JP5042756B2 - 放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被写体の放射線画像を検知し、前記放射線画像を電気信号として出力する放射線検出器を備える放射線画像撮影装置に関する。より詳細には、本発明は、前記放射線検出器を冷却する機構を備える放射線画像撮影装置に関する。

Ｘ線***撮影装置（マンモグラフィ装置）等の放射線画像撮影装置においては、放射線の照射により被写体（患者）の放射線画像を放射線画像記録部（放射線検出器）に記録し、この放射線画像記録部に対し、読取光源部を相対的に移動させて読取光を照射することにより、前記放射線画像に応じた情報の読み取りを行っている（例えば、特許文献１）。

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検出器等が使用されている。

この種の放射線画像撮影装置では、光電変換素子の温度特性の制約や電気回路の熱ノイズ等の影響により、適切な温度範囲に維持する必要がある。このため、冷却風や冷却水等を利用した冷却装置が採用されている（例えば、特許文献２）。

特許文献２は、放射線検出器に対する効果的な冷却を行うことを目的とする。この特許文献２は、その図１に示されているように、撮影部３の筐体４内に前方から二次元放射検出器５と信号変換手段６とが配設されている。筐体４の上部には、冷却手段であるファン７が設けられる一方、下部には、外気の吸込口４ａが設けられている。従って、ファン７を駆動して空気を吸込口４ａから吸気することにより、二次元放射検出器５で生ずる熱を放出している。

特開２０００−１０５２９７号明細書 特開２０００−３７３７４号明細書

特許文献２では、吸込口４ａを放射線検出器５の一端側に配置し、ファン７を他端側に配置することにより、放射線検出器５全体の冷却を図っている。しかしながら、放射線画像撮影装置の中には、放射線検出器の配置に各種の制約があるものが多い。例えば、マンモグラフィ装置では、撮影部を移動させて様々な方向から撮影を行う必要があることから、撮影部の筐体の寸法を大きくすることができず、筐体内部の狭小な空間内に放射線検出器が収容される。しかも、患者のマンモ（***）の根元まで撮影する必要があることから、患者の胸壁から放射線検出器までの距離は、相当に短尺に設定されている。このため、マンモグラフィ装置では、放射線検出器と筐体の胸壁側とが接近し、両者の間の幅狭な空間に生じた熱を十分に放出できず、放射線検出器全体を均一に冷却することができなくなり、撮像精度が低下するおそれがある。

この発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、放射線検出器の配置に制約がある場合でも、放射線検出器全体を均一に冷却することが可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。

この発明に係る放射線画像撮影装置は、検出面を介して被写体の放射線画像を検知し、前記放射線画像を電気信号として出力する放射線検出器と、前記放射線検出器を収容する筐体とを備える。前記筐体は、前記筐体の先端側に冷却媒体の導入口を、前記筐体の後端側に前記冷却媒体の排出口を有し、前記導入口から導入された前記冷却媒体は、前記放射線検出器の前記検出面に沿って前記筐体の先端側から前記筐体の後端側に流されて前記排出口から排出される。

この発明によれば、放射線検出器の検出面に沿って筐体の先端側から筐体の後端側に冷却媒体が流されるため、放射線検出器のうち前記先端側の端部及びその周辺を冷却媒体で冷却することができる。このため、筐体の先端側に熱が溜まり易い構成においても、この熱を放出することが可能となり、放射線検出器の検出面全体を均一に冷却することができる。

ここで、前記放射線画像撮影装置は、前記導入口から前記排出口へと冷却媒体を流すファンを有することが好ましい。これにより、冷却媒体を確実に流すことが可能となる。

前記導入口は、前記筐体の左右両側又は下側の少なくとも一方に形成されていることが好ましい。例えば、マンモグラフィ装置では、筐体のうち被写体に面する側面及びマンモ（***）が配置される上側の面は、被写体の胸壁やマンモが接するため、冷却媒体を導入することが困難である。このため、筐体の左右両側又は下側から冷却媒体を導入することにより、確実に冷却媒体を導入することができる。

この発明によれば、放射線検出器の検出面に沿って筐体の先端側から筐体の後端側に冷却媒体が流されるため、放射線検出器のうち前記先端側の端部及びその周辺を冷却媒体で冷却することができる。このため、筐体の先端側に熱が溜まり易い構成においても、この熱を放出することが可能となり、放射線検出器の検出面全体を均一に冷却することができる。

