JP2010249832A - 放射線画像生成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】カセッテ固定体にセットされた状態、及びカセッテ固定体から取り外された状態でカセッテとして駆動可能であり、コントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい放射線画像生成システムを提供する。
【解決手段】放射線画像生成システムは、X線源と、X線源からの放射線強度に応じて放射線画像の読み取りを行なう撮像パネルと、放射線の照射を検出する放射線検出手段と、検出に基づき撮像パネルの読み取り開始を制御可能な制御手段と、これらに電力供給する電源手段と、を有する可搬性カセッテ型放射線画像読取装置と、可搬性カセッテ型放射線画像読取装置から画像データを取得するコントローラと、を有する放射線画像生成システムであって、可搬性カセッテ型放射線画像読取装置の制御手段は、X線源又はコントローラからのX線曝射信号、及び放射線検出手段の検出結果に基づき、読み取り開始を制御可能に構成する。
【選択図】図1

Description

この発明は、例えば医療診断等のための放射線画像の撮影に用いられる放射線画像生成システムに関する。
近年ディジタルラジオグラフィにおいて、X線受容層にa−SeのようなX線エネルギーによって電子と正孔の電荷が発生する光導電物質を用い、X線照射時に光導電体に電場をかけて電荷分離を行い、その照射したX線の強度に依存した電荷量を微細な面積単位で2次元的に測定して電気信号に変換し、その電気信号を用いてCRT上やフィルム上にX線画像を形成する装置が実用化されつつある。
この装置の特徴は、X線エネルギーを直接に電気信号に変換し、この時に電場をかけて電荷の拡散を抑えることから、鮮鋭性のよいX線画像が得られることである。この技術はフラットパネルディテクタ、すなわち被写体を通過して照射されるX線エネルギーをX線透過画像として再構成するための電気信号に変換する機能を有し、画像診断のために必要な人体の部分を十分に覆う面積の平面をもつ、平板状のX線画像平面検出器に使用され始めている。
このような放射線画像読取装置は、フラットパネルディテクタとコントローラ、またはX線源等がケーブル等の線で結ばれている。X線源はX線曝射の信号をコントローラを経由してフラットパネルディテクタに送り、読み出し開始のトリガとする。またコントローラはフラットパネルディテクタで読み取った信号を受け取り、これによりX線画像が得られる。
このようにフラットパネルディテクタとコントローラ、またはX線源等がケーブル等の線で結ばれているため、配線が邪魔で使い勝手が悪い。
また、配線を長くすることができないためコントローラが設置される近くでしか撮影することができないし、あるいは例えば病室等で撮影する場合にはコントローラを移動しなければならず使い勝手が悪い。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、カセッテとして駆動可能であり、コントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい放射線画像生成システムを提供することを目的としている。
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
請求項1に記載の発明は、
『 X線源と、
前記X線源から照射された放射線の強度に応じて2次元的に配列された複数の検出素子で画像データを生成して放射線画像の読み取りを行なう撮像パネルと、
放射線の照射を検出する放射線検出手段と、
前記放射線検出手段の放射線照射の検出に基づき、前記撮像パネルの読み取り開始を制御可能な制御手段と、
前記撮像パネル、前記放射線検出手段及び前記制御手段に電力供給する電源手段と、を有する可搬性カセッテ型放射線画像読取装置と、
前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置から画像データを取得するコントローラと、を有する放射線画像生成システムであって、
前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置の制御手段は、
前記X線源又は前記コントローラからのX線曝射信号、及び前記放射線検出手段の検出結果に基づき、読み取り開始を制御可能に構成されていることを特徴とする放射線画像生成システム。』である。
請求項2に記載の発明は、
『 前記制御手段は、前記X線源又は前記コントローラからのX線曝射信号、及び前記放射線検出手段の検出結果のいずれか1つに基づき読み取り開始が制御されるように制御する切換手段を有することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像生成システム。』である。
請求項3に記載の発明は、
『前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置がセット可能なカセッテ固定体を有し、
前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置が前記カセッテ固定体にセットされた状態では、前記カセッテ固定体を介して、前記X線曝射信号が前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置に入力され、当該曝射信号に基づき、読み取り開始が制御されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射線画像生成システム。』である。
