CN1907224A - 便携式放射线成像装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种便携式放射线成像装置，其包括一种在对象物位于装置的拍摄部与放射线源之间时帮助正确对准该拍摄部与放射线源的***。该装置包括：具有有效拍摄区域的传感器，该传感器包括用于把放射线转换为电信号的部件；外壳，它包围该传感器；以及形成在外壳上的部分，用于指示与有效拍摄区域对准的目标拍摄区域且具有类似于该有效拍摄区域的形状。可通过接触该部分来感知有效拍摄区域的界限，从而允许操作员在相对于对象物和放射线源对准/定位拍摄部的过程中识别该对象物与拍摄部之间的偏移。

Description

便携式放射线成像装置
技术领域
本发明涉及采用固态成像设备的便携式放射线成像装置。
背景技术
迄今为止，通过给对象物辐射放射线并检测透过该对象物的放射线的强度分布来拍摄该对象物的放射线图像的装置是公知的，并且已经用在工业非破坏性检查和医疗诊断中。这种成像方法的一个公共特征是使用胶片/屏板来检测放射线。此胶片/屏板采用感光胶片和对放射线具有感光性的荧光材料的组合。在用放射线辐射时发光的荧光片附着在感光胶片的任一面上，透过对象物的放射线在该荧光片内转换为可见光。光被感光胶片接收，并通过化学处理对形成在该感光胶片上的潜像进行显影以可视化。
另一方面，通过近几年来数字技术的进步，用于拍摄高清晰度放射线图像的方法已得到广泛应用。在这些方法中，放射线图像转换为电子信号，并在对该电子信号进行图像处理之后作为可见图像再现于例如阴极射线管(CRT)上。为把放射线图像转换为电子信号，已提出这样一种用于记录和再现放射线图像的***，其中，所辐射放射线的图像作为潜像暂时存储在荧光材料内，然后通过发射激励光(例如激光束)来光电再现该潜像以作为可见图像输出。
此外，通过近年来半导体处理技术的进步，已研发出利用半导体传感器以相同方式拍摄放射线图像的装置。这些***与采用感光胶片的已知放射线成像***相比具有明显宽的动态范围，并且具有在拍摄放射线图像中基本不受放射线的曝光量的波动影响的实际优点。同时，不同于采用感光胶片的已知***，该***不需要化学处理，并具有能够即时获得输出图像的优点。
图9是一种采用此放射线成像装置的***的示意图。容纳用于检测放射线的放射线检测传感器1的放射线成像装置2设在对象物S的前方，且放射线生成装置3设在该对象物S的后方。从放射线生成装置3发出的放射线透过对象物S、经由放射线检测传感器1内的荧光材料(未表示)转换为可见光、然后作为电信号利用设置成两维网格图案的光电换能器输出。
放射线成像装置2与控制部4连接，该控制部4控制在放射线检测传感器1内获得的电信号的读取、图像转移等。控制部4对从放射线检测传感器1输出的图像信号执行数字图像处理，并在监视器5上显示对象物S的放射线图像。
不同于上述在后处理过程中读出图像的放射线图像记录和再现***，此***能够即时在监视器5上显示图像。此成像***在放射线室内设在专用于例如立式和卧式拍摄模式的单独架台上，以分别根据需要使用。
一般，如在图10所示日本专利公报特开No.2002-291730中公开的，放射线成像装置2具有标识11a至11c以及标识12a至12c，这些标识指示能够接收放射线以形成图像的区域且被标注在该放射线成像装置2的顶面上。当放射线成像装置2安装到专用架台(未表示)上时，可预先调整或测量一些参数，例如放射线生成装置3和放射线成像装置2的中心位置和焦距。
此外，通过接收拍摄规格来自动定位两装置的***也是已知的。另外，近年来，可用于拍摄广范围区域且可在出诊时使用的薄型且质轻的便携式成像装置(电子盒)也已被研发出，如在日本专利文献No.3577003中公开的。这些装置可用在上述固定式成像***不适用的各种拍摄模式中。
