CN103038667A - 放射线摄影装置以及放射线摄影*** - Google Patents

放射线摄影装置以及放射线摄影*** Download PDF

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Abstract

放射线检测器(60)中,具有通过照射放射线或放射线经转换得到的光而产生电荷的传感器部(72)的像素在拍摄放射线图像的摄影区域中以二维状配置多个,各像素中存储的电荷作为电信号输出。层叠于放射线检测器(60)的摄影区域配置设置有多个能够检测放射线或放射线经转换得到的光的传感器部(146)的放射线检测部(62)。由此,提供能够在不使拍摄放射线图像的摄影部的结构复杂化的情况下,进行摄影区域内的放射线的检测的放射线摄影装置以及放射线摄影***。

Description

放射线摄影装置以及放射线摄影***
技术领域
本发明涉及放射线摄影装置以及放射线摄影***,尤其涉及进行从放射源射出并透过被检者的放射线所示的放射线图像的摄影的放射线摄影装置以及放射线摄影***。
背景技术
近年来,在TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)有源矩阵基板上配置放射线感应层,能够将X射线等放射线直接转换为数字数据的FPD(Flat Panel Detector,平板检测器)等放射线检测器得到实用化。使用该放射线检测器,对照射的放射线所表示的放射线图像进行摄影的放射线摄影装置得到实用化。使用该放射线检测器的放射线摄影装置与以往的使用X射线胶片或成像板(imaging plate)的放射线摄影装置相比,具有能够立即确认图像,还能够进行连续拍摄放射线图像的透视摄影(动画摄影)等优点。
提出了多种类型的此类放射线检测器。例如有通过CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)等闪烁器将放射线转换为光,然后将转换后的光在光电二极管等传感器部中转换为电荷并存储的间接转换方式、或者通过非晶硒等半导体层将放射线转换为电荷的直接转换方式等。在各种方式中均存在各种半导体层可使用的材料。在放射线摄影装置中,将放射线检测器中存储的电荷作为电信号读出,用放大器放大读出的电信号后,用A/D(模拟/数字)转换部转换为数字数据。
另外,在放射线摄影装置中,若到达放射线检测器的放射线量进入低区域,则由于到达信息量的降低而产生的量子噪声、装置具有的***噪声的影响变大,图像的S/N比变差。对此,为了确保所得图像的所需最低质量,需要获得最小限度的到达放射线量,为达到此目的,已知所谓光电定时器等进行X射线自动曝光控制(AEC(automatic exposure control))的技术。在JP特开2004-251892号公报中,公开了在相同基板上的放射线检测区域内,与放射线图像摄像用像素一起以矩阵状形成了放射线检测用像素的放射线检测器。
发明内容
发明要解决的问题
但是,如JP特开2004-251892号公报那样,与放射线图像摄像用像素一起形成放射线检测用像素时,存在放射线检测器的结构变得复杂的问题。
本发明鉴于上述事实而作,其目的在于提供能够在不使拍摄放射线图像的摄影部的结构复杂化的情况下,进行摄影区域内的放射线的检测的放射线摄影装置以及放射线摄影***。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,本发明的第一方式包括:摄影部,具有通过照射放射线或放射线经转换得到的光而产生电荷的第一传感器部的像素在拍摄放射线图像的摄影区域中以二维状配置多个,各像素中存储的电荷作为电信号输出;以及检测部,层叠配置于所述摄影部的所述摄影区域,设置有多个能够检测所述放射线或所述放射线经转换得到的光的第二传感器部。
根据本发明的第一方式,摄影部中,具有通过照射放射线或放射线经转换得到的光而产生电荷的第一传感器部的像素在拍摄放射线图像的摄影区域中以二维状配置多个,各像素中存储的电荷作为电信号输出。设置有多个能够检测放射线或所述放射线经转换得到的光的第二传感器部的检测部层叠配置于摄影部的摄影区域。
这样,根据本发明的第一方式,设置有多个能够检测放射线或放射线经转换得到的光的第二传感器部的检测部层叠配置于摄影部的摄影区域,因而摄影部中不需要形成放射线检测用的像素。因此,摄影部的结构不会变得复杂。另外,通过在摄影部的摄影区域中层叠配置检测部,能够由检测部检测摄影区域内的放射线。
此外,根据本发明的第二方式,所述摄影部可以具有将放射线转换为光的转换层,所述第一传感器部通过照射由所述转换层转换的光而产生电荷。所述第二传感器部含有有机光电转换材料而构成,配置于所述摄影部的放射线的照射面侧,检测由所述转换层转换的光。
另外,根据本发明的第三方式,还可以包括:生成部,具有能够变更增益量,并且放大从所述摄影部的各像素输出的电信号的放大器,基于由该放大器放大的电信号生成表示放射线图像的图像数据;照射量检测部,基于所述检测部的各第二传感器部的检测结果,检测放射线的照射量;以及调整部,基于由所述照射量检测部检测出的放射线的照射量,调整所述放大器的增益量。
另外,根据本发明的第四方式,还可以包括:确定部,确定所述摄影区域的配置有被摄体的被摄体区域,所述调整部基于对应于由所述确定部确定的被摄体区域的所述检测部的第二传感器部的检测结果,调整增益量,使得由所述生成部生成的放射线图像的被摄体区域的主要浓度范围为指定的合适浓度范围。
另外,根据本发明的第五方式,所述生成部还可以具有将由所述放大器放大的电信号转换为指定比特数的数字数据的A/D转换器,所述调整部调整增益量,使得由所述放大器放大的电信号位于所述A/D转换器中能够以指定的分辨率转换为数字数据的输入范围内。
另外,根据本发明的第六方式,所述照射量检测部还可以基于所述检测部的各第二传感器部的检测结果,进行放射线的照射开始以及放射线的照射结束中至少任一者的检测。
另外,根据本发明的第七方式,所述照射量检测部可以在透视摄影的情况下,以与透视摄影的帧速率相应的摄影周期,检测该摄影周期内的放射线的照射量,所述调整部基于由所述照射量检测部检测出的摄影周期内的放射线的照射量,调整所述放大器的增益量。
另外,根据本发明的第八方式,较为理想的是,所述第二传感器部至少配置在与所述摄影部的所述摄影区域相对应的区域的中央部分以及周边部分。
另外,根据本发明的第九方式,所述第二传感器部可以以矩阵状配置在所述摄影部的所述摄影区域内。
另外,根据本发明的第十方式,还可以包括:简单图像生成部,根据所述检测部的各第二传感器部的检测结果,生成简单的放射线图像;以及显示部,显示由所述简单图像生成部生成的简单的放射线图像。
另外,为了实现上述目的,本发明的第十一方式包括:摄影部,具有通过照射放射线或放射线经转换得到的光而产生电荷的第一传感器部的像素在拍摄放射线图像的摄影区域中以二维状配置多个,各像素中存储的电荷作为电信号输出;检测部,层叠配置于所述摄影部的所述摄影区域,设置有多个能够检测所述放射线或所述放射线经转换得到的光的第二传感器部;生成部,具有能够变更增益量,并且放大从所述摄影部的各像素输出的电信号的放大器,基于由该放大器放大的电信号生成表示放射线图像的图像数据;照射量检测部,基于所述检测部的各第二传感器部的检测结果,检测放射线的照射量;以及调整部,基于由所述照射量检测部检测出的放射线的照射量,调整所述放大器的增益量。
