CN102525503B - 放射线图像检测装置及其驱动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射线图像检测装置及其驱动控制方法。FPD提供有安培计，该安培计用于测量对像素施加偏置电压的偏置线的有线连接上的电流。控制电路将安培计的测量值与阈值作比较。当安培计的测量值等于或大于阈值时，控制电路判定来自X射线源的X射线的发出开始。在检测到X射线照射的开始之前，控制电路停止对信号处理电路供应电力，并且接通所有TFT。当检测到X射线照射的开始时，控制电路关断所有TFT，并且使FPD转移到电荷积累操作。此后，控制电路接通处理电源，以开始对信号处理电路供应电力。

Description

放射线图像检测装置及其驱动控制方法

技术领域

本发明涉及用于检测放射线图像的放射线图像检测装置及其驱动控制方法。

背景技术

例如X射线成像系统的放射线成像系统由用于生成X射线的X射线生成装置以及用于捕捉被检体的X射线图像的X射线成像装置组成。X射线生成装置具有用于向被检体施加X射线的X射线源、用于控制X射线源的驱动的X射线源控制器以及用于输入X射线照射开始命令的照射开关。X射线成像装置具有X射线图像检测装置以及成像控制器，该X射线图像检测装置用于检测从已经通过了被检体的X射线形成的X射线图像，该成像控制器用于控制X射线图像检测装置的驱动的成像控制器。

近年来，已经使用了设置有平板检测器(FPD)作为X射线检测器的X射线图像检测装置，该FPD代替了X射线膜或成像板(IP)。在FPD中以矩阵来排列对与X射线的入射量相对应的信号电荷进行积累的像素。FPD逐个像素地积累信号电荷，并且在处理电路中将所积累的信号电荷转换成电压信号，由此检测被检体的X射线图像。然后，FPD将X射线图像作为数字图像数据进行输出。

在长方体壳体中并入FPD的便携式X射线图像检测装置(下文中被称为电子暗盒(cassette))实际上也已经投入使用。将该电子暗盒附连到成像台，该成像台被设计用于使膜暗盒或IP暗盒得到使用。此外，电子暗盒被置于床上或者由被检体握持，并且被用于捕捉使用固定型X射线图像检测装置难以捕捉到的区域。而且，在没有用于足不出户的高龄者或者由于事故或灾难而受伤的人的成像台等装置的医院外的地方使用电子暗盒。

通常，将由照射开关所生成的操作信号发送到X射线生成装置和X射线成像装置，作为用于指示X射线照射开始的同步信号。由此，对按下照射开关时从X射线源发出的X射线的时序和开始由X射线图像检测装置对信号电荷进行积累的操作的时序进行同步。在该情况下，需要将X射线生成装置和X射线成像装置相互电连接，以便于发送同步信号。如果X射线生成装置和X射线成像装置的制造商彼此不同并且其连接接口(例如电缆或连接器的规格、同步信号的格式)彼此不匹配，则需要重新制造适当的接口。

为了解决上述问题，提出了一种技术，其中，X射线图像检测装置自己检测X射线照射的开始而不接收同步信号(没有电连接X射线图像生成装置和X射线成像装置)，并且与X射线生成装置进行同步(参见日本专利特开No.2010-121944号公报)。

根据日本专利特开No.2010-121944号公报，由于与在像素中生成的电荷相对应的电流在偏置线上流动，所以通过监视对每个像素施加偏置电压的偏置线上的电流来检测X射线照射的开始。在日本专利特开No.2010-121944号公报中，提供了休眠模式和图像捕捉模式。在休眠模式中，不对像素供应电力。在图像捕捉模式中，对像素供应电力，使得可以对图像进行捕捉。根据来自控制台的转换信号或者来自照射开关的操作检测信号来使休眠模式切换成图像捕捉模式。

在切换到图像捕捉模式之后，使FPD重复执行用于从像素中读出信号电荷的读出操作。然后，最终将在其处检测到X射线照射开始的帧的数据以及加起来的顺次帧的数据作为图像数据进行输出。

