する電力供給を停止する。この結果、電子カセッテ20Aは、アクティブ状態からスリープ状態に移行する。そして、医師又は放射線技師は、取っ手80を把持して、電子カセッテ20Aを所定の保管場所にまで運搬する。
スリープ状態においても、各温度センサ216は、基板194の温度を検出してカセッテ制御部50に出力している。そこで、ステップS10において、外力制御部240は、各温度センサ216が検出した温度が電源スイッチ86の投入前の温度、すなわち、常温にまで低下したか否かを判定する。常温まで低下していない場合、外力制御部240は、温度変化(温度低下)に応じて放射線変換パネル92が変形する可能性があると判断し(ステップS10:NO)、外力作用部218、220に対する制御電圧の供給を続行する。一方、常温まで低下した場合、外力制御部240は、放射線変換パネル92が変形する可能性がなくなり、平面性が保たれるものと判断し(ステップS10:YES)、外力作用部218、220に対する制御電圧の供給を停止して、外力作用部218、220からフレキシブル基板208、212及び周縁部230への外力の作用を停止させる(ステップS11)。
<第1実施形態の効果>
以上説明したように、第1実施形態に係る電子カセッテ20A及び放射線画像撮影システム10Aによれば、放射線変換パネル92の温度変化に応じた基板194の周縁部230の変形(反り)を抑制するように外力作用部218、220から周縁部230に外力を作用させることにより、放射線変換パネル92を平坦に維持するようにしている。従って、第1実施形態によれば、放射線変換パネル92の温度変化を考慮しつつ、該放射線変換パネル92を平坦に維持する(放射線変換パネル92の平面性を確保する)ことができる。
以上説明したように、第1実施形態に係る電子カセッテ20A及び放射線画像撮影システム10Aによれば、放射線変換パネル92の温度変化に応じた基板194の周縁部230の変形(反り)を抑制するように外力作用部218、220から周縁部230に外力を作用させることにより、放射線変換パネル92を平坦に維持するようにしている。従って、第1実施形態によれば、放射線変換パネル92の温度変化を考慮しつつ、該放射線変換パネル92を平坦に維持する(放射線変換パネル92の平面性を確保する)ことができる。
このように、第1実施形態では、放射線変換パネル92を他の部材に貼着するのではなく、基板194の周縁部230に外力を作用させて放射線変換パネル92を平坦に維持するので、該放射線変換パネル92の変形に伴うクラックや剥離の発生も回避することができる。
また、温度変化に応じて基板194の周縁部230が変形するので、基板194の温度を温度センサ216により検出し、検出した前記温度に基づいて、前記温度変化(に起因した周縁部230の変形量)に応じた適切な外力を周縁部230に作用させることにより、周縁部230の変形を効果的に抑制することができる。すなわち、前記温度変化に伴う周縁部230の変形量(反り量や伸び量)が予め把握されていれば、該変形量を抑制できるような外力を周縁部230に作用し続けることで、基板194を含めた放射線変換パネル92を全体的に平坦に維持することが可能となる。
また、放射線変換パネル92の温度変化に伴って、プラスチック樹脂である基板194の周縁部230は、該基板194の厚み方向に反るので、周縁部230の反りを抑制するように外力作用部218、220から周縁部230に外力を作用させることで、基板194を含めた放射線変換パネル92全体を平坦に維持することができる。この場合、フレキシブル基板208、212が設けられた周縁部230に外力を作用させることで、基板194を平坦に維持すると共に、該基板194からのフレキシブル基板208、212の剥離も回避することが可能となり、この結果、前記温度変化に関わりなく、アドレス信号の供給や電気信号の出力を行うことができる。
さらに、外力作用部218、220の一端部が筐体40の上面に固着され、他端部が基板194の周縁部230やフレキシブル基板208、212に接触しているので、上方から周縁部230やフレキシブル基板208、212に対して外力を確実に作用させることができる。
このように、第1実施形態では、温度変化に応じた外力の作用によって放射線変換パネル92が平坦に維持されるので、シンチレータ206を構成するCsIの柱状結晶も基板194に対して垂直性を維持することができ、この結果、放射線変換パネル92の反りに起因した隣接する柱状結晶間でのクロストークの発生が抑制され、前記温度変化に関わりなく、画像ボケのない、鮮鋭度が高い放射線画像を容易に取得することができる。
また、外力作用部218、220は、解体性接着剤222、232を介して筐体40に接着されているので、放射線16の照射等によって外力作用部218、220の機能が低下した際の該外力作用部218、220の交換が容易になる。
さらに、第1実施形態では、アクチュエータ素子224、234を高分子材料、特に、ゴム状の高分子膜(エラストマー)で構成すると、アクチュエータ素子224、234が外部からの衝撃(荷重、振動等)に対する衝撃吸収材の役目も果たすので、筐体40内の各構成要素を前記衝撃から効果的に保護することも可能となる。
なお、上記の説明では、温度センサ216が検出した基板194の温度に基づいて、温度変化に応じた外力を周縁部230やフレキシブル基板208、212に作用させる場合について説明した。第1実施形態は、この説明に限定されることはなく、例えば、電源スイッチ86投入後の経過時間に対する基板194の温度上昇の傾向や、電源スイッチ86オフ後の経過時間に対する基板194の温度低下の傾向が予め分かっている場合には、外力制御部240にタイマ機能を備えさせ、電源スイッチ86投入後からの経過、あるいは、電源スイッチ86オフ後からの経過に応じて、制御電圧の大きさ(及び極性)を逐次変更し、変更後の制御電圧を各電極226、228、236、238に印加させてもよい。この場合でも、温度変化に応じて周縁部230及びフレキシブル基板208、212に外力が作用されるので、放射線変換パネル92を平坦に維持することができる。
<第1実施形態の変形例>
第1実施形態に係る電子カセッテ20Aは、上述した説明に限定されることはなく、図11~図20に示す実施形態も実現可能である。
第1実施形態に係る電子カセッテ20Aは、上述した説明に限定されることはなく、図11~図20に示す実施形態も実現可能である。
図11は、医療機関内の必要な箇所に配置されたクレードル140による電源部52(図5、図6及び図9参照)の充電処理を示す斜視図である。
この場合、電子カセッテ20Aとクレードル140との間をコネクタ142、144を有するUSBケーブル146で電気的に接続する。
クレードル140は、電源部52の充電だけでなく、クレードル140の無線通信機能又は有線通信機能を用いて、医療機関内のコンソール22やRIS26との間で必要な情報の送受信を行うようにしてもよい。送受信する情報には、電子カセッテ20Aの画像メモリ132(図9参照)に記録された放射線画像を含めることができる。
また、クレードル140に表示部148を配設し、この表示部148に対して、電子カセッテ20Aの充電状態や、電子カセッテ20Aから取得した放射線画像を含む必要な情報を表示させるようにしてもよい。
さらに、複数のクレードル140をネットワークに接続し、各クレードル140に接続されている電子カセッテ20Aの充電状態をネットワークを介して収集し、使用可能な充電状態にある電子カセッテ20Aの所在を確認できるように構成することもできる。
次に、第1実施形態に係る電子カセッテ20Aの変形例(以下、第1~第4変形例ともいう。)について、図12~図20を参照しながら説明する。
先ず、図12及び図13に示す第1変形例の電子カセッテ20Aでは、外力作用部218、220のうち、いずれか1つが配設されている。
すなわち、図12の電子カセッテ20Aでは、外力作用部220のみ配設されており、矢印Y2方向の周縁部230及びフレキシブル基板212の一端部に対して外力を作用させる。図12の場合、温度センサ216は、基板194における外力作用部220近傍の2箇所の隅部にそれぞれ配置されている。
一方、図13の電子カセッテ20Aでは、外力作用部218のみ配設されており、矢印X2方向の周縁部230及びフレキシブル基板208の一端部に対して外力を作用させる。図13の場合、温度センサ216は、基板194における外力作用部218近傍の2箇所の隅部にそれぞれ配置されている。
第1変形例では、一辺の周縁部230に対してのみ外力を作用させることになるが、この場合でも、外力作用部218、220を配設したことによる各効果を得ることができる。
図14~図15Bに示す第2変形例の電子カセッテ20Aでは、フレキシブル基板208、212が接続された周縁部230において、該フレキシブル基板208、212を避けるように、幅の短い複数の外力作用部218、220が各フレキシブル基板208、212間に配設されている。従って、各外力作用部218、220は、周縁部230に対してのみ外力を作用することになる。
この場合、各外力作用部218、220から周縁部230への外力の作用の及ぼし方としては、図15A及び図15Bの2通りがある。
図15Aの場合には、各外力作用部218、220から周縁部230に対して外力を直接作用させる。図15Bの場合には、周縁部230にボス部242が上方に向かって突出形成され、各外力作用部218、220からボス部242を介して周縁部230に外力を作用させる。
いずれの場合であっても、フレキシブル基板208、212を避けるように、周縁部230に外力が作用するので、熱圧着等により周縁部230に接続されたフレキシブル基板208、212に過度の外力が作用して、周縁部230からフレキシブル基板208、212が却って剥がれるおそれを回避することができる。
図16及び図17に示す第3変形例の電子カセッテ20Aでは、基板194の四辺(周縁部230)の全てに、外力作用部218、220が配設されている。この場合、全ての周縁部230に対して外力が作用するので、該各周縁部230の反りを確実に抑制することができる。
図18~図20に示す第4変形例の電子カセッテ20Aでは、外力作用部218、220が、上下方向ではなく、水平方向に沿って配設されている点で、図1~図17の場合とは異なる。
すなわち、図18に示すように、筐体40内において、矢印Y1方向の周縁部230と筐体40の矢印Y1方向の側面との間、矢印Y2方向の周縁部230と筐体40の矢印Y2方向の側面との間には、外力作用部220が水平方向に沿ってそれぞれ配設されている。各外力作用部220は、一端部(電極236)が解体性接着剤232を介して筐体40の側面にそれぞれ接着固定され、他端部(電極238)の一部が解体性接着剤244を介して各周縁部230にそれぞれ接着固定されている。
また、図19に示すように、筐体40内において、矢印X1方向の周縁部230と筐体40の矢印X1方向の側面との間、矢印X2方向の周縁部230と筐体40の矢印X2方向の側面との間には、外力作用部218が水平方向に沿ってそれぞれ配設されている。各外力作用部218は、一端部(電極226)が解体性接着剤222を介して筐体40の側面にそれぞれ接着固定され、他端部(電極228)の一部が解体性接着剤246を介して各周縁部230にそれぞれ接着固定されている。
この場合、例えば、各外力作用部218、220に対して、図20のように制御電圧を印加すると、各外力作用部218、220を構成するアクチュエータ素子224、234は、それぞれ収縮し、基板194の両端(対向する二辺の周縁部230)を筐体40の側面側に引っ張るように、該各周縁部230に対して水平方向に外力を作用させる。このように、対向する二辺の周縁部230を引っ張るように水平方向に外力を作用させるので、温度変化に応じて、基板194を含む放射線変換パネル92を確実に平坦に維持することができる。
また、解体性接着剤222、232、244、246により外力作用部218、220の両端部を接着固定しているので、放射線16の照射等によって外力作用部218、220の機能が低下した際に、該外力作用部218、220の交換を容易に行うことができる。
上述した第1実施形態の説明では、放射線16の照射方向(入射方向)に対してシンチレータ206が前方に配置され、且つ、光電変換層202が後方に配置された、いわゆる裏面読取方式(PSS方式、PSS:Penetration Side Sampling)の放射線変換パネル92について説明した。第1実施形態に係る電子カセッテ20Aは、PSS方式に限定されることはなく、放射線16の照射方向に対して光電変換層202が前方に配置され、且つ、シンチレータ206が後方に配置された表面読取方式(ISS方式、ISS:Irradiation Side Sampling)の放射線変換パネルにも適用可能であることは勿論である。ISS方式及びPSS方式の詳細については、後述する。
なお、第1実施形態は、光読出方式の放射線変換パネルを利用して放射線画像を取得する場合にも適用することが可能である。この光読出方式の放射線変換パネルでは、各固体検出素子に放射線が入射すると、その線量に応じた静電潜像が固体検出素子に蓄積記録される。静電潜像を読み取る際には、放射線変換パネルに読取光を照射し、発生した電流の値を放射線画像として取得する。なお、放射線変換パネルは、消去光を放射線変換パネルに照射することで、残存する静電潜像である放射線画像を消去して再使用することができる(特開2000-105297号公報参照)。
また、電子カセッテ20Aでは、血液やその他の雑菌が付着するおそれを防止するために、例えば、装置全体を防水性、密閉性を有する構造とし、必要に応じて殺菌洗浄することにより、1つの電子カセッテ20Aを繰り返し続けて使用することができる。
また、第1実施形態は、医療機関内での放射線画像の撮影に限らず、災害現場、在宅看護の現場、さらには、検診車に搭載して、健康診断における被写体の撮影にも適用することが可能である。さらに、第1実施形態は、このような医療関連の放射線画像の撮影に限定されるものではなく、例えば、各種の非破壊検査における放射線画像の撮影にも適用可能であることは勿論である。
2. 第2実施形態の説明
次に、第2実施形態に係る電子カセッテ20B及び放射線画像撮影システム10Bについて、図21~図28を参照しながら説明する。
次に、第2実施形態に係る電子カセッテ20B及び放射線画像撮影システム10Bについて、図21~図28を参照しながら説明する。
なお、電子カセッテ20B及び放射線画像撮影システム10Bにおいて、第1実施形態に係る電子カセッテ20A及び放射線画像撮影システム10A(図1~図20参照)と同じ構成要素については、同じ参照符号を付けて、その詳細な説明を省略し、以下同様とする。
第2実施形態に係る電子カセッテ20B及び放射線画像撮影システム10Bは、パネル収容ユニット30にヒンジ部170を介して制御ユニット32が連結されている点で、第1実施形態に係る電子カセッテ20A及び放射線画像撮影システム10A(図1~図20参照)とは異なる。
すなわち、電子カセッテ20Bにおいて、制御ユニット32は、パネル収容ユニット30の筐体40と略同じ形状で、且つ、放射線16に対して非透過の物質からなる筐体48を有し、該筐体48内にカセッテ制御部50、電源部52及び通信部54等が収容されている。また、制御ユニット32には、表示部82及び取っ手80等、放射線16から放射線画像への変換に寄与しない構成要素も配置されている。従って、基台190や遮蔽板192が不要となり、電子カセッテ20Bの軽量化を図ることができる。
図23Aは、運搬時の電子カセッテ20Bの状態であり、パネル収容ユニット30と制御ユニット32とは、折り畳まれた状態で運搬される。一方、図23Bは、撮影時の電子カセッテ20Bの状態であり、医師又は放射線技師は、取っ手80を把持し、ヒンジ部170を中心として筐体48を回動させると、該筐体48は、図23Aの位置から図23Bの位置にまで回動し、撮影が可能な状態となる。
また、パネル収容ユニット30と制御ユニット32との間では、信号の送受信や電力供給をフレキシブル基板62を介して行っている(図24~図28参照)。このフレキシブル基板62は、前述したフレキシブル基板208、212と同様、可撓性を有する基板であり、図24に示すように、ヒンジ部170内で一回転した状態で配置されている。そのため、上述のように、パネル収容ユニット30に対して制御ユニット32を回動させても、該回動に伴うテンションがフレキシブル基板62にかかることを効果的に抑制することができる。
そして、パネル収容ユニット30の筐体40内において、外力作用部218、220の配置としては、図25~図28に示すように、第1実施形態の場合と同様に、外力作用部218、220を上下方向に沿って配置してもよいし、あるいは、水平方向に沿って配置してもよい。いずれの場合であっても、外力作用部218、220を上下方向に沿って配置したことによる各効果や、あるいは、水平方向に沿って配置したことによる各効果を容易に得ることができる。なお、図25及び図26は、第3変形例(図16及び図17参照)を適用した場合を図示し、一方で、図27及び図28は、第4変形例(図18~図20参照)を適用した場合を図示している。
3. 第3実施形態の説明
次に、第3実施形態に係る電子カセッテ20C及び放射線画像撮影システム10Cについて、図29~図32を参照しながら説明する。
次に、第3実施形態に係る電子カセッテ20C及び放射線画像撮影システム10Cについて、図29~図32を参照しながら説明する。
第3実施形態に係る電子カセッテ20C及び放射線画像撮影システム10Cは、パネル収容ユニット30の矢印X2方向の側面側が上方に膨出した突出部分とされ、この突出部分が制御ユニット32として機能する点で、第1及び第2実施形態に係る電子カセッテ20A、20B及び放射線画像撮影システム10A、10B(図1~図28参照)とは異なる。
従って、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54や、表示部82及び取っ手80等、放射線16から放射線画像への変換に寄与しない構成要素は、この突出部分に集中して配置されている。また、パネル収容ユニット30における放射線変換パネル92、外力作用部218、220側の構成は、第2実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
なお、図32の場合、筐体48内の底面のうち、前記突出部分(制御ユニット32)と放射線変換パネル92、外力作用部218、220側との境界部分には、上方に向かう突起部248が形成され、この突起部248に解体性接着剤222を介して矢印X2方向側の外力作用部218の電極226が固着されている。
第3実施形態においても、外力作用部218、220を配設したことによる第1及び第2実施形態の各効果が容易に得られることは勿論である。
4. 第1~第3実施形態の変形例の説明
上記の説明では、基板194上に放射線変換層196を配設し、基板194から上方に向かって信号出力層200、光電変換層202、接着層204及びシンチレータ206の順に積層し、積層して構成された放射線変換層196を保護膜198で被覆するものであった。
上記の説明では、基板194上に放射線変換層196を配設し、基板194から上方に向かって信号出力層200、光電変換層202、接着層204及びシンチレータ206の順に積層し、積層して構成された放射線変換層196を保護膜198で被覆するものであった。
第1~第3実施形態に係る電子カセッテ20A~20Cは、このような構成に代えて、図33及び図34に示す変形例(以下、第5変形例ともいう。)も実現可能である。
第5変形例は、図33及び図34に示すように、基板194に信号出力層200及び光電変換層202の順に形成する一方で、アルミニウム基板又はプラスチック樹脂等の他の基板250に蒸着等によりシンチレータ206を形成し、光電変換層202とシンチレータ206とを対向させた状態で、接着層204を介して光電変換層202とシンチレータ206とを接着固定したものである。従って、第5変形例では、前述した保護膜198は設けられていない。また、基板194、250は、熱膨張係数が互いに異なる基板である。
