CN102370490B - 放射线照相图像捕捉系统以及放射线照相图像捕捉方法 - Google Patents

放射线照相图像捕捉系统以及放射线照相图像捕捉方法 Download PDF

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Abstract

一种放射线照相图像捕捉系统以及放射线照相图像捕捉方法。所述方法包括以下步骤。在将对象(14)置于辐射输出装置(20)和辐射检测装置(22)之间时,用摄相机(48)来获取所述对象(14)的光学图像,所述辐射输出装置(20)中装有至少两个辐射源(18a到18i)。基于所述光学图像对从所述至少两个辐射源(18a到18i)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权,以及从所述至少两个辐射源(18a到18i)向所述对象(14)施加经加权的剂量的辐射(16a到16c)。通过用所述辐射检测装置(22)来检测已通过所述对象(14)的辐射(16a到16c),来获取所述对象(14)的放射线照相图像。

Description

放射线照相图像捕捉系统以及放射线照相图像捕捉方法
技术领域
本发明涉及放射线照相图像捕捉系统和放射线照相图像捕捉方法,用于:从在辐射输出装置中容纳(house)的多个辐射源向对象施加辐射,用辐射检测装置来检测已通过所述对象的辐射,以及将所检测到的辐射转换为放射线照相图像。
背景技术
在医疗领域中,已广泛地使用了放射线照相图像捕捉系统,其从辐射源向对象施加辐射,并用辐射检测装置来检测已通过该对象的辐射,从而获取该对象的放射线照相图像。安装在例如医院(医疗机构)中的放射线照相图像捕捉系统通常使用相对大型和沉重的热离子发射辐射源。
如果将这种放射线照相图像捕捉系统直接用于在医院中查房时捕捉放射线照相图像,或在医院外面(例如在医疗检查车上,在遭受自然灾害的地点,或在接受家庭护理服务的地点),则需要将大型且沉重的辐射源携带到这种地点用于捕捉放射线照相图像。将辐射源携带到地点并在该地点建立辐射源的过程对于负责的医生或放射线技术人员是非常繁重的。为了解决该问题,日本待审专利公开No.2007-103016,公开了一种场致发射辐射源,其比热离子发射辐射源更小且更轻。
发明内容
如果在某一地点处操作场致发射辐射源,在准备恰当的外部功率供应中很有可能遇到困难。因此,场致发射辐射源应当优选地具有电池供电设计。然而,尽管电池供电的场致辐射源是小型和轻型的,其发射的辐射剂量小。在某一地点处捕捉对象的放射线照相图像时,医生或放射线技术人员习惯上将场致发射辐射源尽可能接近对象,以减少在场致发射辐射源和辐射检测装置之间的源至图像距离(SID)。因此,从场致发射辐射源发射的辐射具有小的辐照范围。由于辐照范围小,且还由于施加到对象的剂量(曝光剂量)辐射小,场致发射辐射源可能无法基于足以让医生正确读取辐射图像的曝光剂量来捕捉辐射图像。
一个解决方案是安装多个场致发射辐射源,且从这种场致发射辐射源向对象发射辐射,以覆盖所需的辐照范围(对象的要被成像的区域)。根据另一解决方案,当将单一场致发射辐射源在对象上移动时,从场致发射辐射源向对象发射辐射,将场致发射辐射源移动至不同位置以覆盖所需的辐照范围。
只要根据对象用最优辐射剂量(曝光剂量)对对象进行辐照,就可以基于足以让医生正确读取结果辐射图像的曝光剂量来捕捉对象的放射线照相图像,且对象免于受到不适当的辐射曝光。
简而言之,即使场致发射辐射源对对象施加辐射以覆盖所需辐照范围,也可能未必用最优辐射剂量来辐照该对象。
本发明的目标是提供一种放射线照相图像捕捉系统和放射线照相图像捕捉方法,在以短的SID使用场致发射辐射源来捕捉对象的放射线照相图像时,能够容易地增加辐射的辐照范围,并能够向对象施加最优辐射剂量。
为了完成上述目标,根据本发明,提供了一种放射线照相图像捕捉系统,包括:辐射输出装置,其中装有用于发射辐射的至少两个辐射源;辐射检测装置,用于检测已通过对象的辐射,以及将所检测到的辐射转换为放射线照相图像;摄相机,用于获取所述对象的光学图像;以及控制装置,用于控制所述辐射输出装置以及所述辐射检测装置,其中,所述控制装置基于所述光学图像对从所述至少两个辐射源发射的辐射的剂量进行加权,以及控制所述辐射输出装置,以从所述至少两个辐射源向所述对象施加经加权的剂量的辐射。
根据本发明,还提供了一种放射线照相图像捕捉方法,包括:在将对象置于辐射输出装置和辐射检测装置之间时,用摄相机来捕捉所述对象的光学图像,所述辐射输出装置中装有至少两个辐射源;基于所述光学图像对从所述至少两个辐射源发射的辐射的剂量进行加权;以及从所述至少两个辐射源向所述对象施加经加权的剂量的辐射;以及通过用所述辐射检测装置来检测已通过所述对象的辐射,来获取所述对象的放射线照相图像。
根据本发明,用摄相机来捕捉所述对象的光学图像,将所述对象置于辐射输出装置和辐射检测装置之间,所述辐射输出装置中装有至少两个辐射源,以及基于所述光学图像,从所述至少两个辐射源发射一定剂量的辐射。
如上所述,不是简单地确定辐射的辐照范围以覆盖对象的要被成像的区域,而是基于在主曝光模式之前用摄相机捕捉的光学图像,对从辐射源发射的用于捕捉所述对象的放射线照相图像(主曝光模式)的辐射的剂量进行加权。由于将所述对象的要被成像的区域包括在所述光学图像中,则根据所述对象的要被成像的区域,对辐射的剂量进行加权。
因此根据本发明,即使以短的SID使用场致发射辐射源来捕捉对象的放射线照相图像(主曝光模式),也可以容易地增加辐射的辐照范围,且可以用最优辐射剂量来辐照所述对象。由于用取决于所述对象的最优辐射剂量来辐照所述对象,能够产生供医生读取的恰当的放射线照相图像(主曝光图像),并避免所述对象受到过度的辐射。
如果所述辐射输出装置和所述辐射检测装置彼此相对,则所述辐射输出装置中可以装有位于所述辐射检测装置的辐照表面上方的以线性阵列布置的至少两个辐射源,或以二维矩阵方式布置的至少三个辐射源,所述辐照表面受辐射的辐照。该布置使得对所述对象的要被成像的任何区域进行有效率的放射线照相图像的捕捉成为可能。
当结合示出了作为说明性示例的本发明的优选实施例的附图时,根据以下描述,本发明的上述和其它目的、特征以及优点将变得更显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的放射线照相图像捕捉系统的正视图;
图2A是图1所示的辐射输出装置和辐射检测装置的透视图,它们彼此结合为一个整体;
图2B是彼此分离的辐射输出装置和辐射检测装置的透视图;
图3是操作布局下的辐射输出装置和辐射检测装置的透视图;
图4A和4B是示出了如何将对象的要被成像的区域相对于辐射检测装置进行定位的俯视图;
图5A和5B是辐射输出装置的透视图;
图6A是示出了由网络摄像机对对象的要被成像的区域进行成像的方式的侧视图;
图6B是示出了对对象的要被成像的区域进行辐照的方式的侧视图;
图7A是示出了由网络摄像机对对象的要被成像的区域进行成像的方式的侧视图;
图7B是示出了对对象的要被成像的区域进行辐照的方式的侧视图;
图8是图1所示的辐射输出装置和辐射检测装置的框图;
图9是图1所示的放射线照相图像捕捉系统的控制装置的框图;
图10是图8所示辐射检测装置的电路布置的框图;
图11是示出了在图9所示的数据库中存储的作为示例的对象数据的图;
图12是示出了在图9所示的数据库中存储的作为示例的表的图;
图13是示出了在图9所示的数据库中存储的作为示例的表的图;
图14是图1所示的放射线照相图像捕捉系统的操作序列的流程图;
图15是图1所示的放射线照相图像捕捉系统的操作序列的流程图;
图16A和16B是根据第一修改的放射线照相图像捕捉系统的侧视图;
图17A和17B是根据第二修改的放射线照相图像捕捉系统的透视图;
图18是根据第二修改的放射线照相图像捕捉系统的透视图;
图19是根据第三修改的放射线照相图像捕捉系统的侧视图;
图20是根据第四修改的放射线照相图像捕捉系统的侧视图;
图21A和21B是根据第五修改的放射线照相图像捕捉系统的透视图;
图22是根据第六修改的放射线照相图像捕捉系统的框图;
图23是根据第六修改的放射线照相图像捕捉系统的框图;
图24是根据第六修改的放射线照相图像捕捉系统的操作序列的流程图;
图25是根据第六修改的放射线照相图像捕捉系统的另一操作序列的流程图;
图26是根据第七修改的辐射检测器的截面图;
图27是图26所示的辐射检测器的每个单元像素的信号输出的截面图;
图28A是示意性地示出了根据第八修改的放射线照相图像捕捉系统的示例的概要解释图;
图28B是示出了图28A所示的闪烁器的示例的概要解释图;以及
图29A和图29B是示出了对对象的图像捕捉区域施加辐射的情况的侧视图,对该对象应用根据第九修改的放射线照相图像捕捉系统。
具体实施方式
以下将参照图1至29B来详细描述与放射线照相图像捕捉方法相关的根据本发明的优选实施例的放射线照相图像捕捉系统。
如图1所示,根据本发明的实施例的放射线照相图像捕捉系统10包括:辐射输出装置20,其中装有能够向位于图像捕捉台12(比如,床等等)上的对象分别施加辐射16a至16c的多个(在本实施例中是3个)辐射源18a至18c;辐射检测装置22,用于检测已通过对象14的辐射,并将所检测的辐射转换为辐射图像;以及控制装置24,用于控制辐射输出装置20和辐射检测装置22。
辐射输出装置20中还装有用于对预定成像范围84进行成像的网络摄像机48(参见图3),以获取预定成像范围84的摄像机图像(光学图像)。换言之,将辐射输出装置20和网络摄像机48彼此结合为整体。
辐射输出装置20和网络摄像机48的整体结合不限于将网络摄像机48装在辐射输出装置20中的布置,而是指(至少当使用放射线照相图像捕捉系统10时)将网络摄像机48与辐射输出装置20整体结合(相连)的任何布置。例如,辐射输出装置20和网络摄像机48的整体结合包括:(1)网络摄像机48和辐射输出装置20通过放射线照相图像捕捉系统10提供的电缆而彼此相连的布置,(2)网络摄像机48和辐射输出装置20通过医生26提供的电缆彼此相连的布置(参见图3),以及(3)辐射输出装置20和网络摄像机48在使用放射线照相图像捕捉系统10时彼此结合并且在维护或不使用放射线照相图像捕捉系统10时可以将辐射输出装置20和网络摄像机48彼此断开连接(分离)的布置。
为了让网络摄像机48在维护或不使用放射线照相图像捕捉系统10时可与辐射输出装置20断开连接,网络摄像机48可以通过结合设备(比如夹子等等)与辐射输出装置20结合。网络摄像机48可以仅在使用放射线照相图像捕捉系统10时通过结合设备与辐射输出装置20结合。结合设备可以并入用于能够自由改变与辐射输出装置20结合的网络摄像机48的定向的球窝接头。如果通过结合设备将网络摄像机48与辐射输出装置20结合,则网络摄像机48和辐射输出装置20必须经由有线链路(例如USB电缆)或无线链路彼此电连接。
如果通过电缆将辐射输出装置20和网络摄像机48彼此连接,则由于可以将网络摄像机48独立地置于由电缆长度限定的范围中的期望位置,同将网络摄像机48装在辐射输出装置20中的情况相比,可以更自由地对网络摄像机48进行定位。
控制装置24、辐射输出装置20以及网络摄像机48可以通过无线LAN(根据诸如UWB(超宽带)、IEEE802.11a/g/n等等标准)、使用毫米波的无线通信或通过使用电缆的有线通信,向彼此发送信号,并从彼此接收信号。
可以应用放射线照相图像捕捉系统10,以在医院(医疗机构)的放射科的图像捕捉室中捕捉对象14(病人)的放射线照相图像,以在医生26查房时在医院的病房中捕捉对象14(病人)的放射线照相图像,或者在医院外面捕捉对象14的放射线照相图像。在医院外面对对象14的放射线照相图像的捕捉指:在使用医疗检查车执行医疗检查时对对象14(被检者)的放射线照相图像的捕捉,在灾难地点(比如,自然灾难地点)处对(受伤的)对象14的放射线照相图像的捕捉,或在家庭护理地点处对对象14(居民)的放射线照相图像的捕捉。
为了实现这种应用,根据实施例的放射线照相图像捕捉系统10的辐射源18a至18c中的每一个应当优选地是如日本待审专利公开No.2007-103016中公开的场致发射辐射源。其中装有辐射源18a至18c的辐射输出装置20具有把手28,该把手28由负责的医生或放射线技术人员(下文中简称为“医生”)握住,该把手28在辐射输出装置20的侧面上,该侧面远离由辐射源18a到18c发射辐射16a至16c的一侧。因此,辐射输出装置20包括便携式装置。
辐射检测装置22包括便携式电子卡匣,该便携式电子卡匣并入了间接转换型辐射检测器,其包括:闪烁器,用于将已通过对象14的辐射临时转换为可见光;以及固态检测器(下文中也称作“像素”),由诸如非晶硅(a-Si)等的物质制成,用于将可见光转换为电信号,或者备选地,辐射检测装置22包括直接转换型辐射检测器,包括:固态检测器,由诸如非晶硒(a-Se)等物质制成,用于将已通过对象14的辐射转换为电信号。
控制装置24应当优选地是便携式信息终端,例如膝上型个人计算机(PC)、平板PC、或个人数字助理(PDA)。如果在医院的放射科的图像捕捉室中使用放射线照相图像捕捉系统10,则控制装置24可以包括固定控制台,同时辐射输出装置20和辐射检测装置22可以是便携式装置。
如图2A到3所示,辐射检测装置22包括矩形外壳30,外壳30由辐射16a到16c可透过的材料制成(参见图1),且具有用于将对象14置于其上的表面(上表面),该表面作为辐照表面32,用辐射16a到16c对其进行辐照。辐照表面32具有导引线34,导引线34作为针对辐射16a到16c的图像捕捉区域和图像捕捉位置的参考。导引线34提供了限定成像区域36的外框,可以用辐射16a至16c对其进行辐照。外壳30的一侧具有用于打开或关闭辐射检测装置22的开关38、用于在其中接收存储器卡(未示出)的卡槽40、用于连接到AC适配器的输入端子42、以及用于连接到USB电缆(未示出)的USB端子44。
辐射检测装置22还包括一对固定器35、37,固定器35、37从外壳30的侧面向外突出,该侧面远离具有开关38、卡槽40、输入端子42、以及USB端子44的一侧。固定器35具有面向固定器37的凸起连接端子39,且固定器37具有面向固定器35的凹入连接端子41(参见图2B至4B)。辐射输出装置20具有中空圆柱罩壳46,其包括位于其一端的凹入的连接端子43,用于在其中接收固定器35的凸起连接端子39,以及包括位于其另一端的凸起连接端子45,用于被放入固定器37的凹入连接端子41中(参见图2B、5A和5B)。
当连接端子39、43和连接端子41、45分别固定为彼此配合接合(如图2A所示),将辐射输出装置20固定在固定器35、37之间,且将连接端子39、43和连接端子41、45彼此电连接。一旦将辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体,则医生26可以例如握住把手28,并携带辐射输出装置20和辐射检测装置22。此外,在辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体时,辐射输出装置20的从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c的侧面面向位于辐射检测装置22的外壳30的固定器35、37之间的侧面。
当释放辐射输出装置20并将其与辐射检测装置22的固定器35、37和连接端子39、41分离时,辐射输出装置20和辐射检测装置22不再彼此结合为整体,且将连接端子39、43与连接端子41、45彼此分别断开电连接。
如图4A和4B所示,为了在辐射检测装置22上对对象14定位,对象14要被成像的区域被定位为:使得对象14的要被成像的区域的中心位置和成像区域36的中心位置(即,导引线34的交叉点)彼此保持实质上对齐,且对象14的要被成像的区域落入成像区域36中。图4A示出了对象14的胸部,其被定位在辐射检测装置22上作为要被成像的区域。图4B示出了对象14的右手,其被定位在辐射监测装置22上作为要被成像的区域。