如日本专利特开No.2010-121944号公报的情况，在根据来自控制台的切换信号而将休眠模式切换成图像捕捉模式并且使FPD重复执行读出操作的情况下，浪费了在检测到X射线照射的开始之前的读出操作，并且增大了用于浪费操作的功耗。如果在电子暗盒上加载电池并且无线地进行与成像控制器的通信，则功耗的增加可能导致电池频繁更换，这是很麻烦的。

在根据来自照射开关的操作检测信号来切换模式的情况下，需要对X射线生成装置和X射线成像装置进行电连接，这在根本上与其中由X射线图像检测装置自己检测X射线照射的开始的构造相矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现电力节省的放射线图像检测装置以及该放射线图像检测装置的驱动控制方法。

为了实现以上及其他目的，根据本发明的放射线图像检测装置包括多个像素、多个开关元件、信号处理电路、照射检测器和控制器。该像素是被二维地布置的，并且像素中的每一个积累与来自放射线源的放射线量相对应的信号电荷。开关元件中的每一个被提供为与像素中的每一个相对应，并且使对应的像素执行信号电荷的电荷积累操作和信号电荷的读出操作。信号处理电路将从像素中读出的信号电荷转换成电信号，并且输出该电信号。照射检测器基于像素中的至少一个上的电气改变来检测是否开始放射线的照射。控制器在照射线检测器检测到放射线照射的开始之前停止对信号处理电路供应电力，并且当照射检测器检测到放射线照射的开始时，开始对信号处理电路供应电力。

在照射检测器检测到放射线照射的开始之前，控制器接通所有的开关元件。当照射检测器检测到放射线照射的开始时，控制器关断所有的开关元件以转移成电荷积累操作。在关断所有的开关元件关断之后，控制器开始对信号处理电路供应电力。

照射检测器基于对像素施加偏置电压的偏置线上的电流的测量值的改变来检测放射线照射的开始。替代地，照射检测器基于从像素泄漏的泄漏电荷来检测放射线照射的开始。

放射线图像检测装置可以进一步包括通信部，该通信部与外部装置交换信息。在检测到放射线照射的开始之前，不对通信部供应电力，而当检测到放射线照射时，对通信部供应电力。

放射线图像检测装置可以进一步包括电池，该电池用于对每个组件供应电力。在该情况下，通信部与外部装置无线地交换信息。

优选的是，放射线图像检测装置是电子暗盒，该电子暗盒使多个像素、多个开关元件、信号处理电路、照射检测器以及控制器包含在便携式壳体中。

根据本发明的放射线图像检测装置的驱动控制方法包括下述步骤：基于像素上的电气改变来检测放射线的照射是否开始，像素中的每一个对与来自放射线源的放射线的量相对应的信号电荷进行积累；在检测到放射线照射的开始之前，停止对信号处理电路供应电力，该信号处理电路将从像素中读出的信号电荷转换成电信号并且输出该电信号；以及当检测到放射线照射的开始时，开始对信号处理电路供应电力。

根据本发明，基于像素上的电气改变来检测放射线照射的开始。在检测到放射线照射的开始之前，不对信号处理电路供应电力，而当检测到放射线照射的开始时，对信号处理电路供应电力。由此，可以实现电力节省。

附图说明

为了更加全面地理解本发明及其优点，现在参考下面结合附图所做出的描述，在附图中：

图1是图示X射线成像系统的结构的示意图；

图2是图示FPD的电气结构的示意图；

图3是图示电子暗盒的操作程序的时序图；

图4是图示电子暗盒的操作程序的流程图；以及

图5是图示在基于泄漏电荷来检测X射线照射的开始的情况下的电路的示例的示意图。

具体实施方式

在图1中，X射线成像系统10由X射线生成装置11和X射线成像装置12组成。X射线生成装置11包括X射线源13、X射线源控制器14和照射开关15，该X射线源控制器14用于控制X射线源13的驱动。X射线源13具有X射线管13a和准直器13b，该X射线管13a用于发出X射线，该准直器13b用于限定从X射线管13a发出的X射线的照射野。