さらに、第5変形例において、図33の場合には、基板250の周縁部260と筐体40の側面との間にも、水平方向に沿って、外力作用部220が接着固定され、一方で、図34の場合には、筐体40の側面から内方に向かって突起部252、254が形成され、該各突起部252、254と各基板194、250の周縁部230、260との間に外力作用部220が上下方向に沿って設けられている。なお、図34において、外力作用部220は、解体性接着剤232を介して各突起部252、254に接着固定されている。
図33の場合には、温度変化に伴って放射線変換パネル92が変形するおそれがあっても、基板194側の2つの外力作用部220により該基板194を水平方向に引張るように外力を作用し続けると共に、基板250側の2つの外力作用部220によって該基板250を水平方向に引張るように外力を作用し続けることで、放射線変換パネル92の平面性をより確実に且つ効率よく確保することができる。
一方、図34の場合には、温度変化に伴って放射線変換パネル92が変形するおそれがあっても、基板194側の2つの外力作用部220により該基板194に対して上下方向に外力を作用し続けると共に、基板250側の2つの外力作用部220によって該基板250に対して上下方向に外力を作用し続けることで、放射線変換パネル92の平面性をより確実に且つ効率よく確保することができる。
なお、図33及び図34のいずれの場合であっても、各基板194、250の熱膨張係数が互いに異なるので、放射線変換パネル92の温度変化に伴う周縁部230、260の変形量も互いに異なることになる。この場合、前記温度変化に伴う前記各変形量に応じて、基板194側の各外力作用部220に供給する制御電圧の大きさ(及び極性)と、基板250側の各外力作用部220に供給する制御電圧の大きさ(及び極性)とが互いに異なるように適宜調整することで、各基板194、250に対して適切な外力を作用し続けることが可能となる。
また、第5変形例において、シンチレータ206が柱状結晶のCsIからなる場合には、放射線変換パネル92の平面性が確保されることで、基板194、250に対する該柱状結晶の垂直性が維持され、この結果、前記温度変化に関わりなく、鮮鋭度の高い放射線画像を容易に得ることができる。さらに、第5変形例でも、アクチュエータ素子234がゴム状の高分子膜(エラストマー)から構成されていれば、外部からの衝撃を吸収する衝撃吸収材としても機能するので、筐体40内の各構成要素を前記衝撃から効果的に保護することができる。
さらに、図33及び図34では、PSS方式の放射線変換パネル92を図示しているが、これに限定されることはなく、シンチレータ206及び基板250を筐体40の底面側に配置する一方で、基板194、信号出力層200及び光電変換層202を筐体40の上面側に配置してISS方式の放射線変換パネルを構成しても、上記の各効果を得ることができる。
また、上記の説明では、基板194に対して水平方向に外力を作用させるために、該基板194の側面(周縁部230)に解体性接着剤244、246を介して外力作用部218、220を接着固定する場合について説明した。
第1実施形態に係る電子カセッテ20Aは、このような構成に代えて、図35及び図36に示す変形例(以下、第6変形例ともいう。)も実現可能である。
図35及び図36に示す第6変形例の電子カセッテ20Aでは、外力作用部218、220が、基板194の底面における周縁部230側に解体性接着剤244、246を介して接着され、基台190と共に基板194を支持している点で、第4変形例(図18~図20B参照)とは、異なる。
すなわち、図35において、外力作用部220は、筐体40の底面における矢印Y1方向の側面側と矢印Y2方向の側面側とに配置され、各電極236は、解体性接着剤232を介して矢印Y1方向の側面及び矢印Y2方向の側面にそれぞれ接着固定されている。また、基板194の周縁部230は、基台190から矢印Y1方向及び矢印Y2方向にそれぞれ突出している。この場合、矢印Y1方向の周縁部230は、解体性接着剤244を介して矢印Y1方向側の外力作用部220の電極238及びアクチュエータ素子234の一部と接着固定されると共に、矢印Y2方向の周縁部230は、解体性接着剤244を介して矢印Y2方向側の外力作用部220の電極238及びアクチュエータ素子234の一部と接着固定されている。
一方、図36において、外力作用部218は、筐体40の底面における矢印X1方向の側面側と矢印X2方向の側面側とに配置され、各電極226は、解体性接着剤222を介して矢印X1方向の側面及び矢印X2方向の側面にそれぞれ接着固定されている。また、基板194の周縁部230は、基台190から矢印X1方向及び矢印X2方向にそれぞれ突出している。この場合、矢印X1方向の周縁部230は、解体性接着剤246を介して矢印X1方向側の外力作用部218の電極228及びアクチュエータ素子224の一部と接着固定されると共に、矢印X2方向の周縁部230は、解体性接着剤246を介して矢印X2方向側の外力作用部218の電極228及びアクチュエータ素子224の一部と接着固定されている。
そして、第6変形例でも、図20と同様の方法で制御電圧を印加することにより、各外力作用部218、220を構成するアクチュエータ素子224、234は、それぞれ収縮し、この結果、基板194の底面側における対向する二辺の周縁部230の箇所に対して、筐体40の側面側に引っ張るような水平方向の外力を作用させることができる。従って、この場合でも、温度変化に応じて、基板194を含む放射線変換パネル92を確実に平坦に維持することができる。
また、第6変形例では、各外力作用部218、220が基台190と共に基板194を支持しているので、筐体40内で放射線変換パネル92を確実に支持することができる。
また、放射線変換層196と撮影領域46とが重なり合うように放射線変換パネル92が位置決めされていればよいので(図4参照)、電子カセッテ20Aのさらなる軽量化を図るために、基台190を省略して、各外力作用部218、220により基板194を支持することも可能である。この場合、遮蔽板192は、例えば、基板194の底面に配設すればよい。
5. 第4実施形態の説明
次に、第4実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10Dについて、図37~図46を参照しながら説明する。
次に、第4実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10Dについて、図37~図46を参照しながら説明する。
<第4実施形態の構成>
第4実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10Dは、筐体40の内部において、放射線変換パネル92と、該放射線変換パネル92に対して外力を作用する平面状の外力作用部218とが一体化された状態(積層された状態)で配置されている点で、第1~第3実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10D(図1~図36参照)とは異なる。なお、放射線画像撮影システム10Dの全体構成は、図1に示す放射線画像撮影システム10Aの全体構成と略同一である。
第4実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10Dは、筐体40の内部において、放射線変換パネル92と、該放射線変換パネル92に対して外力を作用する平面状の外力作用部218とが一体化された状態(積層された状態)で配置されている点で、第1~第3実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10D(図1~図36参照)とは異なる。なお、放射線画像撮影システム10Dの全体構成は、図1に示す放射線画像撮影システム10Aの全体構成と略同一である。
第4実施形態では、図37~図40に示すように、筐体40の内部において、基台190の上面には、絶縁シート270が配置されている。また、筐体40内における撮影面42と絶縁シート270との間には、放射線変換パネル92と外力作用部(外力作用機構)218とが積層状態で配置されている。
絶縁シート270は、基台190と外力作用部218との電気絶縁を確保するために設けられている。また、絶縁シート270上に載置された外力作用部218の上面には、解体性接着剤272を介して放射線変換パネル92が接着固定(積層)されている。
放射線変換パネル92は、解体性接着剤272を介して外力作用部218に接着固定された基板194と、該基板194上に設けられた放射線変換層196と、基板194に設けられた放射線変換層196の側面及び上面を覆う保護膜198とから構成されている。
また、第4実施形態においても、図39及び図40に示すように、基板194の四隅に温度センサ216をそれぞれ配置して、該基板194の温度(放射線変換パネル92の温度)を検出するようにしている。
前述したように、放射線変換パネル92及び外力作用部218は、解体性接着剤272を介して接着固定されることにより一体化されている。従って、放射線変換パネル92の温度変化により該放射線変換パネル92(の基板194)が変形すると、外力作用部218も一体的に変形する。
すなわち、第4実施形態では、放射線変換パネル92の変形(熱膨張や熱収縮)を許容しつつ、各温度センサ216が検出した温度に基づく放射線変換パネル92の温度変化に応じた適切な外力(前記温度変化に伴う基板194の変形量(反り量や伸び量)に応じた外力)を、外力作用部218から解体性接着剤272を介して基板194に作用させることにより、放射線変換パネル92を平坦に維持する(放射線変換パネル92の平面性を確保する)ようにしている。
ここで、第4実施形態での外力作用部218の構成について説明する。
外力作用部218は、図39及び図40に示すように、一端部が絶縁シート270に面接触すると共に、他端部が解体性接着剤272を介して基板194に接着し、電圧の印加によって変形するアクチュエータ素子224を2つの電極226、228で挟み込んだ構造である。すなわち、外力作用部218は、カセッテ制御部50から電極226、228間に印加される、前記温度変化に応じた大きさ及び極性の制御電圧によってアクチュエータ素子224が変形することにより基板194に対して外力を作用させるアクチュエータである。
具体的に、制御電圧の印加前における外力作用部218の状態が図41Aである場合に、図41Bのように電極226、228間に制御電圧を印加すると、アクチュエータ素子224は、上下方向に収縮する一方で、水平方向(面方向)に伸張する。この結果、解体性接着剤272(図39及び図40参照)を介して外力作用部218と一体化されている放射線変換パネル92(の基板194)にも水平方向に向かう外力(図41Bの黒色の矢印)が作用するので、例え、温度変化によって放射線変換パネル92に反り(図41Bの白抜きの矢印)が発生する場合であっても、放射線変換パネル92及び外力作用部218を一体的に平面状に維持することができる。
従って、第4実施形態では、アクチュエータとしての外力作用部218が、放射線変換パネル92の温度変化に対応して、基板194に外力(図41Bの黒色の矢印)を作用し続けることにより、該温度変化を考慮しつつ、基板194と一体となって放射線変換パネル92全体を平坦に維持することができる。
また、図41A及び図41Bでは、説明の容易化のために、放射線変換パネル92、外力作用部218及びフレキシブル基板208、212以外の構成要素については、図示を省略している。さらに、図41Bは、放射線変換パネル92が図7Aのように変形することに対応して基板194に外力を作用させた場合を図示したものであるが、図7Bのような変形であっても、同様にして外力を作用させることで平面性を確保できることは勿論である。
さらにまた、電極226、228間に図41Bに示す電圧極性とは逆極性の制御電圧を印加した場合には、アクチュエータ素子224は、上下方向に伸張する一方で、面方向に収縮する。このような場合でも、外力作用部218は、解体性接着剤272を介して基板194に外力を作用させることで、放射線変換パネル92を平坦に維持することが可能である。
また、基板194の温度が常温である場合には、基板194を含めて放射線変換パネル92全体が平面性を維持する可能性が高いので、変形が惹起される可能性は低い。このような場合には、電極226、228に対する制御電圧の供給を停止してもよい。
なお、解体性接着剤272は、解体性接着剤222、232と同じ材質であればよく、基板194と外力作用部218とを一旦接着固定しても、加熱、通電加熱、紫外線照射、又は、吸水等によって剥がすことが可能な接着剤からなる。
また、外力作用部218を構成する電極226、228及びアクチュエータ素子224の材質についても、第1~第3実施形態で説明した電極226、228及びアクチュエータ素子224と同様の材質であればよく、電極226、228に対する制御電圧の印加によって、例えば、図41Bのように変形して、基板194に対して容易に外力を作用させることが可能なものであればよい。
<第4実施形態の動作>
第4実施形態の動作は、基本的には、図10で説明した第1実施形態の動作と略同様であるが、下記の点が異なる。
第4実施形態の動作は、基本的には、図10で説明した第1実施形態の動作と略同様であるが、下記の点が異なる。
ステップS4において、外力制御部240は、温度センサ216から逐次入力される温度情報に基づいて、温度上昇が発生していると判定した場合には、該温度上昇に応じた適切な外力を外力作用部218から基板194に作用させるために必要な大きさ及び方向の制御電圧を生成し、生成した制御電圧を各電極226、228に印加する。
これにより、アクチュエータ素子224は、各電極226、228に印加された前記制御電圧の極性及び大きさに応じて変形し、外力作用部218は、基板194に対して外力を作用させる。このように、前記温度上昇によって基板194を含めた放射線変換パネル92が変形するような場合であっても、前記温度上昇に応じた外力が基板194に対して作用するので、基板194を含めた放射線変換パネル92の形状を平坦に維持することができる。
前述したように、各温度センサ216は、基板194の温度を逐次モニタしてカセッテ制御部50に出力するので、ステップS4以降においても、外力制御部240は、前記温度に基づいて、前記温度上昇に応じた外力を作用させるべきか否かを逐次判定すると共に、前記外力を作用させるために必要な大きさ及び極性の制御電圧を逐次生成して外力作用部218に適宜出力することができる。従って、基板194の温度を逐次検出することで、前記温度上昇に伴う放射線変換パネル92の変形に対して、外力を作用し続けることができ、この結果、放射線変換パネル92全体を平坦に維持することができる。
また、ステップS10において、外力制御部240は、各温度センサ216が検出した温度が電源スイッチ86の投入前の温度、すなわち、常温にまで低下したか否かを判定する。常温まで低下していない場合、外力制御部240は、温度変化(温度低下)に応じて放射線変換パネル92が変形する可能性があると判断し(ステップS10:NO)、外力作用部218に対する制御電圧の供給を続行する。一方、常温まで低下した場合、外力制御部240は、放射線変換パネル92が変形する可能性がなくなり、平面性が保たれるものと判断し(ステップS10:YES)、外力作用部218に対する制御電圧の供給を停止して、外力作用部218から基板194への外力の作用を停止させる(ステップS11)。
<第4実施形態の効果>
以上説明したように、第4実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10Dでは、放射線変換パネル92と外力作用部218とを積層して一体的に構成している。そのため、放射線変換パネル92の温度変化に伴って該放射線変換パネル92が変形(熱膨張又は熱収縮が発生)した場合には、放射線変換パネル92及び外力作用部218が一体的に変形する。そこで、第4実施形態では、これらの変形を許容しつつ、前記温度変化に応じて、外力作用部218から放射線変換パネル92に外力を作用させることで、放射線変換パネル92を平坦に維持する(放射線変換パネル92の平面性を確保する)ことができる。この結果、第4実施形態は、単純に放射線変換パネル92に他の部材を貼着した場合(特許第2706725号公報の技術)と比較して、該放射線変換パネル92の変形に伴うクラックや剥離の発生を効果的に回避することができる。
以上説明したように、第4実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10Dでは、放射線変換パネル92と外力作用部218とを積層して一体的に構成している。そのため、放射線変換パネル92の温度変化に伴って該放射線変換パネル92が変形(熱膨張又は熱収縮が発生)した場合には、放射線変換パネル92及び外力作用部218が一体的に変形する。そこで、第4実施形態では、これらの変形を許容しつつ、前記温度変化に応じて、外力作用部218から放射線変換パネル92に外力を作用させることで、放射線変換パネル92を平坦に維持する(放射線変換パネル92の平面性を確保する)ことができる。この結果、第4実施形態は、単純に放射線変換パネル92に他の部材を貼着した場合(特許第2706725号公報の技術)と比較して、該放射線変換パネル92の変形に伴うクラックや剥離の発生を効果的に回避することができる。
また、温度変化に応じて放射線変換パネル92(の基板194)が変形するので、基板194の温度を温度センサ216により検出し、検出した前記温度に基づいて、前記温度変化(に起因した放射線変換パネル92(の基板194)の変形量)に応じた適切な外力を基板194に作用させることにより、放射線変換パネル92の平面性を効果的に確保することができる。すなわち、前記温度変化に伴う放射線変換パネル92の変形量(反り量や伸び量)が予め把握されていれば、該変形量に応じて外力を基板194に作用し続けることで、基板194を含めた放射線変換パネル92を全体的に平坦に維持することが可能となる。
また、放射線変換パネル92の温度変化に伴って、プラスチック樹脂である基板194は、該基板194の厚み方向に反るので、外力作用部218が前記温度変化に応じて変形(厚み方向に収縮又は伸張、面方向に伸張又は収縮)することにより、該外力作用部218から基板194に外力を容易に作用させることができるので、放射線変換パネル92全体の平面性を確保することが可能となる。放射線変換パネル92の平面性が確保されることで、基板194からのフレキシブル基板208、212の剥離も回避することが可能となり、この結果、前記温度変化に関わりなく、アドレス信号の供給や電気信号の出力を行うことができる。
このように、第4実施形態では、温度変化に応じた外力の作用によって放射線変換パネル92が平坦に維持されるので、シンチレータ206を構成するCsIの柱状結晶も基板194に対して垂直性を維持することができる。この結果、第4実施形態においても、放射線変換パネル92の反りに起因した隣接する柱状結晶間でのクロストークの発生が抑制され、前記温度変化に関わりなく、画像ボケのない、鮮鋭度が高い放射線画像を容易に取得することができる。
また、外力作用部218は、解体性接着剤272を介して基板194に接着されているので、放射線16の照射等によって外力作用部218の機能が低下した際の該外力作用部218の交換が容易になる。
さらに、第4実施形態においても、アクチュエータ素子224を高分子材料、特に、ゴム状の高分子膜(エラストマー)で構成すると、アクチュエータ素子224が外部からの衝撃(荷重、振動等)に対する衝撃吸収材の役目も果たすので、筐体40内の各構成要素を前記衝撃から効果的に保護することも可能となる。
