电子盒式放射线检测设备.pdf

一种具有传感器阵列的电子盒式放射线检测设备，该传感器阵列包括多个用于检测入射放射线的传感器，并且该电子盒式放射线检测设备具有其上连接可拆卸的附加功能模块的连接部分。提供选择单元，用于响应至少一个附加功能模块的连接的变化，将拍摄模式从静止图像拍摄模式和运动图像拍摄模式改变成可选择的状态。

权利要求书
1.  一种电子盒式放射线检测设备，包括：
传感器阵列，包括多个用于检测入射放射线的传感器；和
连接部分，用于将该电子盒式放射线检测设备连接到可拆卸的附加功能模块；其中
提供选择单元，用于响应该电子盒式放射线检测设备与至少一个附加功能模块的连接，将拍摄模式从静止图像拍摄模式和运动图像拍摄模式改变成可选择的状态。

2.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中将拍摄模式从静止图像拍摄模式改变成运动图像拍摄模式。

3.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是存储装置。

4.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是信号处理电路。

5.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是图像处理电路。

6.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是显示器。

7.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是无线通信电路。

8.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是光源。

9.  如权利要1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是冷却单元或散热器板。

10.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块是电池。

11.  一种电子盒式放射线检测设备，包括：。
传感器阵列，包括多个用于检测入射放射线的传感器；和
连接部分，用于将该电子盒式放射线检测设备连接到可拆卸的附加功能模块；其中
提供选择单元，用于响应所述附加功能模块与作为附加功能模块的至少冷却单元或散热器板和电池的连接，将拍摄模式从静止图像拍摄模式和运动图像拍摄模式改变成可选择的状态。