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
請求項1に記載の発明では、X線源又記コントローラからのX線曝射信号、及び放射線検出手段の検出結果に基づき、読み取り開始を制御可能に構成されていることで、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、カセッテとして駆動可能であり、コントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。
請求項2に記載の発明では、X線源又はコントローラからのX線曝射信号、及び放射線検出手段の検出結果のいずれか1つに基づき読み取り開始が制御され、使い勝手がよい。
請求項3に記載の発明では、可搬性カセッテ型放射線画像読取装置がカセッテ固定体にセットされた状態では、カセッテ固定体を介して、X線曝射信号が可搬性カセッテ型放射線画像読取装置に入力され、当該曝射信号に基づき、読み取り開始が制御され、カセッテ固定体にセットされた状態では、曝射信号に基づき、読み取り開始が制御され、配線が不要となり、使い勝手がよい。
カセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。 撮像パネルを示す概略断面図である。 撮像パネルにX線照射した状態を示す図である。 撮像パネルを示す概略平面図である。 撮像パネルを示す概略断面図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の着脱状態を示す図である。 カセッテ型放射線画像読取装置の他の着脱状態を示す図である。
以下、この発明の放射線画像生成システムの一実施の形態について説明するが、この発明の構成はこの実施の形態の説明または図面に示したものに限られるものではない。
図1はカセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図、図2はカセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。
この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置1は、図1に示すようにベース板2にケース板3を取り付けて筐体4が構成され、この筐体4には把手5が設けられ、カセッテとして携帯可能になっている。筐体4のケース板3には、グリッド6が取り付けられ、さらに表示部8が配置されている。さらに、筐体4の内部に、撮像パネル10、制御部13、メモリ部14及び電源部15が内蔵されている。撮像パネル10には、駆動回路11、信号読出回路12が含まれる。
このようなカセッテ型では放射線がいつ照射されたかわからないので読取開始手段20を設け、この読取開始手段20により放射線画像の読み取り開始を行なう。このカセッテ型は、配線が不要であり、またコントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。
さらに、この実施の形態では、筐体4に画像データを無線信号に変換して外部の信号受信機に転送する画像データ転送手段24と、画像データがコントローラに送られた後、自動的に画像を外部出力機に出力させる外部出力制御手段25が設けられている。この外部出力制御手段25はスイッチにより構成される。
また、筐体4には、X線源とカセッテ間距離を計測するセンサ60が設けられているが、X線源側に設けてもよい。このセンサ60は、赤外線センサ、超音波センサ等が用いられる。また、この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置1には、人が乗る場合もあるので、外側の筐体4は丈夫な材料で作らなくてはならない。また、カセッテの筐体4内の撮像パネル10が壊れないように、筐体4内に弾性部材等の振動・衝撃の吸収剤を設けるようにしてもよい。
この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置1は、図2に示すように撮像パネル10が照射された放射線の強度に応じて2次元的に配列された複数の検出素子で画像データを生成して放射線画像の読み取りを行なう。また、スイッチで構成される読取開始手段20が備えられ、この読取開始手段20は、撮像パネル10の放射線画像の読み取りを開始させる。また、メモリ部14には記憶手段21が設けられ、この記憶手段21には、撮像パネル10の信号読出回路12から読み取られた画像データが記憶される。
制御部13には制御手段22が設けられ、この制御手段22は、読取開始手段20、撮像パネル10の駆動回路11及び信号読出回路12を制御し、撮像パネル10での放射線画像の読み取り開始及び読み取りと、記憶手段21での画像データの記憶を行なう。
また、電源部15には、電源手段23が設けられ、この電源手段23は、撮像パネル10、読取開始手段20、記憶手段21、表示部8、制御手段22を駆動するための電力を供給する。
また、この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置1は、画像データを無線信号に返還して外部の信号受信機100に転送する画像データ転送手段24を有する。この画像データ転送手段24は、画像データを波長100nmから1mmの光信号に返還して外部の信号受信機100に転送する。このように画像データ転送手段24により画像データを無線信号に返還して外部の信号受信機100に転送し、さらにコントローラ110に転送される。このため、配線が不要であり、離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。
