專利名稱：輻射檢測設備和輻射圖像捕捉系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種輻射檢測設備和裝入這種輻射檢測設備的輻射圖像捕捉系統，所
述輻射檢測設備內裝入輻射檢測器，所述輻射檢測器用于檢測已經通過物體的輻射并且將 檢測到的輻射轉換成輻射圖像信息。
背景技術：
在醫學領域，已經廣泛地使用輻射圖像捕捉系統，所述輻射圖像捕捉系施加輻射 到物體并且引導已經通過物體的輻射到輻射轉換面板，所述輻射轉換面板捕捉來自輻射的 輻射圖像。輻射轉換板的已知形式包括用于通過曝光記錄輻射圖像的普通輻射膠片、和可 激發熒光體(phosphor :或發光材料)面板，該可激發熒光體面板用于在熒光體內存儲代 表輻射圖像的輻射能量，并通過將激發光施加到熒光體重新生成作為被激發的光的輻射圖 像。其內具有輻射圖像的輻射膠片被提供給顯影裝置，以顯影輻射圖像，或者可激發熒光體 面板被提供給讀取裝置以讀取作為可視圖像的輻射圖像。 在手術室或類似地方內，出于迅速并正確地治療病人的目的，有必要在將輻射圖 像信息捕捉到輻射轉換面板中之后立刻從所述輻射轉換面板讀出被記錄的輻射圖像信息。 作為滿足這種需求的輻射檢測器，已開發了一種具有固態檢測器的輻射檢測器，所述輻射 檢測器用于將輻射直接轉換成電信號或將輻射臨時轉換成利用閃爍器(或閃爍體)的可見 光，然后將可見光轉換成電信號，以讀出被檢測的輻射圖像信息。 由此，已經提出具有柔性X射線固態檢測器的X射線診斷設備，所述X射 線診斷設備自身能夠與任意期望的表面形狀匹配(例如，參見日本專利公開出版物 No. 2003-070776)。 還已經提出一種包括設置在支撐體上的磷光體層或閃爍體層的設備，所述 支撐體通過限定在其內的凹陷或溝槽而具有柔性(例如，見日本專利公開出版物 No. 2005-049341)。 由于日本專利公開出版物No. 2003-070776和日本專利公開出版物 No. 2005-049341中披露的X射線固態檢測器是柔性的，因此所述X射線固態檢測器本身可 以與各種表面形狀匹配，用于檢測已經通過表面形狀的X射線。然而，由于每個被披露的X 射線固態檢測器柔性地變形到局部凸起部和凹入部，并因此難以校正由變形的X射線固態 檢測器產生的輻射圖像信息，所以所述每個披露的X射線固態檢測器都是不利的。具體地， 因為由于X射線固態檢測器抵靠其被保持的、將被成像的物體的表面不規則性而使X射線 固態檢測器顯影局部的凸起部和凹入部，所以X射線固態檢測器變得物理地變形成復雜形 狀，這從而使產生的輻射圖像信息顯影相應的圖像失真，從而可能被不正確地校正。
另外，因為披露的X射線固態檢測器易受額外變形影響，所述X射線固態檢測器可 能在使用期間塑性變形。具體地，披露在日本專利公開出版物No. 2005-049341中的X射線 固態檢測器可能在形成在X射線固態檢測器的溝槽處裂開，從而導致斷開。

發明內容
本發明的目的是提供一種輻射檢測設備，所述輻射檢測設備可以避免輻射檢測器 的過度變形，并且使由輻射檢測器產生的輻射圖像信息產生圖像失真。輻射檢測設備還可 防止在輻射檢測器中發生斷開，增加操作期間的可靠性，并且可以被非常方便地使用和儲 存。 本發明的另一目的是提供一種裝入這種輻射檢測設備的輻射圖像捕捉系統，所述 輻射圖像捕捉系統在圖像處理操作期間不需要考慮由輻射檢測器的變形引起圖像失真，提 供輻射檢測設備可以緊湊地儲存在其內的檢查空間，并且允許操作者在捕捉輻射圖像時順 利地工作。 根據本發明的第一方面的輻射檢測設備包括柔性輻射檢測器，所述柔性輻射檢測
器用于檢測已經通過物體的輻射并且將被檢測到的輻射轉換成輻射圖像信息。柔性輻射檢
