KR20190111101A - 방사선 촬상 장치 및 방사선 촬상 방법 - Google Patents

방사선 촬상 장치 및 방사선 촬상 방법 Download PDF

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Abstract

방사선 촬상 장치에는 복수의 화소를 갖는 화소 어레이를 포함하는 촬상 유닛 및 상기 촬상 유닛으로부터의 신호를 처리하는 신호 처리 유닛이 제공된다. 상기 복수의 화소의 각각은, 방사선을 전기 신호로 변환하는 변환 소자와 상기 변환 소자를 리셋하는 리셋 유닛을 포함한다. 신호 처리 유닛은 제1 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의한 변환에 의해 얻어진 전기 신호에 대응하는 제1 화상 및 제1 기간의 개시 후에 개시되고 제1 기간의 종료 전에 종료되는 제2 기간에 복수의 화소의 각각의 변환 소자에 의한 변환에 의해 얻어진 전기 신호에 대응하는 제2 화상에 기초하여 방사선 화상을 생성한다. 복수의 화소 각각에서 변환 소자는 제1 기간에 리셋 유닛에 의해 리셋되지 않는다.

Description

방사선 촬상 장치 및 방사선 촬상 방법
본 발명은 방사선 촬상 장치 및 방사선 촬상 방법에 관한 것이다.
방사선 촬상 장치를 응용하는 촬상 방법으로서 에너지 삭감법이 있다. 에너지 삭감법은, 피검체에 조사하는 방사선의 에너지를 변화시키면서 피검체를 복수회 촬상하여 얻은 복수의 화상을 처리함으로써 새로운 화상(예를 들어, 뼈 화상 및 연질 조직 화상)을 얻는 방법이다. 복수의 방사선 화상을 촬상하는 시간 간격은, 예를 들어 정지 화상 촬상용의 방사선 촬상 장치에서는 몇초 이상, 통상의 동화상용의 방사선 촬상 장치에서는 약 100 msec, 및 고속의 동화상용의 방사선 촬상 장치에서도 약 10 msec이다. 이 시간 간격에서 피검체가 움직이면, 그 움직임에 의해 아티팩트가 발생한다. 따라서, 심장 등과 같이 움직임이 빠른 피검체의 방사선 화상을 에너지 삭감법에 의해 얻는 것은 어렵다.
특허문헌 1은 듀얼 에너지 촬상을 행하는 시스템을 기재하고 있다. 이 시스템에서는, 촬상 시에 X선원의 관전압이 제1 kV 값으로 설정된 후에 제2 kV 값으로 변경된다. 그리고, 관전압이 제1 kV 값일 때에 제1 부화상에 대응하는 제1 신호가 적분되고, 적분된 신호가 샘플 및 홀드 노드(sample and hold node)에 전송된 후에 적분이 리셋된다. 그후, 관전압이 제2 kV 값일 때에 제2 부화상에 대응하는 제2 신호가 적분된다. 결과적으로, 적분된 제1 신호의 판독과 제2 신호의 적분이 병행해서 행해진다.
일본 특허 공개 제2009-504221호
특허문헌 1에 기재된 방법은, 적분된 제1 신호의 판독과 제2 신호의 적분을 병행하여 행하므로, 에너지 삭감법을 위한 2개의 화상을 촬상하는 시간 간격을 단축할 수 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 2개의 방사선 화상(제1 부화상 및 제2 부화상)을 얻기 위해서, 제1 부화상에 대응하는 제1 신호의 적분 및 전송 후에 리셋 동작이 존재한다. 피검체 움직임의 영향을 억제하기 위해서 방사선 조사 시간을 약 1 msec까지 단축하는 경우, 리셋 동작을 0.1 msec에 완료할 수 있는 경우에도 방사선 조사 시간의 10 퍼센트의 시간 동안 방사선이 불필요하게 피검체에 조사된다.
본 발명은 상기 과제에 대한 대응으로 이루어졌으며 촬상에 기여하지 않는 방사선의 조사를 저감하며 더 단 시간 내에 방사선 화상을 얻는데 유리한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 양태는 복수의 화소를 갖는 화소 어레이를 포함하는 촬상 유닛과, 상기 촬상 유닛으로부터의 신호를 처리하도록 구성되는 신호 처리 유닛을 포함하는 방사선 촬상 장치에 관한 것이며, 상기 복수의 화소의 각각은 방사선을 전기 신호로 변환하도록 구성되는 변환 소자와 상기 변환 소자를 리셋하도록 구성되는 리셋 유닛을 포함하고, 상기 신호 처리 유닛은, 제1 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 대응하는 제1 화상과, 상기 제1 기간의 개시 후에 개시되고 상기 제1 기간의 종료 전에 종료되는 제2 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 대응하는 제2 화상에 기초하여 방사선 화상을 생성하며, 상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 변환 소자는 상기 제1 기간에서는 상기 리셋 유닛에 의해 리셋되지 않는다.
본 발명은 촬상에 기여하지 않는 방사선 조사를 저감하면서 더 단시간에 에너지 삭감법을 위한 방사선 화상을 얻는데 유리한 기술을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 방사선 촬상 장치의 배치를 도시하는 도면이다.
도 2는 촬상 유닛의 배치예를 도시하는 도면이다.
도 3은 1개의 화소의 배치예를 도시하는 회로도이다.
도 4는 확장 모드 1에서의 방사선 촬상 장치의 동작예를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 5a는 방사선 화상의 프레임 사이의 변동을 설명하는 그래프이다.
도 5b는 방사선 화상의 프레임 사이의 변동을 설명하는 그래프이다.
도 6a는 방사선 화상의 프레임 사이의 변동의 저감 효과를 설명하는 그래프이다.
도 6b는 방사선 화상의 프레임 사이의 변동의 저감 효과를 설명하는 그래프이다.
도 7은 확장 모드 2에서의 방사선 촬상 장치의 동작예를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 8은 확장 모드 3에서의 방사선 촬상 장치의 동작예를 도시하는 타이밍 차트이다.
도 9a는 방사선 화상의 프레임 사이의 변동의 저감 효과를 설명하는 그래프이다.
