專利名稱:放射線成像裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及適用于例如醫(yī)療診斷的放射線成像裝置,尤其涉及這 樣一種放射線成像裝置,其具有將半導體元件用作檢測器的平面檢測
器。在本發(fā)明中,術語"放射線"不僅包括a射線、P射線和Y射線這 些利用放射性衰變發(fā)射的粒子(包括光子)束,而且包括能量比那些 射線高或者相當的束例如X射線、粒子束、宇宙射線等。
背景技術:
迄今為止,圖像增強器(以下簡稱為I丄)在熒光射線照相中使用 的醫(yī)療診斷用放射線成像裝置里用作拍攝放射線圖像的檢測器。采用 I丄的放射線成像裝置按照這樣一種方式執(zhí)行熒光射線照相,其中,以 透過物體的放射線為基礎的放射線圖像信息被轉換為光學信息,然后 利用照相機在亮度上增強、聚集并拾取該光學信息。
隨著近年來薄膜半導體技術的發(fā)展,歐洲專利公開文獻No. 0791964中描述的平面檢測器已實際用作拍攝放射線圖像的檢測器。 平面檢測器具有轉換單元,在該轉換單元中,由薄膜半導體組成的多 個像素(pixel)排列在由玻璃制成的絕緣基底上,且該轉換單元把放 射線圖像信息轉換為電信號以提供圖像信息。該像素具有用于把放射 線轉換為電荷的轉換元件和用于轉移所轉換的電荷的開關元件。已知 的轉換元件包括兩種由把放射線轉換為光的閃爍體和把所轉換的光 轉換為電荷的光電轉換器組成的間接轉換式;以及采用把放射線直接 轉換為電荷的半導體材料的直接轉換式。已知的開關元件包括由薄 膜半導體組成的薄膜晶體管(以下簡稱為TFT);以及采用薄膜二極 管等的元件。在由薄膜半導體組成的像素中采用非單晶半導體例如無 定形半導體或多晶半導體能夠獲得這樣一種檢測器,其與采用傳統(tǒng)I.I.
的檢測器相比,射線照相面積大且重量輕。圖7表示用于平面檢測器 的等效電路的一例。
此平面檢測器到目前為止已用作采用薄膜拍攝靜止圖像例如X射 線照射的檢測器。目前,已考慮將平面檢測器用作對移動圖像進行射 線照射例如焚光射線照相等的檢測器。日本專利申請?zhí)亻_No. H11-009579公開了 一種采用平面檢測器作為檢測器的放射線成像裝 置。此放射線成像裝置采用重量比使用I.I.的傳統(tǒng)檢測器輕且可移動 性比之強的平面檢測器作為檢測器,使得此平面檢測器能被可拆卸地 安裝。另外,預備視野尺寸(或者射線照相面積)不同的多個平面檢 測器以使用與要求視野尺寸相適合的平面檢測器,從而提供一種能夠 與多種視野尺寸相匹配的單個裝置。
圖8A和8B表示采用此平面檢測器的放射線成像裝置的一例。圖 8A是以固定在診療室天花板上的裝置的方式使用的固定放射線成像 裝置的示意圖。圖8B是移動放射線成像裝置的示意圖。在圖8A和 8B中,參考數字801表示用于生成放射線例如X射線的放射線生成 單元;802表示平面檢測器;以及803表示用于保持放射線生成單元 801和平面檢測器802且稱為"C型臂"的保持單元。參考數字804表 示可顯示從平面檢測器802獲得的放射線圖像信息的顯示單元;以及 805表示供放置物體于其上的底座。另外,參考數字806表示可運送 放射線生成單元801、平面檢測器802、保持單元803和/或顯示單元 804且具有可控制它們的構件的滑車;以及807表示用于裝配放射線 生成單元801、平面檢測器802和保持單元803的裝配單元。
發(fā)明內容
如前所述,采用平面檢測器的放射線成像裝置比采用I.I.的傳統(tǒng)放 射線成像裝置有優(yōu)勢,然而,其目前不總是充分滿足醫(yī)療場所的要求。 在醫(yī)療場所,可執(zhí)行普通射線照相例如X射線放射以獲得靜止圖像和 執(zhí)行熒光射線照相以獲得供熒光檢查診斷的移動圖像。由于普通射線 照相旨在獲得一個圖像,可使用大量放射線獲得圖像。另一方面,熒
光射線照相需要獲得多個圖像,以致每個拍攝用圖像的放射劑量需要 顯著小于在普通射線照相中使用的放射劑量。為此,要求不同的操作 控制,以利用相當小的放射劑量獲得在質量上與利用普通射線照相獲 得的圖像信號幾乎相等的放射線圖像信息。另外,所需的射線照相面 積和放射劑量依據射線照相部位例如頭部、胸部和其它部位而變化。 為此,需要一種依據射線照相部位來變化的操作控制。日本專利申請
特開No.Hll-009579公開了這樣一種放射線成像裝置,其中,預備且 可拆卸地安裝多個與射線照相部位相匹配的平面檢測器。然而,預備 與每個射線照相相匹配的多個平面檢測器會增大放射線成像裝置的成 本且給醫(yī)療機構帶來沉重的成本負擔。另外,需要適于各個平面檢測 器的操作控制,這使得放射線成像裝置的操作控制復雜化。
