放射線檢測設(shè)備、其控制方法和放射線攝像設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及放射線檢測技術(shù)，尤其涉及可以在無需與放射線發(fā)生器交換任何同步信號的情況下獲得X射線圖像的放射線檢測設(shè)備及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，在醫(yī)療領(lǐng)域，已經(jīng)促進(jìn)了諸如X射線圖像等的放射線圖像的數(shù)字化，從而獲得了很多優(yōu)點(diǎn)。例如，可以通過使得用戶能夠在向顯示裝置等進(jìn)行數(shù)字傳輸時在該顯示裝置等上快速確認(rèn)所獲得的圖像來加速診斷。另外，數(shù)字化通過各種圖像處理提高了針對細(xì)微病變的診斷精度并且使診斷自動化。此外，由于無需確保膠片存儲空間，因此醫(yī)院內(nèi)的空間效率大幅提高。此外，由于數(shù)字傳輸幾乎不存在數(shù)據(jù)劣化，因此可以將所獲得的圖像無任何劣化地傳輸至遠(yuǎn)處。充分利用這些特征可以通過將在家庭醫(yī)療現(xiàn)場或?yàn)?zāi)害現(xiàn)場等中所獲得的圖像發(fā)送至設(shè)備齊全的城市醫(yī)院來接收來自訓(xùn)練有素的醫(yī)生的診斷。
[0003]使用數(shù)字放射線攝像方法的放射線攝像設(shè)備已商用并且迅速普及，其中該數(shù)字放射線攝像方法通過利用代替膠片的排列成二維矩陣的多個放射線檢測元件將放射線轉(zhuǎn)換成電氣信號來形成圖像。作為這種類型的放射線攝像設(shè)備，提出了使用FPD(平板檢測器)的X射線檢測設(shè)備。在這種X射線檢測設(shè)備中，將微小X射線檢測器作為攝像元件配置成二維矩陣，并且各攝像元件將照射被檢體所利用的照射的X射線轉(zhuǎn)換成與該照射劑量相對應(yīng)的電氣信號(電荷量)，其中，各微小X射線檢測器均是通過使固體光電轉(zhuǎn)換元件和將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的閃爍體堆疊所獲得的。通常，F(xiàn)ro可以通過控制施加至固體光電轉(zhuǎn)換元件的電壓來將通過X射線照射所生成的電荷累積在這些元件內(nèi)。之后，F(xiàn)ro通過將要施加的電壓控制為另一電壓來從這些固體光電轉(zhuǎn)換元件中讀出電荷，并且根據(jù)所累積的電荷量來形成圖像數(shù)據(jù)。
[0004]在通過使用Fro來獲得X射線圖像的情況下，考慮到使用中的固體光電轉(zhuǎn)換元件的特性，需要使X射線照射的時刻與檢測器累積電荷(攝像)的時刻精確地同步。由于該原因，例如日本專利4684747所公開的，提出了通過在X射線生成器和FPD之間交換同步信號來使X射線照射與攝像時刻同步的X射線攝像系統(tǒng)。更具體地，F(xiàn)H)響應(yīng)于來自X射線生成器的照射請求信號來準(zhǔn)備進(jìn)行攝像，并且根據(jù)利用Fro開始攝像(開始累積電荷)來將照射許可信號發(fā)送至X射線生成器，由此利用X射線照射被檢體。在日本特開平11-155847所公開的X射線攝像系統(tǒng)中，F(xiàn)PD通過檢測在X射線照射時內(nèi)部所產(chǎn)生的電流的變化來檢測X射線照射的時刻，并且響應(yīng)于作為觸發(fā)的該檢測來開始攝像，由此建立X射線照射和攝像時刻之間的同步。
[0005]在X射線生成器和X射線檢測設(shè)備沒有相互交換同步信號的系統(tǒng)中，X射線生成器可以與X射線檢測設(shè)備是否準(zhǔn)備好進(jìn)行攝像無關(guān)地生成X射線。在這種情況下，X射線照射使X射線檢測設(shè)備的狀態(tài)大大改變。除非進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚駝t這會影響通過下一攝像操作所要獲得的圖像。為了減輕該影響，即使在攝像準(zhǔn)備完成之前以及在攝像準(zhǔn)備完成之后，X射線檢測設(shè)備可能也始終檢測X射線照射的開始。
