JP2018075252A5

JP2018075252A5 -

Info

Publication number: JP2018075252A5
Application number: JP2016219952A
Authority: JP
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2036-11-10

Description

本発明の１つの側面は、被検体に照射する放射線のエネルギーを異ならせて複数回にわたって撮像して得た複数の画像を処理することによって新たな画像を得るエネルギーサブトラクション法によって放射線画像を得るための放射線撮像装置に係り、前記放射線撮像装置は、複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配列された画素アレイを備え、前記複数の画素の各々は、放射線に応じて生成された電荷を蓄積する電荷蓄積部を有する変換素子と、前記電荷蓄積部ととともに前記電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部として機能するゲートを有するソースフォロア回路と、前記電圧に応じた電気信号を保持する保持部と、前記電荷電圧変換部をリセットするリセット部とを含み、前記複数の画素の各々は、前記リセット部による前記電荷電圧変換部のリセットの後に開始される第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第１信号を前記保持部を経由して出力する動作と、前記第１期間の後の第２期間および前記第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第２信号を前記保持部を経由して出力する動作とを実行し、前記第１期間において第１エネルギーを有する放射線が照射され、前記第２期間において第２エネルギーを有する放射線が照射され、前記放射線撮像装置は、前記複数の画素の各々において、前記第１期間および前記第２期間を含む期間中は前記リセット部が前記電荷電圧変換部をリセットしないモードを有する。

