(57)【要約】【課題】グリッドおよびフォトタイマを選択的に撮影部に対して着脱可能に構成し、同時に薄型・軽量で静圧や曲げ、衝撃等への機械的強度が強い撮影部を有する放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】電子カセッテと、電子カセッテの外側に着脱可能に取り付ける散乱放射線除去用グリッドと、電子カセッテの外側に着脱可能に取り付ける放射線量計測用フォトタイマとを有し、撮影部にグリッドを装着した第１形態、撮影部にフォトタイマを装着した第２形態、第２形態にグリッドを装着する第３形態の各組合わせの取付けが可能である。撮影部はグリッドおよびフォトタイマの装着を検知または種類を識別する検出手段を有し、得られた情報を撮影情報として記録する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生手段から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線分布をセンサで検出する放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線を検出する光電変換素子を配置した検出面を有する放射線検出手段と、該検出手段を内包する筐体とからなる電子カセッテと、該電子カセッテの外側に着脱可能に取り付ける散乱放射線除去用グリッドと、前記電子カセッテの外側に着脱可能に取り付ける放射線量計測用フォトタイマとを有し、前記撮影部に前記グリッドを装着した第１形態、前記撮影部に前記フォトタイマを装着した第２形態、該第２形態に前記グリッドを装着する第３形態の各組合わせの取付けが可能なことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記撮影部は前記グリッドおよび前記フォトタイマの装着を検知する検出手段を有していることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記検出手段は前記グリッドおよび前記フォトタイマの種別情報を認識できることを特徴とした請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記検出手段により得られた情報を撮影情報として記録する請求項２又は３に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記グリッドおよびフォトタイマは各々撮影部に対して係止する手段を有し、撮影部の放射線入射面側から見て対向する辺２対に対して、各々異なる対に対して係止する手段を配置した請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記撮影部と前記グリッドは第１および第３の装着形態に合わせて異なる係止状態に位置決め可能な請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はグリッドおよびフォトタイマを筐体外部に装着可能に構成した可搬性を有する放射線デジタル画像撮影装置（電子カセッテ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、対象物に放射線を照射し、対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を得る装置が、工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く一般に利用されている。このような撮影の一般的な方法としてはＸ線に対するフィルム／スクリーン方が挙げられる。これは感光性フィルムと、Ｘ線に対して感度を有している蛍光体を組合せて撮影する方法である。Ｘ線を照射すると発光する希土類の蛍光体をシート状にしたものを感光性フィルムの両面に密着して保持し、被写体を透過したＸ線を蛍光体で可視光に変換し、感光性フィルムで光を捉える。フィルム上に形成された潜像を化学処理で現像することで可視化することができる。
【０００３】