然而，尽管上述便携盒式放射线成像装置2能够用于各种拍摄姿势，但因为该放射线成像装置2未固定在专用架台上且缺少用于对准的定位单元或者精确测量信息，所以对象物、该放射线成像装置2的有效拍摄区域以及放射线辐射区域的对准极大地取决于操作员的经验和技能。尤其，当放射线成像装置2完全隐藏在对象物的下方时，操作员难以确认该放射线成像装置2的外形，定位变得困难。
为便于对准，采用有效拍摄区域大的放射线成像装置来减小位置误差的影响。然而，这会导致尺寸和重量的增大，并实际上损害装置的可携带性和可操作性。
由于放射线成像装置的作为数字拍摄***的特征，所以易于即时检查和重拍图像，但这一定会不希望地把不必要量的放射线辐射给对象物。
发明内容
本发明提供一种在相对于对象物对准拍摄部的过程中操作员能够容易地识别该对象物与拍摄部之间的位移(或偏移)的便携式放射线成像装置。
依据本发明的一个方面，提供一种便携式放射线成像装置，其包括一种在对象物位于装置的拍摄部与放射线源之间时帮助正确对准该拍摄部与放射线源的***。该装置包括：具有有效拍摄区域的传感器，该传感器包括用于把放射线转换为电信号的部件；外壳，它包围该传感器；以及形成在外壳上的部分，用于指示与有效拍摄区域对准的目标拍摄区域且具有类似于该有效拍摄区域的形状。可通过接触所述部分来感知有效拍摄区域的界限，从而允许操作员在相对于对象物和放射线源对准/定位拍摄部的过程中识别该对象物与拍摄部之间的偏移。
依据本发明的另一方面，外壳上的部分是具有不同摩擦阻力且设在该外壳的至少顶面或底面上的梯级或者区域。以及，根据本发明的另一方面，外壳上的部分是具有不同摩擦阻力且设在该外壳的侧面上的梯级或者区域。
依据本发明的另一方面，外壳包括设在传感器的有效拍摄区域上的网格单元，且可通过接触该网格单元来感知传感器的有效拍摄区域。依据本发明的再一方面，网格单元具有设在其顶面上的梯级或者区域，该梯级或者区域具有不同摩擦阻力以限定目标拍摄区域。此外，依据本发明的再一方面，网格单元具有设在其侧面上的梯级或者区域，该梯级或者区域具有不同摩擦阻力以限定目标拍摄区域。
另外，依据本发明的另一方面，梯级或者区域可部分地沿着目标拍摄区域形成在外壳上。以及此外，依据本发明的另一方面，梯级凹入外壳内，以使目标拍摄区域的基准面低于该外壳的外表面。此外，依据本发明的另一方面，梯级或者区域形成在外壳的侧面上。
此外，依据本发明的再一方面，所述部分是设在外壳的顶面或底面上的凸部，以提高该外壳的可滑动性。同时，依据本发明的另一方面，外壳具有凹进区域，网格单元装配在该凹进区域内以把该网格定位在外壳的顶面上，该凹进区域对应于目标拍摄区域。
自以下结合附图的说明，本发明的其它实施例、特征和方面将变得明显，在该附图中，相同参考符号自始至终都指示相同或类似部件。
附图说明
包括在说明书中且构成该说明书的一部分的附图表示本发明的各个实施例、特征和方面，且其与对实施例的描述一起用于说明本发明的原理。
图1是依据本发明第一示范实施例的放射线成像装置的剖视图。
图2是依据第一示范实施例的放射线成像装置的上透视图。
图3是表示放射线图像的拍摄的说明图。
图4是依据本发明第二示范实施例的放射线成像装置及网格单元的剖视图。
图5是依据第二示范实施例的放射线成像装置及网格单元的透视图。
图6是依据本发明第三示范实施例的放射线成像装置的透视图。
图7是依据本发明第四示范实施例的放射线成像装置的透视图。
图8是依据本发明第五示范实施例的放射线成像装置的平面图。
图9是采用放射线成像装置的传统***的示意图。
图10是传统放射线成像装置的透视图。
具体实施例
依据附图详细说明本发明的多个实施例、特征和方面。
(第一示范实施例)
图1和2分别是依据本发明第一示范实施例的放射线成像装置的剖视图和透视图。放射线成像装置21包括顶部敞开的箱形外壳22和用于形成X射线图像的检测板25(也称为“传感器”)，该检测板25是通过使基板25a、光电换能器25b和荧光板25c叠置而制成的。基台24经由支承部23固定在外壳22内，且检测板25设在该基台24上。
