(57)【要約】【課題】外光の影響を受けることなく、可撓性を有する放射線検出器に加わっている圧力や歪みに基づいて、放射線検出器での感度や暗電流を補正できるようにして、高品位な放射線画像を得る。【解決手段】放射線検出装置１８は、グリッド３８と、被写体１４を透過した放射線１２を検出する放射線検出器３０を構成するセンサ基板４０と、放射線１２のバック散乱線を吸収する鉛シート４２とを被覆するように放射線１２を透過させる材料からなるラミネート保護膜４４を有し、全体として可撓性を有する。ラミネート保護膜４４は、少なくとも表基材が黒色で着色されて遮光性を有し、さらに、放射線検出器３０の照射面３０ａにおける撮影領域４５と対向する部分に歪み量測定センサ４７（圧力センサ４６や歪みゲージ）が設置されている。【選択図】図３
2010085121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線を検出して放射線画像情報に変換し、且つ、可撓性を有する放射線検出器を具備した放射線検出装置であって、
前記放射線検出器は、前記被写体を透過した前記放射線が照射される照射面と、該照射面を介して入射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータと、前記可視光を前記電気信号に変換する固体検出素子とを有するセンサ基板を有し、
少なくとも前記放射線検出器を被覆し、前記放射線検出器への可視光の入射を遮蔽する遮光手段を有し、
前記遮光手段は、前記放射線検出器の前記照射面における撮影領域と対向する部分に歪み量測定センサを有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の放射線検出装置において、
前記歪み量測定センサからの検出値に基づいて前記放射線検出器での感度及び暗電流のうち少なくとも１つを補正する補正手段とを有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の放射線検出装置において、
前記補正手段は、
前記歪み量測定センサからの検出値に基づいて前記放射線検出器の各画素に対応した検出値が配列された検出値マップを作成し、作成された前記検出値マップに基づいて各画素での感度及び暗電流のうち少なくとも１つを補正することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の放射線検出装置において、
前記放射線検出器は、前記センサ基板と、前記センサ基板を駆動する駆動部と、前記駆動部により駆動した前記センサ基板から前記電気信号を読み出し、読み出した前記電気信号を前記放射線画像情報として取得する読出部とを有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射線検出装置において、
前記被写体に対して、前記固体検出素子及び前記シンチレータの順に配置されているか、あるいは、前記シンチレータ及び前記固体検出素子の順に配置されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射線検出装置において、
前記遮光手段は、撮影領域及び撮影位置の基準となる指標が形成されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の放射線検出装置において、
前記遮光手段は、樹脂を含んで構成されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項８】
請求項７記載の放射線検出装置において、
前記遮光手段は、導電性樹脂にて構成されていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の放射線検出装置において、
前記遮光手段は、
少なくとも前記放射線検出器を被覆するように１５０℃以下の加熱温度で形成され、且つ、前記放射線を透過させる材料からなるラミネート保護膜を有することを特徴とする放射線検出装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、前記放射線を出力する放射線源と、前記放射線源及び前記放射線検出装置を制御する制御装置とを有することを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の放射線画像撮影システムにおいて、
前記放射線検出装置は、前記放射線変換パネルにて変換された前記放射線画像情報を、無線通信により前記制御装置に送信することを特徴とする放射線撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を透過した放射線を検出し、検出した前記放射線を放射線画像情報に変換する放射線検出器を備えた放射線検出装置及び該放射線検出装置を有する放射線画像撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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検出器に導いて放射線画像情報を撮影する放射線画像撮影システムが広汎に使用されている。前記放射線検出器としては、前記放射線画像情報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情報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情報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。これらの放射線検出器は、前記放射線画像情報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。
【０００３】
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、撮影後の放射線検出器から直ちに放射線画像情報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検出器として、放射線を直接電気信号に変換し、あるいは、放射線をシンチレータで可視光に変換した後、電気信号に変換して読み出す固体検出素子を用いた放射線検出器が開発されている。
