JP4497663B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

【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は、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み合わ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から成るシート状の蛍光体を、感光性フィルムの両面に密着させて保持し、被写体を透過したＸ線を蛍光体で可視光に変換して感光性フィルムにより光を捉え、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によって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により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特開昭５５−１２４２９号公報、特開昭５６−１１３９５号公報等で提案されている。
【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。この種のシステムは、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難い放射線画像を得ることができる利点を有している。更には、化学的処理を不要とし即時的に出力画像を得ることができる利点もある。
【０００５】
図１２は放射線画像撮影装置を用いたシステムの概念図を示しており、Ｘ線画像撮影装置１にはＸ線検出センサ２を内蔵し、Ｘ線発生装置３から出射されたＸ線を被写体Ｓに照射し、被写体Ｓを透過したＸ線は二次元の格子状に配列した光電変換素子であるＸ線検出センサ２によって検出する。この光電変換素子から出力される画像信号を画像処理手段４において、デジタル画像処理しモニタ５に被写体ＳのＸ線画像を表示する。
【０００６】
従来、この種の放射線画像撮像装置は放射線室に設置され利用されてきたが、近年では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Ｘ線画像撮影装置である所謂電子カセッテが求められるようになっている。
【０００７】
図１３は従来の電子カセッテの縦断面図を示しており、筐体１１にはスペーサ１２を介して基台１３が取り付けられており、この基台１３上には照射されたＸ線を可視光に変換する蛍光体１４ａと、変換された可視光を電気信号に変換する格子状に配列された光電変換素子１４ｂと、光電変換素子１４ｂを支持する基板１４ｃとが積層されたＸ線検出パネル１４が配置されている。また、光電変換素子１４ｂには配線１５を介して、基台１３の下面に設けられ光電変換された電気信号を処理する電子部品を搭載したフレキシブル回路基板１６に接続されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例においては、電子カセッテを使用した撮影は定置式の撮影とは異なり、撮影部位によって患者に対しての配置が変わり、患者が直接載ったり抱えたりして使用される。例えば、四肢撮影の場合にはカセッテを水平に設置し、カセッテの上面に横たわったり立ったりして対向側からＸ線を照射する。従って、定置式の場合とは異なり、撮影時に被写体による荷重に耐えるような強度設計が必要である。
【０００９】
また、操作者はカセッテの搬送やカセッテの設置状態を変更したりする操作を必要とするが、その際に誤ってカセッテを落下させてしまったり、衝突させたりすることも想定される。そのような不測の事態においても、少なくともカセッテ内部のＸ線センサが正常に機能するように保護する必要がある。
【００１０】
このようなことより、電子カセッテは強度、耐振動性、耐衝撃性を考慮したものが要求される。そのため、検出パネルを内包する筐体、検出パネルを支持する金属基台は特に強固な構造とする必要があり、カセッテの小型化、軽量化の妨げとなる。
【００１１】
上記の課題を解決するために、図１４に示すように筐体１１とスペーサ１２の間に弾性体２１を介して固定する構造も提案されている。しかしながら、このＸ線検出パネル１４の構造においては、Ｘ線の入射方向つまりカセッテの厚み方向における強度、衝撃、振動等には大きな効果を発揮するが、Ｘ線の入射方向と直交する方向、即ちカセッテの側面方向に対しては、むしろ変形が生じ易く、特に側方からの落下の場合には側方に引き回されているフレキシブル回路基板１６を基台１３と筐体１１で挾んで損傷する虞れがある。
