JPH08610A - 医療用x線画像検出装置 - Google Patents
医療用x線画像検出装置Info
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 X線画像を可視光画像にして波長変換するシ
ンチレータ部と前記シンチレータ部で得られた可視光の
画像情報を回体撮像素子へ伝送する導光部を1つの構成
要素(光ファイバー群)に統合化し、装置の小型化、薄
型化、及び固体撮像素子のX線に対する耐久性を向上さ
せた医療用X線画像検出装置を提供する。 【構成】 医療用X線画像の検出装置において、前記装
置が、(1) X線を可視光に波長変換する蛍光体物質とX
線を吸収するX線吸収物質を溶融一体化して調製した前
記可視光に対して透明な光ファイバーから成る光ファイ
バー群、及び、(2) 前記光ファイバー群に接続する固体
撮像素子、とから構成されることを特徴とする医療用X
線画素検出装置。
ンチレータ部と前記シンチレータ部で得られた可視光の
画像情報を回体撮像素子へ伝送する導光部を1つの構成
要素(光ファイバー群)に統合化し、装置の小型化、薄
型化、及び固体撮像素子のX線に対する耐久性を向上さ
せた医療用X線画像検出装置を提供する。 【構成】 医療用X線画像の検出装置において、前記装
置が、(1) X線を可視光に波長変換する蛍光体物質とX
線を吸収するX線吸収物質を溶融一体化して調製した前
記可視光に対して透明な光ファイバーから成る光ファイ
バー群、及び、(2) 前記光ファイバー群に接続する固体
撮像素子、とから構成されることを特徴とする医療用X
線画素検出装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医療用のX線画像検出
装置、例えば歯牙撮影用に口腔内に装入されて使用され
る歯科用X線画像検出装置に関する。更に詳しくは、本
発明は、X線画像を可視光画像に変換するシンチレータ
部と、前記シンチレータ部で得られた可視光の画像情報
を固体撮像素子へ伝送する導光部とを、一つの構成要素
に統合化することにより、装置の小型化、薄型化とX線
に対する耐久性を向上させた医療用X線画像検出装置に
関するものである。
装置、例えば歯牙撮影用に口腔内に装入されて使用され
る歯科用X線画像検出装置に関する。更に詳しくは、本
発明は、X線画像を可視光画像に変換するシンチレータ
部と、前記シンチレータ部で得られた可視光の画像情報
を固体撮像素子へ伝送する導光部とを、一つの構成要素
に統合化することにより、装置の小型化、薄型化とX線
に対する耐久性を向上させた医療用X線画像検出装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の医療用X線画像検出装置、例え
ば歯科用X線画像検出装置においては、古典的なX線感
光フィルムを使用したものからシンチレータとCCD素
子などの固体撮像素子を用いるとともにモニターディス
プレー上に診断対象物の歯牙画像を表示する新しいシス
テムへ転換している。前記した新しいシステムでの歯科
治療は、次のようにして行なわれるものである。診断部
位の歯牙部を透過したX線を口腔内歯牙の背後に装入さ
れた小型のX線画像検出素子(センサ)に入射させる。
前記素子(センサ)においては、まずシンチレータ部で
X線画像(X線が診断部位を透過するとき、その組成の
X線吸収度に対応したX線画像情報が得られるが、以
下、これをX線画像という。)を波長変換して可視光画
像(前記X線画像を可視光の波長領域に波長変換して可
視光画像情報が得られるが、以下これを可視光画像とい
う。)とし、該可視光画像を光ファイバー(光学繊維)
を介してCCD素子などの固体撮像素子の撮像面に投影
する。次いで前記固体撮像素子から入手される電気信号
情報をデジタル信号に変換するとともに画像処理技術を
適用しながらモニターディスプレー上に診断部位の歯牙
画像を再生し、歯科治療を行なうものである。
ば歯科用X線画像検出装置においては、古典的なX線感
光フィルムを使用したものからシンチレータとCCD素
子などの固体撮像素子を用いるとともにモニターディス
プレー上に診断対象物の歯牙画像を表示する新しいシス
テムへ転換している。前記した新しいシステムでの歯科
治療は、次のようにして行なわれるものである。診断部
位の歯牙部を透過したX線を口腔内歯牙の背後に装入さ
れた小型のX線画像検出素子(センサ)に入射させる。
前記素子(センサ)においては、まずシンチレータ部で
X線画像(X線が診断部位を透過するとき、その組成の
X線吸収度に対応したX線画像情報が得られるが、以
下、これをX線画像という。)を波長変換して可視光画
像(前記X線画像を可視光の波長領域に波長変換して可
視光画像情報が得られるが、以下これを可視光画像とい
う。)とし、該可視光画像を光ファイバー(光学繊維)
を介してCCD素子などの固体撮像素子の撮像面に投影
する。次いで前記固体撮像素子から入手される電気信号
情報をデジタル信号に変換するとともに画像処理技術を
適用しながらモニターディスプレー上に診断部位の歯牙
画像を再生し、歯科治療を行なうものである。
【0003】この種のX線画像検出装置の構造として
は、図4〜図5に示されるものがある。図示されるよう
