CN102258377A - 放射线照相图像检测设备及放射线照相成像设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种放射线照相图像检测设备和放射线照相成像系统。电子暗盒包括：悬吊在线缆上的把手以及暗盒主体，该暗盒主体在被安装到把手时与把手一起悬吊在电缆上。暗盒主体具有电源，该电源用于在将暗盒主体从把手移除时向暗盒主体中的各种电路等供应电力；以及图像存储器，该图像存储器用于存储图像数据。可以在将暗盒主体从把手移除的状态下执行图像拍摄。
Description
技术领域
本发明涉及一种放射线照相图像检测设备以及使用该放射线照相图像检测设备的放射线照相成像系统，该放射线照相图像检测设备用于通过检测已经透过被检体的放射性射线以生成放射线照相图像，并且更具体地，涉及一种提供有用于提高便携性的把手的放射线照相图像检测设备以及使用提供有把手的放射线照相图像检测设备的放射线照相成像系统。
背景技术
近年来，平板检测器(FPD)已投入实际使用，该平板检测器(FPD)包括设置在薄膜晶体管(TFT)有源矩阵基板上的放射线感应层，以便于将诸如X射线的放射性射线直接转换成数字数据。此外，便携式放射线照相图像检测设备(还称为“电子暗盒(cassette)”)也已经投入实际使用，该便携式放射线照相图像检测设备使用FPD来生成由已经照射到被检体并且透过被检体的放射性射线表达的放射线照相图像并且存储所生成的放射线照相图像。放射线照相图像检测设备由多个昂贵的电子部件组成。担心由于落下冲击而受损，放射线照相图像检测设备包括提供在其侧表面上的用于提高便携性的把手。
由于放射线照相图像检测设备被提供有把手，并且具有与由ISO标准定义的胶片暗盒形状或者基于ISO标准的计算放射线照相(CR)暗盒形状不同的形状，所以不能将放射线照相图像检测设备设定为用于胶片暗盒或CR暗盒的摄影台(shooting table)。因此，必须购买另外的摄影台来用于放射线照相图像检测设备，因此导致医疗机构的成本负担增加。
此外，当拍摄坐在轮椅上的患者的图像时，在一些情况下要将放射线照相图像检测设备插入轮椅的靠背和患者之间。在这样的情况下，存在提供有把手的放射线照相图像检测设备的插入方向受到限制的问题。这是因为由于对放射线照相图像检测设备提供的把手的高度而导致放射线照相图像检测设备的宽度在垂直方向上与在水平方向上不同，并且在安装有该把手的放射线照相图像检测设备的侧面垂直于扶手之间的间隙的状态下，把手的高度使得不可能在轮椅的扶手之间插入放射线照相图像检测设备。
根据日本专利特开No.2004-347841公报，例如，已知存在一种可以被悬吊在电线(wire)上以便于不会掉落并且受损的放射线照相图像检测设备。另外，根据日本专利特开No.2004-246384公报，例如，为了解决由于把手而导致的问题，已知存在一种可拆卸地安装有把手的放射线照相图像检测设备。
在将放射线照相图像检测设备悬吊在电线上的情况下，电线可能妨碍根据被检体和电线之间的位置关系来拍摄被检体的图像。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种放射线照相图像检测设备和放射线照相成像系统，其中，放射线照相图像检测设备的悬吊不限制图像拍摄，同时通过悬吊放射线照相图像检测设备获得可拆卸安装的把手的优点，并且防止放射线照相图像检测设备被损坏。
为了获得上述及其他目的，本发明的放射线照相图像检测设备包括：把手，该把手悬吊在线缆上；以及主体，该主体具有检测器，该检测器用于检测已经透过被检体的放射性射线以生成放射线照相图像。该主体被可拆卸地安装到把手，并且在被安装到把手时与把手一起悬吊在线缆上。
主体具有用于第一电源，该第一电源用于在从把手移除主体时供应电力；以及存储器，该存储器用于存储放射线照相图像，使得可以在没有把手的情况下执行图像拍摄。