도 9b는 방사선 화상의 프레임 사이의 변동의 저감 효과를 설명하는 그래프이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 예시적인 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 방사선 촬상 장치(1)의 배치를 도시한다. 방사선 촬상 장치(1)는 복수의 화소를 포함하는 화소 어레이(110)를 포함하는 촬상 유닛(100)과 촬상 유닛(100)으로부터의 신호를 처리하는 신호 처리 유닛(352)을 포함할 수 있다. 촬상 유닛(100)은 예를 들어 패널 형상을 가질 수 있다. 신호 처리 유닛(352)은, 도 1에 예시되는 바와 같이, 제어 장치(350)의 일부로서 배치될 수 있고, 촬상 유닛(100)과 동일한 하우징에 통합될 수 있거나, 촬상 유닛(100) 및 제어 장치(350)의 것과 상이한 하우징에 통합될 수 있다. 방사선 촬상 장치(1)는 에너지 삭감법에 의해 방사선 화상을 얻기 위한 장치이다. 에너지 삭감법은, 피검체에 조사하는 방사선의 에너지를 변화시키면서 피검체를 복수회 촬상하여 얻은 복수의 화상을 처리함으로써 새로운 방사선 화상(예를 들어, 뼈 화상 및 연질 조직 화상)을 얻는 방법이다. "방사선"이라는 용어는 예를 들어 X선 외에 α선, β선, γ선, 입자선, 및 우주선(cosmic ray)을 포함할 수 있다.
방사선 촬상 장치(1)는, 방사선을 발생하는 방사선원(400), 방사선원(400)을 제어하는 노광 제어 장치(300) 및 노광 제어 장치(300)(방사선원(400)) 및 촬상 유닛(100)을 제어하는 제어 장치(350)를 포함할 수 있다. 제어 장치(350)는 전술한 바와 같은 촬상 유닛(100)으로부터 공급되는 신호를 처리하는 신호 처리 유닛(352)을 포함할 수 있다. 제어 장치(350)의 모든 기능 또는 일부 기능은 촬상 유닛(100)에 통합될 수 있다. 또는, 촬상 유닛(100)의 일부 기능은 제어 장치(350)에 통합될 수 있다. 제어 장치(350)는 컴퓨터(프로세서)와 컴퓨터에 제공되는 프로그램을 저장하는 메모리에 의해 형성될 수 있다. 신호 처리 유닛(352)은 프로그램의 일부로 구성될 수 있다. 또는, 신호 처리 유닛(352)은, 컴퓨터(프로세서)와 컴퓨터에 제공되는 프로그램을 저장하는 메모리로 구성될 수 있다. 제어 장치(350)는 전체적으로 또는 부분적으로 DSP(디지털 시그널 프로세서) 또는 PLA(프로그래머블 로직 어레이)로 형성될 수 있다. 제어 장치(350) 및 신호 처리 유닛(352)은 그 동작을 기술하는 파일에 기초하여 논리 합성 툴에 의해 설계 및 제조될 수 있다.
노광 제어 장치(300)는, 예를 들어 노광 스위치를 포함하고, 노광 스위치가 온된다는 사실에 따라 방사선원(400)이 방사선을 방사하게 하며, 방사선이 방사되는 타이밍을 나타내는 정보를 제어 장치(350)에 통지할 수 있다. 또는, 노광 제어 장치(300)는 제어 장치(350)로부터의 지령에 따라 방사선원(400)이 방사선을 방출하게 한다.
방사선의 연속적인 방사 기간에 에너지(파장)가 변화하는 방사선을 방사선원(400)으로부터 방출할 수 있다. 이러한 방사선을 사용함으로써, 2개의 상이한 에너지에서 방사선 화상이 얻어지며, 이들 방사선 화상이 에너지 삭감법에 의해 처리됨으로써 새로운 방사선 화상을 얻어진다.
또는, 방사선원(400)은 방사선 에너지(파장)를 변경하는 기능을 가질 수 있다. 방사선원(400)은, 예를 들어 관전압(방사선원(400)의 음극과 양극의 사이에 인가되는 전압)을 변경함으로써 방사선 에너지를 변경하는 기능을 가질 수 있다.
촬상 유닛(100)의 화소 어레이(110)를 형성하는 복수의 화소의 각각은 방사선을 전기 신호(예를 들어, 전하)로 변환하는 변환 유닛 및 변환 유닛을 리셋하는 리셋 유닛을 포함한다. 각각의 화소는 방사선을 직접 전기 신호로 변환하도록 구성될 수 있거나 또는 방사선을 가시광 등의 광으로 변환한 후에 해당 광을 전기 신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 후자의 경우에는, 방사선을 광으로 변환하기 위한 신틸레이터가 이용될 수 있다. 화소 어레이(110)를 형성하는 복수의 화소는 신틸레이터를 공유할 수 있다.
도 2는 촬상 유닛(100)의 배치예를 도시한다. 전술한 바와 같이, 촬상 유닛(100)은, 복수의 화소(112)를 포함하는 화소 어레이(110) 및 화소 어레이(110)의 복수의 화소(112)로부터 신호를 판독하는 판독 회로(RC)를 포함한다. 복수의 화소(112)는 복수의 행 및 복수의 열을 형성하도록 배열될 수 있다. 판독 회로(RC)는, 행 선택 회로(120), 타이밍 제너레이터(이는 제어 유닛 또는 상태 머신이라고도 지칭될 수 있음)(130), 버퍼 회로(140), 열 선택 회로(150), 증폭 회로(160) 및 AD 변환기(170)를 포함할 수 있다.
행 선택 회로(120)는 화소 어레이(110)의 행을 선택한다. 행 선택 회로(120)는 행 제어 신호(122)를 구동함으로써 행을 선택하도록 배치될 수 있다. 버퍼 회로(140)는, 화소 어레이(110)의 복수의 행 중에서 행 선택 회로(120)에 의해 선택된 행의 화소(112)로부터 신호를 버퍼링한다. 버퍼 회로(140)는, 화소 어레이(110)의 복수의 열 신호 전송로(114)에 출력되는 복수의 열의 신호를 버퍼링한다. 각 열 신호 전송로(114)는 열 신호선 쌍을 형성하는 제1 신호선 및 제2 열 신호선을 포함한다. 제1 열 신호선에는, 화소(112)의 노이즈 레벨(후술하는 통상 모드 시) 또는 화소(112)에서 검출된 방사선에 대응하는 방사선 신호(후술하는 확장 모드 시)가 출력될 수 있다. 제2 열 신호선(322)에는, 화소(112)에서 검출된 방사선에 대응하는 방사선 신호가 출력될 수 있다. 버퍼 회로(140)는 증폭 회로를 포함할 수 있다.
