(57)【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する検出手段を内蔵した撮影部と、該撮影部を制御したり撮影された画像を処理したりする操作部を有した放射線画像撮影装置において、
前記撮影部及び前記操作部は制御信号や画像信号を授受するための無線用送受信手段をそれぞれ有し、撮影部の送受信手段は放射線入射面に対して裏向きに指向性を有したアンテナを有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記放射線画像装置は撮影時に前記撮影部を支持する架台を有し、前記操作部の送受信用アンテナは該架台に内蔵されていることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記撮影部のアンテナは放射線入射方向から見て前記検出手段の投影領域よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
被写体を透過した放射線を検出する検出手段を内蔵した撮影部と、該撮影部を制御したり撮影された画像を処理したりする操作部を有した放射線画像撮影装置において、
前記撮影部及び前記操作部は制御信号や画像信号を授受するための無線用送受信手段をそれぞれ有し、撮影部の送受信手段は受信感度が最適になるように向きが調整可能である指向性を有したアンテナを有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記撮影部のアンテナは受信感度が最適になるように自動的に向きを調整する手段を有していることを特徴とする請求項４記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
被写体を透過した放射線を検出する検出手段を内蔵した撮影部と、該撮影部を制御したり撮影された画像を処理したりする操作部を有した放射線画像撮影装置において、
前記撮影部及び前記操作部は制御信号や画像信号を授受するための無線用送受信手段をそれぞれ有し、前記撮影部の送受信手段は撮影部の筐体から延長された可撓性を有した通信ケーブル先端に設けられた指向性アンテナを有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記撮影部のアンテナは操作部のアンテナの位置する方向に向けて任意に取付け可能な固定手段を有することを特徴とした請求項６記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記アンテナには受信の感度レベルを表示するための表示手段を設けたことを特徴とする請求項４又は６記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記操作部は移動可能な放射線発生装置に搭載されていることを特徴とする請求項５記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記放射線発生手段は前記操作部の受信の感度レベルを表示するための表示手段を設けたことを特徴とする請求項６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、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、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／スクリーン法が挙げられる。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、放射線の透過画像を一旦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（特開昭５５−１２４２９号、同５６−１１３９５号公報等）。
【０００４】
又、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を用いたシステムを示す概念図である。
【０００６】
図７において、１０３はＸ線検出センサ１０４を内蔵したＸ線画像撮影装置である。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システム操作部１０５に内蔵した画像処理手段でデジタル画像処理し、モニタ１０６に前記被写体のＸ線画像を表示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この種の撮影装置は、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、薄型で軽量な可搬型の撮影装置（電子カセッテとも言う）が求められてきている。電子カセッテとしての可搬性を考慮し据置き型の装置と比較すると、操作部に対して電力供給や通信を行うためのケーブルが接続されていると、移動させる際や撮影部を所望の姿勢に設置する場合に邪魔に成り操作性を損ねてしまう。そこで、ケーブルをなくした撮影部が検討されてきている。その場合は、従来据置き型の装置では必要なかった電源供給用のバッテリーや操作部との無線通信を行う電気回路等が新たに必要になってくる。
【０００８】
しかし、電子カセッテとして無線通信を行う場合は新たに幾つかの問題を生じさせてしまう。
【０００９】
