放射線検出装置及び放射線検出システム
【課題】放射線検出装置の大型化を抑制でき、かつ落下などの衝撃が放射線検出装置に加わったときに破損の可能性を低減できる放射線検出装置を提供する。
【解決手段】放射線又は光を電荷に変換するセンサパネルと、該センサパネルを収容する筐体と、を少なくとも有する放射線検出装置であって、前記放射線検出装置が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、該加速度の値を信号として伝達する加速度検知手段と、前記加速度検知手段から伝達された前記信号により、前記放射線検出装置が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定された場合に動作する、該放射線検出装置に加えられる衝撃を吸収するための緩衝手段と、を少なくとも有しており、前記緩衝手段は該筐体の外面に設けられていることを特徴とする放射線検出装置。
【解決手段】放射線又は光を電荷に変換するセンサパネルと、該センサパネルを収容する筐体と、を少なくとも有する放射線検出装置であって、前記放射線検出装置が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、該加速度の値を信号として伝達する加速度検知手段と、前記加速度検知手段から伝達された前記信号により、前記放射線検出装置が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定された場合に動作する、該放射線検出装置に加えられる衝撃を吸収するための緩衝手段と、を少なくとも有しており、前記緩衝手段は該筐体の外面に設けられていることを特徴とする放射線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置及び放射線検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、デジタル化された放射線検出装置及び放射線検出システムが各種提案及び実用化されている。なかでも、小型で持ち運び可能なカセッテタイプの放射線検出装置は、取り扱いや携帯が容易であるので様々な場面で使用することが可能である。
【０００３】
しかしながら、カセッテタイプの放射線検出装置は、入射する放射線を検出するセンサパネルにガラスを用いているため、落下などの衝撃によって破損する可能性があり、衝撃に強く安全性に優れた放射線検出装置が求められている。現在、以上の問題を解決することを目的として各種のカセッテタイプの放射線検出装置が研究及び開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、画像情報検出用カセッテが落下して、その衝撃によりカセッテが破損した場合などに電力の供給を止めることで取り扱い者の安全性を向上させる画像情報検出用カセッテが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、放射線固体検出器を収納する筐体を、外殻と、内殻と、外殻に対する内殻の移動を規制する規制部材とから構成し、耐衝撃性を高めた放射線検出用カセッテが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３７５５号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の放射線検出装置では、放射線検出装置の破損を検知することは可能であるが、放射線検出装置が落下したときに破損する可能性を低減することはできない。また、特許文献２に記載の放射線検出装置は、外殻と、内殻と、該外殻と該内殻の間に設けられた衝撃吸収剤とを有することから、どうしても放射線検出装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、放射線検出装置の大型化を抑制でき、かつ落下などの衝撃が放射線検出装置に加わったときにおける破損の可能性を低減することが可能な放射線検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、放射線又は光を電荷に変換するセンサパネルと、該センサパネルを収容する筐体と、を少なくとも有する放射線検出装置であって、前記放射線検出装置が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、該加速度の値を信号として伝達する加速度検知手段と、前記加速度検知手段から伝達された前記信号により、前記放射線検出装置が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定された場合に動作する、該放射線検出装置に加えられる衝撃を吸収するための緩衝手段と、を少なくとも有しており、前記緩衝手段は該筐体の外面に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記放射線検出装置と、前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、放射線を発生させるための放射線源と、を少なくとも有することを特徴とする放射線検出システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放射線検出装置の大型化を抑制でき、かつ落下などの衝撃が放射線検出装置に加わったときに破損の可能性を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の放射線検出装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１に示されているのは、本発明の放射線検出装置の一実施形態の外観図である。また、図２に示されているのは、本発明による放射線検出装置の一実施形態の回路ブロック図である。
【００１３】
本実施形態の放射線検出装置１は、ハンドル５を有する筐体２からなっている。該筐体２には、センサパネル１０と、制御回路部１１と、該制御回路部１１へ電力を供給するバッテリ１８と、が少なくとも含まれている。ここで、該制御回路部１１は、該センサパネル１０の駆動回路１２と、該センサパネル１０からの信号の読み出し回路１３と、該駆動回路１２及び読み出し回路１３に接続された制御部と、を有する。