一方、近年のデジタル技術の進歩により、放射線画像を電気信号に変換し、この電気信号を画像処理した後に、可視画像としてＣＲＴ等に再生することにより高画質の放射線画像を得る方式が求められてきている。このような放射線画像を電気信号に変換する方法としては、特開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号公報等に示すように放射線の透過画像をいったん蛍光体中に潜像として蓄積して、後にレーザー光等の励起光を照射することで潜像を光電的に読み出し可視像として出力する放射線画像記録再生システムが提案されている。
【０００４】
また、近年の半導体プロセス技術の進歩に伴い、半導体センサを使用して同様に放射線画像を撮影する装置が開発されている。これらのシステムは、従来の感光性フィルムを用いる放射線写真システムと比較して非常に広いダイナミックレンジを有しており、放射線の露光量の変動に影響されない放射線画像を得ることができる実利的な利点を有している。同時に従来の感光性フィルム方式と異なり化学処理が要らず、即時的に出力画像を得ることができる利点もある。
【０００５】
図７はこのような放射線画像撮影装置の従来例を示す。１０３はＸ線検出センサ１０４を内蔵したＸ線画像撮影装置の撮影部である。Ｘ線発生装置１０１によって発せられたＸ線を被写体１０２に照射し、被写体を透過したＸ線を二次元の格子状に配列した光電変換素子によって検出する。この検出手段から出力される画像信号を画像処理手段１０７でディジタル画像処理し、モニタ１０８に前記被写体のＸ線画像を表示する。
【０００６】
撮影部１０３内部には散乱Ｘ線除去用グリッド（以下グリッド）１０５が配置されている。これはＸ線照射により、被写体（例えば人体）の内部で発生する散乱Ｘ線を除去するためのもので、Ｘ線像のコントラストを改善する目的で用いられる。グリッドはＸ線管球とフィルムなどの検出器の間に配置して撮影を行う。
【０００７】
図８は前記グリッドの概略断面図である。図中左のＡ方向からＸ線が照射される。Ｘ線の吸収率の大きい物質からなる箔２０１と、Ｘ線吸収率が小さい中間物質２０２が交互に積層されて形成されている。一般的には吸収率の大きい箔には鉛が用いられ、Ｘ線吸収率の小さい中間物質にはアルミニウム、紙、木、合成樹脂、炭素繊維強化樹脂などが用いられる。これらの積層体は外周を２００で示されるアルミや、炭素繊維強化樹脂等で覆われカバーされる。
【０００８】
箔は、２０１ａに代表されるＸ線の光源直下の中心部分はカバー２００に対して垂直で、２０１ｂのように周辺にいくにしたがってに光源の方向に傾かせた、収束グリッドとする場合が多い。収束グリッドは、グリッドと光源の距離、中心をあわせて撮影する必要がある。一方箔を傾かせていないグリッドもあり、これは直線グリッドと呼ばれる。
【０００９】
また、撮影部１０３内部にはＸ線量測定用のフォトタイマ（以下フォトタイマ）１０６が配置されている。これは良好な画像を得るべく所望のＸ線量に調整するために実際に検出器へ到達するＸ線量を測定することと、被験者へ多くの被爆線量を与えないための防止することを目的とする。そのため、フォトタイマはグリッドと検出器との間に配置される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この種の撮像装置は、放射線室に設置され利用されてきた。しかし、近年、より迅速かつ広範囲な部位の撮影を可能にするため、可搬型の撮影装置（電子カセッテとも言う）が求められている。
【００１１】
このような電子カセッテに要求されるのは、薄型で軽量であることと、機械的強度である。カセッテ撮影は被験者がカセッテ上に乗ったりすることがあり、また可搬型であるがゆえに落下や衝突等の衝撃が加わる可能性がある。従って従来の据え置き型の撮影部に比べ機械的強度に対する耐性を大きく向上させる必要がある。
【００１２】
図９に示す側面断面図に基づき概略の構成を説明すると、このようなＸ線撮影などに用いる電子カセッテは、静圧や曲げに対する強度を増すため、Ｘ線検出パネル１１１を、金属で形成した基台１１２に平面的に固定している。更に、電気信号を処理する回路基板１１３等を含めて、これらを収納するように外装部１１４が構成されている。外装部１１４も機械的強度を得るため金属を使用している。ただし、軽量化の要求もあるので、アルミシウムやマグネシウムといった軽金属が採用されている。また、Ｘ線が入射する面にはＸ線透過性のよいＣＦＲＰなどの素材からなる蓋１１５が構成されている。
【００１３】