本發(fā)明的放射線成像裝置的特征在于包括平面檢測器,基于入 射的放射線獲得放射線圖像;保持單元,保持該平面檢測器;以及連 接機構,可執(zhí)行該保持單元與平面檢測器之間的連接和斷開,其中, 連接機構包括用于使平面檢測器與保持單元機械連接的機械連接單元 以及用于在平面檢測器和保持單元之間傳熱的傳熱單元。
另外,本發(fā)明的放射線成像裝置的特征在于包括平面檢測器, 基于入射的放射線獲得放射線圖像;保持單元,保持該平面檢測器; 以及連接機構,可執(zhí)行該保持單元與平面檢測器之間的連接和斷開, 其中,平面檢測器被控制為這樣,即,使得在平面檢測器脫離保持單
元的狀態(tài)下平面檢測器可執(zhí)行的連續(xù)射線照相所獲得的最大圖像數 量,小于在平面檢測器被保持單元保持的狀態(tài)下平面檢測器可執(zhí)行的
連續(xù)射線照相所獲得的最大圖像數量。
另外,本發(fā)明的放射線成像裝置的特征在于包括保持單元,保 持平面檢測器,該平面檢測器基于入射的放射線獲得放射線圖像;以 及連接機構,可執(zhí)行該保持單元與平面檢測器之間的連接和斷開,其 中,連接機構包括用于使平面檢測器與保持單元機械連接的機械連接 單元以及用于在平面檢測器和保持單元之間傳熱的傳熱單元。
本發(fā)明能夠在平面檢測器從保持單元上卸下的狀態(tài)下執(zhí)行普通射 線照相和短時熒光射線照相,且提供一種可實行多種射線照相才莫式并 維持其可移動性的放射線成像裝置,可移動性是平面檢測器的特征。 另外,可利用單個平面檢測器實行多種射線照相模式,這能夠抑制放 射線成像裝置的成本增加和給醫(yī)療機構帶來的成本負擔。
自以下參考附圖對示范實施例的說明,本發(fā)明的其它特征將變得 明顯。
圖1A是在根據本發(fā)明第一實施例的放射線成像裝置內的平面檢 測器和保持單元的剖視圖,所示的平面檢測器固定在保持單元上。
圖1B是在根據本發(fā)明第一實施例的放射線成像裝置內的平面檢 測器和保持單元的剖視圖,所示的平面檢測器從保持單元上卸下。
圖2A是在根據本發(fā)明第二實施例的放射線成像裝置內的平面檢 測器和保持單元的剖視圖,所示的平面檢測器固定在保持單元上。
圖2B是在根據本發(fā)明第二實施例的放射線成像裝置內的平面檢 測器和保持單元的剖視圖,所示的平面檢測器從保持單元上卸下。
圖3是在根據本發(fā)明第三實施例的放射線成像裝置內的平面檢測 器和保持單元的剖視圖,所示的平面檢測器固定在保持單元上。
圖4A是表示平面檢測器的連接機構的示意透視圖。 圖4B是表示保持單元的連接機構的示意透視圖。 圖5A、 5B和5C是表示在根據本發(fā)明第三實施例的放射線成像 裝置內把平面檢測器連接到保持單元上的方法的示意透視圖。 圖6A和6B是表示本發(fā)明放射線成像裝置的應用的示意圖。 圖7是平面檢測器的等效電路。 圖8A和8B是表示傳統(tǒng)放射線成像裝置的示意圖。
具體實施例方式
以下參照
用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式。由于本發(fā)明放射 線成像裝置中采用的平面檢測器可用與傳統(tǒng)放射線成像裝置中的平面
檢測器相同的等效電路表示,因此利用圖7說明該平面檢測器。
在圖7中,參考數字701表示轉換單元;702表示把放射線轉換 為電荷的轉換元件;以及703表示用于轉移利用轉換元件702轉換的 電荷的開關元件。轉換元件702優(yōu)選采用以下兩種由把放射線轉換 為光的閃爍體和把所轉換的光轉換為電荷的光電轉換器組成的間接轉 換式;以及采用把放射線直接轉換為電荷的半導體材料的直接轉換式。 由薄膜晶體管組成的TFT或薄膜二極管優(yōu)選用作開關元件703。在圖 7中,閃爍體(未表示)和MIS光電轉換器用作轉換元件702,且TFT 用作開關元件703。本發(fā)明并不將轉換元件702限制為MIS光電轉換 器,而是可采用其它光電轉換器例如PIN光敏二極管等。布置S11至 S33多個轉換元件702。另外,布置Tll至T33多個開關元件703。 一對轉換元件702和開關元件703例如一對Sll和Tll形成一個^f象素。 排列多個這種像素以形成轉換單元701。驅動布線Vgl沿行方向與多 個開關元件Tll至T13的控制電極公共連接。