【００１４】
さらに、該制御回路部１１には、放射線検出装置１の状態を判定するための判定手段１９が設けられている。詳しくは、該判定手段１９は、後述の加速度検知手段から伝達された信号を基づいて、空間を移動している放射線検知装置１が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるのかを判定する部位である。該判定手段１９は、比較器などの回路を有する。比較器とは、加速度検出手段から伝達された信号とあらかじめ設定された信号とを比較して、その比較の結果によって異なる値を出力する装置である。
【００１５】
さらに、前記制御回路部１１には、加速度検知手段（加速度センサ１４）と、メモリ１５と、前記判定手段１９からの信号によって動作する緩衝手段１６と、が接続されている。該加速度センサ１４は、放射線検出装置１が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、その加速度の値を信号として前記判定手段１９に伝達する機能を有している。また、該メモリ１５には、前記判定手段１９が放射線検出装置１の状態を判定するときの基準となる数値が格納されており、その基準数値と得られた加速度の値を比較することで該判定手段１９は判定作業を行う。また、該緩衝手段１６は、該放射線装置１を落下等による衝撃から保護するための部材である。この緩衝手段１６については、より詳しく後述する。
【００１６】
さらに、前記制御回路部１１には、前記判定手段１９からの信号によって前記緩衝手段１６が動作したことを示す状態表示手段３と、動作した前記緩衝手段１６を放射線検出装置１に収容するための収容スイッチ４と、が接続されている。該状態表示手段３と該収容スイッチ４は、外部から確認及び操作が可能なように、例えば図１にあるようにハンドル５に設けられることが好ましい。状態表示手段３としては、ＬＥＤや液晶表示装置を用いることが可能である。さらに、該制御回路部１１には、外部機器とのデータを送受信するための通信手段１７が接続されている。通信手段１７としては、有線の場合は筐体２に外部接続端子が配置され、無線の場合はアンテナを含む送受信回路が筐体２に配置される。
【００１７】
以上の制御回路部１１及び該制御回路部１１に接続された各構成要素には、前記バッテリ１８から電力が適宜供給される。
【００１８】
ここで、前記センサパネル１０としては、次のものを好適に用いることができる。１つは、ガラス基板上に光電変換素子とＴＦＴとを有する複数の画素が配置され、シンチレータによって放射線から可視光に変換された光を検出する間接変換タイプである。１つは、ガラス基板上にＴＦＴアレイが配置され、該ＴＦＴアレイのａ−Ｓｅなどで放射線を電荷に変換する直接変換タイプである。ここで、放射線とは、Ｘ線、α線、β線、γ線のことを指す。
【００１９】
また、前記加速度検知手段（加速度センサ１４）としては、ピエゾ抵抗型、静電容量型、熱検知型の一般的なＭＥＭＳ加速度センサを用いることができる。
【００２０】
また、前記緩衝手段１６は、放射線検出装置１の筐体２の外面に設けられており、外側に向かって広がることで衝撃を吸収する部材である。一例として、エアバッグがある。他には、落下時に床に最初に触れる表面部材と、衝撃を緩めるための油圧、気圧又はバネなどの弾性部材と、からなる緩衝手段がある。該表面部材としては、プラスチックや金属を用いることも可能であるが、軽量で強度の高いＣＦＲＰやＫＦＲＰを用いることが好ましい。また、該表面部材は、ナイロン、アラミド及びポリウレタンなどからなる合成繊維をシート状にしたストレッチ素材を用いることも可能である。弾性部材は落下時の衝撃をさらに緩めるために使用されるものであり、気圧や油圧のショックアブソーバー、エアバッグ、ゴム、コイルバネ、板バネなどから適宜選択される。
【００２１】
そして、放射線検出装置１の放射線入射側に緩衝手段１６が配置される場合、該緩衝手段１６は、放射線を透過しやすいように材料及びその厚さが適切に調節されていることが好ましい。例えば、表面部材がアルミニウムの場合は、厚みが１００μｍであれば５０ｋｅＶのＸ線を９０％程度透過する。ここで、以上のＸ線の透過率は次式で計算されたものである。
【００２２】
Ｉ／Ｉｏ＝ｅｘｐ（−μＴ）
（Ｉは試験体に入射するＸ線の強さ、Ｉｏは試験体を透過した後のＸ線の強さ、μは吸収係数、Ｔは試験体の厚さを示す。）
【００２３】
また、アーチファクトなどの画像の悪影響が小さい材料の緩衝手段を用いることが好ましい。例えば、ＣＦＲＰやＫＦＲＰ、ナイロン、アラミド及びポリウレタンなどからなる合成繊維をシート状にしたストレッチ素材が好ましい。さらには、均一な厚みなど面分布が小さい構造とすることが好ましい。
【００２４】
次に、以上説明した放射線検出装置の各構成要素が動作するときの流れについて説明する。
【００２５】
図３は、図１及び図２に示す放射線検出装置の動作を示すフローチャートである。
【００２６】
まず、ステップ１０１で、放射線検出装置１がＣアームや立位用又は臥位用の架台といった他の機器へ接続（取り付け）されているかの有無を判定する。Ｃアームとは、Ｃ字形をした回転可能な保持具を有する、主にＸ線による動画を撮影する装置であり、Ｃ字形の保持具の一方の端部にはＸ線源が、他方には検出装置が固定されている。接続の判定は、例えば、外部のＰＣ等から接続状況を示す信号が送信され、放射線検出装置の通信手段１７を介して制御回路部１１の判定手段１９によって行われる。前記のような接続が有りであれば、放射線検出装置１は、落下による破損の可能性が低いので、あらかじめ設定された平常状態にあると判定され、ステップ１０６へ進む。無しであれば、ステップ１０２へ進む。
【００２７】
ステップ１０２では、放射線検出装置１が加速度超過状態であるか否かを判定する。ここでは、加速度検知手段（加速度センサ１４）から得られた放射線検出装置１の加速度の値が加速度超過状態（加速度が１Ｇより大きい状態）であるかどうかを判定手段１９によって判定する。判定手段１９に、１Ｇより大きい信号が入力されれば加速度超過状態と判定されステップ１０３に進み、緩衝手段１６が作動する。加速度が１Ｇ以下であれば、ステップ１０４へ進む。