把手具有通信部，该通信部用于通过线缆来与外部设备建立通信。此外，把手具有第二电源，该第二电源用于在主体安装到把手上时对主体供应电力。第二电源具有电池，在把手连接到线缆时该电池被充电，并且在把手从线缆移除时该电池向主体供应电力。
本发明的放射线照相成像系统包括：放射线生成器，该放射线生成器用于用放射性射线照射被检体；如上所述的放射线照相图像检测设备；以及控制器，该控制器用于控制放射线生成器和放射线照相图像检测设备。
根据本发明，可拆卸把手的提供使得在主体安装在把手上时能够提高放射线照相图像检测设备的便携性、通过移除把手能够缩小放射线照相图像检测设备的尺寸并且能够提高对于常规拍照台的放射线照相图像检测设备的可用性。此外，由于把手被悬吊在线缆上，所以能够防止放射线照相图像检测设备掉落和受损。另外，由于可以将线缆与把手一起从主体移除，所以线缆不会妨碍图像拍摄。
由于可以在主体从把手移除的状态下执行图像拍摄，所以还可以在线缆不能到达的位置中执行图像拍摄。此外，当将主体安装到把手上时，把手的第二电源向主体供应电力，并且因此电池的剩余容量不会限制图像拍摄。
附图说明
当结合附图来阅读优选实施例的以下详细描述时，本发明的上述目的和优点将变得更容易理解，其中：
图1是图示根据本发明实施例的放射线照相成像系统的结构的示意图；
图2是图示处于悬吊状态的电子暗盒的立体图；
图3是图示电子暗盒的结构的分解立体图；
图4是示出电子暗盒的电结构的框图；
图5是示出TFT有源矩阵基板的结构的框图；
图6是图示插入在平躺的被检体下面的电子暗盒的说明性视图；
图7是图示由平躺的被检体拿着的电子暗盒的说明性视图；
图8是图示在图像拍摄期间坐在轮椅上的被检体的说明性视图；
图9是图示将要被设定到用于CR暗盒的摄影台的暗盒主体的立体图；
图10是图示将要被插入轮椅的扶手之间使得暗盒主体的长边与扶手之间的间隙对准的暗盒主体的说明性视图；
图11是示出图像数据生成处理的流程图；
图12是图示具有每一个都可以安装把手的彼此正交的侧表面的暗盒主体的立体图；以及
图13是示出根据本发明另一实施例的电子暗盒的电结构的框图。
具体实施方式
以下，详细描述本发明的优选实施例。然而，本发明不限于此。
如图1中所示，本发明的放射线照相成像系统，例如，X射线成像系统10，包括X射线生成器11、放射线照相图像检测设备(以下被称为电子暗盒)12、控制台13和监视器14。在控制台13的控制下，电子暗盒12检测已经从X射线生成器11照射并且已经透过被检体H的X射线，并且生成X射线图像。控制台13使从电子暗盒12发送的X射线图像进行各种图像处理，并且在监视器14上显示X射线图像。
如图2中所示，电子暗盒12在垂直方向Z上被悬吊在线缆17上。使用线缆17，使得在电子暗盒12和控制台13之间发送和接收控制信号以及X射线图像，并且向电子暗盒12供应电力。线缆17具有用于将电子暗盒12保持在悬吊状态的强度。线缆17由台车部(dollysection)20支撑。通过沿着X方向设置的第一导轨18和沿Y方向设置的第二导轨19，可以在垂直于Z方向的X方向上以及垂直于Z方向和X方向的Y方向上以可移动的方式保持台车部20。台车部20包含公知的弹簧平衡件(spring balancer)(未示出)，用于通过施加弹簧偏置力来以与电子暗盒12的重量相对应的牵引力来拉住(pull up)线缆17。弹簧平衡件使得电子暗盒12能够停在任意高度。
如图3中所示，电子暗盒12由把手23和暗盒主体24组成，线缆17可拆卸地附接到把手23，暗盒主体24可拆卸地安装到把手23。暗盒主体24被构造为：不论其处于被安装到把手23的状态还是处于从把手23移除的状态都执行图像拍摄。