【０００４】
そして、従来においては、Ｘ線固体検出器を可撓性に形成することによって、該Ｘ線固体検出器を任意の表面形状に整合させることができるようにしたＸ線診断装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。特に、特許文献１の段落［０００８］には、「基板の曲りを求める測定装置と、この測定装置に接続されＸ線固体検出器の出力信号内に基板の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段とが設けられていると有利である」との記載があり、具体的には、可撓性のケース１７内に収容されたサポータ１６上に、実際の曲がりを検出するための複数の測定センサ９が設けられた例が記載され、特に、測定センサ９は２つのホルダ間を結ぶ辺に沿って形成されている。
【０００５】
また、従来においては、放射線検出器に荷重が負荷されると、暗電流特性及び感度特性が変化する可能性があるため、これらの特性を利用して、画質の補正を行うようにした放射線検出装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。具体的には、荷重センサの出力が許容値を超えた場合に、放射線撮影を禁止するための警告を発する技術が開示され、さらに、各画素の暗電流値に変動に基づいて各画素に加えられる荷重分布を求めることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−７０７７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３５７６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の技術は、サポータの一方向の撓みが検出されるだけであることから、この検出値に基づいて、各画素に対応した圧力分布を求めることは難しい。従って、単純な曲がりや撓みには対応できるが、複雑な曲がりや局部的な変形には対応できないという問題がある。
【０００８】
特許文献２記載の技術は、剛性を有する放射線検出装置に適用したものであって、遮光性を有する筐体内に放射線検出器と共に荷重センサを収容した例が開示されている。特に、荷重センサは、放射線撮影を行ってよいかどうかの判断に使用され、画素毎の圧力分布は、荷重センサからの出力ではなく、各画素からの暗電流値の変動に基づいて求めるようにしている。しかし、暗電流は圧力だけではなく、温度や様々な要因によって変動する。従って、単純に各画素の暗電流値の変動に基づいて画素毎の圧力分布を求めた場合、実際に加わっている圧力分布とは異なった分布になるおそれがあり、その後に行われる感度補正や暗電流補正の精度を向上させることができない。従って、可撓性を有する放射線検出器（局部的な変形や様々な方向の撓み、曲がり、歪み等を考慮しなければならない）には、特許文献２記載の技術を適用することはできない。
【０００９】
本発明は、前記の課題に鑑みなされたものであり、外光の影響を受けることなく、可撓性を有する放射線検出器に加わっている圧力や歪みに基づいて、放射線検出器での感度や暗電流を補正することができ、高品位な放射線画像を得ることができる放射線検出装置及び放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の本発明に係る放射線検出装置は、被写体を透過した放射線を検出して放射線画像情報に変換し、且つ、可撓性を有する放射線検出器を具備した放射線検出装置であって、前記放射線検出器は、前記被写体を透過した前記放射線が照射される照射面と、該照射面を介して入射された前記放射線を可視光に変換するシンチレータと、前記可視光を前記電気信号に変換する固体検出素子とを有するセンサ基板を有し、少なくとも前記放射線検出器を被覆し、前記放射線検出器への可視光の入射を遮蔽する遮光手段を有し、前記遮光手段は、前記放射線検出器の前記照射面における撮影領域と対向する部分に歪み量測定センサを有することを特徴とする。歪み量測定センサとしては、例えば圧力センサや歪みゲージ等がある。
【００１１】
また、第２の本発明に係る放射線画像撮影システムは、上述した第１の本発明に係る放射線検出装置と、前記放射線を出力する放射線源と、前記放射線源及び前記放射線検出装置を制御する制御装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上述のように、本発明に係る放射線検出装置及び放射線画像撮影システムによれば、外光の影響を受けることなく、可撓性を有する放射線検出器に加わっている圧力や歪みに基づいて、放射線検出器での感度や暗電流を補正することができ、高品位な放射線画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る放射線検出装置及び放射線画像撮影システムの実施の形態例を図１〜図１０を参照しながら説明する。
【００１４】
先ず、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム１０は、図１に示すように、撮影条件に従った線量からなる放射線１２を被写体１４（例えば患者１４）に照射するための放射線源１６と、本実施の形態に係る放射線検出装置１８と、該放射線検出装置１８によって検出された放射線１２に基づく放射線画像情報を表示する表示装置２０と、放射線検出装置１８、放射線源１６及び表示装置２０を制御するコンソール２２（制御装置）とを備える。コンソール２２と、放射線検出装置１８、放射線源１６及び表示装置２０との間は、例えば、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）、ＩＥＥＥ８０２．１１．ａ／ｇ／ｎ等の無線ＬＡＮ又はミリ波を用いた無線通信による信号の送受信が行われる。なお、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情報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）２４が接続され、また、ＲＩＳ２４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）２６が接続される。