X射线管13a具有阴极和阳极。阴极由用于发出热电子的灯丝构成。从阴极发出的热电子撞击阳极(目标)，从而发出X射线。具有圆盘形状的目标是旋转阳极，其中焦点通过其旋转沿着圆周轨道移动，并且从而使热电子所撞击的焦点处的热分散。准直器13b具有多个铅板，该多个铅板被布置为彼此正交，并且从而在用于发射X射线通过其中的中心处形成照射开口。通过移动铅板的位置来改变照射开口的大小，并且因此可以调节照射野。

X射线源控制器14由高电压生成器和控制器组成。高电压生成器对X射线源13施加高电压。控制器控制管电压、管电流和X射线的照射时间，该管电压用于确定从X射线源13发出的X射线的能量谱，该管电流用于确定每单位时间的X射线的照射量。高电压生成器通过变压器对输入的电压进行升压，以生成高的管电压，从而通过高压电缆16对X射线源13供应电力。本实施例中的X射线生成装置11不具有与X射线成像装置12进行通信的功能，并且放射线技师(操作员)使用X射线源控制器14的操作面板来手动设定成像条件，诸如管电压、管电流和X射线的照射时间。

由操作员操纵的照射开关15通过信号电缆17被连接到X射线源控制器14。照射开关15是两级推动开关(two-step push switch)，该照射开关通过第一级推动来生成用于使X射线源13开始预热的预热开始信号，并且通过第二级推动来生成用于使X射线源13开始发射X射线的X射线照射开始信号。这些信号通过信号电缆17被输入到X射线源控制器14。

X射线源控制器14基于来自照射开关15的控制信号来控制X射线源13的操作。当接收到预热开始信号时，X射线源控制器14激活加热器以对灯丝进行预热，并且另外还使目标开始旋转以达到期望转速。预热所需要的时间大约是200msec至1500msec。在通过照射开关15的第一级推动输入预热开始命令之后，操作员对预热给予足够的时间，并且然后通过照射开关15的第二级推动来输入X射线照射开始命令。

当接收到X射线照射开始信号时，X射线源控制器14开始对X射线源13供应电力，并且还激活计时器以开始对X射线的照射时间进行测量。在度过了作为成像条件中的一个的照射时间之后，X射线源控制器14停止X射线的照射。虽然X射线的照射时间根据成像状态而变化，但是通常将捕捉静态放射线照相图像时的最大照射时间设定在大约500msec至大约2sec的范围内。照射时间被设定为该最大照射时间。

X射线成像装置12由电子暗盒21、成像台22、成像控制器23和控制台24组成。电子暗盒21包括FPD 36(参见图2)以及用于包含FPD36的便携式壳体。当接收到从X射线源13发射并且通过了被检体(患者)H的X射线时，电子暗盒21输出X射线图像。电子暗盒21具有近似矩形和平板的形状，并且其表面与膜暗盒或IP暗盒几乎相同。

成像台22具有槽，电子暗盒21可拆卸地附连到该槽中。成像台22保持电子暗盒21，使得X射线进入的其入射表面与X射线源13相对。由于电子暗盒21的壳体的大小与膜暗盒或IP暗盒的几近相同，所以电子暗盒21也可以附连到被设计用于膜暗盒或IP暗盒设计的成像台。注意，虽然用于捕捉立位被检体H的立位姿势的成像台被例示为成像台22，但是用于捕捉卧位的被检体H的水平成像台也是适用的。

在图2中，电子暗盒21包含电池31和天线32，并且能够与成像控制器23无线地进行通信。电池31供应电力，以操作电子暗盒21的每个组件。使用相对小的电池作为电池31，使得可以被包含在薄型电子暗盒21中。可以将电池31与电子暗盒21拆开以进行充电。天线32与成像控制器23发送和接收无线电波以进行无线通信。

除了天线32之外，还对电子暗盒21提供插座33。插座33被提供为使电子暗盒21与成像控制器23通过电线来连接，并且将链接到成像控制器23的通信电缆26(参见图1)的连接器插入插座33中。当电子暗盒21由于电池31电量低等原因而无法与成像控制器23进行无线通信时，使用通信电缆26。通信电缆26的使用不仅支持在电子暗盒21和成像控制器23之间无线通信，而且还支持将电力从成像控制器23供应到电子暗盒21。