如图3,5A和5B所示,辐射输出装置20包括中空圆柱罩壳46,其由辐射16a到16c可透过的材料制成。沿着一个方向在罩壳46中布置三个场致发射辐射源18a至18c,即布置为线性阵列。罩壳46中还装有置于辐射源18b附近的网络摄像机48。将用于连接到USB电缆(未示出)的USB端子50和连接端子43置于罩壳46的一端,反之,将连接端子45置于罩壳46的另一端。将把手28置于罩壳46的拱形侧表面上,且把手28中并入了接触传感器(握住状态传感器)52。
接触传感器52包括静电电容传感器或电阻薄膜接触传感器。在医生26握住把手28并用手接触接触传感器52的电极(未示出)时,接触传感器52输出指示手和电极保持彼此接触的检测信号。接触传感器52可以备选地是机械开关,比如按压开关等等。如果接触传感器52是机械开关,则在医生26握住把手28并接触机械开关时,接触传感器52输出指示已打开或关闭机械开关的检测信号。
在医生26握住把手28并将辐射输出装置20定向为朝向对象14时,辐射输出装置20准备好用网络摄像机48来捕捉成像范围84的摄像机图像(参见图3),以及准备好从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c(参见图5B)。辐射输出装置20可以同时或顺序地从辐射源18a到18c发射辐射16a至16c。在辐射输出装置20和辐射检测装置22通过固定器35、37以及连接端子39、41、43、45彼此结合为整体时,辐射输出装置20不许可辐射源18a到18c发射辐射,即,即使医生26握住了把手28,也禁止辐射源18a到18c发射辐射16a到16c。
当医生26握住把手28并将辐射输出装置20定向为朝向对象14时,网络摄像机48能够捕捉包括成像区域36在内的成像范围84的图像。如果将对象14的要被成像的区域正确地定位在成像区域36中,则由于将对象14的要被成像的区域定位在成像范围84中,网络摄像机48可以捕捉包括对象14的要被成像的区域在内的摄像机图像。网络摄像机48能够捕捉连续的摄像机图像(运动图像)或以特定时间间隔捕捉间歇的摄像机图像(静态图像),或可以在特定时间捕捉摄像机图像(静态图像)。
图6A示出了网络摄像机48捕捉对象14的胸部(要被成像的相对大的区域)的图像的方式,而图6B示出了捕捉对象14的胸部的放射线照相图像的方式。图7A示出了网络摄像机48捕捉对象14的手部(要被成像的相对小的区域)的图像的方式,而图7B示出了捕捉对象14的手部的放射线照相图像的方式。在图6A到7B中,沿着水平方向(即沿着罩壳46的纵向)在辐射输出装置20的罩壳46中布置三个辐射源18a到18c。在从相应辐射源18a到18c向对象14的要被成像的区域施加辐射16a到16c的情况下,这种辐射16a到16c通过要被成像的区域,然后通过辐射检测装置22的外壳30的表面(图3到4B中的成像区域36),且将辐射导向装在外壳30中的辐射检测器60。辐射检测器60为间接转换型的辐射检测器或直接转换型的辐射检测器,检测辐射16a到16c,并将这种辐射16a到16c转换为放射线照相图像。
如果在医院或在医院外部的地点操作便携式辐射输出装置20,则可能在准备恰当的外部功率供应时遇到困难。辐射输出装置20的辐射源18a到18c中的每一个应当优选地是电池供电的辐射源。因此,场致发射辐射源18a到18c应当是小型且轻型的辐射源,用于发射比一般在医院的放射科的图像捕捉室中使用的热离子发射辐射源可能发射的更小剂量的辐射。
在使用放射线照相图像捕捉系统10的地点,要求医生26将辐射输出装置20尽可能接近对象14,从而在捕捉对象14的放射线照相图像时,减少辐射源18a到18c与辐射检测装置22中的辐射检测器60之间的源至图像距离(SID)。由此,在窄的辐照范围中施加从相应辐射源18a到18c发射的辐射16a到16c,且施加到对象14的辐射16a到16c的剂量(曝光剂量)小。因此,放射线照相图像捕捉系统10可能无法基于足以让医生26能够正确读取辐射图像的曝光剂量来捕捉辐射图像。
在根据对象14的要被成像的区域以及要被成像的区域的厚度,用最优辐射剂量(曝光剂量)辐照对象14的情况下,可以基于足以使得医生26能够正确读取结果辐射图像的曝光剂量,来产生放射线照相图像,且对象14可以避免不适当地曝光在辐射下。
根据本实施例,辐射输出装置20包括至少两个辐射源(在图5A至7B中示出了三个辐射源18a到18c)以及网络摄像机48。
为了捕捉对象14的放射线照相图像,将对象14的要被成像的区域定位在辐射输出装置20和辐射检测装置22之间,且操作网络摄像机48以对成像范围84成像,从而捕捉成像范围84的摄像机图像。然后,识别在所捕捉的摄像机图像中包括的对象14的要被成像的区域。如上所述,由于将对象14的要被成像的区域定位在辐射监测装置22的成像区域36中,且网络摄像机48捕捉包括成像区域36在内的成像范围84的摄像机图像,此外由于如图4A、4B、6A和7A所示将对象14的要被成像的区域适当地进行定位,对定位在成像范围84中的对象14的要被成像的区域进行成像,因此可靠地捕捉了包括对象14的要被成像的区域在内的摄像机图像。
然后,根据本实施例,基于根据摄像机图像已识别出的对象14的要被成像的区域,对辐射输出装置20中的所有辐射源18a到18c发射的辐射剂量进行加权。之后,辐射源18a到18c基于经加权的剂量,发射并对对象14施加辐射(主曝光模式),以在主曝光模式下捕捉放射线照相图像(主曝光图像)。
更具体地,为了捕捉如图6B所示的要被成像的相对大的区域(例如,胸部)的主曝光图像,需要用辐射16a到16c来辐照相对较宽的范围(整个成像区域36),使得用辐射16a到16c辐照整个胸部区域。另外,在主曝光模式下施加到对象14的累积辐射剂量需要是取决于胸部及其厚度的最佳辐射剂量,即,让医生26能够读取结果放射线照相图像的恰当的辐射剂量。
根据本实施例,在用于对对象14的要被成像的相对大的区域进行成像的主曝光模式下,如图6B所示,对从辐射源18a到18c发射的辐射剂量进行加权,使得从位于两端的辐射源18a、18c发射的辐射16a、16c的剂量是最大剂量级别(如图6B中粗点划线所示),反之让从位于中心的辐射源18b发射的辐射16b的剂量具有较低剂量级别,刚好足以补充最大剂量级别的任何不足(如图6B中的细的点划线所示)。基于这种经加权的剂量,辐射源18a到18c同时或顺序地施加辐射16a到16c。
从辐射源18a到18c中的相邻辐射源发射的辐射具有相应的辐照范围,所述辐照范围彼此重叠,使得没有任何辐射间隙地用辐射对对象14的要被成像的区域进行辐照。
为了捕捉如图7B所示的要被成像的相对小的区域(例如,右手)的主曝光图像(主曝光模式),由于将右手置于成像区域36的中心部分,可以用辐射仅辐照包括该中心部分在内的相对窄的区域。在该情况下,在主曝光模式下对对象14施加的累积辐射剂量需要是取决于右手及其厚度的最优剂量,即,让医生26能够读取结果放射线照相图像的恰当辐射剂量。
根据本实施例,在用于对对象14的要被成像的相对小的区域进行成像的主曝光模式下,如图7B所示,对从辐射源18a到18c发射的辐射剂量进行加权,使得从位于中心的辐射源18b发射的辐射16b的剂量具有最大辐射级别(如图7B中粗点划线所示),反之位于两端的辐射源18a、18c发射的辐射16a、16c的辐射剂量具有较低辐射级别,刚好足以补充最大剂量级别的任何不足(如图7B中的细点划线所示)。基于这种经加权的剂量,辐射源18a到18c同时或顺序地施加辐射16a到16c。
最大剂量级别指在辐射16a到16c的剂量中与彼此相比相对最高的剂量,反之,低剂量级别是辐射16a到16c的剂量中与彼此相比最小的剂量。这些剂量级别不应当超过上面提到的最优剂量级别。根据本实施例,在图6B和7B所示的主曝光模式下,对从辐射源18a到18c发射的辐射的剂量进行加权,使得在用辐射16a到16c辐照对象14时对对象14施加的辐射的累积剂量等于最优剂量。
由于捕捉对象14的放射线照相图像所需的时间更短,辐射源18a到18c优选地同时分别施加辐射16a到16c。然而,取决于向辐射源18a到18c供应电功率的能力(辐射输出装置20的电功率消耗),以及对象14的图像捕捉条件(要捕捉的对象14的放射线照相图像数目),辐射源18a到18c可能难以同时分别施加辐射16a到16c。
如果辐射源18a到18c难以同时分别施加辐射16a到16c,则辐射源18a到18c可以顺序地相应施加辐射16a到16c,以可靠地捕捉对象14的放射线照相图像。如果辐射源18a到18c顺序地相应施加辐射16a到16c,则可以首先辐照(已被定位的)要被成像的区域的中心部分,且之后,可以辐照其他部分,以从而减少放射线照相图像的模糊,该模糊可能由图像捕捉过程期间要被成像的区域的移动而引起。备选地,可以首先用如图6B或7B中的粗点划线所示的辐射来辐照要被成像的区域,然后用如图6B或7B中的细点划线所示的辐射来辐照要被成像的区域。
根据本实施例,因此可以取决于向辐射源18a到18c供应电功率的能力和对象14的图像捕捉条件,来选择对辐射16a到16c的同时或顺序施加。
如上所述,在将对象14的要被成像的区域包括在网络摄像机48的成像范围84时,网络摄像机48捕捉成像范围84的摄像机图像,且基于覆盖了要被成像的区域的该摄像机图像,对从辐射源18a到18c发射的辐射16a到16c的剂量加权。换言之,在摄像机图像覆盖对象14的要被成像的区域的前提下,对辐射的剂量加权。因此,如果在例如由于减少的SID而导致成像范围84中不包括对象14的要被成像的区域的状态下,捕捉了摄像机图像,则不基于摄像机图像对辐射的剂量加权。
在向对象14的要被成像的区域施加辐射16a到16c(已对其剂量进行了加权)的情况下,辐射16a到16c通过要被成像的区域,被辐射检测器60检测到,然后辐射16a到16c被转换为放射线照相图像(主曝光图像)。
在图6B和7B所示的主曝光模式期间,向对象14施加从辐射源18a到18c发射的辐射16a到16c,反之,网络摄像机48不捕捉摄像机图像。然而,在向对象14施加辐射16a到16c时,网络摄像机48可以捕捉摄像机图像。
下面将参照图8、9和10所示的框图,来详细描述放射线照相图像捕捉系统10的辐射输出装置20、辐射检测装置22、以及控制装置24的内部细节。
辐射输出装置20还包括:通信单元64,用于通过天线62经由无线通信向控制装置24发送信号和从控制装置24接收信号;辐射源控制器66,用于控制辐射源18a到18c;摄像机控制器86,用于控制网络摄像机48;以及电池68,用于向辐射输出装置20的各种组件供应电功率。
电池68始终向接触传感器52、通信单元64和辐射源控制器66供应电功率。在医生26握住把手28时,接触传感器52向辐射源控制器66输出检测信号的情况下,辐射源控制器66控制电池68,以向辐射输出装置20的各种组件供应电功率。接触传感器52还向摄像机控制器86输出检测信号。响应于来自接触传感器52的检测信号,摄像机控制器86控制网络摄像机48,以开始捕捉成像范围84的摄像机图像,然后经由通信单元64和天线62,向控制装置24无线地发送已捕捉的摄像机图像。
在连接端子39、43和连接端子41、45彼此之间电连接,以及辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体的状态下,可以由辐射检测装置22的电池76向电池68充电。此时,即使从接触传感器52接收到检测信号,辐射源控制器66也不许可电池68向辐射源18a到18c供应(即禁止电池68供应)电功率。在连接端子39、43和连接端子41、45彼此断开电连接,使得辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此分离时,响应于从接触传感器52接收到检测信号,辐射源控制器66控制电池68,以开始向辐射源18a到18c供应电功率。
如果将电缆(未示出)(比如通信电缆、USB电缆、或符合IEEE1394的电缆)连接到辐射输出装置20,则辐射输出装置20可以向外部电路发送信号或从外部电路接收信号,或可以经由该电缆向辐射输出装置20供应电功率。例如,如果将USB电缆(未示出)连接到例如USB端子50,则可以由经由USB电缆从外部电路供应的电功率对电池68充电,且通信单元64可以经由USB电缆向外部电路发送信号以及从外部电路接收信号。
辐射检测装置22还包括:通信单元72,用于通过天线70经由无线通信向控制装置24发送信号并从控制装置24接收信号;卡匣控制器74,用于控制辐射检测器60;以及电池76,用于向辐射检测装置22的各种组件供应电功率。
电池76始终向卡匣控制器74和通信单元72供应电功率。如果医生26操作(打开)开关38,电池76能够向辐射检测装置22的各种组件供应电功率。
如果将电缆(未示出)(比如通信电缆、USB电缆、或符合IEEE1394的电缆)连接到辐射检测装置22,则辐射检测装置22可以向外部电路发送信号或从外部电路接收信号,或可以经由该电缆向辐射检测装置22供应电功率。例如,如果将USB电缆(未示出)连接到例如USB端子44,则可以由经由USB电缆从外部电路供应的电功率对电池76充电,且通信单元72可以经由USB电缆向外部电路发送信号以及从外部电路接收信号。
卡匣控制器74包括:地址信号产生器78,用于向辐射检测器60供应地址信号,以读取放射线照相图像;图像存储器80,用于存储从辐射检测器60读取的放射线照相图像;以及卡匣ID存储器82,用于存储识别辐射检测装置22的卡匣ID信息。
下面将参照图10来详细描述辐射检测装置22的电路布置,其中,辐射检测器60为间接转换型。
辐射检测器60包括:按行和列布置的薄膜晶体管(TFT)98的阵列;以及光电转换层96,包括像素90在内,由诸如非晶硅(a-Si)等制成,用于将可见光转换为电信号。将光电转换层96置于TFT98的阵列之上。在对辐射检测器60施加辐射时,像素90(从电池76向其施加偏压Vb(参见图8))通过将可见光转换为模拟电信号来产生电荷,然后存储所产生的电荷。然后,在每次打开每行上的TFT98时,将已存储的电荷从像素90中读出,作为图像信号。
将TFT98连接到相应像素90。将平行于行延伸的栅极线82以及平行于列延伸的信号线94连接到TFT98。将栅极线92连接到线路扫描驱动器100,且将信号线94连接到复用器102。向栅极线92供应控制信号Von、Voff,以从线路扫描驱动器100打开和关闭在行上的TFT98。线路扫描驱动器100包括:多个开关SW1,用于在栅极线92之间切换;以及地址解码器104,用于输出选择信号,该选择信号用于一次选择一个开关SW1。从卡匣控制器74的地址信号产生器78(参见图8)向地址解码器104供应地址信号。
经由按列布置的TFT98向信号线94供应由像素90所存储的电荷。由相应连接到信号线94的放大器106将供应给信号线94的电荷放大。通过相应的采样和保持电路108将放大器106连接到复用器102。复用器102包括:多个开关SW2,用于在信号线路94之间连续切换;以及地址解码器110,用于输出选择信号,该选择信号用于一次选择一个开关SW2。从卡匣控制器74的地址信号产生器78(参见图7)向地址解码器110供应地址信号。复用器102具有连接到A/D转换器112的输出端子。由A/D转换器112将放射线照相图像信号(该信号由复用器102基于来自采样和保持电路108的电荷来产生)转换为表示放射线照相图像信息的数字图像信号,将该数字图像信号供应给卡匣控制器74。
可以将作为开关装置的TFT98与另一图像捕捉装置(比如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等)组合。备选地,可以用CCD(电荷耦合器件)来替代TFT98,以用对应于TFT中的栅信号的移位脉冲来使电荷移位和转移。