열 선택 회로(150)는, 버퍼 회로(140)에 의해 버퍼링된 1행의 신호 쌍을 미리결정된 순서로 선택한다. 증폭 회로(160)는 열 선택 회로(150)에 의해 선택된 신호 쌍을 증폭한다. 이 경우, 증폭 회로(160)는 신호 쌍(2개의 신호)의 차분을 증폭하는 차동 증폭기로서 배치될 수 있다. AD 변환기(170)는, 증폭 회로(160)로부터 출력되는 신호(OUT)를 A/D 변환하고 디지털 신호(DOUT)(방사선 화상 신호)를 출력하는 AD 변환기(170)를 포함할 수 있다.
도 3은 1개의 화소(112)의 배치예를 도시한다. 화소(112)는, 예를 들어 변환 소자(210), 리셋 스위치(220)(리셋 유닛), 증폭 회로(230), 감도 변경 유닛(240), 클램프 회로(260), 샘플홀드 회로(유지부)(270 및 280), 및 출력 회로(310)를 포함한다. 각각의 화소(112)는 촬상 방식에 관한 모드로서 통상 모드 및 확장 모드를 가질 수 있다. 확장 모드는 에너지 삭감법에 따라 방사선 화상을 얻기 위한 모드이다.
변환 소자(210)는 방사선을 전기 신호로 변환한다. 변환 소자(210)는 예를 들어 복수의 화소에 의해 공유될 수 있는 신틸레이터와 광전 변환 소자로 형성될 수 있다. 변환 소자(210)는, 변환된 전기 신호(전하), 즉 방사선에 대응하는 전기 신호를 축적하는 전하 축적부를 포함한다. 전하 축적부는 증폭 회로(230)의 입력 단자에 연결된다.
증폭 회로(230)는 MOS 트랜지스터(235 및 236) 및 전류원(237)을 포함할 수 있다. MOS 트랜지스터(235)는 MOS 트랜지스터(236)를 통해서 전류원(237)에 연결되어 있다. MOS 트랜지스터(235) 및 전류원(237)은 소스 폴로어 회로를 형성한다. MOS 트랜지스터(236)는, 인에이블 신호(EN)를 활성화시킴으로써 온되며, MOS 트랜지스터(235) 및 전류원(237)에 의해 형성되는 소스 폴로어 회로를 동작 상태로 설정하는 인에이블 스위치이다.
변환 소자(210)의 전하 축적부 및 MOS 트랜지스터(235)의 게이트는 전하 축적부에 축적된 전하를 전압으로 변환하는 전하/전압 변환 유닛(CVC)으로서 기능한다. 즉, 전하/전압 변환 유닛(CVC)에는, 전하 축적부에 축적된 전하(Q)와 전하/전압 변환 유닛의 용량값(C)에 의해 결정되는 전압(V(=Q/C))이 나타난다. 전하/전압 변환 유닛(CVC)은 리셋 스위치(220)를 통해서 리셋 전위(Vres)에 연결되어 있다. 리셋 신호(PRES)가 활성화되면, 리셋 스위치(203)가 온되고, 전하/전압 변환 유닛의 전위가 리셋 전위(Vres)로 리셋된다. 리셋 스위치(220)는, 변환 소자(210)의 전하 축적부에 연결된 제1 주 전극(드레인), 리셋 전위(Vres)가 부여되는 제2 주 전극(소스), 및 제어 전극(게이트)을 갖는 트랜지스터를 포함할 수 있다. 해당 트랜지스터는, 제어 전극에서 온 전압을 수신함으로써 제1 주 전극과 제2 주 전극을 전기적으로 연결하며, 변환 소자(210)의 전하 축적부를 리셋한다.
클램프 회로(260)는, 리셋된 전하/전압 변환 유닛(CVC)의 전위에 따라 증폭 회로(230)로부터 출력되는 리셋 노이즈 레벨을 클램프 커패시터(261)에 의해 클램프한다. 클램프 회로(260)는, 변환 소자(210)에 의해 변환된 전하(전기 신호)에 따라 증폭 회로(230)로부터 출력되는 신호(방사선 신호)로부터 리셋 노이즈 레벨을 캔슬하도록 구성되는 회로이다. 리셋 노이즈 레벨은 전하/전압 변환 유닛(CVC)의 리셋 시의 kTC 노이즈를 포함한다. 클램프 동작은, 클램프 신호(PCL)를 활성화함으로써 MOS 트랜지스터(262)를 온시킨 후에, 클램프 신호(PCL)를 비활성화시킴으로써 MOS 트랜지스터(262)를 오프시킴으로써 행해진다.
클램프 커패시터(261)의 출력측은 MOS 트랜지스터(263)의 게이트에 연결되어 있다. MOS 트랜지스터(263)의 소스는 MOS 트랜지스터(264)를 통해서 전류원(265)에 연결되어 있다. MOS 트랜지스터(263)와 전류원(265)은 소스 폴로어 회로를 형성한다. MOS 트랜지스터(264)는, 그 게이트에 공급되는 인에이블 신호(EN0)를 활성화시킴으로써 온되고, MOS 트랜지스터(263)와 전류원(265)에 의해 형성되는 소스 폴로어 회로를 동작 상태로 설정하는 인에이블 스위치이다.
출력 회로(310)는, MOS 트랜지스터(311, 313, 및 315) 및 행 선택 스위치(312, 314)를 포함한다. MOS 트랜지스터(311, 313, 및 315)는, 각각, 열 신호선(321 및 322)에 연결된 전류원(도시되지 않음)과 함께 소스 폴로어 회로를 형성한다.
변환 소자(210)에서 발생한 전하에 따라 클램프 회로(260)로부터 출력되는 신호인 방사선 신호는, 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드될 수 있다. 샘플홀드 회로(280)는 스위치(281) 및 커패시터(282)를 포함할 수 있다. 스위치(281)는 샘플 및 홀드 신호(TS)를 활성화시킴으로써 온된다. 클램프 회로(260)로부터 출력되는 방사선 신호는 샘플 및 홀드 신호(TS)를 활성화시킴으로써 스위치(281)를 통해서 커패시터(282)에 기입된다.
