(57)【要約】【課題】簡単な構成で、増幅部自体の温度制御が良好に行われるとともに、前記増幅部から変換部への伝熱を確実に阻止することを可能にする。【解決手段】固体検出器３６に接続されるフレキシブル基板６０には、増幅器６２が搭載される。増幅器６２及びフレキシブル基板６０の一方の面側には、第１温調部材６４が配置されるとともに、前記フレキシブル基板６０の他方の面側には、第２温調部材６６が配置される。第１温調部材６４は、増幅器６２自体の温度調整を行うとともに、フレキシブル基板６０の一方の面から固体検出器３６への伝熱を阻止する。第２温調部材６６は、フレキシブル基板６０の他方の面から固体検出器３６への伝熱を阻止する。【選択図】図４
2007252687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の放射線画像情報を電気信号に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記電気信号を増幅する増幅部とが信号線で接続される放射線画像情報撮影装置において、
前記増幅部及び前記信号線の一方の面側に配置される第１温調部材と、
前記信号線の他方の面側に配置される第２温調部材と、
を備えることを特徴とする放射線画像情報撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の放射線画像情報撮影装置において、前記第１温調部材又は前記第２温調部材は、前記変換部を保持する保持部を有することを特徴とする放射線画像情報撮影装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の放射線画像情報撮影装置において、前記第１温調部材又は前記第２温調部材は、ペルチェ素子を備えることを特徴とする放射線画像情報撮影装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線画像情報撮影装置において、前記増幅部の温度を検出する温度検出部を備えることを特徴とする放射線画像情報撮影装置。
【請求項５】
請求項４記載の放射線画像情報撮影装置において、前記温度検出部は、前記増幅部を挟むように配置される複数のサーミスタを設けることを特徴とする放射線画像情報撮影装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線画像情報撮影装置において、前記増幅部及び前記信号線は、前記第１及び第２温調部材により２０℃〜３０℃の範囲内に温度制御されることを特徴とする放射線画像情報撮影装置。
【請求項７】
被写体の放射線画像情報を電気信号に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記電気信号を増幅する増幅部とが信号線で接続される放射線画像情報撮影装置において、前記増幅部の温度を検出する増幅部温度検出方法であって、
前記増幅部を挟んで隣り合う第１及び第２の温度検出手段により温度を検出する工程と、
前記第１の温度検出手段による検出温度θJと、前記第２の温度検出手段による検出温度θJ+1とを用い、（θJ＋θJ+1）／２を前記増幅部の温度として設定する工程と、
を有することを特徴とする放射線画像情報撮影装置の増幅部温度検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の放射線画像情報を電気信号に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記電気信号を増幅する増幅部とが信号線で接続される放射線画像情報撮影装置及びその増幅部温度検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｘ線乳房撮影装置（マンモグラフィ装置）においては、放射線の照射により被写体（マンモ）の放射線画像を記録する一方、読取光の走査によって前記放射線画像に応じた情報を発する放射線画像記録部（固体検出器）に対し、前記読取光を照射する読取光源部を走査部により相対的に移動させて、前記放射線画像情報の読み取りを行っている。
【０００３】