[0006]然而，如下情況越來越多:由于為了檢測X射線照射的開始而處理微弱信號，因此在X射線檢測設(shè)備始終準(zhǔn)備進(jìn)行X射線的檢測的情況下，該設(shè)備因外部的電磁波噪聲或沖擊而將非攝像事件誤檢測為攝像。由于誤檢測，導(dǎo)致周期時間縮短、或者從誤檢測恢復(fù)所用的操作負(fù)荷增加。這導(dǎo)致攝像效率下降。另外，即使確保了抗噪性，電力消耗也增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種放射線檢測設(shè)備，包括:檢測單元，用于檢測放射線，并且生成與所檢測到的放射線的劑量相對應(yīng)的照射感測信息；感測單元，用于基于所述檢測單元所生成的所述照射感測信息，來感測是否檢測到從放射線發(fā)生器照射的放射線；以及通信單元，用于從控制器接收控制信號，其中，所述感測單元基于經(jīng)由所述通信單元從所述控制器所接收到的控制信號，來對檢測所述放射線的檢測能力進(jìn)行切換。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種放射線檢測設(shè)備，包括:放射線傳感器，用于通過檢測放射線來獲得放射線圖像；驅(qū)動電路，用于向所述放射線傳感器供給驅(qū)動信號；讀出電路，用于讀出從所述放射線傳感器所輸出的電氣信號；感測電路，用于基于來自所述放射線傳感器的電氣信號來感測放射線照射開始；通信電路，用于與外部設(shè)備進(jìn)行通信；以及控制電路，用于根據(jù)所述通信電路從所述外部設(shè)備所接收到的控制信號，在所述驅(qū)動電路通過向所述放射線傳感器供給驅(qū)動信號來驅(qū)動所述放射線傳感器的狀態(tài)下，將所述感測電路的感測照射開始的功能設(shè)置成關(guān)狀態(tài)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種放射線檢測設(shè)備的控制方法，所述控制方法包括以下步驟:檢測步驟，用于檢測放射線，并且生成與所檢測到的放射線的劑量相對應(yīng)的照射感測信息；感測步驟，用于基于所述檢測步驟中所生成的照射感測信息，來感測是否檢測到從放射線發(fā)生器照射的放射線；以及通信步驟，用于從控制器接收控制信號，其中，在所述感測步驟中，基于在所述通信步驟中從所述控制器所接收到的控制信號，來對檢測所述放射線的檢測能力進(jìn)行切換。
[0010]通過以下(參考附圖)對典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的X射線攝像系統(tǒng)的框圖；
[0012]圖2是根據(jù)第一實(shí)施例的X射線檢測器的等效電路圖；
[0013]圖3是示意性示出X射線照射時的電流信息的變化的圖；
[0014]圖4是示出根據(jù)第一實(shí)施例的用于判斷X射線照射的開始的處理的流程圖；
[0015]圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的用于判斷X射線照射的開始的處理的時序圖；
[0016]圖6是示意性示出光電轉(zhuǎn)換元件的截面結(jié)構(gòu)的圖；
[0017]圖7A?7D是示出光電轉(zhuǎn)換元件的各操作模式中的能帶的圖；
[0018]圖8A?8C是X射線檢查處理整體的時序圖；
[0019]圖9是示出X射線檢測器的驅(qū)動時刻的時序圖；
[0020]圖10是示出電流信息中的噪聲的時間變化的圖；
[0021]圖11是在感測模式3中感測到X射線的情況下要進(jìn)行的處理的時序圖；
[0022]圖12是示出在感測模式3中感測到X射線的情況下要進(jìn)行的處理的流程圖(部分1);
[0023]圖13A和13B是各自例示攝像時的檢測波形和振動噪聲的圖；以及
[0024]圖14是示出在感測模式3中感測到X射線的情況下要進(jìn)行的處理的流程圖(部分2) ο
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下將參考附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。盡管以下實(shí)施例將例示獲得X射線圖像的情況，但即使在使用作為除X射線以外的放射線的α射線、β射線和γ射線以及其它的電磁波的攝像操作中，也可以獲得本發(fā)明的效果。
[0026]第一實(shí)施例
[0027]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的X射線攝像系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的框圖。根據(jù)本實(shí)施例的X射線攝像系統(tǒng)包括電源單元105、X射線檢測設(shè)備100、X射線生成器200、X射線控制器210、計(jì)算機(jī)裝置400、顯示裝置410和存儲裝置420。根據(jù)本實(shí)施例的X射線檢測設(shè)備100包括具有二維攝像元件120和偏置電源140的X射線檢測器110、Χ射線照射感測單元150、控制單元160、驅(qū)動單元165、讀出單元170、圖像處理單元175、圖像存儲單元190和通信單元180。