なお、第4実施形態においても、第1実施形態の場合と同様に、例えば、電源スイッチ86投入後の経過時間に対する基板194の温度上昇の傾向や、電源スイッチ86オフ後の経過時間に対する基板194の温度低下の傾向が予め分かっている場合に、外力制御部240にタイマ機能を備えさせ、電源スイッチ86投入後からの経過、あるいは、電源スイッチ86オフ後からの経過に応じて、制御電圧の大きさ(及び極性)を逐次変更し、変更後の制御電圧を各電極226、228に印加させてもよい。この場合でも、温度変化に応じて基板194に外力が作用されるので、放射線変換パネル92を平坦に維持することができる。
<第4実施形態の変形例>
第4実施形態に係る電子カセッテ20Dは、上述した説明に限定されることはなく、図42~図46に示す変形例(第7~第9変形例)も実現可能である。
第4実施形態に係る電子カセッテ20Dは、上述した説明に限定されることはなく、図42~図46に示す変形例(第7~第9変形例)も実現可能である。
先ず、図42及び図43に模式的に示す第7変形例の電子カセッテ20Dでは、外力作用部(第3の外力作用機構)220、外力作用部(第4の外力作用機構)218及び放射線変換パネル92の順に積層されて一体化されている。
この場合、外力作用部220は、外力作用部218と略同じ構成であり、アクチュエータ素子224と同じ機能を奏するアクチュエータ素子234を2つの電極236、238で挟み込んだ構造とされている。また、外力作用部220と外力作用部218とは、基板194直下の箇所が互いに重なり合うような状態で積層されている。
この第7変形例において、外力制御部240から外力作用部218の電極226、228間に制御電圧を印加すると共に、外力作用部220の電極236、238間にも制御電圧を印加すると、図43に示すように、基板194の面方向(水平方向)に対して、外力作用部218及び外力作用部218は、互いに異なる方向(両矢印で示す方向)に伸縮する。従って、第7変形例では、基板194の変形量や変形方向に応じて、各電極226、228、236、238に印加する制御電圧の大きさ及び極性を調整することにより、外力作用部218及び外力作用部218の前記面方向に沿った伸縮量を適宜変更することができ、この結果、基板194を効率よく平坦に維持することができる。
図44及び図45に示す第8変形例の電子カセッテ20Dは、放射線変換パネル92を2つの外力作用部218、220(第1及び第2の外力作用機構)で上下方向に挟み込んで一体化したものである。
図44の電子カセッテ20Dでは、保護膜198も解体性接着剤として機能させて、外力作用部220の電極238が保護膜198に接着される一方で、電極236が解体性接着剤232を介して筐体40の上面に接着されている。
この場合、温度変化に伴って放射線変換パネル92が変形するおそれがあっても、基板194側の外力作用部218により該基板194に対して外力を作用し続けると共に、保護膜198及びシンチレータ206側の外力作用部220によって保護膜198及びシンチレータ206に外力を作用し続けることで、放射線変換パネル92の平面性をより確実に且つ効率よく確保することができる。
なお、図44の場合には、基板194の熱膨張係数と保護膜198の熱膨張係数とが互いに異なり、従って、放射線変換パネル92の温度変化に伴う変形量も互いに異なることになる。この場合、前記温度変化に伴う前記各変形量に応じて、各外力作用部218、220に供給する制御電圧の大きさ(及び極性)が互いに異なるように適宜調整することで、適切な外力を作用し続けることが可能となる。
一方、図45の電子カセッテ20Dでは、基板194に信号出力層200及び光電変換層202の順に形成する一方で、アルミニウム基板又はプラスチック樹脂等の他の基板250に蒸着等によりシンチレータ206を形成し、光電変換層202とシンチレータ206とを対向させた状態で、接着層204を介して光電変換層202とシンチレータ206とを接着固定して放射線変換パネル92を構成する。図45の場合には、前述した保護膜198は設けられていない。また、基板194、250は、熱膨張係数が互いに異なる基板である。なお、外力作用部220の電極238は、解体性接着剤244を介して基板250と接着されている。
この場合、温度変化に伴って放射線変換パネル92が変形するおそれがあっても、基板194側の外力作用部218により該基板194に対して外力を作用し続けると共に、基板250及びシンチレータ206側の外力作用部220によって基板250及びシンチレータ206に外力を作用し続けることで、放射線変換パネル92の平面性をより確実に且つ効率よく確保することができる。
なお、図45の場合においても、基板194、250の熱膨張係数が互いに異なり、従って、放射線変換パネル92の温度変化に伴う変形量も互いに異なることになるので、前記温度変化に伴う前記各変形量に応じて、各外力作用部218、220に供給する制御電圧の大きさ(及び極性)が互いに異なるように適宜調整することで、適切な外力を作用し続けることが可能となる。
また、図44及び図45の第8変形例において、シンチレータ206が柱状結晶のCsIからなる場合には、上述のように、放射線変換パネル92の平面性が確保されることで、基板194、あるいは、基板194、250に対する該柱状結晶の垂直性が維持され、この結果、前記温度変化に関わりなく、鮮鋭度の高い放射線画像を容易に得ることができる。さらに、第8変形例でも、アクチュエータ素子224、234がゴム状の高分子膜(エラストマー)から構成されていれば、外部からの衝撃を吸収する衝撃吸収材としても機能するので、筐体40内の各構成要素を前記衝撃から効果的に保護することができる。
さらに、保護膜198を解体性接着剤とし、外力作用部218、220を解体性接着剤232、244、272及び保護膜198で接着固定することにより、放射線16の照射等によって外力作用部218、220の機能が低下した際の該外力作用部218、220の交換が容易になる。
図46の平面視で示すように、第9変形例の電子カセッテ20Dは、基板194の底面において、放射線変換層196の投影面積よりも小さな外力作用部(第5の外力作用機構)218aを該放射線変換層196直下の箇所に配設すると共に、該外力作用部218aの周囲(基板194の周縁部230側)に小面積の複数の外力作用部(第6の外力作用機構)218bを配設したものである。なお、各外力作用部218a、218bの構成は、外力作用部218と同様であるので、詳細な説明は省略する。
前述したように、基板194における放射線変換層196の箇所よりも、基板194の周縁部230における変形が大きいので、基板194の変形量に応じて、互いに異なる大きさ(及び方向)の制御電圧を各外力作用部218a、218bにそれぞれ供給して、互いに異なる大きさの外力を基板194に対してそれぞれ作用させることにより、基板194を効率よく平坦に維持することができる。
また、基板194には、複数の温度センサ216(図37参照)が配置されている。そこで、外力制御部240は、外力作用部218a、218b近傍の温度センサ216が検出した温度に基づく大きさ及び方向の制御電圧をそれぞれ供給してもよい。これにより、基板194に対して外力を精度よく作用させることが可能となる。
6. 第5実施形態の説明
次に、第5実施形態に係る電子カセッテ20E及び放射線画像撮影システム10Eについて、図47及び図48を参照しながら説明する。
次に、第5実施形態に係る電子カセッテ20E及び放射線画像撮影システム10Eについて、図47及び図48を参照しながら説明する。
第5実施形態に係る電子カセッテ20E及び放射線画像撮影システム10Eは、パネル収容ユニット30にヒンジ部170を介して制御ユニット32が連結されている点で、第4実施形態に係る電子カセッテ20D及び放射線画像撮影システム10D(図37~図46参照)とは異なる。従って、放射線画像撮影システム10Eの全体構成は、図21に示す放射線画像撮影システム10Bの全体構成と略同一であり、電子カセッテ20Eの回路構成も図22に示す電子カセッテ20Bの回路構成と略同一である。
なお、パネル収容ユニット30の筐体40内において、外力作用部218及び放射線変換パネル92は、図47及び図48に示すように、第4実施形態の場合と同様に、一体的に積層配置されている。従って、外力作用部218と放射線変換パネル92を一体的に構成したことによる第4実施形態での各効果を容易に得ることができる。なお、第5実施形態においても、前述した第7~第9変形例(図42~図46参照)を適用してもよいことは勿論である。
7. 第6実施形態の説明
次に、第6実施形態に係る電子カセッテ20F及び放射線画像撮影システム10Fについて、図49~図55Bを参照しながら説明する。
次に、第6実施形態に係る電子カセッテ20F及び放射線画像撮影システム10Fについて、図49~図55Bを参照しながら説明する。
第6実施形態に係る電子カセッテ20F及び放射線画像撮影システム10Fは、パネル収容ユニット30の矢印X2方向の側面側が上方に膨出した突出部分とされ、この突出部分が制御ユニット32として機能する点で、第4及び第5実施形態に係る電子カセッテ20D、20E及び放射線画像撮影システム10D、10E(図37~図48参照)とは異なる。
従って、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54や、表示部82及び取っ手80等、放射線16から放射線画像への変換に寄与しない構成要素は、この突出部分に集中して配置されている。
また、電子カセッテ20Fでは、パネル収容ユニット30の矢印X1方向の側面が鋭角状になっており、且つ、その頂点部分は、所定の曲率半径で湾曲した湾曲部280として形成されている。従って、医師又は放射線技師が撮影台12と被写体14との間にパネル収容ユニット30を湾曲部280側から挿入する際に、被写体14に違和感を感じさせることなく、スムーズに挿入することが可能となる。
さらに、筐体40内において、一体化された放射線変換パネル92及び外力作用部218の構成としては、図51~図54のいずれの構成であってもよい。
図51に示す構成は、第5実施形態(図47及び図48参照)と同様に、外力作用部218と放射線変換パネル92とを解体性接着剤272を介して一体的に接着した構成である。従って、図51の電子カセッテ20Fでは、第5実施形態と同様の効果が得られる。
図52に示す構成は、電子カセッテ20Fの底面を絶縁シート270で構成すると共に、外力作用部218が湾曲部280からカセッテ制御部50までの間を矢印X方向に沿って延在している構成である。この場合でも、第5実施形態と同様の効果が得られる。また、外力作用部218が湾曲部280からカセッテ制御部50まで延在しているので、該外力作用部218が放射線変換パネル92を含めたパネル収容ユニット30全体に外力を作用させることにより、パネル収容ユニット30全体を平坦に維持することが可能となり、該パネル収容ユニット30の剛性を強化することができる。
図53に示す構成は、電子カセッテ20Fの底面を絶縁シート270及び外力作用部218で構成したものである。従って、外力作用部218は、湾曲部280からカセッテ制御部50まで矢印X方向に沿って延在している。この場合でも、第5実施形態と同様の効果が得られる。また、パネル収容ユニット30及び制御ユニット32の底面に外力作用部218が設けられるので、外力作用部218が放射線変換パネル92を含めた電子カセッテ20F全体に外力を作用させることにより、パネル収容ユニット30全体が平坦に維持されて、該パネル収容ユニット30の剛性を強化することができると共に、パネル収容ユニット30と制御ユニット32との接続強度を強化することも可能となる。
図54に示す構成は、電子カセッテ20Fの底面に矢印X方向に沿って複数の外力作用部218c~218eを配設したものである。この場合、外力制御部240(図22参照)は、全ての外力作用部218c~218eに対して制御電圧を供給して外力の作用を行わせてもよいし、選択的に制御電圧を供給して一部の外力作用部のみ外力を作用させるようにしてもよい。従って、選択的に制御電圧を供給する場合に、制御電圧の供給を受けない外力作用部は、外力の作用を停止した状態になる。
図55A及び図55Bは、図54の電子カセッテ20Fを撮影台12と被写体14との間に挿入する場合を図示したものである。
先ず、図55Aの挿入時において、外力制御部240(図22参照)は、湾曲部280側の外力作用部218cに対する外力の作用を停止すると共に、他の外力作用部218d、218eに対しては外力を作用させるように制御する。これにより、パネル収容ユニット30のうち、外力作用部218cに近接する湾曲部280側は可撓性がある一方で、外力作用部218d、218eの外力を受けた制御ユニット32側は、前記外力の作用によって平坦に維持され且つ剛性を有することになる。従って、パネル収容ユニット30は、図55Aに示すように、湾曲部280から制御ユニット32に向かって略湾曲するような形状となる。この結果、医師又は放射線技師は、被写体14に対して違和感を与えることなく、パネル収容ユニット30を湾曲部280側からスムーズに挿入することができ、挿入作業を効率よく行うことができる。
挿入後の図55Bにおいて、外力制御部240(図22参照)は、全ての外力作用部218c~218eに対して外力を作用させるように制御電圧を供給する。これにより、パネル収容ユニット30は、各外力作用部218c~218eによる外力の作用によって平坦に維持されると共に、剛性が強化される。
なお、挿入時において、外力制御部240(図22参照)は、各外力作用部218c~218eに制御電圧を供給し、該各外力作用部218c~218eによる外力の作用で、パネル収容ユニット30が図55Aのように積極的に湾曲するよう制御してもよい。この場合でも、被写体14に違和感を与えることなく、挿入作業を容易に且つ確実に行うことができる。
8. 第7実施形態の説明
次に、第7実施形態に係る電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gについて、図56~図66を参照しながら説明する。
次に、第7実施形態に係る電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gについて、図56~図66を参照しながら説明する。
<第7実施形態の構成>
第7実施形態に係る電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gは、撮影面42側の内壁296に放射線変換パネル92を押付可能な構成とした点で、第1~第6実施形態に係る電子カセッテ20A~20F及び放射線画像撮影システム10A~10F(図1~図55B参照)とは異なる。なお、放射線画像撮影システム10Gの全体構成は、図1に示す放射線画像撮影システム10Aの全体構成と略同一である。
第7実施形態に係る電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gは、撮影面42側の内壁296に放射線変換パネル92を押付可能な構成とした点で、第1~第6実施形態に係る電子カセッテ20A~20F及び放射線画像撮影システム10A~10F(図1~図55B参照)とは異なる。なお、放射線画像撮影システム10Gの全体構成は、図1に示す放射線画像撮影システム10Aの全体構成と略同一である。
第7実施形態では、図56及び図57に示すように、筐体40の内部には、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54を覆うように、放射線16を遮蔽する物質(鉛等の重金属含有物)からなる基台190が固定され、基台190の上面には、液状のシンチレータ206a(以下、液体シンチレータ206aともいう。)が充填されたシンチレータ収容袋290(押付機構、外力作用機構)が載置されている。
液体シンチレータ206aは、被写体14を透過した放射線16を蛍光(例えば、可視光)に変換する。なお、液体シンチレータ206aとしては、例えば、サンゴバン社製品(BC-517H等)を用いることができる(詳細は、http://www.detectors.saint-gobain.com/Liquid-Scintillator.aspxを参照。)。また、液体シンチレータ206aの具体的な成分については、例えば、http://www.jrias.or.jp/public/hakarou/sintinani.htmを参照されたい。
シンチレータ収容袋290は、前記蛍光を透過可能な樹脂製の袋であって、開口部292を介して液体シンチレータ206aを充填すれば膨張する一方で、充填された液体シンチレータ206aを開口部292を介して排出すれば図57の上下方向に収縮する。なお、液体シンチレータ206aが充填されたシンチレータ収容袋290は、開口部292に装着された取り外し可能なキャップ294により密封される。
液体シンチレータ206aが充填されたシンチレータ収容袋290と、筐体40の撮影面42側の内壁296との間には、基板194と、基板194に形成された信号出力層200と、信号出力層200に積層された光電変換層202とが配置されている。この場合、基板194、信号出力層200及び光電変換層202は、液体シンチレータ206aが充填されて膨張状態にあるシンチレータ収容袋290で内壁296に押し付けられることにより、該内壁296に対して位置決め固定される。
なお、平面視で、基板194、信号出力層200及び光電変換層202の面積と、シンチレータ収容袋290における開口部292以外の部分の面積とは、撮影領域46と略同じ面積とされている(図56参照)。従って、シンチレータ収容袋290は、撮影領域46と、基板194、信号出力層200、光電変換層202、及び、シンチレータ収容袋290における開口部292以外の部分とが、平面視で重なり合うように、基板194、信号出力層200及び光電変換層202を内壁296に押し付ける。
そして、液体シンチレータ206a、信号出力層200及び光電変換層202とによって、放射線変換層196が構成され、さらには、基板194と放射線変換層196とによって放射線変換パネル92が構成される。
ところで、第7実施形態においても、放射線変換パネル92全体の温度が上昇したとき、あるいは、低下したときには、熱膨張係数の相違に起因して、基板194、信号出力層200及び光電変換層202が変形する場合がある。
そこで、第7実施形態では、図57に示すように、筐体40内において、液体シンチレータ206aをシンチレータ収容袋290に充填して該シンチレータ収容袋290を膨張させ、膨張状態のシンチレータ収容袋290を基台190に載置して、基板194、信号出力層200及び光電変換層202を撮影面42側の内壁296に押し付けることにより、接着剤を用いることなく、基板194、信号出力層200及び光電変換層202間の密着性を高めると共に、内壁296及び撮影領域46に対して基板194、信号出力層200及び光電変換層202を位置決め固定するようにしている。
従って、第7実施形態では、押付機構としてのシンチレータ収容袋290を用いて、基板194、信号出力層200及び光電変換層202を内壁296に押し付けるだけの極めて簡易な構造で、放射線変換パネル92内の各部の密着性を高めようにしている。
なお、第7実施形態に係る電子カセッテ20Gの回路構成等は、図58にも示すように、基本的に、温度センサ216や外力作用部218、220(図9及び図22参照)が設けられていない点を除いては、第1~第6実施形態の電子カセッテ20A~20Fの構成と略同様である。
<第7実施形態の動作>
第7実施形態に係る電子カセッテ20Gを含む放射線画像撮影システム10Gは、基本的には以上のように構成されるものである。次に、筐体40への各部の組込みから筐体40の封止までの工程と、電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gの動作とについて、図59及び図60のフローチャートを参照しながら、それぞれ説明する。なお、図59及び図60の説明では、必要に応じて、図56~図58も参照しながら説明する。
