放射線撮影装置および放射線検出システム
【課題】
従来の放射線撮影装置では、患者とベッドの間の撮影位置に放射線撮影装置を挿入する際、患者に違和感を与えるという問題があった。また、撮影したい部位への位置調整がしづらいという問題があった。また撮影できるエリアが狭いという問題があった。
【解決手段】
放射線を検出するセンサーとシャーシを有する放射線撮影装置であって、前記シャーシの外側側面は被検体に接することができ、前記センサーはシャーシの内部の空間に配置され、前記放射線撮影装置は前記空間内に前記センサーを前記シャーシに対して相対的に移動する位置決め機構を備えている
従来の放射線撮影装置では、患者とベッドの間の撮影位置に放射線撮影装置を挿入する際、患者に違和感を与えるという問題があった。また、撮影したい部位への位置調整がしづらいという問題があった。また撮影できるエリアが狭いという問題があった。
【解決手段】
放射線を検出するセンサーとシャーシを有する放射線撮影装置であって、前記シャーシの外側側面は被検体に接することができ、前記センサーはシャーシの内部の空間に配置され、前記放射線撮影装置は前記空間内に前記センサーを前記シャーシに対して相対的に移動する位置決め機構を備えている
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置および放射線検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線検出装置が様々な用途で実用化されており、軽量、薄型にしたカセッテタイプも種々提案されている。特許文献１は、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体とその可視光を電気信号に変換する光電変換素子と回路基板とを収納する筐体がスライド機構を有している放射線検出装置である。筐体の放射線検出面側及びその裏面側に対して移動可能に保持されたスライド機構を有する。スライド機構はシート状になっていて筐体の内部にシートをスライドさせるコロがある。筐体を被験者とベッドとの間の撮影部位へ挿入するときにシートがスライドして挿入を容易に行うようにしたものである。特許文献２は、放射線画像撮影装置のカセッテ内部に備えられた放射線の固体検出器を撮影位置から撮影を行わない待避位置に移動できるようにしたものである。固体検出器とは別種のイメージングプレート等の手段で撮影をするときには固体検出器を待避位置へ移動し、空いた位置に固体検出器の代わりに別種のイメージングプレートを置いて撮影可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-058366号公報
【特許文献２】特開2010-094211号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の放射線撮影装置では、患者とベッドとの間の撮影位置に放射線撮影装置を挿入する際、患者に違和感を与えるという問題があった。また、撮影したい部位への位置調整がしづらかった。また撮影できるエリアの変更が容易ではないという問題もあった。本発明は、患者に違和感を与えずに撮影を可能にし、撮影範囲の変更を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
放射線を検出するセンサーと、シャーシとを有する放射線撮影装置であって、前記センサーはシャーシの内部空間に配置され、前記放射線撮影装置は、前記センサーにより放射線を検出することによって放射線撮影を行う領域が変更されるように、前記空間において前記センサーを移動させて放射線を検出する位置を決める位置決め機構を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、患者に違和感を与えずに撮影したい部位の撮影が可能となる。また撮影できるエリアを容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１を説明する断面図
【図２】実施例２を説明する断面図
【図３】実施例３を説明する断面図
【図４】実施例３を説明する断面図
【図５】実施例４を説明する断面図
【図６】実施例５を説明する断面図
【図７】実施例５を説明する断面図
【図８】実施例６を説明する断面図
【図９】実施例６を説明する断面図
【図１０】実施例７を説明する断面図
【図１１】実施例７を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、放射線撮影装置、および放射線検出システムに関する。特に、医療用放射線診断装置、非破壊検査装置などに用いられる放射線撮影装置に関する。なお、本明細書においては、放射線の範疇に、Ｘ線、γ線などの電磁波も含むものとする。
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて例示的に説明する。本実施の形態は、放射線を検出するセンサーとシャーシとを有する放射線撮影装置において、シャーシ内に位置決め機構を設けることでセンサーがシャーシ内を移動することを特徴とする。位置決め機構により被検体に影響を与えることなく撮影部位にセンサー検知エリアを合わせることが可能となる。さらに、例えばマンモグラフィーに適用することにより、乳房の根元部の未検出エリアを軽減することができる。
【００１０】
シャーシは、センサーを格納するケースの総称のことである。シャーシは様々なタイプのものがあるが、カセッテ、ポータブルタイプのものを含む。シャーシは内部空間を有し、内部空間にセンサーが配置されている。
【００１１】
センサーの移動方向について本明細書ではＸ軸、Ｙ軸方向をセンサーが放射線を検出する面と平行な方向とし、放射線を検出する面と垂直な方向をＺ軸方向とする。また回転方向はセンサーが放射線を検出する面をＺ軸の回りで回転する方向としチルト方向はセンサーが放射線を検出する面に対する傾き方向とする。位置決め機構はセンサーを、センサーの放射線を検出する面に対してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向及び回転方向、チルト方向へと移動することができる。センサーは位置決め機構により少なくともセンサーの放射線を検出する面（Ｘ軸、Ｙ軸方向）と平行なＸ軸、Ｙ軸方向へ移動を行うことができる。