また、この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置1は、コントローラ110に送られた後、自動的に外部出力機101に出力させる外部出力制御手段25を有し、この外部出力制御手段25は制御手段22により制御され、電源手段23により電源が与えられている。
外部出力制御手段25からの指令に基づき画像データをコントローラ110に送り、この後自動的に外部出力機101から画像を出力させる。この外部出力制御手段25は、スイッチ25aで構成することができ、このスイッチ25aを例えば所定のタイミングで押すと、対応する画像データはコントローラ110に転送後、自動的に外部出力機101に画像を出力することができる。このように画像データがコントローラ110に送られた後、自動的に画像を外部出力機101に出力させるから使用に便利であり、また改めて画像データをコントローラ110から外部出力機101に出力する操作をする必要がない。
また、メモリ部14には、予め別のところで入力された(読み取られた)ID情報が記憶されており、そのID情報に画像を出力する旨入力されているときは、画像データがコントローラ110に転送後、外部出力機101から画像が出力される。また、画像を出力するかしないかの情報(命令情報)は、必ずしもカセッテがもっている必要はなく、コントローラ110がもっていてもよい。
さらに、表示部8には、画像データをコントローラ110に転送したかどうかを表示する転送表示部27が設けられ、この転送表示部27に画像データをコントローラ110に転送したかどうかを表示することで、転送の確認が容易で使用に便利である。
また、電源手段23は充電が可能なバッテリで構成され、表示部8には電源手段23を構成するバッテリの充電状態を表示する充電状態表示手段28が設けられている。充電状態表示手段28に電源手段23の充電状態を表示することで、充電状態を目視で容易に知ることができ、電力不足で使用不能になることが回避される。充電状態表示手段28は、電圧検出29からの充電電圧値に基づき電源手段23の充電電圧が所定以下のときは警告するようにしてもよく、例えば電源電圧が不十分のときは、点滅やブザー等で警告することで、確実に充電不足を事前に知らせることができる。
また、電源手段23を駆動する電源スイッチ30が設けられ、この電源スイッチ30を入れると電力を各所に供給し、撮影終了後は電源スイッチ30を切って省電力する。また、電源スイッチ30は、撮像パネル10の放射線画像の読み取りが一定時間以上行なわれないときは自動的に電源が切れ、省電力する。
撮像パネル10は、図3乃至図5に示すように構成される。図3は撮像パネルを示す概略断面図、図4は撮像パネルにX線照射した状態を示す図、図5は撮像パネルを示す概略平面図である。
撮像パネル10は、図3に示すように、誘電基板層120に、光導電層121、誘電層122、前面導電層123を順に積層して構成され、誘電層122は、必ずしも必要ではない。
誘電基板層120上には、複数の第1の微小導電電極マイクロプレート124が設けられ、この第1の微小導電電極マイクロプレート124の寸法によって、撮像パネル10が解像できる最小画素の輪郭が定まる。複数の第1の微小導電電極マイクロプレート124上には、静電容量誘電材125が塗布されている。
さらに、誘電基板層120上には、2個の電極126,127とゲート128を有する複数のトランジスタ129が積層されている。さらに、誘電基板層120上には、複数の第2の微小導電電極マイクロプレート130が積層されている。
図4に示すようにX線が照射されると光導電体の誘電層122に、電子−と正孔+が発生し、印加電圧により二つの電荷は引き離される。そして、例えば正孔+が第1の微小導電電極プレート124で、電気信号として読み取られる。
図5に示すように、少なくとも1つのトランジスタ129は、複数の第2の微小導電電極マイクロプレート130をXアドレスライン141とYセンスライン142に接続している。電荷蓄積キャパシタ136は、第1の微小導電電極マイクロプレート124、第2の微小導電電極マイクロプレート130及び静電容量誘電材125によって形成されている。第2の微小導電電極マイクロプレート130はトランジスタ129の電極127にも接続されている。第1の微小導電電極マイクロプレート124はアースに接続されている。
トランジスタ129は双方向スイッチの働きをし、バイアス電圧がXアドレスライン141を介してゲートに印加されたかどうかに応じて、Yセンスライン142と電荷蓄積キャパシタ136との間に電流を流す。
複数の第2の微小導電電極マイクロプレート130間のスペースには、導電電極またはXアドレスライン141、及び導電電極またはYセンスライン142が配置されている。Xアドレスライン141とYセンスライン142は、図示のように相互に対してほぼ直交するように配置されている。Xアドレスライン141とYセンスライン142は、リード線またはコネクタを通して、撮像パネル102のサイドまたはエッジに沿って個別にアクセス可能になっている。