12.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中所述附加功能模块容纳在壳体中。

13.  如权利要求1所述的电子盒式放射线检测设备，其中该电子盒式放射线检测设备通过连接部分连接到附加功能模块。

说明书电子盒式放射线检测设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种放射线检测设备，尤其涉及一种可移动电子盒式放射线检测设备。
背景技术
[0002]近年来，在医院中X射线图像已经被数字化了。已经用扁平式数字X射线拍摄设备(下文称为平板检测器(FPD))来替代胶片。正如未公开的日本专利申请No.2003-248060和2005-013310所述的那样，除了固定型的FPD以外，FPD还包括电子盒式的，其可以移动并且比固定式的易于操作。
[0003]人们需要一种具有希望的功能的更轻的FPD。
发明内容
[0004]但是，传统可移动电子盒式放射线检测设备仅能够拍摄静止图像。希望有一种能够拍摄运动图像的盒式放射线检测设备。
[0005]本发明的目的是提供一种可移动电子盒式放射线检测设备，它的重量轻，具有可随意选择的功能，并且适于运动图像拍摄。
[0006]为了实现上述目的，本发明的电子盒式放射线检测设备具有：传感器阵列，包括多个用于检测入射放射线的传感器；和可拆卸的附加功能模块连接到其上的连接部分，其中提供选择单元，用于响应与至少一个附加功能模块的连接，将拍摄模式从静止图像拍摄模式和运动图像拍摄模式改变成可选择的状态。
[0007]本发明提供了一种电子盒式放射线检测设备，适合于运动图像拍摄，其中用户可以随意选择所需的功能。
[0008]从电子盒式放射线检测设备拆卸附加功能模块使该设备更轻，这提供了一种易于携带和操作的电子盒式放射线检测设备。
[0009]从下面结合附图的描述中将会明了本发明的其它特征和优点，其中在全部附图中相同的附图标记表示相同或者相似的部分。
附图说明
[0010]包含在说明书中并且构成说明书一部分的附图与说明书一起举例说明本发明的实施例，用于解释本发明的原理。
[0011]图1是本发明第一实施例中的X射线检测设备的截面图；
[0012]图2是本发明第一实施例中的X射线检测设备的侧视图；
[0013]图3是本发明第二实施例中的X射线检测设备的截面图；
[0014]图4是本发明第三实施例中的X射线检测设备的侧视图；
[0015]图5是示出了根据本发明第一实施例的X射线检测设备结构的示例的方框图；
[0016]图6是示出了根据本发明第一实施例的X射线检测设备的工作过程的流程图。
具体实施方式
[0017]下面，参考附图详细描述实现本发明的示意性实施例。
[0018]下面描述根据本发明的电子盒式放射线检测设备的实施例。在本说明书中，电子盒式指的是用于放射线拍摄的可移动放射线检测设备。放射线包括X射线、阿尔法射线和伽马射线。特别是在以下实施例中，描述了电子盒式X射线检测设备，但是本发明并不限于此。
第一实施例
[0019]以下描述根据本发明的电子盒式X射线检测设备(电子盒)的第一实施例。
[0020]图1是示出了从X射线入射一侧看时本实施例电子盒的结构的截面图。如图1所示，传感器板2被固定到其上的基板3被紧固到壳体15上。传感器板2被连接到柔性印刷电路4。柔性印刷电路4被连接到位于与基板3的传感器板2相反的一侧上的驱动电路5或读出电路6。读出电路6通过布线(未示出)连接到作为存储装置的存储器8。从传感器板2读出的模拟信号被读出电路6转换成数字信号并且被存储到存储器8中。用于操作驱动电路5、读出电路6和存储器8的控制电路7通过布线(未示出)与它们连接。控制电路7能够使放射线曝光与驱动电路5和读出电路6的操作同步。电子盒具有连接端子9，该连接端子9是用于将电子盒1连接到附加功能模块21的连接部分。附加功能模块21通过连接布线10被连接到驱动电路5和读出电路6中的一个。在电子盒1的内部设置电池(未示出)，这使得不通过电缆便可操作该电子盒1。可以理解，电子盒1可以在连接了电缆而没有在壳体内设置电池的情况下进行操作。这是第一实施例中的电子盒1的基本结构，其易于携带和操作，并且仅能够拍摄静止图像。除了静止图像拍摄模式以外，附加功能模块21与电子盒1的连接将运动图像拍摄模式加入到电子盒1的拍摄模式中。也就是说，拍摄模式从静止图像拍摄模式和运动图像拍摄模式改变为可选择的状态。附加功能模块21的加入使得电子盒1的性能对于运动图像拍摄是令人满意的。此外，至少一个附加功能模块的连接将拍摄模式从仅可以拍摄静止图像的模式改变成可以拍摄运动图像的模式是可取的。