放射線画像記録部としては、複数の光電変換素子及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が配設される方式や光読み出し方式の他、光変換方式又は直接変換方式の放射線固体検出器等が使用されている。
【０００４】
この種の固体検出器では、前記固体検出器から出力された画像信号（電気信号）は、外部に取り出されて増幅器で増幅された後、処理装置に送られて信号処理が施されている。その際、固体検出器から出力される画像信号は、微少な電荷であるため、固体検出器及び増幅器のわずかな温度変化に影響され易い。
【０００５】
そこで、特に増幅器の温度変化に対して安定した画像信号の取得を図るために、例えば、特許文献１に開示された放射線撮像装置が知られている。この放射線画像撮像装置は、図７に示すように、光電変換素子とＴＦＴとを内包する変換手段である画素が複数形成されたガラスを材質とするセンサ基板１を備えており、このセンサ基板１には、蛍光体２が積層されている。
【０００６】
センサ基板１に接続されるフレキシブル基板３には、増幅手段である検出用集積回路ＩＣが実装されるとともに、前記フレキシブル基板３が信号処理回路基板４に接続されている。ＩＣには、このＩＣ自体が発する熱量を放熱する冷却フィン５が熱伝達部材６を介装して配設されている。冷却フィン５は、フレキシブル基板３のＩＣを実装した面とは逆の面に弾性体７及び固定板８を配設した状態で、スリーブ９によって保持されている。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている放射線撮影装置では、センサ基板の周辺のフレキシブル回路基板の上下面に、上下の断熱部材を介して上下のシールド部材を設けるとともに、下側のシールド部材の下面を内フレームに当接させる一方、上側のシールド部材の上面を大容量の外フレームに当接して構成されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２１８４１号公報
【特許文献２】特開２０００−１１６６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この場合、上記の特許文献１では、フレキシブル基板３のＩＣが搭載された一方の面側にのみ冷却フィン５が設置されている。このため、フレキシブル基板３のＩＣとは反対側の面に沿って、前記ＩＣからセンサ基板１に熱が伝わるという問題がある。
【００１０】
また、上記の特許文献２では、フレキシブル回路基板の上下をシールド部材で挟持するものである。これにより、増幅手段からフレキシブル回路基板を伝わってセンサ基板に入熱することを阻止できないという問題がある。
【００１１】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、増幅部自体の温度制御が良好に行われるとともに、前記増幅部から変換部への伝熱を確実に阻止し、高品質な放射線画像情報を効率的に得ることが可能な放射線画像情報撮影装置及びその増幅部温度検出方法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】
【００１２】
本発明は、被写体の放射線画像情報を電気信号に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記電気信号を増幅する増幅部とが信号線で接続される放射線画像情報撮影装置に関するものである。この放射線画像情報撮影装置は、増幅部及び信号線の一方の面側に配置される第１温調部材と、前記信号線の他方の面側に配置される第２温調部材とを備えている。
【００１３】
また、第１温調部材又は第２温調部材は、変換部を保持する保持部を有することが好ましく、前記第１温調部材又は前記第２温調部材は、ペルチェ素子を備えることが好ましい。さらに、増幅部の温度を検出する温度検出部を備えることが好ましい。
【００１４】
さらにまた、温度検出部は、増幅部を挟むように配置される複数のサーミスタを設けることが好ましい。また、増幅部及び信号線は、第１及び第２温調部材により２０℃〜３０℃の範囲内に温度制御されることが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明は、被写体の放射線画像情報を電気信号に変換する変換部と、前記変換部により変換された前記電気信号を増幅する増幅部とが信号線で接続される放射線画像情報撮影装置において、前記増幅部の温度を検出する増幅部温度検出方法に関するものである。