如图9所示,控制装置24包括:通信单元122,用于通过天线120和天线62、70经由无线通信,向辐射输出装置20的通信单元64和辐射检测装置22的通信单元72发送信号并从它们接收信号;控制处理器124,用于对辐射输出装置20和辐射检测装置22执行规定的控制过程;显示单元126(比如显示面板等);包括键盘、鼠标等的操作单元128;曝光开关130,医生26可以打开该曝光开关130以开始从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c;命令信息存储单元132,用于存储请求捕捉对象14的放射线照相图像的命令信息;数据库134,用于存储涉及对辐射16a到16c的剂量进行加权的各种数据;图像捕捉条件存储单元136,用于存储图像捕捉条件(主曝光条件),在该条件下,用辐射16a到16c来辐照对象14的要被成像的区域;图像存储器138,用于存储经由无线通信从辐射检测装置22发送的放射线照相图像(主曝光图像);以及电源140,用于向控制装置24的各种组件供应电功率。
由医生26产生针对放射线学信息系统(RIS)(未示出)的命令信息或产生针对医院信息系统(HIS)(未示出)的命令信息,RIS一般管理在医院的放射科中处理的放射线照相图像和其他信息,HIS一般管理医院中的医疗信息。这种命令信息包括:用于识别对象14的对象信息,包括姓名、年龄、性别等;涉及用于捕捉放射线照相图像的辐射输出装置20和辐射检测装置22的信息;涉及对象14的要被成像的区域的信息。这种图像捕捉条件指:用辐射16a到16c对对象14的要被成像的区域进行辐照的各种条件,包括辐射源18a到18c的管电压和管电流、辐射16a到16c的辐射曝光时间等等。
如果控制装置24包括位于放射科的图像捕捉室中的控制台,则控制台(控制装置24)从RIS或HIS获取命令信息,并将所获取的命令信息存储在命令信息存储单元132中。如果控制装置24包括被携带到医院外的地点并在该处使用的便携式终端,则(1)医生26可以在该地点处操作操作单元128以临时将命令信息注册在命令信息存储单元132中,(2)可以在将控制装置24携带到地点之前,在医院中从RIS或HIS获取命令信息,然后存储在命令信息存储单元132中,或(3)在已将控制装置24携带到地点之后,可以通过在地点处的控制装置24和医院之间建立的无线链路,从医院接收命令信息,然后存储在命令信息存储单元132中。
控制处理器124包括:数据库检索器150,用于从数据库134中检索与对象14的要被成像的区域相对应的所需数据;图像捕捉条件设置单元152,用于基于数据库检索器150接收的数据和命令信息,设置图像捕捉条件;以及控制信号产生器154,用于在医生26打开曝光开关130时产生用于开始从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c的曝光控制信号。
图11到13示出了表示要被成像的多个区域的对象数据以及与辐射16a到16c的剂量的加权相关的各种数据的表。
图11示出了表示多个区域的摄像机图像的对象数据。图11所示的对象数据包括作为要被成像的相对大的区域的胸部的对象数据,以及包括作为要被成像的相对小的区域的右手和左手的对象数据。
图12示出了表,其中存储了要被成像的多个区域、用于要被成像的相应区域的厚度、用于要被成像的相应区域的图像捕捉技术、以及其最优辐射剂量(最优辐射剂量数据)。图像捕捉技术指表示以下各项的信息:要被成像的区域相对于辐射检测装置22的定向,以及用辐射16a到16c对要被成像的区域进行辐照所沿的方向。更具体地,图12示出了作为示例的以下数据:表示作为要被成像的相对大的区域的胸部的数据、表示作为要被成像的相对小的区域的手部的数据、图像捕捉技术(用于捕捉前胸区域的放射线照相图像的过程、以及用于捕捉手背的放射线照相图像的过程)、要被成像的区域的厚度、及其最优辐射剂量数据。
图13示出了存储了以下数据的表格:要被成像的多个区域以及针对要被成像的相应区域的图像捕捉技术、装在辐射输出装置20中的辐射源的数目、以及针对要从相应辐射源发射的辐射剂量的加权数据。更具体地,图13示出了作为示例的表示胸部和手部(作为要被成像的区域)的数据、用于发射辐射的两个和三个辐射源、以及针对要从相应辐射源发射的辐射的剂量的加权数据。如果使用的辐射源的数目是3,则加权数据“A”对应于辐射源18a,加权数据“B”对应于辐射源18b,以及加权数据“C”对应于辐射源18c。如果使用的辐射源数目大于3,则图12所示的表中的加权数据的数目根据辐射源的数目来增加。
数据库134能够存储与可以由放射线照相图像捕捉系统10所执行的图像捕捉过程相关的各种数据。即使改变了要被成像的对象14,改变了对象14的要被成像的区域,或顺序地对多个对象14成像,也可以使用数据库134中存储的数据。
由医生26通过操作单元128手动输入对象14的要被成像的区域、要被成像的区域的厚度、以及图像捕捉技术,或备选地可以在命令信息中包括这些信息。当将医生26通过操作单元128手动输入的要被成像的区域、其厚度、以及图像捕捉技术存储在命令信息存储单元132中作为命令信息的一部分时,编辑命令信息。
为了捕捉对象14的要被成像的区域的放射线照相图像(图像捕捉技术)(由命令信息来表示),数据库检索器150执行以下过程:
首先,数据库检索器150自动从数据库134中检索与在摄像机图像中的对象14的要被成像的区域一致的对象数据,并将由与要被成像的区域一致的对象数据所表示的要被成像的区域识别为在捕捉放射线照相图像期间(主曝光模式)对象14的要被成像的区域,所述摄像机图像是经由天线120和通信单元122接收到的。更具体地,数据库检索器150根据例如已知的模式匹配过程,将摄像机图像中的要被成像的区域与例如每一个对象数据进行匹配,且如果在两个图像之间的相关性(符合程度)超过预定阈值,则将由符合程度已超过阈值的对象数据所表示的要被成像的区域识别为主曝光模式中的对象14的要被成像的区域。
在数据库检索器150从数据库134检索到非常有可能与摄像机图像中的要被成像的区域一致的多个对象数据(即符合程度已超过阈值的多个对象数据)的情况下,则数据库检索器150可以在显示单元126上显示摄像机图像以及多个对象数据。医生26可以确认在显示单元126上显示的摄像机图像和对象数据,并操作操作单元128,以选择看起来与摄像机图像中要被成像的区域最接近一致的对象数据。然后,数据库检索器150可以将由所选对象数据表示的要被成像的区域识别为对象14的要被成像的区域。
数据库检索器150还识别对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。更具体地,如果在命令信息中包括的对象14的要被成像的区域与对象14的已被识别出的要被成像的区域彼此一致,则数据库检索器150将在命令信息中包括的对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术识别为在主曝光模式中的对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。
如果已识别出的对象14的要被成像的区域与在命令信息中包括的对象14的要被成像的区域不一致,或如果尚未设置对象14的要被成像的区域的厚度与针对其的图像捕捉技术,则数据库检索器150在显示单元126上显示对象14的已识别出的要被成像的区域以及已识别出的图像捕捉技术。医生26确认所显示的已识别出的要被成像的区域以及已识别出的图像捕捉技术,并操作操作单元128,以输入对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。因此,数据库检索器150将已输入的对象14的要被成像的区域的厚度以及已输入的针对其的图像捕捉技术识别为在主曝光模式中的对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。数据库检索器150还将已输入的对象14的要被成像的区域的厚度以及已输入的针对其的图像捕捉技术存储在命令信息存储单元132中,作为命令信息的一部分。
数据库检索器150还基于对象14的已识别出的要被成像的区域、其厚度以及针对其的图像捕捉技术,从图12所示的表中自动检索最优辐射剂量数据。数据库检索器150还基于对象14的要被成像的区域、针对其的图像捕捉技术、以及在辐射输出装置20中使用的辐射源数目,从图13所示的表格中自动检索最优加权数据。然后,数据库检索器150向图像捕捉条件设置单元152输出检索到的最优辐射剂量数据和检索到的最优加权数据以及命令信息,所述命令信息包括对象14的要被成像的区域、其厚度、以及针对其的图像捕捉技术,上述信息已被用于检索最优辐射剂量数据和最优加权数据。
如果数据库检索器150从数据库134中检索到多个候选作为最优辐射剂量数据和最优加权数据,则数据库检索器150可以在显示单元126上显示多个候选和命令信息。医生26可以确认在显示单元126上显示的多个候选以及命令信息,并操作操作单元128,以选择看起来对于主曝光模式最优的数据。然后数据库检索器150可以向图像捕捉条件设置单元152输出医生26从多个候选中选择的最优辐射剂量数据和最优加权数据以及命令信息。
数据库检索器150可以基于在由命令信息所表示的要被成像的区域和由摄像机图像所表示的要被成像的区域之间的比较,确定对象14的要被成像的区域是否被包括在摄像机图像中但超出了摄像机图像。如果对象14的要被成像的区域未被包括在摄像机图像中,则数据库检索器150可以判断出不能检索到最优辐射剂量数据和最优加权数据,从而不执行上述过程。
图像捕捉条件设置单元152基于数据库检索器150检索到的最优辐射剂量数据和最优加权数据以及命令信息,自动设置针对在主曝光模式下的对象14的要被成像的区域的图像捕捉条件(主曝光条件),并将所设置的图像捕捉条件存储在图像捕捉条件存储单元136中。
在主曝光模式下,图像捕捉条件设置单元152可以在显示单元126上显示命令信息、由数据库检索器150检索到的最优辐射剂量数据和最优加权数据。然后医生26可以确认已显示的命令信息、最优辐射剂量数据和最优加权数据,并操作操作单元128,以根据命令信息、对象14的状态、或图像捕捉技术来改变最优剂量数据和最优加权数据的细节。然后图像捕捉条件设置单元152可以基于已改变的最优辐射剂量数据和最优加权数据来设置主曝光条件。
[本实施例的操作(放射线照相图像捕捉方法)]
基本上如上所述地构建根据本实施例的放射线照相图像捕捉系统10。接下来,以下参照图14和15所示的流程图来描述放射线照相图像捕捉系统10的操作(放射线照相图像捕捉方法)。
在图14所示的步骤S1中,控制装置24的控制处理器124从外部源获取命令信息,并将所获取的命令信息存储在命令信息存储单元132中。如果控制装置24是位于放射科的图像捕捉室中的控制台,则控制装置24可以从RIS或HIS获取命令信息。如果控制装置24是可以被携带到医院外的地点并在该地点使用的便携式终端,则医生26可以操作操作单元128,以注册命令信息,或者可以在将控制装置24携带到地点之前,在医院中从RIS或HIS获取命令信息。备选地,在将控制装置24携带到地点之后,可以通过在地点处的控制装置24和医院之间建立的无线链路,从医院接收命令信息。
如果在步骤S1中命令信息不包括要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术,则医生26操作操作单元128以输入要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。命令信息存储单元132存储已输入的要被成像的区域的厚度以及已输入的针对其的图像捕捉技术,作为命令信息的一部分,从而编辑命令信息。
在步骤S2,当医生26打开辐射检测装置22的开关38时,电池76向辐射检测装置22的各种组件供应电功率,从而激活辐射检测装置22。卡匣控制器74经由无线链路向控制装置24发送激活信号,该激活信号指示已整体激活辐射检测装置22。电池76还向辐射检测器60的像素90施加偏压Vb。
在将辐射输出装置20和辐射检测装置22携带到地点的情况下,将连接端子39、43保持为彼此配合接合,且将连接端子41、45也保持为彼此配合接合。因此,将辐射输出装置20固定在辐射检测装置22的固定器35、37之间,且将辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体(参见图2A)。此时,电池76通过连接端子39、41、43、45向电池68充电。
为了定位对象14的要被成像的区域,医生26松开彼此配合接合的连接端子39、43,以及松开彼此配合接合的连接端子41、45。将辐射输出装置20与辐射检测装置22分离,从而辐射输出装置20和辐射检测装置22变为彼此断开连接(参见图2B)。此时,电池76停止向电池68充电。
然后,医生26定位对象14的要被成像的区域,使得对象14的要被成像的区域的中心位置与成像区域36的中心位置变为彼此对齐,且将对象14的要被成像的区域包括在成像区域36之中(参见图4A和4B)。之后,医生26握住把手28,并将辐射输出装置20定向为朝向对象14的要被成像的区域,使得辐射输出装置20和辐射检测装置22之间的距离变为等于取决于SID的距离,从而接触传感器52向辐射源控制器66以及摄像机控制器86输出检测信号。辐射源控制器66控制电池68,以向辐射输出装置20的各种组件供应电功率,从而激活辐射输出装置20。辐射源控制器66经由无线链路向控制装置24发送激活信号,该激活信号指示已激活辐射输出装置20。
摄像机控制器86控制网络摄像机48,以开始捕捉成像范围84的摄像机图像。网络摄像机48开始捕捉成像范围84的摄像机图像,该成像范围84包括已被相对于成像区域36定位的对象14的要被成像的区域(步骤S3),且网络摄像机48获取摄像机图像(步骤S4)。摄像机控制器86经由无线链路向控制装置24发送已由网络摄像机48捕捉到的成像范围84的摄像机图像。
在稍后描述的步骤S6中,由于数据库检索器150使用摄像机图像识别出对象14的要被成像的区域,网络摄像机48能够在主曝光模式之前捕捉至少一个静态图像或运动图像(摄像机图像)。由于辐射输出装置20是由电池供电的,如上所述,则摄像机控制器86能够在已捕捉了摄像机图像之后立刻将网络摄像机48去激活,从而减少辐射输出装置20的电功率消耗。
在控制装置24的控制处理器124经由天线120和通信单元122接收到激活信号的情况下,控制处理器124经由无线链路向辐射输出装置20发送控制信号,以控制网络摄像机48开始捕捉摄像机图像。基于经由天线62和通信单元64接收的控制信号,摄像机控制器86控制网络摄像机48,以开始捕捉摄像机图像(步骤S3)。
控制装置24的控制处理器124在图像存储器138中存储经由天线120和通信单元122接收的摄像机图像,并在显示单元126上显示摄像机图像(步骤S5)。通过查看在显示单元126上显示的摄像机图像,医生26可以确认已获得了摄像机图像。
在步骤S6中,数据库检索器150从数据库134自动检索与在摄像机图像中包括的对象14的要被成像的区域相一致的对象数据。数据库检索器150将由与要被成像的区域相一致的对象数据所表示的对象14的要被成像的区域识别为针对主曝光模式的、对象14的要被成像的区域。
然后,数据库检索器150识别对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。更具体地,如果在命令信息存储单元132中存储的命令信息中包括的对象14的要被成像的区域与已由数据库检索器150识别出的对象14的要被成像的区域彼此一致,则数据库检索器150将命令信息中包括的对象14的要被成像的区域的厚度和针对其的图像捕捉技术识别为在主曝光模式下的对象14的要被成像的区域的厚度和针对其的图像捕捉技术。
如果数据库检索器150从数据库134检索到多个对象数据,它们与摄像机图像中的要被成像的区域的符合程度已超过预定阈值,则数据库检索器150在显示单元126上显示该摄像机图像和多个对象数据。医生26可以确认在显示单元126上显示的摄像机图像和对象数据,并可以操作操作单元128,以选择看起来与摄像机图像中要被成像的区域最接近一致的对象数据。然后数据库检索器150将由所选对象数据表示的要被成像的区域识别为对象14的要被成像的区域。