天线32和插座33被连接到通信部34。通信部34介入在天线32或插座33和控制电路41或存储器55之间的各种信息(包括图像数据和信号)的发送和接收。

FPD 36设置有在TFT有源矩阵基板上形成的成像区域38、栅极驱动器39、信号处理电路40和控制电路41。在该基板上二维地布置多个像素37，并且从而形成成像区域38，每个像素对与入射的X射线量相对应的信号电荷进行积累。栅极驱动器39通过驱动像素37来控制信号电荷的读出。信号处理电路40将从像素37中读出的信号电荷转换为数字数据以进行输出。控制电路41通过控制栅极驱动器39和信号处理电路40来控制FPD 36的操作。像素37以预定节距沿n行(x方向)和m列(y方向)被布置成矩阵。

FPD 36具有用于将X射线转换成可见光的闪烁体(荧光体)。FPD36是间接转换型，其中由闪烁体转换的可见光被光电转换成像素37中的电荷。与其上布置了像素37的成像区域38的整个表面相对地设置该闪烁体。注意，使用将X射线直接转换成电荷的转换层(无定形硒等)的直接转换型FPD也是适用的。

每个像素37设置有光电二极管42、电容器(未示出)和作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)43。光电二极管42是用于由于可见光的进入而生成电荷(电子-空穴对)的光电转换元件。电容器对由光电二极管42生成的电荷进行积累。

光电二极管42具有下述结构，其中上电极被设置在用于生成电荷的半导体层(例如PIN型)的顶部，并且下电极被设置在该半导体层以下。光电二极管42的下电极被连接到TFT 43，并且光电二极管42的上电极被连接到偏置线44。针对成像区域38中的像素37的每一行(针对n行数)准备偏置线44并将其捆绑到有线连接45。该有线连接45被连接到偏置电源46。通过有线连接45和偏置线44将来自偏置电源46的偏置电压Vb施加到光电二极管42的上电极。由于偏置电压Vb的施加，在半导体层中生成电场。因此，在由于光电转换而导致的在半导体层中生成的电荷(电子-空穴对)中，负电子运动到具有正极性的上电极和下电极中的一个，并且正空穴运动到具有负极性的上电极和下电极中的另一个，并且从而在电容器中积累电荷。

将TFT 43的栅电极连接到扫描线47，将TFT 43的源电极连接到信号线48，并且将TFT 43的漏电极连接到光电二极管42。扫描线47和信号线48被布置为彼此正交。针对成像区域38中的像素37的每一行来准许扫描线47(扫描线47的数目与n行数相对应)，并且针对成像区域38中的像素的每一列来准备信号线48(信号线48的数目与m列数相对应)。将扫描线47连接到栅极驱动器39，并且将信号线48连接到信号处理电路40。

通过驱动TFT 43，栅极驱动器39使FPD 36执行用于在像素37中积累与X射线的入射量相对应的信号电荷的电荷积累操作、用于从像素37读出信号电荷的读出(真实读取)操作、像素重置(虚拟读取)操作以及照射检测操作。控制电路41通过栅极驱动器39来控制这些操作中的每一个的开始时序。

在电荷积累操作中，TFT 43被关断，并且在该时间期间在像素37中积累信号电荷。在读出操作中，栅极驱动器39顺次生成栅极脉冲G1至Gn，该栅极脉冲G1至Gn中的每一个逐行一次驱动沿同一行的TFT 43，以逐行顺序地激活扫描线47，并且从而使与激活的扫描线47连接的TFT 43逐行接通。当接通TFT 43时，将电容器中积累的电荷读出到信号线48，并且将其输入到信号处理电路40。

在光电二极管42的半导体层中，不论入射的X射线是否存在都生成暗电荷。由于对暗电荷施加偏置电压Vb，所以暗电荷被积累在电容器中。像素37中生成的暗电荷变为图像数据的噪声分量，并且因此执行用于除去暗电荷的像素重置操作。在像素重置操作中，通过信号线48来扫除在像素37中生成的暗电荷。