【００１６】
そして、増幅部を挟んで隣り合う第１及び第２の温度検出手段により温度を検出した後、前記第１の温度検出手段による検出温度θJと、前記第２の温度検出手段による検出温度θJ+1とを用い、（θJ＋θJ+1）／２を前記増幅部の温度として設定している。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、第１温調部材により増幅部自体の温度調整が行われるとともに、信号線の一方の面側からの伝熱が阻止される。さらに、第２温調部材により信号線の他方の面側からの伝熱が阻止される。これにより、簡単な構成で、増幅部自体の温度調整が良好に遂行されるとともに、信号線を介して前記増幅部から変換部に伝熱されることを確実に阻止することができ、高品質な放射線画像情報を効率的に得ることが可能になる。
【００１８】
また、本発明では、第１及び第２の温度検出手段による検出温度に基づいて、増幅器の温度が高精度且つ確実に検出される。従って、増幅器の温度制御が効率的に遂行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る放射線画像情報撮影装置であるマンモグラフィ装置１０の斜視説明図である。
【００２０】
マンモグラフィ装置１０は、立設状態に設置される基台１６と、この基台１６の略中央部に配設される旋回軸１８に固定されるアーム部材２０と、被写体２２に対して放射線を照射する放射線源を収納し、前記アーム部材２０の一端部に固定される放射線源収納部２４と、前記被写体２２を透過した放射線を検出して放射線画像情報を取得する固体検出器（後述する）を収納し、前記アーム部材２０の他端部に固定される撮影台２６と、この撮影台２６に対して前記被写体２２の撮影部位を押圧して保持する押圧板２８とを備える。
【００２１】
放射線源収納部２４及び撮影台２６が固定されたアーム部材２０は、旋回軸１８を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体２２の撮影部位に対する撮影方向が調整可能に構成される。押圧板２８は、アーム部材２０に連結された状態で放射線源収納部２４及び撮影台２６間に配設されており、矢印Ｂ方向に変位可能に構成される。
【００２２】
基台１６には、マンモグラフィ装置１０によって検出された被写体２２の撮影部位、撮影方向等の撮影情報、前記被写体２２のＩＤ情報等を表示するとともに、必要に応じてこれらの情報を設定可能な表示操作部３０が配設される。
【００２３】
図２は、マンモグラフィ装置１０における撮影台２６の内部構成図であり、撮影台２６及び押圧板２８間に被写体２２の撮影部位であるマンモ３４を設定した状態を示す。
【００２４】
撮影台２６の内部には、放射線源収納部２４に内蔵された放射線源から出力された放射線Ｘに基づく放射線画像情報を蓄積し、電気信号として出力する固体検出器（変換部）３６と、前記固体検出器３６に蓄積記録された放射線画像情報を読み取るために、前記固体検出器３６に読取光を照射する読取光源部３８と、前記読取光源部３８を前記固体検出器３６の読取光走査面に略平行な矢印Ｙ方向（図１参照）に移動させる走査部４０と、前記固体検出器３６に蓄積されている不要電荷を除去するために、固体検出器３６に消去光を照射する消去光源部４２とを備える。
【００２５】
固体検出器３６は、直接変換方式且つ光読出方式の放射線固体検出器（変換部）であって、マンモ３４を透過した放射線Ｘからなる放射線画像情報を静電潜像として蓄積し、読取光源部３８からの読取光により走査されることで、静電潜像に応じた電流を発生する。
【００２６】
固体検出器３６は、図３に示すように、ガラス基板４４上に形成され、放射線Ｘを透過する第１導電層４６と、放射線Ｘが照射されることで電荷を発生する記録用光導電層４８と、前記第１導電層４６に帯電される潜像極性電荷に対して略絶縁体として作用する一方、潜像極性電荷と逆極性の輸送極性電荷に対して略導電体として作用する電荷輸送層５０と、読取光が照射されることで電荷を発生して導電性を呈する読取用光導電層５２と、放射線Ｘを透過する第２導電層５４とを順に積層して構成される。記録用光導電層４８と電荷輸送層５０との界面には、蓄電部５６が形成される。