如果在步骤S6中,在摄像机图像中包括的对象14的要被成像的区域与在命令信息中包括的对象14的要被成像的区域不一致,或如果尚未设置对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术,则数据库检索器150可以在显示单元126上显示已识别出的对象14的要被成像的区域以及命令信息。然后,医生26可以确认所显示的已识别出的对象14的要被成像的区域以及命令信息,并操作操作单元128,以输入对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。因此,数据库检索器150可以将已输入的对象14的要被成像的区域的厚度以及已输入的针对其的图像捕捉技术识别为在主曝光模式下的对象14的要被成像的区域的厚度以及针对其的图像捕捉技术。此外,数据库检索器150可以存储已输入的对象14的要被成像的区域的厚度以及已输入的针对其的图像捕捉技术,作为在命令信息存储单元132中的命令信息的一部分,从而编辑命令信息。
在步骤S7中,如图15所示,数据库检索器150从数据库134自动检索与在步骤S6中已识别出的对象14的要被成像的区域、其厚度、以及针对其的图像捕捉技术相对应的对象14的要被成像的区域、其厚度、以及针对其的图像捕捉技术,以及自动检索与这种信息项相对应的最优辐射剂量数据。数据库检索器150还从数据库134自动地检索与在步骤S6中识别出的对象14的要被成像的区域相对应的加权数据,以及针对其的图像捕捉技术。然后,数据库检索器150向图像捕捉条件设置单元152输出检索到的最优辐射剂量数据和检索到的加权数据以及命令信息(包括已用于检索的对象14的要被成像的区域、其厚度和针对其的图像捕捉技术),作为主曝光模式必须的各种数据(步骤S8)。
在步骤S8,如果数据库检索器150从数据库134检索到最优辐射剂量数据和最优加权数据的多个候选,则数据库检索器150在显示单元126上显示多个候选和命令信息。医生26确认在显示单元126上显示的多个候选和命令信息,并操作操作单元128,以选择看起来对于主曝光模式最优的候选(数据)。然后数据库检索器150向图像捕捉条件设置单元152输出由医生26已从多个候选中选择的最优辐射剂量数据和最优加权数据以及命令信息,作为主曝光模式所必须的各种数据(步骤S8)。
在步骤S6到S7中,数据库检索器150将由命令信息表示的对象14的要被成像的区域以及由摄像机图像表示的对象14的要被成像的区域彼此比较。如果对象14的要被成像的区域被包括在摄像机图像中,但是超过了摄相机图像,或如果在摄像机图像中不包括对象14的要被成像的区域,则数据库检索器150判断不能正确地检索到最优辐射剂量数据和最优加权数据,且直到已接收到包括对象14的要被成像的区域在内的摄像机图像时,才能执行上述过程。
在步骤S9中,图像捕捉条件设置单元152设置图像捕捉条件(主曝光条件),在该条件下,基于已输入的最优辐射剂量数据、已输入的加权数据、以及命令信息,用从辐射源18a到18c发射的辐射16a到16c辐照对象14的要被成像的区域。
如果如图6B所示,对象14的要被成像的区域是胸部,则图像捕捉条件设置单元152设置主曝光条件(管电压、管电流、以及辐照时间),使得从位于两端的辐射源18a、18c发射的辐射16a、16c的剂量是最大剂量级别,且从位于中心的辐射源18b发射的辐射16b的剂量是较低剂量级别的,刚好足以补充最大剂量级别的任何不足,以及在图像捕捉条件存储单元136中存储所设置的主曝光条件。
如果如图7B所示,对象14的要被成像的区域是手部(右手),则图像捕捉条件设置单元152设置主曝光条件(管电压、管电流、以及辐照时间),使得从位于中心的辐射源18b发射的辐射16b的剂量是最大剂量级别,以及从位于两端的辐射源18a、18c发射的辐射16a、16c的剂量是较低剂量级别的,刚好足以补充最大剂量级别的任何不足,以及在图像捕捉条件存储单元136中存储所设置的主曝光条件。
控制处理器124经由通信单元122和天线120向辐射输出装置20和辐射检测装置22无线地发送所设置的主曝光条件。辐射输出装置20的辐射源控制器66注册经由天线62和通信单元64接收到的主曝光条件。辐射检测装置22的卡匣控制器74注册经由天线70和通信单元72接收到的主曝光条件。
在步骤S9,图像捕捉条件设置单元152在显示单元126上显示已输入的最优辐射剂量数据、已输入的最优加权数据以及命令信息。然后医生26可以确认已显示的最优辐射剂量数据、最优加权数据以及命令信息,并且操作操作单元128,以根据命令信息、对象14的状态、或图像捕捉技术来改变最优辐射剂量数据和最优加权数据的细节。图像捕捉条件设置单元152可以用于基于已改变的最优辐射剂量数据和最优加权数据,设置期望的主曝光条件。在该情况下,图像捕捉条件设置单元152在图像捕捉条件存储单元136中存储已设置的主曝光条件。
假如已完成了针对主曝光模式的上述准备动作,医生26用一只手握住把手28,并且用另一只手打开曝光开关130(步骤S10)。控制信号产生器154产生曝光控制信号,用于开始从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c,以及经由无线链路向辐射输出装置20和辐射检测装置22发送曝光控制信号。曝光控制信号是用于捕捉对象14的要被成像的区域的主曝光图像的同步控制信号,作为同步开始从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c以及由辐射检测器60对这种辐射16a到16c进行检测并转换为放射线照相图像的结果。
当辐射源控制器66接收到曝光控制信号时,辐射源控制器66控制辐射源18a到18c,以根据主曝光条件向对象14施加规定剂量的辐射16a到16c。基于主曝光条件,辐射源18a到18c分别将辐射16a到16c发射给定的曝光时间(辐照时间)(步骤S11),辐射16a到16c是从辐射输出装置20输出的且被施加到对象14的要被成像的区域。
如果对象14的要被成像的区域是胸部(如图4A和6B所示),则位于两端的辐射源18a、18c向对象14的胸部施加较大剂量的辐射16a、16c,反之,位于中心的辐射源18b以较小剂量向对象14的胸部施加辐射16b,该较小剂量的辐射16b用于补充较大剂量的任何不足。
如图4B和7B所示,如果对象14的要被成像的区域是右手区域,则中心辐射源18b以较大剂量向对象14的右手施加辐射16b,反之,位于两端的辐射源18a、18c以较低剂量向对象14的右手施加辐射16a、16c,该较低剂量的辐射16a、16c用于补充较大剂量级别的任何不足。
在步骤S12中,辐射16a到16c通过对象14并到达辐射检测装置22的辐射检测器60。如果辐射检测器60具有间接转换型,则辐射检测器60的闪烁器发出可见光,该可见光的强度取决于辐射16a到16c的强度。光电转换层96的像素90将可见光转换为电信号,并将电信号在其中存储为电荷。通过地址信号来读取像素中存储的表示对象14的放射线照相图像(主曝光图像)的电荷,该地址信号由卡匣控制器74的地址信号产生器78供应给线路扫描驱动器100和复用器102。
更具体地,响应于从地址信号产生器78供应的地址信号,线路扫描驱动器100的地址解码器104输出选择信号,以选择开关SW1之一,该开关SW1向连接到与所选开关SW1相对应的栅极线92的TFT98的栅供应控制信号Von。响应于从地址信号产生器78供应的地址信号,复用器102的地址解码器110输出选择信号,以连续打开开关SW2,以在信号线路94之间切换,以从而通过信号线路94读取在连接到所选栅极线92的像素90中存储的电荷。
将从连接到所选栅极线92的像素90中读取的电荷分别由放大器106放大,由采样和保持电路108来采样,并供应给复用器102。基于供应的电荷,复用器102产生并向A/D转换器112供应放射线照相图像信号,A/D转换器112将放射线照相图像信号转换为数字信号。在卡匣74的图像存储器80中存储表示放射线照相图像信息的数字信号(步骤S13)。
类似地,线路扫描驱动器100的地址解码器104根据从地址信号产生器78供应的地址信号,连续地打开开关SW1,以在栅极线92之间切换。通过信号线路94来读取在连接到连续选择的栅极线92的像素90中存储的电荷,并由复用器102来处理,且由A/D转换器112将其转换为数字信号。在卡匣控制器74的图像你出气80中存储数字信号(步骤S13)。
将存储在图像存储器80中的放射线照相图像信息(主曝光图像)和存储在卡匣ID存储器82中的卡匣ID信息经由通信单元72和天线70无线地发送到控制装置24。控制装置24的控制处理器124在图像存储器138中存储经由天线120和通信单元122接收的放射线照相图像信息和卡匣ID信息,且在显示单元126上显示主曝光图像(步骤S14)。
在通过可视地检查在显示单元126上显示的主曝光图像,已确认获得了主曝光图像之后,医生26将对象14从辐射检测装置22上释放,并从把手28上将手移开。接触传感器52停止输出检测信号,且辐射源控制器66停止从电池68向辐射输出装置20的各种组件供应电功率。因此,将辐射输出装置20设为睡眠模式或将其关闭。在医生26关闭了开关38时,电池76停止向辐射检测装置22的各种组件供应电功率,将辐射检测装置22设为睡眠模式或将其关闭。
然后,医生26将连接端子39、43彼此配合接合,还将连接端子41、45彼此配合接合,从而将辐射输出装置20固定在固定器35、37之间,以将辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体(参见图2A)。
[本实施例的优点]
如上所述,在根据本实施例的放射线照相图像捕捉系统10和放射线照相图像捕捉方法的情况下,网络摄像机48捕捉被置于辐射检测装置22和辐射输出装置20之间的对象14的要被成像的区域的摄像机图像,辐射输出装置20中装有至少两个辐射源(在图5A到7B中是三个辐射源18a到18c)。基于捕捉的摄像机图像,对从至少两个辐射源发射的用于捕捉放射线照相图像(主曝光模式)的辐射(辐射16a到16c)的剂量进行加权。
根据本实施例,不简单地确立辐射16a到16c的辐照范围以覆盖对象14的要被成像的区域,而是基于在执行主曝光模式之前用网络摄像机48所捕捉的摄像机图像,对用于捕捉主曝光图像的从辐射源18a到18c发射的辐射的剂量进行加权。由于在摄像机图像中包括了对象14的要被成像的区域,因此根据对象14的要被成像的区域,对辐射的剂量进行加权。
因此根据本实施例,即使以短的SID使用场致发射辐射源来捕捉对象14的放射线照相图像(主曝光模式),也可以容易地放大辐射的辐照范围,且可以用最优剂量的辐射来辐照对象14。由于用取决于对象14的最优剂量的辐射来辐照对象14,因此能够产生让医生26读取的恰当放射线照相图像(主曝光图像),且避免对象受到过度的辐射。
数据库检索器150将由与对象14的要被成像的区域相一致的对象数据所表示的、且在摄像机图像中包括的对象14的要被成像的区域识别为针对主曝光模式的对象14的要被成像的区域。然后数据库检索器150根据已识别出的对象14的要被成像的区域、其厚度、以及针对其的图像捕捉技术,检索最优辐射剂量数据,根据对象14的要被成像的区域以及针对其的图像捕捉技术,检索加权数据,且之后,向图像捕捉条件设置单元152输出检索到的最优辐射剂量数据、检索到的加权数据以及命令信息。从而图像捕捉条件设置单元152能够准确地并有效率地设置主曝光条件。因此,只要辐射输出装置20根据主曝光条件,向对象14的要被成像的区域施加来自相应辐射源18a到18c的辐射16a到16c,则可以用针对对象14的要被成像的区域来说最优的辐射剂量,来捕捉对象14的要被成像的区域的主曝光图像。
仅在由网络摄像机48已捕捉的网络图像是表示在成像范围84中包括的对象14的要被成像的区域的摄像机图像时,数据库检索器150才从数据库134中检索与对象14的要被成像的区域相对应的加权数据等等。更具体地,如果数据库检索器150接收摄像机图像,其中,由于减少的SID导致对象14的要被成像的区域超过了成像范围84或对象14的要被成像的区域未被包括在其中,则数据库检索器150不执行上述过程。因此,可以准确地对辐射16a到16c的剂量进行加权。
将对象14的要被成像的区域定位在成像区域36的中心(参见图4A和4B),且定位在中心辐射源18b附近的网络摄像机捕捉包括成像区域36在内的成像范围84的摄像机图像,其中,中心辐射源18b面向成像区域36的中心。因此,能够可靠地获得包括对象14的要被成像的区域在内的摄像机图像。
图像捕捉条件设置单元152可以根据命令信息、对象14的状态、或针对对象14的图像捕捉条件来改变由数据库检索器150检索到的最优辐射剂量数据和加权数据的细节。因此,可以根据针对对象14的实际图像捕捉技术来设置更准确的主曝光条件。
此外,如果控制处理器124获取命令信息,并将命令信息存储在命令信息存储单元132中,然后从辐射输出装置20接收激活信号,则控制处理器124向辐射输出装置20发送控制信号,以控制网络摄像机48开始捕捉摄像机图像,从而允许控制装置24控制网络摄像机48开始捕捉摄像机图像,并可靠地接收由网络摄像机48所捕捉的摄像机图像。
根据本实施例,假如辐射输出装置20中装有三个辐射源18a到18c,则根据针对主曝光模式的对象14的要被成像的区域,对相应辐射源18a到18c发射的辐射16a到16c的剂量进行如下加权。
如图6B所示,如果对对象14的要被成像的相对大的区域(例如,对象14的胸部)执行主曝光模式,则对从辐射源18a到18c发射的辐射16a到16c的剂量加权,使得从位于两端的辐射源18a、18c发射的辐射16a、16c的剂量具有最大剂量级别,反之,从位于中心的辐射源18b发射的辐射16b的剂量具有较低剂量级别。
如图7B所示,如果对对象14的要被成像的相对小的区域(例如,对象14的手部)执行主曝光模式,则从位于中心的辐射源18b发射的辐射16b的剂量具有最大剂量级别,反之,从位于两端的辐射源18a、18c发射的辐射16a、16c的剂量具有较低剂量级别。
在以前述方式对辐射16a到16c的剂量加权的情况下,即使以短SID使用场致发射辐射源18a到18c来捕捉对象14的放射线照相图像,也可以容易地增加辐射16a到16c的辐照范围,且可以用最优剂量的辐射16a到16c来辐照对象14。由于用取决于对象14的最优辐射剂量来辐照对象14,有可能产生让医生26读取的恰当放射线照相图像(主曝光图像),且还避免了对象受到过度的辐射。
在图6B所示的示例中,可以有效率地捕捉要被成像的相对大的区域的放射线照相图像。在图7B所示的示例中,可以有效率地捕捉要被成像的相对小的区域的放射线照相图像。
将把手28安装在辐射输出装置20的侧面,该侧面远离辐射源18a到18c发射辐射16a到16c的一侧。因此,当用一只手握住把手28时,医生26可以将辐射输出装置20定向为朝向对象14和辐射检测装置22。此外,医生26可以确认在显示单元126上显示的图像和数据(例如,由网络摄像机48捕捉的摄像机图像),并用另一只手操作操作单元128或曝光开关130。在当医生26握住把手28,从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c的情况下,可靠地避免医生26被辐射16a到16c辐照(受到辐射16a到16c)。
在医生26将连接端子39、43和连接端子41、45分别彼此配合接合,从而将辐射输出装置20固定在固定器35、37之间并将辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体的情况下,医生26可以容易地一起携带辐射输出装置20和辐射检测装置22。此时,由于连接端子39、43和连接端子41、45彼此分别电连接,则辐射检测装置22的电池76可以向辐射输出装置20的电池68充电。