測器包括柔性基板，并且多個固體塊體以二維陣列安裝在柔性輻射檢測器上。 根據本發明第二方面的輻射圖像捕捉系統包括根據本發明的第一方面的輻射檢
測設備、用于輸出輻射的輻射源、和用于控制輻射源和輻射檢測設備的控制設備。 根據本發明，輻射檢測設備可以避免輻射檢測器的過度變形，并且不會使輻射圖
像信息產生圖像失真。輻射檢測設備還可防止輻射檢測器中的斷開，在操作期間增加可靠
性，并且可以非常方便地使用和儲存。 根據本發明，將以上輻射檢測設備裝入其內的輻射圖像捕捉系統在處理期間不需 要考慮否則由輻射檢測器的變形引起的圖像失真，提供輻射檢測設備可以緊湊地儲存其內 的檢查空間，并且允許操作者在捕捉輻射圖像期間順利地工作。


本發明的上述及其它目的、特征和優勢在結合本發明優選實施例的附圖時從如下 說明中變得更加清楚可見，其中本發明的優選實施例以示例性示例的方式在附圖中顯示。
圖1是根據本發明的實施例的輻射檢測設備和輻射圖像捕捉系統的方塊圖；
圖2是在圖1中所示的輻射圖像捕捉系統中的第一輻射檢測設備的透視圖；
圖3是第一輻射檢測設備的部分垂直剖視圖； 圖4是在第一輻射檢測設備中的輻射檢測器的電路布置的方塊圖； 圖5是顯示第一固體塊體和輻射檢測器的像素的陣列之間關系的框圖； 圖6是顯示輻射檢測器和電子電路的安裝狀態的相互連接的框圖； 圖7是從圖解中部分地省略的、顯示安裝在輻射檢測器中的電子電路的部分剖視
圖； 圖8是從圖解中部分地省略的顯示容納在根據另一個示例的第一固體塊體中的 電子電路的部分剖視圖； 圖9是顯示與對應于第一固體塊體相對應的柵極線與被分開的行選擇掃描儀之 間的分組互連的示例的圖表； 圖IO是具有分離的柵格的第一固體塊體的透視圖，所述柵格設置在所述第一固 體塊體內； 圖11是顯示在螺旋纏繞狀態下的第一輻射檢測設備的圖表；
圖12是顯示第一輻射檢測設備的一部分的另一個示例的部分剖視圖；禾口
圖13是第二輻射檢測設備的透視圖。
具體實施例方式
在全部附圖中相同或相對應的零件由相同或相對應的附圖標記表示。
以下參照附圖1-13說明根據本發明的實施例的輻射檢測設備和在其內裝入這種
輻射檢測設備的輻射圖像捕捉系統。 圖1以方塊的形式顯示輻射圖像捕捉系統IO，所述輻射圖像捕捉系統包括輻射 源16，用于將輻射12以根據圖像捕捉情況的劑量施加到諸如病人的物體14 ;根據本發明 的輻射檢測設備18 ;顯示裝置20，用于根據由輻射檢測設備18檢測的輻射12顯示輻射圖 像信息；和控制臺(控制設備)22，用于控制輻射檢測設備18、輻射源16、和顯示裝置20。 根據UWB(超寬頻帶)技術或IEEE802. 11. a/g/n基于無線LAN通信在控制臺22、輻射檢測 設備18、輻射源16和顯示裝置20之間發送和接收信號?？刂婆_22連接到放射信息系統 (RIS)24，所述放射信息系統通常管理由醫院的放射部門處理的輻射圖像信息及其它信息。 RIS24連接到醫院信息系統(HIS)26，所述醫院信息系統通常處理醫院中的醫療信息。
如圖1所述，輻射檢測設備18包括柔性輻射檢測器30，所述柔性輻射檢測器用 于檢測已經通過物體14的輻射12，并將檢測到的輻射12轉換成輻射圖像信息；和以二維 矩陣的方式設置在輻射檢測器30上的多個固體塊體32。 輻射檢測設備18還包括電池34，所述電池用作用于輻射檢測器30的電源；控制 器36 ，所述控制器用于通過由電池34供應的電源給輻射檢測器30通電；和收發器38 ，所述 收發器用于將包括被輻射檢測器30檢測到的輻射12的信息的信號發送到控制臺22，或者 從控制臺22接收接收包括被輻射檢測器30檢測到的輻射12的信息的信號。電池34給輻 射檢測器30、控制器36和收發器38供應電源。
以下參照附圖2-13說明輻射檢測設備18的具體示例。 如圖2中所示，根據第一具體示例的輻射檢測設備(以下稱為第一輻射檢測設備 18A)包括輻射檢測器30和在輻射檢測器30上形成陣列的多個第一固體塊體32A。