【００１５】
本実施の形態に係る放射線検出装置１８は、被写体１４を透過した放射線１２を検出して放射線画像情報に変換する可撓性の放射線検出器３０（図２参照）と、放射線検出器３０の電源であるバッテリ３２と、該バッテリ３２から供給される電力により放射線検出器３０を駆動制御する制御部３４と、放射線検出器３０によって検出した放射線１２の情報を含む信号をコンソール２２との間で送受信する送受信機３６（無線通信手段）とが収容される。バッテリ３２は、放射線検出器３０、制御部３４及び送受信機３６に電力を供給する。
【００１６】
また、この放射線検出装置１８は、図３及び図４に示すように、被写体１４による放射線１２の散乱線を除去するグリッド３８と、被写体１４を透過した放射線１２を検出する放射線検出器３０を構成するセンサ基板４０と、放射線１２のバック散乱線を吸収する鉛シート４２とを有し、これらグリッド３８、センサ基板４０及び鉛シート４２が、被写体１４側の照射面（撮影面）３０ａに対して順に配設される。なお、これらグリッド３８、センサ基板４０及び鉛シート４２も可撓性を有する。また、照射面３０ａをグリッド３８として構成してもよい。
【００１７】
また、この放射線検出装置１８は、図３及び図４に示すように、少なくとも放射線検出器３０を被覆するように、放射線１２を透過させる材料からなるラミネート保護膜４４を有し、全体として可撓性を有する（図２参照）。また、ラミネート保護膜４４は、少なくとも表基材が黒色で着色されて遮光性を有する。なお、図３及び図４の例では、グリッド３８、センサ基板４０及び鉛シート４２を被覆するようにラミネート保護膜４４が形成されている。
【００１８】
従って、被写体１４に対する放射線１２の非照射時（非撮影時）には、ロール状に巻き取られて図示しない保管箱等に収納可能となっている。被写体１４に対する放射線１２の照射時（撮影時）には、被写体１４に対して略平面状に展開されて使用される。
【００１９】
ラミネート保護膜４４は、放射線検出器３０の照射面３０ａにおける撮影領域４５と対向する部分に歪み量測定センサ４７が配されている。本実施の形態では、ラミネート保護膜４４とグリッド３８の間に歪み量測定センサ４７を設置させた例を示している。歪み量測定センサ４７としては、加わった圧力を測定する圧力センサや、加わった圧力の結果、歪んだ量を測定する歪みゲージであってもよい。本実施の形態では、複数のシート状の圧力センサ４６を用いている。
【００２０】
圧力センサ４６は、例えば、被写体１４が放射線検出装置１８に接触することによって、その圧力が放射線検出器３０の照射面３０ａ側に加わった場合に、その圧力レベルに応じた電気信号に変換する圧電センサにて構成されている。
【００２１】
複数の圧力センサ４６の配列については、様々な形態があるが、例えば放射線検出器３０の画素５０の配列に合わせてマトリクス状にすることが挙げられる。この場合、個数を放射線検出器３０に配列された画素５０と同じ数にし、且つ、画素５０と同じ配列ピッチで配列させてもよいし、個数を画素５０の個数よりも少なくし、且つ、画素５０の配列ピッチよりも長いピッチにしてもよい。
【００２２】
センサ基板４０は、図４に示すように、可撓性基体７１を有し、該可撓性基体７１上に、シンチレータ７２と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のアレイが形成されたＴＦＴ層７４と、光電変換層７６とがこの順に積層されて構成されている。
【００２３】
シンチレータ７２は、被写体１４を透過した放射線１２（図１参照）を一旦可視光に変換するＧＯＳ（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ）又はＣｓＩ等の蛍光体にて構成される。ＴＦＴ層７４は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ５２：図５参照）のアレイが形成され、放射線１２及び可視光を透過可能となっている。光電変換層７６は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等の物質からなる固体検出素子（以下、画素５０ともいう）を用いて前記可視光を電気信号に変換する。
【００２４】
可撓性基体７１の構成材料としては、例えば特許文献１にも示すように、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（例えばデュポン社のＫａｐｔｏｎ（登録商標））、ポリスルフォンエーテル（ＰＥＳ）、ポリカーボネート等を用いることができる。
【００２５】
また、センサ基板４０の周囲には、図３にも示すように、センサ基板４０の側部に沿って回路基板７８が配置され、回路基板７８上には、放射線検出器３０の駆動回路用ＩＣ（駆動部）８０ａ及び読出回路用ＩＣ（読出部）８０ｂがそれぞれ配置されている。駆動回路用ＩＣ８０ａは、センサ基板４０のＴＦＴ５２を駆動し、読出回路用ＩＣ８０ｂは、駆動回路用ＩＣ８０ａによるＴＦＴ５２の駆動に基づいて、画素５０に蓄積された電荷を画像信号として読み出す。
【００２６】
さらに、回路基板７８上には、放射線検出装置１８の電源であるバッテリ３２と、バッテリ３２から供給される電力により放射線検出器３０を駆動制御する制御部３４と、放射線検出器３０によって検出した放射線１２の情報を含む信号をコンソール２２との間で送受信する送受信機３６とが配置されている。従って、バッテリ３２は、放射線検出装置１８内の放射線検出器３０、制御部３４及び送受信機３６に電力を供給する。なお、制御部３４及び送受信機３６には、放射線１２が照射されることによる損傷を回避するため、照射面３０ａ側に鉛板等を配設しておくことが好ましい。
【００２７】
放射線検出器３０は、図５に示すように、可視光を電気信号に変換するａ−Ｓｉ等の物質からなる各画素５０が形成された光電変換層７６を、行列状のＴＦＴ５２のアレイ（ＴＦＴ層７４）の上に配置した構造を有する。この場合、各画素５０では、可視光を電気信号に変換することにより発生した電荷が蓄積され、各行毎にＴＦＴ５２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。