に、従来のX線画像検出装置は、 ・X線を可視光に波長変換するシンチレータ部(1'
)、 ・前記シンチレータ部で発光した光を固体撮像素子部へ
伝送する光ファイバーから成る導光部(2' )、及び ・前記導光部(2' )から受光し、可視光画像のベース
となる電気信号情報を入取するCCDなどの固体撮像素
子部(3' )、 という三つの構成要素から構成されるものである。
は、図4〜図5に示されるものがある。図示されるよう
に、従来のX線画像検出装置は、 ・X線を可視光に波長変換するシンチレータ部(1'
)、 ・前記シンチレータ部で発光した光を固体撮像素子部へ
伝送する光ファイバーから成る導光部(2' )、及び ・前記導光部(2' )から受光し、可視光画像のベース
となる電気信号情報を入取するCCDなどの固体撮像素
子部(3' )、 という三つの構成要素から構成されるものである。
【0004】前記図4に示されるセンサは、導光部を構
成する光ファイバーとして、漸次、縮径したもの(円錐
状光ファイバー)を使用している(特開昭58−215
80号、特公平4−25012号)。なお、前記図4に
示される構成要素の配置・配設関係のもとで、CCD上
でモアレ効果の小さい画像情報が入手されるとされてい
る。また、前記図5は、各光ファイバーとしてコア部に
放射線遮蔽用ガラスを使用したものを使用し、かつ光透
過軸を所定の角度変位させることにより、X線をコア部
に導き、ここでシンチレータ部で波長変位されなかった
X線を吸収させるようにしたものである(特開昭63−
311193号)。
成する光ファイバーとして、漸次、縮径したもの(円錐
状光ファイバー)を使用している(特開昭58−215
80号、特公平4−25012号)。なお、前記図4に
示される構成要素の配置・配設関係のもとで、CCD上
でモアレ効果の小さい画像情報が入手されるとされてい
る。また、前記図5は、各光ファイバーとしてコア部に
放射線遮蔽用ガラスを使用したものを使用し、かつ光透
過軸を所定の角度変位させることにより、X線をコア部
に導き、ここでシンチレータ部で波長変位されなかった
X線を吸収させるようにしたものである(特開昭63−
311193号)。
【0005】しかしながら、前記した従来のシンチレー
タ部(1' )、導光部(2' )、及びCCD固体撮像素
子(3' )と各要素に機能を分担させたセンサにおいて
は、次のような欠点がある。 ・前記図4に示されるセンサにおいては、例えばシンチ
レータ部(1' )でX線画像から変換された可視光画像
の画像情報を導光部(2' )を介してCCD固体撮像素
子(3' )へ伝送するとき、導光部(2' )の円錐形状
が不均一のため(これは製造上、避けることが出来ない
ものである)、画像に歪みが生じる。 ・特に図4の形式のものにおいては、シンチレータ部
(1' )で可視光に波長変換されなかったX線がCCD
固体撮像素子(3' )に入射するため、CCD素子のX
線損傷が大きく耐性を大きく損ねる。また、図5のもの
においても、X線は、コア部で一部が吸収されるものの
コア部とクラッド部を透過するため、X線損傷に対する
耐久性は十分なものとはいえない。 ・図4〜図5に示される三つの構成要素による機能分化
型のセンサにおいては、それぞれの機能部(構成要素)
の接合部において光の散乱、吸収が発生し易く、画質が
劣化する。更に、各構成要素においては、製造上の制約
などによりその大きさや厚味に限界があり、口腔内で使
用するという応用面との関連から極力、小型化、薄型化
したいという強いニーズに答えることが出来ない。
タ部(1' )、導光部(2' )、及びCCD固体撮像素
子(3' )と各要素に機能を分担させたセンサにおいて
は、次のような欠点がある。 ・前記図4に示されるセンサにおいては、例えばシンチ
レータ部(1' )でX線画像から変換された可視光画像
の画像情報を導光部(2' )を介してCCD固体撮像素
子(3' )へ伝送するとき、導光部(2' )の円錐形状
が不均一のため(これは製造上、避けることが出来ない
ものである)、画像に歪みが生じる。 ・特に図4の形式のものにおいては、シンチレータ部
(1' )で可視光に波長変換されなかったX線がCCD
固体撮像素子(3' )に入射するため、CCD素子のX
線損傷が大きく耐性を大きく損ねる。また、図5のもの
においても、X線は、コア部で一部が吸収されるものの
コア部とクラッド部を透過するため、X線損傷に対する
耐久性は十分なものとはいえない。 ・図4〜図5に示される三つの構成要素による機能分化
型のセンサにおいては、それぞれの機能部(構成要素)
の接合部において光の散乱、吸収が発生し易く、画質が
劣化する。更に、各構成要素においては、製造上の制約
などによりその大きさや厚味に限界があり、口腔内で使
用するという応用面との関連から極力、小型化、薄型化
したいという強いニーズに答えることが出来ない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来技術の医療用X線画像検出装置の問題点を解消しよう
とするものである。本発明者らは、前記した従来技術の
欠点を解消すべく鋭意検討した結果、従来のシンチレー
タ部、(可視光画像情報を伝送する)導光部、(可視光
画像のベースとなる電気信号情報を入手する)CCDな
どの固体撮像素子部、という三機能分離型に代えて、シ