【００１２】
センサーをＸ軸、Ｙ軸方向へ移動することは被検体の撮影部位への移動が主な目的である。センサーをＺ軸方向へ移動することはセンサーをシャーシ内で放射線入射側の部材に押し付けることによって被検体と密着性を向上し、解像力低下の防止をはかることが主な目的である。その他に放射線入射側の部材にセンサーを押し付けることによりシャーシの強度を補強できる。センサーを回転することは、撮影部位の形状にセンサー形状を合わせることが主な目的である。センサーをチルトさせることは放射線照射方向にセンサーを垂直に合わせることが主な目的である。
【００１３】
位置決め機構によりセンサーを撮影位置へ移動することにより、撮影する領域を変更し適切な位置で撮影が可能にできる。位置決め機構は例えばリニアガイド、リニアガイドにアクチュエーターを組み合わせたものなどで構成でき、一般に知られている機構を使用できる。位置決め機構は例えば、回転モーターやリニアモーターなどの駆動部を含み、シャーシの外からコントロールを行うこともできる。
【００１４】
被検体に放射線を照射する放射線源の位置をセンサーの移動に連動して移動できるようにしておくとよい。放射線源を移動できるようにすることによりセンサーに適した放射線が照射されるようにできる。上記連動とは、（１）センサーと放射線源との位置関係を使用者が判断して、使用者の操作により合わせること、（２）センサーと放射線源との位置関係を検出して自動で合わせることの少なくともいずれか一つの動作を含むようにできる。
【００１５】
センサーは、放射線を検出するための光電変換素子アレイを含む放射線検出センサーである。放射線を検出するセンサーの例としては、光電変換素子が１次元または２次元に配置されて構成される光電変換素子アレイ上にシンチレータを配置したものが挙げられる。その他の放射線検出のセンサーとしてスイッチ素子が１次元または２次元に配置されたアレイ上に直接放射線を電気信号に変換する直接変換型材料を配置したものなどがあるがこれらの型に限定されない。また、光電変換素子としてはＭＩＳ型、ＰＩＮ型のダイオード、さらには、ＣＭＯＳやＣＣＤなどがあるがこれらの型には限定されず、上記以外にも光を電気信号に変換するものすべてを含む。また、上記直接変換型の材料にはアモルファスセレン、ＧａＡｓなどのIII−V族化合物、ＣｄＴｅなどのII−VI族化合物、ＨｇＩ2、ＰｂＩ2、などが例として挙げられる。
【実施例１】
【００１６】
図１は好適な第１の実施例を示した断面図である。図１（ａ）のシャーシ２０１内の空間にセンサー１２０が位置決め機構ガイド部３０１と位置決め機構ベース部３０２を含む位置決め機構を介して設置されている。この例では基板１０１の上面に光電変換素子アレイ１０２が形成されており、そのさらに上面にシンチレータ層１０３が形成されている。シンチレータ層１０３の全体はシンチレータ保護層１０４で覆われている。センサー１２０は基板１０１、光電変換素子アレイ１０２、シンチレータ層１０３、シンチレータ保護層１０４を含む構成となっている。
【００１７】
カセッテ２５１はシャーシ２０１、上記のセンサー１２０を含むものである。図面上部から入射してきた放射線６０２がシャーシ２０１を透過しセンサーに到達する。シンチレータ層１０３は入射した放射線を吸収し光電変換素子アレイ１０２が検出可能な可視光等に変換する。可視光等は光電変換素子アレイエリア１０２に到達して電気信号に変換される。電気信号に変換された情報はタブ１０５を通して基板１０１の裏面の電気信号処理基板１０６に伝達され、図示しない処理回路へと伝達されることにより画像情報が得られる。
【００１８】
図１（ｂ）はセンサー１２０を図面左方向に移動させた状態である。図１（ｃ）はさらに図１（ｂ）の状態からセンサーを図面上方向に上昇させた図である。図１（ｄ）は実際に被検体である被験者５０１を載せて撮影を行っている図である。被験者５０１はカセッテ２５１上に載せられた状態である。センサー１２０がシャーシ内でＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動できるため、被験者を動かすことなく撮影したいポイントで撮影することができる。センサーを上昇させてセンサー１２０をシャーシ２０１に近づけるかもしくは接触させることで、画像のボケを抑えることができる。
【００１９】
放射線撮影装置と放射線源とを含む放射線検出システムが構成される。放射線検出システムにおいて放射線源はセンサーの位置に連動して移動できるようにするとよい。放射線源の移動は公知の方法による。この移動は回転も含んでもよい。放射線源を移動できるようにすることでセンサーが任意の位置に移動しても、常に同じ状態で放射線をセンサーに当てることが可能となる。センサーが移動するごとに画質が変わるリスクを軽減できる。
【００２０】
以下、本実施例の使用手順を例示的に説明する。（１）被験者をカセッテの上に載せる。（２）センサーを撮影したい位置に移動させる。同時に放射線源もセンサーに対応する位置に移動させる。（３）放射線を曝射しセンサーにて検出し、画像を得る。（４）さらに別の部位を撮影したいときは別の撮影したい位置に移動させ、同じようにして画像を得る。動画の場合は、さらにセンサーを必要な位置に移動させながら動画を撮影することも可能となる。
【実施例２】
【００２１】
図２は第２の実施例を示している。本実施例ではシャーシに開口部２１１を設けている。センサー１２０は位置決め機構３０３によってシャーシ２０２内部に取り付けられている。カセッテ２５１はセンサー１２０と位置決め機構３０３とを含んで構成されている。撮影をしないときは図２（ａ）のようにセンサーはシャーシ２０２の内部に収まっている。この状態でカセッテ２５１の着脱や搬送を行っても、外部との接触による破壊のリスクが少ない。撮影時は図２（ｂ）のように位置決め機構がセンサー１２０を開口部２１１に挿入し、開口部２１１を貫通させてシャーシ２０２の外側まで移動させる。