如圖3中所示，輻射檢測器30包括柔性基板40、設置在柔性基板40上的閃爍體 42、設置在閃爍體42上的TFT層44和設置在TFT層44上的光電轉換器層46，TFT層44包 括薄膜晶體管(TFT)陣列。 閃爍體42由諸如GOS (Gd202S)或Csl的磷光體構成，用于將已經通過物體14的輻 射12 (見圖1)轉換成可見光。包括TFT 54的陣列(見圖5)的TFT層44能透過輻射12 和可見光。光電轉換器層46包括由諸如非晶硅(a-Si)或類似材料的材料制成的、用于將 可見光轉換成電信號的固態檢測器(以下稱為像素)50。 如在日本專利公開出版物No. 2003-070776中所披露的，柔性基板40可以由聚對 苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亞胺(例如，DuPont的注冊商 標K即ton)、聚砜乙醚(PES)、聚碳酸酯或類似材料制成。 輻射檢測器30整個表面覆蓋有光屏蔽膜48，所述光屏蔽膜防止周圍的光進入輻 射檢測器30。光屏蔽膜48可以通過層壓過程、成型過程或類似過程形成在輻射檢測器30 上。
圖4以方塊的形式顯示輻射檢測器30的電路布置。如圖4中所示，輻射檢測器30 包括成行和成列布置的薄膜晶體管(TFT)52陣列(TFT層44)，且光電轉換器層46設置在 TFT 52的陣列上。當輻射12施加到輻射檢測器30時，輻射12被轉換成可見光，所述可見 光被施加到光電轉換器層46。光電轉換器層46將可見光轉換成電信號，S卩，電荷。像素50 存儲生成的電荷。然后，一次一行地導通TFT 52以從像素50讀取作為圖像信號的電荷。
連接到相應像素50的TFT 52連接到平行于行行延伸的相應的柵極線54，并且連 接到平行于列延伸的相應的信號線56。柵極線54連接到行選擇掃描儀58，而信號線56連 接到列選擇掃描儀60。列選擇掃描儀60包括分別連接到信號線56的多個放大器62、分別 連接到放大器62的多個取樣保持電路64、和用于選擇性地掃描信號線56的多路器66。
來自行選擇掃描儀58的控制信號Von、Voff被供應給柵極線54，用于沿著行導通 和截止TFT 52。行選擇掃描儀58包括用于在柵極線54之間切換的多個開關SW1、和用于 輸出選擇信號的地址解碼器67，所述選擇信號用于每次選擇一個開關SW1。來自控制器36 的地址信號被供應給地址解碼器67。 存儲在像素50中的電荷通過成列布置的TFT 52被供應給信號線56。供應給信號 線56的電荷被放大器62放大，并且通過取樣保持電路64被提供給多路器66。多路器66 包括用于相繼地在信號線56之間進行切換的多個開關SW2、和用于輸出選擇信號的地址解 碼器68，所述選擇信號用于每次選擇一個開關SW2。地址解碼器68提供有來自控制器36 的地址信號。多路器66具有連接到A/D轉換器70的輸出端子。由多路器66基于來自取 樣保持電路64的電荷產生的輻射圖像信號通過A/D轉換器70轉換成表示輻射圖像信息的 數字圖像信號，所述數字圖像信號被提供給控制器36。 如圖1中所示，第一輻射檢測設備18A的控制器36包括地址信號發生器72、圖像 存儲器74和ID存儲器76。 地址信號發生器72將地址信號供應給行選擇掃描儀58的地址解碼器67，并且將 所述地址信號供應給輻射檢測器30的多路器66的地址解碼器68。圖像存儲器74存儲被 輻射檢測器30檢測到的輻射圖像信息。ID存儲器76存儲用于識別第一輻射檢測設備18A 的ID信息。 收發器38將存儲在盒式ID存儲器76中的ID信息和存儲在圖像存儲器74中的 輻射圖像信息通過無線通信發射到控制臺22。 