JP2018146306A - 放射線撮像装置および放射線撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】２つの撮像パネルを用い、１回の放射線の照射でエネルギサブトラクション画像を取得するための放射線撮像装置において、画質の低下を抑制する技術を提供する。
【解決手段】放射線画像を取得するための画素アレイが互いに重なるように配された第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルと、第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルから出力される信号を処理する複数の処理用チップと、第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルを支持するための支持基台と、が筐体の中に配された放射線撮像装置であって、複数の処理用チップは、支持基台のうち第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルを支持する支持面とは反対側の裏面と、筐体のうち支持基台の裏面と向かい合う底部との間に配され、底部または底部と交差する側部を介して放熱される。
【選択図】図７

Description

本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。

医療画像診断や非破壊検査に用いる撮像装置として、放射線を電荷に変換する変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子とを組み合わせた画素がアレイ状に配された撮像パネルを含む放射線撮像装置が広く利用されている。このような放射線撮像装置を用いて、エネルギ成分が異なる放射線を用いた放射線画像を複数取得し、取得した放射線画像の差分から、特定の被写体部分を分離または強調したエネルギサブトラクション画像を取得する方法が知られている。特許文献１には、エネルギサブトラクション画像を取得するために、２つの撮像パネルを用いて、被写体に対して１回の放射線照射（ワンショット法）で２つの異なるエネルギ成分の放射線の放射線画像を記録する放射線撮像装置が提案されている。

特開２０１０−１０１８０５号公報

それぞれの撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップは、信号を処理する際に発熱を伴う。特許文献１に示されるように、２つの撮像パネルが指示される支持基台に信号処理を行うための回路を取り付けた基板が配された場合、処理用チップからの熱が支持基台を介して撮像パネルに伝わる。この場合、支持基台の側に配された撮像パネルと、支持基台から離れた側に配された撮像パネルと、の間で温度差が生じる可能性がある。撮像パネル間で温度差が生じた場合、２つの撮像パネルに配された画素間で特性に差が生じうる。ワンショット法では、同時に２つの撮像パネルで撮像された放射線画像からエネルギサブトラクション画像を生成するため、２つの撮像パネル間で特性に差が生じた場合、取得されるエネルギサブトラクション画像の画質が低下する可能性がある。

本発明は、２つの撮像パネルを用い、１回の放射線の照射でエネルギサブトラクション画像を取得するための放射線撮像装置において、画質の低下を抑制する技術を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線画像を取得するための画素アレイが互いに重なるように配された第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルと、第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルから出力される信号を処理する複数の処理用チップと、第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルを支持するための支持基台と、が筐体の中に配された放射線撮像装置であって、複数の処理用チップは、支持基台のうち第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルを支持する支持面とは反対側の裏面と、筐体のうち支持基台の裏面と向かい合う底部との間に配され、底部または底部と交差する側部を介して放熱されることを特徴とする。

上記手段によって、２つの撮像パネルを用い、１回の放射線の照射でエネルギサブトラクション画像を取得するための放射線撮像装置において、画質の低下を抑制する技術を提供する。

本発明の実施形態に係る放射線撮像装置の外形を示す図。 図１の放射線撮像装置の平面図。 図１の放射線撮像装置の断面図。 図２の平面図の変形例を示す図。 図３の断面図の変形例を示す図。 図４の平面図の変形例を示す図。 図５の断面図の変形例を示す図。 図１の放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を示す図。

以下、本発明に係る放射線撮像装置の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明及び図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。なお、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。

第１の実施形態
図１〜３を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による放射線撮像装置１００の外形の構成例を示す斜視図である。放射線撮像装置１００は筐体１５０を有し、図中の矢印方向から放射線が照射される。筐体１５０は、放射線が照射される照射面１５１を備える。図２は、放射線撮像装置１００の照射面１５１の側から見た平面図である。図３は、図１のＡ−Ｂ−Ｃで示される部分の断面図である。

筐体１５０の中には、放射線画像を取得するための画素アレイが互いに重なるように配された２つの撮像パネル１３０が配される。（本明細書において、２つの撮像パネル１３０のうち特定の撮像パネルを説明する場合、撮像パネル１３０ａのように、参照符号の後に「ａ」などを添え字する。他の構成要素についても同様である。）また、筐体１５０の中には、２つの撮像パネル１３０を支持するための支持基台１４０が配される。本実施形態において、支持基台１４０は、筐体１５０の放射線を照射するための照射面１５１とは反対の裏面に固定されている。