Claims

被検体に照射する放射線のエネルギーを異ならせて複数回にわたって撮像して得た複数の画像を処理することによって新たな画像を得るエネルギーサブトラクション法によって放射線画像を得るための放射線撮像装置であって、
複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配列された画素アレイを備え、
前記複数の画素の各々は、放射線に応じて生成された電荷を蓄積する電荷蓄積部を有する変換素子と、前記電荷蓄積部ととともに前記電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部として機能するゲートを有するソースフォロア回路と、前記電圧に応じた電気信号を保持する保持部と、前記電荷電圧変換部をリセットするリセット部とを含み、
前記複数の画素の各々は、前記リセット部による前記電荷電圧変換部のリセットの後に開始される第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第１信号を前記保持部を経由して出力する動作と、前記第１期間の後の第２期間および前記第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第２信号を前記保持部を経由して出力する動作とを実行し、
前記第１期間において第１エネルギーを有する放射線が照射され、前記第２期間において第２エネルギーを有する放射線が照射され、
前記放射線撮像装置は、前記複数の画素の各々において、前記第１期間および前記第２期間を含む期間中は前記リセット部が前記電荷電圧変換部をリセットしないモードを有する、
ことを特徴とする放射線撮像装置。
前記複数の画素の各々は、前記電荷電圧変換部として機能する前記電荷蓄積部に接続された第１主電極と、前記電荷蓄積部に接続されない第２主電極と、制御電極とを有する１つ以上のトランジスタを含み、前記１つ以上のトランジスタは、前記制御電極にオン電圧が与えられることによって前記第１主電極と前記第２主電極とを導通させ、
前記モードにおいては、前記第１期間および前記第２期間を含む前記期間中は、前記１つ以上のトランジスタの前記制御電極に与えられる電圧が変化しない、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
前記リセット部が前記トランジスタを含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
各々が、前記第１期間において前記第１信号を出力する動作と、前記第２期間および前記第１期間において前記第２信号を出力する動作と、を含む複数の撮像動作が行われ、
前記複数の撮像動作の各々の前記第１期間は、前記複数の画素の各々の前記リセット部が前記電荷電圧変換部をリセットした後に開始される、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
前記保持部は、前記第１信号を保持する第１保持部と、前記第２信号を保持する第２保持部を含み、
前記複数の画素の各々は、前記第１保持部を経由して前記第１信号を出力し、前記第２保持部を経由して前記第２信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
前記複数の画素の各々は、前記電気信号を保持する複数の保持部を含み、
前記複数の画素の各々は、前記複数の保持部のいずれかを経由して前記第１信号および前記第２信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
前記複数の画素の各々は、前記変換素子で発生した電荷に応じた電気信号を保持する第１信号保持部と、ノイズレベルに応じた電気信号を保持する第２信号保持部とを含み、
前記放射線撮像装置は、
前記複数の画素の各々から前記第１信号保持部によって保持された電気信号および前記第２信号保持部によって保持された電気信号の対を読み出す読出回路と、
前記読出回路によって読み出された前記対の電気信号の差分を増幅する増幅部と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
前記複数の画素の各々は、前記第１期間および前記第２期間とは異なる第３期間、前記第１期間および前記第２期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第３信号を出力する動作とを更に実行し、
前記第３期間において第３エネルギーを有する放射線が照射され
前記複数の画素の各々では、前記第１期間、前記第２期間および第３期間を含む期間において前記リセット部によって前記電荷電圧変換部がリセットされない、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
前記複数の画素の各々は、前記変換素子で発生した電荷に応じた電気信号を保持する複数の保持部を含み、
前記複数の画素の各々は、前記複数の保持部のいずれかを経由して前記第１信号、前記第２信号および前記第３信号を出力する、
ことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
前記複数の画素の各々は、前記変換素子で発生した電荷に応じた電気信号を保持する複数の第１信号保持部と、前記変換素子で発生した電荷に応じた電気信号を保持する第２信号保持部とを含み、
前記放射線撮像装置は、
前記複数の画素の各々から前記複数の第１信号保持部のうち選択された第１信号保持部によって保持された電気信号および前記第２信号保持部によって保持された電気信号の対を読み出す読出回路と、
前記読出回路によって読み出された前記対の電気信号の差分を増幅する増幅部と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
前記第１信号と前記第２信号とに基づいて前記エネルギーサブトラクション法によって放射線画像を生成する信号処理部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
放射線撮像システムであって、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
放射線源および前記放射線撮像装置を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
被検体に照射する放射線のエネルギーを異ならせて複数回にわたって撮像して得た複数の画像を処理することによって新たな画像を得るエネルギーサブトラクション法によって放射線画像を得るための放射線撮像システムであって、
複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配列された画素アレイと、
前記画素アレイから出力される信号を処理する信号処理部と、を備え、
前記複数の画素の各々は、放射線に応じて生成された電荷を蓄積する電荷蓄積部を有する変換素子と、前記電荷蓄積部とともに前記電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部として機能するゲートを有するソースフォロア回路と、前記電圧に応じた電気信号を保持する保持部と、前記電荷電圧変換部をリセットするリセット部とを含み、
前記複数の画素の各々は、前記リセット部による前記電荷電圧変換部のリセットの後に開始される第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第１信号を前記保持部を経由して出力する動作と、前記第１期間の後の第２期間および前記第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第２信号を前記保持部を経由して出力する動作とを実行し、
前記第１期間において第１エネルギーを有する放射線が照射され、前記第２期間において第２エネルギーを有する放射線が照射され、
前記放射線撮像システムは、前記複数の画素の各々において、前記第１期間および前記第２期間を含む期間中は前記リセット部が前記電荷電圧変換部をリセットしないモードを有し、
前記信号処理部は、前記第１信号と前記第２信号とに基づいて前記エネルギーサブトラクション法によって放射線画像を生成する、
ことを特徴とする放射線撮像システム。
前記複数の画素の各々は、前記電荷蓄積部に接続された第１主電極と、前記電荷蓄積部に接続されない第２主電極と、制御電極とを有する１つ以上のトランジスタを含み、前記１つ以上のトランジスタは、前記制御電極にオン電圧が与えられることによって前記第１主電極と前記第２主電極とを導通させ、
前記モードにおいては、前記第１期間および前記第２期間を含む前記期間中は、前記１つ以上のトランジスタの前記制御電極に与えられる電圧が変化しない、
ことを特徴とする請求項１３記載の放射線撮像システム。
前記第１期間に前記第１エネルギーを有する放射線を放射し前記第２期間に前記第２エネルギーを有する放射線を放射するように放射線源が指令を送る制御部を更に備える、
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の放射線撮像システム。
放射線源から放射される放射線が前記第１エネルギーを有する期間が前記第１期間となり、前記放射線源から放射される放射線が前記第２エネルギーを有する期間が前記第２期間となるように前記画素アレイを制御する制御部を備える、
ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の放射線撮像システム。
放射線撮像装置を使ってエネルギーサブトラクション法によって放射線画像を得る放射線撮像方法であって、前記エネルギーサブトラクション法は、被検体に照射する放射線のエネルギーを異ならせて複数回にわたって撮像して得た複数の画像を処理することによって新たな画像を得る方法であり、
前記放射線撮像装置は、複数の画素が複数の行および複数の列を構成するように配列された画素アレイを備え、前記複数の画素の各々は、放射線に応じて生成された電荷を蓄積する電荷蓄積部を有する変換素子と、前記電荷蓄積部とともに前記電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部として機能するゲートを有するソースフォロア回路と、前記電圧に応じた電気信号を保持する保持部と、前記電荷電圧変換部をリセットするリセット部とを含み、
前記放射線撮像方法は、
前記複数の画素の各々に、前記リセット部による前記電荷電圧変換部のリセットの後に開始される第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第１信号を前記保持部を経由して出力する動作と、前記第１期間の後の第２期間および前記第１期間において前記変換素子で発生した電荷に応じた第２信号を前記保持部を経由して出力する動作とを行わせる工程と、
前記第１信号に応じた信号および前記第２信号に応じた信号に基づいて放射線画像を得る工程と、を含み、
前記第１期間において第１エネルギーを有する放射線が照射され、前記第２期間において第２エネルギーを有する放射線が照射され、
前記工程では、前記複数の画素の各々において、前記第１期間および前記第２期間を含む期間中は前記リセット部が前記電荷電圧変換部をリセットしない、
ことを特徴とする放射線撮像方法。
前記複数の画素の各々は、前記電荷蓄積部に接続された第１主電極と、前記電荷蓄積部に接続されない第２主電極と、制御電極とを有する１つ以上のトランジスタを含み、前記１つ以上のトランジスタは、前記制御電極にオン電圧が与えられることによって前記第１主電極と前記第２主電極とを導通させ、
前記第１期間および前記第２期間を含む前記期間中は、前記１つ以上のトランジスタの前記制御電極に与える電圧を変化させない、
ことを特徴とする請求項１７に記載の放射線撮像方法。