[0028]X射線檢測設(shè)備100包括具有二維攝像元件120和閃爍體的X射線傳感器(放射線傳感器)。二維攝像元件120是通過使多個固體光電轉(zhuǎn)換元件排列成二維矩陣來形成的。偏置電源140將偏置電壓供給至二維攝像元件120。X射線照射感測單元150 (感測電路)連接至偏置電源140并且感測X射線照射?？刂茊卧?60控制X射線檢測設(shè)備100的各種操作。讀出單元170讀出圖像數(shù)據(jù)。圖像處理單元175處理所讀出的圖像。通信單元180是具有天線的通信電路，并且進(jìn)行從位于外部的控制所用的計(jì)算機(jī)裝置400發(fā)送來的控制信號的接收等。盡管假定計(jì)算機(jī)裝置400是一般的PC (個人計(jì)算機(jī))，但還可以使用智能裝置或蜂窩電話。在一些情況下，可以使用醫(yī)院內(nèi)服務(wù)器或云系統(tǒng)。另外，在一些情況下，可以使用通過將具有顯示器的X射線檢測設(shè)備100并入控制所用的計(jì)算機(jī)裝置400內(nèi)所獲得的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
[0029]X射線生成器200生成脈沖狀的X射線220。X射線控制器210控制X射線生成器200的諸如X射線0N/0FF (生成/不生成)操作、管電流和管電壓等的X射線生成條件。X射線生成器200所生成的X射線220照射被檢體300。透過被檢體300的X射線220入射至X射線檢測設(shè)備100內(nèi)所配置的二維攝像元件120。二維攝像元件120將X射線220轉(zhuǎn)換成X射線圖像(放射線圖像)。該X射線圖像由讀出單元170(讀出電路)讀出，然后經(jīng)由圖像處理單元175存儲在圖像存儲單元190中。圖像存儲單元190具有大到足以存儲至少一個圖像數(shù)據(jù)的存儲容量。
[0030]將完全存儲在圖像存儲單元190中的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由通信單元180發(fā)送至外部。在這種情況下，在圖像數(shù)據(jù)存儲在圖像存儲單元190中期間，可以同時將該圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至外部。然而，可以將所有的圖像數(shù)據(jù)都保持在圖像存儲單元190中。這是因?yàn)?，例如在由于通信狀態(tài)不良因而圖像數(shù)據(jù)的一部分無法發(fā)送、以及外部的計(jì)算機(jī)裝置等無法再現(xiàn)準(zhǔn)確圖像的情況下，X射線檢測設(shè)備100可以重新發(fā)送圖像數(shù)據(jù)。將發(fā)送至外部的圖像存儲在存儲裝置420中或顯示在顯示裝置410上。通信單元180可以具有有線通信功能或無線通信功能。另外，可以在無需經(jīng)由計(jì)算機(jī)裝置400的情況下將圖像數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置420中?？蛇x地，X射線檢測設(shè)備100可以并入除圖像存儲單元190以外的存儲單元(未示出)并且可以將圖像數(shù)據(jù)存儲在該存儲單元中。
[0031]另外，電源單元105連接至X射線檢測設(shè)備100。如果通信單元180具有無線通信功能，則X射線檢測設(shè)備100通常內(nèi)置有電池作為電源單元105。如果通信單元180具有有線通信功能，則根據(jù)一個實(shí)施例，能夠進(jìn)行有線連接的電源作為電源單元105連接至X射線檢測設(shè)備100。注意，在通信單元180具有有線通信功能的情況下，根據(jù)一個實(shí)施例，經(jīng)常使用安裝于直立臺架上或嵌入工作臺中的X射線檢測設(shè)備。通信單元180有時具有無線通信功能和有線通信功能這兩者。在這種情況下，通信單元180的有線通信功能和無線通信功能在相對于托架等安裝/拆卸時進(jìn)行自動切換，因而電源單元105在內(nèi)置電池和有線電源之間切換。
[0032]圖2是X射線檢測器110的等效電路圖。二維攝像元件120由排列成m(