図３に示すように、２つの撮像パネル１３０のうち、放射線を照射するための照射面１５１に近い側に撮像パネル１３０ａが配され、支持基台１４０に近い側に撮像パネル１３０ｂが配される。撮像パネル１３０のそれぞれの固定には、接着樹脂、接着シート（両面接着シート）、ダンパー材などが用いられうる。また、撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとの間に放射線吸収フィルタ（不図示）を配置してもよい。放射線吸収フィルタには、金属シート（金属箔）や樹脂に金属粒子を含んだシート、また、それらを積層したものが使用され、低エネルギ側の放射線を吸収する。例えば、３３ｋｅＶ以下のＸ線を低減する銅（Ｃｕ）フィルタなどが用いられうる。放射線吸収フィルタを撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとの間に配することによって、２つの撮像パネル１３０で受像する放射線のエネルギの分解能を高めることが可能となる。本実施形態において、撮像パネル１３０ａは、主に高エネルギ側の放射線に基づく画像信号を生成し、撮像パネル１３０ｂは、主に低エネルギ側の放射線に基づく画像信号を生成する。

本実施形態において、撮像パネル１３０は、放射線を光に変換するシンチレータ１３２と、シンチレータ１３２で変換された光を電気信号に変換する変換素子を含む画素が２次元アレイ状に配された画素アレイ１３３を備える光電変換パネル１３１とを含む。撮像パネル１３０ａの画素アレイ１３３ａと、撮像パネル１３０ｂの画素アレイ１３３ｂと、が互いに重なるように撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとが、支持基台１４０の上に配される。撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとは、互いに同じ構成を有していてもよい。また、撮像パネル１３０のうち、画素アレイ１３３ａと画素アレイ１３３ｂとが、互いに同じ構成を有していてもよい。２つの撮像パネル１３０に同じ構成を有する撮像パネルを用いることによって、放射線撮像装置１００に用いる部品、部材の種類を抑制することができ、放射線撮像装置１００の製造コストを抑制することが可能となる。

光電変換パネル１３１は、ガラスなどを用いた基板上に、アモルファスシリコンなどの半導体層を成膜し、半導体層に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子や変換素子などが形成されることによって構成されうる。シリコン基板を用いてスイッチ素子や変換素子を形成してもよい。シンチレータ１３２は、タリウム（Ｔｌ）やナトリウム（Ｎａ）などが賦活剤として使用されるヨウ化セシウム（ＣｓＩ）や、酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ）などが用いられうる。シンチレータ１３２上には、保護膜（不図示）が形成されうる。保護膜として、ポリパラキシリレン（パリレン）、ホットメルト樹脂、また、ホットメルト樹脂とアルミの積層シートなどが用いられうる。

本実施形態では、放射線を光に変換するシンチレータ１３２と光を電気信号に変換する光電変換パネル１３１とを用いる構成を示すが、入射した放射線を電気信号に直接変換する構成を用いてもよい。この場合、変換素子を構成する材料としてアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）などが用いられうる。

筐体１５０の中には、さらに、２つの撮像パネル１３０から出力される信号を処理する複数の処理用チップ１０１、２つの撮像パネル１３０を駆動する複数の駆動用チップ１０２が配される。処理用チップ１０１のそれぞれは、回路基板に取り付けられる。本実施形態において、処理用チップ１０１の取り付けられる回路基板は、リジッド回路基板１１１とフレキシブル回路基板１２１とを含む。しかしながら、これに限られることはなく、処理用チップ１０１は、リジッド回路基板１１１のみに配され、撮像パネル１３０とリジッド回路基板１１１との間がフレキシブル配線基板によって接続されていてもよい。また、処理用チップ１０１が、すべてフレキシブル回路基板１２１に取り付けられていてもよい。１つ以上のリジッド回路基板１１１および１つ以上のフレキシブル回路基板１２１の少なくとも一方を含む回路基板に、処理用チップ１０１のそれぞれが取り付けられる。処理用チップ１０１およびリジッド回路基板１１１、フレキシブル回路基板１２１の配置については後述する。駆動用チップ１０２は、駆動用回路基板１１２に取り付けられ、駆動用回路基板１１２を介して支持基台１４０、筐体１５０の底部１５２または筐体１５０の側部１５３に固定される。撮像パネル１３０と駆動用回路基板１１２との間は、フレキシブル配線基板１２２によって接続される。駆動用チップ１０２が、処理用チップ１０１と同様にフレキシブル回路基板に取り付けられていてもよい。リジッド回路基板１１１、駆動用回路基板１１２は、エポキシ樹脂やフッ素樹脂などの樹脂、セラミックなどを用いた絶縁基板であり、表面には配線パターンが形成され、また、処理用チップ１０１や駆動用チップ１０２が取り付けられる。フレキシブル回路基板１２１、フレキシブル配線基板１２２は、ポリイミドフィルムなどの樹脂を基材とし、表面に配線パターンが形成された基板であり、屈曲が可能で、基板の配置に自由度を与えることができる。また、フレキシブル回路基板１２１には処理用チップ１０１が取り付けられる。配線パターンには、銅などの金属や他の導電体を用いることができる。処理用チップ１０１、駆動用チップ１０２、リジッド回路基板１１１、フレキシブル回路基板１２１、駆動用回路基板１１２、フレキシブル配線基板１２２は、接続される撮像パネル１３０によらず、それぞれ同じ構成、構造を有していてもよい。それぞれ同じ構成、構造を有する部品、部材を用いることによって、接続される撮像パネル１３０ごとに部品、部材を使い分ける場合と比較して部品、部材の種類を抑制し、放射線撮像装置１００の製造コストを抑制することが可能となる。

