CN102648852A - 放射线成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及放射线成像设备。放射线图像成像设备包括：被配置为检测放射线的放射线检测单元；被配置为容纳放射线检测单元的壳体；以及被配置为将用于测量放射线剂量的光电定时器光接收单元固定于壳体的光电定时器固定部件，其中，光电定时器固定部件被定位为使得可通过分离形成壳体的表面的盖部件来拆卸光电定时器光接收单元。

Description

放射线成像设备

技术领域

本发明涉及放射线成像设备，特别涉及可并入抗散射网格(anti-scatter grid)和光电定时器(photo timer)的放射线成像设备。

背景技术

近来，通过使用荧光物质与大面积固态图像传感器紧密接触的放射线检测器板(即所谓的平板检测器(FPD))使放射线图像直接数字化的数字放射线成像设备已投入实用。这种数字放射线成像设备可立即将放射线图像作为数字信息获得，并因此提供许多优点，诸如减少技师的成像操作所需的努力量或提高医生的放射线照片解释的效率。

并且，在胸部或腹部等的通常执行的放射线照相中，为了提高放射线图像中的对比度，执行使用抗散射网格(以下，称为“网格”)的成像。存在具有不同的诸如网格密度、网格比或聚焦距离的网格性能的多种类型的网格。在临床实践中，根据待成像对象以不同的方式使用这些网格。当选择并使用适当的网格时，可以获得对于诊断有用的高对比度的鲜锐(sharp)图像，并防止病人过度暴露于放射线以及防止照射时间长。同时，在诸如四肢骨或幼儿的所产生的散射放射线的量少的待成像对象的情况下，不使用网格而执行成像。

响应于以这种方式改变成像方法的要求，已开发了网格可以容易地被具有不同性能的多个网格替换并且成像模式可以被改变以不使用网格的成像设备。日本专利公开No.2001-154299(以下，称为“文献1”)公开了网格被容纳于成像设备内部并可从成像设备的外部被附接和拆卸的配置。并且，在文献1的成像设备中，通过由马达和凸轮配置的驱动机构来传输所容纳的网格。该配置防止在放射线图像上反映网格条带(stripes)。图7是具有用于将网格并入到成像设备中的装置的普通放射线成像设备的示意性配置的垂直截面图。

放射线成像设备1具有通过使两个分离件(即用作与病人接触的前盖的盖部件2和用作后盖的框架部件3)结合而被形成为容纳内部组件的壳体(housing)。可以通过从框架部件3拆卸盖部件2来接近(access)壳体内部的组件。

通过具有高的X射线透射性的碳板4形成盖部件2上的放射线入射在其上的成像区域。通过将病人的待成像区域(例如，胸部)压靠(press against)碳板4来执行成像。因此，要求盖部件2和碳板4足够强固以耐受由病人施加的负荷。一般地，通过对于盖部件2使用强固的材料或者增大厚度来确保刚度。并且，通过用增强板5等固定碳板4来增大碳板4的强度。

已透过碳板4的放射线通过设置在碳板4后面的网格部件6，由此，从病人漫反射的不希望的散射放射线被去除。网格部件6仅由网格配置，或由网格和包围并保持网格的框架的组合配置。网格部件6被网格容纳部件7保持，并且网格容纳部件7被固定于框架部件3。网格容纳部件7允许网格部件6(在与图的截面垂直的方向上)前后滑动以从放射线成像设备1去除。盖部件2的侧面具有将通过其插入和去除网格部件6的开口，并且，网格被附接于放射线成像设备1并且从放射线成像设备1被拆卸或者被具有另一规格的网格替换。并且，在具有可移动网格机构的成像设备中，用于传输网格的驱动单元10被附接于框架部件3。通过来自驱动单元10的致动力，沿网格容纳部件7的引导件传输网格部件6。

同时，近来，随着新的图像处理算法被开发并且处理速度被提高，用于在保持网格静止的同时执行成像、获得包含网格条带的放射线信息、并通过随后的图像处理去除网格条带的装置也已投入实用。使用这种类型的静止网格的成像设备具有用于将网格部件6固定于网格容纳部件7上的预定位置的定位装置。已透过网格部件6的放射线入射在构成放射线检测器板的放射线检测单元8上，并被转换成数字信息。所获得的信号被传送到图像处理装置，在该图像处理装置处产生用于诊断的图像。