[0021]如下所述，为了使得容易使用电子盒1，电子盒1根据附加功能模块21是否被连接到基本结构而自动改变拍摄模式也是可取的。就拍摄模式的自动改变而言，在基本结构中，仅可以拍摄静止图像。连接至少一个附加功能模块21将拍摄模式从静止图像拍摄模式改变为运动图像拍摄模式。由于这个原因，从电子盒1拆卸所有附加功能模块21就可使得拍摄模式从运动图像拍摄模式自动改变成静止图像拍摄模式。控制电路用作选择单元，用于将拍摄模式从静止图像拍摄模式和运动图像拍摄模式改变成可选择的状态。
[0022]在使用具有基本结构的电子盒1进行X射线拍摄时，电子盒1被连接到外部计算机以确认图像并且向其传送存储在存储器8中的信号。仅存储器8可以被制成可拆卸以连接到外部计算机上。因此，可以在外部计算机中处理信号，并且在外部显示器中显示图像。
[0023]可以将附加功能模块21附加地连接到具有基本结构的电子盒1上。附加功能模块21包括：例如，存储装置、图像处理电路、显示器、无线通信电路、光源、冷却单元、散热器板和电池。适当地结合这些附加功能模块21中的至少一个以连接到电子盒1，这使得能够拍摄运动图像，并且延长运动图像拍摄的时间。因此，当不拍摄运动图像时，可以减小电子盒1的重量，并且当连接附加功能模块21时，可以拍摄运动图像。图1示出了连接有八个附加功能模块21的结构。该图示出了八个附加功能模块21中的四个。在本实施例中，在设置传感器板2和附加功能模块21的区域之间放置隔壁14。隔壁14可以防止灰尘和湿气从外界进入传感器板2中，从而提高电子盒1的可靠性。下面描述连接到电子盒1的附加功能模块的示例。
[0024]存储装置和电子盒1的连接使得能够增加存储信号的容量。例如，可以使用存储器或硬盘。存储装置和具有基本结构的电子盒1的连接使得能够增加所拍摄的图像的数量，并且延长拍摄的时间。这特别对于运动图像拍摄是可取的。
[0025]通过将具有用于把模拟信号转换为数字信号的AD(模拟数字)转换器的读出电路6的附加电路连接到电子盒，可以加速转换。并且，通过将所提供的读出电路6的附加电路连接到电子盒，可以由读出电路6和信号处理电路对来自基本结构的传感器板2的信号进行并行处理。在基本结构的读出电路中设置两个或更多个AD转换器的情况下，如果信号处理电路具有与信号读出电路6中相同数量的AD转换器，则可以实现更高速的处理。因此，本实施例的结构适用于需要高速输入模拟信号的运动图像拍摄。而且，当读出电路6配有低噪声AD转换器和具有最适于静止图像拍摄的低驱动速度的信号处理电路，而信号处理电路配有AD转换器和具有高驱动速度的信号处理电路时，可以得到适于运动图像的数字信号。
[0026]图像处理电路和电子盒1的连接使得能够校正读出电路6所传送的信号。例如，图像处理电路执行固定模式噪声校正、缺陷校正和增益校正。而且它也适当地选择和执行以下处理过程：X射线照射场(irradiation field)的辨别、适于图像诊断的灰度变换、栅条(gridstrip)的减小、频率处理(边缘增强，对比度和锐度低的部分的增强)、信号相加。图像处理电路使用FPGA(现场可编程门阵列)或者SOC(单片系统)处理来自读出电路6的数字信号。由于在电子盒中进行信号处理，因此这种结构不会引起延迟，因而适用于运动图像。并且，可以选择连接包括适用于必要的图像处理功能的FPGA或者SOC的图像处理电路。因此，由于没有连接不必要的图像处理电路，所以可以节省对这些不必要信号处理电路提供的电能。可以减小功率消耗。对于静止图像拍摄，并非总是需要实时监控。因此，其基本结构不包括图像处理电路。在这种结构的情况下，来自读出电路6的数字信号直接被输出到外部。但是，即使在这种情况下，在静止图像拍摄中，也可以在其中设置配备了具有最低限度功能如固定模式噪声校正等的FPGA或者SOC的图像处理电路。因为这种最低限度功能结构通常是功率消耗相对低的结构。如果图像处理电路具有将信号输出到外界的功能，则该电路可以被连接到外部显示器以显示X射线图像。在这种结构中，由于不必要将该信号输出到外部的图像处理电路，因此可以实现高速的运动图像。
[0027]显示器和电子盒1的连接使得能够在X射线拍摄的位置上实时确认X射线图像。如果电子盒1构造成在其中容纳显示器，则与附加功能模块21对应的壳体部分由透明材料制成。将通过图像处理电路的像素相加功能而减少的数据发送到显示器以在其上实时显示。可以在传感器板2和附加功能模块21之间设置不透明的隔壁，以防止图像质量由于显示器的光照射到传感器板2上而下降。显示器和电子盒1的连接使得能够实时拍摄。