【００２８】
ステップ１０４では、放射線検出装置１が自由落下状態であるか否かを判定する。自由落下状態であるか否かは、重力加速度及びその時間を元にして判定される。例えば、微重力状態が０．２６秒継続した場合を自由落下とする。これは、臥位の寝台に備えられた放射線検出装置１が落下する高さを約３５ｃｍとした場合の放射線検出装置１の落下時間が０．２７秒であるためである。この場合、判定手段１９によって、微重力状態が０．２６秒継続したのであれば自由落下状態であると判定されステップ１０５へ進み、緩衝手段１６が作動する。そうでなければ、平常状態であると判断されて前述したステップ１０６へ進み、その後ステップ１０１に戻る。なお、上記基準となる高さ及び落下時間の値は、放射線検出装置の設置位置が該装置の使用される状況によって異なる可能性があるため、上記の値に限定されることはなく、使用者が適宜選択することが可能である。
【００２９】
なお、ステップ１０２及びステップ１０４における判定基準となる数値は、判定手段１９自身のメモリに保存されているか、制御回路部１１に接続されているメモリ１５に保存されているデータを判定手段１９に読み出すことによって利用される。
【００３０】
上記の判定フローにより、放射線検出装置１が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部１１から緩衝手段１６を動作させるための信号が送られる。これによって、緩衝手段１６が放射線装置１を保護するように作動する。一方、上記の判定フローにより、放射線検出装置１が平常状態であると判定されると、制御回路部１１から緩衝手段１６への信号は送られない。
【００３１】
次に、前記緩衝手段１６の様々な実施形態について詳細に説明する。
【００３２】
図４は、緩衝手段としてエアバッグモジュールを備えた放射線検出装置を示す図面である。エアバッグモジュールは、エアバッグ２０とインフレーター３０とから構成されている。インフレーター３０はエアバッグ２０に気体を送り込む装置であり、エアバッグ２０は該インフレーター３０によって送られた気体によって展開する。図４（ａ）は、平常状態における放射線検出装置を示している。加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると制御回路部から緩衝手段であるエアバッグモジュールに信号が送られ、図４（ｂ）のようにインフレーター３０によって気体を注入されることでエアバッグ２０が膨らみ、衝撃を吸収する。図４では放射線検出装置の一面のみにエアバッグ２０を配置した例を示したが、全ての面にエアバッグ２０を設けるとより安全性が高まる。また、図１の放射線検出装置の角部に、装置の厚みより大きく膨らむエアバッグ２０を配置すれば、放射線の利用効率や画像への悪影響が小さいためより好適である。
【００３３】
図５は、緩衝手段として、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）からなる表面部材２１と、コイルバネ２２からなる弾性部材と、を用いた放射線検出装置を示している。図５（ａ）は、平常状態にある放射線検出装置の角部であり、金属バネが縮められた状態で固定手段２３により固定されている様子が示されている。固定手段２３としては、カムなどと組み合わせたフックといった機械的な手段や磁石などの磁力による手段が用いられる。また、永久磁石の吸着力を使って保持するソレノイドなどの電磁気的な手段を用いることも可能であり、ソレノイドを用いた場合は、弾性部材を兼用することもできる。放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部から緩衝手段に信号が送られ、図５（ｂ）のように固定手段が開放され、コイルバネ２２が伸びて衝撃を吸収する。
【００３４】
図６は、緩衝手段として、ＣＦＲＰからなる表面部材２１と、気圧のショックアブソーバー２４からなる弾性部材と、を用いた放射線検出装置を示している。図６（ａ）は、平常状態にある放射線検出装置の角部を示しており、気圧を小さくしてショックアブソーバー２４を縮めて固定手段２３により該ショックアブソーバー２４を固定している。放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部から緩衝手段に信号が送られ、図６（ｂ）のように固定手段が開放され、ショックアブソーバーに気圧がかかり落下の際の衝撃を吸収する。
【００３５】
図７は、緩衝手段として、シート状のポリウレタン繊維からなる表面部材２５と、板バネ２６からなる弾性部材と、を用いた放射線検出装置を示している。図６（ａ）は、平常状態にある放射線検出装置の横断面を示しており、板バネ２６が歪められて固定手段（不図示）により固定されている。放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部から緩衝手段に信号が送られ、図７（ｂ）のように固定手段が開放され、板バネ２６がシート状のポリウレタン繊維の表面部材２５を押し広げて衝撃を吸収する。
【００３６】
上記の図４から図７のいずれの装置においても、放射線検出装置の角部や放射線の入射側の表面だけでなく、放射線検出装置のあらゆる部分に緩衝手段を設けることが可能である。
【００３７】
なお、動作した緩衝手段を自動的に復元できる機構を備えていれば、図１の収容スイッチ４に連動して緩衝手段を復元させることが可能である。例えば、ロック機構にソレノイドを用いれば、ソレノイドのコイルに流れる電流を制御することで復元させることが可能である。また、本発明は図４から図７の具体例に限定されるものではなく、放射線検出装置の大型化を抑制でき、落下などの衝撃が放射線検出装置に加わったときに破損の可能性を低減できるという効果が得られる構成を適宜組み合わせることが可能である。
【００３８】
最後に、以上で説明した本発明の放射線検出装置を用いた放射線検出システムの実施形態について、図８を参照しながら説明する。