리셋 스위치(220)가 전하/전압 변환 유닛(CVC)의 전위를 리셋하고, MOS 트랜지스터(262)가 온된 통상 상태에서는, 클램프 회로(260)가 클램프 회로(260)의 노이즈 레벨(오프셋 성분)을 출력한다. 샘플홀드 회로(270)는 클램프 회로(260)의 노이즈 레벨을 샘플링 및 홀드(유지)할 수 있다. 샘플홀드 회로(270)는 스위치(271) 및 커패시터(272)를 포함할 수 있다. 스위치(271)는 샘플 및 홀드 신호(TN)를 활성화시킴으로써 온된다. 클램프 회로(260)로부터 출력되는 노이즈 레벨은, 샘플 및 홀드 신호(TN)를 활성화함으로써 스위치(271)를 통해서 커패시터(272)에 기입된다. 확장 모드에서는, 샘플홀드 회로(270)는, 변환 소자(210)에서 발생한 전하에 따라 클램프 회로(260)로부터 출력되는 신호인 방사선 신호를 유지하기 위해서 사용될 수 있다.
행 선택 신호(VST)가 활성화되면, 샘플홀드 회로(270 및 280)에 의해 유지되는 신호에 대응하는 신호가 열 신호 전송로(114)를 형성하는 제1 열 신호선(321) 및 제2 열 신호선(322)에 출력된다. 더 구체적으로는, 샘플홀드 회로(270)에 의해 유지되는 신호(노이즈 레벨 또는 방사선 신호)에 대응하는 신호(N)가 MOS 트랜지스터(311) 및 행 선택 스위치(312)를 통해서 열 신호선(321)에 출력된다. 샘플홀드 회로(280)에 의해 유지되는 신호에 대응하는 신호(S)가 MOS 트랜지스터(313) 및 행 선택 스위치(314)를 통해서 열 신호선(322)에 출력된다.
화소(112)는 복수의 화소(112)의 신호를 부가하도록 구성되는 부가 스위치(301 및 302)를 포함할 수 있다. 부가 모드에서는, 부가 모드 신호(ADDN 및 ADDS)가 활성화된다. 부가 모드 신호(ADDN)를 활성화시킴으로써 복수의 화소(112)의 커패시터(272)가 서로 연결되고, 신호(노이즈 레벨 또는 방사선 신호)가 평균화된다. 부가 모드 신호(ADDS)를 활성화함으로써 복수의 화소(112)의 커패시터(282)가 서로 연결되며, 방사선 신호가 평균화된다.
화소(112)는 감도 변경 유닛(240)을 포함할 수 있다. 감도 변경 유닛(240)은, 스위치(241 및 242), 커패시터(243 및 244, 및 MOS 트랜지스터(245 및 246)를 포함할 수 있다. 제1 변경 신호(WIDE)가 활성화되면, 스위치(241)가 온되고, 전하/전압 변환 유닛(CVC)의 용량값에 제1 부가 커패시터(243)의 용량값이 부가된다. 이에 의해, 화소(112)의 감도가 저하된다. 또한, 제2 변경 신호(WIDE2)도 활성화되면, 스위치(242)도 온되고, 전하/전압 변환 유닛(CVC)의 용량값에 제2 부가 커패시터(244)의 용량값이 부가된다. 결과적으로, 화소(112)의 감도가 더 저하한다. 화소(112)의 감도를 저하시키는 기능을 추가함으로써 다이내믹 레인지를 확장할 수 있다. 제1 변경 신호(WIDE)가 활성화되는 경우에는, 인에이블 신호(ENW)가 활성화될 수 있다. 이 경우, MOS 트랜지스터(246)는 소스 폴로어 동작을 행한다. 감도 변경 유닛(240)의 스위치(241)가 온될 때, 전하 재분배에 의해 변환 소자(210)의 전하 축적부의 전위가 변화될 수 있다. 이에 의해, 일부 신호가 파괴될 수 있다.
상술한 리셋 신호(Pres), 인에이블 신호(EN), 클램프 신호(PCL), 인에이블 신호(EN0), 샘플 및 홀드 신호(TN 및 TS), 및 행 선택 신호(VST)는 행 선택 회로(120)에 의해 제어되는 제어 신호이며, 도 2의 행 제어 신호(122)에 대응한다.
도 3에 도시된 바와 같은 배치를 갖는 화소(112)에서는, 예를 들어 샘플 및 홀드 동작 시에 변환 소자(210)의 전하 축적부에서 신호가 파괴되지 않는다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같은 배치를 갖는 화소(112)에서는, 방사선 신호가 비파괴적으로 판독될 수 있다. 이러한 배치는 이하에서 설명되는 에너지 삭감법을 적용한 방사선 촬상에 유리하다.
이하, 에너지 삭감법에 따라 방사선 화상을 얻는 확장 모드에 대해서 설명한다. 확장 모드는 이하의 3개의 서브-모드(확장 모드 1, 2 및 3)을 포함할 수 있다.
도 4는 확장 모드 1에서의 방사선 촬상 장치(1)의 동작을 도시한다. 도 4에서, 횡축은 시간을 나타낸다. "방사선 에너지"는, 방사선원(400)으로부터 방출되며 촬상 유닛(100)에 조사되는 방사선의 에너지이다. "PRES"는 리셋 신호(RPES)이다. "TS"는 샘플 및 홀드 신호(TS)이다. "DOUT"는 A/D 변환기(170)의 출력이다. 제어 장치(350)는 방사선원(400)으로부터의 방사선 방출 및 촬상 유닛(100)의 동작의 동기를 제어한다. 타이밍 제너레이터(130)는 촬상 유닛(100)에서의 동작을 제어한다. 리셋 신호(PRES)가 활성화되는 기간에 클램프 신호(PCL)도 미리결정된 기간에 걸쳐 활성화되며, 클램프 회로(260)가 노이즈 레벨을 클램프한다.
도 4에 예시되는 바와 같이, 방사선원(400)으로부터 방출되는 방사선(800)의 에너지(파장)는 방사선의 방사 기간에 변화한다. 이것은 방사선원(400)의 관전압의 둔화된 선단 및 후단 에지에 기인한다. 이러한 이유로, 방사선(800)은 선단 기간에는 방사선(801)으로 이루어지고, 안정 기간에는 방사선(802)으로 이루어지며, 후단 기간에는 방사선(803)으로 이루어지는 것으로 상정한다. 방사선(801)의 에너지(E1), 방사선(802)의 에너지(E2), 및 방사선(803)의 에너지(E3)는 서로 상이할 수 있다. 이를 이용함으로써, 에너지 삭감법에 따른 방사선 화상을 얻을 수 있다.