把手23的前表面具有近似为圆弧的形状，并且在其中心部分包括开口23a，手可以插入开口23a以握住把手23。把手23的上表面包括插孔(socket)25和连接解除按钮26，提供在线缆17的远端处的连接器17a被插入在插孔25中，连接解除按钮26被操作用于将暗盒主体24与把手23分离。连接器17a具有与插孔25接合的功能以及与插孔25解除接合的功能。当连接器17a与插孔25接合时，连接器17a施加用于支持电子暗盒12的重量的接合强度。
把手23的下表面被提供有连接器30和一对接合爪32。连接器30在插入在暗盒主体24的上表面中提供的插孔29中之后将暗盒主体24电连接到把手23。该对接合爪32被插入在暗盒主体24的上表面中提供的一对接合孔31中并且与该对接合孔31相接合。该对接合爪32在与接合孔31相接合时施加用于支持暗盒主体24的接合强度，并且具有用于一旦连接解除按钮26的操作时解除与接合孔31的接合的机构。
暗盒主体24具有检测表面24a，X射线被照射到该检测表面24a上。在暗盒主体24内部，从检测表面24a侧起依序设置有栅格(grid)35、X射线检测面板36和铅板37，栅格35吸收与透过被检体H的X射线一起出现的X射线的散射辐射，X射线检测面板36检测X射线，铅板37吸收X射线的反向散射(back scattered)辐射。
X射线检测面板36由TFT有源矩阵基板40(参见图4)和层叠在TFT有源矩阵基板40上的电荷生成层(未示出)组成。电荷生成层吸收X射线，并且将其转换成电荷。众所周知，电荷生成层是，例如，非晶a-Se(非晶硒)，其主要成分为硒。例如，a-Se中硒的含量百分比等于或大于50％。电荷生成层将照射的X射线转换成电荷。此外，电荷生成层在其内部生成与照射的X射线量相对应的电荷量的电荷(电子空穴对)。
如图5中所示，在TFT有源矩阵基板40上，以矩阵设置多个像素部件42，所述多个像素部件42配备有存储电容器和TFT。存储电容器累积在电荷生成层中已经生成的电荷。TFT读出存储电容器中已经累积的电荷。当用X射线照射检测表面24a时，在特定像素42的存储电容器中累积在特定像素42的电荷生成层中生成的电荷。因此，由照射到检测表面24a的X射线所承载的图像信息被转换成电荷信息，并且被保持在暗盒主体24中。
在TFT有源矩阵基板40上，设置了多个栅级线44和多个数据线45，多个栅极线44在恒定方向(行方向)上延伸，并且用于接通和关断独立的像素部件42的TFT，多个数据线45在与栅极线44正交的方向(列方向)上延伸，并且用于经由已经被接通的TFT来读出累积在存储电容器中的电荷。将各个栅极线44连接到栅极线驱动器46，并且将各个数据线45连接到信号处理器47。当在各个像素部件42的存储电容器中累积电荷时，通过从栅极线驱动器46经由栅极线44供应的信号以行为单位依序将各个像素部件42的TFT接通，并且将TFT已经接通的像素部件42的存储电容器中所累积的电荷作为电荷信号通过数据线45进行传送，并且输入到信号处理器47。
信号处理器47配备有为各个数据线45的每一个设置的放大器和采样/保持电路，并且已经通过各个数据线45传送的电荷信号由放大器来放大并且此后被保持在采样/保持电路中。此外，复用器和A/D转换器依序连接到采样/保持电路的输出侧。各个采样/保持电路中保持的电荷信号被串行输入复用器，并且通过A/D转换器被转换为数字图像数据。从信号处理器47的A/D转换器输出的图像数据依序被存储在图像存储器49(参见图4)中。图像存储器49具有能够存储至少一个帧的X射线图像的存储容量，但是优选地，图像存储器49具有能够存储多个帧的X射线图像的存储容量。
如图4所示，暗盒主体24包括安装检测器51、第一电源52、第一控制器53、通知部54和成像条件接收器55。安装检测器51通过检测通过插孔29来自连接器30的信号线的输出来检测把手23是否被安装到暗盒主体24。注意，安装检测器51可以被构造为通过利用诸如红外线的光或者静电效应(例如，通过静电容量来检测电感器是否在附近的方法)来检测把手23是否被安装到暗盒主体24上。替代地，安装检测器51可以被构造为通过利用传感器或开关来检测连接器30是否在插孔29内。