ンチレータ部と導光部を一体化した場合、前記一体化に
よりセンサ全体の厚みを薄型化できるなど多くの優れた
効果を得ることが出来ることを見い出した。本発明は前
記知見をベースに完成されたものであり、本発明により
耐久性(耐X線損傷性)や画質特性に優れ、かつ薄型化
が図られた歯科用X線画像検出装置が提供される。
来技術の医療用X線画像検出装置の問題点を解消しよう
とするものである。本発明者らは、前記した従来技術の
欠点を解消すべく鋭意検討した結果、従来のシンチレー
タ部、(可視光画像情報を伝送する)導光部、(可視光
画像のベースとなる電気信号情報を入手する)CCDな
どの固体撮像素子部、という三機能分離型に代えて、シ
ンチレータ部と導光部を一体化した場合、前記一体化に
よりセンサ全体の厚みを薄型化できるなど多くの優れた
効果を得ることが出来ることを見い出した。本発明は前
記知見をベースに完成されたものであり、本発明により
耐久性(耐X線損傷性)や画質特性に優れ、かつ薄型化
が図られた歯科用X線画像検出装置が提供される。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、(1) X線を可視光に波長変換する蛍光体物質と
X線を吸収するX線吸収物質を溶融一体化して調製した
前記可視光に対して透明な光ファイバーから成る光ファ
イバー群、及び、(2) 前記光ファイバー群に接続する固
体撮像素子、とから構成されることを特徴とする医療用
X線画素検出装置に関するものである。
発明は、(1) X線を可視光に波長変換する蛍光体物質と
X線を吸収するX線吸収物質を溶融一体化して調製した
前記可視光に対して透明な光ファイバーから成る光ファ
イバー群、及び、(2) 前記光ファイバー群に接続する固
体撮像素子、とから構成されることを特徴とする医療用
X線画素検出装置に関するものである。
【0008】以下、本発明の技術的構成及び実施態様を
図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明は図示の
ものに限定されないことはいうまでもないことである。
図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明は図示の
ものに限定されないことはいうまでもないことである。
【0009】本発明の医療用X線画像検出装置(セン
サ)(A)は、図1に示されるものである。図示される
ように、本発明のセンサ(A)は、主たる構成要素とし
て ・X線を可視光に変換する蛍光体物質とX線吸収物質を
光ファイバー調製時にファイバー成分と共に一体的に溶
解し、これらの二つの機能(可視光への波長変換機能と
X線吸収機能)を有するとともに可視光の伝送効率に優
れた(別言すれば可視光に対して透明な)光ファイバー
群(1)、及び、 ・前記光ファイバー群(1)に接続するCCDなどの固
体撮像素子(2)、 からなるものである。なお、図1において、(3)はセ
ンサの機密保持などの目的でセンサの外周部に配設され
た外装部材、(4)は前記固体撮像素子(2)で発生さ
れる可視光画像のベースとなる画像信号(電気信号)を
取出すための電気信号引出線(リード)線である。
サ)(A)は、図1に示されるものである。図示される
ように、本発明のセンサ(A)は、主たる構成要素とし
て ・X線を可視光に変換する蛍光体物質とX線吸収物質を
光ファイバー調製時にファイバー成分と共に一体的に溶
解し、これらの二つの機能(可視光への波長変換機能と
X線吸収機能)を有するとともに可視光の伝送効率に優
れた(別言すれば可視光に対して透明な)光ファイバー
群(1)、及び、 ・前記光ファイバー群(1)に接続するCCDなどの固
体撮像素子(2)、 からなるものである。なお、図1において、(3)はセ
ンサの機密保持などの目的でセンサの外周部に配設され
た外装部材、(4)は前記固体撮像素子(2)で発生さ
れる可視光画像のベースとなる画像信号(電気信号)を
取出すための電気信号引出線(リード)線である。
【0010】図1に示される本発明の医療用X線画像検
出装置(センサ)と前記図4〜図5で示した従来のもの
との間にみられる大きな相違点は、光ファイバー群
(1)に導光機能のほかにシンチレータ機能とCCDや
人体に対するX線照射量を低減化させるためにX線吸収
機能を付与し、従来の機能分化を統合化している点であ
る。前記した点の意義は大きく、光ファイバー群に諸機
能を集約させることにより、ファイバー長としてより短
いものが使用できるためセンサの小型化、薄型化が図ら
れる。例えば前記機能の統合化により、従来製品の12
mmから6mm以下に薄型化することが出来る。
出装置(センサ)と前記図4〜図5で示した従来のもの
との間にみられる大きな相違点は、光ファイバー群
(1)に導光機能のほかにシンチレータ機能とCCDや
人体に対するX線照射量を低減化させるためにX線吸収
機能を付与し、従来の機能分化を統合化している点であ
る。前記した点の意義は大きく、光ファイバー群に諸機
能を集約させることにより、ファイバー長としてより短
いものが使用できるためセンサの小型化、薄型化が図ら
れる。例えば前記機能の統合化により、従来製品の12
mmから6mm以下に薄型化することが出来る。
【0011】本発明において、画質の劣化を極力、押え