并且，在普通的放射线成像设备中，在常规上已使用光电定时器，以便通过防止欠曝光或过曝光来获得具有适当浓度的图像。光电定时器是用于将所获得的图像黑化到恒定程度的设备，并且测量透过对象的X射线的剂量以便调整成像时间。光电定时器也被称为自动曝光控制器(AEC)。可以通过附接光电定时器来简化成像条件的预设。光电定时器光接收单元是具有3mm或更小的厚度的矩形薄板(膜)，并且其接受器场(receptor field)具有光电倍增器。当从X射线管观看时，光接收单元一般被设置在网格之后且传感器之前。如果由光电定时器或光接收单元检测到的X射线的剂量超过设定值，则产生信号以便停止放射线照射。这里，光接收面(接受器场)的形状或位置依赖于制造商而改变。在近来的数字成像中，可在成像之后校正浓度，因此，对于用于调整曝光的光电定时器的需求减少。但是，由于对于减少病人对放射线的曝光存在强烈的需求，因此用于防止对放射线的过曝光的光电定时器的使用正变得更加重要。

为了通过使用光电定时器适当地控制放射线照射，通过光电定时器光接收单元获得的放射线剂量和通过放射线检测单元8获得的放射线剂量之间的相关性必须高。因此，光电定时器光接收单元必须被设置在入射的放射线的衰减高的网格之后。在图7中，光电定时器被设置在网格部件6和放射线检测单元8之间的空间9处。

这里，作为并入放射线成像设备中的光电定时器，根据控制放射线照射的X射线产生设备的不同的制造商，或者甚至在同一制造商的情况下根据不同的设备型号，需要具有不同的规格或形状的光电定时器。因此，不能在装运放射线成像设备时执行附接光电定时器并调整与X射线产生设备的连接的操作，并且由工程师在现场执行将光电定时器附接于设备的内部的操作。如上所述，光电定时器被附接于放射线成像设备的内部以位于网格之后，因此，为了附接光电定时器，必须首先拆卸网格机构组件。该过程需要安装操作和安装之后的维护操作的额外努力。并且，存在另一问题：由于作为附接光电定时器的结果更频繁地附接和拆卸组件，因此设备的耐久性和强度趋于降低。

此外，为了不对医院和病人造成麻烦，必须通过适当的维护来防止医疗设备出现故障，并且，当医疗设备出现故障时必须立即使它们复原。在放射线成像设备1中，对于作为用于获得图像的主单元的放射线检测单元8的可接近性和组件的可替换性是重要的。常规上，放射线检测单元8位于网格机构组件和光电定时器组件之后，并且，需要大量的操作步骤以接近放射线检测单元，这对于停机时间的减少是个障碍。

发明内容

鉴于上述的问题提出本发明，并且，其实施例提供附接光电定时器及替换内部组件的操作的效率被提高的放射线成像设备。

根据本发明的一个方面，提供一种放射线成像设备，包括：放射线检测单元，被配置为检测放射线；壳体，被配置为具有后盖和前盖并在内部容纳放射线检测单元，所述后盖保持放射线检测单元，所述前盖具有放射线入射表面并与后盖结合；网格保持单元，被配置为固定于前盖的内壁并将网格部件保持在壳体内部；以及保持单元，被配置为固定于后盖或前盖的内壁，并在网格保持单元和放射线检测单元的放射线入射表面之间保持光电定时器光接收单元。

从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。

附图说明

图1是根据实施例的放射线成像设备的垂直截面图。

图2是根据实施例的网格容纳单元的解释图。

图3是示出光电定时器的布置的示图。

图4是根据实施例的变更例的放射线成像设备的垂直截面图。

图5A至5C是根据实施例的放射线成像设备的解释图。

图6是示出使用电离室(ionization chamber)的光电定时器光接收单元的示图。

图7是普通的放射线成像设备的配置图。

具体实施方式

以下，将参照附图描述本发明的一些优选实施例。

图1至4是示出第一实施例的示图。图1是示出放射线成像设备的结构的垂直截面图。在图1中，101表示放射线成像设备，并且在图中在右侧示出放射线入射侧。放射线成像设备101包含由用作前盖的盖部件102和用作后盖的框架部件103配置的壳体。框架部件103具有附接单元，该附接单元当在病人站立的状态下用于成像时被固定于立柱(stand)，并且当在病人躺下的状态下用于成像时被固定于台板(table)。盖部件102和框架部件103两者均是形成壳体的表面的部件。盖部件102和框架部件103通过固定部件104相互连接。用作以可拆卸的方式容纳网格部件105的网格保持单元的网格容纳单元106、测量照射的放射线剂量的光电定时器光接收单元107、以及使放射线图像数字化的放射线检测单元108被布置于壳体内部。