第一电源52包括电池52a和电源电路。电源电路将电力从电池52a供应到暗盒主体24中的各种电路和元件，使得可以在将暗盒主体24从把手23移除的状态下执行图像拍摄。此外，在暗盒主体24被安装到把手23上时电源电路还具有对电池52a进行充电的功能。电池52a具有足以拍摄至少一帧的图像的电源容量，但是优选地，电池52a具有足以拍摄多个帧的图像的电源容量。
电池52a可以是诸如镍-镉电池、镍金属氢化物电池、锂离子电池的二次电池以及诸如电双层电容器和锂离子电容器的电容器。关于电子暗盒12的电池所要满足的要求，要求电池的尺寸小，要求电池的容量相对大，并且且要求电池的充电时间短。与其他二次电池相比，由于锂离子二次电池具有诸如较高能量密度、较小尺寸和较大容量的优点，所以鉴于诸如小型化和大容量的要求而优选地使用锂离子二次电池。另外，由于电容器能够快速充电，所以鉴于诸如缩短充电时间的要求而优选地使用电容器。
此外，通过利用纳米粒子，近来已经开发了新的电池，诸如，具有与电容器等同的快速充电特性的锂离子二次电池，以及同时具有快速充电特性和高能量密度的锂离子电容器。更优选地，上述锂离子二次电池和锂离子电容器被用作电池。(参见http://www.toshiba.co.jp/about/press/2005_03/pr_j2901.htm和http://www.jmenergy.co.jp/img/JMenergy2009.pdf)。
第一控制器53由微计算机组成，微计算机包括管理整个暗盒主体24的控制的CPU、用作用于存储用于稍后将要描述的图像数据生成处理的程序的存储介质的ROM、用作用于临时存储数据的工作区的RAM以及用于存储各种类型的信息的存储器。
通知部54由LED灯、用于输出蜂鸣器声音的扬声器等组成。提供多个LED灯，并且根据每个错误的种类而选择的多个LED灯中的至少一个被点亮。替代地，以可根据每个错误的种类而改变的节奏输出蜂鸣器声音。因此，例如，通知诸如电池容量减少等错误。
在暗盒主体24从把手23移除的状态下，成像条件接收器55从控制台13接收诸如X射线的照射定时和照射时间的成像条件。第一控制器53基于由成像条件接收器55接收到的内容来控制各部件。注意，成像条件接收器55例如无线地或利用红外线来接收成像条件和照射定时。
把手23包括用于与控制台13建立通信的通信部57、第二电源58和第二控制器59。通信部57具有用于与线缆17的连接器17a连接的插孔25、和通信电路(未示出)。在线缆17连接到插孔25时，在通信部57和控制台13之间建立通信。
第二电源58通过线缆17将电力从控制台13供应到把手23中的各种电路和元件。此外，在暗盒主体24被安装到把手23时，第二电源58通过连接器30和插孔29向第一电源52供应电力。第一电源52将来自第二电源58的电力供应到暗盒主体24中的各种电路和元件，并且对电池52a进行充电。
如第一控制器53的情况，第二控制器59由包括CPU、ROM、RAM和存储器的微计算机组成。在暗盒主体24被安装到把手23时，第二控制器59控制通信部57，以在第一控制器53和控制台13之间建立通信。
接下来，描述上述实施例的操作。如图2中所示，将暗盒主体24安装到把手23，并且作为结果，电子暗盒12被悬吊在线缆17上。例如，如图6中所示，当拍摄平躺在床62上的被检体H的图像时，操作员G握住电子暗盒12的把手23并且拉动线缆17，以便于将线缆17从台车部20中抽出，并且将电子暗盒12插入被检体H下面。