本実施形態において、２つの撮像パネル１３０は、矩形状を有し、互いに対向する２辺に設けられた接続部１７１と処理用チップ１０１とが電気的に接続される。また、撮像パネル１３０ａの接続部１７１ａが配された２辺と、撮像パネル１３０ｂの接続部１７１ｂが配された２辺と、が互いに沿うように、撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとが重なって配される。また、接続部１７１が配される辺と交差する２辺に設けられた接続部１７２と駆動用チップ１０２とが電気的に接続される。換言すると、２つの撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂの互いに重なる辺には、撮像パネル１３０ａ、１３０ｂともに接続部１７１または接続部１７２の何れか一方が配される。

図２、３に示す構成において、撮像パネル１３０ａの接続部１７１ａには、フレキシブル回路基板１２１ａと、フレキシブル回路基板１２１ａを介してリジッド回路基板１１１ａと、が接続される。リジッド回路基板１１１ａには処理用チップ１０１ａ−１が取り付けられ、フレキシブル回路基板１２１ａには処理用チップ１０１ａ−２が取り付けられ、それぞれ、撮像パネル１３０ａから出力される信号を処理する。また、撮像パネル１３０ａの接続部１７１ａを備える辺と重なるように、撮像パネル１３０ｂの接続部１７１ｂを備える辺が配される。撮像パネル１３０ｂの接続部１７１ｂには、フレキシブル回路基板１２１ｂと、フレキシブル回路基板１２１ｂを介してリジッド回路基板１１１ｂと、が接続される。リジッド回路基板１１１ｂには処理用チップ１０１ｂ−１が取り付けられ、フレキシブル回路基板１２１ｂには処理用チップ１０１ｂ−２が取り付けられ、それぞれ、撮像パネル１３０ｂから出力される信号を処理する。また、撮像パネル１３０ａの接続部１７２ａは、フレキシブル配線基板１２２ａおよび駆動用回路基板１１２ａを介して駆動用チップ１０２ａと電気的に接続され、駆動用チップ１０２は、撮像パネル１３０ａを駆動する。また、撮像パネル１３０ａの接続部１７２ａを備える辺と重なるように、撮像パネル１３０ｂの接続部１７２ｂを備える辺が配される。撮像パネル１３０ｂの接続部１７２ｂは、フレキシブル配線基板１２２ｂおよび駆動用回路基板１１２ｂを介して駆動用チップ１０２ｂと電気的に接続され、駆動用チップ１０２は、撮像パネル１３０ａを駆動する。