【００２２】
本実施例のカセッテ２５１をマンモグラフィーに適用した例が図２（ｃ）に示される。本実施例によれば、センサー１２０はシャーシ２０２の開口部を貫通し、カセッテ収納ケース４０１の内側側面に突き当てるようにできる。このようにしてセンサーの放射線を検出する部分をより被験者に近づけることにより乳房５０２のより根元までの撮影が可能となる。
【実施例３】
【００２３】
図３及び図４は第３の実施例を説明する例示的な図である。実施例２に対し、開口部に挿入する側のセンサーの端面に緩衝材１１０を設けている。緩衝材１１０はセンサー端面がシャーシから突き出た際に他との衝突による破壊を防止することができる。緩衝材１１０としては、樹脂フィルム、ゴム、発泡剤など外側からセンサー端面を機械的に保護できるものならどのような材料どのような形状でも構わない。また緩衝材１１０は保護の目的のためにセンサー以外の部分に取り付けても構わない。
【００２４】
図３（ｃ）は緩衝材１１１をシャーシ開口部２１１を塞ぐようにして取り付けた例である。緩衝材は伸縮性部材で構成するとよい。この場合、図３（ｄ）に示すように位置決め機構がセンサーを移動して緩衝材にセンサーを突き当て、センサーの先端が伸縮部材でできた緩衝材を引き延ばしながらシャーシの外部に突き出ることになる。センサーは位置決め機構により開口部を貫通して一部がシャーシ外側まで移動される。
【００２５】
本実施例の放射線撮影装置をマンモグラフィーに適用した例では図４に示すように、さらにカセッテ収納ケース４０２にも開口部を設けることで、センサーをさらに被験者側に突き出すことができるようにしてもよい。本実施例では緩衝材１１０、１１１は被験者に直接接触している。緩衝材は被験者との接触によるセンサーの汚れや接触を緩和する。本実施例によれば、センサーの検出部がより被験者に近づくことができ、検知エリアを乳房の根元まで広げることが可能となる。
【００２６】
このようにカセッテにも開口部を設けることは他の例でも実施可能である。
【実施例４】
【００２７】
図５は第４の実施例である。シャーシ２０３の内側側面に凹部２１２を設けている。実施例２、３に開示された実施例が位置決め機構によりカセッテの外側へセンサーを移動できるのに対し、本実施例はセンサーの移動をシャーシ２０３の内側に収めている例である。
【００２８】
凹部２１２の形状は、センサーが挿入できるような形状になっている。凹部２１２は、シャーシの内側側面を掘りこんだような一体のものに限定される必要はなく、シャーシ２０３に開口部を設けて開口部を塞ぐような部品を取り付けて形成してもよい。
【００２９】
本実施例によれば、センサー１２０がシャーシ２０３の外部に突き出ないため、接触により破壊されるリスクを軽減することができる。また、本実施例によれば、センサーを被験者側に接触したときでも血液などの異物がセンサーに付着したりシャーシ内に混入することを防止することが可能である。
【実施例５】
【００３０】
図６は第５実施例に関する。シャーシ２０４の開口部に開閉可能な蓋部２２１を設けた例である。蓋部２２１によって外部から異物が入り込むことを防止することが可能である。蓋部２２１は図６（ａ）のようにヒンジ２２２によりスイングして開閉するタイプのものでもよいし、シャッターのようなものでもよい。公知の様々な蓋の開閉機構が適用される。蓋部２２１の材質はシャーシ２０４と同じものでもよいし、他のものでもよい。蓋部とシャーシとの接触部分にパッキングを取り付けて液体などの侵入を防止するようにしてもよい。
【００３１】
以下、蓋部の開閉動作を伴う本実施例を例示的に説明する。図６（ａ）のように、蓋部２２１とセンサーが干渉しないような位置にセンサー１２０を置いて、これを待機位置とする。図６（ｂ）のようにセンサーを待機位置において蓋部２２１の開閉を行う。蓋部２２１がシャーシの内側に倒れて開き、シャーシ２０４の下部に位置する。この状態で図６（ｃ）に図示するようにセンサー１２０をシャーシ外側側面まで移動させる。図７はマンモグラフィーの例を示しており、カセッテ２５４はカセッテ収納ボックス４０１内に収納されている。本実施例によれば、カセッテ２５４をカセッテ収納ボックス４０１に着脱する際などに、ゴミや周りから飛び散った血液等の異物からセンサーを保護することが可能となる。
【実施例６】
【００３２】
図８は第６の実施例である。この例では放射線が入射する入射面を有するシャーシの入射面側の内側下部が、センサーが位置決めをする際のガイド部２０７となる。ガイド部２０７はシャーシの内側側面の平面部分であってよい。平面部分には摩擦を低減するためのシート２０５が配置されていてもよい。以下にガイド部２０７を用いた位置決めの例を説明する。
【００３３】
位置決め機構３０３によりセンサー１２０とガイド部２０７とが接しながら位置決めが行うようにできる。上部シャーシ２０６がセンサー１２０により支えられることで、カセッテの強度を保つことができるので壁面を薄くでき、薄型のカセッテが実現できる。
【００３４】
低摩擦シート２０５を配置することによりセンサー１２０が移動する際の摩擦による傷の発生や破壊を防止する作用がある。低摩擦シート２０５としては、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ：テフロン（登録商標）)、ポリアセタール（ＰＯＭ)、ポリアミド（ＰＡ）などの低摩擦体を用いるとよい。低摩擦シート２０５としては、基台にテフロン（登録商標）コートしたものを用いてもよい。低摩擦シートはセンサー側の放射線の検出面に配置してもよい。
【００３５】