図１は、本発明の本実施形態に係る放射線画像撮影装置である乳癌検診等の用途に利用されるマンモグラフィ装置１０の斜視説明図である。

マンモグラフィ装置１０は、立設状態に設置される基台１２と、基台１２の略中央部に配設された旋回軸１４に固定されるアーム部材１６と、被写体１８の撮影部位であるマンモ（***）２０（図２参照）に対して放射線Ｘ（記録用電磁波、図２参照）を照射する放射線源（不図示）を収容し、アーム部材１６の一端部に固定される放射線源収容部２２と、該放射線源収容部２２に対向配置されて、アーム部材１６の他端部に固定される撮影台２４と、撮影台２４に対してマンモ２０を押圧して保持する圧迫板２６とを備える。

放射線源収容部２２及び撮影台２４が固定されたアーム部材１６は、旋回軸１４を中心として矢印Ａ方向に旋回することで、被写体１８のマンモ２０に対する撮影方向が調整可能に構成される。圧迫板２６は、アーム部材１６に連結された状態で放射線源収容部２２及び撮影台２４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。

また、基台１２には、マンモグラフィ装置１０によって検出された被写体１８の撮影部位、撮影方向等の撮影情報、被写体１８のＩＤ情報等の情報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２８が配設される。

図２は、マンモグラフィ装置１０における撮影台２４の内部構成を示す一部縦断要部説明図であり、撮影台２４及び圧迫板２６の間に被写体１８の撮影部位であるマンモ２０を配置した状態を示す。

撮影台２４を構成する筐体３０の内部には、放射線源収容部２２に内蔵された放射線源から出力された放射線Ｘに基づいて撮影された放射線画像情報を蓄積し、電気信号として出力する平面型の放射線検出器３２と、放射線検出器３２に蓄積記録された放射線画像情報を読み取るために、放射線検出器３２に線状の読取光を照射する読取光源部３４と、放射線検出器３２に消去光を照射する消去光源部３６とが収容される。読取光源部３４は、移動走査機構３８によって図２の面と直交する方向（図１の矢印Ｃ方向）に移動走査するように構成される。

図２に示すように、筐体３０のうち被写体１８の胸壁１８ａ側（筐体３０の先端側）の側面及び下面には、外部から空気を導入する吸気口としてのスリット４０が複数形成されている。また、筐体３０のうち、旋回軸１４側（筐体３０の後端側）の外周には、スリット４０から導入した空気を排気する排気口としてのスリット４２が連続的に複数形成されている。さらに、被写体１８の胸壁１８ａ側のスリット４０と、旋回軸１４側のスリット４２の間には、スリット４０から導入した空気を、スリット４２へと送る２つのファン４４が設けられている（図３（Ｂ）参照）。

放射線検出器３２は、直接変換方式且つ光読出方式の固体検出器であって、マンモ２０を透過した放射線Ｘに基づく放射線画像情報を静電潜像として蓄積し、読取光源部３４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荷情報を電流として発生する。放射線検出器３２としては、例えば、特許文献１に記載された放射線検出器を用いることができる。

本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作について説明する。

先ず、図示しないコンソール、ＩＤカード等の手段を用いて、被写体１８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１８の氏名、年齢、性別等の情報があり、被写体１８が所持するＩＤカードから取得することができる。なお、マンモグラフィ装置１０がネットワークに接続されている場合には、そのネットワーク上の他の装置から取得することも可能である。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、ネットワークに接続された上位の装置から取得し、あるいは、コンソールから放射線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２８に表示して確認することができる。

続いて、放射線技師は、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２０の撮影方向としては、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、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、これらの撮影方向に応じてアーム部材１６を旋回軸１４を中心に旋回させる。

次に、マンモグラフィ装置１０に対して被写体１８のマンモ２０を位置決めする。すなわち、マンモ２０を撮影台２４に載置した後、圧迫板２６を押し下げ、撮影台２４及び圧迫板２６間にマンモ２０を保持させる（図２参照）。

以上の準備作業が完了した後、放射線源収容部２２に収容されている図示しない放射線源を駆動し、設定された撮影条件に従った放射線Ｘをマンモ２０に照射する。これにより、静電潜像としての負電荷が放射線検出器３２に蓄積される。この負電荷の蓄積方法については、例えば、特許文献１に記載された方法を用いることができる。