散乱線の量は被写体の構造に依存し、例えば人体では、胸部、腹部は散乱線が多く、四肢は散乱線が比較的少ない。一方グリッドは透過するＸ線を減弱させるので、グリッドなしで撮影する場合はグリッドありで撮影する場合に比べて少ない線量で撮影することができる。従って散乱線の多い部位では画質を優先してグリッドを用い、散乱線の比較的少ない部位を撮影する場合は線量を低減するためにグリッドを用いないで撮影する場合が多い。また、部位により最適なグリッド仕様が異なる。
【００１４】
カセッテは様々な部位への使用が考えられるので、撮影する部位によってグリッドは容易に着脱できる構成が望ましい。従来据え置き型の場合は、問題なくグリッドの着脱機構を撮影部に構成することができたが、電子カセッテでは耐強度の面から外装部の一部にグリッド着脱用の開口部を設けるのは不利である。
【００１５】
一方、一般的に胸部、腹部は被験者の体形（脂肪量）により検出パネルに到達する放射線量が変わるので、フォトタイマが使用される場合が多いが、四肢等の撮影や回診などのカセッテ撮影では使用頻度は少ない。従って、電子カセッテの場合はフォトタイマを着脱可能にするのが望ましい。また、フォトタイマを装着すればその分、カセッテ自体の厚みは増すため、被験者の下に挿入するような場合は望ましくない。
【００１６】
本出願に係る本発明の目的は、上述の問題点を鑑みて、グリッドおよびフォトタイマを撮影部に対して選択的に着脱可能に構成し、同時に薄型・軽量で静圧や曲げ、衝撃等への機械的強度が強い撮影部を有する放射線画像撮影装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明の要旨は、放射線発生手段から発した放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線分布をセンサで検出する放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線を検出する光電変換素子を配置した検出面を有する放射線検出手段と、該検出手段を内包する筐体とからなる電子カセッテと、該電子カセッテの外側に着脱可能に取り付ける散乱放射線除去用グリッドと、前記電子カセッテの外側に着脱可能に取り付ける放射線量計測用フォトタイマとを有し、前記撮影部に前記グリッドを装着した第１形態、前記撮影部に前記フォトタイマを装着した第２形態、該第２形態に前記グリッドを装着する第３形態の各組合わせの取付けが可能なことを特徴とする。
【００１８】
前記撮影部は前記グリッドおよび前記フォトタイマの装着を検知または種類を識別する検出手段を有し、得られた情報を撮影情報として記録することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図６に示される実施例に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４は本発明の第１の実施例のＸ線像撮影装置である。図１は実施例の構成図であり、図２は撮影部にグリッドを装着した第１形態の側面断面図、図３は撮影部にフォトタイマを装着した第２形態の側面断面図、図４は第２形態にグリッドを装着した第３形態の側面断面図である。
【００２０】
図１において、１は撮影部、２は散乱放射線除去用グリッドモジュール、３は放射線量計測用フォトタイマモジュールである。撮影部１とグリッドモジュール２を組合わせた第１形態、撮影部１とフォトタイマモジュール３を組合わせた第２形態、第２形態とグリッドモジュールを組合わせた第３形態の組合わせが可能である。
【００２１】
まず、図２を用いて第１形態について説明する。図２は図１中のＢ線に沿って切断された断面図を示している。
【００２２】
Ｘ線検出パネル１１は蛍光板１１ａと光電変換素子１１ｂと基板１１ｃで構成されている。基板１１ｃは、半導体素子との化学作用のないこと半導体プロセスの温度に耐えること、寸法安定性などの必要性からガラス板が多く用いられる。このようなガラス基板上に光電変換素子１１ｂが半導体プロセスにより２次元配列的に形成される。蛍光板１１ａは金属化合物の蛍光体を樹脂板に塗布したものが用いられ基板１ｃと接着によって一体化されている。
【００２３】