驅動布線Vg2沿行方向 與多個開關元件T21至T23的控制電極公共連接。驅動布線Vg3沿行 方向與多個開關元件T31至T33的控制電極公共連接。驅動布線Vgl 至Vg3與用于驅動和控制像素用開關元件Tll至T33的驅動電路705 連接。驅動電路705給驅動布線Vgl至Vg3提供驅動信號以允許基于 行的驅動控制。另外,信號布線Sigl沿列方向與多個開關元件Tll 至T31的源極和漏極之一公共連接。類似的,信號布線Sig2沿列方向 與多個開關元件T12至T32的源極和漏極之一公共連接,以及信號布 線Sig3沿列方向與多個開關元件T13至T33的源極和漏極之一公共 連接。信號布線Sigl至Sig3與基于利用轉換元件702轉換并利用開 關元件轉移的電荷來讀取模擬信號的信號處理電路706連接。信號處 理電路706包括由分別對應于信號布線Sigl至Sig3提供的放大器 AMP1至AMP3組成的放大單元707。信號處理電路706還包4舌由暫 時保持AMP1至AMP3的各自輸出的SH1至SH3組成的取樣保持單 元708。信號處理電路706還包括把來自取樣保持單元708 ( SH1至 SH3)的并行信號轉換為串行信號的多路轉換器709。參考數字710
表示設在信號處理電路706的后級處的放大器;711表示把來自信號 處理電路706的模擬電信號轉換為數字信號的A/D轉換器。參考數字 712表示給信號處理電路706提供基準電勢的基準電源單元;704表 示給與各個轉換元件sil至S33的一個電極/>共連接的偏壓布線Vs 提供偏壓的電源單元。各個轉換元件Sll至S33的另一電極與各個開 關元件Tll至T33的源極和漏極之另一連接。
其次,利用圖7說明平面檢測器的操作。首先,基準電源單元712 給信號布線提供基準電勢以重設信號布線Sigl至Sig3,然后電源單元 704給轉換元件Sll至S33提供偏壓以使它們能夠執(zhí)行轉換操作。接 著,使放射線投射到轉換單元701上且開關元件Tll至T33處于非導 通狀態(tài),轉換元件Sll至S33依據所入射的放射線將其轉換為電荷。 進行下述驅動操作以自轉換單元701讀取所轉換的用于每行的電荷。 首先,驅動電路705給第一行上的驅動布線Vgl提供驅動信號以使與 第一行上的驅動布線Vgl連接的開關元件Tll至T13導通。處于導通 狀態(tài)的開關元件Tll至T13把利用轉換元件Sll至S13轉換的電荷分 別轉移給信號布線Sigl至Sig3。經轉移的電荷^f皮并行傳送給信號處理 電路706、利用分別與信號布線Sigl至Sig3連接的放大器AMP1至 AMP3放大、并作為模擬信號并行輸出。所輸出的模擬信號并行儲存 在設于放大器AMP1至AMP3后級的取樣保持電路SH1至SH3中。 來自取樣保持電路SH1至SH3的并行模擬電信號利用多路轉換器709 轉換為串行信號。所轉換的串行信號經由放大器710輸入A/D轉換器 711以執(zhí)行模數轉換,并作為一行數字信號輸出。當第一行上的模擬 電信號已從放大器AMP1至AMP3輸出并儲存在取樣保持電路SH1 至SH3內后,重設信號布線Sigl至Sig3以轉移下一行,然后同第一 行的情況一樣轉移第二行上的電荷。此驅動操作能夠對第一行進行轉 換為串行信號和從模擬信號轉換為數字信號,且同時對第二行執(zhí)行轉 移操作。此從第一至第三行的驅動操作生成;^文射線圖像中的一幅圖像 或者普通放射線圖像。重復一幅圖像所需的此驅動操作將生成放射線 圖像中的多幅圖像,且順次生成放射線圖像中的多幅圖像將生成熒光
檢查圖像。
由此,醫(yī)療場所需要使用具有平面檢測器的單個放射線成像裝置 來執(zhí)行多種射線照相模式例如普通射線照相和熒光射線照相。然而, 普通射線照相在平面檢測器的操作控制上不同于熒光射線照相。熒光 射線照相需要生成放射線圖像中的多幅圖像,因此提供給物體以生成 放射線圖像中的一幅圖像的放射劑量需要顯著少于普通射線照相中使 用的劑量。在熒光射線照相中提供給物體以生成放射線圖像中的一幅