例如，以顺序重置方法来执行像素重置操作，在该顺序重置方法中逐行顺序重置像素37。在顺序重置方法中，如信号电荷的读出操作，栅极驱动器39对扫描线47顺次生成栅极脉冲G1至Gn，并且从而逐行接通像素37的TFT 43。当接通一行TFT 43时，暗电荷通过信号线48从像素37流到积分放大器49。在像素重置操作中，与读出操作不同，不执行通过复用器(MUX)50对积分放大器49的电容器49c中所积累的电荷的读出。然后，通过来自控制电路41的重置脉冲RST来接通重置开关49a，并且使电容器49c放电，从而重置积分放大器49。

作为顺序重置法的代替，并行重置方法或全像素重置方法也是适用的。在并行重置方法中，所布置的像素的两行或多行被定义为一组，并且同时重置每一组中在同一行上所布置的像素，并且从而一次性扫除两行或多行的暗电荷。在全像素重置方法中，将栅极脉冲发送到所有行，并且同时扫除所有像素的暗电荷。并行重置方法或全像素重置方法可以加速像素重置操作。

信号处理电路40设置有积分放大器49、MUX 50、A/D转换器51等，并且将驱动电力从处理电源52供应到信号处理电路40。将积分放大器49单独地连接到每个信号线48。积分放大器49由重置开关49a、运算放大器49b和电容器49c组成，并且将信号线48连接到运算放大器49b的一个输入端子。运算放大器49b的另一输入端子接地(GND)。积分放大器49对通过信号线48输入的电荷进行积分，并且将电荷转换成电压信号D1至Dm以进行输出。每一列的运算放大器49b的输出端子通过放大器53和采样保持(S/H)部54连接到MUX 50。

MUX 50顺序选择并联连接的积分放大器49中的一个积分放大器49，并且将从所选择的积分放大器49输出的电压信号D1至Dm串行输入到A/D转换器51。A/D转换器51将所输入的电压信号D1至Dm转换成数字数据，并且将该数字数据输出到包含在电子暗盒21的壳体中的存储器55。注意，可以在MUX 50和A/D转换器51之间连接放大器。

当通过MUX 50从积分放大器49读出一行的电压信号D1至Dm时，控制电路41将重置脉冲RST输出到积分放大器49，并且从而接通积分放大器49的重置开关49a。由此，对积分放大器49中所积累的一行的信号电荷进行重置。一旦积分放大器49被重置，就从栅极驱动器39输出下一行栅极脉冲，并且从而开始从下一行的像素37中读出信号电荷。顺序地重复上述操作，并且从而从所有行的像素37中读出信号电荷。

当完成对所有行的读出时，表示单个帧的X射线图像的图像数据被记录在存储器55中。从存储器55中读出图像数据，并且通过通信部34将该图像数据输出到成像控制器23。以该方式，检测被检体H的X射线图像。

在照射检测操作中，关断处理电源52(不对信号处理电路40供应电力)，并且从栅极驱动器39向扫描线47一次生成所有的栅极脉冲G1至Gn，并且从而接通所有TFT 43。在该时间期间，将由安培计56测量的偏置电流与阈值作比较，并且根据比较结果来判定X射线照射的开始。

将安培计56连接到有线连接45，并且在照射检测操作期间测量在有线连接45上流动的偏置电流。安培计56将测量结果输出到控制电路41。安培计56由串联连接到例如有线连接45的电阻和用于测量该电阻的两端子之间的电压的差分放大器组成。通过使用差分放大器测量在电阻的两端子之间的电压，将有线连接45上流动的偏置电流转换成要被检测的电压值。安培计56将检测到的电压值输出到控制电路41。

控制电路41比较在从安培计56输入的测量值(偏置电流)和预定阈值之间哪一个大于或小于另一个。当测量值小于阈值时，控制电路41判定还没有X射线从X射线源13发出，并且使FPD 36继续照射检测操作。另一方面，当测量值等于或大于阈值时，控制电路41判定开始通过X射线源13进行的X射线照射。

在像素37中生成的电荷(电子-空穴对)中，没有积累在电容器中的电荷(本实施例中为正空穴)泄漏到偏置线44，并且通过有线连接45流向偏置电源46。由安培计56来测量该电流值的改变。