因为电子暗盒12包括由铅制成的栅格35、由玻璃制成的TFT有源矩阵基板40、铅板37等，所以电子暗盒12比常规的胶片暗盒或CR暗盒更重。然而，由于电子暗盒12提供有把手23并且被悬吊在线缆17上，所以易于操纵电子暗盒12。此外，即使操作员G错误地将他/她的手从电子暗盒12放开，由于弹簧平衡件保持线缆17的当前长度，所以也能够防止线缆17被抽出并且防止电子暗盒12掉落。
如图7中所示，例如，当使用电子暗盒12拍摄被检体H的图像时，在一些情况下，电子暗盒12由平躺在床62上的被检体H保持竖立。在该情况下，由于被检体H可以握住把手23并且电子暗盒12悬吊在线缆17上，所以电子暗盒12的姿势可以被稳定保持。
此外，如图8中所示，在将电子暗盒12插入坐在轮椅64上的被检体H和轮椅64的靠背64a之间以便于拍摄被检体H的图像的情况下，通常因为电子暗盒12由于其重量而滑落到轮椅64的座位上，所以难以在电子暗盒12保持处于预定位置的情况下来拍摄被检体H的图像。然而，根据本实施例，由于电子暗盒12悬吊在线缆17上，因此即使被检体H由于肌肉无力而没有足以保持电子暗盒12的力，也可以使电子暗盒12保持处于预定位置。
在线缆17妨碍图像拍摄的情况下，可以在将暗盒主体24从把手23移除的状态下执行图像拍摄。由此，如图9中所示，例如，暗盒主体24可以被设定到用于CR暗盒的摄影台66来执行图像拍摄。此外，如图10中所示，可以将暗盒主体24插入轮椅64的扶手64b之间，使得暗盒主体24的长侧与扶手64b之间的间隙对准，以便于执行图像拍摄。
接下来，通过参考图11中所示的流程图来解释使用电子暗盒12的图像数据生成处理。首先，第一控制器53使安装检测器51检测暗盒主体24是否被安装到把手23(S1)。
在暗盒主体24被安装到把手23的情况下，第二控制器59使第二电源58通过线缆17将电力从由控制台13供应到第一电源52(S2)。在暗盒主体24没有被安装到把手23的情况下，第一控制器53使第一电源52来供应电力，以确认电池52a的剩余容量(S3)。在电池52a的剩余容量少于用于拍摄一个帧的X射线图像的必需容量时，第一控制器53使通知部54通知该结果(S4)。
电子暗盒12与控制台13建立通信，以获取诸如X射线的照射时间的成像条件(S5)。在暗盒主体24被安装到把手23的情况下，第二控制器59控制通信部57来通过线缆17与控制台13建立通信。此外，在暗盒主体24没有被安装到把手23的情况下，第一控制器53控制成像条件接收器55，以从控制台13获取成像条件。
接下来，电子暗盒12等待，直至从控制台13输入表示X射线照射开始的X射线照射开始信号，并且使X射线检测面板36开始图像拍摄(S6)。此时，如在获取成像条件时的情况那样，根据暗盒主体24是否被安装到把手23来选择性地利用通信部57和成像条件接收器55。
第一控制器53参考成像条件，并且判断是否已经经过了预定长度的X射线照射时间(S7)。在经过了预定长度的X射线照射时间之后，第一控制器53控制栅极线驱动器46。栅极线驱动器46使信号处理器47从TFT有源矩阵基板40读出由于X射线的照射而累积的电荷，并生成X射线图像的图像数据。生成的图像数据存储在图像存储器49中(S8)。
在暗盒主体24被安装到把手23的情况下，第二控制器59从图像存储器49读出图像数据，并且通信部57将图像数据发送到控制台13。控制台13使被发送到控制台13的图像数据经历各种处理，并且在监视器14上显示由该图像数据表示的图像。
在暗盒主体24没有被安装到把手23的情况下，图像数据保持被存储在图像存储器49中。当将暗盒主体24被安装到把手23时，第二控制器59从图像存储器49读出图像数据，并且通信部57将图像数据发送到控制台13。因此，由于需要大量电力的图像数据的传输是在暗盒主体24被安装到把手23之后执行的，所以能够防止消耗第一电源52的电池52a。