るために光ファイバーとして等外径(同一径)を用いる
ことが好ましい。即ち、光ファイバー群(1)の断面積
と略等しい断面積を有するCCDなどの固体撮像素子
(2)を組み合わせることにより、画像の歪みがなく画
質劣化が小さい画像を固体撮像素子(2)に接続された
モニターディスプレーなどで再生させることが出来る。
前記光ファイバー群(1)は、当業界において公知の無
機系または有機系の充実型ファイバーで構成される。あ
るいは中空型ファイバーで構成してもよい。
るために光ファイバーとして等外径(同一径)を用いる
ことが好ましい。即ち、光ファイバー群(1)の断面積
と略等しい断面積を有するCCDなどの固体撮像素子
(2)を組み合わせることにより、画像の歪みがなく画
質劣化が小さい画像を固体撮像素子(2)に接続された
モニターディスプレーなどで再生させることが出来る。
前記光ファイバー群(1)は、当業界において公知の無
機系または有機系の充実型ファイバーで構成される。あ
るいは中空型ファイバーで構成してもよい。
【0012】本発明において、前記光ファイバー群
(1)に溶融一体化されるX線を可視光に変換する蛍光
体物質及びX線吸収物質としては、当業界において公知
のものを使用することができる。前記した蛍光体物質と
しては、 ・CaWO4 、ZnWO4 、CdWO4 、Bi4 Ge3
O12、 ・NaI:Tl、CsI:Na、CdS:Al、 ・CdS:Cu、CdS:Ag、CdS:Al、CdW
O4 :Pb、 ・ZnS:Ag、ZnS:Al、ZnCdB:Ag、 ・Eu、Pr、Tbの少なくとも1種で活性化したY2
O2 S、La2 O2 S、Gd2 O2 S、Lu2 O2 S、
LaOBr、BaFcl、BaFBr、 などがある。また、前記したX線吸収物質としては、酸
化鉛、酸化バリウム、酸化ランタン、酸化セリウムな
ど、ガラスの主成分であるケイ素よりも高原子番号元素
の化合物があげられる。
(1)に溶融一体化されるX線を可視光に変換する蛍光
体物質及びX線吸収物質としては、当業界において公知
のものを使用することができる。前記した蛍光体物質と
しては、 ・CaWO4 、ZnWO4 、CdWO4 、Bi4 Ge3
O12、 ・NaI:Tl、CsI:Na、CdS:Al、 ・CdS:Cu、CdS:Ag、CdS:Al、CdW
O4 :Pb、 ・ZnS:Ag、ZnS:Al、ZnCdB:Ag、 ・Eu、Pr、Tbの少なくとも1種で活性化したY2
O2 S、La2 O2 S、Gd2 O2 S、Lu2 O2 S、
LaOBr、BaFcl、BaFBr、 などがある。また、前記したX線吸収物質としては、酸
化鉛、酸化バリウム、酸化ランタン、酸化セリウムな
ど、ガラスの主成分であるケイ素よりも高原子番号元素
の化合物があげられる。
【0013】例えば、光ファイバー群(1)を構成する
ファイバーが無機系ガラスである場合、その製造上の観
点(成分の溶融処理など)から、蛍光体物質として酸化
イットリウム、酸化ガドリニウム、酸化ランタン、酸化
ルテチウム、酸化イッテルビウムなどが、またX線吸収
物質として酸化鉛、酸化バリウム、酸化セリウムなどの
ケイ素よりも高原子番号元素の化合物が使用される。な
お、酸化セリウムなどはX線吸収能のほかにX線による
機能部材の着色に対しても優れた防止能を有する。前記
蛍光体物質は一般に30重量%まで、また前記X線吸収
物質としての酸化鉛及び/又は酸化バリウムは5〜40
重量%、酸化セリウムは1〜2重量%、配合される。一
方、光ファイバー群(1)を構成するファイバーが有機
系ガラスである場合、例えば前記蛍光体物質としてZn
S系の蛍光体物質が20重量%まで、またX線吸収物質
の前駆体としてメタクリル酸鉛などの有機酸鉛が5〜4
0重量%、配合される。
ファイバーが無機系ガラスである場合、その製造上の観
点(成分の溶融処理など)から、蛍光体物質として酸化
イットリウム、酸化ガドリニウム、酸化ランタン、酸化
ルテチウム、酸化イッテルビウムなどが、またX線吸収
物質として酸化鉛、酸化バリウム、酸化セリウムなどの
ケイ素よりも高原子番号元素の化合物が使用される。な
お、酸化セリウムなどはX線吸収能のほかにX線による
機能部材の着色に対しても優れた防止能を有する。前記
蛍光体物質は一般に30重量%まで、また前記X線吸収
物質としての酸化鉛及び/又は酸化バリウムは5〜40
重量%、酸化セリウムは1〜2重量%、配合される。一
方、光ファイバー群(1)を構成するファイバーが有機
系ガラスである場合、例えば前記蛍光体物質としてZn
S系の蛍光体物質が20重量%まで、またX線吸収物質
の前駆体としてメタクリル酸鉛などの有機酸鉛が5〜4
0重量%、配合される。
【0014】本発明において、いうまでもないことであ
るが、前記光ファイバー群(1)は無機系ガラスまたは
有機系ガラスで構成されるものである。例えば、無機系
光ファイバーは、PbO、Y2 O3 を所定量になるよう
に添加し、溶融一体化したロッドをコア材とし、次いで
コア材より屈折率の小さな石英系ガラスの管の中に入
れ、加熱延伸してファイバー化したものである。また、
有機系ファイバーは、メタクリル酸エステル系樹脂など
を使用して調製されたものである。より具体的には、メ
タクリル酸鉛やアクリル酸鉛、ZnS微粉末などを所定