そしてこれらは、Ｘ線像検出パネル１１として金属製の基台１２に固定されている。１３は光電変換された電気信号を処理する回路基板であり、フレキシブル回路基板１４によって光電変換素子１１ｂと接続されている。
【００２４】
フレキシブル回路基板１４は光電変換素子１１ｂからの電気信号を読み出すための信号線および制御線が配線されており、基板１１ｃの外周に対して複数配置されている。各フレキシブル回路基板１４は基台１２の側方を通り基台１２の裏面に配置された回路基板１３まで引き回されている。
【００２５】
そしてこれらのＸ線画像検出手段は筐体本体１５内部に内包され、基台１２の支持部を介して筐体１５に固定される。更にＸ線透過性の筐体蓋１６で密閉され撮影部１が構成される。
【００２６】
グリッドモジュール２はグリッド本体２１と金属製のフレーム２２とから構成される。前述しているようにグリッド２１はＸ線遮蔽体とＸ線吸収の少ない中間物質との層構成になっているため、機械的強度は弱い。従ってＸ線透過用の開口部２２ａが形成されている金属製のフレーム２２を補強枠として取付ける。フレームの断面方向の両脇は略コの字状に折り曲げられた形状をしており、折曲げ部先端２２ｂは撮影部に設けられた段差部１５ａまたは溝部１５ｂに一致しながら図１のＣ方向に装着するように撮影部を誘導する。ここでは撮影部１にグリッドモジュールを直接装着するので段差部１５ａに対して折曲げ部先端２２ｂが係止した形となっている。グリッドモジュール２は装着されると抜け方向に抵抗が作用するような図示しない付勢部材で係止される。
【００２７】
係止された位置において、対向するように撮影部内部に検出器１７、グリッドモジュールのフレーム内側に検出体２３が配置されている。検出体２３を検出器１７が検知することでグリッドモジュールの装着が認識される。検出体２３と検出器１７の具体的な構成としてはマグネットと、磁力でオンオフするリードスイッチが挙げられる。これにより単純に装着の有無の情報が得られる。また、検出体２３としてバーコード指標、検出器１７としてラインセンサの構成も可能である。この場合はグリッドの種類等、仕様に関する情報まで得ることができる。このような検出器により得られた情報は、撮影条件として制御部側へ知らされ、画像情報とともに自動的に記録させることができ、操作者にとっての利便性を向上させることができる。
【００２８】
次に、図３を用いて第２形態について説明する。図３は図１中のＡ線に沿って切断された断面図を示している。
【００２９】
フォトタイマは検出部３１と信号を増幅させるアンプ部３２とから構成されており、Ｘ線透過用の開口部３３ａが形成されている金属製のフレーム３３に対して取付けられている。アンプ３２にはフォトタイマのケーブル３４が接続されており、Ｘ線発生装置につながれる。これによりＸ線発生装置は所定の放射線量しきい値を検出した時点で曝射を停止させるシーケンスを取る。
【００３０】
フォトタイマモジュールのフレーム３３もグリッドフレーム同様に、切断面内の上下両端において略コの字形状に折り曲げられており、撮影部筐体１５に設けられた溝部３３ｂに挿入される。フォトタイマモジュール３はこの溝１５ｃに沿って図１中のＤ方向に誘導され撮影部に装着される。装着された状態では検出器１８と検出体３５が対向するように配置されており、グリッドモジュールと同様に装着または仕様の情報を認識できる。
【００３１】
更に、図４を用いて第３形態について説明する。図４は図１中のＢ線に沿って切断された断面図を示している。
【００３２】
第３形態は従来例で示したように、グリッドとフォトタイマの両方を使用する場合であり、撮影部の上にフォトタイマ、その上にグリッドを積層する構成となる。つまり前述した第２の形態にグリッドモジュール２を装着するものである。
【００３３】
グリッドモジュール２とフォトタイマモジュール３は各々撮影部の放射線入射面から見て対向する辺２対に対して、各々異なる対に対して係止する構成となっている。従ってフォトタイマモジュール２を装着した第２の形態において、グリッドモジュールを係止するための対向する撮影部の辺は外部に露出している。ここで、第１の形態とは異なり、グリッドモジュールフレームの折り曲げ部２２ｂを溝部１５ｂに挿入し装着させる。溝部は１５ｂはフォトタイマモジュール３が装着された高さに合わせた位置に形成されており、図４に示されるような積層構成で組み合わされる。検出体２４が新たに検出器１７に対向する位置に配置されているので、この場合はフォトタイマとグリッドの両方の装着状態を認識することが出来る。