次いで、複数の処理用チップ１０１およびリジッド回路基板１１１、フレキシブル回路基板１２１の配置について説明する。リジッド回路基板１１１は、支持基台１４０と筐体１５０の底部１５２との間に配され、リジッド回路基板１１１のうち支持基台１４０に対向する面１１１１は、支持基台１４０に対して空間を介して対向する。また、リジッド回路基板１１１は、図３には示されていないが、支持基台１４０と筐体１５０の側部１５３との間に配され、リジッド回路基板１１１のうち支持基台１４０に対向する面１１１１は、支持基台１４０に対して空間を介して対向する。同様に、フレキシブル回路基板１２１は、支持基台１４０と筐体１５０の底部１５２または側部１５３との間に配され、フレキシブル回路基板１２１のうち支持基台１４０に対向する面１２１１は、支持基台１４０に対して空間を介して対向しうる。また、それぞれの処理用チップ１０１は、リジッド回路基板１１１およびフレキシブル回路基板１２１のうち支持基台１４０に対向する面とは反対側の面１１１２、１２１２に取り付けられる。換言すると、それぞれの処理用チップ１０１は、リジッド回路基板１１１およびフレキシブル回路基板１２１のうち筐体１５０の底部１５２または側部１５３に対向する面１１１２、１２１２に取り付けられる。さらに、それぞれの処理用チップ１０１は、筐体１５０の底部１５２または側部１５３を介して放熱されるよう、筐体１５０の底部１５２または側部１５３に直接または固定部材１６０を介して接している。固定部材１６０には、処理用チップ１０１で発生する熱を効率的に放熱できるように、熱伝導率の高いシリコン樹脂やゴムなどが用いられうる。本実施形態において、処理用チップ１０１は、筐体１５０のうち、支持基台１４０の撮像パネル１３０を支持する支持面とは反対側の裏面と向かい合う底部１５２と、底部１５２と交差する側部１５３と、に接するようにそれぞれ配される。上述の構成によって、リジッド回路基板１１１およびフレキシブル回路基板１２１は、処理用チップ１０１（および固定部材１６０）を介して、それぞれ筐体１５０に対する位置が固定されうる。

ここで、本発明の効果について説明する。撮像パネル１３０から出力される信号を処理する処理用チップ１０１の発熱量は、撮像パネル１３０を駆動するための駆動用チップ１０２の発熱量よりも大きくなりうる。これは、高速の処理を要する回路であることや、撮像パネル１３０から読み出す信号は非常に微弱であることから低ノイズで高倍率の増幅回路必要であり、用いる部品（アンプＩＣなど）の発熱が特に大きいためである。この処理用チップ１０１の発熱に対して、本実施形態において、処理用チップ１０１は、直接外気と接する筐体１５０の底部１５２または側部１５３に、直接または固定部材１６０を介して接する。これによって、外気への放熱を効率よく行うことができる。また、リジッド回路基板１１１およびフレキシブル回路基板１２１のうち支持基台１４０に対向する面１１１１、１２１１と、支持基台１４０と、の間に空間が存在する。換言すると、処理用チップ１０１が、支持基台１４０の支持面とは反対側の裏面に直接またはリジッド回路基板１１１またはフレキシブル回路基板１２１を介して接しない。つまり、処理用チップ１０１と支持基台１４０との間の回路基板（リジッド回路基板１１１またはフレキシブル回路基板１２１。）および回路基板（リジッド回路基板１１１またはフレキシブル回路基板１２１。）と支持基台１４０との間の空間を介した熱抵抗が、処理用チップ１０１と筐体１５０の底部１５２または側部１５３との間の熱抵抗よりも大きい。このため、処理用チップ１０１から支持基台１４０などを介して撮像パネル１３０までの熱抵抗が大きくなる。これによって、処理用チップ１０１から発せられた熱が、撮像パネル１３０に拡散することを抑制し、処理用チップ１０１から発せられた熱によって撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとの間で温度差が生じることを抑制することができる。このため、撮像パネル１３０ａ、１３０ｂの画素アレイ１３３ａと画素アレイ１３３ｂの間で、画素の特性がばらつくことが抑制され、ワンショット法によって取得されるエネルギサブトラクション画像の画質の低下が抑制される。

また、図２、３に示すように、処理用チップ１０１から発せられる熱を、筐体１５０を介して効率的に放熱するために、リジッド回路基板１１１およびフレキシブル回路基板１２１の支持基台１４０と対向する面１１１１、１２１１には、処理用チップ１０１を配さなくてもよい。また、図２に示すように、筐体１５０の放射線を照射するための照射面１５１に対する正射影において、処理用チップ１０１が、矩形の筐体１５０の中央に対して点対称の位置に配されてもよい。また、筐体１５０の放射線を照射するための照射面１５１に対する正射影において、処理用チップ１０１が、筐体１５０の中央および筐体１５０の互いに対向する２辺の中央を通る仮想線１９０に対して線対称の位置に配されてもよい。複数の処理用チップ１０１を、筐体１５０に対して点対称または線対称の位置に配することによって、発熱量の大きい部品の位置が筐体１５０内で偏ることによって生じる温度分布を抑制できる。これによって、撮像パネル１３０それぞれの面内での温度むらを抑制でき、撮像パネル１３０それぞれの面内での画素の特性ばらつきを抑制できる。ここで、筐体１５０の照射面１５１に対する正射影における筐体１５０の中央とは、筐体１５０の対角線の交わる中心および中心から対角線の２０％の長さの半径の範囲内のことを言う。また、筐体１５０の照射面１５１に対する正射影における筐体１５０の互いに対向する２辺の中央とは、対向する２辺それぞれの中心および中心から前後に２辺それぞれの２０％の長さの範囲内のことを言う。