量溶解して重合させ、重合生成物を溶融線引きしてファ
イバー化したものである。本発明において、前記光ファ
イバーの構造は特に制約を受けない。例えば、充実型の
もの、即ち光の屈折率の大きいコア部と、前記コア部よ
り屈折率の小さいクラッド材で構成されるクラッド型フ
ァイバーが使用される。
るが、前記光ファイバー群(1)は無機系ガラスまたは
有機系ガラスで構成されるものである。例えば、無機系
光ファイバーは、PbO、Y2 O3 を所定量になるよう
に添加し、溶融一体化したロッドをコア材とし、次いで
コア材より屈折率の小さな石英系ガラスの管の中に入
れ、加熱延伸してファイバー化したものである。また、
有機系ファイバーは、メタクリル酸エステル系樹脂など
を使用して調製されたものである。より具体的には、メ
タクリル酸鉛やアクリル酸鉛、ZnS微粉末などを所定
量溶解して重合させ、重合生成物を溶融線引きしてファ
イバー化したものである。本発明において、前記光ファ
イバーの構造は特に制約を受けない。例えば、充実型の
もの、即ち光の屈折率の大きいコア部と、前記コア部よ
り屈折率の小さいクラッド材で構成されるクラッド型フ
ァイバーが使用される。
【0015】本発明の光ファイバー群を構成する各ファ
イバーは、前記したように可視光の伝送機能はもとよ
り、シンチレータ機能とX線吸収機能を有するものであ
る。即ち、各光ファイバー内において、入射X線はシン
チレータ機能を発現させるための蛍光体物質と相互作用
し、蛍光(可視光)を発生する。そして、各光ファイバ
ーは前記可視光を減衰させることなく固体撮像素子へ伝
送するが、その際、固体撮像素子のX線損傷を防止する
ために入射X線のうち蛍光体物質と相互作用を行なわな
い不要のX線をX線吸収物質で吸収するものである。そ
して、本発明においては、前記可視光を減衰させること
なく固体撮像素子へ伝送するという要求と、前記不要の
X線を効率よく吸収するという要求を両立させるため
に、X線吸収物質を光ファイバーの構成成分と一体化溶
融し、光に対して透明な状態のものにしている(別言す
れば高い光伝送効率の維持を図っている)点に大きな特
徴点を有する。
イバーは、前記したように可視光の伝送機能はもとよ
り、シンチレータ機能とX線吸収機能を有するものであ
る。即ち、各光ファイバー内において、入射X線はシン
チレータ機能を発現させるための蛍光体物質と相互作用
し、蛍光(可視光)を発生する。そして、各光ファイバ
ーは前記可視光を減衰させることなく固体撮像素子へ伝
送するが、その際、固体撮像素子のX線損傷を防止する
ために入射X線のうち蛍光体物質と相互作用を行なわな
い不要のX線をX線吸収物質で吸収するものである。そ
して、本発明においては、前記可視光を減衰させること
なく固体撮像素子へ伝送するという要求と、前記不要の
X線を効率よく吸収するという要求を両立させるため
に、X線吸収物質を光ファイバーの構成成分と一体化溶
融し、光に対して透明な状態のものにしている(別言す
れば高い光伝送効率の維持を図っている)点に大きな特
徴点を有する。
【0016】CCDなどの固体撮像素子から取り出され
た信号は、前置増巾回路を経てケーブルにより外部へ引
き出され、信号処理がなされる。この種の前置増巾回路
は、一般にガラスエポキシ基板上に組立てられ、CCD
と接続する方式が採用されているが、この方式は検出装
置の厚みを厚くしたり、あるいは検出装置の断面積を大
きくしたりする欠点を有するものである。本発明におい
て、前記した前置増巾回路は、CCDを構成するセラミ
ック基板の裏面に印刷回路技術を適用することにより製
作してもよく、これにより検出装置の厚みの増大及び断
面積の増大を防ぐことが出来る。
た信号は、前置増巾回路を経てケーブルにより外部へ引
き出され、信号処理がなされる。この種の前置増巾回路
は、一般にガラスエポキシ基板上に組立てられ、CCD
と接続する方式が採用されているが、この方式は検出装
置の厚みを厚くしたり、あるいは検出装置の断面積を大
きくしたりする欠点を有するものである。本発明におい
て、前記した前置増巾回路は、CCDを構成するセラミ
ック基板の裏面に印刷回路技術を適用することにより製
作してもよく、これにより検出装置の厚みの増大及び断
面積の増大を防ぐことが出来る。
【0017】図1に示される本発明の医療用(特に歯科
用)X線画像検出装置(センサ)において、外装部材
(3)は、以下の観点を考慮し、モールド成形などによ
り構成されるものである。 ・口腔内において使用されることから、口の中に容易に
出し入れ出来るようにし、かつ取扱い時の衝撃、屈曲に
対して十分な機能的強度を有することが必要である。 ・口腔内での使用及び水中での洗浄、消毒などの観点か
ら、抗菌性や防水性や機密性に優れていることが必要で
ある。 ・CCDなどの固体撮像素子に対する電気絶縁性や電磁
波遮蔽性を確保することが好ましい。
用)X線画像検出装置(センサ)において、外装部材
(3)は、以下の観点を考慮し、モールド成形などによ
り構成されるものである。 ・口腔内において使用されることから、口の中に容易に
出し入れ出来るようにし、かつ取扱い時の衝撃、屈曲に
対して十分な機能的強度を有することが必要である。 ・口腔内での使用及び水中での洗浄、消毒などの観点か
ら、抗菌性や防水性や機密性に優れていることが必要で