圖像的放射劑量比普通射線照相中的劑量低1至3個數量級,這取決 于熒光射線照相所使用的放射線圖像的數量。然而,普通射線照相中 生成的和熒光射線照相中生成的放射線圖像的一幅圖像要求在質量上 相同,因此需要改變尤其與平面檢測器的信號處理電路有關的操作控 制。換句話說,熒光射線照相中信號處理電路的放大系數與普通射線 照相相比需要進一步增大,或者像素的感光度需要增大。為此,信號 處理電路和平面檢測器作為整體在熒光射線照相中比在普通射線照相 中消耗更多的能量,這導致該信號處理電路和平面檢測器作為整體的 熱量增大。另外,熒光射線照相通常比普通射線照相花費更多的時間, 這導致信號處理電路和平面檢測器作為整體的能耗以及熱量增大。如 前所述,平面檢測器中使用的像素由半導體組成,以致溫度的升高將 導致暗電流和漏泄電流增多,這會在放射線圖像上生成偽像。另外, 平面檢測器的信號處理電路也由半導體組成,以致溫度的升高將增加 噪音和導致特性的變化,這會在放射線圖像上生成偽像。當放射線圖 像用于醫(yī)療診斷時,那些偽像會導致該放射線圖像的圖像質量降低。
已考慮提供具有水冷卻機構和空氣冷卻機構的平面檢測器以抑制 該平面檢測器的溫度升高,該水冷卻機構采用熱管利用液體來冷卻檢 測器,該空氣冷卻機構采用風扇利用空氣來冷卻檢測器。然而,要求 平面檢測器能夠被運送(以下稱為"可移動性")。提供上述冷卻機構 將增加平面檢測器的重量,使可移動性降低。另外,如果平面檢測器 的重量增加,就變得難以相對于作為保持單元的C型臂裝卸該檢測器, 再者,該保持單元的機械強度需要增大。
在本發(fā)明中,象以下所述的那樣構造放射線成像裝置,其中,平 面檢測器被可拆卸地安裝到保持單元上。當平面檢測器在其從保持單
元上卸下的狀態(tài)下執(zhí)行射線照相獲得的最大圖^^數量為"n"且當平面 檢測器在其利用保持單元保持的狀態(tài)下執(zhí)行射線照相獲得的最大圖像 數量為"m"時,控制該平面檢測器以使m大于n ( m>n )。平面檢測 器提供有用于把所產生的熱量輻散到外部的散熱器。當在平面檢測器 從保持單元上卸下的狀態(tài)下執(zhí)行連續(xù)射線照相時,需要限制該平面檢 測器執(zhí)行射線照相的最大圖像數量。理由在于散熱器需要抑制由拍攝 過程中的熱量導致的溫度升高至不負面影響平面檢測器的溫度。也就 是說,當平面檢測器在其從保持單元上卸下的狀態(tài)下荻取圖像時,重 要的是限制連續(xù)射線照相獲得的圖像數量至等于或少于這樣一種圖像 數量,該圖像數量是散熱器能夠抑制溫度升高至指定溫度的最大圖像 數量。
在具有由薄膜半導體例如非晶硅形成的像素的轉換單元701中, 當溫度升高時,暗電流增大。由于此暗電流,圖像信號中包含的噪聲 成分增多。因此,信噪比降低。當由薄膜半導體形成的轉換單元701 被維持在等于或低于50。C的溫度時,能夠確保放射線成像裝置所需的 滿意信噪比。因此,在平面檢測器從保持單元上卸下的狀態(tài)下,需要 設定最大圖像數量n以維持轉換單元701處在等于或低于50。C的溫 度。在信號處理電路706和A/D轉換器711中,當溫度升高時,能耗 和暗電流增大。因此,信噪比降低。信號處理電路706和A/D轉換器 711能夠正常工作的溫度近似等于或低于70。C。因此,在平面檢測器 從保持單元上卸下的狀態(tài)下,希望設定最大圖像數量n以維持信號處 理電路706和A/D轉換器711處在等于或低于70°C的溫度。連續(xù)射 線照相是一種使用平面檢測器而不切斷其電源的射線照相,且包括多 次的靜止圖像射線照相和移動圖像熒光射線照相而不切斷其電源。
另 一方面,放射線成像裝置配備有獨立于平面檢測器的冷卻機構,
且該冷卻機構在平面檢測器安裝于保持單元上的狀態(tài)下經由該保持單 元冷卻平面檢測器。此冷卻機構可設在保持單元內,或者設在滑車或
裝配單元上。另外,保持單元和/或平面檢測器提供有用于機械連接平 面檢測器的連接機構。此連接機構提供有用于執(zhí)行與平面檢測器的機 械連接的機械連接單元、用于執(zhí)行與平面檢測器的電連接的電連接單元、以及用于使平面檢測器的散熱器與冷卻機構熱連接以轉移該平面 檢測器內產生的熱量的熱連接單元。利用冷卻機構經由散熱器和熱連 接單元冷卻平面檢測器內產生的熱量,與在平面檢測器從保持單元上 卸下的狀態(tài)下拍攝放射線圖像相比,在平面檢測器安裝到保持單元上 的狀態(tài)下能夠拍攝更多的放射線圖像。
這允許在平面檢測器從保持單元上卸下的狀態(tài)下執(zhí)行普通射線照 相和短時焚光射線照相,且提供一種可實行多種射線照相模式并維持
其可移動性的放射線成像裝置,可移動性是平面檢測器的特征。另外, 可利用單個平面檢測器實行多種射線照相模式,這能夠抑制放射線成
像裝置的成本增加和給醫(yī)療機構帶來的成本負擔。 以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。 (第一實施例)