筐体１５０は、上述の各構成を覆う外装ケースでありうる。図１〜３に示す構成では、筐体１５０は、密閉された一体の箱のように描画しているが、２つ以上に分割された部材によって構成することが可能である。従って、筐体１５０は、筐体１５０内の場所ごとに、それぞれ適当な材料を組み合わせて構成することができる。例えば、筐体１５０の放射線を照射するための照射面１５１は、撮像パネル１３０への放射線の入射効率を高めるように、一面または部分的に、放射線の吸収率の低い材料が用いられうる。放射線の吸収率の低い材料として、プラスチック板、カーボン板、炭素繊維強化プラスチック（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：ＣＦＲＰ）板などが挙げられる。また、筐体１５０のうち処理用チップ１０１が直接または固定部材１６０を介して接する部分は、熱伝導率の大きい材料が用いられうる。例えば、筐体１５０の放射線を照射するための照射面１５１を除く側面や底面は、熱伝導率の大きい金属などの材料を用いて構成されてもよい。筐体１５０の処理用チップ１０１が配される面が、金属など導電性を有する場合、電気的絶縁を施すためにＰＥＴフィルムなど絶縁シートが、筐体１５０の底部１５２または側部１５３の表面に配されてもよい。

処理用チップ１０１よりも発熱量の小さい駆動用チップ１０２は、図２、３に示すように、支持基台１４０の撮像パネル１３０を支持する支持面とは反対側の裏面および筐体１５０の底部１５２または側部１５３に配される。この場合、支持基台１４０は、筐体１５０のうち処理用チップ１０１が直接または固定部材１６０を介して接する部分よりも熱伝導率の小さい材料が用いられうる。駆動用チップ１０２も熱を発しうるが、支持基台１４０に熱伝導率の小さい材料を用いることによって、駆動用チップ１０２から支持基台１４０を介して撮像パネル１３０に熱が伝わることを抑制することができる。また、図３に示される駆動用チップ１０２ｂが、駆動用チップ１０２ａのように、筐体１５０の底部１５２または側部１５３に駆動用回路基板１１２ｂを介して固定されていてもよい。

また、本実施形態において、１つのリジッド回路基板１１１には１つの処理用チップ１０１が取り付けられる例を示すが、１つのリジッド回路基板１１１に複数の処理用チップ１０１が取り付けられてもよい。同様に、１つのフレキシブル回路基板１２１に、複数の処理用チップ１０１が取り付けられてもよい。また、それぞれの撮像パネル１３０に接続される処理用チップ１０１の数は、図２、３に示される数に限られることはなく、撮像パネル１３０に要求される性能や、処理用チップ１０１の性能などによって適宜、決定すればよい。駆動用チップ１０２についても同様に、図２、３に示される数に限られることはなく、撮像パネル１３０に要求される性能や、駆動用チップ１０２の性能などによって適宜、決定すればよい。

第２の実施形態
図４、５を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置の構成について説明する。図４は、図１に示す放射線撮像装置１００の照射面１５１の側から見た平面図であり、図５は、図１のＡ−Ｂ−Ｃで示される部分の断面図である。本実施形態の放射線撮像装置１００は、上述の第１の実施形態と比較して、撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとにおける処理用チップ１０１および駆動用チップ１０２が接続される接続部１７１、１７２の位置関係が９０°回転している。それ以外の構成は、上述の第１の実施形態と同じであってもよい。

本実施形態においても、２つの撮像パネル１３０は、矩形状を有し、互いに対向する２辺に設けられた接続部１７１と処理用チップ１０１とが電気的に接続される。一方、本実施形態において、撮像パネル１３０ａの接続部１７１ａが配された２辺と、撮像パネル１３０ｂの接続部１７１ｂが配された２辺と、が互いに交差する方向に延びるように、撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとが重なって配される。また、接続部１７１が配される辺と交差する２辺に設けられた接続部１７２と駆動用チップ１０２とが電気的に接続される。換言すると、２つの撮像パネル１３０の互いに重なる辺には、撮像パネル１３０ａに接続部１７１ａおよび撮像パネル１３０ｂに接続部１７２ｂが配される、または、撮像パネル１３０ａに接続部１７２ａおよび撮像パネル１３０ｂに接続部１７１ｂが配される。