虽然在上述实施例中对把手23提供第二控制器59，但是可以仅对把手23提供第一控制器53来用作第二控制器59。此外，虽然在上述实施例中将暗盒主体24对把手23的安装方向限制为一个方向上，但是还可以在暗盒主体24的纵向侧表面中提供用于将暗盒主体24安装到把手23的插孔29和一对接合孔31，如图12中所示。由此，能够拍摄被检体H的图像，同时防止把手23由于拍摄过程而妨碍图像拍摄。替代地，可以在暗盒主体24的侧表面中提供可以安装把手23的导轨等，这样把手23可以在导轨上滑动。
虽然在上述实施例中当暗盒主体24没有被连接到线缆17时将电力从第一电源52的电池52a供应到暗盒主体24，但本发明不限于此。如图13所示，第二电源58可以被提供有用于向暗盒主体24供应电力的电池58a。优选地，在电缆连接到把手23的状态下，对第二电源58的电池58a进行充电，并且在线缆17从把手23移除的状态下，第二电源58的电池58a向暗盒主体24的各部件供应电力。由此，即使第一电源52的电池52a用尽时，还可以使用第二电源58的电池58a来供应电力。因此，能够在线缆17没有连接到把手23的状态下增加电子暗盒12的操作时间。如第一电源52的情况，可以使用各种二次电池、电容器等作为第二电源58的电池58a。
此外，在上述实施例中，一个把手23与一个暗盒主体24相对应，例如，可以选择性地将多个暗盒主体24安装到一个把手23上。在该情况下，优选地，暗盒主体24的每一个都被提供有单独ID号，并且通过把手23由控制台13来获得该ID号，以便于用于对暗盒主体24的每一个的控制。注意，安装到把手23的多个暗盒主体24的尺寸可以彼此相同或者不同。
虽然在上述实施例中用于将X射线转换成数字数据的X射线检测面板36是直接转换X射线检测面板(其中TFT有源矩阵基板40和用于吸收X射线并将其转换成电荷的电荷生成层是层叠的)，但是还可以使用所谓的间接转换X射线检测面板。间接转换X射线检测面板由闪烁器和在闪烁器上层叠的光电转换面板组成。闪烁器将施加到其上的X射线转换成光。光电转换面板检测由闪烁器转换的光。例如，闪烁器可以是硫氧化钆(GOS)、碘化铯(CsI)等。
各种改变和修改在本发明中是可能的并且可以被理解为在本发明内。
Claims (6)
1.一种放射线照相图像检测设备，包括：
把手，所述把手悬吊在线缆上；以及
主体，所述主体具有检测器，所述检测器用于检测已经透过被检体的放射性射线以生成放射线照相图像，所述主体在被安装到所述把手时与所述把手一起悬吊在所述线缆上。
2.如权利要求1所述的放射线照相图像检测设备，其中，所述主体具有第一电源，所述第一电源用于在所述主体被从所述把手移除时供应电力；以及存储器，所述存储器用于存储所述放射线照相图像，使得在所述主体从所述把手移除的状态下执行图像拍摄。
3.如权利要求2所述的放射线照相图像检测设备，其中，所述把手具有通信部，所述通信部用于通过所述线缆与外部设备建立通信。
4.如权利要求3所述的放射线照相图像检测设备，其中，所述把手具有第二电源，所述第二电源用于在主体安装到所述把手时向所述主体供应电力。
5.如权利要求4所述的放射线照相图像检测设备，其中，所述第二电源具有电池，在所述把手连接到所述线缆时所述电池被充电，并且在所述把手从所述线缆移除时所述电池向所述主体供应电力。
6.一种放射线照相成像系统，包括：
A.放射线生成器，所述放射线生成器用于用放射性射线照射被检体；
B.放射线照相图像检测设备，包括：
把手，所述把手悬吊在线缆上；以及
主体，所述主体具有检测器，所述检测器用于检测已经透过所述被检体的放射性射线以生成放射线照相图像，所述主体在被安装到所述把手时与所述把手一起悬吊在所述线缆上；以及
C.控制器，所述控制器用于控制所述放射线生成器和所述放射线照相图像检测设备。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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