当将辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体时,辐射源控制器66可以禁止电池68向辐射源18a到18c供应电功率,以从而避免在携带辐射输出装置20和辐射检测装置22时发射辐射16a到16c。由于在将辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此结合为整体时,辐射源18a到18c发射辐射16a到16c所在的辐射输出装置20的侧面面向辐射检测装置22的外壳30的侧面,则即使错误地发射辐射16a到16c,也可靠地避免医生26受到辐射16a到16c。
控制装置24经由无线链路向辐射输出装置20和辐射检测装置22发送信号并从它们接收信号。由于经由相同的无线链路将辐射输出装置20、辐射检测装置22以及控制装置24无线相连,且由于在它们之间发送和接收信号不需要电缆(USB电缆),则医生26可以没有阻碍地执行工作。因此,医生26可以在没有阻碍的环境中有效率地操作放射线照相图像捕捉系统10。另外,由于在辐射输出装置20、辐射检测装置22和控制装置24之间的连接不需要电缆,放射线照相图像捕捉系统10由相对少量的部件构成。根据本实施例,可以经由使用红外线等等的光学无线通信而不是经由传统的无线通信来发送和接收信号。
根据本实施例,控制装置24还可以经由有线链路向辐射输出装置20和辐射检测装置22发送信号并从它们接收信号。例如,可以通过USB电缆(未示出)将辐射输出装置20、辐射检测装置22以及控制装置24电连接,使得控制装置24的电源140可以向辐射输出装置20的电池68和辐射检测装置22的电池76充电。另外,控制装置24可以可靠地向辐射输出装置20和辐射检测装置22发送曝光控制信号和图像捕捉条件,且辐射检测装置22可以可靠地向控制装置24发送放射线照相图像。这种有线链路使得可靠地发送和接收信号成为可能,并还允许可靠地对电池68、76充电。
可以将电池68、76充电至某一功率电平,该功率电平至少取决于对象14的要被捕捉的放射线照相图像的数目。因此,在放射线照相图像捕捉过程期间,可以可靠地捕捉对象14的要被捕捉的一定数目的放射线照相图像。
可以在不执行放射线照相图像捕捉过程的时间段中对电池68、76充电。这样,在放射线照相图像捕捉过程期间不对电池68、76充电,且在完成放射线照相图像捕捉过程之后,发送已捕捉的放射线照相图像。相应地,在放射线照相图像捕捉过程期间,避免了向所产生的电荷(模拟信号)添加由于电池68、76的充电而产生的噪声,或避免了在发送放射线照相图像时向放射线照相图像添加由于电池68、76的充电而产生的噪声。
更具体地,可以在除了以下时间段之外的时间段中对电池68、76充电:存储时间段,期间由辐射检测器60将已通过对象14的辐射16a到16c转换为电信号,且将该电信号存储为像素90中的电荷;读出时间段,期间读取像素90中存储的电荷;或转换时间段,期间由A/D转换器112将读取的电荷(模拟信号)转换为数字信号;或覆盖存储、读出和转换时间段中的两个或多个时间段的时间段;或覆盖存储、读出和转换时间段中的所有时间段的时间段。
在上述三个时间段(即存储、读出、和转换时间段)中,图像信号(放射线照相图像)极易受到噪声的影响。特别是在存储和读出时间段期间,像素90产生的电荷非常小,以至于它们将受到噪声的负面影响。在转换时间段期间,表示电荷的模拟信号比数字信号对于噪声更没有抵抗力,且添加到模拟信号的任何噪声趋向于被转换为数字信号,并出现在图像数据中。
存储时间段包括辐射源18a到18c分别向对象14施加辐射16a到16c的时间。在存储时间段已开始之后,应当尽可能快地施加辐射16a到16c,且在已停止施加辐射16a到16c之后,读出时间段应当就紧接着立刻开始。应当最小化在这些事件之间的时间延迟,以减少暗电流,并增加所产生的放射线照相图像的质量。读出时间段是打开TFT98以通过放大器106等向A/D转换器112供应信号的时间段。尽管读出时间段和转换时间段实质上同时发生,读出时间段实际上可以比转换时间段稍早开始。
由于在捕捉并发送对象14的放射线照相图像时,禁止对电池68、76充电,则辐射检测器60可以准确地检测辐射16a到16c。
可以如下所述地预测在不执行放射线照相图像捕捉过程的时间段中供应给电池68、76的电功率的量。可以用预测量的电功率向电池68、76充电,以允许可靠地捕捉所需数目的放射线照相图像。
根据电池68、76的充电条件以及之前和当前的图像捕捉条件(已捕捉的放射线照相图像的数目、mAs值等等),计算辐射输出装置20和辐射检测装置22所消耗的电功率的量。根据计算出的电功率的量,预测在当前图像捕捉过程中辐射输出装置20和辐射检测装置22消耗的电功率的量或在之前图像捕捉过程中辐射输出装置20和辐射检测装置22消耗的电功率的量。
通过将电池68、76充电到与在当前图像捕捉过程期间预期消耗的电功率的量相当的相应功率电平,或者与在之前图像捕捉过程期间消耗的电功率的量相当的相应功率电平,可以可靠地执行当前图像捕捉过程。
如果要在多个放射线照相图像捕捉事件之间的间隔期间对电池68、76充电,则根据充电条件和针对要在当前时间捕捉的放射线照相图像的图像捕捉条件来计算辐射输出装置20和辐射检测装置22要消耗的电功率的量,该图像捕捉条件出自除了已捕捉的放射线照相图像以外的当前图像捕捉条件(捕捉的放射线照相图像的数目、mAs值等等),且基于所计算的图像捕捉条件来预测在当前时间要捕捉的放射线照相图像要消耗的电功率的量。
由于将电池68、76充电到与在当前时间要捕捉的放射线照相图像要消耗的电功率的量相当的功率电平,则可以可靠地捕捉要捕捉的任何剩余的放射线照相图像。
在本实施例中,经由无线通信和/或有线通信发送和接收信号。然而,如果对象14以短的SID与辐射输出装置20和辐射检测装置22保持接触,则可以经由对象14的人体通信,在辐射输出装置20和辐射检测装置22之间发送和接收信号。如果医生26与辐射输出装置20和控制装置24保持接触,则可以经由医生26的人体通信,在辐射输出装置20和控制装置24之间发送和接收信号。
在本实施例中,控制信号产生器154产生曝光控制信号,用于同步从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c和由辐射检测器60将这种辐射16a到16c转换为放射线照相图像(主曝光图像),且通信单元122向辐射输出装置20和辐射检测装置22发送曝光控制信号。因此,可以在放射线照相图像捕捉过程(主曝光模式)期间,将辐射源18a到18c和辐射检测器60彼此可靠地同步。
在本实施例中,辐射检测装置22包括矩形外壳30。然而,辐射检测装置22可以具有至少包括辐射检测器60在内的挠性片的形式。由于能够将这种挠性片卷成卷,则可以让具有挠性片形式的辐射检测装置22紧凑。
可将本实施例应用于使用光读取型辐射检测器来获取放射线照相图像。这种光读取型辐射检测器如下操作。在向固态检测装置的矩阵施加辐射时,固态检测装置存储静电潜像,所述静电潜像取决于所施加的辐射的剂量。为了读取已存储的静电潜像,向固态检测装置施加读取光,以引起固态检测装置产生表示辐射图像信息的电流。在向辐射检测器施加擦除光时,从辐射检测器上擦除表示残留静电潜像的放射线照相图像信息,从而可以重用辐射检测器(参见日本待审专利公开No.2000-105297)。
为了避免放射线照相图像捕捉系统10受到血和细菌的污染,辐射输出装置20和辐射检测装置22可以具有防水和密封的结构,并可以在需要时杀菌并清洁,使得可以重复使用放射线照相图像捕捉系统10。
本实施例不限于在医疗领域捕捉放射线照相图像,而是还可以在各种非破坏性测试中应用于放射线照相图像的捕捉。
[本实施例的修改]
下面将参照图16A到29B来描述本实施例的修改(第一到第十修改)。此外,尽管对这些修改给出了解释,在需要的情况下,也可以对图1至15进行参考。
用相同的参考标记来表示修改与图1到15所示的部分相同的部分,且下面将不详细描述这种特征。
根据第一修改,如图16A和16B所示,辐射输出装置20中装有两个辐射源18a、18b。
为了捕捉胸部的放射线照相图像,如图16A所示,以及捕捉手部的放射线照相图像,如图16B所示,辐射源18a、18b分别向对象14施加辐射16a、16b。基于由同样装在辐射输出装置20中的网络摄像机48所捕捉的光学摄像机图像,对辐射16a、16b的剂量加权。
辐射输出装置20装有两个辐射源18a、18b的第一修改提供了与本实施例的优点相同的优点。
根据本实施例及第一修改,对从两个辐射源18a、18b或三个辐射源18a、18b、18c发射的辐射的剂量加权。然而,可以基于本实施例及第一修改的原理对从四个或更多辐射源发射的辐射的剂量加权,从而提供与本实施例及其第一修改的优点相同的优点。
根据第二修改,如图17A到18所示,辐射输出装置20的罩壳46具有在其侧面上限定的凹处164,所述侧面远离从辐射源18a到18c发射辐射16a到16c的一侧。可旋转地、可移动地在凹处164中布置轴环把手166。将接触传感器52并入把手166。
在医生26不携带辐射输出装置20时,如图17A所示,将把手166平放地容纳在凹处164中。在医生26绕转动端转动把手166时,将把手166从凹处164中升起,使得医生26可以握住把手166(参见图17B和18)。把手166和接触传感器52提供与根据本实施例的把手28和接触传感器52的优点相同的优点。在绕转动端将把手转动回凹处164时,将把手166平放在凹处164中,从而让接触传感器52的电极与医生26的手脱离接触。因此,避免激活辐射输出装置20,且因此避免辐射源18a到18c错误地发射辐射16a到16c。
根据第三修改,如图19所示,网络摄像机48与辐射输出装置20和辐射检测装置22分离。根据第三修改的网络摄像机48捕捉辐射输出装置20、对象14的要被成像的区域以及辐射检测装置22的摄像机图像。网络摄像机48包括摄像机控制器86和用于向外部电路发送信号并从外部电路接收信号的通信单元88。在控制装置24的控制处理器124(参见图9)从辐射输出装置20接收激活信号时,控制处理器124经由无线链路向通信单元88发送控制信号。摄像机控制器86基于经由通信单元88接收的控制信号,控制网络摄像机48开始捕捉成像范围84。根据第三修改,因为辐射输出装置20、辐射检测装置22、控制装置24、以及网络摄像机48在相同的无线链路上无线连接,因此这种设备发送和接收信号不需要电缆。
因此,第三修改提供了与本实施例、第一修改和第二修改的优点相同的优点。
根据第四修改,如图20所示,网络摄像机48被并入便携式终端形式的控制装置24中,从而网络摄像机48和控制装置24彼此结合为整体。
如图20所示,控制装置24包括膝上型个人计算机(PC),该膝上型个人计算机(PC)包括:主体114,并入了操作单元128和通信单元122;封盖主体118,其中并入了显示单元126和网络摄像机48;以及铰链116,将主体114和封盖主体118互相连接。因此,将控制装置24和网络摄像机48彼此结合为整体。
控制装置24和网络摄像机48的整体结合不限于将网络摄像机48装在控制装置24之中的布置,而是指(至少当使用放射线照相图像捕捉系统10时)将网络摄像机48与控制装置24整体结合(相连)的任何布置。例如,控制装置24和网络摄像机48的整体结合包括:(1)网络摄像机48和控制装置24通过放射线照相图像捕捉系统10提供的电缆而彼此相连的布置,(2)网络摄像机48和控制装置24通过医生26提供的电缆彼此相连的布置,以及(3)控制装置24和网络摄像机48在使用放射线照相图像捕捉系统10时彼此结合并且在维护或不使用放射线照相图像捕捉系统10时可以将控制装置24和网络摄像机48彼此断开连接(分离)的布置。
为了让网络摄像机48在维护或不使用放射线照相图像捕捉系统10时可与控制装置24断开连接,网络摄像机48可以通过结合设备(比如夹子等等)与控制装置24结合。网络摄像机48可以仅在使用放射线照相图像捕捉系统10时通过这种结合设备与控制装置24结合。结合设备可以并入用于能够自由改变与控制装置24结合的网络摄像机48的定向的球窝接头。如果通过这种结合设备将网络摄像机48与控制装置24结合,则网络摄像机48和控制装置24必须经由有线链路(例如USB电缆)或无线链路彼此电连接。
如果通过电缆将控制装置24和网络摄像机48彼此连接,则由于可以将网络摄像机48独立地置于由电缆长度限定的范围中的期望位置,同将网络摄像机48装在辐射输出装置20的情况相比,可以更自由地对网络摄像机48进行定位。
主体114的一侧具有用于连接到AC适配器的输入端子142、用于接纳存储卡(未示出)的卡槽144、以及用于连接到USB电缆(未示出)的USB端子146。
在使用中,将封盖主体118绕铰链116转动远离主体114,以将网络摄像机48定向为朝向辐射输出装置20、对象14的要被成像的区域以及辐射检测装置22。在控制处理器124(参见图9)从辐射输出装置20接收到激活信号时,控制处理器124向摄像机控制器86发送控制信号。基于控制信号,摄像机控制器86控制网络摄像机48,以开始捕捉成像范围84的摄像机图像。然后摄像机控制器86向控制处理器124输出由网络摄像机48捕捉的摄像机图像。
由于将网络摄像机48并入了控制装置24,控制装置24可以可靠地获取网络摄像机48捕捉的摄像机图像。如果控制处理器124中并入了摄像机控制器86的功能,则控制处理器124可以直接控制网络摄像机48。根据第四修改,因为在相同的无线链路上无线地连接辐射输出装置20、辐射检测装置22、以及控制装置24,这种装置在其间发送和接收信号不需要电缆。
因此,第四修改提供了与本实施例以及第一到第三修改的优点相同的优点。
根据第五修改,如图21A和21B所示,辐射输出装置20的罩壳46具有矩形形状,其平面区域与辐射检测装置22实质上是相同的。罩壳46中装有9个辐射源18a到18i。不要求罩壳46装有全部9个辐射源18a到18i,而可以装有至少三个辐射源。
将辐射源18a到18i以面向辐照表面32的二维矩阵方式布置,其不同于面向辐照表面32的辐射源18a到18c的上述线性阵列(参见图1、6A到7B、16A和16B)。
罩壳46具有布置在其上表面的把手28,且还具有位于其相对的侧表面上的解锁按钮167,用于将安装在罩壳46的下表面上的钩165与分别限定在辐射检测装置22的外壳30的四个角的开口163松开。
外壳30具有置于其上表面的成像区域36之外的连接端子173、175,其充当插口,用于与安装在罩壳46的下表面上的相应管脚型连接端子169、171配合接合。
在图21A中,钩165与开口163相应接合,且连接端子169、171与相应连接端子173、175配合接合,从而将辐射输出装置20和辐射检测装置22彼此固定为整体。由此,医生26可以握住把手28,或将他或她的手插入在把手28和罩壳46的上表面之间,以携带彼此结合为整体的辐射输出装置20和辐射检测装置22。辐射检测装置22的电池76能够经由连接端子169、171、173、175对辐射输出装置20的电池68充电。
在医生26按压解锁按钮167,以松开钩165和相应的开口163,并握住把手28或将他或她的手插入把手28和罩壳46的上表面之间,以将辐射输出装置20从辐射检测装置22分离(举起)时,则连接端子169、171与连接端子173、175松开,从而将辐射输出装置20和辐射检测装置22分离。电池76停止向电池68充电,且使得辐射源18a到18i能够分别发射辐射。
根据第五修改,由于将辐射源18a到18i布置为二维矩阵,可以有效率地捕捉对象14的要被成像的任何区域的放射线照相图像。由于辐射输出装置20的罩壳46与辐射检测装置22的外壳30实质上具有相同的矩形形状,则彼此整体结合的辐射输出装置20和辐射检测装置22呈现为高度便携,且可以容易地将辐射输出装置20相对于辐射检测装置22进行定位。
因此第五修改提供了与本实施例以及与第一到第四修改的优点相同的优点。
根据第六修改,如图22和23所示,放射线照相图像捕捉系统10与根据本实施例的放射线照相图像捕捉系统10的不同之处在于:辐射输出装置20中附加地并入了加速度传感器217,且控制装置24的控制处理器124还包括曝光许可确定单元216。
在医生26通过握住把手28持有辐射输出装置20时,加速度传感器217顺序地检测辐射输出装置20的加速度,并经由通信单元64和天线62向控制装置24无线地发送表示检测到的加速度的检测信号。由加速度传感器217检测到的加速度指:表示医生26持有的辐射输出装置20的摆动运动的物理量。