図４、５に示す構成において、撮像パネル１３０ａの接続部１７１ａには、フレキシブル回路基板１２１ａと、フレキシブル回路基板１２１ａを介してリジッド回路基板１１１ａと、が接続される。リジッド回路基板１１１ａには処理用チップ１０１ａ−１が取り付けられ、フレキシブル回路基板１２１ａには処理用チップ１０１ａ−２が取り付けられ、それぞれ、撮像パネル１３０ａから出力される信号を処理する。撮像パネル１３０ａの接続部１７１ａを備える辺に重なるように、撮像パネル１３０ｂの接続部１７２ｂを備える辺が配される。撮像パネル１３０ｂの接続部１７２ｂは、フレキシブル配線基板１２２ｂおよび駆動用回路基板１１２ｂを介して駆動用チップ１０２ｂと電気的に接続され、駆動用チップ１０２は、撮像パネル１３０ａを駆動する。また、撮像パネル１３０ａの接続部１７２ａは、フレキシブル配線基板１２２ａおよび駆動用回路基板１１２ａを介して駆動用チップ１０２ａと電気的に接続され、駆動用チップ１０２は、撮像パネル１３０ａを駆動する。撮像パネル１３０ａの接続部１７２ａを備える辺と重なるように、撮像パネル１３０ｂの接続部１７１ａを備える辺が配される。撮像パネル１３０ｂの接続部１７１ｂには、フレキシブル回路基板１２１ｂと、フレキシブル回路基板１２１ｂを介してリジッド回路基板１１１ｂと、が接続される。リジッド回路基板１１１ｂには処理用チップ１０１ｂ−１が取り付けられ、フレキシブル回路基板１２１ｂには処理用チップ１０１ｂ−２が取り付けられ、それぞれ、撮像パネル１３０ｂから出力される信号を処理する。

本実施形態においても、処理用チップ１０１は、直接外気と接する筐体１５０の底部１５２または側部１５３に、直接または固定部材１６０を介して接触させることによって、外気への放熱を効率よく行うことができる。また、リジッド回路基板１１１およびフレキシブル回路基板１２１のうち支持基台１４０に対向する面１１１１、１２１１と、支持基台１４０と、の間に空間が存在し、処理用チップ１０１から支持基台１４０を介して撮像パネル１３０までの熱抵抗が大きい。また、処理用チップ１０１が、支持基台１４０の支持面とは反対側の裏面に接しない。この構成によって、処理用チップ１０１から発せられた熱が、撮像パネル１３０に拡散することを抑制し、撮像パネル１３０ａと撮像パネル１３０ｂとの間で温度差ができることを抑制することができる。このため、撮像パネル１３０ａ、１３０ｂの画素アレイ１３３ａと画素アレイ１３３ｂの間で、画素の特性がばらつくことが抑制され、ワンショット法によって取得されるエネルギサブトラクション画像の画質の低下が抑制される。

さらに、本実施形態において、処理用チップ１０１が接続される接続部１７１が、２つの撮像パネル１３０の４つの辺に分散して配置される。このため、処理用チップ１０１を上述の第１の実施形態よりも筐体１５０の底部１５２および側部１５３内に均等に配することが可能となる。これによって、撮像パネル１３０それぞれの面内での温度むらを抑制でき、撮像パネル１３０それぞれの面内での画素の特性ばらつきを、より抑制できる。また、上述の第１の実施形態と同様に、面内での温度むらを抑制するために図４に示すように、筐体１５０の放射線を照射するための照射面１５１に対する正射影において、処理用チップ１０１が、矩形の筐体１５０の中央に対して点対称の位置に配されてもよい。また同様に、筐体１５０の放射線を照射するための照射面１５１に対する正射影において、処理用チップ１０１が、筐体１５０の中央および筐体１５０の互いに対向する２辺の中央を通る仮想線１９０に対して線対称の位置に配されてもよい。