參照圖1A和1B詳細說明本發(fā)明的第一實施例。圖1A和1B是 本發(fā)明放射線成像裝置中的平面檢測器和保持單元的放大剖視圖。圖 1A表示平面檢測器被固定在保持單元上的剖視圖。圖1B表示平面檢 測器從保持單元上卸下的剖視圖。
在圖1A和1B中,參考數字101表示閃爍體;102表示第一熱擴 散板;103表示第一熱管;104表示信號處理電路;105表示冷卻機構; 106表示作為保持單元的C型臂;107表示電力布線;108表示第二熱 管;以及109表示第二熱擴散板。參考數字110表示導熱板;111表 示作為電連接單元的連接器;112表示作為機械連接單元的固定鉤; 113表示殼體;114表示支承基座;115表示傳感器板;1W表示電路 板;以及117表示電纜。
本實施例的平面檢測器由閃爍體IOI、第一熱擴散板102、第一熱 管103、信號處理電路104、連接器111、殼體IIS、支承基座ll4、 傳感器板115和電路板116組成。傳感器板115具有這樣一種構造,
其中,多個包括光電轉換器和TFT的像素二維布置在絕緣基底例如玻 璃上,且提供有驅動布線、信號布線和偏壓布線。傳感器板115具有 圖7里用虛線描繪的等效電路中所示的構造。閃爍體101布置在傳感 器板115上的放射線入射側,并把所入射的放射線轉換為其波長范圍 在該傳感器板115中的光電轉換器能夠檢測的范圍內的光。在本實施 例中,圖7里的轉換元件702由光電轉換器和與之對應的閃爍體組成。 信號處理電路104自傳感器板115讀取放射線圖像信號,且是一種由 圖7中的放大器707、取樣保持單元708和多路轉換器709組成的半 導體電路。電路板116具有由圖7中的放大器710和A/D轉換器711 組成的集成電路、用于處理所讀取信號的信號處理電路、用于控制驅 動電路(未表示)和信號處理電路104的控制電路、以及電源電路。 連接器111使平面檢測器與設在C型臂106上的電力布線107電連接。 第一熱管103把信號處理電路104中產生的熱量傳導給第一熱擴散板 102,且被設置成與該第一熱擴散板102接觸。術語"熱管"是對利用相 變和毛細管現象的導熱系統(tǒng)的通稱,該相變例如是密封在內部的液體 的汽化/液化。熱管的導熱性相當高,且有效地傳導熱量。熱管在形狀 上具有較高的自由度、沒有任何活動部件且無需維護,這適于要求高 可靠性的裝置例如醫(yī)療設備。熱擴散板102是一種用于把從第一熱管 103傳來的熱量輻散到平面檢測器外部的部件。在圖1A中,熱擴散板 102與設在C型臂106上的導熱板110相接觸地傳導熱量。如圖1B 所示,第一熱擴散板102在平面檢測器從C型臂上卸下的狀態(tài)下利用 自然輻射散熱把該平面檢測器內產生的熱量輻散到外部。換句話說, 在本實施例中,第一熱管103和第一熱擴散板102形成散熱器。優(yōu)選 采用導熱性高的金屬例如銅或鋁作為第一熱擴散板102的材料。支承 基座114支承傳感器板115、電路板116和信號處理電路。殼體113 是保持閃爍體IOI、第一熱擴散板102、第一熱管103、信號處理電路 104、連接器lll、支承基座114、傳感器板115和電路板116于其內 的容器。
另一方面,C型臂106由冷卻機構105、電力布線107、第二熱管
108、第二熱擴散板109、導熱板110、連接器111和固定鉤112組成。 導熱板110用于把從平面檢測器的第一熱擴散板102傳來的熱量傳導 給設在C型臂106上的第二熱擴散板109。優(yōu)選采用這樣一種片材作 為導熱板110的材料,該片材使用導熱性高的硅橡膠或丙烯酸橡膠。 相互連接金屬熱擴散板會由于板間產生的空氣間隙而阻礙熱量凈皮有效 地傳導,這點能夠利用上述片材來防止。第二熱擴散板109把經由導 熱板110傳來的熱量傳導給第二熱管108。第二熱擴散板109優(yōu)選采 用與第一熱擴散板102相同的材料。笫二熱管108把從第二熱擴散板 109傳來的熱量傳導給冷卻機構105以冷卻該熱量。第二熱管108優(yōu) 選采用與第一熱管103相同的材料。冷卻機構105冷卻從第二熱管108 傳來的熱量。在本實施例中,第二熱管108、第二熱擴散板109和導 熱板110形成熱連接單元。電力布線107從C型臂106經由連接器111 給平面檢測器供應驅動該平面檢測器所需的電力和電信號,并把來自 該平面檢測器的放射線圖像信號以及系統(tǒng)狀態(tài)信號傳輸給C型臂 106。固定鉤112將平面檢測器機械保持于C型臂內,且作為機械連 接單元。在平面檢測器的殼體113的側面上形成有供固定鉤112卡牢 的槽,以把平面檢測器固定在C型臂上。