当没有发出X射线时，像素37中只生成暗电荷，并且因此安培计56的测量值(偏置电流)显著低于阈值。另一方面，当发出X射线时，在像素37中生成与X射线照射相对应的信号电荷。由于该信号电荷远大于暗电荷，所以偏置电流迅速上升。因此，安培计56的测量值就在X射线发出之后变为等于或大于阈值。控制电路41监视至少一个像素37上的电气改变，例如，X射线照射开始前后的偏置电流值的改变，并且从而检测X射线照射的开始。

在已经接通电子暗盒21之后，控制电路41立即接通所有TFT 43，并且使FPD 36转移到照射检测操作。当在照射检测操作期间检测到X射线照射的开始时，控制电路41使FPD 36从照射检测操作转移到电荷积累操作。控制电路41使用计时器来开始对从电荷积累操作开始起所度过的时间进行测量。在度过了成像条件中所设定的时间之后，控制电路41使FPD 36从电荷积累操作转移到读出操作。

当接通电子暗盒21并且执行照射检测操作时，控制电路41关断处理电源52，以停止对信号处理电路40供应电力。只有在检测到X射线照射的开始并且使FPD 36转移到电荷积累操作之后，控制电路40开始将来自处理电源52的电力供应到信号处理电路40。

成像控制器23通过通信电缆26或者无线地连接到电子暗盒21，并且控制该电子暗盒21。具体地，成像控制器23将成像条件发送到电子暗盒21，并且间接控制FPD 36的上述操作中的每一个，并且设定用于FPD 36的信号处理的条件(放大器53的增益等)。另外，成像控制器23将图像数据从电子暗盒21发送到控制台24。

在图1中，成像控制器23包括CPU 23a、通信器23b和存储器23c。CPU 23a负责成像控制器23的总体控制。通信器23b通过通信电缆27与控制台24进行通信，并且通过电线或者无线地与电子暗盒21进行通信。通信器23b和存储器23c被连接到CPU 23a。在存储器23c中，存储了由CPU 23a执行的控制程序。另外，在存储器23c中存储了各种信息，诸如与安培计56的测量值作比较的阈值。

控制台24将成像条件发送到成像控制器23，并且还对从成像控制器23发送的X射线图像的数据施加各种图像处理，诸如偏移校正和增益校正。控制台24的监视器24a上显示已经经过了图像处理的X射线图像，并且将其数据存储在控制台24的硬盘或存储器、或者通过网络连接到控制台24的图像存储服务器的数据存储装置中。

当接收到包括诸如患者的性别和年龄、待捕捉的部位以及检查目的的信息的检查指令输入时，控制台24在监视器24a上显示检查指令。从控制与放射线检查和患者信息相关的检查信息的外部系统(诸如医院信息系统(HIS)或放射线信息系统(RIS))输入检查指令。替代地，由操作员手动输入检查指令。操作员在监视器24a上核对检查指令的内容，并且通过控制台24的监视器24a根据该内容输入成像条件。

下文中，将参考图3的时序图和图4的流程图来解释根据上述构造的X射线成像系统10的操作。注意，图3和图4中的附图标记S10至S16彼此相对应。

当使用X射线成像系统10来执行放射线照相时，将设定在成像台22中的电子暗盒21的高度调整到被检体H的待捕捉部位的位置。另外，根据电子暗盒21的高度和待捕捉部位的尺寸来调整X射线源13的高度和X射线照射野的大小。

接下来，如图4的步骤S10所示，当接通电子暗盒21时，将电力从电池31供应到电子暗盒21。由此，将将偏置电压Vb从偏置电源46施加到FPD 36的像素37，并且激活栅极驱动器39。同时，关断处理电源52，并且停止信号处理电路40的操作(S11)。在接通电子暗盒21之后，通过栅极驱动器39接通所有TFT 43，并且FPD 36开始照射检测操作(S11)。然后，通过从控制台24输入成像条件而经由成像控制器23来在电子暗盒21中设定成像条件。在X射线源控制器14中也设定成像条件。