【００２７】
第１導電層４６及び第２導電層５４は、それぞれ電極を構成する。第１導電層４６の電極は、二次元状の平坦な平板電極とされ、第２導電層５４の電極は、記録される放射線画像情報を画像信号として検出するための所定の画素ピッチからなる多数の線状電極５４ａとして構成される。線状電極５４ａの配列方向が主走査方向に対応する一方、前記線状電極５４ａの延在する方向が副走査方向（矢印Ｙ方向）に対応する。
【００２８】
読取光源部３８は、例えば、複数のＬＥＤチップを一列に並べて構成されるライン光源と、ライン光源から出力された読取光を固体検出器３６上に線状に照射させる光学系とを有する。固体検出器３６の第２導電層５４を構成する線状電極５４ａの延在方向と直交する方向にＬＥＤチップが配列されたライン光源を、前記線状電極５４ａの延在方向に移動させることで、前記固体検出器３６の全面が露光走査される。
【００２９】
消去光源部４２は、短時間で発光／消光し、且つ、残光の非常に小さい光源が好適であり、例えば、読取光源部３８を構成するＬＥＤチップの配列方向と直交する方向に延在し、且つ、前記配列方向に配列される複数の外部電極型希ガス蛍光ランプを使用することができる（図３参照）。
【００３０】
図３に示すように、固体検出器３６の各線状電極５４ａ毎にフレキシブル基板６０が接続される。各フレキシブル基板６０には、線状電極５４ａに近接して増幅器（増幅部）６２が設けられるとともに、前記フレキシブル基板６０は、後述するＡ／Ｄ変換器を介して各種基板に接続されている。
【００３１】
図３及び図４に示すように、増幅器６２及びフレキシブル基板６０の一方の面側に第１温調部材６４が配置されるとともに、前記フレキシブル基板６０の他方の面側には、第２温調部材６６が配置される。第１温調部材６４と第２温調部材６６とは、図示しないが、例えば、ボルト等により一体的に固定される。
【００３２】
第１温調部材６４は、熱伝達率の高い金属で構成されており、断面略Ｌ字状を有して各増幅器６２に対応する側面部に凹部６８が形成される。第１温調部材６４の下部には、温調手段として、例えば、ペルチェ素子７０が装着されるとともに、このペルチェ素子７０には、ヒートシンク７２が配設される。
【００３３】
なお、ペルチェ素子７０を用いることなく、ヒートシンク７２を第１温調部材６４に直接設けてもよく、あるいは、ヒートパイプ等の伝熱手段を採用することもできる。
【００３４】
第２温調部材６６は、熱伝達率の高い金属で構成され、その上部に固体検出器３６の端部を直接保持する上面（保持部）６６ａを設ける。第２温調部材６６の上面６６ａには、取付部材７４の一端部が載置されるとともに、前記取付部材７４の他端部が固体検出器３６上に配置される。この状態で、取付部材７４は、ボルト７６を介して第２温調部材６６の上面６６ａに固定される（図４参照）。
【００３５】
図３及び図５に示すように、第２温調部材６６には、各増幅器６２の温度を検出する温度検出部７８が設けられる。温度検出部７８は、各増幅器６２を挟むように配置される複数のサーミスタ８０を設けており、前記増幅器６２がｎ個である際には、前記サーミスタ８０は、ｎ＋１個だけ配置される（図５参照）。
【００３６】
図６は、マンモグラフィ装置１０を構成する制御回路のブロック図である。
【００３７】
マンモグラフィ装置１０は、固体検出器３６と、前記固体検出器３６に高電圧を供給する高電圧供給部８２と、高電圧が供給された前記固体検出器３６の各線状電極５４ａから出力されるアナログ電気信号を増幅する増幅器６２と、増幅されたアナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ変換器８４と、前記デジタル電気信号の信号処理を行う基板８６とを備える。
【００３８】
このように構成されるマンモグラフィ装置１０の動作について、以下に説明する。
【００３９】
先ず、図示しないコンソール、ＩＤカード等を用いて、被写体２２に係るＩＤ情報、撮影方法等の設定を行う。この場合、ＩＤ情報には、被写体２２の氏名、年齢、性別等の情報がある。また、撮影方法には、医師によって指示された撮影部位、撮影方向等の情報があり、コンソールから技師が入力することが可能である。これらの情報は、マンモグラフィ装置１０の表示操作部３０に表示して確認することができる。