本實施例中,在平面檢測器固定于C型臂上的狀態(tài)下,作為散熱 器的第一熱管103和第一熱擴散板102經由作為熱連接單元的導熱板 110、第二熱擴散板109和第二熱管108把在該平面檢測器的信號處理 電路104內產生的熱量傳導給冷卻機構105以冷卻該熱量。另外,在 平面檢測器從C型臂上卸下的狀態(tài)下,第一熱擴散板102利用自然輻 射散熱把平面檢測器內產生的熱量輻散到外部。因此,與在平面檢測 器從C型臂106上卸下的狀態(tài)下拍攝圖像相比,在平面檢測器固定于 C型臂106上的狀態(tài)下拍攝圖像能夠拍攝更多的放射線圖像。
本實施例中,電纜擴展117在平面檢測器從C型臂106上卸下時 用于電連接。然而,本發(fā)明不限于電纜擴展,而是可采用已知的無線 電通信來傳送和接收放射線圖像數據,且平面檢測器可提供有獨立的 電源。(第二實施例)
參照圖2A和2B詳細說明本發(fā)明的第二實施例。圖2A和2B是 本發(fā)明放射線成像裝置中的平面檢測器和保持單元的放大剖視圖。圖 2A表示平面檢測器被固定在保持單元上的剖視圖。圖2B表示平面檢 測器從保持單元上卸下的剖視圖。順便一提的是,相同參考數字用于 與第 一 實施例相同的組件以省略對它們的詳細說明。
參考數字201代表使平面檢測器與設在C型臂106上的電力布線 107電連接的連接器。參考數字202表示金屬配件,該金屬例如是導 熱性高的銅,且該金屬配件被構造成使第一熱管203與第二熱管204 接觸以把熱量從該第一熱管203傳導給第二熱管204。參考數字203 表示用于把信號處理電路104內產生的熱量傳導給配件202的第一熱 管。參考數字204代表用于經由配件202把從第一熱管203傳來的熱 量傳導給冷卻機構105以冷卻該熱量的第二熱管。參考數字205表示 平面檢測器的電連接單元。
本實施例中,配件102在第一熱管203與第二熱管204之間傳導 熱量以取代第一熱擴散板102、導熱板110和第二熱擴散板109。在本 實施例中,第一熱管203提供為散熱器,以及配件202和第二熱管204 提供為熱連接單元。
除了與第一實施例相同的效果外,在本實施例中,發(fā)熱部未暴露 于平面檢測器的殼體113的表面,因此當該平面檢測器從C型臂106 上卸下時,發(fā)熱部不露出,這增強了安全性。與第一實施例相比,本 實施例的裝置還在重量上減小了與熱擴散板的重量相對應的量,這增 強了可移動性。
(第三實施例)
參照圖3至5C詳細說明本發(fā)明的第三實施例。圖3表示平面檢 測器被固定在保持單元上的剖視圖。圖4A是表示平面檢測器的連接 機構的示意透視圖,以及圖4B是表示保持單元的連接機構的示意透 視圖。圖5A、 5B和5C是表示把平面檢測器連接到保持單元上的方 法的示意透視圖。順便一提的是,相同參考數字用于與第一或第二實
施例相同的組件以省略對它們的詳細說明。
在本實施例中,利用設在平面檢測器上的第 一連接機構和設在作
為保持單元的C型臂106上的第二連接機構實現機械連接、電連接和 熱連接。參考數字301表示本實施例的平面檢測器,且包括閃爍體101、 第一熱管103、信號處理電路104、殼體113、支承基座114、傳感器 板115、電路板116、第一連接機構302和連接器307。參考數字302 表示第一連接機構,該第一連接機構用于把從第一熱管103傳來的熱 量輻散到平面檢測器301的外部并使平面檢測器301與C型臂106的 第二連接機構連接以傳導熱量。第一連接機構302具有用于把熱量輻 散到外部或把熱量傳導給第二連接單元的散熱件302a以及用于使平 面檢測器301與C型臂106的第二連接機構機械連接的固定件302b。 具有高導熱性金屬部的凸緣優(yōu)選用作第一連接機構302。參考數字303 表示用于經由第二熱管108把熱量從散熱件302a傳導給冷卻機構105 的導熱件。同散熱件302a的情況一樣,具有高導熱性金屬部的凸緣優(yōu) 選用作導熱件303。參考數字304代表固定件,此固定件例如通過將 銷件插入第一連接機構302內提供的槽口中或者通過強制性地向下壓 第一連接機構302來固定該第一連接機械302。參考數字305表示用 于可轉動地支承布線連接單元306的軸承。參考數字306表示呈筒狀 且其內具有電力布線107的布線連接單元。參考數字307表示平面檢 測器301的連接器,其與電力布線107電連接。在本實施例中,C型 臂106的第二連接機構包括導熱件303、固定件304、軸承305和布線 連接單元306。導熱件303和第二熱管108形成熱連接單元。