방사선(800)의 조사 기간(제1 기간(TT))에는, 각 화소(112)의 변환 소자(210)는 리셋되지 않는다(리셋 신호(Pres)). 방사선(800)의 조사 기간(제1 기간(TT))에서는, 입사한 방사선에 대해 획득된 전기 신호(전하)가 변환 소자(210)에 계속 축적될 수 있다. 방사선(800)의 조사 기간(제1 기간(TT))에서, 각 화소(112)의 변환 소자(210)가 리셋되지 않기 때문에, 촬상에 기여하지 않는 방사선의 조사를 저감시키고 더 단시간 내에 에너지 삭감법을 위한 방사선 화상을 얻는데 유리하다.
방사선(800)의 방출(촬상 유닛(100)에 대한 조사) 전에, 리셋 신호(PRES)가 미리결정된 기간 동안 활성화되고, 이에 의해 변환 소자(210)가 리셋된다. 이때, 클램프 신호(PCL)도 미리결정된 기간 동안 활성화되고, 클램프 회로(260)는 리셋 레벨(노이즈 레벨)로 클램프된다.
리셋 신호(PRES)가 미리결정된 기간 동안 활성화된 후에, 노광 제어 장치(300)로부터 방사선원(400)으로의 노광 명령에 따라 방사선원(400)으로부터 방사선이 방출된다. 이 동작은 일례로서 다음과 같이 행해진다. 먼저, 노광 제어 장치(300)의 노광 스위치가 온되고, 노광 제어 장치(300)가 제어 장치(350)에 온 동작을 통지한다. 이에 응답하여, 제어 장치(350)로부터 촬상 유닛(100)에 대하여, 촬상을 위한 일련 동작(촬상 시퀀스라 칭함)을 개시하도록 명령이 출력된다. 촬상 유닛(100)은, 촬상 시퀀스의 개시 동작으로서 리셋 신호(PRES)를 미리결정된 기간 동안 활성화시킨다. 이어서, 제어 장치(350)는, 촬상 유닛(100)의 촬상 시퀀스의 개시에 응답하여, 노광 제어 장치(300)를 통해서 방사선원(400)에 대하여 방사선 방출의 개시 명령을 출력한다. 이에 응답해서, 방사선원(400)은 방사선 방출을 개시한다.
미리결정된 기간 동안 리셋 신호(PRES)가 활성화되고 나서 미리결정된 기간이 경과하면, 샘플 및 홀드 신호(TN)가 미리결정된 기간 동안 활성화된다. 따라서, 에너지(E1)를 갖는 방사선(801)의 조사를 받으면, 화소 어레이(110)의 화소(112)의 변환 소자(210)에 의해 발생한 전기 신호에 대응하는 신호(E1)가 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 및 홀드된다.
미리결정된 시간 동안 샘플 및 홀드 신호(TN)가 활성화되고 나서 미리결정된 기간이 경과하면, 샘플 및 홀드 신호(TS)가 미리결정된 기간 동안 활성화된다. 이에 의해, 에너지(E1)를 갖는 방사선(801) 및 에너지(E2)를 갖는 방사선(802)의 조사를 받으면, 화소 어레이(110)의 화소(112)의 변환 소자(210)에 의해 발생된 전기 신호에 대응하는 신호(E1 + E2)가 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된다.
이어서, 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(E1)와 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(E1 + E2) 사이의 차분에 대응하는 신호가 제1 신호(805)로서 판독 회로(RC)로부터 출력된다. 도 4를 참조하면, "N"은 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 및 홀드되고 제1 열 신호선(321)에 출력되는 신호를 나타내며, "S"은 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드되고 제2 열 신호선(322)에 출력되는 신호를 나타낸다.
미리결정된 기간 동안 샘플 및 홀드 신호(TS)가 활성되고 나서 미리결정된 기간이 경과하면(에너지(E3)를 갖는 방사선(803)의 조사(방사선(800)의 조사)가 완료되면), 샘플 및 홀드 신호(TS)가 미리결정된 기간 동안 다시 활성화된다. 따라서, 에너지(E1)를 갖는 방사선(801), 에너지(E2)를 갖는 방사선(802), 및 에너지(E3)를 갖는 방사선(803)의 조사 시에, 화소 어레이(110)의 화소(112)의 변환 소자(210)에 의해 발생된 전기 신호에 대응하는 신호(E1 + E2 + E3)가 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된다.
이어서, 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 홀드된 신호(E1)와 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(E1 + E2 + E3) 사이의 차분에 대응하는 신호가 제2 신호(806)로서 판독 회로(RC)로부터 출력된다.
이어서, 리셋 신호(PRES)가 미리결정된 기간 동안 활성화된 후, 샘플 및 홀드 신호(TN)가 미리결정된 기간 동안 활성화된다. 이에 의해, 샘플홀드 회로(270)에 의해 리셋 레벨(0)이 샘플링 및 홀드된다. 이어서, 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(0)와 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(E1 + E2 + E3) 사이의 차분에 대응하는 신호가 제3 신호(807)로서 판독 회로(RC)로부터 출력된다.
이상과 같은 동작을 복수회 반복함으로써, 복수의 프레임의 방사선 화상(즉, 동화상)이 얻어진다.
신호 처리 유닛(352)는 이상과 같이 하여 제1 신호(805)(E2), 제2 신호(806)(E2 + E3), 및 제3 신호(807)(E1 + E2 + E3)를 얻을 수 있다. 신호 처리 유닛(352)은, 제1 신호(805), 제2 신호(806), 및 제3 신호(807)에 기초하여, 에너지(E1)를 갖는 방사선(801)의 조사량(e1), 에너지(E2)를 갖는 방사선(802)의 조사량(e2), 및 에너지(E3)를 갖는 방사선(803)의 조사량(e3)을 얻을 수 있다. 더 구체적으로는, 신호 처리 유닛(352)은, 제1 신호(805)(E2)와 제2 신호(E2 + E3) 사이의 차분((E2 + E3) - E2)을 연산하여 에너지(E3)를 갖는 방사선(803)의 조사량(e3)을 얻는다. 신호 처리 유닛(352)은, 제2 신호(806)(E2 + E3)와 제3 신호(E1 + E2 + E3) 사이의 차분((E1 + E2 + E3) - (E2 + E3))을 연산하여 에너지(E1)를 갖는 방사선(801)의 조사량(e1)을 얻는다. 제1 신호(805)(E2)는 에너지(E2)를 갖는 방사선(802)의 조사량(e2)을 나타낸다.