第３の実施形態
図６、７を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置の構成について説明する。図６は、図１に示す放射線撮像装置１００の照射面１５１の側から見た平面図であり、図７は、図１のＡ−Ｂ−Ｃで示される部分の断面図である。上述の第１および第２の実施形態では、撮像パネル１３０ａに接続される処理用チップ１０１が取り付けられたリジッド回路基板１１１ａと、撮像パネル１３０ｂに接続される処理用チップ１０１が取り付けられたリジッド回路基板１１１ｂと、を別々に配した。一方、本実施形態の放射線撮像装置１００は、上述の第２の実施形態と比較して、撮像パネル１３０ａおよび撮像パネル１３０ｂから出力される信号を処理する処理用チップ１０１ａと処理用チップ１０１ｂとの両方が１つのリジッド回路基板１１１に配される。それ以外の構成は、上述の第２の実施形態と同じであってもよい。

本実施形態においても、処理用チップ１０１は、直接外気と接する筐体１５０の底部１５２または側部１５３に、直接または固定部材１６０を介して接触させることによって、外気への放熱を効率よく行うことができ、上述の第２の実施形態と同様の効果を有する。また、リジッド回路基板１１１が、筐体１５０内において一体構造を有する。このため、リジッド回路基板１１１が、板状の熱を伝導する部材として機能することによって、筐体１５０内や撮像パネル１３０それぞれの面内での温度むらをより抑制し、放射線撮像装置１００を安定動作させることが可能となる。

以上、本発明に係る実施形態を示したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。例えば、第３の実施形態において説明した一体構造のリジッド回路基板１１１を、第１の実施形態に組み込んでもよい。また、上述の各実施形態において、それぞれの撮像パネル１３０において、処理用チップ１０１に接続される接続部１７１が２つ、駆動用チップ１０２に接続される接続部１７２が２つ、それぞれ配される構成を説明した。しかしながら、それぞれの撮像パネル１３０において、処理用チップ１０１に接続される接続部１７１および駆動用チップ１０２に接続される接続部１７２が、それぞれ１つずつ配される構成であっても、本発明の効果を得ることが可能である。

以下、図８を参照しながら本発明の放射線撮像装置１００が組み込まれた放射線撮像システムを例示的に説明する。放射線源であるＸ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は、患者又は被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、本発明の放射線撮像装置１００に入射する。この入射したＸ線に患者又は被験者６０６１の体内部の情報が含まれる。放射線撮像装置１００において、Ｘ線６０６０の入射に対応してシンチレータが発光し、これが光電変換素子で光電変換され、電気的情報を得る。この情報は、デジタルに変換され信号処理部としてのイメージプロセッサ６０７０によって画像処理され、制御室の表示部としてのディスプレイ６０８０で観察できる。

また、この情報は、電話、ＬＡＮ、インターネットなどのネットワーク６０９０などの伝送処理部によって遠隔地へ転送できる。これによって別の場所のドクタールームなどの表示部であるディスプレイ６０８１に表示し、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、この情報は、光ディスクなどの記録媒体に記録することができ、またフィルムプロセッサ６１００によって記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。

１００：放射線撮像装置、１０１：処理用チップ、１１１、１２１：回路基板、１３０：撮像パネル、１３３：画素アレイ、１４０：支持基台、１５０：筐体、１５２：底部、１５３：側部

Claims (19)