因此,根据本发明,设置有多个能够检测放射线或放射线经转换得到的光的第二传感器部的检测部层叠配置于摄影部的摄影区域,因而摄影部中不需要形成放射线检测用的像素。因此,与本发明的第一方式同样,摄影部的结构不会变得复杂。另外,通过在摄影部的摄影区域中层叠配置检测部,能够由检测部检测摄影区域内的放射线。
另外,用放大器放大从摄影部的各像素输出的电信号,基于由放大器放大的电信号生成表示放射线图像的图像数据。另外,基于检测部的各第二传感器部的检测结果,检测放射线的照射量,基于检测出的放射线的照射量调整放大器的增益量,因而能够将放射线图像调整为合适的浓度范围。
发明的效果
根据本发明,可取得能够在不使拍摄放射线图像的摄影部的结构复杂化的情况下,进行摄影区域内的放射线的检测的效果。
附图说明
图1是表示实施方式的放射线信息***的结构的方框图。
图2是表示实施方式的放射线图像摄影***的放射线摄影室中的各装置的配置状态的一例的侧视图。
图3是表示实施方式的电子盒的内部结构的透视立体图。
图4是示意性地表示实施方式的放射线检测器以及放射线检测部的结构的剖视图。
图5是表示实施方式的放射线检测器的薄膜晶体管以及电容器的结构的剖视图。
图6是表示实施方式的TFT基板的结构的平面图。
图7是表示实施方式的放射线检测部的传感器部的配置结构的平面图。
图8是表示实施方式的电子盒的电子***的主要结构的方框图。
图9是关注实施方式的放射线检测器的一个像素部分的等效电路图。
图10是表示实施方式的控制台以及放射线产生装置的电子***的主要结构的方框图。
图11是表示实施方式的摄影控制程序的处理流程的流程图。
图12A是表示由放射线检测部的各传感器部检测出的放射线图像的一例的图。
图12B是表示图12A的累积直方图的图表。
图13是表示其他方式的放射线检测部的传感器部的配置结构的平面图。
图14A是表示照射了放射线时从传感器部输出的电信号所表示的数字数据的值的变化的图表。
图14B是表示照射了放射线时从传感器部输出的电信号所表示的数字数据的值的变化的图表。
图15是表示照射了放射线时的累计值的变化的图表。
图16是示意性地表示其他方式的放射线检测器以及放射线检测部的结构的剖视图。
图17是示意性地表示其他方式的放射线检测器以及放射线检测部的结构的剖视图。
图18是示意性地表示其他方式的放射线检测器以及放射线检测部的结构的剖视图。
具体实施方式
以下,参考附图详细说明用于实施本发明的方式。此外,在此,说明将本发明适用于使用可移动式的放射线摄影装置(以下也称为“电子盒”)进行放射线图像的摄影的放射线图像摄影***的情况的方式例。
首先,参考图1,说明本实施方式的放射线信息***(以下称为“RIS(Radiology Information System)”)10的结构。
RIS10是用于管理放射线科部门内的诊断预约、医疗记录等的信息管理的***,构成医院信息***(以下称为“HIS(Hospital InformationSystem)”)的一部分。
RIS10具有:多台摄影请求终端装置(以下称为“终端装置”)12、RIS服务器14、以及在医院内的各个放射线摄影室(或手术室)中设置的放射线图像摄影***(以下称为“摄影***”)18。它们构成为分别连接到由有线或无线LAN(Local Area Network,局域网)等构成的医院内网络16。此外,RIS10构成相同医院内设置的HIS的一部分。医院内网络16上还连接有管理HIS整体的HIS服务器(省略图示)。
终端装置12是医生或放射线技术人员进行诊断信息或设施预约的输入、浏览等的装置。放射线图像的摄影请求或摄影预约也通过该终端装置12进行。各终端装置12包含具有显示装置的个人计算机而构成,能够通过医院内网络16与RIS服务器14相互通信。
另一方面,RIS服务器14是接收来自各终端装置12的摄影请求,管理摄影***18中的放射线图像的摄影安排的装置,包含数据库14A而构成。
数据库14A包含如下信息而构成:患者(被检者)的属性信息(姓名、性别、出生日期、年龄、血型、体重、患者ID(Identification)等)、病历、诊断历史、过去拍摄的放射线图像等与患者有关的信息;摄影***18中使用的后述的电子盒32的识别编号(ID信息)、型号、大小、灵敏度、可使用的摄影部位(可对应的摄影请求的内容)、使用开始时间、使用次数等与电子盒32有关的信息;以及表示使用电子盒32拍摄放射线图像的环境,即使用电子盒32的环境(作为一例,放射线摄影室或手术室等)的环境信息。
摄影***18根据来自RIS服务器14的指示,通过医生或放射线技术人员的操作进行放射线图像的摄影。摄影***18包括:放射线产生装置34,从放射线源130(也参考图2)对被检者照射根据曝射条件确定放射线量的放射线X(也参考图3);电子盒32,内置放射线检测器60(也参考图3),该放射线检测器60吸收透过了被检者的摄影部位的放射线X并产生电荷;托架(cradle)40,对内置于电子盒32的电池进行充电;以及控制台42,控制电子盒32、放射线产生装置34、以及托架40。
控制台42从RIS服务器14取得数据库14A中包含的各种信息并存储到后述的HDD110(参考图10)中,基于该信息进行电子盒32、放射线产生装置34、以及托架40的控制。
图2中示出本实施方式的摄影***18的放射线摄影室44中的各装置的配置状态的一例。
如该图所示,放射线摄影室44中,设置进行站位的放射线摄影时使用的站立台45、以及进行卧位的放射线摄影时使用的躺卧台46。站立台45的前方空间是进行站位的放射线摄影时的被检者的摄影位置48,躺卧台46的上方空间是进行卧位的放射线摄影时的被检者的摄影位置50。
在站立台45中设置保持电子盒32的保持部150,进行站位的放射线图像摄影时,电子盒32保持在保持部150中。同样,在躺卧台46中设置保持电子盒32的保持部152,进行卧位的放射线图像摄影时,电子盒32保持在保持部152中。
另外,放射线摄影室44中,为了能够通过来自单一的放射线源130的放射线进行站位的放射线摄影和卧位的放射线摄影,设置以能够绕水平轴转动(图2的箭头A方向)的方式、能够在铅直方向(图2的箭头B方向)上移动的方式、和能够在水平方向(图2的箭头C方向)上移动的方式支撑放射线源130的支撑移动机构52。在此,支撑移动机构52分别包括使放射线源130绕水平轴转动的驱动源、使放射线源130沿铅直方向移动的驱动源、以及使放射线源130沿水平方向移动的驱动源(均省略图示)。
另一方面,托架40上形成可收纳电子盒32的收容部40A。
电子盒32在未使用时以收纳于托架40的收容部40A的状态,对内置的电池进行充电。电子盒32在放射线图像摄影时由放射线技术人员等从托架40中取出,摄影姿势为站位时保持于站立台45的保持部150,摄影姿势为卧时保持于躺卧台46的保持部152。
在此,在本实施方式的摄影***18中,分别通过电缆连接放射线产生装置34与控制台42,通过有线通信进行各种信息的收发,但在图2中,省略连接放射线产生装置34与控制台42的电缆。另外,在电子盒32与控制台42之间,通过无线通信进行各种信息的收发。此外,放射线产生装置34与控制台42之间的通信也可以通过无线通信进行。
此外,电子盒32并不仅在由站立台45的保持部150或躺卧台46的保持部152保持的状态下使用,由于它具有可移动性,所以也可以在不保持于保持部的状态下使用。
图3中示出本实施方式的电子盒32的内部结构。