【００３９】
放射線源６０５０で発生したＸ線６０６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、シンチレータと光電変換素子とを有するセンサパネルを含む放射線検出装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換して、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手段となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理されコントロールルームに有る表示手段となるディスプレイ６０８０で観察できる。
【００４０】
また、この情報は、電話回線６０９０等の伝送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなど表示手段となるディスプレイ６０８１に表示又は光ディスク等の記録手段に保存することができる。これにより、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、記録手段となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。
【００４１】
このような放射線検出システムにおいて、放射線検出装置の判定手段１９で加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されたとき、通信手段１７から有線又は無線で信号が信号処理手段又は放射線源に送られ、放射線源からＸ線が照射されないように制御される。したがって、放射線検出装置に不具合がある場合にＸ線の照射を未然に防ぐことが可能になり、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による放射線検出装置の一実施形態の外観図である。
【図２】本発明による放射線検出装置の一実施形態の回路ブロック図である。
【図３】図１及び図２に示す放射線検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】緩衝手段としてエアバッグを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図５】緩衝手段として、ＣＦＲＰからなる表面部材とコイルバネとを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図６】緩衝手段として、ＣＦＲＰからなる表面部材と気圧のショックアブソーバーとを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図７】緩衝手段として、シート状のポリウレタン繊維からなる表面部材と板バネとを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図８】本発明の放射線検出装置を備えた放射線検出システムの実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 放射線検出装置
２ 筐体
３ 状態表示手段
４ 収容スイッチ
５ ハンドル
１０ センサパネル
１１ 制御回路部
１２ 駆動回路
１３ 読み出し回路
１４ 加速度センサ
１５ メモリ
１６ 緩衝手段
１７ 通信手段
１８ バッテリ
１９ 判定手段
２０ エアバッグ
２１ ＣＦＲＰからなる表面部材
２２ コイルバネ
２３ 固定手段
２４ ショックアブソーバー
２５ シート状ポリウレタン繊維からなる表面部材
２６ 板バネ
３０ インフレーター
６０５０ 放射線源
６０６０ Ｘ線
６０６１ 被験者
６０６２ 胸部
６０４０ 放射線検出装置
６０７０ イメージプロセッサ
６０８０ コントロールルームのディスプレイ
６０８１ ドクタールームのディスプレイ
６０９０ 電話回線
６１００ フィルムプロセッサ
６１１０ フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出装置及び放射線検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、デジタル化された放射線検出装置及び放射線検出システムが各種提案及び実用化されている。なかでも、小型で持ち運び可能なカセッテタイプの放射線検出装置は、取り扱いや携帯が容易であるので様々な場面で使用することが可能である。
【０００３】
しかしながら、カセッテタイプの放射線検出装置は、入射する放射線を検出するセンサパネルにガラスを用いているため、落下などの衝撃によって破損する可能性があり、衝撃に強く安全性に優れた放射線検出装置が求められている。現在、以上の問題を解決することを目的として各種のカセッテタイプの放射線検出装置が研究及び開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、画像情報検出用カセッテが落下して、その衝撃によりカセッテが破損した場合などに電力の供給を止めることで取り扱い者の安全性を向上させる画像情報検出用カセッテが提案されている。
【０００５】