ある。 ・CCDなどの固体撮像素子に対する電気絶縁性や電磁
波遮蔽性を確保することが好ましい。
【0018】前記外装部材(3)は、前記した観点か
ら、例えば抗菌性の観点からAg,Cu,Zn等の金属
イオンを付与したゼオライトやリン酸塩の粉体を消毒用
アルコールの払拭に耐えるフッ素樹脂、シリコーン樹
脂、ポリエーテルイミド、ポリカーボネートなどに混合
したものを成形することにより構成される。また、外部
光の通過による画質劣化を防止するために外装部材
(3)を黒色化したり、更には前記電磁波遮蔽性を向上
させるために外装部材(3)の内側にAlやCuの薄膜
を貼り付けるかまたはこれら金属の蒸着膜を形成するこ
とは有効である。後者の手段により外部からの電磁ノイ
ズを確実に低減させることが出来る。
ら、例えば抗菌性の観点からAg,Cu,Zn等の金属
イオンを付与したゼオライトやリン酸塩の粉体を消毒用
アルコールの払拭に耐えるフッ素樹脂、シリコーン樹
脂、ポリエーテルイミド、ポリカーボネートなどに混合
したものを成形することにより構成される。また、外部
光の通過による画質劣化を防止するために外装部材
(3)を黒色化したり、更には前記電磁波遮蔽性を向上
させるために外装部材(3)の内側にAlやCuの薄膜
を貼り付けるかまたはこれら金属の蒸着膜を形成するこ
とは有効である。後者の手段により外部からの電磁ノイ
ズを確実に低減させることが出来る。
【0019】図2は、図1に示される前記本発明の医療
用X線画像検出装置(センサ)において、光ファイバー
群(1)と固体撮像素子(2)の配設構造の第一実施態
様を示すものである。図示されるように、光ファイバー
群(1)は、等外径(同一外径)光ファイバー(無機系
ガラス)を多数本、束ねたもので構成される。図示され
る態様において、固体撮像素子(2)の表面積は、等外
径光ファイバーを用いた光ファイバー群(1)の断面積
と略等しいため、画像情報(X線画像がシンチレータ機
能物質である蛍光体物質により波長変換された可視光画
像の画像情報)に歪みがなく、画質の優れた画像がモニ
ターディスプレーなどで再生される。
用X線画像検出装置(センサ)において、光ファイバー
群(1)と固体撮像素子(2)の配設構造の第一実施態
様を示すものである。図示されるように、光ファイバー
群(1)は、等外径(同一外径)光ファイバー(無機系
ガラス)を多数本、束ねたもので構成される。図示され
る態様において、固体撮像素子(2)の表面積は、等外
径光ファイバーを用いた光ファイバー群(1)の断面積
と略等しいため、画像情報(X線画像がシンチレータ機
能物質である蛍光体物質により波長変換された可視光画
像の画像情報)に歪みがなく、画質の優れた画像がモニ
ターディスプレーなどで再生される。
【0020】図3は、本発明の医療用X線画像検出装置
(センサ)において、光ファイバー群(1)と固体撮像
素子(2)の配置構造の第二実施態様を示すものであ
る。図示されるように、光ファイバー群(1)は、等断
面柱状に分割された多数の網目状柱状体(有機系ガラ
ス)からなり、かつX線の入射方向に対して所望の角度
(θ)に傾斜して配置される。いうまでもないことであ
るが、各柱状体(光ファイバー)は蛍光体物質とX線吸
収物質が溶融一体化されているものである。
(センサ)において、光ファイバー群(1)と固体撮像
素子(2)の配置構造の第二実施態様を示すものであ
る。図示されるように、光ファイバー群(1)は、等断
面柱状に分割された多数の網目状柱状体(有機系ガラ
ス)からなり、かつX線の入射方向に対して所望の角度
(θ)に傾斜して配置される。いうまでもないことであ
るが、各柱状体(光ファイバー)は蛍光体物質とX線吸
収物質が溶融一体化されているものである。
【0021】前記光ファイバー群(1)をX線の入射方
向に対して所望の角度(θ)に傾斜させて配置するの
は、X線をほぼ完全に吸収するためである。前記した所
望の角度(θ)としては、入射X線が光ファイバーを2
〜4本横切り、その間のX線吸収物質でほとんどが吸収
されるものと考えられるので、15〜25度の角度を採
用すればよい。いうまでもないことであるが、固体撮像
素子、例えばCCD素子は数KeVの波長変換されなか
ったX線によりX線損傷を起こすこと、更には前記エネ
ルギー以下の軟X線(これは、X線が歯牙などの被写体
中を透過する際に散乱されて発生する低エネルギーの散
乱X線である。)に感応しCCD素子で撮像した画像の
画質を劣化させることからみて、固体撮像素子に入射し
ようとするX線をほぼ完全に吸収することは重要なこと
である。従って、光ファイバー群(1)を所望の角度
(θ)に傾斜させない場合、即ち光ファイバー群(1)
をX線の入射方向と同じ方向に配列させた場合、波長変
換されなかったX線や軟X線は光ファイバー内を直進
し、前記欠点を発生させることになる。
向に対して所望の角度(θ)に傾斜させて配置するの
は、X線をほぼ完全に吸収するためである。前記した所
望の角度(θ)としては、入射X線が光ファイバーを2
〜4本横切り、その間のX線吸収物質でほとんどが吸収
されるものと考えられるので、15〜25度の角度を採
用すればよい。いうまでもないことであるが、固体撮像
素子、例えばCCD素子は数KeVの波長変換されなか
ったX線によりX線損傷を起こすこと、更には前記エネ