第7実施形態に係る電子カセッテ20Gを含む放射線画像撮影システム10Gは、基本的には以上のように構成されるものである。次に、筐体40への各部の組込みから筐体40の封止までの工程と、電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gの動作とについて、図59及び図60のフローチャートを参照しながら、それぞれ説明する。なお、図59及び図60の説明では、必要に応じて、図56~図58も参照しながら説明する。
図59のフローチャートは、電子カセッテ20Gの製品出荷時、あるいは、メンテナンス時に実行され、図60のフローチャートは、被写体14に対する撮影時に実行される。
先ず、射出成形機により筐体40が製造される場合、該射出成形機で成形された筐体40の少なくとも一側面は、外部に連通する開口部とされている。そこで、電子カセッテ20Gの製造業者(の作業員)、又は、メンテナンスの作業員は、図59のステップS21において、開口部を介して、例えば、(1)カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54、(2)基台190、(3)収縮状態(充填前)のシンチレータ収容袋290、(4)基板194、信号出力層200及び光電変換層202、の順に筐体40内に組み込む。
ステップS22において、作業員は、開口部292を介してシンチレータ収容袋290内に液体シンチレータ206aを充填する。シンチレータ収容袋290は、液体シンチレータ206aの充填によって図57の上下方向に膨張する。シンチレータ収容袋290の膨張によって、基板194、信号出力層200及び光電変換層202は、撮影面42側の内壁296に押し付けられる。
ステップS23において、作業員は、シンチレータ収容袋290に対する液体シンチレータ206aの充填完了を確認した後に、キャップ294を開口部292に装着してシンチレータ収容袋290を密封する。これによって、基板194、信号出力層200及び光電変換層202は、平面視で、撮影領域46と重なるように位置決め固定される。次に、作業員は、筐体40の前記開口部に、該開口部と同じ大きさで且つ筐体40と同じ材質の部材を前記開口部に固着することにより、筐体40を封止する。
ステップS21~S23の工程を経て、電子カセッテ20Gが製造され、あるいは、電子カセッテ20Gのメンテナンス(例えば、液体シンチレータ206aの交換)が完了する。
次に、被写体14に対する撮影について、図60のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップS24において、医師又は放射線技師は、取っ手80を把持して電子カセッテ20Gを所定の保管場所から撮影台12にまで運搬した後に、放射線源18と放射線変換パネル92との間の撮影間距離をSID(線源受像画間距離)に調整する一方で、撮影面42に被写体14を配置させて、被写体14の撮影部位が撮影領域46に入り、且つ、該撮影部位の中心位置が撮影領域46の中心位置と略一致するように、該被写体14の位置決め(ポジショニング)を行う。また、医師又は放射線技師は、コンソール22を操作することにより、撮影対象である被写体14に関わる被写体情報等の撮影条件(例えば、放射線源18の管電圧や管電流、放射線16の曝射時間)を登録する。撮影部位や撮影方法が予め決まっている場合には、これらの撮影条件も登録しておく。
次に、医師又は放射線技師が電源スイッチ86を投入すると、電源部52は、電源スイッチ86の投入に起因して、筐体40内の各部に対する電力供給を開始する。これにより、通信部54は、コンソール22との間での無線による信号の送受信が可能な状態となり、該コンソール22にて登録された撮影条件を無線通信により受信し、カセッテ制御部50に出力する。また、表示部82は、各種の情報を表示可能な状態に至る。さらに、駆動回路部210は、電源部52からの電力供給によって起動し、バイアス回路108は、バイアス電圧を各画素100に供給して、該各画素100を電荷蓄積が可能な状態に至らせる。さらにまた、読出回路部214は、電源部52からの電力供給によって起動し、該各画素100からの電荷の読み出しが可能な状態に至る。従って、電子カセッテ20Gは、電源スイッチ86の投入に起因して、スリープ状態からアクティブ状態に移行する。
このように、電子カセッテ20Gがアクティブ状態となって、放射線変換パネル92を構成する信号出力層200及び光電変換層202が動作可能に至ることで、信号出力層200及び光電変換層202が発熱し、基板194を含めた放射線変換パネル92の温度が上昇するに至る。このような温度変化によって、基板194、信号出力層200及び光電変換層202が変形するおそれがある。
これに対して、第7実施形態では、前述したように、液体シンチレータ206aを充填したシンチレータ収容袋290が、基板194、信号出力層200及び光電変換層202を撮影面42側の内壁296に押し付けて、基板194、信号出力層200及び光電変換層202の密着性を高めているので、温度変化(温度上昇)に関わりなく、基板194、信号出力層200及び光電変換層202の変形が抑制され、基板194を含めた放射線変換パネル92の形状を平坦に維持することができる。
ステップS24の撮影準備が完了した後のステップS25において、ステップS5(図10参照)の場合と同様に、医師又は放射線技師によるコンソール22又は放射線源18に備わる図示しない曝射スイッチの投入に起因して、放射線源18から被写体14に放射線16が照射される。
また、ステップS26において、放射線変換パネル92を構成する液体シンチレータ206aは、放射線16の強度に応じた強度の蛍光(例えば、可視光)を放射し、光電変換層202を構成する各画素100は、蛍光を電気信号に変換し、電荷として蓄積する。次いで、各画素100に保持された被写体14の放射線画像である電荷情報は、カセッテ制御部50を構成するアドレス信号発生部130からゲート駆動回路110及びマルチプレクサ駆動回路120に供給されるアドレス信号に従って読み出され、カセッテ制御部50の画像メモリ132に放射線画像として記憶される(ステップS27)。その後、ステップS28において、ステップS8と同様に、表示装置24は、所定の画像処理が施された放射線画像を表示する。
なお、ステップS25~S28の動作は、シンチレータが液体シンチレータ206aである点以外は、ステップS5~S8と略同様であるため、その詳細な動作説明は省略する。
ステップS28において、医師又は放射線技師は、表示装置24又は表示部82に表示された放射線画像を視認して、適切な被写体14の放射線画像が得られたことを確認した後に、被写体14を解放して撮影を完了させると共に、電源スイッチ86を押して、電子カセッテ20Gを停止させる。これにより、電源部52は、筐体40内の各部に対する電力供給を停止する。この結果、電子カセッテ20Gは、アクティブ状態からスリープ状態に移行する。そして、医師又は放射線技師は、取っ手80を把持して、電子カセッテ20Gを所定の保管場所にまで運搬する。
スリープ状態においても、放射線変換パネル92が常温にまで低下する間、変形するおそれが想定されるが、前述のように、電子カセッテ20Gの動作状態に関わりなく、シンチレータ収容袋290が、基板194、信号出力層200及び光電変換層202を撮影面42側の内壁296に押し付けているので、温度変化(温度低下)に関わりなく、放射線変換パネル92の形状が平坦に維持される。
<第7実施形態の効果>
以上説明したように、第7実施形態に係る電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gでは、押付機構としてのシンチレータ収容袋290を用いて筐体40の撮影面42側の内壁296に基板194、信号出力層200及び光電変換層202を押し付けることにより、自然な形で放射線変換パネル92内の密着性を高めることができると共に、該放射線変換パネル92を容易に位置決め固定することができる。従って、第7実施形態によれば、簡易な構造で放射線変換パネル92内の密着性を高めることができる。また、押し付けによって放射線変換パネル92が位置決め固定されるので、接着剤による貼り付けが不要となって、放射線変換パネル92内でのクラックの形成や剥離の発生を回避できると共に、放射線変換パネル92の交換が容易になってメンテナンス性が向上する。
以上説明したように、第7実施形態に係る電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10Gでは、押付機構としてのシンチレータ収容袋290を用いて筐体40の撮影面42側の内壁296に基板194、信号出力層200及び光電変換層202を押し付けることにより、自然な形で放射線変換パネル92内の密着性を高めることができると共に、該放射線変換パネル92を容易に位置決め固定することができる。従って、第7実施形態によれば、簡易な構造で放射線変換パネル92内の密着性を高めることができる。また、押し付けによって放射線変換パネル92が位置決め固定されるので、接着剤による貼り付けが不要となって、放射線変換パネル92内でのクラックの形成や剥離の発生を回避できると共に、放射線変換パネル92の交換が容易になってメンテナンス性が向上する。
また、放射線変換パネル92の平面性が確保されることで、基板194からのフレキシブル基板212の剥離も回避することが可能となり、この結果、温度変化に関わりなく、アドレス信号の供給や電気信号の出力を行うことができる。
また、前述のように、撮影面42側の内壁296に押し付けることで、被写体14と液体シンチレータ206a及び光電変換層202との距離を縮めることができる。
押付機構としてのシンチレータ収容袋290は、筐体40の緩衝材としても機能するので、パネル収容ユニット30の耐荷重性や耐衝撃性も向上する。従って、放射線変換パネル92のがたつき等を効果的に抑制することができる。しかも、基台190が筐体40の底面側に固定され、この基台190上にシンチレータ収容袋290が配置されているので、基板194、信号出力層200及び光電変換層202に対する押し付けを効率よく行うことができる。
また、シンチレータ収容袋290が樹脂製の袋であるため、液体シンチレータ206aを充填したときには膨張して、放射線変換パネル92を確実に位置決め固定することができる。
また、シンチレータ収容袋290は、開口部292を取り外し可能なキャップ294で密封した構造であるため、放射線16の照射等に起因して液体シンチレータ206aが劣化した場合には、例えば、電子カセッテ20Gのメンテナンス時、あるいは、修理時に、液体シンチレータ206aをシンチレータ収容袋290から抜き取って、新たな液体シンチレータ206aを充填し直せばよい。
これにより、経年使用に伴う放射線16による劣化が想定される液体シンチレータ206aを含めた放射線変換パネル92の交換が一層容易なものとなり、メンテナンス性をさらに向上することができる。
さらに、基台190と筐体40の底面との間に、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54が配置され、基台190が放射線16を遮蔽する物質で構成されているので、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54を放射線16の劣化から保護することができる。
なお、第7実施形態では、キャップ294によりシンチレータ収容袋290を密封する場合について説明したが、この説明に限定されることはなく、逆止弁を用いて、あるいは、逆止弁を併用して、開口部292から液体シンチレータ206aが外部に漏洩することを阻止する一方で、シンチレータ収容袋290内の液圧が低下した場合には、前記逆止弁及び開口部292を介して液体シンチレータ206aを補充してもよい。
また、第7実施形態では、シンチレータ収容袋290に液体シンチレータ206aを一旦充填した後は、電子カセッテ20Gのメンテナンス時又は交換時や、電子カセッテ20Gの廃棄時までは、シンチレータ収容袋290に同じ液体シンチレータ206aが充填される状態となるが、例えば、撮影時にのみ液体シンチレータ206aを充填して押付動作を行い(図60のステップS29)、撮影後に、シンチレータ収容袋290から液体シンチレータ206aを抜き取って、放射線変換パネル92を位置決め状態から解放してもよい(図60のステップS30)。この場合、経年使用に伴う放射線16による劣化が想定される液体シンチレータ206aを含めた放射線変換パネル92の交換が一層容易なものとなり、メンテナンス性をさらに向上することができる。
<第7実施形態の変形例>
第7実施形態に係る電子カセッテ20Gは、上述した説明に限定されることはなく、図61~図66に示す変形例(第10~第15変形例)も実現可能である。
第7実施形態に係る電子カセッテ20Gは、上述した説明に限定されることはなく、図61~図66に示す変形例(第10~第15変形例)も実現可能である。
先ず、図61に示す第10変形例の電子カセッテ20Gでは、液体シンチレータ206aに代替して、柱状結晶のCsI等からなる固体のシンチレータ206bが配置され、基板194、信号出力層200、光電変換層202及びシンチレータ206bを樹脂製の押付物質収容袋298(押付機構、外力作用機構)により撮影面42側の内壁296に押し付けている。押付物質収容袋298には、開口部300を介して、液体、気体(例えば、空気、ヘリウムガス、窒素ガス)等の流動体(流体)や、発泡物(例えば、パンク修理剤)が充填され、充填後は開口部300にキャップ302が装着されて密封される。
この場合でも、押付物質収容袋298が基板194、信号出力層200、光電変換層202及びシンチレータ206bを内壁296に押し付けることにより、放射線変換パネル92の各部間の密着性を高めることができると共に、樹脂製の袋(押付物質収容袋298)を用いたことによる各効果を容易に得ることができる。
また、シンチレータ206bが柱状結晶のCsIからなる場合には、放射線変換パネル92の平面性が確保されることで、基板194に対する該柱状結晶の垂直性が維持され、この結果、放射線変換パネル92の温度変化に関わりなく、鮮鋭度の高い放射線画像を容易に得ることができる。なお、図61では、一例として、押付物質収容袋298に気体を充填した状態を図示している。
図62に示す第11変形例の電子カセッテ20Gでは、基台190が樹脂製であり、該基台190の上面側(内壁296側)が押付物質収容袋304(押付機構)として構成されている。この場合でも、押付物質収容袋304には、開口部306を介して、流動体や発泡物が充填され、充填後は開口部306にキャップ308が装着されて密封される。これにより、図61の場合と同様に、基板194、信号出力層200、光電変換層202及びシンチレータ206bを撮影面42側の内壁296に押し付けて、放射線変換パネル92の各部の密着性を高めることができると共に、樹脂製の袋(押付物質収容袋304)を用いたことによる各効果を容易に得ることができる。
なお、図62では、一例として、押付物質収容袋304に液体を充填した状態を図示している。また、基台190におけるカセッテ制御部50、電源部52及び通信部54と対向する箇所には、放射線16を遮蔽する遮蔽板192が配置されているので、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54を放射線16から保護することができる。
また、図62では、基台190の一部を押付物質収容袋304として構成しているが、基台190を全体的に押付物質収容袋304として構成してもよい。この場合には、例えば、押付物質収容袋304(基台190)の底面側を、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54に嵌合可能な形状にすると共に、該底面側に放射線16を遮蔽するシートを配設すればよい。
図63A及び図63Bに示す第12変形例の電子カセッテ20Gでは、筐体40の底面側に、回転軸310a、310bに連結された板カム部材312a、312b(押付機構、外力作用機構)がそれぞれ配設され、回転軸310a、310bを中心として、板カム部材312a、312bを図63Aに示す角度と図63Bに示す角度との間で回転させる。すなわち、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び平面状の基台190は、非撮影時には図63Aのように内壁296から離間し、一方で、撮影時には図63Bのように内壁296に押し付けられる(図60のステップS29)。また、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190の両側部は、筐体40の側壁314a、314bに接触している。
なお、回転軸310a、310bは、図63A及び図63Bの紙面に直交する方向(矢印X方向)に延在しており、実際には、該方向に沿って複数の板カム部材312a、312bが回転軸310a、310bにそれぞれ連結されている。また、板カム部材312a、312bの大きさは、図63Aの状態で、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54と、基台190とが接触しない程度の大きさとされている。
このように、第12変形例では、板カム部材312a、312bを用いて、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び平面状の基台190を一体的に撮影面42側の内壁296に押し付けるので、より簡易な構成で、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190の密着性を確保することができる。また、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190の両側部を側壁314a、314bに接触させることで、押付時における放射線変換パネル92の各部の密着性をさらに高めることができる。
図64A及び図64Bに示す第13変形例の電子カセッテ20Gでは、筐体40の底面側に、基台190を含めた四節リンク機構316を構成し、非撮影時には、図64Aのように基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190を内壁296から離間し、一方で、撮影時には図64Bのように内壁296に押し付けるものである(図60のステップS29)。なお、四節リンク機構316の大きさは、図64Aの状態で、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54と、基台190とが接触しない程度の大きさとされている。
このように、第13変形例では、四節リンク機構316を用いて、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190を一体的に撮影面42側の内壁296に押し付けるので、第12変形例と同様に、より簡易な構成で、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190の密着性を確保することができる。
図65に示す第14変形例の電子カセッテ20Gでは、筐体40の底面と、基台190との間にバネ部材318a、318bを介挿した点で、第12変形例(図63A及び図63B参照)とは異なる。そのため、第14変形例では、常時、バネ部材318a、318bにより基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190が内壁296に押し付けられる。第14変形例においても、より簡易な構成で、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190の密着性を確保することができる。また、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び平面状の基台190の両側部が側壁314a、314bに接触しているので、放射線変換パネル92の各部の密着性をさらに高めることができる。