先ず、撮影部を構成している検出ユニット自体が無線信号の影響を受け、電気的なノイズの要因となり、画質性能を劣化させてしまう問題がある。この対応としては単純に撮影と通信の処理を同時に行わないようにする方法が考えられるが、画像の転送中に撮影ができなくなると利便性が損なわれてしまう。
【００１０】
又、被験者に電磁波が照射されるのをできるだけ抑制したり、他の電子機器に影響を与えないように配慮する必要がある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、無線による上記の問題を解決し、ケーブルレスにより操作性を向上させた可搬型の放射線画像撮影装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、被写体を透過した放射線を検出する検出手段を内蔵した撮影部と、該撮影部を制御したり撮影された画像を処理したりする操作部を有した放射線画像撮影装置において、前記撮影部及び前記操作部は制御信号や画像信号を授受するための無線用送受信手段をそれぞれ有し、撮影部の送受信手段は放射線入射面に対して裏向きに指向性を有したアンテナを有することを特徴とする。
【００１３】
又、本発明は、被写体を透過した放射線を検出する検出手段を内蔵した撮影部と、該撮影部を制御したり撮影された画像を処理したりする操作部を有した放射線画像撮影装置において、前記撮影部及び前記操作部は制御信号や画像信号を授受するための無線用送受信手段をそれぞれ有し、撮影部の送受信手段は受信感度が最適になるように向きが調整可能である指向性を有したアンテナを有することを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明は、被写体を透過した放射線を検出する検出手段を内蔵した撮影部と、該撮影部を制御したり撮影された画像を処理したりする操作部を有した放射線画像撮影装置において、前記撮影部及び前記操作部は制御信号や画像信号を授受するための無線用送受信手段をそれぞれ有し、前記撮影部の送受信手段は撮影部の筐体から延長された可撓性を有した通信ケーブル先端に設けられた指向性アンテナを有することを特徴とする。
【００１５】
【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は本発明に係る放射線画像撮影装置の内部配置を示す側断面図、図２は同放射線画像撮影装置の撮影部とテーブルを組み合わせた臥位用システムを説明する図、図３は放射線画像撮影装置の撮影部とスタンドを組み合わせた立位用システムを説明する図である。
【００１６】
図１において、１はＸ線画像検出パネルであり、蛍光板と光電変換素子と基板で構成されている。基板は、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、寸法安定性等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、基板と接着によって一体化されている。蛍光板にＸ線が照射されると蛍光体が発光し、その光を２次元配列状の光電変換素子によって電気信号に変え、デジタル画像を得るものである。
【００１７】
そして、このＸ線像検出パネルはガラス基板であるため、機械強度的な補強が必要であり、金属製のフレームから構成される支持ユニット２に固定される。支持ユニット内部には検出パネルで光電変換された電気信号をＡ／Ｄ変換等の処理をしたり、外部システム操作部からの撮影指令に合わせ検出パネル及び処理回路を制御する回路基板を内蔵している。
【００１８】
ここまでは外部システム操作部と撮影部間で制御信号や画像信号を授受するために有線を用いていた従来例と同等の構成である。無線通信にした場合は新たに電力供給用のバッテリー回路４や無線通信回路５が追加構成される。通信回路５に対してはアンテナ６が接続されている。
【００１９】
これらは全てケース３ａ及びＸ線透過性を有した筐体蓋３ｂから構成される筐体３に内包され、Ｘ線画像撮影装置の撮影部を構成する。
【００２０】
以上の撮影部は矢印Ｘ方向からＸ線が照射されるが、アンテナ６は図１に示すようにＸ線照射と逆側の裏面側に向けて指向性を持たせている。図中Ｐは送受信の強度を太線の長さで模式的に表現したもので、アンテナの中心軸Ａからの角度θが傾いてくると強度は落ちる指向性の分布をしていることを表現している。
【００２１】
このような撮影部をテーブルに組み込んで臥位用撮影システムとして使用する例を図２に示す。
【００２２】
撮影部１０は臥位用テーブル２０と組み合わされＸ線撮影室内に配置される。臥位用のテーブル２０は被験者Ｓが乗る天板２１とそれを支持する架台部２２から形成される。架台２２の上部で、且つ、天板２１の下には撮影部を取り付けるスペースが設けられており、このスペース内部に設けられたガイド２３に位置決めされて撮影部１０は取り付けられる。
【００２３】
これに対して操作室側にはＸ線発生装置や撮影部を制御したり、撮影部から画像を取得してモニタする操作部２４が設置される。操作部２４からは通信ケーブル２５がテーブル内部まで延長されており、先端には送受信用アンテナ２６が設けられている。アンテナ２６は撮影部内のアンテナの指向領域に位置するように軸線上に略一致されて配置されている。
【００２４】