図８（ｃ）はカセッテ収納ケース４０１に本カセッテ２５５を挿入したマンモグラフィーの例である。図９（ａ）、図９（ｂ）はカセッテ収納ケース４０３、４０４にも開口部を設け、センサー１２０が直接患者の胸に突き当たるようにした例である。図９（ｂ）の例ではカセッテ収納ケース４０４の下部を折り曲げているので、図９（ａ）に比べカセッテの強度を増すことができる。本実施例によれば、マンモグラフィーに応用した場合に乳房の根元まで撮影領域が拡大できる。本実施例によれば、乳房の根元までより鮮明な画像を取得することが可能となる。
【実施例７】
【００３６】
一方、シャーシにシンチレータを固定し、光電変換アレイを移動可能にしてもよい。この場合は、シンチレータと光電変換アレイのメンテナンスを別々に行うことができるというメリットが生まれる。放射線を検知する際は、画像のボケを抑えるために光電変換アレイとシンチレータを強く押し付けるようにする。
【００３７】
図１０及び図１１はシャーシにシンチレータを固定した好適な実施例を示した図である。この例ではシンチレータ２１０は、シャーシ２０１の放射線が入射する入射面側のシャーシ内部に固定されている。位置決め機構ガイド部３０１と位置決め機構ベース部３０２を含む位置決め機構を備えている。ガラス基板１０１、光電変換素子アレイ１０２、ファイバーオプティカルプレート（ＦＯＰ）１０７からなるフォトセンサー１３０が位置決め機構を介して移動される構造となっている。次に動作を説明する。
【００３８】
図１０（ｂ）に示すように、本実施例の動作の一例を以下に説明する。位置決め機構３０１、３０２によりフォトセンサー１３０を図１０（ａ）の位置からフォトセンサー１３０の検出面に平行な面の方向に移動して所望の撮影位置に移動させる。次に図面上方向に移動し、図１０（ｃ）に示すようにＦＯＰ１０７とシンチレータ保護層２１１を接触させる。接触させる目的は画像のボケを防止するため等である。ＦＯＰ１０７の厚みによりタブ１０５とシンチレータとの接触が防止できる。ＦＯＰ１０７の作用によりセンサーの表面とシンチレータとの間に距離が生じてもボケが防止できる。この状態で、図１１に示すように、放射線源６０１から放射線６０２を放射すると画像信号を取得できる。
【００３９】
本実施例では、光電変換素子アレイ１０２部分のみを取り換えることが可能となり、撮影目的により、様々なタイプの光電変換素子を適用することが可能となる。たとえば、心臓などの動きに速い臓器を動画で撮影する場合には、ＣＭＯＳの光電変換素子、大きな部位を撮影する場合には、ＭＩＳタイプの光電変換素子などと使いわけるとよい。また光電変素子が故障した場合は、光電変換素子のみを交換するとよい。光電変換素子のみの交換であれば、コスト的にも優位である。さらに新しいタイプの光電変換素子への切り替えが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０１ 基板
１０２ 光電変換素子アレイ
１０３ シンチレータ層
１０４ シンチレータ保護層
１０５ ＴＡＢ
１０６ 電気信号処理基板
１０７ ファイバーオプティカルプレート（ＦＯＰ）
１１０ 緩衝材
１１１ 緩衝材
１２０ センサー
１３０ フォトセンサー
２０１ シャーシ
２０２ シャーシ
２０３ シャーシ
２０４ シャーシ
２０５ 低摩擦体
２０６ シャーシ
２０７ ガイド部
２１１ 開口部
２１２ 凹部
２２１ 蓋
２２２ ヒンジ
２５１ カセッテ
２５２ カセッテ
２５３ カセッテ
２５４ カセッテ
２６１ シンチレータ層
２６２ シンチレータ保護層
３０１ 位置決め機構ガイド部
３０２ 位置決め機構ベース部
３０３ 位置決め機構
４０１ カセッテ収納ケース
４０２ カセッテ収納ケース
４０３ カセッテ収納ケース
４０４ カセッテ収納ケース
５０１ 被験者
５０２ 乳房
６０１ 放射線源
６０２ 放射線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置および放射線検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放射線検出装置が様々な用途で実用化されており、軽量、薄型にしたカセッテタイプも種々提案されている。特許文献１は、Ｘ線を可視光に変換する蛍光体とその可視光を電気信号に変換する光電変換素子と回路基板とを収納する筐体がスライド機構を有している放射線検出装置である。筐体の放射線検出面側及びその裏面側に対して移動可能に保持されたスライド機構を有する。スライド機構はシート状になっていて筐体の内部にシートをスライドさせるコロがある。筐体を被験者とベッドとの間の撮影部位へ挿入するときにシートがスライドして挿入を容易に行うようにしたものである。特許文献２は、放射線画像撮影装置のカセッテ内部に備えられた放射線の固体検出器を撮影位置から撮影を行わない待避位置に移動できるようにしたものである。固体検出器とは別種のイメージングプレート等の手段で撮影をするときには固体検出器を待避位置へ移動し、空いた位置に固体検出器の代わりに別種のイメージングプレートを置いて撮影可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006-058366号公報
【特許文献２】特開2010-094211号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の放射線撮影装置では、患者とベッドとの間の撮影位置に放射線撮影装置を挿入する際、患者に違和感を与えるという問題があった。また、撮影したい部位への位置調整がしづらかった。また撮影できるエリアの変更が容易ではないという問題もあった。本発明は、患者に違和感を与えずに撮影を可能にし、撮影範囲の変更を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
放射線を検出するセンサーと、シャーシとを有する放射線撮影装置であって、前記センサーはシャーシの内部空間に配置され、前記放射線撮影装置は、前記センサーにより放射線を検出することによって放射線撮影を行う領域が変更されるように、前記空間において前記センサーを移動させて放射線を検出する位置を決める位置決め機構を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、患者に違和感を与えずに撮影したい部位の撮影が可能となる。また撮影できるエリアを容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１を説明する断面図