盖部件102由具有优异的X射线透射性的碳板109和X射线入射区域以四角形状开口的盖框架部件110配置。在盖框架部件110的开口周围的四条边中的每一条边上，各在中心具有孔的毂体(boss)部件111被布置在多个位置处。碳板109具有在与毂体部件111对应的位置处形成的孔，并被附接以使得其周边部分与盖框架部件110的内壁紧密接触。同时，盖框架部件110的侧面具有通过其插入网格部件105的槽状开口(例如，图5A所示的开口130)。

图2是容纳于壳体中的网格容纳单元106的后视图(放射线入射侧的相对侧)。网格容纳单元106由保持网格部件105的网格引导部件112、执行网格的定位的锁定机构113、以及排出机构114配置。

网格引导部件112在彼此相对的上下位置处具有U形轨道单元112a和112b，并且保持插入的网格部件105，使得它可在图中左右滑动。网格引导部件112的与成像区域对应的中心具有四角形开口112c，入射的放射线通过该四角形开口112c。

锁定机构113具有当网格部件105已被插入到由105′指示的预定位置时调节和锁定它的左右移动的功能。锁定机构113可具有例如通过使用链接机构使锁定轴115适配(fit)于在网格部件105中形成的凹部的配置。可例如通过使用当从外部按压轴116时链接部件117旋转以向上移动锁定轴115的机构来解除锁定。

排出机构114具有排出插入的网格部件105的功能。当网格部件105被插入时，弹性力被存储于弹簧118中，并且在图中使网格部件105向右偏置(bias)。当锁定机构113的锁定轴115被解除时，网格部件105由于该偏置力而被排出。该配置提高了取出网格的操作的容易性。

与盖框架部件110的毂体部件111的位置匹配的孔112d被布置于网格引导部件112的开口112c周围。固定部件119(图1)使用孔112d来使网格引导部件112和盖框架部件110结合，使得碳板109被夹在其间。

由于网格引导部件112的结构，上述的结构提高了通过病人向其施加负荷的盖框架部件110的开口周围的部分的刚度。由于网格引导部件112使用具有弯曲刚度优异的形状的轨道单元112a和112b，因此可以明显提高弯曲刚度。并且，由于以这种方式提高盖框架部件110的强度，因此作为负荷的结果的碳板109的翘曲量减小，这与构成组件的数量的减少一起可减小从碳板109到网格部件105的距离。该布置可减小从碳板109的表面到放射线检测单元108的检测面的距离，并且抑制导致几何模糊(未聚焦图像)的放射线图像的放大率。

并且，在以上的描述中，已描述了盖部件102具有两个分离的构成组件(即碳板109和盖框架部件110)的例子，但是，可通过使用具有良好的放射线透射性的树脂材料来一体化地形成它们。并且，在这种情况下，网格引导部件112被固定于盖部件102的配置可提高树脂盖的刚度，该树脂盖通常具有比金属盖的刚度低的刚度。

用作用于保持网格部件105的网格保持单元的网格容纳单元106被固定于用作X射线管侧的盖(即前盖)的盖部件102的内壁。另一方面，放射线检测单元108被固定于用作后盖的框架部件103的内壁。放射线检测单元108具有放射线检测器板123、电气板(electric board)125和支撑部件124，该放射线检测器板123具有用于检测放射线的检测面，该电气板125用于将检测面上的放射线剂量转换成电信号，该支撑部件124支撑放射线检测器板123和电气板125。通过放射线检测单元108获得的图像信号被传送到图像处理设备，并且用于诊断的图像被产生。

光电定时器固定部件127被设置在放射线检测单元108的检测面和网格部件105之间。光电定时器固定部件127具有调整机构，使得可以固定具有不同的形状或厚度的各种光电定时器光接收单元。图3是示出根据本实施例的放射线成像设备101中的光电定时器光接收单元107的布置的示图。光电定时器光接收单元107通过光电定时器固定部件127被固定于如图3所示的位置。也就是说，光电定时器光接收单元107被固定于用作后盖的框架部件103的内壁。在图1中的例子中，光电定时器光接收单元107经由放射线检测单元108被固定于框架部件103的内壁。