図66に示す第15変形例の電子カセッテ20Gでは、基板194に信号出力層200及び光電変換層202の順に形成する一方で、アルミニウム基板又はプラスチック樹脂等の他の基板250に蒸着等によりシンチレータ206bを形成し、光電変換層202とシンチレータ206bとを対向させて放射線変換パネル92を構成する。また、基板194、250は、熱膨張係数が互いに異なる基板である。
そして、第15変形例では、第12変形例(図63A及び図63B参照)と同様に、撮影時には、板カム部材312a、312bにより、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b、他の基板250及び基台190を内壁296に押し付ける(図60のステップS29)。
この場合、温度変化に伴って放射線変換パネル92が変形するおそれがあっても、板カム部材312a、312bによる内壁296への押し付けによって、放射線変換パネル92の平面性をより確実に且つ効率よく確保することができる。
9. 第8実施形態の説明
次に、第8実施形態に係る電子カセッテ20H及び放射線画像撮影システム10Hについて、図67及び図68を参照しながら説明する。
次に、第8実施形態に係る電子カセッテ20H及び放射線画像撮影システム10Hについて、図67及び図68を参照しながら説明する。
第8実施形態に係る電子カセッテ20H及び放射線画像撮影システム10Hは、パネル収容ユニット30にヒンジ部170を介して制御ユニット32が連結されている点で、第7実施形態に係る電子カセッテ20G及び放射線画像撮影システム10G(図56~図66参照)とは異なる。従って、放射線画像撮影システム10Hの全体構成は、図21に示す放射線画像撮影システム10Bの全体構成と略同一である。
電子カセッテ20Hにおいて、制御ユニット32は、パネル収容ユニット30の筐体40と略同じ形状で、且つ、放射線16に対して非透過の物質からなる筐体48を有し、該筐体48内にカセッテ制御部50、電源部52及び通信部54等が収容されている。また、制御ユニット32には、表示部82及び取っ手80等、放射線16から放射線画像への変換に寄与しない構成要素も配置されている。従って、基台190が不要となり、電子カセッテ20Bの軽量化を図ることができる。また、筐体40内は、カセッテ制御部50、電源部52、通信部54及び基台190が配置されていない点以外は、第7実施形態の場合と同様であるため、第8実施形態においても、内壁296に対する放射線変換パネル92の押し付けによる各効果を容易に得ることができる。なお、第8実施形態においても、前述した第10~第15変形例(図61~図66参照)を適用してもよいことは勿論である。
10. 第9実施形態の説明
次に、第9実施形態に係る電子カセッテ20I及び放射線画像撮影システム10Iについて、図69を参照しながら説明する。
次に、第9実施形態に係る電子カセッテ20I及び放射線画像撮影システム10Iについて、図69を参照しながら説明する。
第9実施形態に係る電子カセッテ20I及び放射線画像撮影システム10Iは、パネル収容ユニット30の矢印X2方向の側面側が上方に膨出した突出部分とされ、この突出部分が制御ユニット32として機能する点で、第7及び第8実施形態に係る電子カセッテ20G、20H及び放射線画像撮影システム10G、10H(図56~図68参照)とは異なる。従って、放射線画像撮影システム10Iの全体構成は、図29に示す放射線画像撮影システム10Cの全体構成と略同一である。
そして、第9実施形態においても、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54や、表示部82及び取っ手80等、放射線16から放射線画像への変換に寄与しない構成要素は、この突出部分に集中して配置されている。また、パネル収容ユニット30における放射線変換パネル92側の構成は、第8実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。従って、第9実施形態においても、内壁296に対する放射線変換パネル92の押し付けによる各効果を容易に得ることができることは勿論である。
11. 第10実施形態の説明
次に、第10実施形態に係る電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jについて、図70~図85Bを参照しながら説明する。
次に、第10実施形態に係る電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jについて、図70~図85Bを参照しながら説明する。
<第10実施形態の構成>
第10実施形態に係る電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jは、少なくとも放射線16が照射される撮影時に、撮影面42側の内壁296に放射線変換パネル92を押付可能な構成とした点で、第7~第9実施形態に係る電子カセッテ20G~20I及び放射線画像撮影システム10G~10I(図56~図69参照)とは異なる。従って、電子カセッテ20Jの回路構成は、図58に示す電子カセッテ20Gの回路構成と略同一である。
第10実施形態に係る電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jは、少なくとも放射線16が照射される撮影時に、撮影面42側の内壁296に放射線変換パネル92を押付可能な構成とした点で、第7~第9実施形態に係る電子カセッテ20G~20I及び放射線画像撮影システム10G~10I(図56~図69参照)とは異なる。従って、電子カセッテ20Jの回路構成は、図58に示す電子カセッテ20Gの回路構成と略同一である。
そして、第10実施形態では、図70~図73に示すように、筐体40の矢印X1方向の側面には側板320が固着されている。側板320は、筐体40内の各部のリワークやメンテナンスを行う際に、取り外し可能であることが望ましく、例えば、解体性接着剤により筐体40に固着されている。従って、筐体40は、図72に示すように、筐体40内の各部を出し入れ可能とするために、矢印X1方向の側面のみが外部に対して開口し、一方で、他の側面、上面及び底面には継目がない、CFRPや樹脂等の材料を用いて一体成形により形成された構造であることが望ましい。
図73~図75Bに示す筐体40の内部(室326)において、矢印X2方向側(表示部82側)には、カセッテ制御部50と、電源部52と、通信部54とが配置されている。また、室326において、矢印Y1方向の側壁314aと、矢印Y2方向の側壁314bとには、矢印X方向に沿って延在するレール324a、324bがそれぞれ設けられている。この場合、レール324a、324bは、同じ高さに設定され、筐体40の矢印X1方向の側面(側板320)からカセッテ制御部50、電源部52及び通信部54近傍の箇所にまで延在している。
そして、レール324a、324bと撮影面42側の内壁296との間の空間には放射線変換パネル92が配置され、一方で、該内壁296に対向する底面側の内壁328には、樹脂製の押付物質収容袋298(押付機構、外力作用機構)が配置されている。
放射線変換パネル92は、側壁314a、314bに接触すると共に、レール324a、324b上に載置可能な基板194と、基板194に形成された信号出力層200と、信号出力層200に積層された光電変換層202と、光電変換層202に積層された柱状結晶のCsI等からなる固体のシンチレータ206bとから構成される。信号出力層200、光電変換層202及びシンチレータ206bにより放射線変換層196が構成される。なお、平面視で、放射線変換層196の面積は、撮影領域46と略同じ面積とされている(図73参照)。
押付物質収容袋298は、開口部300を介して、液体、気体(例えば、空気、ヘリウムガス、窒素ガス)等の流動体(流体)や、発泡物(例えば、パンク修理剤)等の充填物330が充填され、充填後は開口部300にキャップ302が装着されて密封される。従って、少なくとも放射線16が照射される撮影時には、充填物330が充填されて膨張状態にある押付物質収容袋298により、放射線変換パネル92は、内壁296に押し付けられて、該内壁296に対し位置決め固定される(図74B及び図74B参照)。なお、図74B及び図74Bでは、液体を充填物330として押付物質収容袋298に充填した場合を図示している。
ところで、室326のリワーク又はメンテナンスを行う際、あるいは、電子カセッテ20を製造する際の非撮影時において、室326に配置された各部を出し入れするためには、筐体40と側板320とを分離して該筐体40の矢印X1方向の側面を開口させ、且つ、押付物質収容袋298から充填物330を抜いた状態で、レール324a、324b及び側壁314a、314bに沿って基板194を矢印X方向に移動させればよい(図72、図74A及び図75A参照)。
この場合、放射線変換パネル92は、押付物質収容袋298による押付から解放された状態にあると共に、該放射線変換パネル92の厚みは、レール324a、324bの上面と内壁296との間の距離よりも薄い。従って、基板194をレール324a、324bに沿って矢印X方向に移動させれば、放射線変換層196(のシンチレータ206b)と内壁296とを接触させることなく、該放射線変換パネル92を筐体40に対して容易に出し入れすることができる。
<第10実施形態の動作>
第10実施形態に係る電子カセッテ20Jを含む放射線画像撮影システム10Jは、基本的には以上のように構成されるものである。次に、筐体40への各部の組込みから筐体40の封止までの工程と、電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jの動作とについて説明する。
第10実施形態に係る電子カセッテ20Jを含む放射線画像撮影システム10Jは、基本的には以上のように構成されるものである。次に、筐体40への各部の組込みから筐体40の封止までの工程と、電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jの動作とについて説明する。
なお、第10実施形態の動作は、基本的には、第7~第9実施形態の場合(図59及び図60参照)と概ね同様であるが、下記の点で異なる。
図59のステップS21では、開口部を介して、例えば、(1)カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54、(2)収縮状態(充填前)の押付物質収容袋298、(3)放射線変換パネル92、の順に筐体40内に組み込む。
その際、作業員は、基板194の矢印Y方向の両側部を側壁314a、314b及びレール324a、324bに沿わせた状態で、放射線変換パネル92を前記開口部を介して矢印X2方向に移動させる。これにより、放射線変換パネル92のシンチレータ206bを内壁296に接触させることなく、該放射線変換パネル92を筐体40内に挿入することができる(図74A及び図75A参照)。この場合、作業員は、放射線変換層196と撮影領域46とが略一致する位置にまで放射線変換パネル92を挿入する。
ステップS22において、作業員は、開口部300を介して押付物質収容袋298内に充填物330を充填する。押付物質収容袋298は、充填物330の充填によって図74A~図75Bの上下方向に膨張する。押付物質収容袋298の膨張によって、放射線変換パネル92は、撮影面42側の内壁296に押し付けられる(図74B及び図75B参照)。
ステップS23において、作業員は、押付物質収容袋298に対する充填物330の充填完了を確認した後に、キャップ302を開口部300に装着して押付物質収容袋298を密封する。これによって、放射線変換層196は、平面視で、撮影領域46と重なるように位置決め固定される。次に、作業員は、筐体40の前記開口部に、該開口部と同じ大きさで且つ筐体40と同じ材質の側板320を解体性接着剤等を用いて前記開口部に固着することにより、筐体40を封止する。
ステップS21~S23の工程を経て、電子カセッテ20Jが製造され、又は、電子カセッテ20Jのリワーク若しくはメンテナンス(例えば、放射線変換パネル92の交換)が完了する。
また、被写体14に対する撮影に関し、図60のステップS6において、放射線変換パネル92を構成するシンチレータ206bは、放射線16の強度に応じた強度の蛍光を放射し、光電変換層202を構成する各画素100は、蛍光を電気信号に変換し、電荷として蓄積する。
なお、電子カセッテ20Jのリワーク時又はメンテナンス時に、筐体40内から放射線変換パネル92を取り出したい場合には、筐体40と側板320とを分離させた後に、押付物質収容袋298から充填物330を抜き取って該押付物質収容袋298を収縮状態とする。これにより、放射線変換パネル92が押付状態から解放され、レール324a、324b及び側壁314a、314bに沿わせて矢印X1方向に放射線変換パネル92を移動させれば、前記開口部から該放射線変換パネル92を取り出すことができる。
<第10実施形態の効果>
以上説明したように、第10実施形態に係る電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jでは、少なくとも放射線16が照射される撮影時に、押付機構としての押付物質収容袋298によりパネル収容ユニット30の筐体40の内壁296に放射線変換パネル92を押付可能にしている。そのため、非撮影時であるパネル収容ユニット30の筐体40に対する放射線変換パネル92の出し入れ時には、押付物質収容袋298による内壁296への押付から放射線変換パネル92を解除(解放)した状態で、筐体40に対して該放射線変換パネル92を出し入れすることができる。従って、出し入れ時には、内壁296と接触することなく、筐体40に対して放射線変換パネル92を出し入れすることが可能になるので、該筐体40をCFRPで構成した場合に、該CFRPを構成する炭素繊維が切れて、該炭素繊維のささくれが放射線画像の劣化原因となったり、あるいは、内壁296と放射線変換パネル92との接触によって放射線変換パネル92が傷ついて放射線画像が劣化したり、ゲート線102や信号線104が断線することを防止することができる。
以上説明したように、第10実施形態に係る電子カセッテ20J及び放射線画像撮影システム10Jでは、少なくとも放射線16が照射される撮影時に、押付機構としての押付物質収容袋298によりパネル収容ユニット30の筐体40の内壁296に放射線変換パネル92を押付可能にしている。そのため、非撮影時であるパネル収容ユニット30の筐体40に対する放射線変換パネル92の出し入れ時には、押付物質収容袋298による内壁296への押付から放射線変換パネル92を解除(解放)した状態で、筐体40に対して該放射線変換パネル92を出し入れすることができる。従って、出し入れ時には、内壁296と接触することなく、筐体40に対して放射線変換パネル92を出し入れすることが可能になるので、該筐体40をCFRPで構成した場合に、該CFRPを構成する炭素繊維が切れて、該炭素繊維のささくれが放射線画像の劣化原因となったり、あるいは、内壁296と放射線変換パネル92との接触によって放射線変換パネル92が傷ついて放射線画像が劣化したり、ゲート線102や信号線104が断線することを防止することができる。
また、少なくとも撮影時には、押付物質収容袋298によって自然な形で内壁296と放射線変換パネル92との密着性を高めることができると共に、内壁296に対して放射線変換パネル92を容易に位置決め固定することができる。この結果、簡易な構造で内壁296と放射線変換パネル92との密着性が高まるので、電子カセッテ20Jの耐荷重性や耐衝撃性が向上し、放射線変換パネル92のがたつき等を効果的に抑制することができる。また、撮影面42側の内壁296に対して放射線変換パネル92を容易に近づけることができるので、被写体14とシンチレータ206b及び光電変換層202との距離を容易に縮めることができ、放射線画像の画像ボケの低減や、電子カセッテ20Jの薄型化も実現することが可能となる。
このように、放射線変換パネル92を内壁296に貼り付ける必要がなく、且つ、筐体40に対して放射線変換パネル92を容易に出し入れすることができるので、放射線変換パネル92のリワーク性やメンテナンス性も向上する。
また、出し入れ時に、押付物質収容袋298から充填物330を抜き取ると、放射線変換パネル92は、内壁296への押付状態から解放状態に変化するので、内壁296と放射線変換パネル92との接触を確実に回避しながら、筐体40に対して放射線変換パネル92を容易に出し入れすることが可能となる。その一方、撮影時に、押付物質収容袋298に充填物330を注入して膨張させることにより、放射線変換パネル92を内壁296に押し付けて、放射線変換パネル92を構成するシンチレータ206bと光電変換層202との密着性や、シンチレータ206bと内壁296との密着性を容易に高めることができる。
また、シンチレータ206bが柱状結晶のCsIからなるので、押付物質収容袋298により放射線変換パネル92を内壁296に押し付けることで、放射線変換パネル92の平面性が確保され、この結果、基板194に対する該柱状結晶の垂直性が維持されて、鮮鋭度の高い放射線画像を容易に得ることができる。
さらに、押付物質収容袋298がパネル収容ユニット30の緩衝材としても機能するので、パネル収容ユニット30の耐荷重性や耐衝撃性も向上する。また、押付物質収容袋298が樹脂製の袋であるため、充填物330を充填したときには膨張して、放射線変換パネル92を確実に位置決め固定することができる。
また、押付物質収容袋298は、開口部300を取り外し可能なキャップ302で密封した構造であるため、例えば、電子カセッテ20Jのリワーク時、メンテナンス時、あるいは、修理時には、充填物330を容易に押付物質収容袋298から抜き取ることができる。
これにより、経年使用に伴う放射線16による劣化が想定されるシンチレータ206bを含めた放射線変換パネル92の交換が一層容易なものとなり、リワーク性やメンテナンス性をさらに向上することができる。
なお、第10実施形態では、キャップ302により押付物質収容袋298を密封する場合について説明したが、この説明に限定されることはなく、逆止弁を用いて、あるいは、逆止弁を併用して、開口部300から充填物330が外部に漏洩することを阻止する一方で、押付物質収容袋298内の圧力が低下した場合には、前記逆止弁及び開口部300を介して充填物330を補充してもよい。
また、第10実施形態では、押付物質収容袋298に充填物330を一旦充填した後は、電子カセッテ20のリワーク時、メンテナンス時又は交換時や、電子カセッテ20の廃棄時までは、押付物質収容袋298に同じ充填物330が充填される状態となるが、例えば、撮影時にのみ充填物330を充填して押付動作を行い(図60のステップS29)、撮影後に、押付物質収容袋298から充填物330を抜き取って、放射線変換パネル92を位置決め状態から解放してもよい(図60のステップS30)。この場合、経年使用に伴う放射線16による劣化が想定されるシンチレータ206bを含めた放射線変換パネル92の交換が一層容易なものとなり、リワーク性やメンテナンス性をさらに向上することができる。
<第10実施形態の変形例>
第10実施形態に係る電子カセッテ20Jは、上述した説明に限定されることはなく、図76~図85Bに示す構成も実現可能である。
第10実施形態に係る電子カセッテ20Jは、上述した説明に限定されることはなく、図76~図85Bに示す構成も実現可能である。
図76は、医療機関内の必要な箇所に配置されたクレードル140による電源部52(図73、図75A及び図75B参照)の充電処理を示す斜視図である。
この場合、電子カセッテ20Jとクレードル140との間をコネクタ142、144を有するUSBケーブル146で電気的に接続する。