放射線検出器３２に静電潜像が記録されると、移動走査機構３８（図２）を駆動し、読取光源部３４を図１の矢印Ｃ方向（副走査方向）に移動させながら読取光を放射線検出器３２に照射させることにより、図示しない処理回路により放射線画像情報の読み出しを行う。読み出し処理の詳細については、例えば、上述した特許文献１に記載された処理を用いることができる。

放射線検出器３２に放射線画像情報を記録する際、及び放射線検出器３２から放射線画像情報を読み出す際、放射線検出器３２及びその他の機器から熱が発生し、この熱が筐体３０内に溜まり、筐体３０内部が高温になると、放射線検出器３２が正常に動作しなくなるおそれがある。特に、放射線検出器３２と、筐体３０のうち被写体１８の胸壁１８ａ側との間は幅狭な空間となり、熱の放出が困難となる。そこで、本実施形態では、以下の方法を用いて、筐体３０内部、特に上記幅狭な空間を冷却している。

図３（Ａ）は、撮影台２４内部の空気の流れを示す側面断面図である。図３（Ｂ）は、撮影台２４内部の空気の流れを示す平面図である。さらに、図４は、撮影台２４内部の空気の流れを示す一部切欠き透視斜視図である。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図４に示すように、放射線検出器３２の周辺に存在する比較的高温の空気（外気よりも高温の空気）は、ファン４４の働きにより、放射線検出器３２の検出面４６に沿って旋回軸１４側に移動する。そして、旋回軸１４側のスリット４２から外部に放出される。また、上記比較的高温の空気が旋回軸１４側に移動することに伴い、胸壁１８ａ側のスリット４０から外気が導入される。

なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）では、放射線検出器３２を簡略的に記載し、読取光源部３４、消去光源部３６等の構成要素を省略している。図４、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）でも同様である。

以上説明したように、本実施形態では、撮影台２４の筐体３０は、被写体１８の胸壁１８ａ側に空気の吸入口としてのスリット４０を、旋回軸１４側に空気の排気口としてのスリット４２を有し、スリット４０から導入された空気は、放射線検出器３２の検出面４６に沿って被写体１８側から旋回軸１４側に流されてスリット４２から排気される。

上記実施形態によれば、放射線検出器３２の検出面４６に沿って被写体１８の胸壁１８ａ側から旋回軸１４側に空気が流されるため、放射線検出器３２のうち胸壁１８ａ側の端部及びその周辺を空気で冷却することができる。このため、被写体１８の胸壁１８ａ側に熱が溜まり易い構成においても、この熱を放出することが可能となり、放射線検出器３２の検出面４６全体を均一に冷却することができる。

また、スリット４０は、筐体３０の左右両側及び下側に形成されている。例えば、マンモグラフィ装置１０では、筐体３０のうち被写体１８に面する側面及びマンモ２０が配置される上側の面は、被写体１８の胸壁１８ａやマンモ２０が接するため、空気を導入することが困難である。このため、筐体３０の左右両側又は下側から空気を導入することにより、確実に空気を導入することができる。

なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。

上記実施形態では、放射線画像撮影装置としてマンモグラフィ装置１０を用いたが、これに限られず、電子カセッテを用いる放射線画像撮影装置等、その他の放射線画像撮影装置を用いてもよい。

上記実施形態では、直接変換方式の放射線検出器３２を用いたが、これに代えて、シンチレータによって放射線Ｘを一旦可視光に変換し、その可視光が照射されることで電荷対を生成する記録用光導電層を用いた放射線検出器を利用することもできる。また、入射した放射線Ｘの線量を光電変換層によって直接電気信号に変換する放射線検出器を用いてもよい。

上記実施形態では、スリット４０とスリット４２の間に配置されたファン４４により筐体３０内部の空気の流れを生み出して放射線検出器３２を冷却したが、それ以外の方法で冷却してもよい。例えば、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、筐体３０の旋回軸１４側に上下４つ左右２つのファン４８を設け、これにより、強制的に放射線検出器３２の下側から上側への空気の流れを生成し、冷却することも可能である。なお、基台１２に対する筐体３０の角度を検知するセンサ（図示せず）を、筐体３０内部、旋回軸１４等に設けておき、このセンサを用いて筐体３０の姿勢を検出することにより、いずれのファン４８を吸気ファン又は排気ファンとして機能させるかを判定する。すなわち、センサで判定した結果に基づき、下側に位置しているファン４８を吸気ファンとし、上側に位置しているファン４８を排気ファンとする。なお、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）のような構成において、ファン４８の数は６つに限定されず、１つ以上であればよい。また、ファン４８の配置は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）の配置に限られず、適宜変更可能である。

