JP7547225B2

JP7547225B2 - Radiography equipment

Info

Publication number: JP7547225B2
Application number: JP2021007473A
Authority: JP
Inventors: 慶貴大坪; 正隆鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2024-09-09
Anticipated expiration: 2041-01-20
Also published as: JP2022111805A

Description

開示の技術は、被検体を透過した放射線を検出し、放射線を電気信号に変換する放射線撮影装置の構造に関する。 The disclosed technology relates to the structure of a radiography device that detects radiation that has passed through a subject and converts the radiation into an electrical signal.

医療分野において、半導体センサを使用して放射線画像を撮影する放射線撮影装置（ＤｉｇｉｔａｌＲａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）が普及してきている。この装置は病院内外問わずあらゆる場合での使用を期待され、可搬性、操作性の良さを求められることで、小型化、薄型化、軽量化が進められている。そのため、昨今ではワイヤレスタイプの放射線撮影装置が多く普及してきている。 In the medical field, radiography devices that use semiconductor sensors to capture radiographic images (Digital Radiography) are becoming more common. These devices are expected to be used in a variety of situations, both inside and outside of hospitals, and there is a demand for them to be portable and easy to use, so they are being made smaller, thinner, and lighter. For this reason, wireless radiography devices are becoming more and more popular these days.

上述のように可搬性に対する要求がこれまで以上に増加傾向にあり、軽さだけではなく堅牢性への要求も強くなっている。放射線撮影装置は内部にガラス製の半導体センサを搭載していることが多く、落下や衝撃による破損が懸念される。ここで、特許文献１には、センサとセンサを支持する支持基台の間に別途支持部材を設けることでセンサ入射方向からの荷重を支持基台で受け、センサの破損を回避するための形状について開示されている。 As mentioned above, the demand for portability is increasing more than ever, and there is a strong demand not only for lightness but also for robustness. Radiographic devices often have a glass semiconductor sensor installed inside, and there is concern that it may be damaged by being dropped or subjected to impact. Patent Document 1 discloses a shape that prevents damage to the sensor by providing a separate support member between the sensor and the support base that supports the sensor, allowing the support base to bear the load from the sensor incidence direction.

特開２０１８－１２８３５５号公報JP 2018-128355 A

このとき、従来の構成では、例えば、放射線撮影装置の端部からの荷重や衝撃等により支持基台の端部が変形した際、その変形がセンサに伝搬することで、センサの破損につながってしまう可能性がある。このとき、例えば、支持基台と放射線撮影装置の外装とが固定されないような構成では、支持基台の内部移動等により、上述したような破損につながってしまう可能性がある。 In this case, in a conventional configuration, for example, when the end of the support base is deformed due to a load or impact from the end of the radiography device, the deformation may be transmitted to the sensor, potentially leading to damage to the sensor. In this case, for example, in a configuration in which the support base and the exterior of the radiography device are not fixed to each other, internal movement of the support base may lead to the damage described above.

そこで、開示の技術は、センサの破損リスクを低減可能な放射線撮影装置を提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the objectives of the disclosed technology is to provide a radiography device that can reduce the risk of damage to the sensor.

なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の１つとして位置付けることができる。 In addition to the above objective, the present invention also has another objective to achieve effects that cannot be obtained by conventional techniques, which are derived from the configurations shown in the detailed description of the invention described below.

開示の放射線撮影装置の一つは、
被写体を透過した放射線を電気信号に変換する放射線検出器と、
前記放射線検出器を支持する支持基台と、を備え、
前記支持基台は、前記放射線検出器を支持する面と反対方向に厚いリブを含み、
前記リブは、放射線入射の法線方向から見て、前記放射線検出器と前記支持基台とが固定されている固定範囲よりも外側に配置され、且つ前記リブの配置範囲と前記固定範囲との間に溝部が設けられている。 One of the disclosed radiographic imaging devices includes:
A radiation detector that converts radiation that has passed through the subject into an electrical signal;
a support base for supporting the radiation detector,
the support base includes a thick rib in a direction opposite to a surface that supports the radiation detector,
The rib is positioned outside the fixed range in which the radiation detector and the support base are fixed when viewed from the normal direction of the radiation incidence, and a groove portion is provided between the range in which the rib is positioned and the fixed range.