また、特許文献２では、放射線固体検出器を収納する筐体を、外殻と、内殻と、外殻に対する内殻の移動を規制する規制部材とから構成し、耐衝撃性を高めた放射線検出用カセッテが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３７５５号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の放射線検出装置では、放射線検出装置の破損を検知することは可能であるが、放射線検出装置が落下したときに破損する可能性を低減することはできない。また、特許文献２に記載の放射線検出装置は、外殻と、内殻と、該外殻と該内殻の間に設けられた衝撃吸収剤とを有することから、どうしても放射線検出装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、放射線検出装置の大型化を抑制でき、かつ落下などの衝撃が放射線検出装置に加わったときにおける破損の可能性を低減することが可能な放射線検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、放射線又は光を電荷に変換するセンサパネルと、該センサパネルを収容する筐体と、を少なくとも有する放射線検出装置であって、前記放射線検出装置が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、該加速度の値を信号として伝達する加速度検知手段と、前記加速度検知手段から伝達された前記信号により、前記放射線検出装置が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定された場合に動作する、該放射線検出装置に加えられる衝撃を吸収するための緩衝手段と、を少なくとも有しており、前記緩衝手段は該筐体の外面に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記放射線検出装置と、前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、放射線を発生させるための放射線源と、を少なくとも有することを特徴とする放射線検出システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放射線検出装置の大型化を抑制でき、かつ落下などの衝撃が放射線検出装置に加わったときに破損の可能性を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の放射線検出装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１に示されているのは、本発明の放射線検出装置の一実施形態の外観図である。また、図２に示されているのは、本発明による放射線検出装置の一実施形態の回路ブロック図である。
【００１３】
本実施形態の放射線検出装置１は、ハンドル５を有する筐体２からなっている。該筐体２には、センサパネル１０と、制御回路部１１と、該制御回路部１１へ電力を供給するバッテリ１８と、が少なくとも含まれている。ここで、該制御回路部１１は、該センサパネル１０の駆動回路１２と、該センサパネル１０からの信号の読み出し回路１３と、該駆動回路１２及び読み出し回路１３に接続された制御部と、を有する。
【００１４】
さらに、該制御回路部１１には、放射線検出装置１の状態を判定するための判定手段１９が設けられている。詳しくは、該判定手段１９は、後述の加速度検知手段から伝達された信号を基づいて、空間を移動している放射線検知装置１が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるのかを判定する部位である。該判定手段１９は、比較器などの回路を有する。比較器とは、加速度検出手段から伝達された信号とあらかじめ設定された信号とを比較して、その比較の結果によって異なる値を出力する装置である。
【００１５】
さらに、前記制御回路部１１には、加速度検知手段（加速度センサ１４）と、メモリ１５と、前記判定手段１９からの信号によって動作する緩衝手段１６と、が接続されている。該加速度センサ１４は、放射線検出装置１が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、その加速度の値を信号として前記判定手段１９に伝達する機能を有している。また、該メモリ１５には、前記判定手段１９が放射線検出装置１の状態を判定するときの基準となる数値が格納されており、その基準数値と得られた加速度の値を比較することで該判定手段１９は判定作業を行う。また、該緩衝手段１６は、該放射線装置１を落下等による衝撃から保護するための部材である。この緩衝手段１６については、より詳しく後述する。
【００１６】
さらに、前記制御回路部１１には、前記判定手段１９からの信号によって前記緩衝手段１６が動作したことを示す状態表示手段３と、動作した前記緩衝手段１６を放射線検出装置１に収容するための収容スイッチ４と、が接続されている。該状態表示手段３と該収容スイッチ４は、外部から確認及び操作が可能なように、例えば図１にあるようにハンドル５に設けられることが好ましい。状態表示手段３としては、ＬＥＤや液晶表示装置を用いることが可能である。さらに、該制御回路部１１には、外部機器とのデータを送受信するための通信手段１７が接続されている。通信手段１７としては、有線の場合は筐体２に外部接続端子が配置され、無線の場合はアンテナを含む送受信回路が筐体２に配置される。
【００１７】
以上の制御回路部１１及び該制御回路部１１に接続された各構成要素には、前記バッテリ１８から電力が適宜供給される。
【００１８】
ここで、前記センサパネル１０としては、次のものを好適に用いることができる。１つは、ガラス基板上に光電変換素子とＴＦＴとを有する複数の画素が配置され、シンチレータによって放射線から可視光に変換された光を検出する間接変換タイプである。１つは、ガラス基板上にＴＦＴアレイが配置され、該ＴＦＴアレイのａ−Ｓｅなどで放射線を電荷に変換する直接変換タイプである。ここで、放射線とは、Ｘ線、α線、β線、γ線のことを指す。
【００１９】
また、前記加速度検知手段（加速度センサ１４）としては、ピエゾ抵抗型、静電容量型、熱検知型の一般的なＭＥＭＳ加速度センサを用いることができる。
【００２０】
また、前記緩衝手段１６は、放射線検出装置１の筐体２の外面に設けられており、外側に向かって広がることで衝撃を吸収する部材である。一例として、エアバッグがある。他には、落下時に床に最初に触れる表面部材と、衝撃を緩めるための油圧、気圧又はバネなどの弾性部材と、からなる緩衝手段がある。該表面部材としては、プラスチックや金属を用いることも可能であるが、軽量で強度の高いＣＦＲＰやＫＦＲＰを用いることが好ましい。また、該表面部材は、ナイロン、アラミド及びポリウレタンなどからなる合成繊維をシート状にしたストレッチ素材を用いることも可能である。弾性部材は落下時の衝撃をさらに緩めるために使用されるものであり、気圧や油圧のショックアブソーバー、エアバッグ、ゴム、コイルバネ、板バネなどから適宜選択される。