【００１２】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、側面方向においても特に耐衝撃性能を強化し、かつ薄型軽量である可搬型の放射線画像撮影装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る放射線画像撮影装置は、被写体を透過した放射線を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パネルと、電気信号を処理する電子部品を実装した電気回路基板と、前記放射線検出パネルを上面に配置し、前記電気回路基板を下面に配置した基台と、前記放射線検出パネルと前記電気回路基板の間を接続するフレキシブル回路基板と、前記基台と前記放射線検出パネルと前記電気回路基板と前記フレキシブル回路基板とを内包し、前記基台の下面を保持した筐体と、該筐体内の側壁に前記基台の側面に対して隙間を形成して配置し、前記検出面と直交する方向への前記基台の衝撃を吸収する緩衝手段とを有し、前記フレキシブル回路基板は前記基台と前記緩衝手段との間の前記隙間を通して引き回されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図１１に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施例におけるＸ線画像撮像装置の縦断面図、図２は横断面図を示している。筐体３１の本体３１ａはＸ線透過性を有する蓋３１ｂにより密閉されており、筐体本体３１ａ内にはスペーサ３２を介して金属製の基台３３が取り付けられ、この基台３３上には、半導体素子と化学作用せず、半導体プロセスの温度に耐え、寸法安定性等が必要なことからガラス板により構成された基板３４ａ、半導体プロセスにより二次元配列的に形成された光電変換素子３４ｂ、金属化合物から成る蛍光体を樹脂板に塗布した蛍光板３４ｃが一体的に積層されたＸ線検出パネル３４が設けられている。
【００１５】
そして、基台３３の下面には光電変換された電気信号を処理するための電子部品を搭載した回路基板３５が突起３６に介して固定されている。この回路基板３５と光電変換素子３４ｂ間は、フレキシブル回路基板３７によって接続されている。フレキシブル回路基板３７には、光電変換素子３４ｂからの電気信号を読み出すための信号線及び制御線が配線されており、基板３４ａの外周に対して複数枚配置されており、各フレキシブル回路基板３７は基台３３の側方を通り、基台３３の裏面に配置された回路基板３５まで引き回されている。
【００１６】
また、筐体本体３１ａの側壁の内側には、弾性を有するシート状のゴム又はゲル状の材料から成る緩衝材３８がフレキシブル回路基板３７の側方から覆うように取り付けられており、緩衝材３８と基台３３と僅かに隙間が設けられていて、この隙間を通してフレキシブル回路基板３７が引き回されている。
【００１７】
このように、本体３１ａの側壁の内側に緩衝材３８を挿入することによって、誤ってカセッテを落下させ、瞬間的に筐体３１が変形しても、緩衝材３８により衝撃が吸収され、基台３３に直接伝わる衝撃を軽減することができる。
【００１８】
緩衝材３８はフレキシブル回路基板３７と接触しないように隙間を形成するように配置されており、上述のような衝撃等による筐体３１の変形する場合のみ作用するように配置されている。
【００１９】
これは、緩衝材３８とフレキシブル回路基板３７を接触させる構成にした場合に考えられるフレキシブル回路基板３７に掛かる不要な力を避けるためである。例えば、組立時、筐体３１に内部検出部を搭載し、緩衝材３８とフレキシブル回路基板３７を接触させる際に、誤ってフレキシブル回路基板３７に力を加えてしまい、フレキシブル回路基板３７を損傷させてしまうことがある。また、搬送中等に筐体３１に振動が掛かった状態を想定した場合には、接触した緩衝材３８を介して振動が伝達され、フレキシブル回路基板３７の接続部等に悪影響を与えることもあり得る。
【００２０】
従って、上述のような影響を避けるため、緩衝材３８とフレキシブル回路基板３７の間には、装置が不必要に大きくならない程度の必要最低限の隙間を設けることが望ましい。
【００２１】
また、筐体３１が弾性域以上に変形した場合においても、緩衝材３８により内部の主要部を保護することができ、Ｘ線画像撮影機能を損なうことはない。また、緩衝材３８の弾性によりフレキシブル回路基板３７を挟み込んでも損傷することはない。
【００２２】