撮影を行う場合は、先ず、撮影部１０の状態を確認するために、操作部２４から確認信号が送信され、異常がなければ撮影準備状態に移行する。準備が整うと撮影要求信号が送信され、上部のＸ線発生装置の管球２７からＸ線が照射され、撮影部１０の検出パネル１１で被験者Ｓを透過したＸ線画像をデジタル画像として撮影される。撮影後は撮影画像を操作部に転送し、放射線技師等のオペレーターが画像をチェックしたり、画像処理したりする。
【００２５】
このような撮影過程では撮影部１０から送信される信号は指向性を有しているため、被験者Ｓ側には殆ど発信されない。特に撮影部からは大きなデータ量を有する画像データを転送するため、本実施の形態のような対応をしない場合は長い時間電磁波を浴びることになってしまうが、裏面側にのみ指向性を持たせることで影響を抑制することできる。
【００２６】
一方、同様に検出パネル１１に対しても、アンテナ１２は外側に配置されており、且つ、検出面に対して電磁波が入射しにくくしたため、電磁波によるセンサノイズを抑制する効果がある。
【００２７】
これに対して操作部から送信される電磁波は被験者Ｓに向かう方向に発信されるが、制御用コマンド等のデータ量が小さいものであり、大きな影響を与えない。又、送信する時間も小さいため、画像を撮影する時間だけ処理を行わないことでノイズを抑制することも可能である。
【００２８】
これまでは１つの撮影室内で立位専用、臥位専用の撮影部を必要としていたが、このような撮影部は電気的な接続ケーブルがないため、簡単に取り出しが可能であり、テーブルだけではなく他の架台に対しても容易に着脱できる。立位用撮影システムとして使用する例を図３に示す。
【００２９】
立位撮影用に撮影部を支持する架台は撮影部を内包するためのケース部３１が取り付けてある。撮影部１０はテーブルに設置されていたものを外し、ケース内部に収納される。又、図示はしていないが、ケース内部には放射線を検知するためのフォトタイマや散乱線カット用のグリッドを動かすブッキーユニット等が内蔵可能である。架台の支柱部３１には操作部２４から新たなケーブル３２が引き回されており、先端には送受信用のアンテナ３３が形成されており、撮影部内のアンテナ１２の指向領域に位置するように軸線上に略一致されて配置されている。オペレーターＴは操作部２４で送受信用アンテナのチャンネルを切り替えることで、任意のセンサを選択することができる。
【００３０】
このように簡易的に１つの撮影部を複数の架台に対して装着し、様々な部位の撮影が可能であるシステムを構築することで、設備としての投資を抑えることができ、広くデジタル撮影が浸透し易くなる効果を持つことができる。
【００３１】
次に、図４を用いて実施の形態２について説明する。
【００３２】
実施の形態１は架台に対して撮影部の位置が確定している例であるが、テーブルの天板上に直に撮影部を載せて使用する場合も考えられる。その場合は撮影部のアンテナの向きと操作部のアンテナの位置がずれてしまい、良好な感度が得られなくなってしまう。本実施の形態はこのような問題に対応したものである。
【００３３】
図４はアンテナ部を部分拡大した図である。
【００３４】
アンテナ４１は支持点４２を中心に回動可能に支持され、接続された通信回路部４３と共に筐体４４内部に配置されている。アンテナ４１は図中破線で示した位置を限界として鉛直な軸Ａを中心に円錐形状となる範囲に軸をずらすことができる。尚、稼動範囲はＸ線入射方向とは逆側になっているため、被験者に送信方向が向くことはない。
【００３５】
このような撮影部を使用するに当たっては撮影前に撮影部の状態をチェックする過程で操作部からは模擬的なチェック信号を送信する。撮影部は図示しない駆動手段により自動的にアンテナの方向を変え、チェック信号の感度の最適な方向を検知して位置固定する。撮影部の自動スキャン動作は電源投入若しくは撮影部表面に設けられたスイッチ等によりオペレーターが作動させたタイミングで行う。操作部側のアンテナの送信範囲として天板上を網羅していれば、撮影部がどの位置に置かれても感度の良い方向に自動調整することが可能である。
【００３６】
本実施の形態ではアンテナの向きを自動で調整する例を挙げたが、操作部側のアンテナの位置がはっきりしている場合には操作者が手動で向きを合わせるだけでも十分に感度を得ることは可能である。従って、アンテナの向きを調整でき、且つ、姿勢を保持できるような機構を有するだけでも良い。
【００３７】
実施の形態１，２は操作部が据置きで送受信用のアンテナが架台に対して固定されている放射線撮影室内での用途のものであったが、撮影部が軽量になり簡単に移動可能である場合は更に用途は広がる。具体的には、病床での回診撮影に対して大きな要求がある。この場合は撮影部と操作部の位置関係は任意であり、被験者やセンサに電磁波を照射せず、且つ、良好な通信を実現するためには別の形態が必要である。
【００３８】
この目的を達成するための実施の形態３の撮影部を図５に示す。
【００３９】
実施の形態１と同様にＸ線像検出パネル５１、支持ユニット５２、バッテリー部５３及び通信回路５４が筐体５５内部に取り付けられて撮影部を形成している。支持ユニット５２内部には検出パネルで光電変換された電気信号をＡ／Ｄ変換等の処理をしたり、外部システム操作部からの撮影指令に合わせ検出パネル及び処理回路を制御する回路基板が内蔵されている。
【００４０】