如该图所示,电子盒32包括由透过放射线X的材料构成的框体54,采用具有防水性、密封性的结构。电子盒32在手术室等使用时,有可能附着血液或其他杂菌。对此,通过使电子盒32采用具有防水性、密封性的结构,并根据需要进行杀菌清洗,能够反复持续使用一个电子盒32。
在框体54的内部,从框体54的照射放射线X的照射面56侧起,依次配置:放射线检测器60,用于对透过被检者的放射线X所形成的放射线图像进行摄影;以及放射线检测部62,进行照射的放射线的检测。
另外,在框体54内部的一端侧配置壳体31,该壳体31收容包含微计算机的电子电路、以及可充电且可装卸的电池96A。放射线检测器60以及电子电路通过由配置于壳体31的电池96A供应的电力工作。为了避免壳体31内部收容的各种电路随着放射线X的照射而受到损伤,壳体31的照射面56侧最好配置铅板等。此外,本实施方式的电子盒32采用照射面56的形状为长方形的长方体,在其长度方向的一端部配置壳体31。
另外,在框体54的外壁的指定位置处,设置进行显示的显示部56A,该显示表示“准备好状态”、“正在发送数据”等动作模式、电池96A的剩余容量的状态等电子盒32的动作状态。此外,在本实施方式的电子盒32中,作为显示部56A适用发光二极管,但并不限于此,也可以采用发光二极管以外的发光元件、液晶显示器、有机EL显示器等其他显示部。
图4中示出示意性地表示本实施方式的放射线检测器60以及放射线检测部62的结构的剖视图。
放射线检测器60包括TFT有源矩阵(active matrix)基板(以下称为“TFT基板”)66,该TFT基板66在绝缘性基板64上形成了薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor,以下称为“TFT”)70以及储能电容器68。
在该TFT基板66上配置将入射的放射线转换为光的闪烁器71。
作为闪烁器71,例如可以使用CsI:Tl、GOS。此外,闪烁器71并不限于这些材料。
作为绝缘性基板64,只要是具有透光性并且放射线的吸收少的基板即可,例如可以使用玻璃基板、透明陶瓷基板、透光性的树脂基板。此外,绝缘性基板64并不限于这些材料。
在TFT基板66上,与本发明的第一传感器部相对应,形成通过射入由闪烁器71转换的光而产生电荷的传感器部72。另外,在TFT基板66上形成用于使TFT基板66平坦化的平坦化层67。另外,在TFT基板66与闪烁器71之间的平坦化层67上,形成用于将闪烁器71粘合于TFT基板66的粘合层69。
传感器部72具有上部电极72A、下部电极72B、以及配置在该上下电极之间的光电转换膜72C。
光电转换膜72C吸收从闪烁器71发出的光,产生与吸收的光相对应的电荷。光电转换膜72C由通过照射光而产生电荷的材料形成即可,例如,可以由非晶硅或有机光电转换材料等形成。若是包含非晶硅的光电转换膜72C,则光电转换膜72C具有宽广的吸收频谱,能够吸收由闪烁器71发出的光。若是包含有机光电转换材料的光电转换膜72C,则光电转换膜72C在可见域中具有尖锐的吸收频谱,闪烁器71的发光以外的电磁波几乎不会被光电转换膜72C所吸收,能够有效抑制由于X射线等放射线被光电转换膜72C吸收而产生的噪声。
在本实施方式中,光电转换膜72C中包含有机光电转换材料构成。作为有机光电转换材料,例如举出喹吖啶酮系有机化合物以及酞菁系有机化合物。例如,喹吖啶酮的可见域中的吸收峰值波长为560nm。因此,若作为有机光电转换材料使用喹吖啶酮,作为闪烁器71的材料使用CsI(TL),则上述峰值波长的差可以为5nm以内,能够使光电转换膜72C产生的电荷量几乎达到最大。可作为该光电转换膜72C适用的有机光电材料在JP特开2009-32854号公报中有详细说明,因此省略说明。
图5中概略示出本实施方式的TFT基板66上形成的TFT70以及储能电容器68的结构。
在绝缘性基板64上,与下部电极72B相对应,形成存储移动到下部电极72B的电荷的储能电容器68、以及将储能电容器68中存储的电荷转换为电信号并输出的TFT70。形成储能电容器68以及TFT70的区域在俯视时具有与下部电极72B重叠的部分。通过采用这种结构,各像素部中的储能电容器68以及TFT70与传感器部72在厚度方向上具有重叠,能够在较少的面积中配置储能电容器68以及TFT70与传感器部72。
储能电容器68经由导电性材料的布线与对应的下部电极72B电连接,该导电性材料的布线贯通设置在绝缘性基板64与下部电极72B之间的绝缘膜65A而形成。据此,能够使由下部电极72B收集的电荷移动到储能电容器68中。
TFT70中,层叠栅电极70A、栅绝缘膜65B、以及有源层(沟道层)70B,进而,在有源层70B上隔开指定间隔形成源电极70C和漏电极70D。另外,放射线检测器60中,有源层70B由非晶质氧化物形成。作为构成有源层70B的非晶质氧化物,包含In、Ga、以及Zn中的至少一种的氧化物(例如In-O系)较为理想,包含In、Ga、以及Zn中的至少两种的氧化物(例如In-Zn-O系、In-Ga系、Ga-Zn-O系)更为理想,包含In、Ga、以及Zn的氧化物尤为理想。作为In-Ga-Zn-O系非晶质氧化物,结晶状态的组成用InGaO3(ZnO)m(m为不足6的自然数)表示的非晶质氧化物较为理想,尤其是,InGaZnO4更为理想。
若TFT70的有源层70B采用由非晶质氧化物形成的物质,则TFT70不吸收X射线等放射线,或者即使吸收也极其微量,因此能够有效抑制噪声的产生。
在此,构成TFT70的有源层70B的非晶质氧化物、构成光电转换膜72C的有机光电转换材料均能够在低温下成膜。因此,作为绝缘性基板64,不限于半导体基板、石英基板、以及玻璃基板等耐热性高的基板,也可以使用塑料等柔性基板、芳纶(aramid)、生物纳米纤维。具体而言,可以使用聚乙烯对苯二酸盐、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯、聚酰亚胺、聚环烯、降冰片烯树脂、聚三氟氯乙烯树脂等柔性基板。若使用这种塑料制的柔性基板,则还能够实现轻量化,例如对于可携性等是有利的。此外,在绝缘性基板64上,还可以设置用于确保绝缘性的绝缘层、用于防止水分或氧气的通过的气体屏蔽层、用于提高平坦性或与电极等的贴合性的底涂层等。
芳纶能够适用200度以上的高温处理,因此能够使透明电极材料高温固化并实现低电阻化,另外,还能够应对包括回流焊接工序的驱动器IC的自动安装。另外,芳纶的热膨胀系数接近ITO(indium tin oxide,铟锡氧化物)、玻璃基板,因此制造后的翘曲较少,不易破裂。另外,芳纶与玻璃基板等相比能够较薄地形成基板。此外,也可以层叠超薄型玻璃基板与芳纶以形成绝缘性基板64。
生物纳米纤维是复合了由细菌(木醋杆菌,AcetobacterXylinum)产生的纤维素微纤丝束(细菌纤维素)与透明树脂而得到的。纤维素微纤丝束的宽度为50nm,具有可见光波长的十分之一的尺寸,并且具有高强度、高弹性、以及低热膨胀。通过将细菌纤维素注入到丙烯酸树脂、环氧树脂等透明树脂中并使之固化,得到含有60%至70%的纤维、且在波长500nm表现出约90%的透光率的生物纳米纤维。生物纳米纤维具有与硅晶体相匹敌的低热膨胀系数(3至7ppm)、与钢铁相较的强度(460MPa)、高弹性(30GPa)并且柔软,因此与玻璃基板相比能够较薄地形成绝缘性基板64。
图6中示出表示本实施方式的TFT基板66的结构的平面图。