図３は第２の実施例におけるＸ線像撮影装置の断面図を示しており、第１の実施例と同一の部材には同一の符号を付している。Ｘ線検出パネル３４は第１の実施例と同様に基台３３に固定されている。これらのＸ線検出パネル３４、基台３３は回路基板３５やフレキシブル回路基板３７と合わせてＸ線画像検出手段を構成しており、筐体３１に内蔵されている。
【００２３】
緩衝材４１は基台３３の外周部に取り付けられていることが第１の実施例と異なり、フレキシブル回路基板３７は第１の実施例と同様の弾性を有するシート状のゴム又はゲル状の緩衝材４１を覆うように、若干隙間を設けながら引き回されている。
【００２４】
このように緩衝材４１を基台３３側に配置することにより、基台３３のエッジ３３ａ、３３ｂ等にフレキシブル回路基板３７が直接触れることが防止でき、フレキシブル回路基板３７に対する安全性をより向上させることができる。
【００２５】
図４は第３の実施例におけるＸ線像撮影装置の横断面図を示しており、本実施例におけるＸ線像撮影装置は、第１の実施例と同様に基台３３はスペーサ３２を介して筐体３１に固定されている。また、図示しない回路基板やフレキシブル回路基板３７と合わせてＸ線検出パネル３４が構成されている。本実施例においては、筐体３１の側壁の四隅の内側に緩衝用ブロックとして、略Ｌ字状のプラスチック又は比較的硬度の高いゴムから成る緩衝材５１が配置されている。
【００２６】
このように緩衝材５１を挿入することにより、第１、第２の実施例とは異なり、角部から落下した場合の衝撃に対して大きな効果を有しており、筐体３１の変形を基台３３と緩衝材５１で抑制することができる。基台３３は上面よりも側方に対して比較的強度が強いため、筐体３１からの衝撃を或る程度は緩衝材５１の変形により吸収することができる。また、側方からの衝撃に対しても、緩衝材５１による緩衝作用は作用する。従って、第１、第２の実施例とのＸ線像撮影装置と同様に、落下衝撃によるＸ線画像撮影機能の損傷を防止することができる。
【００２７】
また、第１、第２の実施例と異なり、フレキシブル回路基板３７との隙間を考慮する必要がなく、第１、第２の実施例と比較して筐体３１を小さくすることができる。
【００２８】
図５は第４の実施例におけるＸ線像撮影装置の横断面図を示しており、フレキシブル回路基板３７はそれぞれ間隔を拡げて配置されており、フレキシブル回路基板３７の各隙間に対応するような突起６１ａを有するプラスチック又は比較的硬度の大きいゴムから形成された緩衝材６１が筐体３１の内壁に取り付けられている。
【００２９】
第１、第２の実施例においては、筐体３１の落下等による変形時に緩衝材３８又は緩衝材４１が直接フレキシブル回路基板３７に接触し保護する構成となっている。また、第３の実施例においては、緩衝材５１が筐体３１の変形を抑制するストッパ的な役割を有しており、更には斜めからの衝撃に対して強くする目的もあって緩衝材５１を四隅に配置したが、この第４の本実施例における緩衝材６１は各フレキシブル回路基板３７の間に配置されたストッパとして機能する。
【００３０】
つまり、筐体３１が変形した際には、緩衝材６１の突起６１ａが基台３３の側面に当接し、筐体３１の変形を抑制する。この場合に、各突起６１ａの間隔内での筐体３１の変形量は少ないので、筐体３１と基台３３との間にフレキシブル回路基板３７を挟んで損傷することを防止できる。従って、筐体３１の中央部での変形自体も抑制することができるため、側方からの衝撃に対する安全性をより向上させることができる。
【００３１】
図６は第５の実施例におけるＸ線撮影装置の横断面図を示しており、本実施例においては、第４の実施例において緩衝材６１を筐体３１の内壁に取り付けたのに対し、緩衝材７１を基台３３の外周部に取り付けたものである。即ち、第４の実施例と同様に、緩衝材７１の突起７１ａは各フレキシブル回路基板の間に配置されており、機能的には第４の実施例と同様の効果を有する。
【００３２】
また、第４、第５の実施例においては、筐体３１の変形を抑制する突起６１ａ又は突起７１ａは、緩衝材６１又は緩衝材７１に対して別体として取り付けているが、図７、図８に示すように、基台３３又は筐体３１自体に突起８１を形成して代用しても、筐体３１の変形を抑制する緩衝材としての機能を果たし得る。
【００３３】
図９は第６の実施例におけるＸ線像撮影装置の横断面図を示しており、第１〜５の実施例のＸ線像撮影装置においては、側方からの衝撃に対する緩衝手段として、筐体３１の側壁と基台３３との間に緩衝材を配置していたが、本実施例においては筐体９１自体に緩衝機能を持たせている。
【００３４】