クレードル140は、電源部52の充電だけでなく、クレードル140の無線通信機能又は有線通信機能を用いて、医療機関内のコンソール22やRIS26との間で必要な情報の送受信を行うようにしてもよい。送受信する情報には、電子カセッテ20Jの画像メモリ132(図58参照)に記録された放射線画像を含めることができる。
また、クレードル140に表示部148を配設し、この表示部148に対して、電子カセッテ20Jの充電状態や、電子カセッテ20Jから取得した放射線画像を含む必要な情報を表示させるようにしてもよい。
さらに、複数のクレードル140をネットワークに接続し、各クレードル140に接続されている電子カセッテ20Jの充電状態をネットワークを介して収集し、使用可能な充電状態にある電子カセッテ20Jの所在を確認できるように構成することもできる。
次に、第10実施形態に係る電子カセッテ20Jの変形例(第16~第21変形例ともいう。)について、図77A~図85Bを参照しながら説明する。
先ず、図77A~78Bに示す第16変形例の電子カセッテ20Jでは、放射線変換パネル92を上下反転させて、シンチレータ206b等を基板194よりも下方に配置している。すなわち、図74A~図75Bの電子カセッテ20Jは、放射線16の照射方向に対してシンチレータ206bが前方に配置され、且つ、光電変換層202が後方に配置された、PSS方式の放射線変換パネル92を用いたカセッテであり、一方で、第16変形例の電子カセッテ20Jは、放射線16の照射方向に対して光電変換層202が前方に配置され、且つ、シンチレータ206bが後方に配置された、ISS方式の放射線変換パネル92を用いたカセッテである。
この場合でも、押付物質収容袋298が放射線変換パネル92を内壁296に押し付けることにより、放射線変換パネル92の各部の密着性や、放射線変換パネル92と内壁296との密着性を容易に高めることができるので、押付物質収容袋298を用いたことによる各効果を容易に得ることができる。
図79A~図80Bに示す第17変形例の電子カセッテ20Jでは、内壁328にカセッテ制御部50、バッテリ等の電源部52及び通信部54が配置され、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54を覆うように、放射線16を遮蔽する物質(鉛等の重金属含有物)からなる基台190が固定され、該基台190の上面に押付物質収容袋298が載置されている。この場合、基台190の上面における矢印Y方向の両端に突起部332が設けられると共に、矢印X方向の両端に突起部334が設けられ、押付物質収容袋298は、2つの突起部332間及び2つの突起部334間に収まるように載置(固定)されている。
この場合でも、押付物質収容袋298が放射線変換パネル92を内壁296に押し付けることにより、放射線変換パネル92の各部間の密着性や、放射線変換パネル92と内壁296との密着性を容易に高めることができるので、押付物質収容袋298を用いたことによる各効果を容易に得ることができる。
また、放射線変換パネル92と、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54との間に、放射線16を遮蔽する物質から構成される基台190が配置されているので、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54を放射線16の劣化から保護することができる。
図81A及び図81Bに模式的に示すように、第18変形例に係る電子カセッテ20Jでは、押付物質収容袋298による放射線変換パネル92の押付が行われていない状態では、撮影面42の中央部分が下方に向かって凹状(下方に凸)に湾曲し、一方で、押付物質収容袋298により放射線変換パネル92が内壁296に押し付けられた状態では、撮影面42が平坦に維持されている。この場合、一体成形により撮影面42の中央部分が凹状とされた筐体40が製造されても、押付物質収容袋298を用いて放射線変換パネル92を内壁296に押し付けることにより撮影面42が平坦に維持されるので、上述した各効果を容易に得ることができる。
図82A~図83Bに示す第19変形例の電子カセッテ20Jでは、押付物質収容袋298及び固体のシンチレータ206bに代替して、基台190の上面に、液状のシンチレータ206a(以下、液体シンチレータ206aともいう。)が充填されたシンチレータ収容袋290(押付機構)を載置した構成としている。
シンチレータ収容袋290は、前記可視光を透過可能な樹脂製の袋であって、開口部292を介して液体シンチレータ206aを充填すれば膨張する一方で、充填された液体シンチレータ206aを開口部292を介して排出すれば図82A~図83Bの上下方向に収縮する。なお、液体シンチレータ206aが充填されたシンチレータ収容袋290は、開口部292に装着された取り外し可能なキャップ294により密封される。
従って、図82A~図83Bの第19変形例に係る電子カセッテ20Jは、ISS方式の放射線変換パネル92を採用している。
第19変形例において、基板194、信号出力層200及び光電変換層202は、液体シンチレータ206aが充填されて膨張状態にあるシンチレータ収容袋290によって内壁296に押し付けられることにより、該内壁296に対して位置決め固定され、一方で、シンチレータ収容袋290から液体シンチレータ206aが抜き取られると、基板194、信号出力層200及び光電変換層202は、押圧状態から解放される。
この第19変形例においても、シンチレータ収容袋290に液体シンチレータ206aを充填することにより、基板194、信号出力層200及び光電変換層202を内壁296に押し付けることができるので、放射線変換パネル92を内壁296に押し付けることによる各効果や、液体シンチレータ206aをシンチレータ収容袋290から抜き取って放射線変換パネル92の押付状態を解除したことによる各効果を容易に得ることができる。
また、シンチレータ収容袋290は、開口部292を取り外し可能なキャップ294で密封した構造であるため、放射線16の照射等に起因して液体シンチレータ206aが劣化した場合には、例えば、電子カセッテ20Jのリワーク時、メンテナンス時、あるいは、修理時に、液体シンチレータ206aをシンチレータ収容袋290から抜き取って、新たな液体シンチレータ206aを充填し直せばよい。これにより、経年使用に伴う放射線16による劣化が想定される液体シンチレータ206aを含めた放射線変換パネル92の交換が一層容易なものとなり、リワーク性やメンテナンス性をさらに向上することができる。
図84A及び図84Bに示す第20変形例の電子カセッテ20Jでは、筐体40の内壁328側に、回転軸310a、310bに連結された板カム部材312a、312b(押付機構)がそれぞれ配設され、回転軸310a、310bを中心として、板カム部材312a、312bを、図84Aに示す角度と図84Bに示す角度との間で回転させる。すなわち、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び平面状の基台190は、非撮影時には図84Aのように内壁296から離間し、一方で、撮影時には図84Bのように内壁296に押し付けられる(図60のステップS29)。また、基板194及び基台190の両側部は、側壁314a、314bに接触している。
なお、回転軸310a、310bは、図84A及び図84Bの紙面に直交する方向(矢印X方向)に延在しており、実際には、該方向に沿って複数の板カム部材312a、312bが回転軸310a、310bにそれぞれ連結されている。また、板カム部材312a、312bの大きさは、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54と、基台190とが接触しない程度の大きさとされている。
このように、第20変形例では、板カム部材312a、312bを用いて、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び平面状の基台190を一体的に撮影面42側の内壁296に押し付けるので、より簡易な構成で、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190の密着性や、放射線変換パネル92及び内壁296の密着性を確保することができる。
図85A及び図85Bに示す第21変形例の電子カセッテ20Jでは、筐体40の内壁328に、基台190を含めた四節リンク機構316を構成し、非撮影時には、図85Aのように基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190を内壁296から離間し、一方で、撮影時には図85Bのように内壁296に押し付けるものである(図60のステップS29)。なお、四節リンク機構316の大きさは、カセッテ制御部50、電源部52及び通信部54と、基台190とが接触しない程度の大きさとされている。
このように、第21変形例では、四節リンク機構316を用いて、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190を一体的に撮影面42側の内壁296に押し付けるので、第20変形例と同様に、より簡易な構成で、基板194、信号出力層200、光電変換層202、シンチレータ206b及び基台190の密着性や、放射線変換パネル92及び内壁296の密着性を確保することができる。
なお、第10実施形態及び第16~第21変形例では、ISS方式又はPSS方式のいずれかの放射線変換パネル92を用いた放射線画像撮影装置を図示しているが、これらの図面の内容に限定されることはなく、ISS方式の放射線変換パネル92をPSS方式の放射線変換パネル92に変更し、あるいは、PSS方式の放射線変換パネル92をISS方式の放射線変換パネル92に変更しても、上述した各効果が得られることは勿論である。
具体的に、図79A~図80B及び図84A~図85Bの第17、第20及び第21変形例では、PSS方式の放射線変換パネル92を図示しているが、ISS方式の放射線変換パネル92に変更してもよい。また、図81A及び図81Bの第18変形例では、ISS方式又はPSS方式のいずれの放射線変換パネル92を用いてもよい。さらに、図82A~図83Bの第19変形例では、放射線変換パネル92を上下反転させて、シンチレータ収容袋290を内壁296側に配置したPSS方式の放射線変換パネル92としてもよい。
さらに、第10実施形態では、液体シンチレータ206aが充填されたシンチレータ収容袋290と、固体のシンチレータ206bとを併用した放射線変換パネル92も採用することができる。この場合、放射線変換パネル92の構成としては、(1)放射線変換パネル92の表面に一方のシンチレータを配置し、裏面に他方のシンチレータを配置して両面読取型としたもの、(2)放射線変換パネル92の表面にシンチレータ収容袋290及びシンチレータ206bを配置したもの(PSS方式)、(3)放射線変換パネル92の裏面にシンチレータ収容袋290及びシンチレータ206bを配置したもの(ISS方式)、いずれの構成も実現可能である。また、固体のシンチレータ206bがCsIからなる場合、例えば、上記(1)の構成では、表面にシンチレータ206bを配置すると共に、裏面にシンチレータ収容袋290を配置すればよい。
なお、第10実施形態では、間接変換型の放射線変換パネル92を用いた電子カセッテ20Jについて説明したが、放射線16の線量をアモルファスセレン(a-Se)等の物質からなる固体検出素子により電気信号に直接変換する直接変換型の放射線変換パネルを用いた電子カセッテに適用しても、当該放射線変換パネル内の各部の密着性を向上することが可能である。
また、第10実施形態では、結露を防止するために、筐体40の内部(室326)を負圧状態にしてもよい。この場合、外部との圧力差に起因して、第18変形例(図81A及び図81B参照)と同様に、撮影面42の中央部分が下方に向かって凹状となる可能性もあるが、押付物質収容袋298、シンチレータ収容袋290、板カム部材312a、312b、又は、四節リンク機構316を用いて放射線変換パネル92を内壁296に押し付けることにより、撮影面42が平坦に維持されるので、室326を負圧状態にしても、第10実施形態の各効果が容易に得られる。
12. 第1~第10実施形態の他の変形例の説明
第1~第10実施形態に係る電子カセッテ20A~20J及び放射線画像撮影システム10A~10Jは、上述した説明に限定されるものではなく、図86~図92Bの構成も適用可能であることは勿論である。
第1~第10実施形態に係る電子カセッテ20A~20J及び放射線画像撮影システム10A~10Jは、上述した説明に限定されるものではなく、図86~図92Bの構成も適用可能であることは勿論である。
<第22~第25変形例>
図86~図89は、電子カセッテ20A~20Jの内部に、温度センサ216、及び、筐体40内の湿度(環境条件)を検出する湿度センサ(環境条件検出部)400を配置した第22~第25変形例を図示している。また、電子カセッテ20G~20Jでは、該電子カセッテ20G~20Jの加速度を検出する加速度センサ(加速度検出部)402も配置されている。
図86~図89は、電子カセッテ20A~20Jの内部に、温度センサ216、及び、筐体40内の湿度(環境条件)を検出する湿度センサ(環境条件検出部)400を配置した第22~第25変形例を図示している。また、電子カセッテ20G~20Jでは、該電子カセッテ20G~20Jの加速度を検出する加速度センサ(加速度検出部)402も配置されている。
なお、図88において、押付機構のブロックは、シンチレータ収容袋290、押付物質収容袋298、304、板カム部材312a、312b、四節リンク機構316、及び、バネ部材318a、318bを示している。また、図89において、押付機構のブロックは、シンチレータ収容袋290を示している。
前述したように、放射線変換パネル92(のプラスチック樹脂製の基板194)は、温度変化に伴って形状が変化する。湿度に対しても同様であり、放射線変換パネル92(の基板194)は、吸湿によって形状が変化する。
そこで、第22~第25変形例では、湿度センサ400が筐体40内の湿度を検出し、カセッテ制御部50(の外力制御部240)は、湿度センサ400が検出した湿度に基づいて、湿度変化に応じた適切な外力(前記湿度変化に伴う基板194の変形量を抑制できるような外力)を放射線変換パネル92(の基板194又は周縁部230)に作用させるように、外力作用部218、220、押付機構としてのシンチレータ収容袋290、押付物質収容袋298、304、板カム部材312a、312b、四節リンク機構316、及び、バネ部材318a、318bを制御する。なお、放射線変換パネル92(の基板194又は周縁部230)に対する外力の作用又は押付作用については、第1~第10実施形態において説明されているので、ここでは詳細な説明は省略する。
このように、筐体40内の環境条件である湿度を検出し、湿度変化に応じた適切な外力を放射線変換パネル92に作用させることにより、第1~第10実施形態で説明した、放射線変換パネル92の温度変化による形状変化への対策の場合と同様に、放射線変換パネル92を平坦に維持する等の各種の効果を得ることができる。
なお、図86~図89のように、温度センサ216も併設し、該温度センサ216が検出した温度と、湿度センサ400が検出した湿度とに基づいて、温度変化及び湿度変化に応じた適切な外力を放射線変換パネル92に作用させれば、温度変化及び湿度変化の双方への対策となるため、放射線変換パネル92の平坦性の維持を効果的に行うことができる。
また、図88の第24変形例及び図89の第25変形例では、加速度センサ402が電子カセッテ20G~20Jの加速度を検出している。この場合、カセッテ制御部50は、加速度センサ402で検出された加速度が、電子カセッテ20G~20Jが落下する程度の加速度(閾値)、又は、外部からの衝撃を受ける程度の加速度(閾値)を越えた場合、内壁296に対する放射線変換パネル92の押付状態を解除するように、シンチレータ収容袋290、押付物質収容袋298、304、板カム部材312a、312b、四節リンク機構316、及び、バネ部材318a、318bを制御する。
図90A~図91Bは、放射線変換パネル92が内壁296に対して押付状態にある場合と、押付状態から解放された場合とを模式的に図示したものである。
図90A及び図90Bは、ISS方式の放射線変換パネル92において、柱状結晶のCsI等からなる固体のシンチレータ206bと光電変換層202とが、前述した解体性接着剤222、232、244、246、272と同じ材質の接着層404を介して接着されることにより、基板194に形成された信号出力層200及び光電変換層202と、シンチレータ206bとが一体的に(分離しない状態で)積層される場合を図示したものである。
また、図91A及び図91Bは、ISS方式の放射線変換パネル92において、信号出力層200及び光電変換層202が形成される基板194を、接着層404と同じ材質の接着層406を介して内壁296に固定し、支持基板408に形成されたシンチレータ206bと、光電変換層202とが分離可能に積層される場合を図示したものである。
ここで、内壁296に対して放射線変換パネル92が押し付けられている場合(図90A及び図91A参照)、電子カセッテ20G~20Jの落下、又は、外部からの衝撃により、加速度センサ402で検出された加速度が所定の閾値を越えたときに、カセッテ制御部50は、内壁296に対する放射線変換パネル92の押付状態を解除するように、シンチレータ収容袋290、押付物質収容袋298、304、板カム部材312a、312b、四節リンク機構316、又は、バネ部材318a、318bを制御する。
具体的に、押付機構が押付物質収容袋298、304であれば、該押付物質収容袋298、304から内容物を抜き取って、押付物質収容袋298、304を厚み方向に収縮させることにより、内壁296から放射線変換パネル92又はシンチレータ206bを離間させることができる(図90B及び図91B参照)。
また、押付機構が板カム部材312a、312bであれば、回転軸310a、310bを回転させることにより、内壁296から放射線変換パネル92又はシンチレータ206bを離間させることができる。
さらに、押付機構が四節リンク機構316であれば、該四節リンク機構316を駆動させることにより、内壁296から放射線変換パネル92又はシンチレータ206bを離間させることができる。
さらにまた、押付機構がバネ部材318a、318bであれば、図示しない移動機構を駆動させて、バネ部材318a、318bの弾発力に抗して、内壁296から離間するように、放射線変換パネル92又はシンチレータ206bを変位させればよい。
このように、電子カセッテ20G~20Jの加速度に基づいて、内壁296に対する押付状態から放射線変換パネル92を解放することにより、落下又は衝撃による放射線変換パネル92(を構成するシンチレータ206b及び光電変換層202等)の損傷の発生を回避することが可能となる。また、放射線変換パネル92、シンチレータ206b、光電変換層202及び筐体40の交換が必要であるときには、内壁296に対する押付状態から放射線変換パネル92を解放することにより、該交換を容易に行うことができる。
なお、図90A~図91Bでは、電子カセッテ20G~20Jの加速度に基づいて、内壁296への放射線変換パネル92の押し付けと、内壁296からの放射線変換パネル92又はシンチレータ206bの離間とを説明した。この説明に限定されることはなく、放射線変換パネル92の温度、及び/又は、筐体40内の湿度に基づいて、内壁296に対する放射線変換パネル92の押し付けや、押し付けの解除を行ってもよいことは勿論である。
また、図90A~図91Bでは、ISS方式の放射線変換パネル92の場合について説明したが、PSS方式の放射線変換パネル92についても、内壁296に対する押付状態から解放することにより、同様の効果が得られることは勿論である。