【００２８】
各画素５０に接続されるＴＦＴ５２には、行方向と平行に延びるゲート線５４と、列方向と平行に延びる信号線５６とが接続される。各ゲート線５４は、複数の駆動回路用ＩＣ８０ａからなるライン走査駆動部５８に接続され、各信号線５６は、マルチプレクサ６６に接続される。ゲート線５４には、行方向に配列されたＴＦＴ５２をオンオフ制御する制御信号Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆがライン走査駆動部５８から供給される。この場合、ライン走査駆動部５８は、ゲート線５４を切り替える複数のスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６０とを備える。アドレスデコーダ６０には、制御部３４からアドレス信号が供給される。
【００２９】
また、信号線５６には、列方向に配列されたＴＦＴ５２を介して各画素５０に保持されている電荷が流出する。この電荷は、増幅器６２によって増幅される。増幅器６２には、サンプルホールド回路６４を介してマルチプレクサ６６が接続される。マルチプレクサ６６は、信号線５６を切り替える複数のスイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ２の１つを選択する選択信号を出力するアドレスデコーダ６８とを備える。アドレスデコーダ６８には、制御部３４からアドレス信号が供給される。マルチプレクサ６６には、Ａ／Ｄ変換器７０が接続され、Ａ／Ｄ変換器７０によってデジタル信号に変換された放射線画像情報が制御部３４に供給される。なお、増幅器６２、サンプルホールド回路６４、マルチプレクサ６６及びＡ／Ｄ変換器７０は、複数の読出回路用ＩＣ８０ｂからなる読出回路部６９を構成する。
【００３０】
さらに、放射線検出装置１８の制御部３４は、図１に示すように、アドレス信号発生部８２と、画像メモリ８４と、データメモリ８６と、圧力値マップ作成部８８と、補正部９０とを備える。
【００３１】
アドレス信号発生部８２は、放射線検出器３０を構成するライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０及びマルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８に対してアドレス信号を供給する。
【００３２】
画像メモリ８４には、例えば図６に示すように、放射線検出器３０によって検出された放射線画像情報Ｄｇが第１記憶領域７４ａに記憶される。データメモリ８６には、放射線検出装置１８を特定するためのＩＤ情報や、作成された圧力値マップ９２等が記憶される。
【００３３】
送受信機３６は、データメモリ８６に記憶されたＩＤ情報及び画像メモリ８４に記憶された放射線画像情報を無線通信によりコンソール２２に送信する。
【００３４】
ここで、圧力値マップ作成部８８と補正部９０での処理を図７のフローチャートも参照しながら説明する。
【００３５】
先ず、図７のステップＳ１において、圧力値マップ作成部８８は、ラミネート保護膜４４に配列された複数の圧力センサ４６（図１及び図６では代表的に１つの圧力センサ４６を示しているが、実際には複数の圧電センサ４６が設置される）からの各圧力値に基づいて撮影領域４５（図３参照）における二次元圧力分布を作成する。
【００３６】
その後、図７のステップＳ２において、圧力値マップ作成部８８は、作成された二次元圧力分布に基づいて、撮影領域４５上の各画素５０に対応する圧力値を求め、画素５０の配列に合わせてそれぞれ対応する圧力値が並んだ圧力値マップ９２を作成してデータメモリ８６に記憶する。
【００３７】
ところで、シンチレータ７２に圧力が加わると、信号電荷を蓄積する静電容量が変化するため、暗電流特性及び感度特性が変化する。また、蛍光体によっては荷重負荷により発光量が変化し、結果として感度が局所的に変動する。
【００３８】
そこで、本実施の形態では、予め測定された１つの画素についての圧力に対する暗電流の変化を暗電流情報テーブル９４としてデータメモリ８６に記憶し、さらに、予め測定された１つの画素についての圧力に対する感度の変化を感度情報テーブル９６としてデータメモリ８６に記憶しておく。
【００３９】
そして、図７のステップＳ３において、補正部９０は、第１記憶領域８４ａに記録されている放射線画像情報Ｄｇの各画素５０の暗電流特性及び感度特性がそれぞれ一定になるように、各画素５０の輝度値を、圧力値マップ９２と暗電流情報テーブル９４と感度情報テーブル９６とを参照しながら補正する。補正後の放射線画像情報ｄＤｇは、画像メモリ８４の第２記憶領域８４ｂに記憶される。
【００４０】
放射線画像情報Ｄｇに対する補正は、上述に示す手法のほか、以下の手法も好ましく採用される。
【００４１】
すなわち、ラミネート保護膜４４に配列された複数の圧力センサ４６の配列ピッチによって決まる解像度（圧力センサ解像度）が、アドレス信号発生部８２にて生成されるアドレスの解像度（撮影解像度）よりも小さい場合（圧力センサ解像度＜撮影解像度）、圧力センサ４６の出力を領域と捕らえて、その領域毎に補正データを算出し、その領域に対応した画像に対して補正を加える。あるいは、離散的な圧力センサ４６の出力を補間し、撮像解像度に合わせた圧力値を求めて補正する方法でもよい。生成する補間値は圧力値でもよいが、直接補間補正値を算出してもよい。
【００４２】
圧力センサ解像度＞撮影解像度の場合は、平均値を求めてもよいし、補間値を算出してもよい。
【００４３】
一方、ラミネート保護膜４４は、ホットラミネート法やコールドラミネート法によって形成される。ホットラミネート法は、例えば押出しラミネート法、ドライラミネート法、ノンソルベントラミネート法、ヒートラミネート法等がある。コールドラミネート法は、例えば押出しラミネート法、ドライラミネート法等がある。
【００４４】
押出しラミネート法は、各種高分子フィルム、紙、アルミニウム箔あるいはこれらの積層フィルムを基材とし、有機チタネート系、ブタジエン系、イソシアネート系等のアンカーコート剤を塗布する。そして、溶融したポリオレフィン樹脂等を押出機、Ｔ−ダイより押出製膜すると共に、これを基材に圧着貼り合わせする方法である。