如圖2中所示，當在俯視圖中看時，第一輻射檢測設備18A的每個第一固體塊體 32A具有細長矩形形狀，第一固體塊體32A的長邊78的長度等于輻射檢測器30的側部80 的長度。第一固體塊體32A沿著由箭頭y指示的方向排y列，所述方向垂直于輻射檢測器 30的側部80。如圖3所示，第一固體塊體32A在輻射檢測器30的由輻射12輻射的表面上 形成陣列，即，被輻射表面30a。如圖3中所示，膨脹的聚苯乙烯、空氣或類似物質的熱絕緣 體82設置在第一固體塊體32A中的每一個內。 每個第一固體塊體32A都具有錐形表面84，錐形表面84面向另一個第一固體塊 體32A的相應的錐形表面84，另一個第一固體塊體32A鄰近每個第一固體塊體32A。這樣 相互面對的錐形表面84被間隔成使得彼此之間的間距沿著遠離輻射檢測器30的方向逐漸 變寬。 輻射檢測器30具有在對應于第一固體塊體32A的每個底面86的區域內形成陣列的像素50。如圖5中所示，像素50以間距Pa在對應于第一固體塊體32A的每個底面86的 區域內形成陣列。相鄰區域中的像素50中最靠近的像素以間距Pb形成陣列，間距Pb與間 距Pa大致相同。 當外力施加到第一輻射檢測設備18A時，輻射檢測設備18A在第一固體塊體32A 中相鄰的第一固體塊體之間的邊界處變彎。更具體地，當第一輻射檢測設備18A沿著使第 一固體塊體32A中相鄰的第一固體塊體朝向彼此鄰近的方向上彎曲時，在相鄰第一固體塊 體32A的相互面對的錐形表面84彼此接觸時，第一輻射檢測設備18A停止彎曲。如果第一 固體塊體32A具有較小的寬度，那么第一輻射檢測設備18A的總體曲率可在較大范圍內變 化。如果第一固體塊體32A具有較大的寬度，那么第一輻射檢測設備18A的總體曲率可在 較小的范圍內變化。第一輻射檢測設備18A的總體曲率可以通過改變錐形表面84傾斜的 角度9并且通過改變第一固體塊體32A的高度而在期望的范圍內變化。
當第一輻射檢測設備18A彎曲時，第一輻射檢測設備18A作為整體僅在由圖2中 的箭頭y指示的垂直于第一固體塊體32A的縱向方向的方向上變形。第一輻射檢測設備 18A在由圖2中的箭頭x指示的平行于第一固體塊體32A的縱向方向的方向上沒有變形。 因此，第一輻射檢測設備18A可以沿更精確地匹配柱形物體14的表面形狀的方位放置。例 如，第一輻射檢測設備18A可以被設置以覆蓋物體14的臂部、腿部或軀干，從而用于獲得關 于物體14的大量輻射圖像信息。 防止第一輻射檢測設備18A在第一固體塊體32A的相鄰錐形表面84彼此接觸以 后進一步變形。因此，防止第一輻射檢測設備18A過度變形，從而防止柵極線54和信號線 56斷開。 組成光電轉換器層46的像素50位于第一固體塊體32A的底面上。當外力施加在 第一固體塊體32A中的一個上的點處時，這種外力不是作為集中載荷作用，而是通過第一 固體塊體32A被分布，并作為被分布載荷作用在設置在第一固體塊體32A中的所有像素50 上。因此，像素50沒有由于外力而受到不利影響(例如，沒有被不適當地受到應變)。因 此，不需要執行由于像素50被不適當地受到應變而用于校正由第一輻射檢測設備18A產生 的輻射圖像信息的過程。 根據本實施例，第一固體塊體32A沿著被輻射表面30a形成陣列，并且熱絕緣體82 設置在每個第一固體塊體32A中。因此，當捕捉輻射圖像信息時產生的溫度變化或溫度差 (例如，與物體14接觸的第一固體塊體32A和沒與物體14接觸的另一個第一固體塊體32A 之間的溫度差)沒有對像素50產生不利影響。因此，不需要執行由于這種溫度變化或溫度 差而用于校正由第一輻射檢測設備18A產生輻射圖像信息的過程。 由于不需要用于補償像素50中的應變和溫度變化或溫度差的校正過程，所以控 制臺22的圖像處理操作可以進行得更快，并且用于確定是否需要圖像再捕捉過程的被簡 化的圖像處理順序也可以進行得更快。因此，圖像捕捉過程整體上更加有效地進行。