在TFT基板66中,包含上述传感器部72、储能电容器68、以及TFT70的像素74在一定方向(图6的行方向)和与一定方向交叉的方向(图6的列方向)上以二维状设置多个。例如,放射线检测部62为17英寸×17英寸的大小时,在行方向以及列方向上分别配置2880个像素74。
另外,在放射线检测器60中,设置用于导通/截止在一定方向(行方向)上延伸设置的各TFT70的多根栅极线76、以及用于经由在交叉方向(列方向)上延伸设置的导通状态的TFT70读出电荷的多根数据线78。
放射线检测器60采用平板状且在俯视时呈外缘具有四条边的四边形。具体而言形成为矩形。
本实施方式的放射线检测器60如图4所示,在这种TFT基板66的表面上贴附闪烁器71而形成。
闪烁器71例如在要由CsI:Tl等柱状结晶形成的情况下,通过对蒸镀基板73的蒸镀形成。在这样通过蒸镀形成闪烁器71的情况下,从X射线的透过率、成本的方面考虑,蒸镀基板73经常使用Al板。由于蒸镀时的处理性能、基于自重的翘曲防止、由于辐射热产生的变形等,蒸镀基板73需要具有某种程度(数mm左右)的厚度。
在这种放射线检测器60的闪烁器71侧的面上贴附放射线检测部62。
放射线检测部62例如在树脂性的支撑基板140上,形成制作了后述的布线160(图8)的布线图的布线层142以及绝缘层144,在其上形成对应于本发明的第二传感器部的多个传感器部146。放射线检测部62在该传感器部146上形成由GOS等构成的闪烁器148。传感器部146具有上部电极147A、下部电极147B、以及配置在该上下电极之间的光电转换膜147C。光电转换膜147C上,通过射入由闪烁器148转换的光而产生电荷。对于该光电转换膜147C而言,与使用非晶硅的PIN型、MIS型光电二极管相比,上述的含有有机光电转换材料的光电转换膜较为理想。这是因为,与使用PIN型光电二极管或MIS型光电二极管的情况相比,在制造成本的减少、柔性化的改善的方面,使用含有有机光电转换材料的光电转换膜较为有利。该放射线检测部62的传感器部146不需要像放射线检测器60的各像素74中设置的传感器部72那样精细地形成,可以比传感器部72大,以放射线检测器60的数十至数百个像素的大小形成。
图7中示出表示本实施方式的放射线检测部62的传感器部146的配置结构的平面图。
放射线检测部62中,传感器部146在一定方向(图7的行方向)以及与一定方向交叉的方向(图7的列方向)上配置多个。例如,传感器部146在行方向以及列方向上以矩阵状分别配置16个。
图8中示出表示本实施方式的电子盒32的电子***的主要结构的方框图。
放射线检测器60中,如上所述,包括传感器部72、储能电容器68、以及TFT70的像素74以矩阵状配置多个。随着对电子盒32的放射线X的照射在传感器部72中产生的电荷存储在各个像素74的储能电容器68中。据此,照射到电子盒32的放射线X所承载的图像信息转换为电荷信息并保持在放射线检测器60中。
另外,放射线检测器60的各个栅极线76连接于栅极线驱动器80,各个数据线78连接于信号处理部82。各个像素74的储能电容器68中存储电荷后,各个像素74的TFT70通过从栅极线驱动器80经由栅极线76供应的信号以行为单位依次导通。TFT70导通了的像素74的储能电容器68中存储的电荷作为模拟电信号传送到数据线78,并输入信号处理部82。因此,各个像素74的储能电容器68中存储的电荷以行为单位依次读出。
图9中示出关注本实施方式的放射线检测器60的一个像素部分的等效电路图。
如该图所示,TFT70的源极连接于数据线78,该数据线78连接于信号处理部82。另外,TFT70的漏极连接于储能电容器68以及传感器部72,TFT70的栅极连接于栅极线76。
信号处理部82针对每个数据线78具有采样保持电路84。各个数据线78中传送的电信号保持在采样保持电路84中。采样保持电路84包含运算放大器84A和电容器84B而构成,将电信号转换为模拟电压。另外,采样保持电路84中设置开关84C,作为使电容器84B的两电极短路,并使电容器84B中存储的电荷放电的重置电路。运算放大器84A能够通过来自后述的盒控制部92的控制调整增益量。
在采样保持电路84的输出侧,依次连接复用器86和A/D转换器88。各个采样保持电路84中保持的电信号转换为模拟电压后依次(串行)输入复用器86,通过A/D转换器88转换为数字的图像信息。
图像存储器90连接于信号处理部82(参考图8),从信号处理部82的A/D转换器88输出的图像数据依次存储到图像存储器90中。图像存储器90具有可存储多帧图像数据的存储容量。每次进行放射线图像摄影时,通过摄影得到的图像数据依次存储到图像存储器90中。
图像存储器90与控制电子盒32整体的动作的盒控制部92连接。盒控制部92包含微计算机而构成。盒控制部92包括:CPU(中央处理装置)92A;包含ROM(Read Only Memory,只读存储器)以及RAM(RandomAccess Memory,随机存取存储器)的存储器92B;以及由HDD(硬盘驱动器)或闪存存储器等构成的非易失性存储部92C。
另外,无线通信部94连接于盒控制部92。本实施方式的无线通信部94对应于以IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,电子电气工程师协会)802.11a/b/g等为代表的无线LAN(Local Area Network,局域网)标准,控制通过无线通信进行的与外部设备之间的各种信息的传送。盒控制部92能够经由无线通信部94与控制台42进行无线通信,能够与控制台42之间收发各种信息。
另一方面,放射线检测部62中,如上所述,传感器部146以矩阵状配置多个。另外,放射线检测部62中设置与各传感器部146分别单独连接的多个布线160,各布线160连接于信号检测部162。
信号检测部162包括针对每个布线160设置的放大器以及A/D转换器,与盒控制部92连接。信号检测部162通过来自盒控制部92的控制,以指定周期进行各布线160的采样,将在各布线160上传送的电信号转换为数字数据,并将转换后的数字数据依次输出到盒控制部92。
另外,电子盒32中设置电源部96。上述各种电路或各种元件(栅极线驱动器80、信号处理部82、图像存储器90、无线通信部94、盒控制部92、信号检测部162等)通过由电源部96供应的电力工作。为了不损害电子盒32的可移动性,电源部96内置上述电池(二次电池)96A,从充电后的电池96A对各种电路或各种元件供应电力。此外,在图8中,省略连接电源部96与各种电路或各种元件的布线的图示。
图10中示出表示本实施方式的控制台42以及放射线产生装置34的电子***的主要结构的方框图。
控制台42作为服务器计算机构成,包括:显示操作菜单或拍摄的放射线图像等的显示器100;以及包含多个键而构成,输入各种信息或操作指示的操作面板102。
另外,本实施方式的控制台42包括:管理装置整体的动作的CU104;预先存储有包含控制程序在内的各种程序等的ROM106;暂时存储各种数据的RAM108;存储并保持各种数据的HDD110;控制对显示器100的各种信息的显示的显示器驱动器112;以及检测对操作面板102的操作状态的操作输入检测部114。另外,控制台42包括:通信接口(I/F)部116,经由连接端子42A以及通信电缆35与放射线产生装置34之间进行后述的曝射条件等各种信息的收发;以及无线通信部118,与电子盒32之间通过无线通信进行曝射条件或图像数据等各种信息的收发。