【図２】実施例２を説明する断面図
【図３】実施例３を説明する断面図
【図４】実施例３を説明する断面図
【図５】実施例４を説明する断面図
【図６】実施例５を説明する断面図
【図７】実施例５を説明する断面図
【図８】実施例６を説明する断面図
【図９】実施例６を説明する断面図
【図１０】実施例７を説明する断面図
【図１１】実施例７を説明する断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、放射線撮影装置、および放射線検出システムに関する。特に、医療用放射線診断装置、非破壊検査装置などに用いられる放射線撮影装置に関する。なお、本明細書においては、放射線の範疇に、Ｘ線、γ線などの電磁波も含むものとする。
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて例示的に説明する。本実施の形態は、放射線を検出するセンサーとシャーシとを有する放射線撮影装置において、シャーシ内に位置決め機構を設けることでセンサーがシャーシ内を移動することを特徴とする。位置決め機構により被検体に影響を与えることなく撮影部位にセンサー検知エリアを合わせることが可能となる。さらに、例えばマンモグラフィーに適用することにより、乳房の根元部の未検出エリアを軽減することができる。
【００１０】
シャーシは、センサーを格納するケースの総称のことである。シャーシは様々なタイプのものがあるが、カセッテ、ポータブルタイプのものを含む。シャーシは内部空間を有し、内部空間にセンサーが配置されている。
【００１１】
センサーの移動方向について本明細書ではＸ軸、Ｙ軸方向をセンサーが放射線を検出する面と平行な方向とし、放射線を検出する面と垂直な方向をＺ軸方向とする。また回転方向はセンサーが放射線を検出する面をＺ軸の回りで回転する方向としチルト方向はセンサーが放射線を検出する面に対する傾き方向とする。位置決め機構はセンサーを、センサーの放射線を検出する面に対してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向及び回転方向、チルト方向へと移動することができる。センサーは位置決め機構により少なくともセンサーの放射線を検出する面（Ｘ軸、Ｙ軸方向）と平行なＸ軸、Ｙ軸方向へ移動を行うことができる。
【００１２】
センサーをＸ軸、Ｙ軸方向へ移動することは被検体の撮影部位への移動が主な目的である。センサーをＺ軸方向へ移動することはセンサーをシャーシ内で放射線入射側の部材に押し付けることによって被検体と密着性を向上し、解像力低下の防止をはかることが主な目的である。その他に放射線入射側の部材にセンサーを押し付けることによりシャーシの強度を補強できる。センサーを回転することは、撮影部位の形状にセンサー形状を合わせることが主な目的である。センサーをチルトさせることは放射線照射方向にセンサーを垂直に合わせることが主な目的である。
【００１３】
位置決め機構によりセンサーを撮影位置へ移動することにより、撮影する領域を変更し適切な位置で撮影が可能にできる。位置決め機構は例えばリニアガイド、リニアガイドにアクチュエーターを組み合わせたものなどで構成でき、一般に知られている機構を使用できる。位置決め機構は例えば、回転モーターやリニアモーターなどの駆動部を含み、シャーシの外からコントロールを行うこともできる。
【００１４】
被検体に放射線を照射する放射線源の位置をセンサーの移動に連動して移動できるようにしておくとよい。放射線源を移動できるようにすることによりセンサーに適した放射線が照射されるようにできる。上記連動とは、（１）センサーと放射線源との位置関係を使用者が判断して、使用者の操作により合わせること、（２）センサーと放射線源との位置関係を検出して自動で合わせることの少なくともいずれか一つの動作を含むようにできる。
【００１５】
センサーは、放射線を検出するための光電変換素子アレイを含む放射線検出センサーである。放射線を検出するセンサーの例としては、光電変換素子が１次元または２次元に配置されて構成される光電変換素子アレイ上にシンチレータを配置したものが挙げられる。その他の放射線検出のセンサーとしてスイッチ素子が１次元または２次元に配置されたアレイ上に直接放射線を電気信号に変換する直接変換型材料を配置したものなどがあるがこれらの型に限定されない。また、光電変換素子としてはＭＩＳ型、ＰＩＮ型のダイオード、さらには、ＣＭＯＳやＣＣＤなどがあるがこれらの型には限定されず、上記以外にも光を電気信号に変換するものすべてを含む。また、上記直接変換型の材料にはアモルファスセレン、ＧａＡｓなどのIII−V族化合物、ＣｄＴｅなどのII−VI族化合物、ＨｇＩ2、ＰｂＩ2、などが例として挙げられる。
【実施例１】
【００１６】
図１は好適な第１の実施例を示した断面図である。図１（ａ）のシャーシ２０１内の空間にセンサー１２０が位置決め機構ガイド部３０１と位置決め機構ベース部３０２を含む位置決め機構を介して設置されている。この例では基板１０１の上面に光電変換素子アレイ１０２が形成されており、そのさらに上面にシンチレータ層１０３が形成されている。シンチレータ層１０３の全体はシンチレータ保護層１０４で覆われている。センサー１２０は基板１０１、光電変換素子アレイ１０２、シンチレータ層１０３、シンチレータ保護層１０４を含む構成となっている。
【００１７】
カセッテ２５１はシャーシ２０１、上記のセンサー１２０を含むものである。図面上部から入射してきた放射線６０２がシャーシ２０１を透過しセンサーに到達する。シンチレータ層１０３は入射した放射線を吸収し光電変換素子アレイ１０２が検出可能な可視光等に変換する。可視光等は光電変換素子アレイエリア１０２に到達して電気信号に変換される。電気信号に変換された情報はタブ１０５を通して基板１０１の裏面の電気信号処理基板１０６に伝達され、図示しない処理回路へと伝達されることにより画像情報が得られる。