【００４５】
ドライラミネート法は、溶剤で希釈したイソシアネート系をはじめとする接着剤を用い、各種高分子フィルム、紙、アルミニウム箔あるいはこれらの積層フィルムに対し、上述した接着剤を塗布し、溶剤を乾燥除去する。そして、接着剤が接着力を有している間に他の高分子フィルム、紙、アルミニウム箔あるいはこれらの積層フィルムを重ね合わせて圧着貼り合わせする方法である。
【００４６】
ノンソルベントラミネート法は、イソシアネート系をはじめとする無溶剤接着剤を８０〜１００℃で加熱し、粘度を下げた状態で各種高分子フィルム、紙、アルミニウム箔あるいはこれらの積層フィルムに対し塗布する。そして、塗布した後、これと他の高分子フィルム、紙、アルミニウム箔あるいはこれらの積層フィルムを加熱ロールで圧着貼り合わせする方法である。
【００４７】
ヒートラミネート法は、貼り合わせしたい高分子フィルム同士あるいはティンフリースチール等の金属板と高分子フィルムとを加熱ロールで圧着、貼り合わされるフィルムの一方又は両方を溶融し、熱接着させ両者を一体化する方法である。
【００４８】
ホットラミネート法を用いる場合は、１８０℃以下、好ましくは１５０℃以下の加熱温度で形成することができるラミネートフィルムを用いることが好ましい。
【００４９】
ラミネートフィルムは、少なくとも、表基材、中間基材、コート層及びシーラント層がこの順に積層されたものであり、ラミネートフィルムを少なくとも放射線検出器３０に被覆した際には、外側に表基材、内側にシーラント層が位置する。
【００５０】
表基材としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系フィルム、ナイロン６、ナイロン６，６、ポリメタキシリレンアジパミド（Ｎ−ＭＸＤ６）等のポリアミド系フィルム、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系フィルム、ポリアクリロニトリル系フィルム、ポリ（メタ）アクリル系フィルム、ポリスチレン系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）系フィルム、ポリビニルアルコール系フィルム、カートン等の紙類、アルミや銅等の金属箔、及びこれらの基材として用いられる各種材料にポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）樹脂やポリビニルアルコール樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体けん化物系樹脂、アクリル系樹脂等の各種ポリマーによるコーティングを施したフィルム、アルミ等の金属を蒸着させたフィルム、金属微粉末を分散させたフィルム、無機フィラー等を分散させたフィルム、酸素捕捉機能を付与したフィルム等が使用できる。また、コーティングする各種ポリマーについても無機フィラーを分散させることができる。無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、マイカ、タルク、アルミニウムフレーク、ガラスフレーク等が挙げられるが、モンモリロナイト等の層状珪酸塩が好ましく、また、その分散方法としては例えば押出混錬法や樹脂溶液への混合分散法など従来公知の方法が使用できる。酸素捕捉機能を付与させる方法としては、例えば、ヒンダードフェノール類、ビタミンＣ、ビタミンＥ、有機燐化合物、没食子酸、ピロガロール等の酸素と反応する低分子有機化合物や、コバルト、マンガン、ニッケル、鉄、銅等の遷移金属化合物等を含む組成物を少なくとも一部に使用する方法等が挙げられる。
【００５１】
これらのフィルム材料の厚さとしては１０〜３００μｍ程度、好ましくは１０〜１００μｍ程度が実用的であり、プラスチックフィルムの場合は１軸又は２軸方向に延伸されているものでもよい。
【００５２】
中間基材は、シリカ蒸着層もしくはアルミナ蒸着層が挙げられ、上述の表基材にシリカもしくはアルミナを蒸着させることにより形成される。表基材に対して蒸着させる方法としては、物理蒸着法でも化学蒸着法でもよい。また、該シリカ蒸着層もしくはアルミナ蒸着層は、シリカとアルミナが二元蒸着されたものでもよい。
【００５３】
コート層として用いる樹脂等としては、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、アクリル変性ウレタン樹脂、アクリル変性ウレタンウレア樹脂等のポリウレタン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合系樹脂；ロジン変性マレイン酸樹脂等のロジン系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリエステル系樹脂；塩素化ポリプロピレン樹脂等の塩素化オレフィン系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、有機チタン系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂を水、メタノール、エタノール、２−プロパノール、酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエン等の溶剤に溶解させて、グラビア法、ロールコート法等で塗布することでコート層を形成することができる。コート層の形成には、グラビア印刷機、フレキソ印刷機、オフセット印刷機等の従来のポリマーフィルムへの印刷に用いられてきた一般的な印刷設備が同様に適用され得る。
【００５４】
コート層の厚さは０．００５〜５μｍ、好ましくは０．０１〜３μｍが実用的である。０．００５μｍ未満では十分な密着性が発揮し難く、一方、５μｍを超えると均一な厚みの樹脂層を形成することが困難になる。
【００５５】
コート層として硬化性のものを使用する場合は１液タイプでも２液タイプでも良いが、耐水性や耐熱性を付与させたい場合は２液タイプを使用した方が実用的である。
【００５６】