CPU104、ROM106、RAM108、HDD110、显示器驱动器112、操作输入检测部114、通信接口部116、以及无线通信部118通过***总线BUS相互连接。因此,CPU104能够进行对ROM106、RAM108、HDD110的访问,并且能够通过显示器驱动器112进行对显示器100的各种信息的显示的控制,通过通信I/F部116进行与放射线产生装置34的各种信息的收发的控制,以及通过无线通信部118进行与放射线产生装置34的各种信息的收发的控制。另外,CPU104能够通过操作输入检测部114了解用户对操作面板102的操作状态。
另一方面,放射线产生装置34包括:放射线源130、与控制台42之间收发曝射条件等各种信息的通信I/F部132、以及基于接收的曝射条件控制放射线源130的线源控制部134。
线源控制部134也包含微计算机而构成,存储接收的曝射条件等。该从控制台42接收的曝射条件包含管电压、管电流的信息。线源控制部134使放射线源130基于接收的曝射条件照射放射线X。
接着,说明本实施方式的摄影***18的作用。
本实施方式的摄影***18能够实现进行单次摄影的静止图像摄影和连续进行摄影的透视摄影,作为摄影模式能够选择静止图像摄影或透视摄影。
终端装置12(参考图1)在进行放射线图像的摄影的情况下,接收来自医生或放射线技术人员的摄影请求。该摄影请求中,指定作为摄影对象的患者、作为摄影对象的摄影部位、以及摄影模式,并且根据需要,指定管电压、管电流。
终端装置12将接收的摄影请求的内容通知给RIS服务器14。RIS服务器14将从终端装置12通知的摄影请求的内容存储到数据库14A中。
控制台42通过访问RIS服务器14,从RIS服务器14取得摄影请求的内容以及作为摄影对象的患者的属性信息,并将摄影请求的内容以及患者的属性信息显示在显示器100(参考图10)上。
摄影者基于显示器100上显示的摄影请求的内容开始放射线图像的摄影。
例如,如图2所示,在进行横卧于躺卧台46上的被检者的患部的摄影时,在躺卧台46的保持部152中配置电子盒32。
接着,摄影者对操作面板102指定静止图像摄影或透视摄影作为摄影模式,并对操作面板102指定照射放射线X时的管电压以及管电流等。此外,摄影者在透视摄影的情况下,为了抑制被检者受到的曝射,与静止图像摄影的情况相比,将每单位时间的放射线照射量指定得较低(例如,静止图像摄影的情况的十分之一左右)。
在此,放射线检测器60在未照射X射线的状态下也由于暗电流等在传感器部72中产生电荷,从而在各像素74的储能电容器68中存储电荷。
因此,本实施方式的电子盒32在进行放射线图像摄影时,通过放射线检测部62进行放射线的检测。在检测到放射线照射开始后,电子盒32在进行了取出并除去放射线检测器60的各像素74的储能电容器68中存储的电荷的重置动作后,开始摄影。
另外,本实施方式的摄影***18在摄影时,进行X射线自动曝光控制(AEC),即利用放射线检测部62检测照射到电子盒32的放射线量,并控制来自放射线源130的放射线的照射。具体而言,在静止图像摄影的情况下,在检测出的放射线量达到允许量的情况下,摄影***18结束来自放射线源130的放射线的照射,同时从放射线检测器60开始读出图像。在透视摄影的情况下,摄影***18以指定的帧速率连续进行摄影,在利用放射线检测部62检测出的放射线量达到允许量的情况下,结束来自放射线源130的放射线的照射。静止图像摄影的允许量是用于清楚地拍摄摄影部位的放射线图像的适当的线量,透视摄影的允许量是用于将被检者受到的曝射抑制在适当范围内的线量,目的各自不同。
静止图像摄影的允许量以及透视摄影的允许量可以分别在摄影时由摄影者从操作面板102输入。另外,可以针对每个摄影部位,作为摄影部位别允许量信息在HDD110中预先存储静止图像摄影的允许量以及透视摄影的允许量。摄影者对操作面板102进行摄影部位的指定,从而指定了摄影部位时,摄影***18可以从摄影部位别允许量信息中取得与指定的摄影模式以及摄影部位对应的允许量。另外,关于透视摄影的允许量,可以在RIS服务器14的数据库14A中针对每个患者存储每天的被曝量。RIS服务器14可以根据指定期间(例如最近三个月期间)的被曝量的合计值求出患者的允许的被曝量,作为允许量将该允许的被曝量通知给控制台42。
控制台42将指定的管电压、管电流作为曝射条件发送到放射线产生装置34,将指定的摄影模式、管电压、管电流、允许量作为摄影条件发送到电子盒32。放射线产生装置34的线源控制部134从控制台42接收曝射条件后,存储接收的曝射条件。电子盒32的盒控制部92从控制台42接收摄影条件后,将接收的摄影条件存储到存储部92C中。
摄影者完成摄影准备后,对控制台42的操作面板102进行指示摄影的摄影指示操作。
控制台42在对操作面板102进行了摄影开始操作的情况下,将指示曝射开始的指示信息发送到放射线产生装置34以及电子盒32。
放射线产生装置34以与从控制台42接收的曝射条件相应的管电压、管电流开始放射线的产生和射出。
电子盒32的盒控制部92接收指示曝射开始的指示信息后,根据存储部92C中作为摄影条件存储的摄影模式进行摄影控制。
另外,本实施方式的电子盒32如上所述,在进行放射线图像摄影时,利用放射线检测部62进行放射线的检测。电子盒32在检测出放射线的照射开始的情况下在进行重置动作之后开始摄影,并在摄影过程中检测照射到电子盒32的放射线量。
另外,本实施方式的电子盒32在进行放射线图像摄影时,利用放射线检测部62进行放射线的检测,取得修正浓度用的放射线图像,分析该修正浓度用的放射线图像,求出得到适当浓度的图像的运算放大器84A的增益量。电子盒32反馈求出的增益量以调整运算放大器84A的增益量等,从放射线检测器60进行放射线图像的读出。
图11中示出表示由盒控制部92的CPU92A执行的摄影控制程序的处理流程的流程图。此外,该程序预先存储在存储器92B(ROM)的指定区域中。
在该图的步骤S10中,盒控制部92控制信号检测部162开始各布线160的采样。
据此,信号检测部162以指定周期进行各布线160的采样,将在各布线160上传送的电信号转换为数字数据,并将转换后的数字数据依次输出到盒控制部92。
在放射线检测部62中设置的各传感器部146中,照射放射线后产生电荷。产生的电荷分别在布线160中作为电信号流出。
在接下来的步骤S12中,盒控制部92将从信号检测部162输入的各传感器部146检测出的数字数据的值与预先确定的放射线检测用的指定阈值进行比较,根据是否达到阈值以上来进行放射线照射开始的检测。在数字数据的值达到阈值以上的情况下,认为开始了放射线的照射,盒控制部92转至步骤S14,在数字数据的值不足阈值的情况下,盒控制部92再次转至步骤S12,进行放射线的照射开始的等待。
在接下来的步骤S14中,盒控制部92控制栅极线驱动器80,从栅极线驱动器80对各栅极线76输出使TFT70为导通状态的控制信号。盒控制部92每次一行地依次使连接于各栅极线76的各TFT70导通并进行电荷的取出。据此,每次一行地依次将各像素74的储能电容器68中存储的电荷作为电信号流出到各数据线78,除去通过暗电流等存储在各像素74的储能电容器68中的电荷。
在接下来的步骤S16中,盒控制部92判定存储部92C存储的摄影条件中是否指定了静止图像摄影作为摄影模式。在做出肯定判定的情况下,盒控制部92转至步骤S18,在做出否定判定的情况(指定了透视摄影作为摄影模式的情况)下,盒控制部92转至步骤S40。