【００１８】
図１（ｂ）はセンサー１２０を図面左方向に移動させた状態である。図１（ｃ）はさらに図１（ｂ）の状態からセンサーを図面上方向に上昇させた図である。図１（ｄ）は実際に被検体である被験者５０１を載せて撮影を行っている図である。被験者５０１はカセッテ２５１上に載せられた状態である。センサー１２０がシャーシ内でＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動できるため、被験者を動かすことなく撮影したいポイントで撮影することができる。センサーを上昇させてセンサー１２０をシャーシ２０１に近づけるかもしくは接触させることで、画像のボケを抑えることができる。
【００１９】
放射線撮影装置と放射線源とを含む放射線検出システムが構成される。放射線検出システムにおいて放射線源はセンサーの位置に連動して移動できるようにするとよい。放射線源の移動は公知の方法による。この移動は回転も含んでもよい。放射線源を移動できるようにすることでセンサーが任意の位置に移動しても、常に同じ状態で放射線をセンサーに当てることが可能となる。センサーが移動するごとに画質が変わるリスクを軽減できる。
【００２０】
以下、本実施例の使用手順を例示的に説明する。（１）被験者をカセッテの上に載せる。（２）センサーを撮影したい位置に移動させる。同時に放射線源もセンサーに対応する位置に移動させる。（３）放射線を曝射しセンサーにて検出し、画像を得る。（４）さらに別の部位を撮影したいときは別の撮影したい位置に移動させ、同じようにして画像を得る。動画の場合は、さらにセンサーを必要な位置に移動させながら動画を撮影することも可能となる。
【実施例２】
【００２１】
図２は第２の実施例を示している。本実施例ではシャーシに開口部２１１を設けている。センサー１２０は位置決め機構３０３によってシャーシ２０２内部に取り付けられている。カセッテ２５１はセンサー１２０と位置決め機構３０３とを含んで構成されている。撮影をしないときは図２（ａ）のようにセンサーはシャーシ２０２の内部に収まっている。この状態でカセッテ２５１の着脱や搬送を行っても、外部との接触による破壊のリスクが少ない。撮影時は図２（ｂ）のように位置決め機構がセンサー１２０を開口部２１１に挿入し、開口部２１１を貫通させてシャーシ２０２の外側まで移動させる。
【００２２】
本実施例のカセッテ２５１をマンモグラフィーに適用した例が図２（ｃ）に示される。本実施例によれば、センサー１２０はシャーシ２０２の開口部を貫通し、カセッテ収納ケース４０１の内側側面に突き当てるようにできる。このようにしてセンサーの放射線を検出する部分をより被験者に近づけることにより乳房５０２のより根元までの撮影が可能となる。
【実施例３】
【００２３】
図３及び図４は第３の実施例を説明する例示的な図である。実施例２に対し、開口部に挿入する側のセンサーの端面に緩衝材１１０を設けている。緩衝材１１０はセンサー端面がシャーシから突き出た際に他との衝突による破壊を防止することができる。緩衝材１１０としては、樹脂フィルム、ゴム、発泡剤など外側からセンサー端面を機械的に保護できるものならどのような材料どのような形状でも構わない。また緩衝材１１０は保護の目的のためにセンサー以外の部分に取り付けても構わない。
【００２４】
図３（ｃ）は緩衝材１１１をシャーシ開口部２１１を塞ぐようにして取り付けた例である。緩衝材は伸縮性部材で構成するとよい。この場合、図３（ｄ）に示すように位置決め機構がセンサーを移動して緩衝材にセンサーを突き当て、センサーの先端が伸縮部材でできた緩衝材を引き延ばしながらシャーシの外部に突き出ることになる。センサーは位置決め機構により開口部を貫通して一部がシャーシ外側まで移動される。
【００２５】
本実施例の放射線撮影装置をマンモグラフィーに適用した例では図４に示すように、さらにカセッテ収納ケース４０２にも開口部を設けることで、センサーをさらに被験者側に突き出すことができるようにしてもよい。本実施例では緩衝材１１０、１１１は被験者に直接接触している。緩衝材は被験者との接触によるセンサーの汚れや接触を緩和する。本実施例によれば、センサーの検出部がより被験者に近づくことができ、検知エリアを乳房の根元まで広げることが可能となる。
【００２６】
このようにカセッテにも開口部を設けることは他の例でも実施可能である。
【実施例４】
【００２７】
図５は第４の実施例である。シャーシ２０３の内側側面に凹部２１２を設けている。実施例２、３に開示された実施例が位置決め機構によりカセッテの外側へセンサーを移動できるのに対し、本実施例はセンサーの移動をシャーシ２０３の内側に収めている例である。
【００２８】
凹部２１２の形状は、センサーが挿入できるような形状になっている。凹部２１２は、シャーシの内側側面を掘りこんだような一体のものに限定される必要はなく、シャーシ２０３に開口部を設けて開口部を塞ぐような部品を取り付けて形成してもよい。
【００２９】
本実施例によれば、センサー１２０がシャーシ２０３の外部に突き出ないため、接触により破壊されるリスクを軽減することができる。また、本実施例によれば、センサーを被験者側に接触したときでも血液などの異物がセンサーに付着したりシャーシ内に混入することを防止することが可能である。
【実施例５】
【００３０】
図６は第５実施例に関する。シャーシ２０４の開口部に開閉可能な蓋部２２１を設けた例である。蓋部２２１によって外部から異物が入り込むことを防止することが可能である。蓋部２２１は図６（ａ）のようにヒンジ２２２によりスイングして開閉するタイプのものでもよいし、シャッターのようなものでもよい。公知の様々な蓋の開閉機構が適用される。蓋部２２１の材質はシャーシ２０４と同じものでもよいし、他のものでもよい。蓋部とシャーシとの接触部分にパッキングを取り付けて液体などの侵入を防止するようにしてもよい。
【００３１】