【００４０】
次いで、技師は、指定された撮影方法に従ってマンモグラフィ装置１０を所定の状態に設定する。例えば、マンモ３４の撮影方法としては、上部から放射線Ｘを照射して撮影を行う頭尾方向（ＣＣ）撮影（図２参照）、側面から放射線Ｘを照射して撮影を行う側面方向（ＭＬ）撮影、斜め方向から放射線Ｘを照射して撮影を行う内外側斜位（ＭＬＯ）撮影があり、これらの撮影方法に応じてアーム部材２０を旋回軸１８を中心に旋回させる。
【００４１】
次に、マンモグラフィ装置１０に対して被写体２２を指定された撮影状態に設定する。例えば、被写体２２の左のマンモ３４に対する頭尾方向（ＣＣ）撮影を行う場合、図２に示すように、左のマンモ３４を撮影台２６に載置した後、押圧板２８を押し下げ、撮影台２６及び押圧板２８間にマンモ３４を保持させる。
【００４２】
そこで、放射線源収納部２４に収納されている放射線源を駆動し、放射線画像情報の撮影を行う。押圧板２８及び撮影台２６間に保持されたマンモ３４を透過した放射線Ｘは、撮影台２６に収納されている固体検出器３６に照射される。なお、固体検出器３６は、撮影に先立ち、消去光源部４２からの消去光が全面に照射されて不要電荷が除去されている。
【００４３】
次いで、高電圧供給部８２から第１導電層４６及び第２導電層５４間に高電圧を印加した状態において、放射線画像情報を担持した放射線Ｘが固体検出器３６に照射されると、この固体検出器３６の記録用光導電層４８内で正負の電荷対が発生し、その負電荷が前記記録用光導電層４８と電荷輸送層５０との界面に形成された蓄電部５６に蓄積される。この蓄積された負電荷、すなわち、潜像極性電荷の量は、マンモ３４を透過した放射線Ｘの線量に略比例している。なお、記録用光導電層４８で発生した正電荷は、第１導電層４６に引き寄せられ、高電圧供給部８２から供給された負電荷と結合して消滅する。
【００４４】
放射線画像情報の撮影が行われた後、読取光源部３８は、走査部４０の作用下に、矢印Ｙ方向に移動しながら、固体検出器３６に向かって読取光を照射する。
【００４５】
このため、読取用光導電層５２に正負の電荷対が発生し、その正電荷が蓄電部５６に蓄積されている負電荷（潜像極性電荷）に引きつけられるようにして電荷輸送層５０内を移動し、蓄電部５６の負電荷と結合して消滅する。一方、読取用光導電層５２で発生した負電荷は、高電圧供給部８２から第２導電層５４に供給される正電荷と結合して消滅する。
【００４６】
このように、固体検出器３６に蓄積されている負電荷が電荷結合によって消滅し、この電荷結合の際の電荷の移動による電流が固体検出器３６内に発生する。第２導電層５４を構成する複数の線状電極５４ａに発生した微少な電荷は、各線状電極５４ａにフレキシブル基板６０に搭載された各増幅器６２により増幅される。増幅されたアナログ電気信号は、Ａ／Ｄ変換器８４に送られてデジタル電気信号に変換された後、各種の基板８６に送られて所望の信号処理が行われ、マンモ３４の放射線画像情報が得られる。
【００４７】
この場合、本実施形態では、図３及び図４に示すように、固体検出器３６の各線状電極５４ａに接続されるフレキシブル基板６０は、矢印Ｙ方向先端側に延在するとともに、前記フレキシブル基板６０が、第１温調部材６４と第２温調部材６６とに挟持されている。従って、図１に示すように、固体検出器３６を被写体２２に可及的に近接して配置することができるという利点がある。
【００４８】
さらに、第１温調部材６４は、増幅器６２及びフレキシブル基板６０の一方の面側に配置されるとともに、第２温調部材６６は、前記フレキシブル基板６０の他方の面側に配置されている。このため、第１温調部材６４により増幅器６２自体の温度調整、例えば、冷却が行われるとともに、フレキシブル基板６０の一方の面側から固体検出器３６への伝熱を阻止することができる。また、第２温調部材６６によりフレキシブル基板６０の他方の面側から固体検出器３６への伝熱を確実に阻止することが可能になる。
【００４９】
これにより、簡単な構成で、増幅器６２自体の温度制御が良好に遂行されるとともに、フレキシブル基板６０を介して前記増幅器６２から固体検出器３６に伝熱されることを確実に阻止することができ、高品質な放射線画像情報を効率的に得ることが可能になるという効果が得られる。