基板25a通常由玻璃构成，这是因为该基板25a需要不对半导体设备施加化学作用、忍受半导体处理过程中的高温、尺寸稳定等。光电换能器25b在半导体处理过程中以二维方式设置在基板25a上。荧光板25c由树脂板和涂覆并粘接到该树脂板上的金属化合物荧光材料形成。
此外，光电换能器25b经由柔性电路板26与电路板27连接，该柔性电路板26与光电换能器25b的侧面连接。电子元件27a和27b安装在电路板27上，该电子元件27a和27b处理通过把光能转换为电能而形成的电信号。电路板27经由电缆28与中继电路29连接，并经由电缆30与外部控制器(未表示)连接以供电、传送信号等。
外壳22的作为X射线入射面的顶面用盖31密封，该盖31由对X射线具有高透过性的材料构成。盖31的四角具有凸(或突)部31a和31b。利用凸部31a和31b的最内缘限定的内部区域作为目标拍摄区域B，该目标拍摄区域B具有与检测板25的可检测X射线的有效拍摄区域A大约相同的形状。
图3是表示采用上述放射线成像装置21来拍摄放射线图像的说明图。X射线管41设在对象物S的上方，且放射线成像装置21设在该对象物S的下方。当从位于对象物S上方的X射线管41发出且透过该对象物S的X射线入射到放射线成像装置21上时，检测板25的荧光板25c发光。光束利用按二维方式设置的光电换能器25b转换为电信号。由此，获得数字图像。另外，该数字图像可经由电缆30传送给监视器(未表示)以即时可见。
在拍摄过程中，X射线管41、放射线成像装置21和对象物S需要如图3所示相对位于同该放射线成像装置21内的检测板25平行的平面内，以便拍摄所需要部分的图像。如果检测板25的有效拍摄区域A相对移离X射线管41的位置，X射线的辐射区域就发生位移，并形成曝光量低的一部分。由此，不能获得所希望的诊断图像。
通常，X射线管41具有这样一种发光单元，该发光单元利用可见光L来指示作为拍摄区域的辐射区域。X射线的辐射区域利用矩形可见光L来指示，该辐射区域的中央利用十字影线来指示。置于放射线成像装置21上的对象物S被辐射以可见光L，并利用目视相对于X射线管41定位。
位于盖31的四角处的凸部31a和31b设在检测板25的有效拍摄区域A的侧边被投影到该盖31上的延长线上，以划定目标拍摄区域B的界限。凸部31a和31b相对于盖31的梯段高度被设定为可利用操作员指尖的触觉感知到。
当操作员相对于对象物S定位放射线成像装置21时，由于目标拍摄区域B如图3所示被该对象物S覆盖，所以他们不能从视觉上认清目标拍摄区域B。因此，他们把手***对象物S与放射线成像装置21之间，以利用他们的指尖确认盖31上的凸部31a和31b的边缘(或梯级)。按照这种方式，操作员能够确认对象物S与目标拍摄区域B之间的相对位移Xe，并能够容易地相对于放射线成像装置21的有效拍摄区域A执行定位操作。
(第二示范实施例)
图4和5分别表示依据本发明第二示范实施例的放射线成像装置51及与该放射线成像装置51连接的网格单元52的剖视图和透视图。相同附图标记表示与第一示范实施例中相同的部件。
外壳53由可分离的外壳件53a和53b形成且容纳检测单元，该检测单元包括放射线成像装置51的检测板25。外壳件53a在靠近X射线的入射面的一侧具有开口54，对X射线具有高透过性的覆盖件55装配在该开口54内。开口54是比利用交替长短虚线指示的检测板25的有效拍摄区域A略大的矩形，且该开口54的每边比有效拍摄区域A的对应边要长长度X1或Y1的两倍。
外壳件53a在其顶面与开口54处的覆盖件55之间具有梯级。此不指示有效拍摄区域A的精确外形但指示目标拍摄区域B的梯级允许操作员利用他们的指尖确认放射线成像装置51的定位。同样，由于长度X1和Y1(参见图5)被设定为毫米数量级的小值，所以操作员能够确实地利用开口54作为定位指示。