在曝光许可确定单元216基于被发送至控制装置24的检测信号所表示的辐射输出装置20的加速度,确定是许可还是中断对摄像机图像的捕捉和来自辐射源18a到18c的辐射16a到16c的发射。如果曝光许可确定单元216判断由经由天线120和通信单元122接收的检测信号所表示的加速度已超过了规定阈值,则曝光许可确定单元216判定应当中断对摄像机图像的捕捉以及主曝光模式,且经由显示单元126向医生26指示对摄像机图像的捕捉和主曝光模式的这种中断。该阈值表示当辐射输出装置20摆动到不能准确捕捉摄像机图像或不能准确执行主曝光模式的程度时加速度的量值。
曝光许可确定单元216还能够计算摄像机图像中的对象14的要被成像的区域的摆动运动量。如果曝光许可确定单元216判断对象14的已计算出的要被成像的区域的摆动运动量已超过规定阈值,则曝光许可确定单元216报告(指示)应当中断主曝光模式,且应当重新捕捉摄像机图像。该阈值表示摆动运动量,所述摆动运动量指示摄像机图像中包括的对象14的要被成像的区域已摆动到不能识别出对象14的要被成像的区域的程度或不能对辐射16a到16c的剂量进行准确加权的程度。在摄像机图像中包括的对象14的要被成像的区域的摆动运动不仅指对象14的要被成像的区域本身的摆动运动,还可以是由在摄像机图像的捕捉期间辐射输出装置20的摆动运动所引起的。
下面将参照图24和25所示的流程图来描述第六修改的操作。
图24示出了曝光许可确定单元216的操作序列,曝光许可确定单元216执行过程,以基于在摄像机图像的捕捉期间辐射输出装置20的加速度,或基于在摄像机图像中包括的对象14的要被成像的区域的摆动运动量,来判断是否应当中断主曝光模式且应当重新捕捉摄像机图像。
在捕捉摄像机图像时,加速度传感器217顺序地检测辐射输出装置20的加速度,并顺序地经由无线链路向控制装置24发送表示检测到的加速度的检测信号。曝光许可确定单元216顺序地记录由接收到的检测信号所表示的加速度的数据。
在步骤S30中,在已捕捉到摄像机图像之后,曝光许可确定单元216确定已记录的加速度数据是否包括超过了规定阈值的加速度数据。曝光许可确定单元216还计算摄像机图像中对象14的要被成像的区域的摆动运动量,且确定计算出的摆动运动量是否超过了规定阈值。
如果曝光许可确定单元216发现加速度数据超过了阈值,或如果曝光许可确定单元判断计算出的对象14的要被成像的区域的摆动运动量超过了规定阈值(步骤S30:是),则曝光许可确定单元216判断辐射输出装置20已摆动到,或对象14的要被成像的区域已摆动到,在捕捉摄像机图像期间负面地影响摄像机图像的程度。
在步骤S31,曝光许可确定单元216经由显示单元126向医生26指示取消主曝光模式。曝光许可确定单元216经由显示单元126指示(步骤S32)重新捕捉摄像机图像。通过对显示单元126上显示的信息的观察,医生26可以认识到摄像机图像的捕捉已失败,且医生采取用于重新捕捉摄像机图像的准备动作。
如果在曝光许可确定单元216中记录的加速度数据不包括超过阈值的加速度数据,或如果已计算出的对象14的要被成像的区域的摆动运动量未超过规定阈值(步骤S30:否),则曝光许可确定单元216判断辐射输出装置20尚未摆动到,或对象14的要被成像的区域尚未摆动到,负面影响摄像机图像的程度。因此,控制装置24可以执行步骤S6(参见图14)并采取针对主曝光模式的准备行动。
因此根据图24所示的操作序列,如果在捕捉摄像机图像期间,辐射输出装置20的加速度或对象14的要被成像的区域的摆动运动大到足以负面影响摄像机图像的程度,则曝光许可确定单元216报告(指示)应当中断主曝光模式并应当重新捕捉摄像机图像。因此,可以可靠地获取主曝光图像。
图25示出了曝光许可确定单元216的操作序列,以便如果在捕捉摄像机图像时或在为了捕捉摄像机图像而采取的准备行动期间,辐射输出装置20已发生摆动,则推迟或取消捕捉摄像机图像,且在这种摆动运动随后停止时,许可捕捉摄像机图像。
在捕捉摄像机图像时,或在采取捕捉摄像机图像的准备行动时,加速度传感器217顺序地检测辐射输出装置20的加速度,并顺序地经由无线链路向控制装置24发送表示检测到的加速度的检测信号。在步骤S40中,曝光许可确定单元216确定由接收到的检测信号表示的加速度是否超过规定阈值。
如果加速度超过阈值,则曝光许可确定单元216判断辐射输出装置20已摆动到将负面地影响摄像机图像的程度(步骤S40:是),且判定推迟或取消摄像机图像的捕捉。
在步骤S41中,曝光许可确定单元216经由显示单元126向医生26指示推迟或取消摄像机图像的捕捉。
即使在步骤S42之后,加速度传感器217也顺序地检测加速度,且继续向控制装置24无线地发送表示检测到的加速度的检测信号。
在步骤S42中,曝光许可确定单元216确定由接收到的检测信号表示的加速度是否已变为小于阈值,即确定由医生26持有的辐射输出装置20的摆动运动是否已停止。如果加速度变为小于阈值,从而指示摆动运动已停止(步骤S42:是),则曝光许可确定单元216撤销对摄像机图像的捕捉的推迟或取消,且在显示单元126上显示消息,指示许可摄像机图像的捕捉(步骤S43)。通过观看在显示单元126上显示的消息,医生26认识到许可摄像机图像的捕捉,且医生26可以执行步骤S3或步骤S4(参见图14)。
如果在步骤S40中辐射输出装置20未摆动,则由于未发生可能负面影响摄像机图像的摆动运动,曝光许可确定单元216判断在摄像机图像的捕捉期间并无问题(步骤S40:否),并执行步骤S43的过程。
因此根据图25的操作序列,由于可以可靠地获取摄像机图像,则也可以用可靠的方式来获取主曝光图像。
在上述实施例中,作为辐射检测器60的组件之一的光电转换层96由非晶硅(a-Si)等构成。根据本实施例,光电转换层可以包括有机光电转换材料。
下面将参照图26和27来描述包括光电转换层的辐射检测器,该光电转换层包括根据第七修改的有机光电转换材料。
如图26所示,根据第七修改的辐射检测器170包括:信号输出部分174、传感器176、以及闪烁器178,将它们连续地布置在绝缘基板172上。信号输出部分174和传感器176联合构成了像素。辐射检测器170包括在基板172上部署的像素矩阵。在每一个像素中,在传感器176上叠加信号输出部分174。
更具体地,图26和27所示的辐射检测器170是后表面读取型(即,穿透侧采样(PSS)型)辐射检测器,其中,以闪烁器178、传感器176和信号输出部分174的顺序将它们沿施加辐射16a到16c的方向布置。后面将给出对前表面读取型(即,辐照侧采样(ISS)型)的辐射检测器的解释,其中,以信号输出部分174、传感器176和闪烁器178的顺序将它们沿施加辐射16a到16c的方向布置。
将闪烁器178置于传感器176之上,中间插入透明绝缘薄膜180。闪烁器178具有由磷光剂制成的薄膜的形式,用于在远离基板172的位置发射由从上方施加的辐射16a到16c所转换的光(参见图1以及5B至7B)。闪烁器178可以吸收已通过对象14的辐射16a到16c,并发射从其转换的光。
闪烁器178发射的光应当优选地具有从360nm到830nm的可见波长范围。如果辐射检测器170用于捕捉单色图像,则闪烁器178发射的光应当优选地包括绿色波长范围。
如果将X光用作辐射16a到16c,则在闪烁器178中使用的磷光剂应当优选地包括碘化铯(CsI),并特别优选地,应当包括CsI(Tl)(添加铊的碘化铯),其在被X光辐照时,发射波长频谱在420nm到700nm范围中的光。从CsI(Tl)发射的光具有在可见范围中的峰值波长565nm。此外,这种磷光剂不限于CsI(Tl),以及还可以使用其他材料,比如CsI(Na)(钠活化的碘化铯)或GOS(Gd2O2S:Tb)。
传感器176包括上电极182、下电极184、以及在上电极182和下电极184之间布置的光电转换薄膜186。光电转换薄膜186由有机光电转换材料制成,用于通过吸收闪烁器178发射的光来产生电荷。
由于必须将闪烁器178发射的光施加于光电转换薄膜186,上电极182应当优选地由导电材料制成,其至少对于闪烁器178发射的光的波长是透明的。更具体地,上电极182应当优选地由透明导电氧化物(TCO)制成,其相对于可见光具有高透射率,并具有小的电阻值。尽管上电极182可以由薄的金属薄膜(比如Au等)制成,TCO是优选的,因此Au往往在90%或更高的透射率下具有增加的电阻值。例如,应当优选地将ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、AZO(掺铝的氧化锌)、FTO(掺氯的氧化锡)、SnO2、TiO2、ZnO2等等用作上电极182的材料。在这些材料中,从过程简化、低电阻、以及透明度的角度来说,ITO是最优选的。上电极182可以是由所有像素共享的单一电极,或者可以是分配给相应像素的多个电极。
光电转换薄膜186可以由吸收可见光并产生电荷的材料制成,并可以使用前述非晶硅(a-Si)或有机光电转换(OPC)材料,该材料吸收闪烁器178发射的光,并根据吸收的光产生电荷。
在光电转换薄膜186由非晶硅构成的情况下,结构可以被提供为,使得在宽波长范围吸收从闪烁器178发射的可见光。然而,必须执行气相沉积以从非晶硅形成光电转换薄膜186,并且如果基板172是合成树脂,必须对基板172的耐热性给予特殊考虑。
另一方面,在使用包括有机光电转换材料的光电转换薄膜186的情况下,光电转换薄膜186具有在可见范围中的尖锐的吸收频谱,且不吸收除闪烁器178发射的光之外的电磁波。因此,有效地将在光电转换薄膜186吸收了辐射16a到16c(比如X射线)的情况下产生的任何噪声最小化。
此外,由于可以使用液滴放电头(比如喷墨头等)来形成用有机光电转换材料制成的光电转换薄膜186,其中,让有机光电转换材料附着于所形成的主体,因而不需要让所形成的主体耐热。
为了让光电转换薄膜186的有机光电转换材料最有效率地吸收闪烁器178发射的光,其吸收峰值波长应当优选地尽可能接近闪烁器178的光发射峰值波长。尽管有机光电转换材料的吸收峰值波长和闪烁器178的光发射峰值波长应当理想地彼此一致,如果在吸收峰值波长和光发射峰值波长之间的差值充分小,则有可能充分地吸收闪烁器178发射的光。更具体地,有机光电转换材料的吸收峰值波长和对于辐射16a到16c的闪烁器178的光发射峰值波长之间的差值应当优选地是10nm或更小,且更优选地是5nm或更小。
满足上述要求的有机光电转换材料包括基于喹吖酮(quinacridone)的有机化合物和基于酞花菁(phthalocyanine)的有机化合物。由于喹吖酮在可见范围中具有560nm的吸收峰值波长,如果使用喹吖酮作为有机光电转换材料,且使用CsI(Tl)作为闪烁器178的材料,则可以将上述峰值波长之间的差值减少为5nm或更小,从而能够实质上最大化光电转换薄膜186产生的电荷的量。
下面将具体详细地描述可应用于辐射检测器170的光电转换薄膜186。
辐射检测器170包括电磁波吸收/光电转换区域,该电磁波吸收/光电转换区域由包括电极182、184以及夹在电极182、184之间的光电转换薄膜186在内的有机层提供。可以通过将电磁波吸收区域、光电转换区域、电子转移区域、空穴转移区域、电子阻塞区域、空穴阻塞区域、避免结晶区域、电极、以及层间接触增强区域等重叠或混合来形成该有机层。
有机层应当优选地包括有机p型化合物或有机n型化合物。
有机p型半导体(化合物)是主要由空穴转移有机化合物为代表的施主有机化合物,并指倾向于施予电子的有机化合物。更具体地,在将两个有机材料彼此接触地使用时,将具有较低电离电位的一个有机材料称作施主有机化合物。可以将能够施予电子的任何有机化合物用作施主有机化合物。
有机n型半导体(化合物)是主要由电子转移有机化合物为代表的受主有机化合物,并指倾向于接受电子的有机化合物。更具体地,在将两个有机材料彼此接触地使用时,将具有较大电子亲和性的一个有机材料称作受主有机化合物。可以将能够接受电子的任何有机化合物用作受主有机化合物。
在日本待审专利公开No.2009-032854中详细公开了可以用作有机p型半导体和有机n型半导体的材料和光电转换薄膜186的布置,且下面将不详细描述这些特征。
每一个像素的传感器176可以至少包括:下电极184、光电转换薄膜186以及上电极182。为了避免暗电流增加,传感器176应当优选附加地包括电子阻塞薄膜188或空穴阻塞薄膜190,且更优选地,应当同时包括电子阻塞薄膜188和空穴阻塞薄膜190。
可以将电子阻塞薄膜188置于下电极184和光电转换薄膜186之间。在下电极184和上电极182之间施加偏压时,电子阻塞薄膜188能够避免从下电极184向光电转换薄膜186中注入电子,从而避免暗电流增加。
电子阻塞薄膜188可以由能够施予电子的有机材料制成。
电子阻塞薄膜188实际上由根据与之相邻的下电极184的材料和光电转换薄膜186的材料而选择的材料制成。优选地,该材料应当具有至少比相邻的下电极184的材料的功函(Wf)大至少1.3eV的电子亲和性(Ea),并且其电离电位(Ip)等于或小于相邻光电转换薄膜186的材料的电离电位。在日本待审专利公开No.2009-032854中详细公开了可以用作能够施予电子的有机材料的材料,并且下面将不详细描述这种材料。
电子阻塞薄膜188的厚度应当优选地在10nm至200nm的范围中,更优选地在30nm到150nm的范围中,且特别优选地在50nm到100nm的范围中,以可靠地实现减少暗电流的能力,并避免降低传感器176的光电转换效率。
可以将空穴阻塞薄膜190置于光电转换薄膜186和上电极182之间。在下电极184和上电极182之间施加偏压时,空穴阻塞薄膜190能够避免从上电极182向光电转换薄膜186注入空穴,从而避免暗电流增加。
空穴阻塞薄膜190可以由能够接受电子的有机材料制成。
空穴阻塞薄膜190的厚度应当优选地在10nm至200nm的范围中,更优选地在30nm到150nm的范围中,且特别优选地在50nm到100nm的范围中,以可靠地实现减少暗电流的能力,并避免降低传感器176的光电转换效率。
空穴阻塞薄膜186实际上由根据与之相邻的上电极182的材料和光电转换薄膜186的材料来选择的材料制成。优选的材料应当具有比相邻上电极182的材料的功函(Wf)大至少1.3eV的电离电位(Ip),并且其电子亲和性(Ea)等于或大于相邻光电转换薄膜186的材料的电子亲和性。在日本待审专利公开No.2009-032854中详细公开了可以用作能够接受电子的有机材料的材料,并且下面将不详细描述这种材料。
为了设置偏压以使得将在光电转换薄膜186中产生的电荷中的空穴移动至上电极182,且将在光电转换薄膜186中产生的电荷中的电子移动至下电极184,可以将电子阻塞薄膜188和空穴阻塞薄膜190的位置交换。不同时要求电子阻塞薄膜188和空穴阻塞薄膜190,而是可以包括电子阻塞薄膜188和空穴阻塞薄膜190中的任一个,以提供特定的减少暗电流的能力。
在每一个像素的下电极184以下的基板172的表面上布置信号输出部分174。
图27示意性地示出了信号输出部分174的结构细节。
如图27所示,信号输出部分174包括:电容器192,其与下电极184对齐,用于存储已移动至下电极184的电荷;以及场效应薄膜晶体管(下文中也被简称为“薄膜晶体管”或TFT)194,用于将在电容器192中存储的电荷转换为电信号,并输出该电信号。如平面图所示,将电容器192和薄膜晶体管194置于下电极184之下的部分重叠的区域中。该结构使得信号输出部分174和传感器176能够在每一个像素中沿厚度方向重叠。为了最小化辐射检测器170(像素)的平面区域,期望用下电极184来完全覆盖电容器192和薄膜晶体管194所处的区域。
通过贯穿在基板172和下电极184之间插入的绝缘薄膜196的导电互联,将电容器192电连接到下电极184。该互联允许下电极184收集的电荷向电容器192迁移。