開示の技術の一つによれば、センサの破損リスクを低減可能な放射線撮影装置を提供することができる。 One of the disclosed technologies can provide a radiography device that can reduce the risk of damage to the sensor.

（ａ）各実施形態における放射線撮影装置の外観（放射線入射側）を示す。（ｂ）各実施形態における放射線撮影装置の外観背面を示す。1A shows the external appearance (radiation incident side) of the radiation imaging device in each embodiment, and FIG. 図１（ｂ）のＡ－Ａ断面を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section taken along line AA in FIG. 実施形態１における放射線撮影装置１００の背面筐体３を取り外した図である。1 is a diagram showing a state in which a rear housing 3 of a radiation imaging apparatus 100 in accordance with a first embodiment is removed. 実施形態１における放射線撮影装置の断面を示す。1 shows a cross section of a radiation imaging apparatus according to a first embodiment. 配置範囲３１と固定範囲３２との位置関係を示した入射面側からの投影図である。3 is a projection view from the entrance surface side showing the positional relationship between the placement area 31 and the fixing area 32. FIG. 実施形態２における放射線撮影装置の断面を示す。11 shows a cross section of a radiation imaging apparatus according to a second embodiment. 実施形態３における放射線撮影装置の断面を示す。13 shows a cross section of a radiation imaging apparatus according to a third embodiment.

図１（ａ）、（ｂ）は、各実施形態における放射線撮影装置（以下、撮影装置と呼ぶ）の主な構成を示す図である。図１（ａ）は、放射線撮影装置１００の表面側から見た図、（ｂ）は放射線撮影装置１００の背面から見た図を示している。 Figures 1(a) and (b) are diagrams showing the main configuration of a radiation imaging device (hereinafter referred to as an imaging device) in each embodiment. Figure 1(a) shows a view from the front side of the radiation imaging device 100, and (b) shows a view from the back side of the radiation imaging device 100.

放射線撮影装置１００の主な構造は、外装は枠体１と、放射線受光面２、無線通信を可能とするための無線用電波透過窓４を有する背面筐体３から成る。放射線撮影装置の外装には、軽量で且つ強度の高い材料が求められる。このとき、放射線撮影装置の外装としては、例えば、ＣＦＲＰ、アルミニウム合金、マグネシウム合金等を採用することができる。また、放射線撮影受光面２には、放射線透過率の良好な材質を選定する必要がある。このとき、外装材料としてアルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属材料を採用する際には、放射線受光面２としては、ＣＦＲＰ等の高剛性且つ高放射線透過率を有する材料を採用することができる。 The main structure of the radiography device 100 is an exterior consisting of a frame 1, a radiation receiving surface 2, and a rear housing 3 having a radio wave transmission window 4 for enabling wireless communication. The exterior of the radiography device requires a lightweight and strong material. In this case, for example, CFRP, aluminum alloy, magnesium alloy, etc. can be used for the exterior of the radiography device. In addition, a material with good radiation transmittance must be selected for the radiography receiving surface 2. In this case, when a metal material such as an aluminum alloy or magnesium alloy is used as the exterior material, a material with high rigidity and high radiation transmittance such as CFRP can be used for the radiation receiving surface 2.