以下參照附圖6-9說明電子電路88在第一輻射檢測設備18A中的安裝。
輻射檢測器30的柔性基板40由包括像素50的圖像捕捉區90、包括連接到像素 50的柵極線束54的第一柔性互連部92、和包括連接到像素50的信號線束56的第二柔性 互連部94構成。電路88安裝在柔性基板40的端部上。 電路88包括控制器36、收發器38、行選擇掃描儀58、列選擇掃描儀60、 A/D轉換器70、和電池34。第一柔性互連部92設置在位于圖像捕捉區90和輻射檢測器30的垂直 延伸到輻射檢測器30的側部80的側部96之間的區域中，并且沿著輻射檢測器30的側部 96延伸。第二柔性互連部94設置在位于圖像捕捉區90和列選擇掃描儀60之間的區域中。
如圖2中所示，電路88安裝在對應于第一固體塊體32A中的一個32Ae的底面的 區域中，所述一個32Ae位于輻射檢測器30至少一端上。 如圖7中所示，第一固體塊體32Ae的底面具有限定在其內的開口 98。當第一固 體塊體32Ae放置在輻射檢測器30的端部上時，電路88通過開口 98進入到第一固體塊體 32Ae中，并且電路88容納在第一固體塊體32Ae中。電路88可以具有達到第一固體塊體 32Ae的內部高度ha的高度。因此，電路88可以包括薄膜類電子電路、或包括芯片形電子 元件的電路、固態電子裝置等。因此，可用于電路88的電路結構有較寬的選擇，并因此電路 88可以被設計有更大的自由度。 根據圖8中所示的另一個示例，電路88預先安裝在輻射檢測器30的端部上的第 一固體塊體32Ae內，并且具有多個端子(未顯示)，所述多個端子以給定間距形成陣列并 延伸通過第一固體塊體32Ae的底面。第一和第二柔性互連部92、94具有多個端子(未顯 示)，所述多個端子定位在輻射檢測器30的端部上，并且以與延伸通過第一固體塊體32Ae 的底面的電路88的相應的端子相同的間距形成陣列。在電路88容納在第一固體塊體32Ae 內的情況下，當所述第一固體塊體放置在輻射檢測器30的端部上時，電路88的端子和第一 和第二柔性互連部92、94的相應端子彼此電連接，使得電路88可以讀取來自輻射檢測器30 的輻射圖像信息。 在圖8中所示的示例的情況下，由于電路88不需要分離地安裝在輻射檢測器30 上，所以輻射檢測器30可以容易地制造而成。如果電路88的端子設置在具有預置端子間 距的連接器中，電路88的端子和第一和第二柔性互連部92、94相應的端子可以容易地彼此 電連接。 連接到第一固體塊體32Ae的頂表面的外側和內側的引導板(未顯示)有效地防 止輻射使電路88損壞。 在附圖6-8中，電路88整體地安裝在輻射檢測器30的端部上。然而，如圖9中所 示，柵極線54可以成組并且連接到一組行選擇掃描儀。具體地，行選擇掃描儀58被分成多 個行選擇掃描儀(以下稱為被分開的行選擇掃描儀58a)，并且被分開的行選擇掃描儀58a 相互串聯。被分開的行選擇掃描儀58a設置在第一固體塊體32A相應的端部，S卩，被分開的 行選擇掃描儀58a設置在位于圖像捕捉區90和輻射檢測器30的側部96之間的區域中，并 且沿著輻射檢測器30的側部96間隔開。被分開的行選擇掃描儀58a可以安裝在輻射檢測 器30上，或者可以容納在相應的第一固體塊體32A中。被分開的行選擇掃描儀58a可以被 安裝成與所有第一固體塊體32A結合，或者可以被安裝成僅與第一固體塊體32A中的一些 結合(例如，與每個另外的第一固體塊體32A結合)。 柵極線54包括被分配給第一固體塊體32A中的每一個和連接到被分開的行選擇 掃描儀58a中相對應的一個的柵極線。換言之，柵極線54被分成多個組，所述多個組中的 每一個都連接到被分開的行選擇掃描儀58a(成組互相)中的一個。在對應于被分開的行 選擇掃描儀58a位置處連接到第一固體塊體32A的引導板(未顯示)有效地防止輻射使被 分開的行選擇掃描儀58a損壞。