如图27所示,薄膜晶体管194包括由以下各项构成的堆叠组装:栅电极198、栅绝缘薄膜200、以及有源层(通道层)202、以及置于有源层202上并用间隙彼此隔开的源电极204和漏电极206。在辐射检测器170中,尽管有源层202可以由非晶硅、非晶氧化物、有机半导体材料、碳纳米管等中的任一项形成,能够形成有源层的材料不限于前述材料。
作为构成有源层202的非晶氧化物,这种非晶氧化物应当优选地是包括In、Ga和Zn中至少一项在内的氧化物(例如,In-O氧化物),更优选地,包括In、Ga和Zn中至少两项在内的氧化物(例如,In-Zn-O氧化物、In-Ga-O氧化物、或Ga-Zn-O氧化物),以及特别优选地,包括In、Ga和Zn的氧化物。In-Ga-Zn-O非晶氧化物应当优选地是非晶氧化物,用InGaO3(ZnO)m来表示其结晶组合物,其中m表示小于6的自然数,且更特别优选地应当是InGaZnO4。然而,能够形成有源层202的非晶氧化物不限于前述内容。
此外,作为能够形成有源层202的有机半导体材料,例如可以使用酞花菁化合物、并五苯(pentacene)或钒氧酞菁(vanadylphthalocyanine)等等,尽管本发明不限于这种材料。在日本待审专利公开No.2009-212389中详细描述了与酞花菁化合物相关的细节,且省略对这种化合物的详细解释。
如果薄膜晶体管194的有源层202由非晶氧化物、有机半导体材料、碳纳米管等等中的任一项制成,则由于有源层202不吸收辐射16a到16c(比如X射线等等),或仅吸收极少量的辐射16a到16c,则有源层202有效率地减少了在信号输出部分174中产生的噪声。
此外,如果由碳纳米管形成有源层202,可以增加薄膜晶体管194的切换速度,并可以减轻在薄膜晶体管194中对可见光频段中的光的吸收。此外,如果由碳纳米管形成有源层202,则由于作为与仅极少量的金属杂质混合的结果而显著地降低了薄膜晶体管194的性能,必须通过使用离心分离等分离并提取极高纯度的碳纳米管来形成有源层202。
此外,由于从有机光电转换材料形成的薄膜以及从有机半导体材料形成的薄膜具有充分的挠性,如果通过组合由有机光电转换材料形成的光电转换薄膜186和薄膜晶体管194(其有源层202由有机半导体材料形成)来构成结构,则TFT基板208不需要具有高的硬度以承受作为负载的对象14的主体的重量。
可以将薄膜晶体管194的有源层202的非晶氧化物和光电转换薄膜186的有机光电转换材料在低温下沉积为薄膜。因此,基板172不限于高度耐热的基板(比如半导体基板、石英基板、玻璃基板等),而可以是由塑料制成的挠性基板、芳族聚酰胺纤维(aramidfiber)基板或生物纳米纤维基板。更具体地,例如,基板172可以是以下各项材料的挠性基板:聚酯(polyester),比如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚丁烯邻苯二甲酸盐(polybutylenephthalate)、或聚乙烯萘酚盐(polyethylenenaphthalate)等等;聚苯乙烯(polystyrene);聚碳酸酯(polycarbonate);聚醚砜(polyethersulfone);多芳基化合物(polyarylate);聚酰亚胺(polyimide);聚环烯(polycycloolefin);降冰片烯树脂(norborneneresin);聚三氟氯乙烯(poly(chlorotrifluoroethylene))等等。由塑料加工的这种挠性基板让辐射检测器170重量更轻,且因此更易于携带。
基板172可以包括绝缘层,用于让基板172电绝缘;气体屏障层,用于让基板172对于水和氧气不可穿透;以及内层,用于让基板172平坦并增强基板172和电极之间的紧密接触。
用作基板172的芳族聚酰胺纤维的优点在于:由于可对其应用200度的高温工艺,芳族聚酰胺纤维允许在高温下设置透明电极材料,以具有更低的电阻,且还允许通过包括焊接回流工艺(solderreflowprocess)在内的工艺来自动在其上安装驱动器IC。此外,由于芳族聚酰胺纤维的热膨胀系数接近于ITO(氧化铟锡)或玻璃,因此,在制造芳族聚酰胺纤维的绝缘基板之后,芳族聚酰胺纤维的绝缘基板不容易扭曲和开裂。另外,可以将由芳族聚酰胺纤维制成的绝缘基板加工的比玻璃基板等更薄。基板172可以具有由超薄玻璃基板和芳族聚酰胺纤维的堆叠组装的形式。
生物纳米纤维是通过将由细菌(醋菌属、木醋杆菌)产生的纤维素微纤维束(细菌纤维素)和透明树脂的化合制成的。纤维素微纤维束具有50nm的宽度,其为可见光波长的十分之一,且具有高强度、高弹性以及低热膨胀。可以通过将透明树脂(比如丙烯酸树脂或环氧树脂等)灌注到细菌纤维素中,并且固定透明树脂,来产生生物纳米纤维,其包含60%到70%的纤维且在波长500nm处呈现大约90%的光透射率。生物纳米纤维是挠性的,且具有与硅晶体可比的低热膨胀系数(范围从3ppm到7ppm)、与钢的强度相匹配的高强度(460MPa)、以及高弹性(30GPa)。因此,生物纳米纤维制成的绝缘基板172可以比玻璃基板等更薄。
由于辐射检测器170的光电转换薄膜186由有机光电转换材料制成,光电转换薄膜186几乎不吸收辐射16a到16c。因此,在PSS型辐射检测器170中,即使辐射16a到16c通过TFT基板208,由于光电转换薄膜186仅吸收少量辐射16a到16c,对辐射16a到16c的灵敏度的下降得到了最小化。在PSS型辐射检测器170的情况下,辐射16a到16c通过TFT基板208并到达闪烁器178。然而,由于光电转换薄膜186由有机光电转换材料制成,则光电转换薄膜186实质上不吸收辐射16a到16c,且辐射16a到16c的衰减得到了最小化。因此,由有机光电转换材料制成的光电转换薄膜186适用于PSS型辐射检测器。
可以将薄膜晶体管194的有源层202的非晶氧化物和光电转换薄膜186的有机光电转换薄膜在低温下沉积为薄膜。因此,基板172可以由仅吸收少量的辐射16a到16c的塑料、芳族聚酰胺纤维、或生物纳米纤维制成。由于由塑料、芳族聚酰胺纤维、或生物纳米纤维制成的基板172仅吸收少量的辐射16a到16c,即使由于被用在PSS型辐射检测器中导致辐射16a到16c通过TFT基板208,基板172也有效地避免了对辐射16a到16c的灵敏度的下降。
根据第七修改,可以用以下方式来构成辐射检测器。
(1)包括由有机光电转换材料制成的光电转换薄膜186在内的传感器176可以被构建为,使用CMOS传感器构成信号输出部分174。在该情况下,由于仅传感器176由有机光电转换材料制成,包括CMOS传感器的信号输出部分174不需要是挠性的。已在日本待审专利公开No.2009-212377中描述了涉及传感器176(被构建为包括有机光电转换材料)和CMOS传感器的细节,且因此省略对这种特征的详细解释。
(2)包括由有机光电转换材料制成的光电转换薄膜186在内的传感器176可以构建为,通过配备有由有机材料制成的薄膜晶体管(TFT)194的CMOS电路,来实现具备挠性的信号输出部分174。在该情况下,可以采用并五苯作为p型有机半导体的材料,且可以采用氯化铜酞花菁作为CMOS电路使用的n型有机半导体。据此,可以实现具有较小曲率半径的具有特定挠性的TFT基板208。此外,通过以这种方式构建TFT基板208,可以让栅绝缘薄膜200非常薄,从而使得降低驱动电压成为可能。此外,可以在室温或100度或更低的温度下制造栅绝缘薄膜200、半导体主体、以及每一个电极。此外,可以在这种挠性绝缘基板172上直接制造CMOS电路。附加地,可以通过符合比例法则的制造工艺,使得由有机材料制造的薄膜晶体管194小型化。对于基板172,如果将聚酰亚胺前体(precursor)涂在聚酰亚胺基板上,并使用旋涂法加热,由于将聚酰亚胺前体转换为聚酰亚胺,则可以实现没有凹入-凸出不规则体的平坦基板。
(3)可以应用自装配技术(流体自装配方法),其中,在基板上指定位置处布置多个微米级别的器件块,且可以在由树脂基板制成的绝缘基板172上布置传感器176和信号输出部分174。在该情况下,在另一基板上制造作为微米级别小型器件块的传感器176和信号输出部分174,且之后将它们与基板分离。然后,将传感器176和信号输出部分174分散在液体中,并以统计方式布置在作为目标基板的基板172上。可以提前对基板172实现某一工艺,用于让基板172适应器件块,且可以在基板172上选择性地布置器件块。相应地,可以将由最优材料制成的最优器件块(即,传感器176和信号输出部分174)集成在最优基板(绝缘基板172)上,且可以将传感器176和信号输出部分174集成在非晶体绝缘基板172(树脂基板)上。
接下来,作为本发明的第八修改,将参照图28A和28B来描述包括CsI(Tl)闪烁器500在内的辐照侧采样(ISS)型辐射检测器300的示例。
辐射检测器300包括ISS型辐射检测器,其中,相对于辐照表面32,按照辐射检测单元502(其实质上提供与包括信号输出部分174和传感器176在内的TFT基板208相同的功能)和CsI(Tl)闪烁器500的顺序来布置它们,用辐射16a到16c来辐照该辐照表面32(即,沿施加辐射16a到16c的方向)。
在闪烁器500中,被辐射16a到16c辐照的辐照表面32侧产生并发射更强的光。在该情况下,由于相比于PSS型辐射检测单元502和闪烁器500被布置为接近状态,则ISS型辐射检测器具有通过图像捕捉而获得更高的分辨放射线照相图像的能力。此外,增加辐射检测单元502的可见光的发射量。相应地,与PSS型相比,ISS型辐射检测器更可以增强辐射检测器300(辐射检测装置22)的灵敏度。
作为其一个示例,图28B示出了以下情形:通过将包括CsI在内的材料气相沉积在气相沉积基板504上,来形成包括柱形晶体域的闪烁器500。
更具体地,在图28B的闪烁器500中,提供以下结构:其中在辐照表面32的侧面(辐射检测单元502的侧面)上由柱形晶体500a形成柱形晶体域,用辐射16a到16c对辐射表面32辐照,且在辐照表面32的相对侧上由非柱形晶体500b形成非柱形晶体域。优选地使用具有高耐热性的材料作为气相沉积基底504。例如,从降低成本的角度来说,铝(Al)是优选的。此外,在闪烁器500中,在柱形晶体500a的纵向上,柱形晶体500a的平均直径是实质上均匀的。
以上述方式,闪烁器500是由柱形晶体域(柱形晶体500a)和非柱形晶体域(非柱形晶体500b)形成的结构,且与之一起的,将柱形晶体域布置在辐射检测单元502的侧面上,该柱形晶体域是由以高效率发射光的柱形晶体500a制成的。由此,闪烁器500发射的可见光进入柱形晶体500a,并被辐照向辐射检测单元502。因此,抑制了向辐射检测单元502的侧面辐照的可见光的散射,还抑制了由辐射检测装置22检测到的放射线照相图像的模糊。此外,由于还通过非柱形晶体500b将到达闪烁器500的深的部分(即非柱形晶体域)的可见光反射向辐射检测单元502的侧面,则可以增强在辐射检测单元502上入射的可见光的发射量(以及闪烁器500发射的可见光的检测效率)。
如果将定位在闪烁器500的辐照表面32的侧面上的柱形晶体域的厚度设置为t1,且将定位在闪烁器500的气相沉积基板504的侧面上的柱形晶体域的厚度设置为t2,则优选地,在t1和t2之间,满足以下关系:0.01≤(t2/t1)≤0.25。
这样,通过满足柱形晶体域的厚度t1和非柱形晶体域的厚度t2之间的前述关系,沿闪烁器500的厚度方向,具有高光发射效率的用于避免可见光漫射的域(柱形晶体域)和用于反射可见光的域(非柱形晶体域)之间的比率位于合适的范围中,从而增强了闪烁器500的光发射效率、对闪烁器500发射的可见光的检测效率、以及放射线照相图像的分辨率。
如果非柱形晶体域的厚度t2过大,增加了光发射效率低的域,且还降低了辐射检测装置22的灵敏度。因此,量值t2/t1大于或等于0.02并小于或等于0.1的范围是特别优选的。
此外,上面已给出了与具有连续形成的柱形晶体域和非柱形晶体域的结构的闪烁器500相关的解释。然而,可以提供如下结构,其中:取代前述非柱形晶体域,由铝(Al)等形成光反射层,且仅形成柱形晶体域。还可以提供与此不同的其他结构。
辐射检测单元502用于检测从闪烁器500的光发射侧(柱形晶体500a)辐射出的可见光。如图28A中的侧面所示,以绝缘基板508、TFT层510和光电转换装置512的顺序,相对于辐照表面32,沿着辐照辐射16a到16c的方向,将它们进行堆叠。在TFT层510的下表面上形成平面层514,以覆盖光电转换装置512。
此外,将辐射检测单元502构成为TFT有源矩阵基板(下文中称作TFT基板),其中,在绝缘基板508上以在平面图中的矩阵形式形成多个像素520,每一个像素520包括由光敏二极管(PD)等制造的光电转换装置512、存储电容器516、以及薄膜晶体管(TFT)518。
此外,通过将光电转换薄膜512c布置在位于闪烁器500的侧面的下电极512a和位于TFT层510的侧面的上电极512b之间,构成光电转换装置512。
此外,TFT层510的TFT518包括由以下各项构成的堆叠组装:栅电极、栅绝缘薄膜、以及有源层(通道层),并且置于有源层上的源电极和漏电极之间彼此隔开一间隙。
此外,在构成TFT基板的辐射检测单元502中,在与辐射16a到16c的到达方向相对的侧面上(在闪烁器500的侧面上)形成用于制造形状上平坦的辐射检测单元502的平面层514。
在以下描述中,如果将第八修改的辐射检测器300和第七修改的辐射检测器170进行对比,辐射检测器300的相应构成单元分别对应于辐射检测器170的每一个构成单元。
首先,绝缘基板508对应于基板172。然而,绝缘基板508不受限制,只要其是能透光的,且由仅吸收少量辐射16a到16c的材料制成即可。
在将玻璃基板用作绝缘基板508的情况下,辐射检测单元502(TFT基板)的厚度整体上大约为例如0.7mm。然而,根据第八修改,考虑到让辐射检测装置22更薄的剖面,则将由透光合成树脂制造的薄剖面基板用作绝缘基板508。因此,辐射检测单元502的剖面厚度整体上可以更薄(大约例如0.1mm),从而可以让辐射检测单元502具备挠性。此外,通过让辐射检测单元502是挠性的,增强了辐射检测装置22对震荡的抗性,且如果对辐射检测装置施加震荡,辐射检测装置22更难以收到损害。此外,塑料树脂、芳族聚酰胺、生物纳米纤维等往往不吸收辐射16a到16c,且在由这种材料形成绝缘基板508的情况下,由于绝缘基板508仅吸收了少量辐射16a到16c,即使采用辐射16a到16c通过绝缘基板508(由于是ISS型辐射检测器的缘故)的结构,也可以抑制对辐射16a到16c的灵敏度的降低。
在辐射检测装置22的情况下,使用合成树脂作为绝缘基板508不是必须的,并且尽管将增加辐射检测装置22的厚度,也可以将其他材料(比如玻璃基板等)用作绝缘基板508。
像素520对应于信号输出部分,且光电转换装置512对应于传感器176。由此,像素520的存储电容器516对应于信号输出部分174的电容器182,且TFT518对应于薄膜晶体管194。此外,光电转换装置512的下电极512a对应于传感器176的上电极182,光电转换薄膜512c对应于光电转换薄膜186,以及上电极512b对应于下电极184。
除非另行声明,第八修改所示的ISS型辐射检测器300的每一个构成单元总体上对应于第七修改所示的PSS型辐射检测器170的每一个构成单元。相应地,如果将用于辐射检测器170的构成单元的材料(已结合图26和27进行了描述)用作与第八修改的辐射检测器300相对应的构成单元的材料,则可以容易地获得根据参照图26和27解释的每一种材料的相同效果。
然而,不同于PSS型,在ISS型辐射检测器中,由于辐射16a到16c通过辐射检测单元502以到达CsI(Tl)闪烁器500,必须由仅吸收微量辐射16a到16c的材料来构成包括绝缘基板508、像素520和光电转换装置512在内的辐射检测单元502整体。
相应地,在第八修改中,在由有机光电转换材料构成光电转换薄膜512c的情况下,由于光电转换薄膜512c几乎不吸收辐射16a到16c,在ISS型辐射检测器300中(其中,其辐射检测单元502被布置为许可辐射16a到16c通过),则可以抑制通过辐射检测单元502的辐射16a到16c的衰减,并且还抑制对辐射16a到16c的灵敏度的下降。相应地,由有机光电转换材料构成光电转换薄膜512c是优选的,特别是针对ISS型辐射检测器而言。