【００２１】
そして、放射線検出装置１の放射線入射側に緩衝手段１６が配置される場合、該緩衝手段１６は、放射線を透過しやすいように材料及びその厚さが適切に調節されていることが好ましい。例えば、表面部材がアルミニウムの場合は、厚みが１００μｍであれば５０ｋｅＶのＸ線を９０％程度透過する。ここで、以上のＸ線の透過率は次式で計算されたものである。
【００２２】
Ｉ／Ｉｏ＝ｅｘｐ（−μＴ）
（Ｉは試験体に入射するＸ線の強さ、Ｉｏは試験体を透過した後のＸ線の強さ、μは吸収係数、Ｔは試験体の厚さを示す。）
【００２３】
また、アーチファクトなどの画像の悪影響が小さい材料の緩衝手段を用いることが好ましい。例えば、ＣＦＲＰやＫＦＲＰ、ナイロン、アラミド及びポリウレタンなどからなる合成繊維をシート状にしたストレッチ素材が好ましい。さらには、均一な厚みなど面分布が小さい構造とすることが好ましい。
【００２４】
次に、以上説明した放射線検出装置の各構成要素が動作するときの流れについて説明する。
【００２５】
図３は、図１及び図２に示す放射線検出装置の動作を示すフローチャートである。
【００２６】
まず、ステップ１０１で、放射線検出装置１がＣアームや立位用又は臥位用の架台といった他の機器へ接続（取り付け）されているかの有無を判定する。Ｃアームとは、Ｃ字形をした回転可能な保持具を有する、主にＸ線による動画を撮影する装置であり、Ｃ字形の保持具の一方の端部にはＸ線源が、他方には検出装置が固定されている。接続の判定は、例えば、外部のＰＣ等から接続状況を示す信号が送信され、放射線検出装置の通信手段１７を介して制御回路部１１の判定手段１９によって行われる。前記のような接続が有りであれば、放射線検出装置１は、落下による破損の可能性が低いので、あらかじめ設定された平常状態にあると判定され、ステップ１０６へ進む。無しであれば、ステップ１０２へ進む。
【００２７】
ステップ１０２では、放射線検出装置１が加速度超過状態であるか否かを判定する。ここでは、加速度検知手段（加速度センサ１４）から得られた放射線検出装置１の加速度の値が加速度超過状態（加速度が１Ｇより大きい状態）であるかどうかを判定手段１９によって判定する。判定手段１９に、１Ｇより大きい信号が入力されれば加速度超過状態と判定されステップ１０３に進み、緩衝手段１６が作動する。加速度が１Ｇ以下であれば、ステップ１０４へ進む。
【００２８】
ステップ１０４では、放射線検出装置１が自由落下状態であるか否かを判定する。自由落下状態であるか否かは、重力加速度及びその時間を元にして判定される。例えば、微重力状態が０．２６秒継続した場合を自由落下とする。これは、臥位の寝台に備えられた放射線検出装置１が落下する高さを約３５ｃｍとした場合の放射線検出装置１の落下時間が０．２７秒であるためである。この場合、判定手段１９によって、微重力状態が０．２６秒継続したのであれば自由落下状態であると判定されステップ１０５へ進み、緩衝手段１６が作動する。そうでなければ、平常状態であると判断されて前述したステップ１０６へ進み、その後ステップ１０１に戻る。なお、上記基準となる高さ及び落下時間の値は、放射線検出装置の設置位置が該装置の使用される状況によって異なる可能性があるため、上記の値に限定されることはなく、使用者が適宜選択することが可能である。
【００２９】
なお、ステップ１０２及びステップ１０４における判定基準となる数値は、判定手段１９自身のメモリに保存されているか、制御回路部１１に接続されているメモリ１５に保存されているデータを判定手段１９に読み出すことによって利用される。
【００３０】
上記の判定フローにより、放射線検出装置１が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部１１から緩衝手段１６を動作させるための信号が送られる。これによって、緩衝手段１６が放射線装置１を保護するように作動する。一方、上記の判定フローにより、放射線検出装置１が平常状態であると判定されると、制御回路部１１から緩衝手段１６への信号は送られない。
【００３１】
次に、前記緩衝手段１６の様々な実施形態について詳細に説明する。
【００３２】
図４は、緩衝手段としてエアバッグモジュールを備えた放射線検出装置を示す図面である。エアバッグモジュールは、エアバッグ２０とインフレーター３０とから構成されている。インフレーター３０はエアバッグ２０に気体を送り込む装置であり、エアバッグ２０は該インフレーター３０によって送られた気体によって展開する。図４（ａ）は、平常状態における放射線検出装置を示している。加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると制御回路部から緩衝手段であるエアバッグモジュールに信号が送られ、図４（ｂ）のようにインフレーター３０によって気体を注入されることでエアバッグ２０が膨らみ、衝撃を吸収する。図４では放射線検出装置の一面のみにエアバッグ２０を配置した例を示したが、全ての面にエアバッグ２０を設けるとより安全性が高まる。また、図１の放射線検出装置の角部に、装置の厚みより大きく膨らむエアバッグ２０を配置すれば、放射線の利用効率や画像への悪影響が小さいためより好適である。
【００３３】
図５は、緩衝手段として、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）からなる表面部材２１と、コイルバネ２２からなる弾性部材と、を用いた放射線検出装置を示している。図５（ａ）は、平常状態にある放射線検出装置の角部であり、金属バネが縮められた状態で固定手段２３により固定されている様子が示されている。固定手段２３としては、カムなどと組み合わせたフックといった機械的な手段や磁石などの磁力による手段が用いられる。また、永久磁石の吸着力を使って保持するソレノイドなどの電磁気的な手段を用いることも可能であり、ソレノイドを用いた場合は、弾性部材を兼用することもできる。放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部から緩衝手段に信号が送られ、図５（ｂ）のように固定手段が開放され、コイルバネ２２が伸びて衝撃を吸収する。