即ち、筐体９１にはその側壁の厚み方向において、外壁９１ａ、内壁９１ｂから構成された二重構造になっており、外壁９１ａ、内壁９１ｂ間は複数の連結部９１ｃによって一部が連結されているが、外壁９１ａ、内壁９１ｂ、連結部９１ｃによりに仕切られた複数の空間９１ｄが形成されている。
【００３５】
この第６の実施例におけるＸ線像撮影装置においては、側方から衝撃が加わった場合に外側の壁９１ａの変形により衝撃が吸収され、内側の壁９１ｂに伝達される衝撃は軽減され、変形量も軽減される。また、空間９１ｄ分の質量を低減することができ軽量化にもつながる。
【００３６】
図１０は第７の実施例におけるのＸ線像撮影装置の横断面図を示しており、第６の実施例と同様に、筐体１０１は外壁１０１ａ、内壁１０１ｂから構成された二重構造になっており、外壁１０１ａ、内壁１０１ｂは連結部１０１ｃによって連結されているが、外壁１０１ａ、内壁１０１ｂ、連結部１０１ｃにより仕切られた空間１０１ｄ内には、ゲル状の緩衝材やゴム、プラスチック等から成る緩衝材１０２が充填されている。
【００３７】
この第７の実施例においては、筐体１０１内の空間１０１ｄに緩衝材１０２を挿入することにより、衝撃吸収力を向上させることができる。
【００３８】
図１１は第８の実施例におけるＸ線像撮影装置の側面図を示しており、Ｘ線検出パネル３４を含む内部構成はこれまでの実施例と同様であり、省略している。この第８の実施例は第６、第７の実施例と同様に筐体１１１自体に緩衝機能を設けている。筐体１１１の側面外周には帯状の弾性を有するシート状のゴム又はゲル状の緩衝材１１２が取り付けられており、緩衝材１１２により側方からの衝撃を吸収し、筐体１１１の変形を抑制することができる。
【００３９】
なお、上述の第１〜８の実施例における緩衝手段は適宜に併用が可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る放射線画像撮影装置は、Ｘ線入射方向と直交する方向、即ち側面方向からカセッテが落下した場合においても、検出パネルを支持している筐体の近傍に、衝撃を吸収するための緩衝手段を設けているため、衝撃により筐体が変形して基台に当接する前に緩衝手段によって、検出パネルヘの衝撃やフレキシブル回路基板への衝撃を十分軽減することができ、検出パネルやフレキシブル回路基板の損傷を回避できる。これにより、側面方向においても特に耐衝撃性能を強化し、かつ薄型軽量な可搬型とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の縦断面図である。
【図２】第１の実施例の横断面図である。
【図３】第２の実施例の縦断面図である。
【図４】第３の実施例の横断面図である。
【図５】第４の実施例の横断面図である。
【図６】第５の実施例の横断面図である。
【図７】変形例の横断面図である。
【図８】変形例の横断面図である。
【図９】第６の実施例の横断面図である。
【図１０】第７の実施例の横断面図である。
【図１１】第８の実施例の側面図である。
【図１２】システムの概念図である。
【図１３】従来例の縦断面図である。
【図１４】従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
３１、９１、１０１、１１１ 筐体
３２ スペーサ
３３ 基台
３４ Ｘ線検出パネル
３５ 回路基板
３６、６１ａ、７１ａ、８１ 突起
３７ フレキシブル回路基板
３８、４１、５１、６１、７１、１０２、１１２ 緩衝材

Claims (2)

1. 被写体を透過した放射線を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パネルと、電気信号を処理する電子部品を実装した電気回路基板と、前記放射線検出パネルを上面に配置し、前記電気回路基板を下面に配置した基台と、前記放射線検出パネルと前記電気回路基板の間を接続するフレキシブル回路基板と、前記基台と前記放射線検出パネルと前記電気回路基板と前記フレキシブル回路基板とを内包し、前記基台の下面を保持した筐体と、該筐体内の側壁に前記基台の側面に対して隙間を形成して配置し、前記検出面と直交する方向への前記基台の衝撃を吸収する緩衝手段とを有し、前記フレキシブル回路基板は前記基台と前記緩衝手段との間の前記隙間を通して引き回されていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 前記緩衝手段はゴム又はゲルから成るシート状の緩衝材とした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。

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