図２は、図１（ｂ）のＡ－Ａにおける断面図を示す。放射線撮影装置１００の内部には被写体を透過した放射線を受光し放射線を光へ変換する蛍光体６が積層され、その光を電気信号に変換する放射線検出器７の一例であるセンサ７が内包されている。また、センサ７は、放射線を遮蔽する遮蔽材８を介して支持基台９に取り付けられている。センサ７に積層される蛍光体６の材料としては、一般的にＧＯＳ（Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ）もしくはＣｓＩが多く用いられる。センサ７は一般的にガラスを用いているため、強い衝撃、荷重、変位を受けると割れが発生する。そのため、放射線撮影装置１００内のセンサ７の放射線受光面側には、衝撃を吸収するための衝撃吸収部材１０を配置している。遮蔽材８は、被写体およびセンサ７を透過した放射線から電気基板を保護し、また、放射線撮影装置１００を透過した放射線であって、その背後にある壁等で散乱した放射線が、蛍光体６やセンサ７に再入射することを防ぐ機能を有する。支持基台９のセンサ貼付面との対面には、センサ７で変換された電気信号を、フレキ１１を介して読み出すための電気基板１２ａ、１２ｂや、読み出した後に画像データを生成する電気基板１２ｃ、無線通信モジュール基板１２ｄなどが設置されている。生成された撮影画像は、外部の通信ユニット（不図示）を通じて表示システム（不図示）に通信され、表示される。放射線撮影装置１００は無線通信による画像転送を行う装置を示しており、撮影装置内部に無線通信用のアンテナ１３を有している。このとき、外装が金属系材料で作られる場合には、無線電波は遮蔽されてしまうため、放射線撮影装置１００には、無線用電波透過窓４や５を設けており、アンテナ１３はそれに近い位置に放射特性を考慮し配置されていてもよい。また、無線用電波透過窓４、５は、外装の隣接する側面を跨ぎ、一体化されていてもよい。 FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 1(b). Inside the radiation imaging device 100, phosphors 6 are stacked to receive radiation transmitted through the subject and convert the radiation into light, and a sensor 7 is included, which is an example of a radiation detector 7 that converts the light into an electrical signal. The sensor 7 is attached to a support base 9 via a shielding material 8 that blocks radiation. GOS (Gd ₂ O ₂ S) or CsI is generally used as the material of the phosphors 6 stacked on the sensor 7. Since the sensor 7 generally uses glass, it will crack if it is subjected to a strong impact, load, or displacement. Therefore, a shock absorbing member 10 for absorbing shock is disposed on the radiation receiving surface side of the sensor 7 in the radiation imaging device 100. The shielding material 8 protects the electric board from radiation transmitted through the subject and the sensor 7, and also has a function of preventing radiation transmitted through the radiation imaging device 100 and scattered by a wall or the like behind it from re-entering the phosphors 6 and the sensor 7. On the opposite side of the support base 9 to the sensor attachment surface, there are installed electric boards 12a and 12b for reading out the electric signal converted by the sensor 7 through the flex 11, an electric board 12c for generating image data after reading, and a wireless communication module board 12d. The generated captured image is communicated to a display system (not shown) through an external communication unit (not shown) and displayed. The radiation imaging device 100 represents an apparatus for transferring images by wireless communication, and has an antenna 13 for wireless communication inside the imaging device. In this case, if the exterior is made of a metal material, the wireless radio waves are blocked, so the radiation imaging device 100 is provided with wireless radio wave transmitting windows 4 and 5, and the antenna 13 may be arranged in a position close to the wireless radio wave transmitting windows 4 and 5, taking into consideration the radiation characteristics. The wireless radio wave transmitting windows 4 and 5 may be integrated across adjacent sides of the exterior.

［実施形態１］
続いて、実施形態１について説明をする。図３は、放射線撮影装置１００の背面筐体３を取り外した図である。外装である枠体１の中に支持基台９が収まっており、支部部材９には前述のとおり各電気基板類１２、フレキ１１が配置され、図中支持基台９の裏面側にはセンサ７が配置される。支持基台９の端部外周にリブ２１が配置される。リブ２１は、支持基台と同一の材料で形成されているが、異なる材料で形成されてもよい。また、リブ２１は支持基台外周４辺の各辺に少なくとも１箇所ずつ設けられているが、各辺の設置範囲は問わない。また、リブ２１は、支持基台９と同じ材料で一体的に構成されていてもよいし、異なる材料の部材が結合されて構成されてもよい。 [Embodiment 1]
Next, the first embodiment will be described. FIG. 3 is a view of the radiation imaging apparatus 100 with the rear housing 3 removed. The support base 9 is accommodated in the frame 1, which is the exterior, and the electric boards 12 and the flex 11 are arranged on the support member 9 as described above, and the sensor 7 is arranged on the rear side of the support base 9 in the figure. A rib 21 is arranged on the outer periphery of the end of the support base 9. The rib 21 is formed of the same material as the support base, but may be formed of a different material. In addition, the rib 21 is provided at least in one place on each of the four outer periphery sides of the support base, but the installation range of each side does not matter. In addition, the rib 21 may be integrally formed of the same material as the support base 9, or may be formed by combining members of different materials.