ルギー以下の軟X線(これは、X線が歯牙などの被写体
中を透過する際に散乱されて発生する低エネルギーの散
乱X線である。)に感応しCCD素子で撮像した画像の
画質を劣化させることからみて、固体撮像素子に入射し
ようとするX線をほぼ完全に吸収することは重要なこと
である。従って、光ファイバー群(1)を所望の角度
(θ)に傾斜させない場合、即ち光ファイバー群(1)
をX線の入射方向と同じ方向に配列させた場合、波長変
換されなかったX線や軟X線は光ファイバー内を直進
し、前記欠点を発生させることになる。
【0022】本発明の医療用X線画像検出装置(セン
サ)は、局所的な歯牙のX線画像を検出するように構成
してもよいが、これに限定されない。このほか、例え
ば、歯科用パノラマX線画像の撮影用センサとして構成
してもよい。この場合、歯科用パノラマX線用フィルム
(約150mm×300mm)の前面側にあけられる撮影用
スリット開口部(約8mm×150mm)の大きさ程度に装
置全体を細長い形状のものにする必要があることはいう
までもないことである。
サ)は、局所的な歯牙のX線画像を検出するように構成
してもよいが、これに限定されない。このほか、例え
ば、歯科用パノラマX線画像の撮影用センサとして構成
してもよい。この場合、歯科用パノラマX線用フィルム
(約150mm×300mm)の前面側にあけられる撮影用
スリット開口部(約8mm×150mm)の大きさ程度に装
置全体を細長い形状のものにする必要があることはいう
までもないことである。
【0023】
【発明の効果】本発明の医療用X線画像検出装置(セン
サ)は、従来のシンチレータ機能部、導光部(光伝送
部)、及びCCDなどの固体撮像素子部という三機能分
離型を光ファイバー群と固体撮像素子部にという二つの
構成部材に統合化し、機器の小型化、薄型化、高性能化
を図ったものである。本発明の医療用X線画像検出装置
は、以下に示すような優れた効果を発揮するものであ
る。 (i) 従来の三機能分離型のものにおいては、それぞれの
機能部の接合部において光が散乱や吸収され易く画質が
劣化してしまうこと、またそれぞれの部材の製造上の制
約などによりコンパクト化、薄型化に限界があるが、本
発明においてはこれら欠点が解消される。 (ii) 光ファイバー群を構成する各光ファイバーは、蛍
光体物質及びX線吸収物質が光ファイバーの構成成分と
溶融一体化され、かつこれら物質を光に対して透過(透
明)になるように溶融一体化されたもので構成されてい
るため、光の伝送効率が高く、かつCCDなどの固体撮
像素子のX線損傷が低減され、更には人体に対する不要
のX線照射が低減されるなど、優れた効果を奏する。 (iii) 前記(ii)と関連して光ファイバーの長さを短くす
ることが出来るため、装置(センサ)全体の小型化、薄
肉化などが達成され、特に歯科用にあっては口腔内への
挿入が容易となる。
サ)は、従来のシンチレータ機能部、導光部(光伝送
部)、及びCCDなどの固体撮像素子部という三機能分
離型を光ファイバー群と固体撮像素子部にという二つの
構成部材に統合化し、機器の小型化、薄型化、高性能化
を図ったものである。本発明の医療用X線画像検出装置
は、以下に示すような優れた効果を発揮するものであ
る。 (i) 従来の三機能分離型のものにおいては、それぞれの
機能部の接合部において光が散乱や吸収され易く画質が
劣化してしまうこと、またそれぞれの部材の製造上の制
約などによりコンパクト化、薄型化に限界があるが、本
発明においてはこれら欠点が解消される。 (ii) 光ファイバー群を構成する各光ファイバーは、蛍
光体物質及びX線吸収物質が光ファイバーの構成成分と
溶融一体化され、かつこれら物質を光に対して透過(透
明)になるように溶融一体化されたもので構成されてい
るため、光の伝送効率が高く、かつCCDなどの固体撮
像素子のX線損傷が低減され、更には人体に対する不要
のX線照射が低減されるなど、優れた効果を奏する。 (iii) 前記(ii)と関連して光ファイバーの長さを短くす
ることが出来るため、装置(センサ)全体の小型化、薄
肉化などが達成され、特に歯科用にあっては口腔内への
挿入が容易となる。
【図1】 本発明の医療用X線画像検出装置の断面図で
ある。
ある。
【図2】 本発明の医療用X線画像検出装置の光ファイ
バー群と固体撮像素子の配設構造の第一実施態様を示す
斜視図である。
バー群と固体撮像素子の配設構造の第一実施態様を示す
斜視図である。
【図3】 本発明の医療用X線画像検出装置の光ファイ
バー群と固体撮像素子の配設構造の第二実施態様を示す
斜視図である。
バー群と固体撮像素子の配設構造の第二実施態様を示す
斜視図である。
【図4】 従来技術のX線画像検出装置における各構成
要素の配設構造を説明するための断面図である。
要素の配設構造を説明するための断面図である。
【図5】 従来技術のX線画像検出装置における各構成
要素の他の配設構造を説明するための断面図である。
要素の他の配設構造を説明するための断面図である。
A ……… 医療用X線画像検出装置 1 ……… 光ファイバー群 2 ……… 固体撮像素子 3 ……… 外装部材 4 ……… 画像信号引出線 1' ……… シンチレータ部 2' ……… 導光部 3' ……… 固体撮像素子
Claims (7)