Xアドレスライン141の各々は、バイアス電圧をラインに、したがって、アドレスされるXアドレスライン141に接続されたトランジスタ129のゲートに印加することによって順次にアドレスされる。これにより、トランジスタ129は導通状態になり、対応する電荷蓄積キャパシタ136に蓄積された電荷はYセンスライン142に流れると共に、電荷検出器146の入力側に流れる。電荷検出器146はYセンスライン142上で検出された電荷に比例する電圧出力を発生する。電荷検出器146の出力は順次にサンプリングされて、アドレスしたXアドレスライン141上のマイクロキャパシタの電荷分布を表す画像信号が得られ、各マイクロキャパシタは1つのイメージ画素を表す。Xアドレスライン141上の画素のあるラインから信号が読み出されると、電荷増幅器はリセットライン149を通してリセットされる。次のXアドレスライン141がアドレスされ、このプロセスは、すべての電荷蓄積キャパシタ136がサンプリングされて、イメージ全体が読み出されるまで繰り返される。
この実施の形態のカセッテ型放射線画像読取装置1に用いられる撮像パネル10を2層パネル構造としてもよい。この2層パネル構造の実施の形態を図6に示し、2層のパネル10a,10bの間に、放射線遮蔽部材10c、処理回路部10d、放射線遮蔽部材10eの順に配置した構造としている。
このように撮像パネル10が2層パネル構造であり、2層のパネル10a,10bの間に放射線遮蔽部材10c,10eを配置した構造とすることで、表と裏で撮影でき、一方で撮影した画像データを読み取り、または転送している間に、もう一方で撮影ができる。
また、2層のパネル10a,10bの間に放射線遮蔽部材10c,10eを配置した構造であり、放射線遮蔽部材10cにより、一方のパネルにX線を照射した場合、反対側のパネルにX線がぬける(漏れる)ことを防止する。さらに、2層のパネル10a,10bの間に、放射線遮蔽部材10c、処理回路部10d、放射線遮蔽部材10eの順に配置した構造であり、処理回路部10dへのX線の影響も除去することができる。
次に、カセッテ型放射線画像読取装置の他の実施の形態を図7及び図8に示す。図7はカセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図、図8はカセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。
このカセッテ型放射線画像読取装置1は、図1乃至図6に示す実施の形態と同じ符号を付したものは同様に構成されるから説明を省略する。この実施の形態では、図1乃至図6の実施例の読取開始手段20に代えて、放射線検出手段40をケース板3に取り付けている。この放射線検出手段40により放射線を検知し、撮像パネル10の放射線画像の読み取りを開始させる。
このようにカセッテ型では、放射線がいつ照射されたかわからないので放射線検出手段40を設け、この放射線検出手段40により放射線を検出し、この放射線の検出から放射線画像の読み取り開始を行なう。このカセッテ型は、配線が不要であり、またコントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。
次に、カセッテ型放射線画像読取装置のさらに他の実施の形態を図9及び図10に示す。図9はカセッテ型放射線画像読取装置の一部を破断した構造を示す斜視図、図10はカセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。
このカセッテ型放射線画像読取装置1は、図1乃至図6に示す実施の形態及び図7及び図8に示す実施の形態と同じ符号を付したものは同様に構成されるから説明を省略する。この実施の形態では、図1乃至図6の読取開始手段20と図7及び図8の放射線検出手段40を有し、さらに読取開始手段20と放射線検出手段40のうちどちらの手段かを切換える切換手段41とを有している。
このようにカセッテ型では放射線がいつ照射されたかわからないので読取開始手段20と放射線検出手段40を設け、この読取開始手段20と放射線検出手段40のうちどちらの手段かを切換手段41により切換えて放射線画像の読み取り開始を行なう。このカセッテ型は、配線が不要であり、またコントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。
次に、カセッテ型放射線画像読取装置のさらに他の実施の形態を図11に示す。図11はカセッテ型放射線画像読取装置の概略構成を示すブロック図である。
このカセッテ型放射線画像読取装置1は、図1乃至図6に示す実施の形態と同じ符号を付したものは同様に構成されるから説明を省略する。この実施の形態では、放射線を検知する放射線検出手段45と、この放射線検出手段45からの信号により移動するグリッド46とを有している。グリッド46が移動することにより、固定グリッドで問題となるモアレの影響を除去することができる。また、従来のX線の発生信号に同期させる方法と異なり、ケーブル等を用いないので、読み取り装置の使い勝手がよい。
また、これまでのカセッテ型放射線画像読取装置1は、図12及び図13に示すように、カセッテ固定体50,51に着脱可能にすることもできる。図12の実施の形態のカセッテ固定体50は、支持台50aにケース50bを取り付けて構成され、このケース50bにカセッテ型放射線画像読取装置1がセットされる。図13の実施の形態のカセッテ固定体51は、支持台51aに治具51bを取り付けて構成され、この治具51bにカセッテ型放射線画像読取装置1がセットされる。