【００３４】
次に図５、図６に示す第２の実施例について説明する。図５は第２の実施例の構成図、図６は第２の実施例におけるグリッドモジュールの側面断面図である。
【００３５】
実施例１では、グリッドモジュールおよびフォトタイマモジュールは撮影部の側方から着脱する構成であった。立位や臥位の架台に取付けられて使用される場合は、側方のスペースがなく引き出せない場合もある。そこで、第２の実施例は撮影部に対して、Ｘ線入射方向にグリッドモジュールおよびフォトタイマモジュールを着脱する構成とした。
【００３６】
まず、グリッドモジュールを例に説明する。図６は図５中Ｂ線に沿って切断された断面図であるが、グリッド５１は開口部５２ａを有する金属製のフレーム５２に平面的に固定されている。図中左端は略コの字形状に折曲げられた突起部５２ｂが２箇所設けられている。一方、右端は鉛直方向に折曲げられたフレームに係止部材５３が２箇所に取付けられている。係止部材５３は鉛直に伸びた弾性部５３ａと先端に形成された凸部５３ｂからなる。
【００３７】
撮影部４の側面にはグリッドモジュールを係止するための溝４ａ、４ｂが形成されている。図中では１面しか見えないが対向する面側にも同様の溝が形成されている。装着時はまずこの溝に突起部５２ｂを挿入し、その後突起部５２ｂ中心に回転させながら撮影部上に重ねる。このとき、係止部材５３が弾性部のバネ性でたわみ係止部５３ｂが溝部に挿入される。
【００３８】
フォトタイマモジュールも撮影部４の溝部４ｃに対して同様の構成で装着できる。また、グリッドモジュール５はフォトタイマモジュール６の装着の有無によって取付ける溝を４ａ、４ｂで切替えることで対応できる。
【００３９】
このように、グリッドモジュール５とフォトタイマモジュール６は実施例同様に各々撮影部の放射線入射面から見て対向する辺２対に対して、各々異なる対に対して係止する構成となっているので、第１形態から第３形態までの組合わせが実現できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の放射線画像撮影装置の構成によって、グリッドおよびフォトタイマを撮影部に対して外側から選択的に着脱可能に構成することで、撮影部はグリッドやフォトタイマ着脱用の開口部を設ける必要がなく、薄型・軽量、かつ機械強度が強い撮影部を実現することができる。従って、様々な撮影形態に対して対応が可能であり、据置きや回診等を１台の撮影部で賄えるような対費用的に安価なシステムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】第１の実施例の撮影部にグリッドを装着した第１形態の側面断面図である。
【図３】第１の実施例の撮影部にフォトタイマを装着した第２形態の側面断面図である。
【図４】第１の実施例の第２形態にグリッドを装着した第３形態の側面断面図である。
【図５】第２の実施例の構成図である。
【図６】第２の実施例のグリッドの側面断面図である。
【図７】従来例の構成図である。
【図８】グリッドの断面図である。
【図９】従来例の撮影部の側面断面図である。
【符号の説明】
１、４  撮影部
２、５  グリッドモジュール
３、６  フォトタイマモジュール
１１  Ｘ線検出パネル
１５  撮影部筐体
１５ａ、ｂ、ｃ  係止め部
１７  グリッド検出器
１８  フォトタイマ検出器
２１  グリッド
２２  グリッドモジュールフレーム
２３、２４、３５  検出体
３１  フォトタイマ
３２  フォトタイマアンプ
３３  フォトタイマモジュールフレーム
３４  ケーブル
【図１】
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【図２】
2004177251.tif 000004
【図３】
2004177251.tif 000005
【図４】
2004177251.tif 000006
【図５】
2004177251.tif 000007
【図６】
2004177251.tif 000008
【図７】
2004177251.tif 000009
【図８】
2004177251.tif 000010
【図９】
2004177251.tif 000011