光电定时器光接收单元107接收放射线，以便测量入射在盖部件102上的放射线的剂量。光电定时器光接收单元107被设置为与由碳板109形成的放射线入射表面相对。可在光电定时器光接收单元107中设定作为要检测放射线剂量的区域的接受器场1092。照射在接受器场1092上的放射线的剂量(光量)通过光电转换单元1091被转换成电信号并被存储。当照射在接受器场1092上的放射线的积累剂量超过预定值时，光电转换单元1091输出指示该效果的信号。从光电转换单元1091输出的信号被用于执行用于停止放射线照射的控制并检测成像完成。

在由此配置的根据本实施例的放射线成像设备101中，当用户尝试接近设备的内部时，通过固定部件104进行的连接被解除，并且盖部件102与框架部件103分离。网格容纳单元106和插入的网格部件105与使盖部件102分离的操作同时地与盖部件102一体地被去除。然后，光电定时器光接收单元107的附接空间在剩余的框架部件103的开口的顶部处被露出。该配置使得能够容易地附接光电定时器光接收单元107。并且，该配置使得能够容易地接近放射线检测单元108。

图4是以上实施例的变更例。虽然在图1中光电定时器固定部件127被设置为靠近框架部件103，但是，在图4中，光电定时器固定部件128被设置在网格容纳单元106之后。也就是说，光电定时器光接收单元107被固定于用作前盖的盖部件102的内壁。在图4中的例子中，光电定时器光接收单元107经由网格容纳单元106被固定于盖部件102的内壁。在该配置中，如果盖部件102与框架部件103分离，则露出附接于盖部件102侧的光电定时器光接收单元107。同时，放射线检测单元108在框架部件103侧的顶部处被露出。该配置使得能够在维持附接光电定时器的操作的容易性的同时进一步提高对于放射线检测单元的可接近性。

如上所述，根据第一实施例，由于已应用了可与盖部件102一体地从框架部件分离网格容纳单元106的配置，因此，可容易地执行附接或替换光电定时器的操作，并且可望提高安装或维护操作的效率。并且，根据图4中的配置，变得容易接近作为放射线成像设备101的主单元的放射线检测单元108，由此进一步减少复原已出故障的设备时的停机时间。并且，由于根据附接或替换光电定时器光接收单元107的操作的附接和拆卸固定部件104的次数被减少，因此提高了设备的耐久性并可维持强度。并且，由于容纳网格部件105的网格容纳单元106的网格引导部件112增强了盖部件102，因此可以提高壳体的刚度而不增加组件的数量。并且，虽然提高了壳体的刚度，但是可以简化结构并可降低成本。

这里，虽然在以上的例子中光电定时器光接收单元107被设置在覆盖放射线检测单元108的放射线入射表面的位置处，但是，光电定时器光接收单元可被设置在放射线检测单元108和壳体的侧面之间的空间中。要点在于，光电定时器光接收单元107仅需要能够在靠近放射线检测单元108的位置处测量入射在放射线检测单元108上的放射线的剂量。并且，固定部件仅需要被定位为使得可通过将盖部件从框架部件移开而拆卸光电定时器光接收单元。

图5A至5C是第二实施例的解释图。在可与盖部件一体地从放射线成像设备101的主体分离网格容纳单元的方面，本实施例与第一实施例相同。但是，第二实施例与第一实施例的不同在于，设置了用于在将分离的盖部件102附接于框架部件103时改变网格部件105的拖拉方向的装置。

当网格部件105从外部被插入以被容纳于放射线成像设备101中时，经由侧面插入或拉出网格的操作是安全且容易的。这里，在这种情况下，放射线成像设备101的侧面必须具有将经由其拉出网格的地方，该地方具有与网格的水平尺寸基本上相同的长度。但是，依赖于用作安装场所的检查室的状况，存在难以确保该地方的情况。并且，在其它的情况下，为了确保该地方，在安装场所方面存在限制。因此，在第二实施例中，网格部件105的拖拉方向可以改变，由此提高安装放射线成像设备时的自由度。

在图5A中，放射线成像设备101的壳体由通过固定部件104相互连接的盖部件102和框架部件103配置。网格部件105可相对于放射线入射方向在左侧面中经由开口130被附接和拆卸。在这种状态下，通过解除通过固定部件104进行的连接，盖部件102与框架部件103分离。通过与第一实施例类似的内部配置，网格容纳单元和网格部件105与盖部件102一体地从框架部件103分离。