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在圖9中所示的示例中，被分開的行選擇掃描儀58a被相應地分配到第一固體塊 體32A。因此，可以減少安裝在輻射檢測器30的端部上的電路88的數量，S卩，可以增加輻射 檢測器30的像素的數量。因此，輻射檢測器30可以被設計成較長的結構，從而用于捕捉物 體25的整個脊柱或整個腿部的輻射圖像信息。 輻射檢測器30優選地可以包括用于除去輻射12的散射的射線的柵格。根據本實 施例，如圖10中所示，多個分開的柵格100在圖像捕捉區90上(見圖6)與相應的第一固體 塊體32A相關聯，并且每個分開的柵格100設置在第一固體塊體32A中的一個內。除了電 路88之外，分開的柵格100定位在圖像捕捉區90中。每個分開的柵格100的尺寸(面積) 大致等于由多個第一固體塊體32A分開的圖像捕捉區90的面積，多個第一固體塊體32A與 分開的柵格100相關聯。因此，柔性第一輻射檢測設備18A裝有柵格IOO，所述柵格嵌入在 所述柔性第一輻射檢測設備中。 如果第一輻射檢測設備18A不在使用中，如圖11中所示，第一輻射檢測設備18A 可以螺旋形地纏繞成緊湊的管狀形狀，便于以直立的姿勢或水平地儲存在支架上。因此，輻 射圖像捕捉系統IO提供第一輻射檢測設備18A可以被緊湊地儲存在其內的檢查空間，并且 當捕捉輻射圖像時允許操作者順利地工作。 柔性手柄可以連接到輻射檢測器30的端部上的第一固體塊體32Ae的縱向邊緣， 并且鉤狀部可以連接到輻射檢測器30的相反側。當第一輻射檢測設備18A被螺旋地纏繞 時，手柄與鉤狀部接合以保持第一輻射檢測設備18A被螺旋地纏繞。因此，第一輻射檢測設 備18A可以便利地存儲放置。 根據本發明的第一輻射檢測設備18A和輻射圖像捕捉系統10主要如上述構造而
成。以下說明第一輻射檢測設備18A和輻射圖像捕捉系統10的操作。 圖像捕捉過程開始之前，將被成像的病人(物體)14的病人信息記錄在控制臺22
中。如果將被成像的區域和圖像捕捉方法是已知的，那么這種圖像捕捉條件也被記錄在控
制臺22中。 為了在醫生在手術室中為病人14執行外科手術的同時捕捉病人14的輻射圖像信 息，當醫生檢查病人14時，或當在醫院中醫生查房時，醫生或放射科技師將第一輻射檢測 設備18A放置在病人14和床位之間，且第一固體塊體32A被定位以面對輻射源16。
如果將對病人14的胸腔或脊柱成像，那么第一輻射檢測設備18A被放置成使得第 一固體塊體32A的縱向方向與病人14的縱向軸線并排延伸。因此，第一輻射檢測設備18A 整體變形成弓形形狀，所述弓形形狀大致與病人14的背部的表面形狀相匹配。
然后，在已將將輻射源16移動到面對第一輻射檢測設備18A的位置之后，醫生或 放射科技師操作輻射源16的圖像捕捉開關以開始圖像捕捉過程。當圖像捕捉開關被操作 時，輻射源16通過無線通信發射請求到控制臺22以傳送圖像捕捉條件。響應于此請求，控 制臺22將與病人14將被成像的區域的圖像捕捉條件發射到輻射源16。當輻射源16接收 圖像捕捉條件時，輻射源16以根據圖像捕捉條件的劑量將輻射12施加給病人。
已經通過病人14的輻射12被施加到第一輻射檢測設備18A的柵格100，所述柵格 從輻射12除去散射的射線。然后，輻射12被施加到輻射檢測器30。輻射檢測器30的閃爍 體42以一定強度發射可見光，所述強度依賴于所施加的輻射12的強度。光電轉換器層46 的像素50將可見光轉換成電信號并且將電信號存儲為電荷。根據地址信號從像素50讀取代表病人14的輻射圖像信息的被存儲的電荷，所述地址信號從控制器36的地址信號發生 器72提供給行選擇掃描儀58并提供給列選擇掃描儀60的多路器66。