【００３４】
図６は、緩衝手段として、ＣＦＲＰからなる表面部材２１と、気圧のショックアブソーバー２４からなる弾性部材と、を用いた放射線検出装置を示している。図６（ａ）は、平常状態にある放射線検出装置の角部を示しており、気圧を小さくしてショックアブソーバー２４を縮めて固定手段２３により該ショックアブソーバー２４を固定している。放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部から緩衝手段に信号が送られ、図６（ｂ）のように固定手段が開放され、ショックアブソーバーに気圧がかかり落下の際の衝撃を吸収する。
【００３５】
図７は、緩衝手段として、シート状のポリウレタン繊維からなる表面部材２５と、板バネ２６からなる弾性部材と、を用いた放射線検出装置を示している。図６（ａ）は、平常状態にある放射線検出装置の横断面を示しており、板バネ２６が歪められて固定手段（不図示）により固定されている。放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されると、制御回路部から緩衝手段に信号が送られ、図７（ｂ）のように固定手段が開放され、板バネ２６がシート状のポリウレタン繊維の表面部材２５を押し広げて衝撃を吸収する。
【００３６】
上記の図４から図７のいずれの装置においても、放射線検出装置の角部や放射線の入射側の表面だけでなく、放射線検出装置のあらゆる部分に緩衝手段を設けることが可能である。
【００３７】
なお、動作した緩衝手段を自動的に復元できる機構を備えていれば、図１の収容スイッチ４に連動して緩衝手段を復元させることが可能である。例えば、ロック機構にソレノイドを用いれば、ソレノイドのコイルに流れる電流を制御することで復元させることが可能である。また、本発明は図４から図７の具体例に限定されるものではなく、放射線検出装置の大型化を抑制でき、落下などの衝撃が放射線検出装置に加わったときに破損の可能性を低減できるという効果が得られる構成を適宜組み合わせることが可能である。
【００３８】
最後に、以上で説明した本発明の放射線検出装置を用いた放射線検出システムの実施形態について、図８を参照しながら説明する。
【００３９】
放射線源６０５０で発生したＸ線６０６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、シンチレータと光電変換素子とを有するセンサパネルを含む放射線検出装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応してシンチレータは発光し、これを光電変換して、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手段となるイメージプロセッサ６０７０により画像処理されコントロールルームに有る表示手段となるディスプレイ６０８０で観察できる。
【００４０】
また、この情報は、電話回線６０９０等の伝送処理手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなど表示手段となるディスプレイ６０８１に表示又は光ディスク等の記録手段に保存することができる。これにより、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、記録手段となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。
【００４１】
このような放射線検出システムにおいて、放射線検出装置の判定手段１９で加速度超過状態又は自由落下状態であると判定されたとき、通信手段１７から有線又は無線で信号が信号処理手段又は放射線源に送られ、放射線源からＸ線が照射されないように制御される。したがって、放射線検出装置に不具合がある場合にＸ線の照射を未然に防ぐことが可能になり、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による放射線検出装置の一実施形態の外観図である。
【図２】本発明による放射線検出装置の一実施形態の回路ブロック図である。
【図３】図１及び図２に示す放射線検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】緩衝手段としてエアバッグを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図５】緩衝手段として、ＣＦＲＰからなる表面部材とコイルバネとを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図６】緩衝手段として、ＣＦＲＰからなる表面部材と気圧のショックアブソーバーとを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図７】緩衝手段として、シート状のポリウレタン繊維からなる表面部材と板バネとを用いた放射線検出装置の概略図である。
【図８】本発明の放射線検出装置を備えた放射線検出システムの実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 放射線検出装置
２ 筐体
３ 状態表示手段
４ 収容スイッチ
５ ハンドル
１０ センサパネル
１１ 制御回路部
１２ 駆動回路
１３ 読み出し回路
１４ 加速度センサ
１５ メモリ
１６ 緩衝手段
１７ 通信手段
１８ バッテリ
１９ 判定手段
２０ エアバッグ
２１ ＣＦＲＰからなる表面部材
２２ コイルバネ
２３ 固定手段
２４ ショックアブソーバー
２５ シート状ポリウレタン繊維からなる表面部材
２６ 板バネ
３０ インフレーター
６０５０ 放射線源
６０６０ Ｘ線
６０６１ 被験者
６０６２ 胸部
６０４０ 放射線検出装置
６０７０ イメージプロセッサ
６０８０ コントロールルームのディスプレイ
６０８１ ドクタールームのディスプレイ
６０９０ 電話回線
６１００ フィルムプロセッサ