通信回路５４には可撓性を有するケーブル５６が接続されており、筐体５５の外部へ延長されている。ケーブル５６の先端にはアンテナ５８が設けられており、図のような軸線Ａを中心とした強度分布Ｐの指向特性を有している。又、アンテナ５８の根元には受信感度を視覚的に認知できるように感度のレベルを表示する表示器５７が設けられている。
【００４１】
図６を用いて、図５のような撮影部を用いた回診システムの例を説明する。
【００４２】
回診用のＸ線撮影装置６０は一般的にアーム６１の先端に管球６２が固定されており任意に位置調整可能な装置であり、装置下部に設けられた車輪によって任意位置に移動させることができる。Ｘ線撮影装置の操作部６３は発生装置６０内部に組み込まれており、発生装置上部の操作卓でオペレーションが可能に構成されている。一方、撮影部５０は病室内のベッドに横たわる被験者Ｓの下側に挿入される。
【００４３】
撮影部５０と操作部６３間は無線による情報の送受信が行われる。操作部側はＸ線発生装置に組み込まれた形でアンテナ６４が設けられている。一方、撮影部５０には前述したように筐体外部に延長されたケーブル５６を介してアンテナ５８が接続されている。アンテナ５８は撮影し易いように任意位置に置かれたＸ線発生装置に対して良好な感度を得るように位置決めされなければならないが、ケーブルは可撓性を有しているため、任意の方向にアンテナを向けることができる。
【００４４】
アンテナ５８は取付用のアダプタ５９によりベッドのエッジに固定したり、アーム部分に取り付けたりして、操作部のアンテナ６４に向くように固定される。アダプタとしては簡単に着脱できるものが望ましく、クリップタイプやマグネット、吸着タイプ等が考えられる。更には、姿勢を調整できるような機構があればより作業性が向上できる。設置時は操作部からチェック信号を発信し、オペレーターは感度表示器５７の表示で確認しながら最適な位置にアンテナ５７を固定させる。又、感度の表示器は撮影部側ではなく操作部側に設けられていても同様の効果を満足できる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、被験者に照射される電磁波を軽減することができるとともに、検出手段に入射する電磁波を軽減してノイズを抑制することもできる。
【００４６】
又、可撓性のケーブルを備えたアンテナにより、撮影部と操作部の位置関係が任意である場合でも無線の受信を安定することが可能であると同時に撮影部のアンテナが被験者から離すことができ、より被験者に照射される電磁波を軽減することができる。特に回診用の移動可能な放射線発生装置に操作部を搭載するような有用なシステムが構築可能となる。
【００４７】
更に、無線による人体への電磁波照射や撮影部のセンサに及ぼすノイズの問題を解決し、これによりケーブルレスによる操作性を向上させた可搬型の放射線画像撮影装置を提供することができる。従って、１つの撮影部を種々の架台や撮影状態に適用可能な撮影システムを構築することが可能であり、総合的に安価な撮影システムを提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る放射線画像撮影装置の側断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る放射線画像撮影装置の撮影部とテーブルを組み合わせた臥位用システムを説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る放射線画像撮影装置の撮影部とスタンドを組み合わせた立位用システムを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る放射線画像撮影装置のアンテナを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る放射線画像撮影装置の側断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る放射線画像撮影装置の撮影部と移動型Ｘ線発生装置を組み合わせた回診用システムを説明する図である。
【図７】システムの概念図である。
【符号の説明】
１，１１，５１  Ｘ線検出パネル
２，５２      支持ユニット
３，４４，５５  撮影部筐体
４，５３      バッテリー部
５，４３，５４  通信回路部
６，１２，４１，５８  撮影部アンテナ
１０，５０    撮影部
２０        テーブル
２１        天板
２２        架台
２３        撮影部取付けガイド
２４，６３    操作部
２５，３２，５６  ケーブル
２６，３３，６４  操作部アンテナ
２７        管球
３０        立位架台
３１        ケース部
４２        支持点
５９        取付け具
６０        移動型Ｘ線発生装置
６５        ベッド
【図１】
0003990914.tif 000002
【図２】
0003990914.tif 000003
【図３】
0003990914.tif 000004
【図４】
0003990914.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003990914.tif 000007
【図７】
0003990914.tif 000008