此放射线成像装置51可以单独使用或者与网格单元52一起使用，该网格单元52具有以带方式设置的X射线遮蔽材料。网格单元52覆盖放射线成像装置51，以消除在拍摄胸部或腹部图像的过程中被人体分散的X射线的影响。
在装配网格单元52的网格56的过程中，与位于放射线成像装置51的外壳件53a内的目标拍摄区域B对应的开口54处的凹进部用作定位指示。由于网格56本身的强度低，所以该网格56围绕由金属板构成的框架57的开口58固定到该框架57的背面上。类似于放射线成像装置51的开口54，开口58为矩形且其每边都比检测板25的有效拍摄区域A的对应边要长长度X2或Y2的两倍(参见图5)。与框架57的厚度对应的梯级形成在该框架57的顶面与网格56的顶面之间，以划定目标拍摄区域B′的界限。
由此，类似于放射线成像装置51的开口54的目标拍摄区域B，同样当网格单元52安装到放射线成像装置51上时，操作员可通过用他们的指尖接触开口58的边缘来确认由网格单元52限定的目标拍摄区域B′的定位。
(第三示范实施例)
在第一和第二示范实施例中，凸部、梯级或者类似物形成在放射线成像装置的靠近入射面的表面内。在第三示范实施例中，梯级或者凸部形成在放射线成像装置61的底面内，如图6所示。检测板25(未表示)容纳在放射线成像装置61的外壳62内，并且盖63设在外壳62的靠近入射面的一面上。带状凸部65a和65b设在外壳62的底面64上以指示目标拍摄区域B的位置，该目标拍摄区域B是通过把检测板25的有效拍摄区域A投影到底面64上限定的。
例如，当在台桌上使用此放射线成像装置61时，底面64设在桌面附近。如果底面64平坦，则由于摩擦阻力高而难以进行定位。因此，在第三示范实施例中，作为梯级的凸部65a和65b形成在底面64上，于是接触面积减小以减小摩擦阻力。
(第四示范实施例)
图7是依据本发明第四示范实施例的放射线成像装置71的透视图。检测板25(未表示)容纳在外壳72内，且放射线成像装置71的靠近X射线入射面的一面覆盖以对X射线具有高透过性的盖73。
具有高摩擦系数的区域74形成在盖73的顶面上，且位于检测板25的有效拍摄区域A投影到该盖73上以划定目标拍摄区域B的界限的区域外侧的位置。
为形成这些区域，执行表面处理，例如上漆和/或涂以具有高摩擦系数的材料。由此，操作员可通过用他们的指尖识别摩擦程度来确认目标拍摄区域B，而不是如在第一至第三示范实施例中那样识别梯级一类形状的不同。
此外，除了X射线的入射面以外，类似地通过利用表面处理形成具有高摩擦系数的带状区域75，在外壳的平行于所入射放射线的侧面处提供目标拍摄区域B″。这些目标拍摄区域B″通过横向投影有效拍摄区域A来指示该有效拍摄区域A的位置。对于侧面的这些区域75，操作员能够实施定位而不需要把他们的手指***对象物S与放射线成像装置71之间，由此减轻在检查过程中对于对象物S的不适感。
如第四示范实施例中那样利用摩擦系数来形成指示器的方法不仅适用于放射线成像装置71的表面，而且以相同方式适用于第二示范实施例中网格单元52的侧面。
(第五示范实施例)
图8是依据第五示范实施例从X射线的入射面上方看的放射线成像装置81的平面图。凹部83a和83b形成在放射线成像装置81的外壳82的侧面上，以利用它们的基准面的差异来指示目标拍摄区域B″的位置，该目标拍摄区域B″与第四示范实施例中的目标拍摄区域B″一样是通过把有效拍摄区域A投影到外壳82的侧面上来限定的。
如上所述形成在外壳82的侧面内的这些梯级允许操作员确认放射线成像装置81的位置，而不需要把他们的手指***对象物S与放射线成像装置81之间，还允许操作员用视觉来确认该位置。
另外，当通过在台桌上滑动放射线成像装置81的侧面来定位该放射线成像装置81时，凹部83a和83b的存在减小了接触面积，由此能够减小相对于该台桌的摩擦力。这种结构也适用于网格单元52。