また、コート層に他の機能性を付与するために、上記樹脂類に添加剤を含ませてもよい。例えば、耐摩擦性の向上、ブロッキング防止、スリップ性、耐熱性向上、帯電防止などのために、ワックス、分散剤、静電防止剤、表面改質剤等が挙げられ、適宜選定して使用できる。
【００５７】
シーラント層としては、可撓性ポリマーフィルムを使用することが好ましく、良好なヒートシール性の発現を考慮し、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系フィルムを選択することが好ましい。これらのフィルムの厚さは、１０〜３００μｍ程度、好ましくは１０〜１００μｍ程度が実用的であり、フィルムの表面には火炎処理やコロナ放電処理などの各種表面処理が実施されていてもよい。
【００５８】
放射線検出装置１８及び放射線画像撮影システム１０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説明する。
【００５９】
撮影対象である患者１４（被写体）の患者情報は、撮影に先立ち、コンソール２２に予め登録される。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予め登録しておく。
【００６０】
手術室、検診又は病院内での回診等において、放射線画像情報の撮影を行う場合、医師又は放射線技師は、例えば、患者１４とベッドとの間の所定位置に照射面３０ａを放射線源１６側とした状態で放射線検出装置１８を設置する。これにより、患者１４の放射線検出装置１８への接触に伴って放射線検出装置１８が変形すると共に、その押圧力が複数の圧力センサ４６に検知されて電気信号に変換され、圧力値マップ作成部８８に供給される。圧力値マップ作成部８８は、複数の圧力センサ４６からの出力に基づいて、撮影領域４５における二次元圧力分布を作成し、作成された二次元圧力分布に基づいて、撮影領域４５上の各画素５０に対応する圧力値を求め、画素の配列に合わせた圧力値マップ９２を作成してデータメモリ８６に記憶する。
【００６１】
次に、放射線源１６を放射線検出装置１８に対向する位置に適宜移動させた後、医師又は放射線技師は、放射線源１６の撮影スイッチを操作して撮影を行う。撮影スイッチの操作に基づいて、放射線源１６は、無線通信により、コンソール２２に対して撮影条件の送信を要求し、コンソール２２は、受信した前記要求に基づいて、当該患者１４の撮影部位に係る撮影条件を、放射線源１６に送信する。放射線源１６は、前記撮影条件を受信すると、当該撮影条件に従って、所定の線量からなる放射線１２を患者１４に照射する。
【００６２】
患者１４を透過した放射線１２は、放射線検出装置１８のラミネート保護膜４４を透過し、グリッド３８によって散乱線が除去された後、放射線検出器３０に照射される。放射線検出器３０のシンチレータ７２は、放射線１２の強度に応じた強度の可視光を発光し、光電変換層７６の各画素５０は、可視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５０に保持された患者１４の放射線画像情報である電荷情報は、制御部３４のアドレス信号発生部８２からライン走査駆動部５８及びアドレスデコーダ６０のマルチプレクサ６６に供給されるアドレス信号に従って読み出される。
【００６３】
すなわち、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８２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スイッチＳＷ１の１つを選択し、対応するゲート線５４に接続されたＴＦＴ５２のゲートに制御信号Ｖｏｎを供給する。一方、マルチプレクサ６６のアドレスデコーダ６８は、アドレス信号発生部８２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スイッチＳＷ２を順次切り替え、ライン走査駆動部５８によって選択されたゲート線５４に接続された各画素５０に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して順次読み出す。
【００６４】
放射線検出器３０の選択されたゲート線５４に接続された各画素５０から読み出された放射線画像情報は、各増幅器６２によって増幅された後、各サンプルホールド回路６４によってサンプリングされ、マルチプレクサ６６を介してＡ／Ｄ変換器７０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情報Ｄｇは、制御部３４の画像メモリ８４の第１記憶領域８４ａに一旦記憶される。
【００６５】
同様にして、ライン走査駆動部５８のアドレスデコーダ６０は、アドレス信号発生部８２から供給されるアドレス信号に従ってスイッチＳＷ１を順次切り替え、各ゲート線５４に接続されている各画素５０に保持された電荷情報である放射線画像情報を信号線５６を介して読み出し、マルチプレクサ６６及びＡ／Ｄ変換器７０を介して制御部３４の画像メモリ８４の第１記憶領域８４ａに記憶させる。
【００６６】
このとき、本実施の形態の補正部９０は、第１記憶領域８４ａに記憶されている放射線画像情報Ｄｇに対して、各画素５０の暗電流特性及び感度特性がそれぞれ一定になるように、各画素５０の輝度値を、圧力値マップ９２と暗電流情報テーブル９４と感度情報テーブル９６とを参照しながら補正して、補正後の放射線画像情報ｄＤｇを画像メモリ８４の第２記憶領域８４ｂに記憶する。
【００６７】
画像メモリ８４の第１記憶領域８４ａに記憶された放射線画像情報Ｄｇ及び第２記憶領域８４ｂに記憶された感度補正後の放射線画像情報ｄＤｇは、送受信機３６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情報Ｄｇ及びｄＤｇに対して所定の画像処理を施した後、登録されている患者１４の患者情報と関連付けて該放射線画像情報を記憶する。なお、画像処理の施された放射線画像情報は、コンソール２２から表示装置２０に送信され、表示装置２０は、放射線画像情報を表示する。
【００６８】
以上説明したように、放射線検出装置１８によれば、外光の影響を受けることなく、可撓性を有する放射線検出器３０に加わっている圧力に基づいて、放射線検出器３０での感度や暗電流を補正することができ、高品位な放射線画像を得ることができる。