さらに、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、ファンを設けない撮影台２４ａも可能である。この撮影台２４ａでは、ファンを設けない代わりに、筐体３０ａにおいて、被写体１８の胸壁１８ａ側から旋回軸１４に向かって上側に傾斜する壁面５０を設ける。これにより放射線検出器３２の検出面４６及びその近傍の比較的高温の空気は、筐体３０ａの壁面５０に沿って移動（上昇）し、スリット４２から筐体３０ａの外部に出る。また、比較的高温の空気の移動に伴い、スリット４０から外気が導入される。このような空気の移動により、放射線検出器３２が冷却される。

なお、図６（Ａ）に示すように、放射線検出器３２の下方（検出面４６とは反対側）に第２の壁面５２を設けておくことで、下側のスリット４０から導入される空気の流れの円滑化を図ることもできる。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示す撮影台２４ａを９０度旋回させた図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）における姿勢でも、筐体３０ａの壁面は、上方に傾斜しているため、比較的高温の空気の排気を促進することができる。

上記実施形態では、筐体３０のうち被写体１８の胸壁１８ａ側に複数のスリット４０を設けたが、ルーバー等、それ以外の導入口を設けてもよい。同様に、筐体３０の旋回軸１４側に複数のスリット４２を設けたが、ルーバー等、それ以外の排出口を設けてもよい。また、スリット４０、４２の数は適宜設定可能である。

本発明の一実施形態に係る放射線画像撮影装置としてのマンモグラフィ装置の斜視説明図である。 図１に示すマンモグラフィ装置における撮影台の内部構成を示す一部縦断要部説明図である。 図３（Ａ）は、図２に示す撮影台内部の空気の流れを示す側面断面図である。図３（Ｂ）は、図２に示す撮影台の空気の流れを示す平面図である。 図２に示す撮影台内部の空気の流れを示す一部切欠き透視斜視図である。 図５（Ａ）は、第１変形例に係る撮影台内部の空気の流れを示す側面断面図である。図５（Ｂ）は、第１変形例に係る撮影台の空気の流れを示す平面図である。 図６（Ａ）は、第２変形例に係る撮影台内部の空気の流れを示す側面断面図である。図６（Ｂ）は、第２変形例に係る撮影台の空気の流れを示す正面図である。 図７（Ａ）は、図６（Ａ）に示す撮影台が９０度旋回したときの撮影台内部の空気の流れを示す側面図である。図７（Ｂ）は、図６（Ｂ）に示す撮影台が９０度旋回したときの空気の流れを示す正面図である。

符号の説明

１０…マンモグラフィ装置（放射線画像撮影装置）
１８…被写体
３０、３０ａ…筐体
３２…放射線検出器
４０…スリット（導入口）
４２…スリット（排出口）
４４、４８…ファン
４６…検出面

Claims (3)

1. 検出面を介して被写体の撮影部位であるマンモの放射線画像を検知し、前記放射線画像を電気信号として出力する放射線検出器と、前記被写体の胸壁側に接近するように前記放射線検出器を収容する筐体とを備える放射線画像撮影装置であって、
   前記筐体は、前記筐体の先端側である該筐体の胸壁側における該胸壁と対向しない側面又は下面に冷却媒体の導入口を、前記胸壁から離間した前記筐体の後端側に前記冷却媒体の排出口を有し、
   前記導入口から導入された前記冷却媒体は、前記マンモに対向する前記放射線検出器の前記検出面に沿って前記筐体の先端側から前記筐体の後端側に流されて前記排出口から排出される
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
2. 請求項１記載の放射線画像撮影装置において、さらに、
   前記導入口から前記排出口へと冷却媒体を流すファンを有する
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
3. 請求項１又は２記載の放射線画像撮影装置において、
   前記導入口は、前記筐体の胸壁側における該胸壁と対向しない左右の側面及び／又は下面に形成されている
   ことを特徴とする放射線画像撮影装置。

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