図４は、支持基台９、リブ２１の構成を示す断面図である。支持基台９の端部にリブ２１が構成される。リブとは支持基台の基本肉厚よりも厚みの大きい突起を指す。リブ２１はセンサ７に対して反対方向に伸びたリブ構成である。ここで、放射線撮影装置１００の端部に衝撃が印加されたとき、支持基台９と枠体１とが固定されていないために支持基台９が内部移動する可能性がある。このような場合において、外装である枠体１とリブ２１との接触が枠体１と他の箇所（例えば、内部部品等）との接触よりも優先的に行われるような位置に、リブ２１は配置されている。このとき、衝撃に伴って、リブ２１の局所的な変形が発生する。また、センサ７は、遮蔽材８と固定され、また、支持基台９と遮蔽材８とを固定部材２２により固定することで、センサ７と支持基台９とが固定されるように構成されている。このとき、センサ７と支持基台９とが固定されている固定範囲３２は、遮蔽材８が配置されている範囲となる。ここで、固定部材２２とは、例えば、両面に粘着性を持たせたシート材であってもよい。また、遮蔽材８の配置は必須ではなく、センサ７と支持基台９とは、固定部材２２の一例であるシート材により直接的に固定されるように構成されてもよい。このとき、センサ７と支持基台９とが固定されている固定範囲３２は、固定部材２２の一例であるシート材が配置されている範囲となる。ここで、リブ２１は、放射線入射の法線方向から見たときに、リブ２１の配置範囲３１と固定範囲３２とが重ならないように配置される。すなわち、リブ２１は、放射線入射の法線方向から見て、センサ７と支持基台９とが固定されている固定範囲３２よりも外側に配置され、且つリブ２１の配置範囲３１と固定範囲３２とが重ならないように配置されている。これにより、センサ７の破損リスクを低減する効果を得ることができる。 Figure 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the support base 9 and the rib 21. The rib 21 is configured at the end of the support base 9. The rib refers to a protrusion that is thicker than the basic thickness of the support base. The rib 21 is configured to extend in the opposite direction to the sensor 7. Here, when an impact is applied to the end of the radiation imaging device 100, the support base 9 may move inside because the support base 9 and the frame body 1 are not fixed. In such a case, the rib 21 is arranged at a position where the contact between the frame body 1, which is the exterior, and the rib 21 takes precedence over the contact between the frame body 1 and other parts (e.g., internal parts, etc.). At this time, local deformation of the rib 21 occurs due to the impact. In addition, the sensor 7 is fixed to the shielding material 8, and the support base 9 and the shielding material 8 are fixed by the fixing member 22, so that the sensor 7 and the support base 9 are fixed. At this time, the fixing range 32 in which the sensor 7 and the support base 9 are fixed is the range in which the shielding material 8 is arranged. Here, the fixing member 22 may be, for example, a sheet material having adhesive properties on both sides. The shielding material 8 is not essential, and the sensor 7 and the support base 9 may be configured to be directly fixed by a sheet material, which is an example of the fixing member 22. In this case, the fixing range 32 in which the sensor 7 and the support base 9 are fixed is the range in which the sheet material, which is an example of the fixing member 22, is arranged. Here, the rib 21 is arranged so that the arrangement range 31 of the rib 21 and the fixing range 32 do not overlap when viewed from the normal direction of the radiation incidence. In other words, the rib 21 is arranged outside the fixing range 32 in which the sensor 7 and the support base 9 are fixed, and is arranged so that the arrangement range 31 of the rib 21 and the fixing range 32 do not overlap when viewed from the normal direction of the radiation incidence. This can reduce the risk of damage to the sensor 7.