在步骤S18中,盒控制部92控制栅极线驱动器80,从栅极线驱动器80对各栅极线76输出使TFT70为截止状态的控制信号。
在接下来的步骤S20中,盒控制部92根据各传感器部146的灵敏度修正从信号检测部162输入的各传感器部146检测出的数字数据的值,针对每个传感器部146分别累计修正后的值。该累计值能够视为照射的放射线量。
在接下来的步骤S22中,盒控制部92判定是否任一传感器部146的累计值达到了允许量以上。在做出肯定判定的情况下,盒控制部92转至步骤S24,在做出否定判定的情况下,盒控制部92转至步骤S20。
在步骤S24中,盒控制部92对控制台42发送指示曝射结束的指示信息。
控制台42从电子盒32收到指示曝射结束的指示信息后,向放射线产生装置34发送指示曝射结束的指示信息。放射线产生装置34收到指示曝射结束的指示信息后,结束放射线的照射。
在接下来的步骤S26中,盒控制部92将放射线检测部62中设置的各传感器部146的累计值分别对应于各传感器部146的排列以二维状进行排列。盒控制部92将各累计值作为像素值,生成由放射线检测部62的各传感器部146检测出的简单的放射线图像的图像数据。放射线检测部62的各传感器部146以放射线检测器60的数十至数百个像素的大小形成,因此该简单的放射线图像是由放射线检测器60拍摄的放射线图像的抽取(間引き)图像。
在接下来的步骤S28中,盒控制部92进行上述步骤S26中生成的图像数据的分析,导出运算放大器84A的适当的增益量。
在此,说明该图像的分析。
图12A中示出由放射线检测部62的各传感器部146检测出的放射线图像的一例。图12B中示出图12A所示的放射线图像的累积直方图。所谓累积直方图,是对于构成一张放射线图像的全部图像数据,以像素值为横轴,以该像素值的像素的出现率(频度)为纵轴进行表示的图。
放射线图像中,映现出摄影部位的像(图12A中是脸部)的被摄体区域、以及未映现出摄影部位的所谓透射区域(素抜け領域)的像素数较多,因此在累积直方图中也在被摄体区域以及透射区域的累积值处达到峰值。另外,被摄体区域的浓度变化较大,因此在累积直方图中范围也较宽。
在该累积直方图中,确定由摄影部位的像产生的数据值的范围。作为该确定方法,可以使用公知技术。在本实施方式中,进行Snake算法等动态轮廓提取处理或者利用霍夫变换等的轮廓提取处理,将由沿轮廓点的线围成的区域确定为被摄体区域。此外,例如,也可以使用JP特开平4-11242号记载的技术确定被摄体区域。另外,例如,可以针对每个摄影部位,在存储器92B(ROM)中存储表示标准形状的模式图像。可以进行模式匹配,即在拍摄的放射线图像内改变与摄影部位相应的模式图像的位置或放大率,同时求出放射线图像与模式图像的类似度。可以将类似度最高的区域确定为被摄体区域。另外,可以由摄影技术人员通过控制台42等指定被摄体区域。电子盒32可以从控制台42接收表示被摄体区域的信息,基于接收的信息确定被摄体区域。
盒控制部92求出放射线图像的所确定的被摄体区域的累积直方图。盒控制部92例如在该累积直方图中,将峰值的指定比例的值以上的范围(例如半值宽度的范围)作为被摄体区域的主要浓度范围,求出使该浓度范围中心达到指定的合适浓度范围中心的运算放大器84A的增益量。关于该增益量,盒控制部92可以针对浓度范围中心与合适浓度范围中心的每个差,将合适的增益量作为增益量信息预先存储到存储器92B(ROM)中,从增益量信息中求出对应于浓度范围中心与合适浓度范围中心的差的增益量。另外,也可以在存储器92B(ROM)中存储确定了浓度范围中心与合适浓度范围中心的差同合适的增益量的关系的计算式,盒控制部92利用计算式根据浓度范围中心与合适浓度范围中心的差计算增益量。
在接下来的步骤S30中,盒控制部92将运算放大器84A的增益量调整为上述步骤S28中导出的增益量。
在接下来的步骤S32中,盒控制部92控制栅极线驱动器80,从栅极线驱动器80每次一行地依次使各栅极线76输出导通信号。
在放射线检测器60中,每次一行地依次使连接于各栅极线76的各TFT70变为导通后,各储能电容器68中存储的电荷每次一行地依次作为电信号流出到各数据线78。流出到各数据线78的电信号由信号处理部82的运算放大器84A放大后,经由复用器86依次输入到A/D转换器88,转换为数字的图像数据,并存储到图像存储器90中。
这样,盒控制部92调整运算放大器84A的增益量并从放射线检测器60进行放射线图像的读出,据此能够使读出的放射线图像中被摄体区域的浓度范围为合适的浓度范围。
在接下来的步骤S34中,盒控制部92将图像存储器90中存储的图像数据发送到控制台42,结束处理。
另一方面,在步骤S40中,盒控制部92求出与透视摄影的帧速率相应的摄影周期。
在接下来的步骤S42中,盒控制部92根据各传感器部146的灵敏度修正从信号检测部162输入的由各传感器部146检测出的数字数据的值,并针对每个传感器部146分别累计修正后的值。此外,在本实施方式中,针对各个传感器部146,准备两个存储数字数据的累计值的存储区域。一个存储区域作为存储从透视摄影开始拍摄起的数字数据的累计值的存储区域,另一个存储区域作为存储在透视摄影的连续拍摄中从上次拍摄起的数字数据的累计值的存储区域。在本步骤S42中,针对各个传感器部146,在两个存储区域中分别累计数字数据的值。
在接下来的步骤S44中,盒控制部92判定是否任一传感器部146中,存储从透视摄影开始拍摄起的数字数据的累计值的存储区域中存储的累计值达到允许量以上。在做出肯定判定的情况下,盒控制部92转至步骤S60,在做出否定判定的情况下,盒控制部92转至步骤S46。
在步骤S46中,盒控制部92判定从上次进行放射线检测器60的各像素74的电荷读出起是否经过了摄影周期以上的时间。在做出肯定判定的情况下,盒控制部92转至步骤S48,在做出否定判定的情况下,盒控制部92转至步骤S42。
在接下来的步骤S48中,盒控制部92将放射线检测部62中设置的各传感器部146的、存储从上次拍摄起的数字数据的累计值的各存储区域中存储的累计值分别对应于各传感器部146的排列以二维状进行排列。盒控制部92将各累计值作为像素值,生成放射线检测部62的各传感器部146检测出的放射线图像的图像数据。
在接下来的步骤S50中,盒控制部92与上述步骤S28同样,进行上述步骤S48中生成的图像数据的分析,导出运算放大器84A的合适的增益量。
在接下来的步骤S52中,盒控制部92将运算放大器84A的增益量调整为由上述步骤S50导出的增益量。
在接下来的步骤S54中,盒控制部92控制栅极线驱动器80,从栅极线驱动器80每次一行地依次使各栅极线76输出导通信号。
据此,在放射线检测器60中,每次一行地依次使连接于各栅极线76的各TFT70变为导通,各储能电容器68中存储的电荷每次一行地依次作为电信号流出到各数据线78。流出到各数据线78的电信号由信号处理部82的运算放大器84A放大后,经由复用器86依次输入到A/D转换器88,转换为数字的图像数据,并存储到图像存储器90中。
这样,盒控制部92调整运算放大器84A的增益量并从放射线检测器60进行放射线图像的读出,据此能够使读出的放射线图像中被摄体区域的浓度范围为合适的浓度范围。
在接下来的步骤S56中,盒控制部92将各个传感器部146的存储数字数据的累计值的两个存储区域中,存储从上次拍摄起的数字数据的累计值的存储区域中存储的累计值全部初始化为零。