具體地，響應于由地址信號發生器72提供的地址信號，線選擇掃描儀58的地址解 碼器67輸出選擇信號以選擇開關SW1中的一個，所述開關SW1中的一個將控制信號Von提 供給TFT 52的柵極，TFT 52的柵極連接到對應于被選擇的開關SW1的柵極線54。響應于 由地址信號發生器72提供的地址信號，多路器66的地址解碼器68輸出選擇信號以相繼地 開啟開關SW2，以在信號線56之間進行切換，從而用于通過信號線56讀取存儲在連接到被 選擇的柵極線54的像素中的電荷。 從連接到被選擇的柵極線54的像素50讀取的電荷通過相應的放大器62放大、通 過取樣保持電路64取樣、并且被提供給多路器66。多路器66根據提供的電荷產生輻射圖 像信號并且將所述輻射圖像信號提供給A/D轉換器70， A/D轉換器70將輻射圖像信號轉換 成數字信號。代表輻射圖像信息的數字信號存儲在控制器36的圖像存儲器74中。
類似地，線選擇掃描儀58的地址解碼器67相繼地接通開關SW1以根據由地址信 號發生器72提供的地址信號在柵極線54之間進行切換。存儲在連接到相繼選擇的柵極線 54的像素50中的電荷通過信號線56讀取，并通過多路器66和A/D轉換器70被處理成數 字信號，所述數字信號然后存儲在控制器36的圖像存儲器74中。 存儲在圖像存儲器74中的輻射圖像信息通過無線通信從收發器38發射到控制臺 22。控制臺22結合病人14的被記錄的病人信息對接收到的輻射圖像信息執行預定圖像處 理，并且將被處理的輻射圖像信息存儲在存儲器中。被處理的輻射圖像信息從控制臺22傳 送到顯示設備20，顯示設備20顯示基于輻射圖像信息的輻射圖像。 如上所述，第一輻射檢測設備18A可以防止在輻射檢測器30發生過度變形中，并 且防止由輻射檢測器30產生的輻射圖像信息的圖像失真。第一輻射檢測設備18A還防止 輻射檢測器30中的斷開，增加所述輻射檢測器在操作期間的可靠性，并且可以非常方便地 使用和儲存。 在第一輻射檢測設備18A中，閃爍體42、TFT層44和光電轉換器層46以此順序相 繼堆疊在柔性基板40上?？蛇x地，光電轉換器層46、TFT層44、和閃爍體42以此順序相繼 堆疊在照射表面30a上。光電轉換器層46可以將由閃爍體42產生的可見光有效率地轉換 成電信號。因此，第一輻射檢測設備18A可以生產大量輻射圖像信息。圖3中所示的堆疊 層結構可以由如圖12中所示的不同的堆疊層結構代替。在圖12中所示的堆疊層結構中， TFT層44、光電轉換器層46和閃爍體42以此順序從柔性基板40朝向照射表面30a相繼堆 在第一輻射檢測設備18A中，第一固體塊體32A設置在輻射檢測器30的照射表面 30a上。可選地，第一固體塊體32A可以設置在輻射檢測器30的與照射表面30a相對的另 一個表面上。 此外，根據本實施例，由于在控制臺22、第一輻射檢測設備18A、輻射源16和顯示 設備20之間通過無線通信發射和接收信號，因此不需要用于傳送和接收信號的電纜，并因 此沒有電纜所產生的對醫生或放射科技師執行的手術的障礙。因此，允許醫生和放射科技 師平穩有效率地執行工作。 此外，根據本實施例，當醫生或放射科技師接通輻射源16的圖像捕捉開關時捕捉
12輻射圖像信息。然而，也可以當醫生或放射科技師操作控制臺22時捕捉輻射圖像信息。