따라서, 신호 처리 유닛(352)은, 에너지(E1)를 갖는 방사선(801)의 조사량(e1), 에너지(E2)를 갖는 방사선(802)의 조사량(e2), 및 에너지(E3)를 갖는 방사선(803)의 조사량(e3)에 기초하여 에너지 삭감법에 의해 방사선 화상을 얻는다.
이하, 신호 처리 유닛(352)에 의해 실행될 수 있는 에너지 삭감법에 의한 방사선 화상의 생성에 대해서 설명한다. 도 5a는, 도 4의 동작을 복수의 프레임에 대해 복수회 실행했을 때에 방사선 촬상 장치(1)에서 얻어진 에너지(E1, E2, 및 E3)에 기초하여 추정되는 방사선원(400)의 관전압의 추정값("추정 관전압")의 시간 변화를 나타낸다. 에너지(E1, E2, 및 E3)에 대응하는 추정값은 E1, E2, 및 E3로 나타낸다. 도 5b는, 도 4에 도시되는 동작을 복수의 프레임에 대해 복수회 실행했을 때에 방사선 촬상 장치(1)에서 얻어진 에너지(E1, E2, 및 E3)에 기초하여 추정되는 방사선원(400)의 선량의 추정값("추정 선량")의 시간 변화를 나타낸다. 에너지(E1, E2, 및 E3)에 대응하는 추정값은 E1, E2, 및 E3로 나타낸다. 도 5a 및 도 5b로부터 프레임 사이에서 관전압 및 방사선 선량이 크게 변화하는 것을 알 수 있다.
이에 대한 원인은 노광 제어 장치(300)로부터 방사선원(400)으로의 선량 명령의 송신으로부터 방사선원(400)으로부터의 방사선의 방출의 개시까지의 시간의 변동에 기초하여 생각될 수 있다. 이 변동에 의해, 방사선(800)의 조사의 개시로부터 샘플홀드 회로(270)의 샘플링 및 홀드의 완료까지의 기간(T1)(도 4 참조)이 변동된다. 또한, 방사선(800)의 조사의 개시로부터 샘플홀드 회로(280)의 샘플링 및 홀드의 완료까지의 기간(T1 + T2)(도 4 참조)도 변동될 수 있다. 결과적으로, 제1 신호(805)(E2) 및 제2 신호(806)(E2 + E3)의 값이 프레임 사이에서 변동한다.
기간(T1)이 변동되는 경우에도, 그에 따라 기간(T2)의 개시 시각이 시프트되지만, 기간(T2)의 길이 자체는 시프트되지 않는다. 기간(T1)이 변동되는 경우에도, 방사선 촬상 장치(1)에 의해 검출되는 에너지(E2)를 갖는 방사선(802)의 조사량(e2)은 작은 오차를 갖는다. 기간(T1)이 길어지는 경우, 기간(T3)이 짧아진다. 기간(T1)이 짧아지는 경우, 기간(T3)이 길어진다. 따라서, 기간(T1)이 변동되어도, 방사선 촬상 장치(1)에 의해 검출되는 에너지(E1 및 E3)를 갖는 방사선(802)의 조사량(e1 및 e3)의 합은 작은 오차를 갖는다.
이것은 도 6a 및 도 6b으로부터도 지지될 수 있다. 도 6a는 에너지(E2) 및 에너지(E1 + E3)에 대응하는 관전압의 추정값을 나타낸다. 도 6b는 에너지(E2) 및 에너지(E1 + E3)에 대응하는 방사선 선량의 추정값을 나타낸다. 도 6a 및 도 6b으로부터, 에너지(E2) 및 에너지(E1 + E3)에 대해서는, 방사선 화상의 프레임 사이의 변동이 작은 것이 명백하다.
상기 설명으로부터 판단할 때, 조사량(e2)의 화상(제2 화상) 및 조사량(e1 + e3)의 화상(제3 화상)은 변동이 작은 화상이라고 말할 수 있다. 조사량(e2)의 화상(제2 화상) 및 조사량(e1 + e3)의 화상(제3 화상)에 기초한 에너지 삭감법에 의한 새로운 방사선 화상의 생성이 바람직하다. 조사량(e1 + e3)의 화상(제3 화상)은, 조사량(e1 + e2 + e3)의 화상(제3 화상 = 제3 신호(807))과 조사량(e2)의 화상(제2 화상 = 제1 신호(805)) 사이의 차분을 연산함으로써 얻을 수 있다. 조사량(e1 + e2 + e3)의 화상(제1 화상 = 제3 신호(807))은, 방사선(800)의 조사 기간으로서의 제1 기간(TT)(전체)에서 복수의 화소(112)의 각각의 변환 소자(210)에 의해 발생된 전기 신호에 대응하는 화상이다. 조사량(e2)의 화상(제2 화상 = 제1 신호(805))은, 제1 기간(TT)의 개시 후에 개시되고 제1 기간(TT)의 종료 전에 종료되는 제2 기간(T2)에서 복수의 화소(112)의 각각의 변환 소자(210)에 의해 발생되는 전기 신호에 대응하는 화상이다.
에너지 삭감법은 다양한 방법으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 에너지의 방사선 화상과 제2 에너지의 방사선 화상 사이의 차분을 연산함으로써, 뼈 화상과 연질 조직 화상을 얻을 수 있다. 제1 에너지의 방사선 화상과 제2 에너지의 방사선 화상에 기초하여 비선형 연립방정식을 푸는 것에 의해 뼈 화상과 연질 조직 화상을 생성할 수 있다. 또한, 제1 에너지의 방사선 화상과 제2 에너지의 방사선 화상에 기초하여 조영제 화상과 연질 조직 화상을 얻을 수 있다. 또한, 제1 에너지의 방사선 화상과 제2 에너지의 방사선 화상에 기초하여 전자 밀도 화상과 실효 원자 번호 화상을 얻을 수 있다.