在接下来的步骤S58中,盒控制部92将图像存储器90中存储的图像数据发送到控制台42,在图像数据发送后转至步骤S42。
另一方面,在步骤S60中,盒控制部92对控制台42发送指示曝射结束的指示信息,结束处理。
放射线产生装置34在接收指示曝射结束的指示信息后,结束放射线的产生和射出。此外,在本实施方式中,说明了在透视摄影中任一传感器部146的累计值达到允许量的情况下停止透视摄影的情况。但是,也可以向控制台42通知已经超过了允许量,使控制台42显示警告。另外,控制台42可以向放射线产生装置34发送降低了管电压以及管电流中的至少一者的曝射条件,从而使从放射线产生装置34的放射线源130照射的每单位时间的放射线量降低。
控制台42从电子盒32接收图像信息后,对接收的图像信息进行图像斑点修正等各种修正的图像处理,将图像处理后的图像信息存储到HDD110中。
HDD110中存储的图像信息为了所拍摄的放射线图像的确认等显示在显示器100中,同时传输到RIS服务器14并存储到数据库14A中。据此,医生能够进行所拍摄的放射线图像的观看或诊断等。
此外,由传感器部146检测出的数字数据的值的累计值可以视为被检者的被曝量。因此,RIS服务器14的数据库14A中针对每个患者存储每天的被曝量的情况下,电子盒32通过控制台42向RIS服务器14发送并存储到数据库14A中。
如上所述,根据本实施方式,在放射线检测器60的摄影区域中层叠配置了设置有多个可检测放射线的传感器部146的放射线检测部62,因而放射线检测器60中无须形成放射线检测用的像素。因此,放射线检测器60的结构不会复杂化。另外,通过在放射线检测器60的摄影区域中层叠配置放射线检测部62,能够由放射线检测部62检测摄影区域内的放射线。另外,根据本实施方式,放射线检测器60中并不设置放射线检测用的像素或传感器,因此无须对拍摄的放射线图像进行放射线检测用的像素的插值处理。此外,利用将放射线检测器60层叠配置于放射线检测器60时的位置,能够改变检测放射线的位置,能够在任意地方进行AEC。
另外,根据本实施方式,根据从放射线检测部62的传感器部146的检测结果得到的图像,调整运算放大器84A的增益量,据此能够将被摄体区域的图像调整为合适的浓度范围,在A/D转换器80中不会饱和。
另外,根据本实施方式,利用放射线检测部62的传感器部146,能够并行进行放射线的照射开始和放射线的照射量的检测。
此外,根据本实施方式,无须为了进行浓度修正用图像的取得而加快摄影周期。据此,例如,在透视摄影过程中关心部位发生变化,需要随时进行浓度调整,因而需要随时取得浓度修正用的图像的情况下,也无须加快帧速率。
以上使用上述实施方式进行了说明,但本发明的技术范围并不限定于上述实施方式记载的范围。能够在不脱离发明主旨的范围中对上述实施方式进行多种变更或改良,该变更或改良后的方式也包含在本发明的技术范围中。
另外,上述实施方式并不用于限定权利要求相关的发明,另外实施方式中说明的全部特征组合并不是发明的解决方案所必须的。上述实施方式中包含各种阶段的发明,通过所公开的多个构成要件的适当组合能够提取各种发明。即使从实施方式所示的全部构成要件中删除若干个构成要件,只要也能够取得效果,该删除了若干个构成要件的构成也能够作为发明提取出来。
例如,在上述实施方式中,说明了将本发明适用于作为可移动式的放射线摄影装置的电子盒32的情况,但本发明并不限定于此。也可以将本发明适用于固定式的放射线摄影装置。
另外,在上述实施方式中,说明了调整运算放大器84A的增益量,从而使由放射线检测器60拍摄的放射线图像的被摄体区域的主要浓度范围为合适浓度范围的情况,但本发明并不限定于此。如上所述,输出到放射线检测器60的各数据线78的电信号由信号处理部82的运算放大器84A放大之后,由A/D转换器88转换为数字数据。在此,A/D转换器88设定能够以指定的分辨率转换为数字数据的输入范围,超过输入范围的电信号发生饱和,例如一律转换为最大值。因此,可以调整增益量,使得由运算放大器84A放大后的电信号位于A/D转换器88的输入范围内。由放射线检测部62的各传感器部146检测出的数字数据的累计值可以视为所照射的放射线量。因此,在上述实施方式的情况下,例如,可以针对每个累计值预先存储合适的增益量作为增益量信息,求出放射线检测部62的各传感器部146的累计值的最大值,根据增益量信息求出与最大值对应的增益量。
另外,在上述实施方式中,说明了在放射线检测部62中将传感器部146配置为矩阵状的情况,但本发明并不限定于此。例如,如图13所示,在放射线检测部62中,可以将传感器部146配置在与放射线检测部62的摄影区域对应的区域149的中央部分以及周边部分(图13中是四个角部)。
另外,在上述实施方式中,说明了使放射线检测部62的各传感器部146为相同大小的情况,但本发明并不限定于此。例如,可以将大小不同的多种传感器部146配置到放射线检测部62中。
另外,在上述实施方式中,说明了检测放射线的照射开始和放射线的照射量的情况,但本发明并不限定于此。例如,可以进行放射线的照射结束的检测。如图14A所示,比较从信号检测部162输入的各传感器部146的数字数据的值与预先确定的放射线检测用的指定阈值,根据是否为不足阈值,可以检测放射线的照射结束。此外,如图14B所示,在照射开始和照射结束的检测中可以使阈值不同。在图14B中,使照射开始的阈值比照射结束的阈值大,但也可以使照射开始的阈值比照射结束的阈值小。这样,通过使照射开始和照射结束的检测具有滞后性,能够抑制噪声的影响等,检测照射开始和照射结束。例如,由于照射了照射线,传感器部146中产生电荷,但暂时捕获传感器部146内产生的电荷的一部分,在放射线照射结束后从传感器部146将捕获的电荷作为电信号流出到布线160。在此情况下,通过使照射结束的阈值较大,能够迅速检测出照射结束。
另外,在累计各传感器部146的数字数据的值的情况下,如图15的T1所示,在出现了累计值的增加量大幅减少的拐点的情况下,可以检测出照射结束。
另外,在上述实施方式中,说明了在放射线检测部62中形成闪烁器148的情况,但本发明并不限定于此。例如,在放射线检测器60中,形成了闪烁器71的蒸镀基板73具有透光性的情况下,如图16所示,放射线检测部62中可以不设置闪烁器148,在放射线检测器60的与TFT基板66相反侧的面(闪烁器71侧的面)上贴附闪烁器148,放射线检测部62的各传感器部146检测闪烁器71的光。这样,通过将放射线检测部62贴附于闪烁器71,就不再需要闪烁器148,因此能够更薄地形成放射线检测部62。在此情况下,可以以TFT基板66为照射面56侧的方式配置在框体54内,拍摄时的放射线从图16的下方(X2侧)入射。也可以以放射线检测部62为照射面56侧的方式配置在框体54内,放射线从图16的上方(X1侧)入射。在放射线从X2侧入射的情况下,通过在闪烁器71的与TFT基板66相反侧的面上设置放射线检测部62,放射线X透过放射线检测器60之后透过放射线检测部62。因此,能够防止由放射线检测器60拍摄的放射线图像受到放射线检测部62的设置的影响。在放射线从X1侧入射的情况下,放射线透过放射线检测部62到达闪烁器71。因此,用含有有机光电转换材料的光电转换膜形成传感器部146较为理想。这样,在包含有机光电转换材料构成传感器部146的情况下,传感器部146中的放射线吸收极少,因此能够将对放射线检测器60拍摄的放射线图像的影响抑制得较小。