以下、蓋部の開閉動作を伴う本実施例を例示的に説明する。図６（ａ）のように、蓋部２２１とセンサーが干渉しないような位置にセンサー１２０を置いて、これを待機位置とする。図６（ｂ）のようにセンサーを待機位置において蓋部２２１の開閉を行う。蓋部２２１がシャーシの内側に倒れて開き、シャーシ２０４の下部に位置する。この状態で図６（ｃ）に図示するようにセンサー１２０をシャーシ外側側面まで移動させる。図７はマンモグラフィーの例を示しており、カセッテ２５４はカセッテ収納ボックス４０１内に収納されている。本実施例によれば、カセッテ２５４をカセッテ収納ボックス４０１に着脱する際などに、ゴミや周りから飛び散った血液等の異物からセンサーを保護することが可能となる。
【実施例６】
【００３２】
図８は第６の実施例である。この例では放射線が入射する入射面を有するシャーシの入射面側の内側下部が、センサーが位置決めをする際のガイド部２０７となる。ガイド部２０７はシャーシの内側側面の平面部分であってよい。平面部分には摩擦を低減するためのシート２０５が配置されていてもよい。以下にガイド部２０７を用いた位置決めの例を説明する。
【００３３】
位置決め機構３０３によりセンサー１２０とガイド部２０７とが接しながら位置決めが行うようにできる。上部シャーシ２０６がセンサー１２０により支えられることで、カセッテの強度を保つことができるので壁面を薄くでき、薄型のカセッテが実現できる。
【００３４】
低摩擦シート２０５を配置することによりセンサー１２０が移動する際の摩擦による傷の発生や破壊を防止する作用がある。低摩擦シート２０５としては、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ：テフロン（登録商標）)、ポリアセタール（ＰＯＭ)、ポリアミド（ＰＡ）などの低摩擦体を用いるとよい。低摩擦シート２０５としては、基台にテフロン（登録商標）コートしたものを用いてもよい。低摩擦シートはセンサー側の放射線の検出面に配置してもよい。
【００３５】
図８（ｃ）はカセッテ収納ケース４０１に本カセッテ２５５を挿入したマンモグラフィーの例である。図９（ａ）、図９（ｂ）はカセッテ収納ケース４０３、４０４にも開口部を設け、センサー１２０が直接患者の胸に突き当たるようにした例である。図９（ｂ）の例ではカセッテ収納ケース４０４の下部を折り曲げているので、図９（ａ）に比べカセッテの強度を増すことができる。本実施例によれば、マンモグラフィーに応用した場合に乳房の根元まで撮影領域が拡大できる。本実施例によれば、乳房の根元までより鮮明な画像を取得することが可能となる。
【実施例７】
【００３６】
一方、シャーシにシンチレータを固定し、光電変換アレイを移動可能にしてもよい。この場合は、シンチレータと光電変換アレイのメンテナンスを別々に行うことができるというメリットが生まれる。放射線を検知する際は、画像のボケを抑えるために光電変換アレイとシンチレータを強く押し付けるようにする。
【００３７】
図１０及び図１１はシャーシにシンチレータを固定した好適な実施例を示した図である。この例ではシンチレータ２１０は、シャーシ２０１の放射線が入射する入射面側のシャーシ内部に固定されている。位置決め機構ガイド部３０１と位置決め機構ベース部３０２を含む位置決め機構を備えている。ガラス基板１０１、光電変換素子アレイ１０２、ファイバーオプティカルプレート（ＦＯＰ）１０７からなるフォトセンサー１３０が位置決め機構を介して移動される構造となっている。次に動作を説明する。
【００３８】
図１０（ｂ）に示すように、本実施例の動作の一例を以下に説明する。位置決め機構３０１、３０２によりフォトセンサー１３０を図１０（ａ）の位置からフォトセンサー１３０の検出面に平行な面の方向に移動して所望の撮影位置に移動させる。次に図面上方向に移動し、図１０（ｃ）に示すようにＦＯＰ１０７とシンチレータ保護層２１１を接触させる。接触させる目的は画像のボケを防止するため等である。ＦＯＰ１０７の厚みによりタブ１０５とシンチレータとの接触が防止できる。ＦＯＰ１０７の作用によりセンサーの表面とシンチレータとの間に距離が生じてもボケが防止できる。この状態で、図１１に示すように、放射線源６０１から放射線６０２を放射すると画像信号を取得できる。
【００３９】
本実施例では、光電変換素子アレイ１０２部分のみを取り換えることが可能となり、撮影目的により、様々なタイプの光電変換素子を適用することが可能となる。たとえば、心臓などの動きに速い臓器を動画で撮影する場合には、ＣＭＯＳの光電変換素子、大きな部位を撮影する場合には、ＭＩＳタイプの光電変換素子などと使いわけるとよい。また光電変素子が故障した場合は、光電変換素子のみを交換するとよい。光電変換素子のみの交換であれば、コスト的にも優位である。さらに新しいタイプの光電変換素子への切り替えが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０１ 基板
１０２ 光電変換素子アレイ
１０３ シンチレータ層
１０４ シンチレータ保護層
１０５ ＴＡＢ
１０６ 電気信号処理基板
１０７ ファイバーオプティカルプレート（ＦＯＰ）
１１０ 緩衝材
１１１ 緩衝材
１２０ センサー
１３０ フォトセンサー
２０１ シャーシ
２０２ シャーシ
２０３ シャーシ
２０４ シャーシ
２０５ 低摩擦体
２０６ シャーシ
２０７ ガイド部
２１１ 開口部
２１２ 凹部
２２１ 蓋
２２２ ヒンジ
２５１ カセッテ
２５２ カセッテ
２５３ カセッテ
２５４ カセッテ
２６１ シンチレータ層
２６２ シンチレータ保護層
３０１ 位置決め機構ガイド部
３０２ 位置決め機構ベース部
３０３ 位置決め機構
４０１ カセッテ収納ケース
４０２ カセッテ収納ケース
４０３ カセッテ収納ケース
４０４ カセッテ収納ケース
５０１ 被験者
５０２ 乳房
６０１ 放射線源
６０２ 放射線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出するセンサーと、シャーシとを有する放射線撮影装置であって、