【００５０】
さらにまた、固体検出器３６の端部は、第２温調部材６６の上面６６ａに直接載置され、取付部材７４を介して前記上面６６ａ上に保持されている。従って、撮影台２６は、矢印Ｙ方向に大型化することがなく、前記撮影台２６全体を有効に小型化することができるという利点がある。
【００５１】
また、第１温調部材６４には、温調手段として、例えば、ペルチェ素子７０を設けており、このペルチェ素子７０には、ヒートシンク７２が配設されている。これにより、第１温調部材６４による温度調整機能が一挙に向上し、特に増幅器６２を所望の温度に確実に温度調整することが可能になるという効果が得られる。なお、ペルチェ素子７０を用いる代わりに、ヒートパイプ等の伝熱手段を用いても、同様の効果が得られる。
【００５２】
さらに、第２温調部材６６には、図５に示すように、各増幅器６２を挟むようにして複数のサーミスタ８０が設けられている。このため、サーミスタ８０を増幅器６２に直接設置する構成に比べて、矢印Ｙ方向（厚さ方向）の寸法の増加を阻止することができ、撮影台２６全体の小型化が遂行されるという利点がある。
【００５３】
ここで、各増幅器６２の温度測定方法としては、前記増幅器６２を挟んで隣り合うサーミスタ８０の測定温度をθJ、θJ+1とすると、これらのサーミスタ８０に挟まれた増幅器６２の温度は、（θJ＋θJ+1）／２となる。従って、この算出されたサーミスタ８０の温度に基づいて、ペルチェ素子７０の制御を行うことにより、増幅器６２を所望の温度制御、すなわち、サーミスタ測定位置温度で２０℃〜４０℃の範囲内に確実に制御することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、変換部として固体検出器３６を用いて説明したが、これに代えて、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や高感度ＣＣＤ等の微少な電荷を扱う機器にも使用することができる。
【００５５】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係るマンモグラフィ装置の斜視説明図である。
【図２】前記マンモグラフィ装置における撮影台の内部構成図である。
【図３】前記撮影台に設けられる固体検出器と温調部材との一部分解視説明図である。
【図４】前記固体検出器及び前記温調部材の側面説明図である。
【図５】前記固体検出器及び前記温調部材の正面説明図である。
【図６】前記マンモグラフィ装置を構成する制御回路のブロック図である。
【図７】特許文献１の放射線画像撮像装置の側面説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０…マンモグラフィ装置          １６…基台
２０…アーム部材                  ２２…被写体
２４…放射線源収納部              ２６…撮影台
３０…表示操作部                  ３４…マンモ
３６…固体検出器                  ３８…読取光源部
４０…走査部                      ４６、５４…導電層
５４ａ…線状電極                  ６０…フレキシブル基板
６２…増幅器                      ６４、６６…温調部材
６６ａ…上面                      ７０…ペルチェ素子
７２…ヒートシンク                ７４…取付部材
７８…温度検出部                  ８０…サーミスタ
８２…高電圧供給部                ８４…Ａ／Ｄ変換器
８６…基板
【図１】
2007252687.tif 000003
【図２】
2007252687.tif 000004
【図３】
2007252687.tif 000005
【図４】
2007252687.tif 000006
【図５】
2007252687.tif 000007
【図６】
2007252687.tif 000008
【図７】
2007252687.tif 000009