另外,例如,在TFT基板66具有透光性的情况下,如图17所示,可以在放射线检测器60的TFT基板66侧的面上贴附放射线检测部62。在此情况下,放射线也可以从图17的上方(X1侧)或下方(X2侧)的任一方入射,但在放射线从X2侧入射的情况下,放射线透过放射线检测部62到达闪烁器71。因此,用含有有机光电转换材料的光电转换膜形成传感器部146较为理想。此外,如图17所示,在层叠放射线检测器60与放射线检测部62的情况下,如虚线所示,在闪烁器71的蒸镀基板73侧的面上形成反射光的反射膜75较为理想。另外,如点划线所示,也可以在放射线检测部62的与放射线检测器60相反侧的面上形成反射光的反射膜77。这样,通过形成反射膜75、反射膜77,向外部漏出的光反射到TFT基板66、放射线检测部62,因此提高灵敏度。
另外,如图18所示,也可以在放射线检测部62的TFT基板66与闪烁器71之间设置放射线检测部62。在此情况下,放射线也可以从图18的上方(X1侧)或下方(X2侧)的任一方入射。在此情况下,为了抑制TFT基板66的传感器部72的灵敏度的降低,可以使放射线检测部62的传感器部146较薄地形成,或者使传感器146的面积形成得比传感器部72的面积小。
另外,在上述实施方式中,说明了放射线检测器60采用将放射线转换为光,再将转换后的光在传感器部72中转换为电荷并进行存储的间接转换方式的情况,但本发明并不限定于此。例如,放射线检测器60可以采用通过非晶硒等的半导体层将放射线转换为电荷的直接转换方式。
另外,在上述实施方式中,说明了利用由放射线检测部62的各传感器部146检测出的放射线图像,进行从放射线检测器60生成的放射线图像的画质调整的情况,但本发明并不限定于此。例如,电子盒32也可以将由放射线检测部62的各传感器部146检测出的放射线图像传送到控制台42,控制台42在显示器100上进行显示。据此,能够根据所显示的放射线图像迅速地进行被摄体的模糊、定位的确认。
另外,上面说明了在电子盒32的盒控制部92中进行基于由放射线检测部62的各传感器部146检测出的放射线图像的增益量调整、放射线的照射开始、放射线的照射结束、以及放射线的照射量的检测处理的情况,但本发明并不限定于此。例如,盒控制部92可以将从信号检测部162输入的数字数据随时发送到控制台42,在控制台42中进行任一种处理,并根据需要将处理结果反馈给电子盒32。
另外,在上述实施方式中,说明了将本发明适用于作为放射线检测X射线以拍摄放射线图像的放射线摄影装置的情况,但本发明并不限定于此。例如,作为检测对象的放射线除了可以是X射线之,还可以是可见光、紫外线、红外线、伽玛射线、粒子束等的任一种。
此外,上述实施方式中说明的结构为一例,当然可以在不脱离本发明主旨的范围内删除不需要的部分、追加新的部分、或者变更连接状态等。
此外,上述实施方式中说明的各种程序的处理流程(参考图11)也为一例,当然可以在不脱离本发明主旨的范围内删除不需要的步骤、追加新的步骤、或者替换处理顺序等。
日本申请2010-172792的公开内容以引用的方式全部并入本说明书中。
本说明书中记载的所有文献、专利申请及技术标准系以引用的方式并入本说明书中,该引用的程度就如同已特定地及个别地将各个文献、专利申请及技术标准之整体揭示内容以引用的方式并入一般。

Claims (11)

1.一种放射线摄影装置,其特征在于包括:
摄影部,具有通过照射放射线或放射线经转换得到的光而产生电荷的第一传感器部的像素在拍摄放射线图像的摄影区域中以二维状配置多个,各像素中存储的电荷作为电信号输出;以及
检测部,层叠配置于所述摄影部的所述摄影区域,设置有多个能够检测所述放射线或所述放射线经转换得到的光的第二传感器部。
2.根据权利要求1所述的放射线摄影装置,其特征在于:
所述摄影部具有将放射线转换为光的转换层,所述第一传感器部通过照射由所述转换层转换的光而产生电荷,
所述第二传感器部含有有机光电转换材料而构成,配置于所述摄影部的放射线的照射面侧,检测由所述转换层转换的光。
3.根据权利要求1或2所述的放射线摄影装置,其特征在于还包括:
生成部,具有能够变更增益量,并且放大从所述摄影部的各像素输出的电信号的放大器,基于由该放大器放大的电信号生成表示放射线图像的图像数据;
照射量检测部,基于所述检测部的各第二传感器部的检测结果,检测放射线的照射量;以及
调整部,基于由所述照射量检测部检测出的放射线的照射量,调整所述放大器的增益量。
4.根据权利要求3所述的放射线摄影装置,其特征在于还包括:
确定部,确定所述摄影区域的配置有被摄体的被摄体区域,
所述调整部基于对应于由所述确定部确定的被摄体区域的所述检测部的第二传感器部的检测结果,调整增益量,使得由所述生成部生成的放射线图像的被摄体区域的主要浓度范围为指定的合适浓度范围。
5.根据权利要求3所述的放射线摄影装置,其特征在于:
所述生成部还具有将由所述放大器放大的电信号转换为指定比特数的数字数据的A/D转换器,
所述调整部调整增益量,使得由所述放大器放大的电信号位于所述A/D转换器中能够以指定的分辨率转换为数字数据的输入范围内。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的放射线摄影装置,其特征在于:
所述照射量检测部还基于所述检测部的各第二传感器部的检测结果,进行放射线的照射开始以及放射线的照射结束中至少一者的检测。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的放射线摄影装置,其特征在于:
所述照射量检测部在透视摄影的情况下,以与透视摄影的帧速率相应的摄影周期,检测该摄影周期内的放射线的照射量,
所述调整部基于由所述照射量检测部检测出的摄影周期内的放射线的照射量,调整所述放大器的增益量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的放射线摄影装置,其特征在于:
所述第二传感器部至少配置在与所述摄影部的所述摄影区域相对应的区域的中央部分以及周边部分。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的放射线摄影装置,其特征在于:
所述第二传感器部以矩阵状配置在所述摄影部的所述摄影区域内。
10.根据权利要求9的任一项所述的放射线摄影装置,其特征在于还包括:
简单图像生成部,根据所述检测部的各第二传感器部的检测结果,生成简单的放射线图像;以及
显示部,显示由所述简单图像生成部生成的简单的放射线图像。
11.一种放射线摄影***,其特征在于包括:
摄影部,具有通过照射放射线或放射线经转换得到的光而产生电荷的第一传感器部的像素在拍摄放射线图像的摄影区域中以二维状配置多个,各像素中存储的电荷作为电信号输出;
检测部,层叠配置于所述摄影部的所述摄影区域,设置有多个能够检测所述放射线或所述放射线经转换得到的光的第二传感器部;
生成部,具有能够变更增益量,并且放大从所述摄影部的各像素输出的电信号的放大器,基于由该放大器放大的电信号生成表示放射线图像的图像数据;
照射量检测部,基于所述检测部的各第二传感器部的检测结果,检测放射线的照射量;以及
调整部,基于由所述照射量检测部检测出的放射线的照射量,调整所述放大器的增益量。
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