[發明專利]射線照相裝置,射線照相系統,及其控制方法

有效

• 申請號: 200910170720.1
• 申請日: 2006-02-24
• 公開（公告）號: CN101669826A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 竹中克郎;遠藤忠夫;龜島登志男;八木朋之
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;G01N23/04;G01T1/29
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 楊國權

本專利申請是優先權日為2005年2月24日、國家申請號為 200610009556.2、發明名稱為“射線照相裝置，射線照相系統，及其 控制方法”的發明專利申請的分案申請，其在此全部引入作為參考。

技術領域

本發明涉及一種射線照相裝置。

背景技術

常規地，存在一種醫療X射線靜止圖像捕獲系統，其中X射線 照射病人，并且傳送的X射線圖像在膠片上曝光。膠片在世界范圍 內可用，輕且容易搬運，用來顯示和存儲信息，可以制造以便具有較 大的面積，并且可以具有高灰度級范圍。但是，膠片需要顯影步驟， 長時間的存儲位置，以及檢索的時間和工作。

常規活動圖像捕獲系統包括圖像增強器(在下文，縮寫為I.I.) 是主流。I.I.通常高度敏感(例如由于使用光電倍增器)因此從較低 的所需曝光劑量的觀點是有利的。但是，I.I.扭曲來自典型連接的光 學系統的外圍圖像，具有低對比度，并且尺寸大。使用I.I.，不僅病 人的熒光圖像由醫生監控，而且電荷耦合器件(CCD)的模擬輸出 被數字化以便記錄、顯示和存儲。但是，因為高灰度級用于醫療診 斷，即使當I.I.用于捕獲熒光圖像時，膠片經常用于捕獲靜止圖像。

醫院中數字化X射線圖像的需求近來日益增長。為了滿足該需 求，代替膠片，使用具有如下結構的射線照相裝置(也就是平板檢測 器(FPD))，即X射線檢測元件具有以二維圖案排列的圖像捕獲 元件，并且X射線劑量轉換成電信號。因為這允許X射線圖像由數 字信息取代，圖像信息可以立即遠程地傳送。因此，即使位于本地區 域的病人可以享受相當于位于城市中心的大學醫院的高級別診斷，同 時無膠片操作節省醫院中的膠片存儲空間。如果極好的圖像處理技術 可以引入，計算機輔助且沒有醫生診斷的自動診斷是可能的。

近年來，包括圖像捕獲元件的射線照相裝置(平板檢測器)，其 中每個圖像捕獲元件由非單晶薄膜半導體例如非晶硅組成并且能夠捕 獲靜止圖像，已經商業化。使用制備非單晶薄膜半導體的技術，面積 大于40平方厘米、覆蓋人類胸部大小的檢測器已經實現。而且，因 為它的制備過程相對容易，以低價格提供檢測器是期望的。此外，因 為非單晶薄膜半導體例如非晶硅可以具有不大于1mm厚度的薄片玻 璃的形式制備，檢測器具有非常薄的輪廓。

這種X射線照相裝置包括具有以矩陣圖案排列在那里的多個轉 換元件的轉換電路，其中每個轉換元件被配置以將X射線轉換成電 信號，以及配置以從轉換電路中讀出電信號的讀出電路。

圖10說明已知轉換裝置的二維電路結構。轉換裝置包括光電轉 換電路單元701和讀出電路702。光電轉換電路單元701包括用作轉 換元件的光電轉換元件S1-1～S3-3，開關元件(薄膜晶體管 (TFT))T1-1～T3-3，配置以導通關閉TFT的門布線G1～G3，信 號布線M1～M3，以及由電源Vs偏壓并且配置以將累積偏壓施加到 光電轉換元件的每個上的布線Vs。而且，轉換裝置包括配置以將驅 動脈沖電壓施加到門布線G1～G3的每個上的移位寄存器SR1。導通 關閉TFT的電壓Vg從外部提供。

讀出電路702放大轉換電路單元中信號布線M1～M3的并行信號 的輸出，將它們轉換成串行信號，并且輸出串行信號。讀出電路702 包括配置以復位信號布線M1～M3的開關RES1～RES3，配置以放大 信號布線M1～M3的信號的放大器A1～A3，配置以臨時存儲由放大器 A1～A3放大的信號的抽樣保持電容器CL1～CL3，配置以執行抽樣保 持的開關Sn1～Sn3，緩沖放大器B1～B3，配置以將并行信號轉換成 串行信號的開關Sr1～Sr3，配置以施加脈沖到開關Sr1～Sr3上以便實 現串行轉換的移位寄存器SR2，以及配置以輸出串行信號的緩沖放大 器104。

現在將描述圖10中所示轉換裝置的操作。圖11是說明常規轉換 裝置的操作的時序圖。

將描述轉換時期(例如X射線照射時期)。在所有TFT的關閉 狀態中，當光源(例如X射線源)以脈動方式導通時，使用波長轉 換器(沒有顯示)，輻射轉換成具有允許光電轉換元件對光敏感的波 長范圍內波長的光。光照射光電轉換元件的每個，并且與光通量相對 應的信號電荷在各自的元件電容器中累積。如果轉換元件對特定輻射 源(例如X射線)敏感，波長轉換器可以去除，并且與輻射源的劑 量相對應的信號電荷可以由轉換元件累積。甚至在關閉光源之后，經 歷光電轉換的信號電荷保持在元件電容器中。