前記センサーはシャーシの内部空間に配置され、
前記放射線撮影装置は、前記センサーにより放射線を検出することによって放射線撮影を行う領域が変更されるように、前記空間において前記センサーを移動させて放射線を検出する位置を決める位置決め機構を備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記シャーシは開口部を有し、前記位置決め機構は前記センサーを前記開口部に挿入することができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記開口部に開閉可能な蓋部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記開口部が伸縮性部材で塞がれていて、前記位置決め機構は前記センサーが前記開口部に挿入されるように前記センサーを前記伸縮性部材に突き当てることができるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記シャーシはその内側側面に凹部を有し、前記位置決め機構は前記センサーを凹部に挿入することができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記位置決め機構により移動される前記センサーをガイドするガイド部をシャーシに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
放射線を検出することによって放射線撮影を行う放射線撮影装置であって、
放射線が入射する入射面を有するシャーシと、
前記シャーシに固定されたシンチレータと、
前記シャーシの内部空間に配置されていて、前記シンチレータによって変換された光を検出するセンサーと、
前記センサーを前記内部空間において移動させて位置決めする位置決め機構と、
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項８】
前記位置決め機構は、前記センサーによって放射線撮影を行う領域が変更されるように、前記内部空間において前記センサーを少なくとも前記入射面に平行な方向に移動させる機構を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
被検体に放射線を照射する放射線源と、
前記被検体を透過した放射線を検出する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置とを含む放射線検出システムであって、
前記センサーの移動に連動して前記放射線源の位置を移動できる放射線検出システム。
【請求項１】
放射線を検出するセンサーと、シャーシとを有する放射線撮影装置であって、
前記センサーはシャーシの内部空間に配置され、
前記放射線撮影装置は、前記センサーにより放射線を検出することによって放射線撮影を行う領域が変更されるように、前記空間において前記センサーを移動させて放射線を検出する位置を決める位置決め機構を備えていることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記シャーシは開口部を有し、前記位置決め機構は前記センサーを前記開口部に挿入することができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記開口部に開閉可能な蓋部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記開口部が伸縮性部材で塞がれていて、前記位置決め機構は前記センサーが前記開口部に挿入されるように前記センサーを前記伸縮性部材に突き当てることができるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記シャーシはその内側側面に凹部を有し、前記位置決め機構は前記センサーを凹部に挿入することができるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記位置決め機構により移動される前記センサーをガイドするガイド部をシャーシに備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
放射線を検出することによって放射線撮影を行う放射線撮影装置であって、
放射線が入射する入射面を有するシャーシと、
前記シャーシに固定されたシンチレータと、
前記シャーシの内部空間に配置されていて、前記シンチレータによって変換された光を検出するセンサーと、
前記センサーを前記内部空間において移動させて位置決めする位置決め機構と、
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項８】
前記位置決め機構は、前記センサーによって放射線撮影を行う領域が変更されるように、前記内部空間において前記センサーを少なくとも前記入射面に平行な方向に移動させる機構を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
被検体に放射線を照射する放射線源と、
前記被検体を透過した放射線を検出する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置とを含む放射線検出システムであって、
前記センサーの移動に連動して前記放射線源の位置を移動できる放射線検出システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７６１２２（Ｐ２０１２−１７６１２２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０８３５（Ｐ２０１１−４０８３５）
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２５日（２０１１．２．２５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]