当完成放射线照相的准备时，操作员对照射开关15进行第一级推动。由此，将预热开始信号发送到X射线源控制器14，并且从而开始X射线源13的预热。在度过了预定时间之后，将第二级推动输入到对照射开关15。由此，将X射线照射开始命令发送到X射线源控制器14，并且从而开始X射线的照射。

在FPD 36中，执行照射检测操作，并且控制电路41基于安培计56的测量值来检测是否开始X射线的照射。将安培计56的测量值输入到控制电路41并且将其与阈值比较，并且由此检测是否开始X射线的照射。

当利用安培计56的测量值等于或大于阈值来检测X射线照射的开始时(S12中的是)，控制电路41关断所有TFT 43，并且使FPD 36转移到电荷积累操作(S13)。另外，接通处理电源52，从而对信号处理电路40供应电力(S14)。

在度过了成像条件中所设定的发出时间之后，X射线源控制器14停止X射线的照射。在度过了与成像条件中设定的X射线的照射时间相对应的预定时间之后(S15中的是)，FPD 36停止电荷积累操作并且转移到读出操作(S16)。在读出操作中，从第一行起顺序读出每一行的像素37中所积累的信号电荷，并且将所读出的信号电荷作为单个帧的X射线图像数据存储在存储器55中。经由成像控制器23将图像数据发送到控制台24。在读出操作之后，FPD 36返回到步骤S11并且再次开始照射检测操作。

经由成像控制器23将存储器55中的图像数据发送到控制台24。在对图像数据施加各种图像处理(诸如偏差移校正和增益校正)之后，控制台24的监视器24a上显示处理的图像数据显示于或者将其存储在数据存储装置中。

如上所述，根据本发明，通过监视偏置电流来检测X射线照射的开始。在检测到X射线照射的开始之后，FPD 36转移到电荷积累操作，并且然后通过开始对信号处理电路40供应电力来执行读出操作。由此，可以在不使FPD 36执行无用操作的情况下执行放射线照相，这具有实现电力节省的优点。

由于实现了电力节省，进一步减小了包含在电子暗盒21中的电池31的大小。而且，由于可以通过仅将安培计56连接到现有的有线连接45而不使用特殊传感器就可以检测X射线照射的开始，所以电子暗盒21的便携性得以提高。

由于不需要通过电连接X射线生成装置11和X射线成像装置12来发送来自照射开关15的操作信号，所以本发明适用于其中X射线生成装置11和X射线成像装置12由不同制造商制造并且其连接接口彼此不匹配的情况。

在以上实施例中，在照射检测操作期间接通所有的TFT 43，并且基于安培计56的测量值(偏置电流)来检测X射线照射的开始。作为替代，还能够基于在关断所有TFT 43时从像素37泄漏的泄漏电荷来检测X射线照射的开始。

在该情况下，如图5中所示，将负载电阻61连接到每个像素37的光电二极管42。在接通电子暗盒21之后，与以上实施例不同，关断所有TFT 43，并且执行照射检测操作，从而使用安培计56来测量泄漏电荷的漏电流。当漏电流的测量值等于或大于阈值时，判定检测到X射线照射的开始。当检测到X射线照射的开始时，开始对信号处理电路40供应电力。对于该构造，变得没有必要进行以上实施例中所需要的将TFT 43从接通切换到关断的控制。

上述实施例中对信号处理电路40所应用的处理可以相同的方式应用于通信部34。具体地，在检测到X射线照射的开始之前停止对通信部34电力供应，并且在检测到X射线照射的开始时，开始对通信部34的电力供应。

一些电子暗盒，诸如只用于其中成像条件不改变的静态放射线照相图像捕捉的电子暗盒，不需要在放射线照相之前从成像控制器23接收成像条件等信息。在这样的电子暗盒中，即使停止对通信部34的电力供应也是无害的。通过使用这样类型的电子暗盒，可以实现进一步的电力节省。

X射线成像系统10不仅适用于安装在医院的放射线照相室中的类型，而且还适用于安装在车辆中的类型或者便携式类型，其中将X射线源13、X射线源控制器14、电子暗盒21、成像控制器23等携带到需要紧急医疗处理的事故或灾难现场或者携带搭配接受家庭护理的患者住宅进行放射线照相。