[0028]无线通信电路和电子盒1的连接使得能够将X射线拍摄的信号传送到外部计算机。外部计算机执行预定处理，并且在外部显示器上显示图像。如果前述的图像处理电路此时连接到电子盒1，则可以直接将信号传送到外部显示器以在其上显示。这使得更容易携带该电子盒并且更容易确认图像。如果拍摄的对象具有带有个体识别信号的IC标签，则X射线拍摄的信号可以具有个体识别数据，这使得能够利用该图像清晰地识别对象。特别是在运动图像拍摄中，无线通信电路和电子盒1的连接还使得能够进行长时间的X射线拍摄，而与存储装置的容量无关。
[0029]光源和电子盒1的连接使得能够进行传感器板2的光复位(optical reset)。在这种情况下，由于传感器板2被光照射，所以预先在传感器板2的与X射线入射侧相反的一侧设置导光板。连接光源以用光照射该屏，进一步增加光复位功能以抑制由于传感器特性随时间改变而导致的图像质量的变化。
[0030]冷却单元和电子盒1的连接可以抑制电子盒1内部的温度由于在驱动电路5和读出电路6中的一个的工作期间所产生的热量而升高。这抑制了由于传感器板2的温度变化而导致的特性变化。因此，可以抑制图像质量的变化。特别是，如果长时间进行连续的X射线拍摄，则在运动图像拍摄中将冷却单元连接到电子盒1可以提供质量随时间下降较少的图像。因此，延长了在开启电源的情况下可以连续拍摄图像的时间，而与拍摄模式如静止图像拍摄或运动图像拍摄无关。
[0031]散热器板与电子盒1的连接会产生与冷却单元相同的效果。
[0032]电池与电子盒1的连接可以延长电子盒1的工作时间。如果连接了上述其它附加功能模块，则会增加功率消耗，因此希望将电池同时连接到该电子盒。冷却单元或散热器板和电池作为附加功能模块的连接形成了最适于重量轻且长时间进行运动图像拍摄的最小配置。这是因为该配置可以长时间维持该装置的最佳工作温度。并且，通过进一步在其上增加读出电路，使得电子盒1实现了高速运动图像拍摄。在增加了读出电路的情况下，尽管增大了功率消耗和热量的生成，但是由于冷却单元或散热器板和电池已经连接到其上，因此可以实现设备的长时间工作，并且维持合适的工作温度。
[0033]上述附加功能模块可以具有控制电路。这使得能够与电子盒1中的控制电路7进行双向通信并且进行分布式处理，从而增加了处理速度。
[0034]电子盒1可以具有辨别单元，用于辨别上述附加功能模块的连接及其类型。例如，使用光学传感器、磁性传感器和开关作为辨别单元。
[0035]图2是示出了本实施例的电子盒式X射线检测设备的结构的侧视图。如图2所示，用于附加功能模块21的插入部分的盖子16通过锁定机构17固定到壳体15上。通过这种结构，可以容易地固定附加功能模块21，从而保持该设备内的状态。
[0036]图5是示出了根据本发明第一实施例的X射线检测设备结构的示例的方框图。
[0037]在电子盒1中，基本结构20和附加功能模块21通过连接端子9连接到一起。
[0038]基本结构20包括传感器板12、第一读出电路31、第一图像处理电路33、驱动电路5、控制电路7、第一存储装置37、第一电池35和连接端子9。并且，连接到基本结构20的附加功能模块21包括第二读出电路32、第二图像处理电路34、第二电池36、第二存储装置38、显示器41、无线通信电路42、冷却单元43和散热器板44。不言而喻，当提供适合于运动图像拍摄的电子盒时，并非总是需要连接附加功能模块21的所有这些部件。
[0039]在使用电子盒1进行X射线拍摄的情况下，首先，通过传感器板2、驱动电路5、第一读出电路31和控制电路7读出从X射线转换的信号(模拟)。第一读出电路31将从传感器板2传送的模拟信号转换为数字信号。在必要时对该数字信号进行满足最小要求的图像处理。并且，该数字信号被存储在第一存储器中。从第一电池35提供基本结构20的工作所需要的电能。
[0040]其中，第二读出电路32执行将从第一读出电路31所分开输入的模拟信号并行转换为数字信号的处理。为了信号转换，使得功率消耗量和发热量更大。
[0041]第二图像处理电路而不是第一图像处理电路33执行高级图像处理。因此，使得功率消耗量和发热量进一步变大。
[0042]冷却单元43对热量产生部分例如第一和第二图像处理电路31和32进行冷却。散热器板44有效地从电子盒1内部进行散热。因此，即使在连接了发热量更大的模块例如信号处理电路和图像处理电路的情况下，也可以维持适于该设备工作的温度。