상기 예에서는, 방사선원(400)의 관전압의 둔화된 선단 및 후단 에지를 사용하여 상이한 에너지를 갖는 복수의 화상을 얻고, 복수의 화상에 기초하여 새로운 방사선 화상을 형성한다. 방사선원(400)의 관전압의 파형을 의도적으로 조정함으로써도 복수의 화상을 얻을 수 있다. 또는, 에너지 대역(파장 대역)이 넓은 방사선을 방사선원(400)으로부터 방출시키고 복수의 필터를 변경하여 방사선의 에너지를 변경함으로써 복수의 화상을 얻을 수 있다.
도 7은 확장 모드 2에서의 방사선 촬상 장치(1)의 동작을 나타낸다. 확장 모드 1에서는, 제2 신호(806)(E2 + E3)가 판독 회로(RC)로부터 출력된다. 그러나, 신호 처리 유닛(352)이 제2 신호(806)(E2 + E3)를 필요로 하지 않을 경우, 판독 회로(RC)가 제2 신호(806)(E2 + E3)를 출력하지 않는 것이 프레임 레이트의 향상에 유리하다. 확장 모드 2에서는, 판독 회로(RC)는, 제1 신호(805)(E2) 및 신호(807)(E1 + E2 + E3)를 출력하지만, 제2 신호(806)(E2 + E3)를 출력하지 않는다.
이하 확장 모드 2에서의 방사선 촬상 장치(1)의 동작을 설명한다. 미리결정된 기간 동안 리셋 신호(PRES)가 활성화되고 나서 미리결정된 기간이 경과하면, 샘플 및 홀드 신호(TN)가 미리결정된 기간 동안 활성화된다. 이에 의해, 에너지(E1)를 갖는 방사선(801)의 조사를 받아서 화소 어레이(110)의 각 화소(112)의 변환 소자(210)에 의해 발생된 전기 신호에 따른 신호(E1)가 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 및 홀드된다.
샘플 및 홀드 신호(TN)가 미리결정된 기간 동안 활성화된 후에 미리결정된 기간이 경과하면, 샘플 및 홀드 신호(TS)가 미리결정된 기간 동안 활성화된다. 이에 의해, 에너지(E1)를 갖는 방사선(801) 및 에너지(E2)를 갖는 방사선(802)의 조사를 받으면, 화소 어레이(110)의 각 화소(112)의 변환 소자(210)에 의해 발생된 전기 신호에 대응하는 신호(E1 + E2)가 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된다.
이어서, 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(E1)와 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(E1 + E2) 사이의 차분에 대응하는 신호가 제1 신호(805)로서 판독 회로(RC)로부터 출력된다.
샘플 및 홀드 신호(TS)가 미리결정된 기간 동안 활성화된 후에 미리결정된 시간이 경과하면(에너지(E3)를 갖는 방사선(803)의 조사(방사선(800)의 조사)의 종료 후에), 샘플 및 홀드 신호(TS)가 미리결정된 기간 동안 다시 활성화된다. 이에 의해, 에너지(E1, E2, 및 E3)를 갖는 방사선(801, 802, 및 803)의 조사를 받으면, 화소 어레이(110)의 각 화소(112)의 변환 소자(210)에 의해 발생된 전기 신호에 대응하는 신호(E1 + E2 + E3)가 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된다.
이어서, 리셋 신호(PRES)가 미리결정된 기간 동안 활성화된 후, 샘플 및 홀드 신호(TN)가 미리결정된 기간 동안 활성화된다. 이에 의해, 샘플홀드 회로(270)에 의해 리셋 레벨(0)이 샘플링 및 홀드된다. 이어서, 샘플홀드 회로(270)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(리셋 레벨 = 0)와 샘플홀드 회로(280)에 의해 샘플링 및 홀드된 신호(E1 + E2 + E3) 사이의 차분에 대응하는 신호가 제3 신호(807)로서 판독 회로(RC)로부터 출력된다.
이상과 같은 동작을 복수회 반복함으로써, 복수의 프레임의 방사선 화상(즉, 동화상)이 얻어진다.
도 8는 확장 모드 3에서의 방사선 촬상 장치(1)의 동작을 도시한다. 확장 모드 3에서는, 방사선 촬상 장치(1)에 대한 방사선 조사의 개시를 나타내는 동기 신호(DET)에 기초하여 제2 기간(T2)이 결정된다. 더 구체적으로는, 확장 모드 3에서는, 타이밍 제너레이터(130)는, 동기 신호(DET)에 응답하여, 행 선택 회로(120)가 샘플 및 홀드 신호(TN 및 TS)를 활성화하게 하는 타이밍을 제어하고, 이에 의해 제2 기간(T2)이 결정된다.
도 9a는 에너지(E2) 및 에너지(E1 + E3)에 대응하는 관전압의 추정값을 나타낸다. 도 9b는 에너지(E2) 및 에너지(E1 + E3)에 대응하는 방사선 선량의 추정값을 나타낸다. 도 9a 및 도 9b로부터, 동기 신호(DET)에 기초하여 샘플링 및 홀드를 제어함으로써, 에너지(E2) 및 에너지(E1 + E3)에 대해서 방사선 화상의 프레임 사이의 변동이 작아지는 것이 명백하다.
동기 신호(DET)는 다양한 방법에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 방사선원(400)에 관전류를 측정하는 측정 유닛이 배치될 수 있다. 측정된 관전류가 임계치를 초과하는 경우, 방사선 조사의 개시를 나타내는 동기 신호(DET)가 활성화될 수 있다. 이 경우, 촬상 유닛(100)은 동기 신호(DET)를 수신한다. 또는, 촬상 유닛(100)은, 1개 또는 복수의 변환 소자(210)로부터 판독 회로(RC)가 주기적으로 신호를 판독하게 하고, 판독된 신호에 기초하여 동기 신호(DET)를 생성한다. 또는, 촬상 유닛(100)에 방사선 조사를 검출하는 센서가 배치될 수 있고, 센서로부터의 출력에 기초하여 동기 신호(DET)가 생성될 수 있다.
확장 모드 3에서는, 노광 제어 장치(300)로부터 방사선원(400)으로의 선량 명령의 송신으로부터 방사선원(400)으로부터의 방사선 방출의 개시까지의 시간의 변동에 대한 동작이 둔감해지고, 더 정확한 방사선 화상을 얻을 수 있다.