存在消除了对于预热的需要的若干类型的X射线源，诸如具有非旋转阳极的固定阳极型、无需预加热的冷阴极型。因此，照射开关可以仅具有发出X射线照射开始信号的功能。即使在需要预热的X射线源的情况下，照射开关也将X射线照射开始信号输入到源控制器，并且源控制器可以响应于照射开始信号来开始预热。在预热完成之后，可以开始X射线照射。在该情况下，照射开关不需要具有生成预热开始信号的功能。

在上述实施例中，电子暗盒和成像控制器是单独构成的，但是可以通过例如将成像控制器的功能提供给电子暗盒的控制部来集成电子暗盒和成像控制器。另外，成像控制器还可以代替控制台来执行图像处理。

在上述实施例中，本发明适用于作为便携式X射线图像检测装置的电子暗盒，但是也可以适用于固定X射线图像检测装置。

除了X射线以外，本发明还适用于使用例如γ射线的另一类型的放射线的成像系统。

虽然已经参考附图通过本发明的优选实施例完整描述了本发明，但是各种改变和修改对于本领域技术人员而言都是显而易见的。因此，除非这些改变和修改脱离了本发明的范围，否则都将应当被解释为包括在本发明的范围中。

Claims (7)

1.一种放射线图像检测装置，包括：

被二维地布置的多个像素，所述像素中的每一个积累信号电荷，所述信号电荷与来自放射线源的放射线量相对应；

多个开关元件，所述多个开关元件中的每一个被提供为与所述像素中的每一个相对应，所述开关元件中的每一个使对应的像素执行对所述信号电荷的电荷积累操作以及所述信号电荷的读出操作；

信号处理电路，所述信号处理电路用于将从所述像素读出的所述信号电荷转换成电信号并且输出所述电信号；

照射检测器，所述照射检测器用于基于所述像素上的电气改变来检测所述放射线照射是否开始；以及

控制器，所述控制器在由所述照射检测器检测到所述放射线照射开始之前停止对所述信号处理电路供应电力，并且在由所述照射检测器检测到所述放射线照射开始时，开始对所述信号处理电路供应电力，

所述控制器在由所述照射检测器检测到所述放射线照射之前接通所有的所述开关元件，并且在由所述照射检测器检测到所述放射线照射时关断所有的所述开关元件以转移到所述电荷积累操作，所述控制器在关断所有的所述开关元件之后开始对所述信号处理电路供应电力。

2.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其中，所述照射检测器基于偏置线上电流的测量值改变来检测所述放射线照射的开始，所述偏置线用于对所述像素施加偏置电压。

3.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，进一步包括：通信部，所述通信部与外部装置交换信息，在检测到所述放射线照射的开始之前所述通信部没有被供应电力，在检测到放射线照射时所述通信部被供应电力。

4.根据权利要求3所述的放射线图像检测装置，进一步包括：电池，所述电池用于对每个组件供应电力。

5.根据权利要求4所述的放射线图像检测装置，其中，所述通信部与所述外部装置无线地交换所述信息。

6.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，所述放射线图像检测装置是电子暗盒，所述电子暗盒使所述多个像素、所述多个开关元件、所述信号处理电路、所述照射检测器以及所述控制器包含在便携式壳体中。

7.一种放射线图像检测装置的驱动控制方法，包括下述步骤：

基于像素上的电气改变来检测放射线照射是否开始，所述像素中的每一个积累信号电荷，所述信号电荷与来自放射线源的放射线量相对应；

在检测到所述放射线照射的开始之前停止对信号处理电路供应电力，所述信号处理电路将从所述像素读出的信号电荷转换为电信号并且输出所述电信号；以及

当检测到所述放射线照射开始时，开始对所述信号处理电路供应电力，

在检测到所述放射线照射之前接通所有的开关元件，所述开关元件中的每一个被提供为与所述像素中的每一个相对应，并使对应的像素执行对所述信号电荷的电荷积累操作以及所述信号电荷的读出操作，并且，

在检测到所述放射线照射时关断所有的所述开关元件以转移到所述电荷积累操作，在关断所有的所述开关元件之后开始对所述信号处理电路供应电力。