【００６９】
特に、本実施の形態では、ラミネート保護膜４４のうち、放射線検出器３０の照射面３０ａにおける撮影領域４５と対向する部分に複数の圧力センサ４６を配するようにしたので、複雑な曲がりや局部的な変形に十分に対応でき、可撓性を有する放射線検出器３０の各画素５０に加わる圧力を正確に検出することができる。もちろん、圧力センサ４６に代えて歪みゲージを設置しても、複雑な曲がりや局部的な変形に十分に対応できると共に、可撓性を有する放射線検出器３０の各画素５０に加わる圧力によって生じた歪み量を正確に検出することができる。
【００７０】
また、複数の圧力センサ４６からの各圧力値に基づいて撮影領域４５における二次元圧力分布を作成し、作成された二次元圧力分布に基づいて、撮影領域４５上の各画素５０に対応する圧力値を求め、画素５０の配列に合わせた圧力値マップ９２を作成し、この圧力値マップ９２に基づいて感度及び暗電流を補正するようにしたので、複数の圧力センサ４６の配列を画素５０の配列に１対１で合わせなくても、各画素５０の圧力値を正確に割り出すことができる。
【００７１】
上述の例では、圧力センサ４６からの圧力値に基づいて感度及び暗電流を補正するようにしたが、もちろん、圧力センサ４６に代えて歪みゲージを設置して、加わった圧力によって生じた歪み量に基づいて感度及び暗電流を補正するようにしてもよい。この場合、圧力値マップ９２に代えて歪み量マップにして、上述と同様の処理を行えば、歪み量に基づいて感度及び暗電流を補正することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、ホットラミネート法の場合に、１８０℃以下、好ましくは１５０℃以下の加熱温度で形成することができるラミネート保護膜４４を用いているため、ラミネートの際に、放射線検出器３０を構成する各種回路やシンチレータ７２等に対する熱の影響を回避することができる。また、ラミネート保護膜４４は遮光性を有するため、放射線検出器３０に対する外光の影響を低減することができる。さらに、グリッド３８、センサ基板４０及び鉛シート４２を被覆するようにラミネート保護膜４４を形成するようにしたので、可撓性を有する放射線検出器３０の防水性、密閉性、防湿性、耐衝撃性を向上させることができ、放射線検出装置１８の信頼性を高めることができる。従って、例えば放射線検出装置１８を、手術室等で使用されるとき、血液やその他の雑菌が付着するおそれがあるが、放射線検出装置１８を防水性、密閉性、防湿性、耐衝撃性を有する構造としたので、必要に応じて殺菌洗浄することができ、１つの放射線検出装置１８を繰り返し続けて使用することができる。
【００７３】
また、ラミネート保護膜４４の例えば表基材として、アルミや銅等の金属箔をコーティングしたフィルム、アルミ等の金属を蒸着させたフィルム、金属微粉末を分散させたフィルム等を使用して導電性を持たせることができるため、放射線検出器３０に対する外部の電波や静電気による影響を低減することができ、放射線画像情報の高Ｓ／Ｎを図ることができる。この場合、送受信機３６のアンテナをラミネート保護膜４４から突出させておくことが好ましい。
【００７４】
また、本実施の形態では、可撓性基体７１上にシンチレータ７２、ＴＦＴ層７４、光電変換層７６の順に積層され（照射面３０ａから可撓性基体７１に向けて光電変換層７６、ＴＦＴ層７４及びシンチレータ７２の順に配置され）ているので、シンチレータ７２で発生した可視光を、光電変換層７６にて効率よく電気信号に変換することができ、この結果、高画質の放射線画像情報を得ることができる。
【００７５】
さらにまた、放射線検出器３０を内蔵する放射線検出装置１８は、放射線１２の非照射時にはロール状に巻き取られて保管箱等に収納可能であるため、放射線検出装置１８の取り扱い性を格段に向上することができる。
【００７６】
さらに、本実施の形態では、コンソール２２と、放射線検出装置１８、放射線源１６及び表示装置２０との間で、無線通信により信号の送受信が行われるので、信号を送受信するためのケーブルが不要となり、医師又は放射線技師の作業に支障を来すおそれがない。従って、医師又は放射線技師は、自己の作業を効率よく行うことが可能となる。
【００７７】
さらにまた、本実施の形態では、医師又は放射線技師による放射線源１６の撮影スイッチの操作に基づいて放射線画像情報の撮影が行われるが、医師又は放射線技師によるコンソール２２の操作に基づいて放射線画像情報の撮影が行われるようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施の形態では、放射線検出器３０の積層構成を図８の構成に代えてもよい。図８では、可撓性基体７１から照射面３０ａ側に向かって、ＴＦＴ層７４、光電変換層７６及びシンチレータ７２の順に積層されている。この場合でも、シンチレータ７２で変換された可視光を光電変換層７６にて電気信号に変換することが可能であるので、上述した各効果が得られることは勿論である。
【００７９】
また、放射線検出装置１８と外部機器との間での無線通信は、通常の電波による通信に代えて、赤外線等を用いた光無線通信で行うようにしてもよい。
【００８０】
上述の例では、補正部９０にて暗電流と感度とを補正するようにしたが、その他、暗電流のみ補正してもよいし、感度のみ補正してもよい。
【００８１】
また、上述の例では、放射線検出器３０を被覆するように遮光性を有するラミネート保護膜４４を形成するようにしたが、その他、遮光性を有し、一部に複数の圧力センサ４６が配列された袋を使用するようにしてもよい。この場合、放射線検出器３０を袋に入れる際に、放射線検出器３０の照射面３０ａにおける撮影領域４５が複数の圧力センサ４６に対向するように位置決めすればよい。
【００８２】
また、上述の例では、ラミネート保護膜４４に複数の圧力センサ４６を配列した例を示したが、その他、静電容量の変化を電圧に変換して出力する回路の上部に、例えば面積が１ｍｍ2程度の小型の圧力センサが二次元的に配列された１つの二次元圧力センサをラミネート保護膜４４に具備させるようにしてもよい。
【００８３】
さらに、図９に示すように放射線検出装置１８を構成すると、一層好適である。
【００８４】