1. 放射線画像を取得するための画素アレイが互いに重なるように配された第１の撮像パネルおよび第２の撮像パネルと、前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルから出力される信号を処理する複数の処理用チップと、前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルを支持するための支持基台と、が筐体の中に配された放射線撮像装置であって、
   前記複数の処理用チップは、前記支持基台のうち前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルを支持する支持面とは反対側の裏面と、前記筐体のうち前記支持基台の裏面と向かい合う底部との間に配され、前記底部または前記底部と交差する側部を介して放熱されることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 前記複数の処理用チップが、前記底部または前記側部に、直接または固定部材を介して接していることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
3. 前記複数の処理用チップを取り付けるための１つ以上の第１の回路基板が、前記筐体の中にさらに配されており、
   前記１つ以上の第１の回路基板は、前記支持基台の前記裏面と前記筐体の前記底部との間に配され、
   前記１つ以上の第１の回路基板のうち前記支持基台に対向する第１の面は、前記支持基台に対して空間を介して対向し、
   前記複数の処理用チップのそれぞれは、
   前記１つ以上の第１の回路基板のうち前記第１の面と反対側の第２の面であって、前記底部または前記側部に対向する前記第２の面に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
4. 前記１つ以上の第１の回路基板が、前記複数の処理用チップを介して、前記筐体に固定されることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
5. 前記複数の処理用チップが、前記第１の面に配されないことを特徴とする請求項３または４に記載の放射線撮像装置。
6. 前記複数の処理用チップと前記支持基台との間の前記１つ以上の第１の回路基板および前記空間を介した熱抵抗が、前記複数の処理用チップと、前記底部または前記側部と、の間の熱抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項３乃至５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
7. 前記１つ以上の第１の回路基板は、前記複数の処理用チップのうち前記第１の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップが配された第１の回路基板と、前記複数の処理用チップのうち前記第２の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップが配された第１の回路基板と、を含むことを特徴とする請求項３乃至６の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
8. 前記１つ以上の第１の回路基板は、前記複数の処理用チップのうち前記第１の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップおよび前記複数の処理用チップのうち前記第２の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップの両方が配された第１の回路基板を含むことを特徴とする請求項３乃至７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
9. 前記１つ以上の第１の回路基板は、１つ以上のリジッド回路基板および１つ以上のフレキシブル回路基板の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項３乃至８の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
10. 前記筐体のうち前記複数の処理用チップが直接または前記固定部材を介して接する部分の材料が、金属を含むことを特徴とする請求項３乃至９の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
11. 前記筐体のうち前記複数の処理用チップが直接または前記固定部材を介して接する部分の熱伝導率が、前記支持基台の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項３乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
12. 前記筐体の放射線を照射するための照射面に対する正射影において、
    前記筐体は矩形状を有し、
    前記複数の処理用チップが、前記筐体の中央に対して点対称の位置に配されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
13. 前記筐体の放射線を照射するための照射面に対する正射影において、
    前記筐体は矩形状を有し、
    前記複数の処理用チップが、前記筐体の中央および前記筐体の互いに対向する２辺の中央を通る仮想線に対して線対称の位置に配されることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
14. 前記放射線撮像装置は、前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルを駆動する複数の駆動用チップと、前記複数の駆動用チップを取り付けるための複数の第２の回路基板と、をさらに含み、
    前記複数の駆動用チップが、前記複数の第２の回路基板の何れかを介して前記底部、前記側部または前記支持基台に固定されることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
15. 前記複数の処理用チップの発熱量が、前記複数の駆動用チップの発熱量よりも大きいことを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮像装置。
16. 前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルは、矩形状を有し、
    前記第１の撮像パネルは、互いに対向する第１および第２の辺に設けられた第１および第２の接続部を備え、前記第１および第２の接続部と前記複数の処理用チップのうち前記第１の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップとが電気的に接続され、
    前記第２の撮像パネルは、互いに対向する第３および第４の辺に設けられた第３および第４の接続部を備え、前記第３および第４の接続部と前記複数の処理用チップのうち前記第２の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップとが電気的に接続され、
    前記第１および第２の辺と前記第３および第４の辺とが互いに沿うように、前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルが重なって配されることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
17. 前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルは、矩形状を有し、
    前記第１の撮像パネルは、互いに対向する第１および第２の辺に設けられた第１および第２の接続部を備え、前記第１および第２の接続部と前記複数の処理用チップのうち前記第１の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップとが電気的に接続され、
    前記第２の撮像パネルは、互いに対向する第３および第４の辺に設けられた第３および第４の接続部を備え、前記第３および第４の接続部と前記複数の処理用チップのうち前記第２の撮像パネルから出力される信号を処理する処理用チップとが電気的に接続され、
    前記第１および第２の辺と前記第３および第４の辺とが互いに交差する方向に延びるように、前記第１の撮像パネルおよび前記第２の撮像パネルが重なって配されることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
18. 前記第１の撮像パネルは、前記第１および第２の辺と交差する第５および第６の辺に設けられた第５および第６の接続部を備え、前記第５および第６の接続部と前記複数の駆動用チップのうち前記第１の撮像パネルを駆動する駆動用チップとが電気的に接続され、
    前記第２の撮像パネルは、前記第１および第２の辺と交差する第７および第８の辺に設けられた第７および第８の接続部を備え、前記第７および第８の接続部と前記複数の駆動用チップのうち前記第２の撮像パネルを駆動する駆動用チップとが電気的に接続されることを特徴とする請求項１４または１５に従属する請求項１６または１７に記載の放射線撮像装置。
19. 請求項１乃至１８の何れか１項に記載の放射線撮像装置と、
    前記放射線撮像装置からの信号を処理する信号処理部と、を備えることを特徴とする放射線撮像システム。

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