さらに、上記の説明では、固体のシンチレータ206bの場合について説明したが、液体シンチレータ206aを用いた放射線変換パネル92の場合には、電子カセッテ20G~20Jの加速度に応じて、シンチレータ収容袋290から液体シンチレータ206aを抜き取って、該シンチレータ収容袋290を厚み方向に収縮させることにより、内壁296に対する放射線変換パネル92の押付状態が解除されるので、上記の他の押付機構と同様の効果が得られる。
<第26変形例>
また、第1~第10実施形態において、放射線変換パネル92は、図92A及び図92Bのように構成してもよい(第26変形例)。第26変形例では、第1~第10実施形態で説明した、CsIからなるシンチレータを用いた放射線変換パネル92の具体的な構成について、詳細に説明する。
また、第1~第10実施形態において、放射線変換パネル92は、図92A及び図92Bのように構成してもよい(第26変形例)。第26変形例では、第1~第10実施形態で説明した、CsIからなるシンチレータを用いた放射線変換パネル92の具体的な構成について、詳細に説明する。
図92A及び図92Bの第26変形例において、放射線変換パネル92は、被写体14を透過した放射線16を可視光に変換する(放射線16を吸収して可視光を放出する)シンチレータ500と、該シンチレータ500で変換された可視光を放射線画像に応じた電気信号(電荷)に変換する放射線検出部502とから構成される。なお、シンチレータ500は、前述のシンチレータ206、206a、206bに対応し、放射線検出部502は、信号出力層200及び光電変換層202に対応する。また、図92A及び図92Bでは、保護膜198の図示は省略している。
前述したように、放射線変換パネル92としては、図92A及び図92Bに示すような、放射線16が照射される撮影面42に対して放射線検出部502とシンチレータ500との順に配置されたISS方式と、撮影面42に対してシンチレータ500と放射線検出部502との順に配置されたPSS方式とがある。シンチレータ500は、放射線16が入射される撮影面42側がより強く発光する。そのため、ISS方式は、PSS方式と比較して、シンチレータ500が撮影面42に接近した状態で配置されているため、撮影によって得られる放射線画像の分解能が高く、且つ、放射線検出部502での可視光の受光量も増大する。従って、ISS方式は、PSS方式よりも、放射線変換パネル92(電子カセッテ20A~20J)の感度を向上させることができる。
また、シンチレータ500は、例えば、CsI:Tl(タリウムを添加したヨウ化セシウム)、CsI:Na(ナトリウム賦活ヨウ化セシウム)、GOS(Gd2O2S:Tb)等の材料を用いることができる。
図92Bは、一例として、蒸着基板504にCsIを含む材料を蒸着させることにより、柱状結晶領域を含むシンチレータ500を形成した場合を図示している。
具体的に、図92Bのシンチレータ500では、放射線16が入射される撮影面42側(放射線検出部502側)に柱状結晶500aからなる柱状結晶領域が形成され、該撮影面42側の反対側に非柱状結晶500bからなる非柱状結晶領域が形成された構成となっている。なお、蒸着基板504としては、耐熱性の高い材料が望ましく、例えば、低コストという観点からアルミニウム(Al)が好適である。また、シンチレータ500は、柱状結晶500aの平均径が該柱状結晶500aの長手方向に沿っておよそ均一とされている。
上記のように、シンチレータ500は、柱状結晶領域(柱状結晶500a)及び非柱状結晶領域(非柱状結晶500b)で形成された構成であると共に、高効率の発光が得られる柱状結晶500aからなる柱状結晶領域が放射線検出部502側に配置されている。そのため、シンチレータ500で発生された可視光は、柱状結晶500a内を進行して放射線検出部502へ射出される。この結果、放射線検出部502側へ射出される可視光の拡散が抑制され、電子カセッテ20A~20Jによって検出される放射線画像のボケが抑制される。また、シンチレータ500の深部(非柱状結晶領域)に到達した可視光も、非柱状結晶500bによって放射線検出部502側へ反射するので、放射線検出部502に入射される可視光の光量(シンチレータ500で発光された可視光の検出効率)を向上させることもできる。
なお、シンチレータ500の撮影面42側に位置する柱状結晶領域の厚みをt1とし、シンチレータ500の蒸着基板504側に位置する非柱状結晶領域の厚みをt2とすれば、t1とt2との間では、0.01≦(t2/t1)≦0.25の関係を満足することが望ましい。
このように、柱状結晶領域の厚みt1と非柱状結晶領域の厚みt2とが上記の関係を満たすことで、発光効率が高く且つ可視光の拡散を防止する領域(柱状結晶領域)と、可視光を反射する領域(非柱状結晶領域)とのシンチレータ500の厚み方向に沿った比率が好適な範囲となり、シンチレータ500の発光効率、該シンチレータ500で発光された可視光の検出効率、及び、放射線画像の解像度が向上する。
なお、非柱状結晶領域の厚みt2が厚すぎると発光効率の低い領域が増え、電子カセッテ20A~20Jの感度の低下につながることから、(t2/t1)は0.02以上且つ0.1以下の範囲であることがより好ましい。
また、上記の説明では、柱状結晶領域と非柱状結晶領域とが連続的に形成された構成のシンチレータ500について説明したが、例えば、上記の非柱状結晶領域に代えて、Al等から成る光反射層を設けて、柱状結晶領域のみ形成された構成としてもよいし、他の構成であってもよい。
放射線検出部502は、シンチレータ500の光射出側(柱状結晶500a)から射出された可視光を検出するものであり、図92Aの側面視では、放射線16の入射方向に沿って、撮影面42に対して、絶縁性基板508、TFT層510及び光電変換部512が順に積層されている。TFT層510の底面には、光電変換部512を覆うように平坦化層514が形成されている。なお、光電変換部512は、前述の光電変換層202に対応し、TFT層510は、前述の信号出力層200に対応する。
また、放射線検出部502は、フォトダイオード(PD:Photo Diode)等からなる光電変換部512、蓄積容量516及びTFT518を備えた画素部520を、絶縁性基板508上に平面視でマトリクス状に複数形成した、TFTアクティブマトリクス基板(以下、TFT基板ともいう。)として構成される。
なお、TFT518は、前述のTFT106に対応し、光電変換部512及び蓄積容量516は、画素100に対応する。
光電変換部512は、シンチレータ500側の下部電極512aと、TFT層510側の上部電極512bとの間に、光電変換膜512cを配置して構成される。光電変換膜512cは、シンチレータ500から放出された可視光を吸収し、吸収した可視光に応じた電荷を発生する。
下部電極512aは、シンチレータ500から放出された可視光を光電変換膜512cに入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ500の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましい。具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物(TCO:Transparent Conducting Oxide)を用いることが好ましい。
なお、下部電極512aとしてAu等の金属薄膜を用いることもできるが、90%以上の光透過率を得ようとすると抵抗値が増大しやすくなるため、TCOの方が好ましい。例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Tin Oxide)、AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)、FTO(Fluorine doped Tin Oxide)、SnO2、TiO2、ZnO2等を用いることが好ましいが、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からITOが最も好ましい。また、下部電極512aは、全ての画素部520で共通する一枚構成としてもよいし、画素部520毎に分割してもよい。
また、光電変換膜512cは、可視光を吸収して電荷を発生する材料から構成すればよく、例えば、アモルファスシリコン(a-Si)や有機光電変換材料(OPC)等を用いることができる。光電変換膜512cをアモルファスシリコンで構成した場合、シンチレータ500から放出された可視光を広い波長域にわたって吸収するように構成することができる。但し、アモルファスシリコンからなる光電変換膜512cの形成には蒸着を行う必要があり、絶縁性基板508が合成樹脂製である場合、絶縁性基板508の耐熱性も考慮する必要がある。
一方、光電変換膜512cを有機光電変換材料を含む材料で構成した場合、主に可視光域で高い吸収を示す吸収スペクトルが得られるので、光電変換膜512cにおいては、シンチレータ500から放出された可視光以外の電磁波の吸収はほとんどなくなる。この結果、X線やγ線等の放射線16の光電変換膜512cでの吸収により発生するノイズを抑制することができる。
また、有機光電変換材料からなる光電変換膜512cは、インクジェットヘッド等の液滴吐出ヘッドを用いて、有機光電変換材料を被形成体上に付着させることにより形成することができるので、該被形成体に対する耐熱性は要求されない。このため、第26変形例では、光電変換膜512cを有機光電変換材料で構成している。
さらに、光電変換膜512cを有機光電変換材料で構成した場合、光電変換膜512cで放射線16がほとんど吸収されないので、放射線16が透過するように放射線検出部502が配置されるISS方式において、放射線検出部502を透過する放射線16の減衰を抑制することができ、該放射線16に対する感度の低下を抑えることができる。従って、光電変換膜512cを有機光電変換材料で構成することは、特にISS方式において好適である。
光電変換膜512cを構成する有機光電変換材料は、シンチレータ500から放出された可視光を最も効率良く吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ500の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ500の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければ、シンチレータ500から放出された可視光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ500の放射線16に対する発光ピーク波長との差が10nm以内であることが好ましく、5nm以内であることがより好ましい。
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えば、キナクリドン系有機化合物及びフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えば、キナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は560nmであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ500の材料としてCsI:Tlを用いれば、上記ピーク波長の差を5nm以内にすることが可能となり、光電変換膜512cで発生する電荷量を略最大にすることができる。
次に、放射線変換パネル92に適用可能な光電変換膜512cについて、より具体的に説明する。
放射線変換パネル92における電磁波吸収/光電変換部位は、上部電極512b及び下部電極512aと、該上部電極512b及び下部電極512aに挟まれた光電変換膜512cを含む有機層である。この有機層は、より具体的には、電磁波を吸収する部位、光電変換部位、電子輸送部位、正孔輸送部位、電子ブロッキング部位、正孔ブロッキング部位、結晶化防止部位、電極、及び、層間接触改良部位等を積み重ねるか、若しくは、混合することで形成することができる。
上記有機層は、有機p型化合物又は有機n型化合物を含有することが好ましい。有機p型半導体(化合物)は、主に正孔輸送性有機化合物に代表されるドナー性有機半導体(化合物)であり、電子を供与しやすい性質を有する有機化合物である。さらに詳しくは、2つの有機材料を接触させて用いたときに、イオン化ポテンシャルの小さい方の有機化合物である。従って、ドナー性有機化合物としては、電子供与性を有する有機化合物であれば、いずれの有機化合物も使用可能である。有機n型半導体(化合物)は、主に電子輸送性有機化合物に代表されるアクセプター性有機半導体(化合物)であり、電子を受容しやすい性質を有する有機化合物である。さらに詳しくは、2つの有機化合物を接触させて用いたときに電子親和力の大きい方の有機化合物である。従って、アクセプター性有機化合物は、電子受容性を有する有機化合物であれば、いずれの有機化合物も使用可能である。
有機p型半導体及び有機n型半導体として適用可能な材料や、光電変換膜512cの構成については、特開2009-32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
また、光電変換部512は、少なくとも上部電極512b及び下部電極512aと光電変換膜512cとを含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
電子ブロッキング膜は、上部電極512bと光電変換膜512cとの間に設けることができ、上部電極512bと下部電極512aとの間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極512bから光電変換膜512cに電子が注入されて暗電流が増加してしまうことを抑制することができる。電子ブロッキング膜には電子供与性有機材料を用いることができる。実際に電子ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料及び隣接する光電変換膜512cの材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数(Wf)より1.3eV以上電子親和力(Ea)が大きく、且つ、隣接する光電変換膜512cの材料のイオン化ポテンシャル(Ip)と同等のIp、若しくは、それより小さいIpを有するものが好ましい。この電子供与性有機材料として適用可能な材料については、特開2009-32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
電子ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させると共に、光電変換部512の光電変換効率の低下を防ぐため、10nm以上200nm以下が好ましく、より好ましくは、30nm以上150nm以下、特に好ましくは50nm以上100nm以下である。
正孔ブロッキング膜は、光電変換膜512cと下部電極512aとの間に設けることができ、上部電極512bと下部電極512aとの間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極512aから光電変換膜512cに正孔が注入されて暗電流が増加してしまうことを抑制することができる。正孔ブロッキング膜には電子受容性有機材料を用いることができる。実際に正孔ブロッキング膜に用いる材料は、隣接する電極の材料及び隣接する光電変換膜512cの材料等に応じて選択すればよく、隣接する電極の材料の仕事関数(Wf)より1.3eV以上イオン化ポテンシャル(Ip)が大きく、且つ、隣接する光電変換膜512cの材料の電子親和力(Ea)と同等のEa、若しくは、それより大きいEaを有するものが好ましい。この電子受容性有機材料として適用可能な材料については、特開2009-32854号公報において詳細に説明されているため説明を省略する。
正孔ブロッキング膜の厚みは、暗電流抑制効果を確実に発揮させると共に、光電変換部512の光電変換効率の低下を防ぐため、10nm以上200nm以下が好ましく、より好ましくは30nm以上150nm以下、特に好ましくは50nm以上100nm以下である。
なお、光電変換膜512cで発生した電荷のうち、正孔が下部電極512aに移動し、電子が上部電極512bに移動するようにバイアス電圧を設定する場合には、電子ブロッキング膜の位置と正孔ブロッキング膜の位置とを逆にすればよい。また、電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜を両方設けることは必須ではなく、いずれかを設けておけば、ある程度の暗電流抑制効果を得ることができる。
TFT層510のTFT518では、ゲート電極、ゲート絶縁膜及び活性層(チャネル層)が積層され、さらに、活性層上にソース電極とドレイン電極とが所定の間隔を隔てて形成されている。活性層は、例えば、アモルファスシリコンや非晶質酸化物、有機半導体材料、カーボンナノチューブ等のうちのいずれかにより形成することができるが、活性層を形成可能な材料はこれらに限定されるものではない。
活性層を形成可能な非晶質酸化物としては、例えば、In、Ga及びZnのうちの少なくとも1つを含む酸化物(例えばIn-O系)が好ましく、In、Ga及びZnのうちの少なくとも2つを含む酸化物(例えばIn-Zn-O系、In-Ga-O系、Ga-Zn-O系)がより好ましく、In、Ga及びZnを含む酸化物が特に好ましい。In-Ga-Zn-O系非晶質酸化物としては、結晶状態における組成がInGaO3(ZnO)m(mは6未満の自然数)で表される非晶質酸化物が好ましく、特に、InGaZnO4がより好ましい。なお、活性層を形成可能な非晶質酸化物はこれらに限定されるものではない。
また、活性層を形成可能な有機半導体材料としては、例えば、フタロシアニン化合物や、ペンタセン、バナジルフタロシアニン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、フタロシアニン化合物の構成については、特開2009-212389号公報で詳細に説明されているため、説明を省略する。
非晶質酸化物や有機半導体材料、カーボンナノチューブ等のうちのいずれかによってTFT518の活性層を形成すれば、X線等の放射線16を吸収せず、あるいは、吸収したとしても極めて微量に留まるため、放射線検出部502におけるノイズの発生を効果的に抑制することができる。
また、活性層をカーボンナノチューブで形成した場合、TFT518のスイッチング速度を高速化することができ、また、TFT518における可視光域の光の吸収度合いを低下させることができる。なお、活性層をカーボンナノチューブで形成する場合、活性層にごく微量の金属性不純物が混入しただけでTFT518の性能が著しく低下するため、遠心分離等により非常に純度の高いカーボンナノチューブを分離・抽出して活性層の形成に用いる必要がある。
また、有機光電変換材料で形成した膜及び有機半導体材料で形成した膜は、いずれも十分な可撓性を有しているので、有機光電変換材料で形成した光電変換膜512cと、活性層を有機半導体材料で形成したTFT518とを組み合わせた構成であれば、被写体14の体の重みが荷重として加わる放射線検出部502の高剛性化は必ずしも必要ではなくなる。
また、絶縁性基板508は、光透過性を有し且つ放射線16の吸収が少ないものであればよい。ここで、TFT518の活性層を構成する非晶質酸化物や、光電変換部512の光電変換膜512cを構成する有機光電変換材料は、いずれも低温での成膜が可能である。従って、絶縁性基板508としては、半導体基板、石英基板、及び、ガラス基板等の耐熱性の高い基板に限定されず、合成樹脂製の可撓性基板、アラミド、バイオナノファイバを用いることもできる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の可撓性基板を用いることができる。このような合成樹脂製の可撓性基板を用いれば、軽量化を図ることもでき、例えば、持ち運び等に有利となる。なお、絶縁性基板508には、絶縁性を確保するための絶縁層、水分や酸素の透過を防止するためのガスバリア層、平坦性あるいは電極等との密着性を向上するためのアンダーコート層等を設けてもよい。