すなわち、放射線検出装置１８には、照射面３０ａ側に、撮影領域及び撮影位置の基準となるガイド線５０４が形成される。このガイド線５０４を用いて、放射線検出装置１８に対する被写体１４（患者）の位置決めを行い、また、放射線１２の照射範囲を設定することにより、放射線画像情報を適切な撮影領域に記録することができる。
【００８５】
放射線検出装置１８の撮影領域外の部位には、当該放射線検出装置１８に係る各種情報を表示する表示部５０６を配設する。この表示部５０６には、放射線検出装置１８に記録される患者１４のＩＤ情報、放射線検出装置１８の使用回数、累積曝射線量、放射線検出装置１８に内蔵されているバッテリ３２の充電状態（残容量）、放射線画像情報の撮影条件、患者１４の放射線検出装置１８に対するポジショニング画像等を表示させる。この場合、放射線技師は、例えば、表示部５０６に表示されたＩＤ情報に従って患者１４を確認すると共に、当該放射線検出装置１８が使用可能な状態にあることを事前に確認し、表示されたポジショニング画像に基づいて患者１４の所望の撮影部位を放射線検出装置１８に位置決めして、最適な放射線画像情報の撮影を行うことができる。
【００８６】
また、放射線検出装置１８に孔５０８を形成し、この孔５０８に図示しない紐を通して結ぶことにより、当該放射線検出装置１８の取り扱い、持ち運びが容易になる。
【００８７】
さらに、ＡＣアダプタの入力端子５１０と、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）端子５１２と、メモリカード５１４を装填するためのカードスロット５１６とを配設すると好適である。
【００８８】
入力端子５１０は、放射線検出装置１８に内蔵されているバッテリ３２の充電機能が低下しているとき、あるいは、バッテリ３２を充電するのに十分な時間を確保できないとき、ＡＣアダプタを接続して外部から電力を供給することにより、当該放射線検出装置１８を直ちに使用可能な状態とすることができる。
【００８９】
ＵＳＢ端子５１２又はカードスロット５１６は、放射線検出装置１８がコンソール２２等の外部機器との間で無線通信による情報の送受信を行うことができないときに利用することができる。すなわち、ＵＳＢ端子５１２にケーブルを接続することにより、外部機器との間で有線通信による情報の送受信を行うことができる。また、カードスロット５１６にメモリカード５１４を装填し、このメモリカード５１４に必要な情報を記録した後、メモリカード５１４を取り出して外部機器に装填することにより、情報の送受信を行うことができる。
【００９０】
手術室や病院内の必要な箇所には、図１０に示すように、放射線検出装置１８に内蔵されるバッテリ３２の充電を行うクレードル５１８を配置すると好適である。この場合、クレードル５１８は、バッテリ３２を充電するだけでなく、クレードル５１８の無線通信機能又は有線通信機能を用いて、ＲＩＳ２４、ＨＩＳ２６、コンソール２２等の外部機器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、クレードル５１８に充電される放射線検出装置１８に記録された放射線画像情報を含めることができる。
【００９１】
また、クレードル５１８に表示部５２０を配設し、この表示部５２０に対して、当該放射線検出装置１８の充電状態や、放射線検出装置１８から取得した放射線画像情報を含む必要な情報を表示させるようにしてもよい。
【００９２】
また、複数のクレードル５１８をネットワークに接続し、各クレードル５１８に充電されている放射線検出装置１８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放射線検出装置１８の所在を確認できるように構成することもできる。
【００９３】
なお、本発明に係る放射線検出装置及び放射線画像撮影システムは、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。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本実施の形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る放射線検出装置を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る放射線検出装置を一部破断して示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】放射線検出器の回路構成を示すブロック図である。
【図６】圧力値マップ作成部及び補正部の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】圧力値マップ作成部及び補正部の処理を示すフローチャートである。
【図８】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った他の構成例を示す断面図である。
【図９】放射線検出装置の他の構成例を示す斜視図である。
【図１０】放射線検出装置の充電を行うクレードルの構成図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０…放射線画像撮影システム
１２…放射線
１４…被写体（患者）
１６…放射線源
１８…放射線検出装置
３０…放射線検出器
４０…センサ基板
４４…ラミネート保護膜
４６…圧力センサ
７１…可撓性基体
７２…シンチレータ
７４…ＴＦＴ層
７６…光電変換層
８８…圧力値マップ作成部
９０…補正部
９２…圧力値マップ
９４…暗電流情報テーブル
９６…感度情報テーブル
【図１】
2010085121.tif 000003
【図２】
2010085121.tif 000004
【図３】
2010085121.tif 000005
【図４】
2010085121.tif 000006
【図５】
2010085121.tif 000007
【図６】
2010085121.tif 000008
【図７】
2010085121.tif 000009
【図８】
2010085121.tif 000010
【図９】
2010085121.tif 000011
【図１０】
2010085121.tif 000012