(其它示范实施例)
上述本发明的示范实施例可相互组合。此外，本发明不限于这些示范实施例，允许各种在本发明范围和精神内的变型和改变。依据本发明的便携式放射线成像装置，可提高定位精度的可靠性，该可靠性迄今为止一直依赖操作员的经验或直觉，并可获得质轻且尺寸适当的装置作为整个***而不增大拍摄部的有效拍摄区域。由此，提高用户便利性。
尽管已参考示范实施例对本发明进行了说明，但应理解的是，本发明不限于所公开的示范实施例。以下权利要求书的范围将给出最宽的解释，以覆盖所有变形、等同结构和功能。

Claims (11)

1、一种便携式放射线成像装置，包括一种在对象物位于所述装置的拍摄部与放射线源之间时帮助正确对准所述拍摄部与所述放射线源的***，所述装置包括：
具有有效拍摄区域的传感器，该传感器包括用于把放射线转换为电信号的部件；
外壳，它包围所述传感器；以及
形成在所述外壳上的部分，用于指示与所述有效拍摄区域对准的目标拍摄区域且具有类似于所述有效拍摄区域的形状，
其特征在于，可通过接触所述部分来感知所述有效拍摄区域的界限，从而允许操作员在相对于所述对象物和所述放射线源对准/定位所述拍摄部的过程中识别所述对象物与所述拍摄部之间的偏移。
2、根据权利要求1所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述外壳上的所述部分是具有不同摩擦阻力且设在所述外壳的至少顶面或底面上的梯级或者区域。
3、根据权利要求1所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述外壳上的所述部分具有设在所述外壳的侧面上且摩擦阻力不同的梯级或者区域。
4、根据权利要求1所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述外壳包括设在所述传感器的所述有效拍摄区域上的网格单元，且可通过接触所述网格单元来感知所述传感器的所述有效拍摄区域。
5、根据权利要求4所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述网格单元具有设在其顶面上的梯级或者区域，所述梯级或者区域具有不同摩擦阻力以限定所述目标拍摄区域。
6、根据权利要求4所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述网格单元具有设在其侧面上的梯级或者区域，所述梯级或者区域具有不同摩擦阻力以限定所述目标拍摄区域。
7、根据权利要求2所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述梯级或者区域部分地沿着所述目标拍摄区域形成在所述外壳上。
8、根据权利要求2所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述梯级凹入所述外壳内，以使所述目标拍摄区域的基准面低于所述外壳的外表面。
9、根据权利要求3所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述梯级或者所述区域形成在所述外壳的所述侧面上。
10、根据权利要求1所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述部分是设在所述外壳的顶面或底面上的凸部，以提高所述外壳的可滑动性。
11、根据权利要求4所述的便携式放射线成像装置，其特征在于，所述外壳具有凹进区域，所述网格单元装配在所述凹进区域内以把所述网格定位在所述外壳的顶面上，所述凹进区域对应于所述目标拍摄区域。
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