附带地,在本实施例中,当医生26握住把手28时,在通过移动辐射输出装置20来设置SID的情况下,如果让辐射输出装置20与对象14过于接近,则如图29A所示,SID(图29A所示的距离SID1)变为过短,且发生以下情况:除了在相对较窄的范围中,无法对对象14执行图像捕捉。此外,如果SID过短,则辐射16a到16c的相应辐照范围在辐照表面32上将不重叠,导致对对象14的图像捕捉将可能失败。
因此,根据第九修改,使用第六修改的结构(参见图22和23),从而基于加速度传感器217检测到的辐射输出装置20的加速度,计算辐射输出装置20的运动量,且基于计算出的运动量来判断是否将SID设置为恰当的距离。然后,在SID变为被设置为恰当的距离时,许可施加辐射16a到16c,或开始施加辐射16a到16c。
更具体地,在医生26握住把手28且从而调整SID的情况下,加速度传感器217连续地检测辐射输出装置20的加速度,且控制处理器124基于加速度传感器217检测到的加速度,计算辐射输出装置20的运动量。在曝光许可确定单元216中,在控制处理器124计算出的运动量达到与用于捕捉对象14的图像的恰当SID(例如,图29B所示的源至图像距离SID2)相对应的运动量的事件中,许可从辐射源18a到18c中的每一个输出辐射(曝光)。因此,可以对对象14执行相对宽范围的图像捕捉,且可以避免对对象14的图像捕捉失败。
根据第九修改,(1)可以通过在曝光许可确定单元216已许可曝光之后由医生26按压曝光开关130,来开始从相应辐射源18a到18c输出辐射16a到16c,或(2)由于在许可曝光时设置了SID2,则一旦已批准许可,则可以自动地开始从相应辐射源18a到18c输出辐射16a到16c。
此外,直到源至图像距离(SID)达到SID2之前,可以由显示单元126等向医生26通知并提示,以移动辐射输出装置20,并可以在达到SID2时,向医生26通知和提示,以停止辐射输出装置20的移动。因此,根据通知内容停止运动,在医生26停止移动辐射输出装置20时(即,在加速度传感器217检测到加速度是零级别时),曝光许可确定单元216可以批准对发起曝光的许可,并从而可以立刻执行对对象14的图像捕捉。
附带地,在对对象14的图像捕捉期间,由于对象14的图像捕捉区域的中心位置实质上与成像区域36的中心位置匹配,且此外,由于图像捕捉区域被定位为适合成像区域36,因此将感兴趣的区域(ROI)定位在成像区域36的中心的大量情况发生。由此,以下情况是频繁的:其中,在实际图像捕捉期间,来自位于辐射输出装置20的中心的辐射源18b的辐射16b的剂量大,反之将来自两个辐射源18a、18c的辐射16a、16c的剂量被设置为较小剂量,具有足以补偿辐射16b的程度,并对对象14执行图像捕捉。
除非另行声明,在实际图像捕捉期间,控制处理器124执行对每一个辐射剂量的加权,使得让来自位于辐射输出装置20的中心的辐射源18b的辐射16b的剂量最大,反之将来自两个辐射源18a、18c的辐射16a、16c的剂量设置为较小剂量,具有足以补偿最大辐射剂量的程度,且根据这种加权,同时或顺序地施加来自辐射源18a到18c中每一个的辐射16a到16c。
根据前述加权,当驱动相应辐射源18a到18c时,仅中心辐射源18b受到恶化。相应地,从辐射输出装置20的服务寿命管理的角度来讲,需要执行剂量管理,使得来自辐射源18a到18c的每一个的累积剂量(累积曝光剂量)是分别相同的,且可以实现包括相应辐射源18a到18c在内的辐射输出装置20的延长的使用寿命。
因此,根据第十修改,例如,在图15的步骤S8和步骤S14中,在数据库134中存储与数据库检索器150检索到的最优辐射剂量数据相对应的辐射16a到16c的剂量的数据(已对其执行了加权的剂量数据),且已存储的相应辐射剂量的数据用于协助辐射剂量管理和服务寿命的管理。
因此,与从相应辐射源18a到18c输出的辐射16a到16c的累积曝光剂量相关的,如果辐射16v的累积曝光剂量比辐射16a和16c的累积曝光剂量更突出,存在辐射源18b比辐射源18a和18c更快恶化的可能性。因此,基于对每一个累积曝光剂量的比较,改变对相应辐射剂量的加权,使得对于具有大SID的图像捕捉,让从两端的辐射源18a、18c中每一个输出的辐射16a、16c的剂量最大,反之,从中心辐射源18b输出的辐射16b的剂量具有较小剂量,具有补充前述最大剂量的程度。
这样,作为用于确定相应累积曝光剂量的材料,通过改变对从辐射源18a到18c中每一个输出的辐射16a到16c的剂量的加权,可以避免仅辐射源18b的恶化,并可以实现包括相应辐射源18a到18c在内的辐射输出装置20的延长使用寿命。
尽管已详细示出和描述了本发明的特定优选实施例,应当理解可以在不脱离如所附权利要求阐述的本发明的范围的情况下,对实施例进行各种改变和修改。

Claims (15)

1.一种放射线照相图像捕捉系统(10),包括:
辐射输出装置(20),其中装有用于发射辐射(16a到16c)的三个辐射源(18a到18c);
辐射检测装置(22),用于检测已通过对象(14)的辐射(16a到16c),以及将所检测到的辐射转换为放射线照相图像;
摄像机(48),用于获取所述对象(14)的光学图像;以及
控制装置(24),用于控制所述辐射输出装置(20)以及所述辐射检测装置(22),
其中,所述控制装置(24)基于所述光学图像对从所述三个辐射源(18a到18c)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权,以及控制所述辐射输出装置(20)从所述三个辐射源(18a到18c)向所述对象(14)施加经加权的剂量的辐射(16a到16c),
其中,所述辐射输出装置(20)中装有三个辐射源(18a到18c),以及所述控制装置(24)基于所述光学图像,对从所述三个辐射源(18a到18c)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权,使得从所述辐射源中的中心辐射源(18b)发射的辐射(16b)的剂量是最大剂量级别,且从位于两端的辐射源(18a、18c)发射的辐射(16a、16c)的剂量是较低剂量级别,或者使得从位于两端的辐射源(18a、18c)发射的辐射(16a、16c)的剂量是最大剂量级别,且从所述辐射源中的中心辐射源(18b)发射的辐射(16b)的剂量是较低剂量级别。
2.根据权利要求1所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述控制装置(24)包括:
数据库(134),存储用于对从所述三个辐射源(18a到18c)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权的加权数据;
数据库检索器(150),用于识别由所述光学图像指示的所述对象(14)的要被成像的区域,以及用于从所述数据库(134)中检索与识别出的所述对象(14)的要被成像的区域相对应的加权数据;
图像捕捉条件设置单元(152),用于基于所述对象(14)的要被成像的区域以及由所述数据库检索器(150)检索到的所述加权数据,来设置用于以所述辐射(16a到16c)对所述对象(14)进行辐照的图像捕捉条件;以及
控制处理器(124),用于根据所述图像捕捉条件来控制所述辐射输出装置(20)和所述辐射检测装置(22)。
3.根据权利要求2所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述数据库(134)还存储表示最优辐射剂量的最优辐射剂量数据,所述最优辐射剂量取决于所述对象(14)的要被成像的多个区域以及这些区域的相应厚度;
在已识别出由所述光学图像指示的所述对象(14)的要被成像的区域之后,所述数据库检索器(150)从所述数据库(134)中检索与已识别出的所述对象(14)的要被成像的区域及其厚度相一致的所述对象(14)的要被成像的区域及其厚度的最优辐射剂量数据,以及检索与已识别出的所述对象(14)的要被成像的区域相一致的所述对象(14)的要被成像的区域的加权数据;以及
所述图像捕捉条件设置单元(152)基于所述对象(14)的要被成像的区域及其厚度、以及由所述数据库检索器(150)检索到的所述最优辐射剂量数据以及所述加权数据,来设置图像捕捉条件。
4.根据权利要求3所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,将所述最优辐射剂量数据与以下各项关联存储在所述数据库(134)中:所述对象(14)的要被成像的区域、其厚度、表示所述对象(14)的要被成像的区域相对于所述辐射检测装置(22)的定向的图像捕捉技术、以及向所述对象(14)的要被成像的区域施加所述辐射(16a到16c)的方向;
将所述加权数据与以下各项关联存储在所述数据库(134)中:所述对象(14)的要被成像的区域以及取决于所述对象(14)的要被成像的区域的相应的图像捕捉技术;
所述数据库检索器(150)从所述数据库(134)检索所述对象(14)的要被成像的区域、该区域的厚度、以及针对该区域的图像捕捉技术的最优辐射剂量数据,以及检索所述对象(14)的要被成像的区域以及针对该区域的图像捕捉技术的加权数据,所述对象(14)的要被成像的区域、该区域的厚度、以及针对该区域的图像捕捉技术与已识别出的所述对象(14)的要被成像的区域、该区域的厚度以及针对该区域的图像捕捉技术相对应;以及
图像捕捉条件设置单元(152)基于所述对象(14)的要被成像的区域、该区域的厚度、以及针对该区域的所述图像捕捉条件、以及由所述数据库检索器(150)检索到的所述最优辐射剂量数据以及所述加权数据,来设置图像捕捉条件。
5.根据权利要求4所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述数据库(134)还存储表示所述对象(14)的要被成像的区域的相应光学图像的对象数据;以及
所述数据库检索器(150)从所述数据库(134)中检索与由所述摄像机(48)获取的所述光学图像相对应的对象数据,以及将由所检索到的对象数据表示的要被成像的区域识别为所述对象(14)的要被成像的区域。
6.根据权利要求5所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述控制处理器(124)在已从外部源获取了命令信息之后,控制所述摄像机(48)开始捕捉所述光学图像,所述命令信息用于请求所述对象(14)的要被捕捉的放射线照相图像。
7.根据权利要求5所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述图像捕捉条件设置单元(152)能够根据命令信息、所述对象(14)、或针对所述对象(14)的所述图像捕捉技术,来改变由所述数据库检索器(150)检索到的所述最优辐射剂量数据和所述加权数据,所述命令信息用于请求所述对象(14)的要被捕捉的放射线照相图像。
8.根据权利要求2所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,如果由所述摄像机(48)获取的所述光学图像是将所述对象(14)的要被成像的区域包括在所述摄像机(48)的成像范围(86)中的光学图像,则所述数据库检索器(150)从所述数据库(134)检索与所述对象(14)的要被成像的区域相对应的加权数据。
9.根据权利要求1所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,如果所述对象(14)的要被成像的区域表示手部,则所述控制装置(24)对从所述三个辐射源(18a到18c)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权,使得从所述辐射源中的中心辐射源(18b)发射的辐射(16b)的剂量是最大剂量级别,且从位于两端的辐射源(18a、18c)发射的辐射(16a、16c)的剂量是较低剂量级别,以及如果所述对象(14)的要被成像的区域表示胸部,则所述控制装置(24)对从所述三个辐射源(18a到18c)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权,使得从位于两端的辐射源(18a、18c)发射的辐射(16a、16c)的剂量是最大剂量级别,且从所述辐射源中的中心辐射源(18b)发射的辐射(16b)的剂量是较低剂量级别。
10.根据权利要求1所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述辐射输出装置(20)同时地或顺序地从所述三个辐射源(18a到18c)向所述对象(14)施加所述辐射(16a到16c)。
11.根据权利要求1所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述辐射输出装置(20)和所述辐射检测装置(22)彼此相对,且在所述辐射检测装置(22)的辐照表面(32)上方,所述辐射输出装置(20)中装有以线性阵列布置的所述三个辐射源(18a到18c),或装有被以二维矩阵方式布置的所述三个辐射源(18a到18c),所述辐照表面(32)受所述辐射(16a到16c)的辐照。
12.根据权利要求1所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述辐射输出装置(20)和所述辐射检测装置(22)包括便携式装置;以及
所述控制装置(24)包括安装在医疗机构中的便携式终端和控制台。
13.根据权利要求1所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述辐射输出装置(20)在其侧面上包括把手(28、166),所述把手所在的侧面远离发射所述辐射(辐射16a到16c)的侧面;
所述把手(28、166)中并入了握住状态传感器(52),用于输出指示所述把手(28、166)被握住的检测信号;以及
在所述握住状态传感器(52)输出所述检测信号时,所述辐射输出装置(20)许可所述三个辐射源(18a到18c)发射所述辐射(16a到16c)。
14.根据权利要求1所述的放射线照相图像捕捉系统(10),其中,所述摄像机(48)与所述辐射输出装置(20)整体结合,或所述摄像机(48)与所述控制装置(24)整体集合,或所述摄像机(48)与所述辐射输出装置(20)和所述控制装置(24)相分离。
15.一种放射线照相图像捕捉方法,包括:
在将对象(14)置于辐射输出装置(20)和辐射检测装置(22)之间时,用摄像机(48)来捕捉对象(14)的光学图像,所述辐射输出装置(20)中装有三个辐射源(18a到18c);
基于所述光学图像对从所述三个辐射源(18a到18c)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权,以及从所述三个辐射源(18a到18c)向所述对象(14)施加经加权的剂量的辐射(16a到16c);以及
通过用所述辐射检测装置(22)来检测已通过所述对象(14)的辐射(16a到16c),来获取所述对象(14)的放射线照相图像,
其中,所述辐射输出装置(20)中装有三个辐射源(18a到18c),以及基于所述光学图像,对从所述三个辐射源(18a到18c)发射的辐射(16a到16c)的剂量进行加权,使得从所述辐射源中的中心辐射源(18b)发射的辐射(16b)的剂量是最大剂量级别,且从位于两端的辐射源(18a、18c)发射的辐射(16a、16c)的剂量是较低剂量级别,或者使得从位于两端的辐射源(18a、18c)发射的辐射(16a、16c)的剂量是最大剂量级别,且从所述辐射源中的中心辐射源(18b)发射的辐射(16b)的剂量是较低剂量级别。
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