其次,利用圖5A至5C說明把平面檢測器301固定到C型臂106 上的本發(fā)明方法。首先,如圖5A所示,設在平面檢測器301的第一 連接機構302上的凸起與設在C型臂106的導熱件303上的槽口配合。 如圖5B所示,把平面檢測器301壓入C型臂106內,且凸起與槽口 配合。這里,固定件302b位于導熱件303的內側。另外,C型臂106 的布線連接單元306與平面檢測器301的連接器307連接以建立電連 接。如圖5C所示,在平面檢測器301被壓入C型臂106內的狀態(tài)下,
轉動該平面檢測器301預定角度以完成固定。 (應用)
圖6A和6B表示釆用本發(fā)明的移動放射線成像裝置的應用。圖 6A是表示在可執(zhí)行熒光射線照相和靜止圖像照相的移動放射線成像 裝置中、在平面檢測器從C型臂上卸下的狀態(tài)下、使用設在該C型臂 上的放射源401進行射線照相這種情況的一例。這里,參考數字401 表示放射線生成單元;405表示平面檢測器;404表示用于保持放射線 生成單元401和平面檢測器405的C型臂。參考數字403代表可顯示 平面檢測器405獲得的放射線圖像信息的顯示單元;以及406表示供 放置物體408于其上的底座。參考數字409表示可運送放射線生成單 元401、平面檢測器405和C型臂404的滑車;以及402表示可控制 那些部件的移動系統(tǒng)。在此應用中,平面檢測器405可獲得數量在放 射線圖像的最大圖像數量"n,,內的圖像,在此圖像數量內,以上實施例 中所述的散熱器能夠抑制溫度升高至不負面影響平面檢測器例如平面 檢測器405能夠執(zhí)行靜止圖像照相和短時熒光射線照相的溫度。另夕卜, 在平面檢測器405固定于C型臂404上的狀態(tài)下,利用冷卻^L構經由 前述實施例中所示的散熱器和熱連接單元來冷卻該平面檢測器405內 產生的熱量。由此,與在平面檢測器405從C型臂404上卸下的狀態(tài) 下拍攝圖像相比,在平面檢測器405固定于C型臂404上的狀態(tài)下拍 攝圖像能夠拍攝更多的放射線圖像。
圖6B是表示在可執(zhí)行熒光射線照相和靜止圖像照相的移動放射 線成像裝置中、在平面檢測器405從C型臂404上卸下的狀態(tài)下、使 用另 一放射線生成單元407取代設在該C型臂404上的放射線生成單 元401進行射線照相這種情況的一例。參考數字407表示預先安裝的 放射線生成單元。在此應用中,同以上實施例的情況一樣,平面檢測 器405也可獲得數量在放射線圖像的最大圖像數量"n,,內的圖像,在此 圖像數量內,散熱器能夠抑制溫度升高至不負面影響平面檢測器例如 平面檢測器405能夠執(zhí)行靜止圖像照相和短時熒光射線照相的溫度。 另外,在平面檢測器405固定于C型臂404上的狀態(tài)下,利用冷卻機
構經由前述實施例中所述的散熱器和熱連接單元來冷卻該平面檢測器
405內產生的熱量。由此,與在平面檢測器405從C型臂404上卸下 的狀態(tài)下拍攝圖像相比,在平面檢測器405固定于C型臂404上的狀 態(tài)下拍攝圖像能夠拍攝更多的放射線圖像。
本發(fā)明涉及適用于醫(yī)療診斷的放射線成像裝置,尤其涉及這樣一 種放射線成像裝置,其具有由半導體元件組成且作為檢測器的平面檢 測器。
盡管已參照示范實施例對本發(fā)明進行了說明,但應理解的是,本 發(fā)明不限于所公開的示范實施例。以下權利要求書的范圍應與最寬解 釋一致以涵蓋所有這些變形以及等同的結構和功能。
本申請要求享有2006年1月30日提交的日本專利申請No. 2006-020975和2007年1月12日提交的日本專利申請No. 2007-004676 的權益,在此整體引入這些申請以供參考。
權利要求
1.一種放射線成像裝置包括平面檢測器,基于入射的放射線獲得放射線圖像;保持單元,保持所述平面檢測器;以及連接機構,可執(zhí)行所述保持單元與所述平面檢測器之間的連接和斷開,其特征在于,所述連接機構包括用于使所述平面檢測器與所述保持單元機械連接的機械連接單元、以及用于在所述平面檢測器和所述保持單元之間傳熱的傳熱單元。
2. 根據權利要求1所述的放射線成像裝置,其特征在于,所述 平面檢測器包括用于輻散所述平面檢測器內產生的熱量的散熱器,所 述保持單元包括冷卻機構,當所述平面檢測器被所述保持單元保持時, 利用所述冷卻機構經由所述散熱器和所述傳熱單元冷卻所述熱量,當 所述平面檢測器脫離所述保持單元時,利用所述散熱器輻散所述平面 檢測器內的所述熱量。