[0043]不需要总是通过控制电路7来进行第一和第二读出电路31和32之间的信号传送。不需要总是通过控制电路7来进行第一和第二图像处理电路33和34之间的信号传送。并且，并不总是需要通过控制电路7来进行第二存储装置38与第一和第二图像处理电路33和34之间的信号传送。同样地，对于其它附加功能模块例如显示和无线通信电路而言，与基本结构20中的电路的通信也可以不通过控制电路7来进行。
[0044]图6是示出了根据本发明第一实施例的X射线检测设备的工作的流程图。
[0045]将附加功能模块21连接到基本结构20(步骤51)。控制电路7检测附加功能模块21的连接以及附加功能模块21的类型(步骤52)。控制电路7用作选择单元，用来将拍摄模式从静止图像拍摄模式和运动图像拍摄模式改变为可选择状态。在本实施例中，该模式设置为使得可以执行运动图像拍摄。并且，开启拍摄模式的选择开关(步骤53)。步骤53仅在有必要改变拍摄模式的情况下执行。也就是说，在所执行的拍摄模式是静止图像拍摄的情况下，不用执行步骤53，操作步骤就进入步骤54。在拍摄模式要被自动或手动地从静止图像拍摄模式改变的情况下，操作步骤进入步骤55。在步骤55中，选择运动图像拍摄模式的速度6fps(帧/秒)或30fps(帧/秒)，以提供令人满意的运动图像(步骤56或57)。
第二实施例
[0046]图3示出了本实施例的电子盒。
[0047]与第一实施例的不同之处在于，在本实施例中，附加功能模块21被连接到电子盒1的外部。
[0048]如果附加功能模块21没有被连接到该结构上，则该结构可以实现较轻且较小的电子盒1。
[0049]附加功能模块21容纳在模块壳体22中。该结构保护附加功能模块21免受震动，并且使得容易操作附加功能模块21。此外，附加功能模块21可以单独连接到电子盒1。
第三实施例
[0050]图4示出了本实施例中的电子盒。
[0051]与第二实施例的不同之处在于，在本实施例中，附加功能模块21被连接到电子盒1外部的与X射线入射侧相反的一侧。
[0052]与第二实施例的情况一样，如果附加功能模块21没有被连接到该结构，则该结构也可以实现一种较轻且较小的电子盒1。此外，即使连接了附加功能模块21，在电子盒1的X射线入射一侧的表面面积也可以保持较小，这使得容易进行操作。
[0053]附加功能模块21容纳在模块壳体22中。该结构保护附加功能模块21免受震动，并且使得容易操作附加功能模块21。而且，可以连接表面面积较大的冷却单元作为附加功能模块21，这进一步提高了冷却效率。而且，可以连接大屏幕显示器作为附加功能模块21，这增加了确认图像时的精确度。
[0054]可选择的是，附加功能模块21可以单独连接到电子盒1。
[0055]在上述第一到第三实施例中，描述了一些模式，其中具有基本结构的电子盒1被连接到附加功能模块21。在本发明中，除了上述附加功能模块以外，也可以将可移动且能增加其它新功能的附加功能模块连接到电子盒1。希望电子盒1和附加功能模块21具有例如图2所示的锁定机构17这样的功能，以保持附加功能模块21处于与电子盒1连接的状态，而不会从电子盒1脱落。
[0056]在上述第二和第三实施例中，描述了一些模式，其中附加功能模块21被连接到电子盒1的外部，但是，例如，无论上述模式怎样，电子盒1也可以容纳在模块壳体22的内部。
[0057]对于传感器板2，以二维形式设置多个能够检测放射线的传感器来形成传感器阵列。使用直接转换型转换元件例如用于将放射线直接转换成电荷的a-Se作为传感器。使用例如用于将放射线间接转换为电荷的光电转换元件作为传感器。在光电转换元件中，设置在光电转换元件的放射线入射侧上的闪烁体将入射的放射线转换为可见光，光电转换元件将从闪烁体所发出的可见光转换为电荷。开关元件例如TFT被连接到传感器阵列中的多个传感器上。由连接到传感器的TFT传送从入射到传感器上的放射线转换来的电荷。特别是，在闪烁体中使用通过蒸镀而形成的具有柱状晶体结构的铊或者掺杂了钠的CsI。作为闪烁体的另一个示例，使用通过在粘合剂树脂如聚酯上涂覆具有粒状结晶结构的荧光粉如Gd2O2S并且使其硬化而形成的荧光体层。
[0058]由于在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出本发明的许多显而易见且十分不同的实施例，可以理解，本发明不限于具体实施例，除非为权利要求所限定。