６１１０ フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線又は光を電荷に変換するセンサパネルと、該センサパネルを収容する筐体と、を少なくとも有する放射線検出装置であって、
前記放射線検出装置が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、該加速度の値を信号として伝達する加速度検知手段と、
前記加速度検知手段から伝達された前記信号により、前記放射線検出装置が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定された場合に動作する、該放射線検出装置に加えられる衝撃を吸収するための緩衝手段と、
を少なくとも有しており、前記緩衝手段は該筐体の外面に設けられていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記緩衝手段は、エアバッグであることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記緩衝手段は、前記筐体の外面に設けられた、落下時に最初に衝撃を受ける表面部材と、該表面部材と該筐体の間に設けられた弾性部材と、から少なくともなることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記表面部材はプラスチック、金属、ＣＦＲＰ、ＫＦＲＰ、又は合成繊維をシート状にしたストレッチ素材から選択され、及び、前記弾性部材は気圧や油圧のショックアブソーバー、エアバッグ、ゴム、コイルバネ又は板バネから選択されることを特徴とする請求項３に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記緩衝手段は、前記筐体の１つ以上の面に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記緩衝手段は、前記筐体の角部に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、
放射線を発生させるための放射線源と、
を少なくとも有することを特徴とする放射線検出システム。
【請求項８】
前記放射線検出装置の判定手段によって該放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定されたとき、前記放射線源は、該放射線検出装置に設けられた通信手段によって放射線を照射しないように制御されることを特徴とする請求項７に記載の放射線検出システム。
【請求項１】
放射線又は光を電荷に変換するセンサパネルと、該センサパネルを収容する筐体と、を少なくとも有する放射線検出装置であって、
前記放射線検出装置が空間を移動するときに生じる加速度を検知し、該加速度の値を信号として伝達する加速度検知手段と、
前記加速度検知手段から伝達された前記信号により、前記放射線検出装置が加速度超過状態、自由落下状態又は平常状態にあるかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定された場合に動作する、該放射線検出装置に加えられる衝撃を吸収するための緩衝手段と、
を少なくとも有しており、前記緩衝手段は該筐体の外面に設けられていることを特徴とする放射線検出装置。
【請求項２】
前記緩衝手段は、エアバッグであることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記緩衝手段は、前記筐体の外面に設けられた、落下時に最初に衝撃を受ける表面部材と、該表面部材と該筐体の間に設けられた弾性部材と、から少なくともなることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記表面部材はプラスチック、金属、ＣＦＲＰ、ＫＦＲＰ、又は合成繊維をシート状にしたストレッチ素材から選択され、及び、前記弾性部材は気圧や油圧のショックアブソーバー、エアバッグ、ゴム、コイルバネ又は板バネから選択されることを特徴とする請求項３に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記緩衝手段は、前記筐体の１つ以上の面に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
前記緩衝手段は、前記筐体の角部に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線検出装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、
放射線を発生させるための放射線源と、
を少なくとも有することを特徴とする放射線検出システム。
【請求項８】
前記放射線検出装置の判定手段によって該放射線検出装置が加速度超過状態又は自由落下状態にあると判定されたとき、前記放射線源は、該放射線検出装置に設けられた通信手段によって放射線を照射しないように制御されることを特徴とする請求項７に記載の放射線検出システム。
【図３】
【図４】
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図４】
【図１】
【図２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２９３９２１（Ｐ２００９−２９３９２１Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４４４４８（Ｐ２００８−１４４４４８）
【出願日】平成２０年６月２日（２００８．６．２）
【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２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２日（２００８．６．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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