なお、固定部材２２の境界がセンサ７における撮影可能範囲内に配置されると、撮影画像に影響が出てしまう可能性がある。このため、固定部材２２は、遮蔽材８のサイズよりも大きいサイズを有していてもよい。このとき、固定部材２２のサイズと遮蔽材８のサイズとが同じであってもよい。また、固定部材２２の境界がセンサ７における撮影可能領域内に配置されなければ、固定部材２２が遮蔽材８のサイズよりも小さいサイズを有していてもよい。 If the boundary of the fixed member 22 is located within the image capture range of the sensor 7, it may affect the captured image. For this reason, the fixed member 22 may have a size larger than the size of the shielding material 8. In this case, the size of the fixed member 22 and the size of the shielding material 8 may be the same. Furthermore, as long as the boundary of the fixed member 22 is not located within the image capture range of the sensor 7, the fixed member 22 may have a size smaller than the size of the shielding material 8.

ここで、例えば、外装の端部への衝撃が印加された場合には、リブ２１の局所変形が発生してしまう可能性がある。このとき、リブ２１に固定されずに、支持基台９の基本肉厚部のみの固定範囲３２内で固定された遮蔽材８およびセンサ７は、リブ２１の局所変形に追従しないように構成することができる。このため、衝撃および変形伝達を抑えることでセンサ７の破損リスクの低減につながる。なお、図５は、リブ２１の配置範囲３１と固定範囲３２との位置関係を入射面側からの投影図である。 Here, for example, if an impact is applied to the end of the exterior, local deformation of the rib 21 may occur. In this case, the shielding material 8 and the sensor 7, which are not fixed to the rib 21 but are fixed within the fixing range 32 of only the basic thickness part of the support base 9, can be configured not to follow the local deformation of the rib 21. This leads to a reduction in the risk of damage to the sensor 7 by suppressing the transmission of the impact and deformation. Note that FIG. 5 is a projection view from the entrance surface side showing the positional relationship between the arrangement range 31 of the rib 21 and the fixing range 32.

［実施形態２］
実施形態２に関して説明する。図６はリブ２１近傍の断面図である。本実施形態ではリブ２１を支持基台７の端部近傍に配置する。また、外装リブの一例である枠体リブ２３が外装から伸びているような形に構成される。なお、枠体リブ２３は、枠体１と同一の部材であるが、異なる材料であってもよい。ここで、放射線撮影装置１００の端部に衝撃が印加されたとき、枠体リブ２３とリブ２１との接触が枠体リブ２３と他の箇所（例えば、内部部品等）との接触よりも優先的に行われるような位置に、リブ２１は配置されている。これにより、リブ２１の局所変形が発生することで、実施形態１と同様のセンサの破損リスクを低減する効果を得ることができる。 [Embodiment 2]
A second embodiment will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view of the vicinity of the rib 21. In this embodiment, the rib 21 is disposed near the end of the support base 7. Also, a frame rib 23, which is an example of an exterior rib, is configured to extend from the exterior. The frame rib 23 is made of the same material as the frame 1, but may be made of a different material. Here, the rib 21 is disposed at a position where the frame rib 23 and the rib 21 come into contact with each other in preference to the frame rib 23 and other parts (e.g., internal parts, etc.) when an impact is applied to the end of the radiation imaging device 100. This causes local deformation of the rib 21, thereby obtaining the effect of reducing the risk of damage to the sensor similar to that of the first embodiment.

実施形態１ではリブ２１が支持基台７の端部外周に配置されていたが、リブ２１が、端部から所定距離内側に配置されてもよい。 In the first embodiment, the ribs 21 are arranged on the outer periphery of the end of the support base 7, but the ribs 21 may be arranged a predetermined distance inward from the end.