如果如图5B所示的那样网格部件105的拖拉方向被设为处于右侧，则通过相对于图5A中的状态将分离的盖部件102旋转180度，使得盖部件102与框架部件103结合。作为替换方案，在诸如健康筛查车的难以在左右两个方向上确保地方的安装场所的情况下，如图5C所示，盖部件102被旋转并与框架部件103结合，使得向上或向下拉出网格部件105。这里，盖部件102和框架部件103被配置为使得它们可在图5A至5C所示的所有状态中相互结合。并且，用于固定盖部件102和框架部件103的孔被定位为即使在上述的旋转状态中也匹配，并且，盖部件102和框架部件103在各状态中通过固定部件104相互固定。这里，在如图5C所示的那样在垂直方向上拉出网格部件的情况下，网格内部的网格阵列方向相对于在水平方向上拉出网格部件的情况旋转90度。然而，可通过使用网格可被旋转90度并被附接于用于保持网格的框架的网格部件105的配置来应对这种情形。

作为另一实施例，可经由壳体的侧面替换光电定时器光接收单元。虽然基本配置与以上实施例的相同，但是，在本实施例中，形成壳体的表面的可拆卸部件被设置在壳体的侧面上，该部件与盖部件102和框架部件103不同。光电定时器光接收单元107的固定部件127经由通过从壳体的侧面去除该部件所形成的壳体的开口而被露出。并且，可通过经由该开口解除光电定时器光接收单元107和光电定时器固定部件127之间的连接，从壳体去除光电定时器光接收单元107。

当以这种方式进行位置布置使得可通过分离形成壳体的侧面的部件而拆卸光电定时器光接收单元时，可以提高关于光电定时器光接收单元107的附接和拆卸的操作的效率。并且，与附接和拆卸壳体的盖部件102的情况相比，可以维持耐久性和强度。

如上所述，根据以上的实施例，由于与盖部件一体地去除网格容纳部件，因此，可以容易地执行附接或替换光电定时器的操作，并且提高了安装或维护操作的效率。并且，变得容易接近作为放射线成像设备的主单元的放射线检测单元，由此减少复原已出故障的设备时的停机时间。并且，可以提高壳体的刚度而不增加构成组件的数量。并且，由于用于插入或拉出网格部件的开口的方向可相对于框架部件变为多个方向，因此可以使得安装容易并提高安装时的自由度。

根据本发明，可以提高附接光电定时器和替换内部组件的操作的效率。

在上述的实施例中，使用光电倍增器作为光电定时器光接收单元107。在替代性实施例中，可以使用电离室。图6是示出使用电离室601的光电定时器光接收单元的示图。光电定时器光接收单元包含电离室601和放大器单元602。检测区域603可被设定于光电定时器光接收单元的放射线入射表面上。当光电定时器光接收单元接收到放射线时，包围在电离室601中的气体电离，这导致电离室601中的电极之间的电流值的差异。光电定时器光接收单元通过放大和测量电流值的该差异来检测放射线的剂量。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附的权利要求的范围要被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种放射线成像设备，包括：

放射线检测单元，被配置为检测放射线；

壳体，被配置为具有后盖和前盖并在内部容纳放射线检测单元，所述后盖保持放射线检测单元，所述前盖具有放射线入射表面并与后盖结合；

网格保持单元，被配置为固定于前盖的内壁并将网格部件保持在壳体内部；以及

保持单元，被配置为固定于后盖或前盖的内壁，并在网格保持单元和放射线检测单元的放射线入射表面之间保持光电定时器光接收单元。

2.根据权利要求1的设备，其中，保持单元被固定于后盖。

3.根据权利要求1的设备，还包括用于连接后盖和前盖以形成壳体的固定装置。

4.根据权利要求3的设备，

其中，前盖具有开口，网格部件将通过所述开口从外部被插入到网格保持单元中，以及

固定装置能在当形成壳体时开口以不同的方向取向的多种状态中连接后盖和前盖。

5.根据权利要求1至4中任一项的设备，其中，前盖的放射线入射表面由碳板形成。

6.根据权利要求1至4中任一项的设备，

其中，壳体具有开口，网格部件将通过所述开口从外部被插入到网格保持单元中，以及

网格保持单元具有引导部件，经由开口插入的网格部件沿所述引导部件滑动以被向内引导，并且引导部件被附接于前盖，由此提高前盖的强度。

7.根据权利要求6的设备，

其中，前盖具有形成放射线入射表面的碳板和盖框架部件，碳板的周边部分被固定和附接于所述盖框架部件，以及

碳板被夹在和固定在引导部件和盖框架部件之间。

8.根据权利要求1至4中任一项的设备，其中，通过分离形成壳体的后盖和前盖，光电定时器光接收单元被露出从而能够被拆卸。

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