3. 根據權利要求1所述的放射線成像裝置,其特征在于,所述 連接機構還包括使所述平面檢測器與所述保持單元電連接的電連接單 元。
4. 根據權利要求l所述的放射線成像裝置,其特征在于,所述 平面檢測器提供有轉換單元和信號處理電路,所述轉換單元的基底上 具有多個用于把所述放射線轉換為電信號并轉移所述電信號的像素, 所述信號處理電路用于處理從所述轉換單元讀出的所述電信號。
5. 根據權利要求4所述的放射線成像裝置,其特征在于,所述 像素包括用于把所述放射線轉換為電信號的轉換元件和用于轉移所述 電信號的開關元件。
6. 根據權利要求5所述的放射線成像裝置,其特征在于,所述換為所述電信號的光電轉換器,
7. 根據權利要求1所述的放射線成像裝置,還包括利用所述保 持單元保持的放射線生成裝置。
8. —種放射線成像裝置包括 平面檢測器,基于入射的放射線獲得放射線圖像; 保持單元,保持所述平面檢測器;以及連接機構,可執(zhí)行所述保持單元與所述平面檢測器之間的連接和 斷開,其特征在于,所述平面檢測器被控制為這樣,即,使得在所述平面檢測器脫離 所述保持單元的狀態(tài)下所述平面檢測器可執(zhí)行的連續(xù)射線照相所獲得 的最大圖像數量,小于在所述平面檢測器被所述保持單元保持的狀態(tài) 下所述平面檢測器可執(zhí)行的所述連續(xù)射線照相所獲得的最大圖像數 量。
9. 根據權利要求8所述的放射成像裝置,其特征在于,所述連 接機構包括用于使所述平面檢測器與所述保持單元電連接的電連接單 元、用于使所述平面檢測器與所述保持單元機械連接的機械連接單元、 以及用于在所述平面檢測器和所述保持單元之間傳熱的傳熱單元。
10. 根據權利要求9所述的放射線成像裝置,其特征在于,所述 平面檢測器包括用于輻散所述平面檢測器內產生的熱量的散熱器,所 述保持單元包括冷卻機構,當所述平面檢測器被所述保持單元保持時, 利用所述冷卻機構經由所述散熱器和所述傳熱單元冷卻所述熱量,當 所述平面檢測器脫離所述保持單元時,利用所述散熱器輻散所述平面 檢測器內的所述熱量。
11. 根據權利要求8所述的放射線成像裝置,其特征在于,所述 平面檢測器的基底上具有轉換單元和信號處理電路,所述轉換單元具 有多個用于把所述放射線轉換為電信號并轉移所述電信號的像素,所 述信號處理電路用于處理從所述轉換單元讀出的所述電信號。
12. 根據權利要求11所述的放射線成像裝置,其特征在于,所 述像素包括用于把所述放射線轉換為電信號的轉換元件和用于轉移所 述電信號的開關元件。
13.根據權利要求12所述的放射線成像裝置,其特征在于,所轉換為所述電信號的光電轉換器。
14. 一種放射線成像裝置包括保持單元,保持平面檢測器,所述平面檢測器基于入射的放射線 獲得放射線圖像;以及連接機構,可執(zhí)行所述保持單元與所述平面檢測器之間的連接和 斷開,其特征在于所述連接機構包括用于使所述平面檢測器與所述保持單元機械連 接的機械連接單元、以及用于在所述平面檢測器和所述保持單元之間 傳熱的傳熱單元。
15. 根據權利要求14所述的放射線成像裝置,其特征在于,所 述保持單元包括冷卻機構,當所述平面檢測器被所述保持單元保持時, 利用所述冷卻機構經由設在所述平面檢測器處的散熱器和所述傳熱單 元冷卻所述平面檢測器產生的所述熱量,當所述平面檢測器脫離所述 保持單元時,利用所述散熱器從所述平面檢測器輻散所述熱量。
16. 根據權利要求14所述的放射線成像裝置,所述連接機構還 包括使所述平面檢測器與所述保持單元電連接的電連接單元。
全文摘要
單個平面檢測器提供能與多種射線照相模式對應的放射線圖像。在具有根據入射的放射線獲得放射線圖像的平面檢測器、保持該平面檢測器的保持單元以及可執(zhí)行該保持單元與平面檢測器之間的連接和斷開的連接機構的放射線成像裝置中,該平面檢測器被控制為,使得當平面檢測器脫離保持單元時該平面檢測器可獲得的放射線圖像的最大圖像數量小于當平面檢測器被保持單元保持時該平面檢測器可獲得的放射線圖像的最大圖像數量。
文檔編號A61B6/00GK101374463SQ20078000383
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月24日 優(yōu)先權日2006年1月30日
發(fā)明者八木朋之, 橫山啟吾, 竹中克郎, 遠藤忠夫, 龜島登志男 申請人:佳能株式會社