- 【請求項1】 医療用X線画像の検出装置において、前
記装置が、 (1) X線を可視光に波長変換する蛍光体物質とX線を吸
収するX線吸収物質を溶解一体化して調製した前記可視
光に対して透明な光ファイバーから成る光ファイバー
群、及び、 (2) 前記光ファイバー群に接続する固体撮像素子、とか
ら構成されることを特徴とする医療用X線画像検出装
置。 - 【請求項2】 光ファイバー群が、等外径ファイバーで
構成されたものである請求項1に記載の医療用X線画像
検出装置。 - 【請求項3】 光ファイバー群が、無機系または有機系
の充実型ファイバーで構成されたものである請求項1に
記載の医療用X線画像検出装置。 - 【請求項4】 光ファイバー群を構成するファイバー
が、無機ガラス系ファイバーであり、 (i) 酸化イットリウム、酸化ガドリニウム、酸化ルテシ
ウム、酸化イッテルビウムから選ばれた蛍光体物質、及
び(ii) 酸化鉛、酸化バリウム、酸化セリウムから選ば
れたX線吸収物質、を溶融一体化しているものである請
求項1に記載の医療用X線画像検出装置。 - 【請求項5】 光ファイバー群を構成するファイバー
が、有機ガラス系ファイバーであり、 (i) 硫化亜鉛系蛍光体物質、及び、 (ii) 有機酸鉛系X線吸収物質、を溶融一体化している
ものである請求項1に記載の医療用X線画像検出装置。 - 【請求項6】 固体撮像素子が、CCDであり、かつ光
ファイバー群の断面積と略同一の断面積を有するもので
構成されたものである請求項1に記載の医療用X線画像
検出装置。 - 【請求項7】 前置増巾回路が、CCDを構成する基板
の裏面に配設されたものである請求項6に記載の医療用
X線画像検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6164806A JPH08610A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 医療用x線画像検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6164806A JPH08610A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 医療用x線画像検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08610A true JPH08610A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15800278
Family Applications (1)
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JP6164806A Pending JPH08610A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 医療用x線画像検出装置 |
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JP (1) | JPH08610A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11276470A (ja) * | 1998-01-20 | 1999-10-12 | General Electric Co <Ge> | 断層撮影システム及びそれ用のシンチレ―タ |
WO2005098528A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion | 像波長変換装置、前記装置の製造方法、および前記装置を用いた画像変換システム |
CN100443051C (zh) * | 2006-07-18 | 2008-12-17 | 中北大学 | 一种医用数码x光机及其光锥粘接方法 |
JP2010060442A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Toshiba Corp | 放射線検出器 |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP6164806A patent/JPH08610A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2005098528A1 (ja) * | 2004-03-30 | 2008-02-28 | 財団法人浜松科学技術研究振興会 | 像波長変換装置、前記装置の製造方法、および前記装置を用いた画像変換システム |
US7483609B2 (en) | 2004-03-30 | 2009-01-27 | Hamamatsu Foundation For Science And Technology Promotion | Image wavelength conversion device, method of manufacturing the device, and image conversion system using the device |
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