なお、アラミドは200℃以上の高温プロセスを適用できるため、透明電極材料を高温硬化させて低抵抗化でき、また、ハンダのリフロー工程を含むドライバICの自動実装にも対応できる。また、アラミドはITOやガラス基板と熱膨張係数が近いため、製造後の反りが少なく、割れにくい。また、アラミドは、ガラス基板等と比べて基板を薄型化できる。なお、超薄型ガラス基板とアラミドとを積層して絶縁性基板508を形成してもよい。
また、バイオナノファイバは、バクテリア(酢酸菌、Acetobacter Xylinum)が産出するセルロースミクロフィブリル束(バクテリアセルロース)と透明樹脂とを複合したものである。セルロースミクロフィブリル束は、幅50nmと可視光波長に対して1/10のサイズで、且つ、高強度、高弾性、低熱膨である。バクテリアセルロースにアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明樹脂を含浸・硬化させることで、繊維を60%~70%も含有しながら、波長500nmで約90%の光透過率を示すバイオナノファイバが得られる。バイオナノファイバは、シリコン結晶に匹敵する低い熱膨張係数(3ppm~7ppm)を有し、鋼鉄並の強度(460MPa)、高弾性(30GPa)で、且つ、フレキシブルであることから、ガラス基板等と比べて絶縁性基板508を薄型化できる。
絶縁性基板508としてガラス基板を用いた場合、放射線検出部502(TFT基板)全体としての厚みは、例えば、0.7mm程度になるが、第26変形例では、電子カセッテ20A~20Jの薄型化を考慮し、絶縁性基板508として、光透過性を有する合成樹脂からなる薄型の基板を用いている。これにより、放射線検出部502全体としての厚みを、例えば、0.1mm程度に薄型化できると共に、放射線検出部502に可撓性を持たせることができる。また、放射線検出部502に可撓性をもたせることで、電子カセッテ20A~20Jの耐衝撃性が向上し、電子カセッテ20A~20Jに衝撃が加わった場合にも破損し難くなる。また、プラスチック樹脂や、アラミド、バイオナノファイバ等は、いずれも放射線16の吸収が少なく、絶縁性基板508をこれらの材料で形成した場合、絶縁性基板508による放射線16の吸収量も少なくなるため、ISS方式により放射線検出部502を放射線16が透過する構成であっても、放射線16に対する感度の低下を抑えることができる。
なお、電子カセッテ20A~20Jの絶縁性基板508として合成樹脂製の基板を用いることは必須ではなく、電子カセッテ20A~20Jの厚さは増大するものの、ガラス基板等の他の材料からなる基板を絶縁性基板508として用いるようにしてもよい。
また、放射線検出部502(TFT基板)のうち、放射線16の到来方向の反対側(シンチレータ500側)には、放射線検出部502を平坦にするための平坦化層514が形成されている。
第26変形例では、放射線変換パネル92を下記のように構成してもよい。
(1)PDを含む光電変換部512を有機光電変換材料で構成し、CMOSセンサを用いてTFT層510を構成してもよい。この場合、PDのみが有機系材料からなるので、CMOSセンサを含むTFT層510は可撓性を有しなくてもよい。なお、有機光電変換材料からなる光電変換部512と、CMOSセンサとについては、特開2009-212377号公報に記載されているため、その詳細な説明は省略する。
(2)PDを含む光電変換部512を有機光電変換材料で構成すると共に、有機材料からなるTFTを備えたCMOS回路によって可撓性を有するTFT層510を実現してもよい。この場合、CMOS回路で用いられるp型有機半導体の材料としてペンタセンを採用すると共に、n型有機半導体の材料としてフッ化銅フタロシアニン(F16CuPc)を採用すればよい。これにより、より小さな曲げ半径にすることが可能な可撓性を有するTFT層510を実現することができる。また、このようにTFT層510を構成することにより、ゲート絶縁膜を大幅に薄くすることができ、駆動電圧を低下させることも可能となる。さらに、ゲート絶縁膜、半導体、各電極を室温又は100℃以下で作製することができる。さらにまた、可撓性を有する絶縁性基板508上にCMOS回路を直接作製することもできる。しかも、有機材料からなるTFTは、スケーリング則に沿った製造プロセスにより微細化することが可能となる。なお、絶縁性基板508は、薄厚のポリイミド基板上にポリイミド前駆体をスピンコート法で塗布して加熱すれば、ポリイミド前駆体がポリイミドに変化するので、凹凸のない平坦な基板を実現することができる。
(3)ミクロンオーダの複数のデバイスブロックを基板上の指定位置に配置する自己整合配置技術(Fluidic Self-Assembly法)を適用して、結晶SiからなるPD及びTFTを、樹脂基板からなる絶縁性基板508上に配置してもよい。この場合、ミクロンオーダの微小デバイスブロックとしてのPD及びTFTを他の基板に予め作製した後に該基板から切り離し、液体中で、前記PD及び前記TFTをターゲット基板としての絶縁性基板508上に散布して統計的に配置する。絶縁性基板508には、デバイスブロックに適合させるための加工が予め施されており、デバイスブロックを選択的に絶縁性基板508に配置することができる。従って、最適な材料で作られた最適なデバイスブロック(PD及びTFT)を最適な基板(絶縁性基板508)上に集積化させることができ、結晶でない絶縁性基板508(樹脂基板)にPD及びTFTを集積化することが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
Claims (21)
- 放射線(16)を放射線画像に変換する放射線変換パネル(92)と、前記放射線変換パネル(92)に外力を作用させる外力作用機構(218、220、290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)とを有し、
前記外力作用機構(218、220、290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記放射線変換パネル(92)の周縁部(230)に外力を作用させるか、前記放射線変換パネル(92)に積層した状態で外力を作用させるか、あるいは、少なくとも前記放射線(16)が照射される撮影時に前記放射線変換パネル(92)を収容するパネル収容ユニット(30)の内壁(296)に前記放射線変換パネル(92)を押付可能である
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項1記載の装置(20A-20J)において、
前記パネル収容ユニット(30)内の環境条件を検出する環境条件検出部(216、400)と、
前記環境条件検出部(216、400)が検出した前記環境条件に基づいて前記外力を前記周縁部(230)又は前記放射線変換パネル(92)に作用させるように前記外力作用機構(218、220、290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)を制御する外力制御部(50、240)と、
をさらに有する
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項2記載の装置(20A-20J)において、
前記環境条件検出部(216、400)は、前記放射線変換パネル(92)の温度を検出する温度検出部(216)、及び/又は、前記パネル収容ユニット(30)内の湿度を検出する湿度検出部(400)であり、
前記外力制御部(50、240)は、前記温度検出部(216)が検出した前記温度、及び/又は、前記湿度検出部(400)が検出した前記湿度に基づいて、前記放射線変換パネル(92)の温度変化及び/又は前記パネル収容ユニット(30)内の湿度変化に応じた前記外力を、前記周縁部(230)又は前記放射線変換パネル(92)に作用させるように前記外力作用機構(218、220、290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)を制御する
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項3記載の装置(20A-20F)において、
前記放射線変換パネル(92)は、基板(194)と、前記基板(194)上に配置され、且つ、前記放射線(16)を前記放射線画像の電気信号に変換する放射線変換層(196)とを有し、
前記外力作用機構(218、220)は、前記基板(194)の周縁部(230)に配置されるか、又は、前記基板(194)の底面側及び前記放射線変換層(196)の上面側の少なくとも一方に配置される
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項4記載の装置(20A-20F)において、
前記基板(194)は、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて変形し、且つ、可撓性を有する略矩形状の基板であり、
前記基板(194)の四辺のうち、少なくとも一辺には、前記放射線変換層(196)に対する信号の入力又は出力が可能な外部接続部(208、212)が設けられ、
前記外力作用機構(218、220)は、少なくとも、前記外部接続部(208、212)が設けられた辺に前記外力を作用させる
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項4記載の装置(20D-20F)において、
前記基板(194)は、可撓性を有すると共に、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて変形し、
前記外力作用機構(218、220)は、前記基板(194)又は前記放射線変換層(196)に沿って平面状に形成され、前記温度変化及び/又は前記湿度変化に応じて、前記基板(194)又は前記放射線変換層(196)の厚み方向に沿って収縮すると共に前記基板(194)又は前記放射線変換層(196)の面方向に沿って伸張するか、あるいは、前記厚み方向に沿って伸張すると共に前記面方向に沿って収縮する
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の装置(20A-20C)において、
前記パネル収容ユニット(30)は、前記放射線変換パネル(92)及び前記外力作用機構(218、220)を収容すると共に、前記放射線(16)を透過可能であり、
前記外力作用機構(218、220)の一端部は、前記パネル収容ユニット(30)の内壁に固着され、
前記外力作用機構(218、220)の他端部は、前記放射線変換パネル(92)の周縁部(230)に接触又は固着している
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の装置(20D-20F)において、
前記放射線変換パネル(92)及び前記外力作用機構(218、220)を制御する制御部(50)をさらに有し、
前記パネル収容ユニット(30)は、前記放射線変換パネル(92)及び前記外力作用機構(218、220)を収容すると共に、前記放射線(16)を透過可能であり、
前記制御部(50)は、前記パネル収容ユニット(30)に収容されているか、又は、前記パネル収容ユニット(30)に連結された制御ユニット(32)に収容されている
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の装置(20A-20F)において、
前記外力作用機構(218、220)は、解体性接着剤(222、232、244、246、272)を介して、前記放射線変換パネル(92)の周縁部(230)、前記放射線変換パネル(92)、又は、前記パネル収容ユニット(30)に接着される
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の装置(20A-20F)において、
前記外力作用機構(218、220)は、高分子材料を用いたアクチュエータ、形状記憶合金を用いたアクチュエータ、又は、圧電素子を用いたアクチュエータであることを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項1記載の装置(20G-20J)において、
前記放射線変換パネル(92)は、前記放射線(16)を蛍光に変換するシンチレータ(206a、206b)と、前記蛍光を前記放射線画像に変換する光電変換層(202)とを有し、
前記シンチレータ(206a、206b)及び前記光電変換層(202)は、前記放射線(16)の入射方向に沿って積層され、
前記外力作用機構(290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記放射線変換パネル(92)の前記シンチレータ(206a、206b)側又は前記光電変換層(202)側を前記内壁(296)に押付可能な押付機構である
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項11記載の装置(20G-20J)において、
前記パネル収容ユニット(30)は、前記放射線変換パネル(92)及び前記押付機構(290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)を収容し、且つ、前記放射線(16)を透過可能な略矩形状の筐体(40)を有し、
前記押付機構(290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記放射線変換パネル(92)の前記シンチレータ(206a、206b)側又は前記光電変換層(202)側を前記筐体(40)における前記放射線(16)が照射される撮影面(42)側の内壁(296)に押付可能である
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項12記載の装置(20G-20J)において、
前記押付機構(290)は、液状の前記シンチレータ(206a)が充填されるシンチレータ収容袋であり、
前記液状のシンチレータ(206a)が前記シンチレータ収容袋(290)に充填された状態で、該シンチレータ収容袋(290)が前記放射線変換パネル(92)の前記光電変換層(202)側を前記撮影面(42)側の内壁(296)に押し付ける
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項12記載の装置(20G-20J)において、
前記押付機構(298、304)は、流体又は発泡物が注入される押付物質収容袋であり、
前記流体又は前記発泡物が前記押付物質収容袋(298、304)に注入された状態で、該押付物質収容袋(298、304)が前記放射線変換パネル(92)を前記撮影面(42)側の内壁(296)に押し付ける
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項12記載の装置(20G-20J)において、
前記筐体(40)内には、基台(190)が配設され、
前記押付機構(312a、312b、316、318a、318b)は、前記基台(190)を機械的に前記撮影面(42)側に移動させることにより前記放射線変換パネル(92)を前記撮影面(42)側の内壁(296)に押し付ける
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項12記載の装置(20G-20J)において、
前記放射線変換パネル(92)は、前記放射線(16)の入射方向に沿って、前記シンチレータ(206a)及び前記光電変換層(202)を一体的に積層することにより構成され、
前記押付機構(298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記入射方向に沿って前記放射線変換パネル(92)を移動させることにより、前記撮影面(42)側の内壁(296)に対して前記放射線変換パネル(92)を押し付けるか又は離間させる
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項12記載の装置(20G-20J)において、
前記放射線変換パネル(92)は、前記放射線(16)の入射方向に沿って、前記シンチレータ(206a)及び前記光電変換層(202)を分離可能に積層することにより構成され、
前記シンチレータ(206a)及び前記光電変換層(202)のうち、一方の部材は、前記撮影面(42)側の内壁(296)に固定され、
前記押付機構(298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記入射方向に沿って他方の部材を移動させることにより、前記撮影面(42)側の内壁(296)に固定された前記一方の部材に対して前記他方の部材を押し付けるか又は離間させる
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項11~17のいずれか1項に記載の装置(20G-20J)において、
前記放射線画像撮影装置(20G-20J)の加速度を検出する加速度検出部(402)をさらに有し、
前記押付機構(290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記加速度検出部(402)が検出した前記加速度に基づいて、前記内壁(296)に対する押付状態から前記放射線変換パネル(92)を解放する
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 請求項1、11~18のいずれか1項に記載の装置(20J)において、
前記パネル収容ユニット(30)に対して少なくとも前記放射線変換パネル(92)を出し入れする際に、前記外力作用機構(290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記内壁(296)への押付から前記放射線変換パネル(92)を解放可能な状態に変化する
ことを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 放射線(16)を放射線画像に変換する放射線変換パネル(92)と、前記放射線変換パネル(92)に外力を作用させる外力作用機構(218、220、290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)とを有する放射線画像撮影装置(20A-20J)と、
前記放射線画像撮影装置(20A-20J)を制御する制御装置(22)と、
を備え、
前記外力作用機構(218、220、290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)は、前記放射線変換パネル(92)の周縁部(230)に外力を作用させるか、前記放射線変換パネル(92)に積層した状態で外力を作用させるか、あるいは、少なくとも前記放射線(16)が照射される撮影時に前記放射線変換パネル(92)を収容するパネル収容ユニット(30)の内壁(296)に前記放射線変換パネル(92)を押付可能である
ことを特徴とする放射線画像撮影システム。 - 放射線(16)を放射線画像に変換する放射線変換パネル(92)をパネル収容ユニット(30)に収容し、
少なくとも前記放射線(16)が照射される撮影時に、外力作用機構(290、298、304、312a、312b、316、318a、318b)により前記パネル収容ユニット(30)の内壁(296)に前記放射線変換パネル(92)を押付可能にする
ことを特徴とする放射線画像撮影装置における放射線変換パネルの固定方法。
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