このようにカセッテ型放射線画像読取装置1は、カセッテ固定体50,51にセットすることで駆動可能になるとともに、取り外してカセッテとして駆動可能であり、固定タイプで使用したり、取り外してカセッテとしても利用できる。
また、カセッテ型放射線画像読取装置1は、カセッテ固定体50,51にセットすることで電源を供給可能であり、カセッテ固定体50,51にセットすることで固定タイプで使用することができたり、電源手段23を充電することができる。
また、カセッテ型放射線画像読取装置1は、カセッテ固定体50,51にセットすることで、画像データをコントローラに転送可能であり、固定タイプで使用することができたり、記憶手段21に保存されている画像データをコントローラに転送することができる。また、カセッテ型放射線画像読取装置1は、カセッテ固定体50,51にセットすることで、ID情報を入力可能になり、ID情報をカセッテに転送することもできる。
カセッテをカセッテ固定体にセットして使用するときは、グリッドの移動及び撮像パネル10の放射線画像の読み取り開始はX線源からの信号に同期させても良い。
なお、撮像パネル10は、放射線を直接電荷に変換しその電荷をコンデンサなどで読み取って画像データを生成するものに限られるものではなく、例えば放射線をシンチレータなどの蛍光体によって光に変換し、この光をフォトダイオード、CCD、C−MOSセンサなどの光検出器で読み取って画像データを生成するものであっても良い。
前記したように、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、撮像パネルから読み取られた画像データを転送することで、固定タイプで使用したり、取り外してカセッテとしても利用できる。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、撮像パネルでの放射線画像の読み取り開始は、X線源からの信号に同期させ、離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、グリッドの移動は、X線源からの信号に同期させ、配線が不要となり、使い勝手がよい。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、電源手段へ電力が供給され、固定タイプとして、またカセッテタイプとしても使用することができる。また、カセッテ固定体にセットされた状態では、ID情報をカセッテに入力可能であり、例えば入力されたID情報に従い、その旨入力されている場合は、対応する画像データを自動的に画像を外部出力機に出力させることができる。また、改めて画像データをコントローラから外部出力機に出力する操作をする必要がない。
この発明は、例えば医療診断等のための放射線画像の撮影に用いられる放射線画像生成システムに適用でき、カセッテ固定体にセットされた状態及びカセッテ固定体から取り外された状態で、カセッテとして駆動可能であり、コントローラとは独立し、しかも離れた位置でも撮影可能で使い勝手がよい。
1 カセッテ型放射線画像読取装置
10 撮像パネル
20 読取開始手段
21 記憶手段
22 制御手段
23 電源手段
24 画像データ転送手段
50,51 カセッテ固定体



Claims (3)

  1. X線源と、
    前記X線源から照射された放射線の強度に応じて2次元的に配列された複数の検出素子で画像データを生成して放射線画像の読み取りを行なう撮像パネルと、
    放射線の照射を検出する放射線検出手段と、
    前記放射線検出手段の放射線照射の検出に基づき、前記撮像パネルの読み取り開始を制御可能な制御手段と、
    前記撮像パネル、前記放射線検出手段及び前記制御手段に電力供給する電源手段と、を有する可搬性カセッテ型放射線画像読取装置と、
    前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置から画像データを取得するコントローラと、を有する放射線画像生成システムであって、
    前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置の制御手段は、
    前記X線源又は前記コントローラからのX線曝射信号、及び前記放射線検出手段の検出 結果に基づき、読み取り開始を制御可能に構成されていることを特徴とする放射線画像生成システム。
  2. 前記制御手段は、前記X線源又は前記コントローラからのX線曝射信号、及び前記放射線検出手段の検出結果のいずれか1つに基づき読み取り開始が制御されるように制御する切換手段を有することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像生成システム。
  3. 前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置がセット可能なカセッテ固定体を有し、
    前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置が前記カセッテ固定体にセットされた状態では、前記カセッテ固定体を介して、前記X線曝射信号が前記可搬性カセッテ型放射線画像読取装置に入力され、当該曝射信号に基づき、読み取り開始が制御されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射線画像生成システム。
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