본 발명은 상기 실시형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을 네트워크 또는 저장 매체를 통해서 시스템 또는 장치에 공급하고 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터에서 1개 이상의 프로세서에 의해 프로그램을 판독해서 실행하는 처리에 의해 실현될 수 있다. 또한, 본 발명은 1개 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해도 실현된다.
본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 다양한 변경 및 변형이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위를 공공에 알리기 위해서, 이하의 청구범위가 만들어진다.
본 출원은 전문이 본원에 참조로 통합되는 2017년 2월 10일에 출원된 일본 특허 출원 제2017-023474호의 이익을 주장한다.
1: 방사선 촬상 장치, 100: 촬상 유닛, 110: 화소 어레이, 350: 제어 장치, 352: 신호 처리 유닛, 300: 노광 제어 장치, 400: 방사선원, RC: 판독 회로, 112: 화소

Claims (15)

  1. 복수의 화소를 갖는 화소 어레이를 포함하는 촬상 유닛과, 상기 촬상 유닛으로부터의 신호를 처리하도록 구성되는 신호 처리 유닛을 포함하는 방사선 촬상 장치이며,
    상기 복수의 화소의 각각은 방사선을 전기 신호로 변환하도록 구성되는 변환 소자 및 상기 변환 소자를 리셋하도록 구성되는 리셋 유닛을 포함하고,
    상기 신호 처리 유닛은, 제1 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 대응하는 제1 화상과, 상기 제1 기간의 개시 후에 개시되고 상기 제1 기간의 종료 전에 종료되는 제2 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 대응하는 제2 화상에 기초하여 방사선 화상을 생성하며,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 변환 소자는 상기 제1 기간에서는 상기 리셋 유닛에 의해 리셋되지 않는, 방사선 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 처리 유닛은, 상기 제1 화상과 상기 제2 화상 사이의 차분을 연산함으로써 제3 화상을 생성하며, 상기 제2 화상 및 상기 제3 화상에 기초하여 방사선 화상을 생성하는, 방사선 촬상 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 신호 처리 유닛은 상기 제2 화상과 상기 제3 화상 사이의 차분에 기초하여 방사선 화상을 생성하는, 방사선 촬상 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 대응하는 신호가 상기 복수의 화소의 각각으로부터 비파괴적으로 판독되는, 방사선 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 화소의 각각은 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호를 샘플링 및 홀드하도록 구성되는 샘플홀드 회로를 포함하며, 상기 샘플홀드 회로에 의해 샘플링 및 홀드된 전기 신호에 대응하는 신호가 비파괴적으로 판독되는, 방사선 촬상 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 촬상 유닛은, 상기 제2 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 복수의 화소의 각각으로부터 비파괴적으로 판독되는 제1 신호, 상기 제2 기간의 개시로부터 상기 제1 기간의 종료까지의 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 복수의 화소 각각으로부터 비파괴적으로 판독되는 제2 신호, 및 상기 제1 기간의 전체에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 복수의 화소의 각각으로부터 비파괴적으로 판독되는 제3 신호를 출력하며,
    상기 신호 처리 유닛은 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 및 상기 제3 신호에 기초하여 상기 제2 화상 및 상기 제3 화상을 얻는, 방사선 촬상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 촬상 유닛은 상기 화소 어레이로부터 신호를 판독하도록 구성되는 판독 회로를 포함하고,
    상기 판독 회로는,
    상기 제1 기간의 개시로부터 상기 제2 기간의 개시까지의 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호와, 상기 제1 기간의 개시부터 상기 제2 기간의 종료까지의 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 제1 신호를 생성하고,
    상기 제1 기간의 개시로부터 상기 제2 기간의 개시까지의 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호와, 상기 제1 기간의 전체에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 제2 신호를 생성하며,
    상기 제1 기간의 전체에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 제3 신호를 생성하는, 방사선 촬상 장치.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 촬상 유닛은, 상기 제2 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 복수의 화소의 각각으로부터 비파괴적으로 판독된 제1 신호와, 상기 제1 기간의 전체에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 복수의 화소의 각각으로부터 비파괴적으로 판독된 제3 신호를 출력하며,
    상기 신호 처리 유닛은 상기 제1 신호 및 상기 제3 신호에 기초하여 상기 제2 화상 및 상기 제3 화상을 얻는, 방사선 촬상 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 촬상 유닛은 상기 화소 어레이로부터 신호를 판독하도록 구성되는 판독 회로를 포함하고,
    상기 판독 회로는,
    상기 제1 기간의 개시로부터 상기 제2 기간의 개시까지의 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호와, 상기 제1 기간의 개시로부터 상기 제2 기간의 종료까지의 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 제1 신호를 생성하며,
    상기 제1 기간의 전체에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 따라 상기 화소 어레이로부터 출력되는 신호에 기초하여, 상기 제3 신호를 생성하는, 방사선 촬상 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 기간은 상기 방사선 촬상 장치에 대한 방사선 조사의 개시를 나타내는 동기 신호에 기초하여 결정되는, 방사선 촬상 장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 샘플홀드 회로는 상기 방사선 촬상 장치에 대한 방사선 조사의 개시를 나타내는 동기 신호에 기초하여 제어되는, 방사선 촬상 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 촬상 유닛은 방사선 조사를 검출하며 상기 동기 신호를 생성하는, 방사선 촬상 장치.
  13. 제10항 내지 제11항에 있어서, 상기 촬상 유닛은 상기 동기 신호를 수신하는, 방사선 촬상 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 방사선원을 더 포함하는, 방사선 촬상 장치.
  15. 복수의 화소를 포함하는 방사선 촬상 장치를 사용하여 방사선 화상을 얻는 방사선 촬상 방법이며,
    상기 복수의 화소의 각각은 방사선을 전기 신호로 변환하도록 구성되는 변환 소자 및 상기 변환 소자를 리셋하도록 구성되는 리셋 유닛을 포함하고,
    상기 방사선 촬상 방법은, 제1 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 대응하는 제1 화상과, 상기 제1 기간의 개시 후에 개시되고 상기 제1 기간 종료 전에 종료되는 제2 기간에 상기 복수의 화소의 각각의 상기 변환 소자에 의해 변환된 전기 신호에 대응하는 제2 화상에 기초하여, 방사선 화상을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 화소의 각각에서, 상기 변환 소자는 상기 제1 기간에서는 상기 리셋 유닛에 의해 리셋되지 않는, 방사선 촬상 방법.
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