［実施形態３］
実施形態３に関して説明する。図７は、リブ２１近傍の断面図である。リブ２１と支持基台７の基本肉厚部との境界に溝部２４を設ける。溝部２４は、固定部材２２の固定範囲３２よりも外側に配置される。これにより、外装の端部への衝撃が印加された場合には、リブ２１の局所的な変形量が増えることにより、衝撃を吸収することができる。このため、固定範囲３２の内側への衝撃の伝達を低減することができる。ため、センサ７の破損低減につながる。本実施形態は、実施形態１、実施形態２の構成ともに適応可能であり、各構成のセンサ７の破損リスクを低減する効果をより向上させる構成である。 [Embodiment 3]
A third embodiment will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view of the vicinity of the rib 21. A groove 24 is provided at the boundary between the rib 21 and the basic thickness portion of the support base 7. The groove 24 is disposed outside the fixing range 32 of the fixing member 22. As a result, when an impact is applied to the end of the exterior, the amount of local deformation of the rib 21 increases, so that the impact can be absorbed. Therefore, the transmission of the impact to the inside of the fixing range 32 can be reduced. This leads to a reduction in damage to the sensor 7. This embodiment is applicable to both the configurations of the first and second embodiments, and is a configuration that further improves the effect of reducing the risk of damage to the sensor 7 in each configuration.

１枠体
２放射線透過板
３背面筐体
６蛍光体
７センサ（放射線検出部）
８遮蔽材
９支持部材
１０衝撃吸収部材
１１ａ～ｅフレキ
１２ａ～ｇ電気基板類
２１リブ
２２固定部材
２３枠体リブ
２４溝部
３１配置範囲
３２固定範囲
１００放射線撮影装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 Frame 2 Radiation-transmitting plate 3 Rear housing 6 Phosphor 7 Sensor (radiation detection unit)
Reference Signs List 8 Shielding material 9 Support member 10 Impact absorbing member 11a-e Flexible connectors 12a-g Electric boards 21 Rib 22 Fixing member 23 Frame rib 24 Groove 31 Arrangement area 32 Fixing area 100 Radiography device

Claims

A radiation detector that converts radiation that has passed through the subject into an electrical signal;
a support base for supporting the radiation detector,
the support base includes a thick rib in a direction opposite to a surface that supports the radiation detector,
A radiography device in which the rib is positioned outside a fixed range in which the radiation detector and the support base are fixed when viewed from the normal direction of radiation incidence, and a groove portion is provided between the range in which the rib is positioned and the fixed range.

The radiographic imaging device according to claim 1, wherein the rib is disposed at an end of the support base.

An exterior housing that houses the radiation detector,
3. The radiation imaging device according to claim 1, wherein the rib is positioned so that, when an impact is applied to the end of the exterior, contact between the exterior and the rib takes precedence over contact between the exterior and other points.

an exterior rib extends from the exterior;
4. The radiographic imaging device according to claim 3, wherein the rib is arranged near an end of the support base and is arranged in a position such that, when an impact is applied to the end of the exterior, contact between the exterior rib and the rib takes precedence over contact between the exterior rib and other locations.

a shielding material disposed between the radiation detector and the support base for blocking radiation;
the radiation detector and the support base are fixed via the shielding material,
The radiation imaging apparatus according to claim 1 , wherein the fixed range is a range in which the shielding material is arranged.

Further, a fixing member is provided to fix the shielding material and the support base,
The radiation imaging apparatus according to claim 5 , wherein the fixing member has a size larger than a size of the shielding material.

a fixing member for fixing the radiation detector and the support base,
The radiation imaging apparatus according to claim 1 , wherein the fixing range is a range in which the fixing member is disposed.

The radiographic imaging device according to claim 6 or 7, wherein the fixing member is a sheet material having adhesive properties on both sides.

A radiation detector that converts radiation that has passed through the subject into an electrical signal;
a support base for supporting the radiation detector,
the support base includes a thick rib in a direction opposite to a surface that supports the radiation detector,
A radiation imaging device in which the rib is positioned outside the fixed range in which the radiation detector and the support base are fixed when viewed from the normal direction of radiation incidence, and the range in which the rib is positioned does not overlap with the fixed range, and a groove portion is provided at the boundary between the rib and the support base.

The radiographic imaging device according to any one of claims 1 to 9, wherein the ribs are disposed on each of the four outer periphery sides of the support base.