所施加的輻射12的劑量可以通過光電轉換器層被直接被轉換成電信號，所述光 電轉換器層包括由諸如非晶硒(a-Se)的材料制成的固態檢測器。根據這樣修改，可以免去 光屏蔽膜48。 輻射圖像信息可以通過光轉換型輻射檢測器獲得，所述光轉換型輻射檢測器內裝 有固態檢測器矩陣。當將輻射施加到固態檢測器時，依賴于輻射劑量的靜電潛像存儲在固 態檢測器中。為了讀取存儲的靜電潛像，輻射檢測器通過柔性有機EL(電致發光)裝置被讀 取光照射，并且由輻射檢測器產生的電流值作為代表存儲的靜電潛像的輻射圖像信息而被 獲取。此外，當代表剩余的靜電潛像輻射圖像信息被通過消除施加到輻射檢測器的光而從 輻射檢測器消除時，可以重新使用這種輻射檢測器(見日本公開出版物No. 2000-105297)。
當在手術室或類似地方使用第一輻射檢測設備18A時，血污和其它污染物可能被 施加到第一輻射檢測設備18A。因此，第一輻射檢測設備18A可以具有防水密封結構，使 得第一輻射檢測設備18A可以被消毒和清潔以清除這種血污和污染物，并且可以重復地使 用。表面緊固件可以設置在第一固體塊體32A的底面和輻射檢測器30的照射表面30a之 間，以使第一固體塊體32A可與輻射檢測器30分離。當第一固體塊體32A和輻射檢測器30 彼此分離時，可以更加容易地清潔和消毒所述第一固體塊體和所述輻射檢測器。如果這種 表面緊固件裝入到光轉換型的輻射檢測器中，由于第一固體塊體32A可以從所述輻射檢測 器移除，則可以容易地從輻射檢測器讀取存儲的輻射圖像信息。 第一輻射檢測設備18A和外部裝置可以通過使用紅外線或類似物的光學無線通 信相互通信，而不是通過使用無線電波的典型無線通信相互通信。 上述輻射檢測器30內裝入TFT 52。 TFT 52也可以與諸如CMOS (互補金屬氧化物 半導體)圖像傳感器或類似傳感器的另一個圖像捕捉裝置結合。可選地，輻射檢測器30可 以被用于通過對應于TFT中的柵極信號的移位脈沖移位和轉移電荷的CCD (電荷耦合器件) 圖像傳感器取代。 以下參照圖13說明根據第二具體示例的輻射檢測設備(以下稱為第二輻射檢測 設備18B)。 如圖13中所示，第二輻射檢測設備18B具有與第一輻射檢測設備18A大致相同的 結構，但是與所述第一輻射檢測設備的不同在于，第二輻射檢測設備18B包括由設置在輻 射檢測器30上的第二固體塊體32B矩陣組成的多個固體塊體32，當在俯視圖中看時，多個 固體塊體32中的每個都具有方形形狀。例如，第二固體塊體32B中的每個是四邊形的錐體 梯形形狀。 當將外力施加到第二輻射檢測設備18B時，第二輻射檢測設備18B在第二固體塊 體32B中相鄰的第二固體塊體32B之間的邊界處彎曲。更具體地，當第二輻射檢測設備18B 沿著使第二固體塊體32B中相鄰的第二固體塊體32B朝向彼此鄰近的方向彎曲時，當相鄰 的第二固體塊體32B的相互地面對的錐形表面84彼此接觸時，第二輻射檢測設備18B停止 彎曲。由于在第二固體塊體32B的相鄰錐形表面84彼此接觸之后防止第二輻射檢測設備 18B進一步變形，所以可防止第二輻射檢測設備18B過度變形，從而防止使柵極線54和信號 線56斷開。 不同于第一輻射檢測設備18A，第二輻射檢測設備18B不僅能夠沿著由圖2和圖13中箭頭y指示的方向彎曲，而且也能沿著由箭頭x指示的方向彎曲。第二輻射檢測設備 18B按照自由形狀表面大致變形，并因此可以捕捉病人14的頭部、彎曲的肘部、彎曲的膝蓋 或類似部位的輻射圖像。 在第二輻射檢測設備18B中，與第一輻射檢測設備18A —樣，電路88可以在輻射 檢測器30的端部處沿著輻射檢測器30的側部安裝在對應于第二固體塊體32Be的陣列的 底面的區域中，或者電路88可以安裝在第二固體塊體32Be內。在這個情況下，理想的是電 路88被分成與第二固體塊體32Be的數量一樣多的電路。 串聯連接的被分開的行選擇掃描儀58a可以設置在第二固體塊體32B的相應的端 部，即，被設置在鄰近垂直于輻射檢測器30的側部80的側部96的區域中，并且沿著輻射檢 測器30的側部96間隔開。分開的行選擇掃描儀58a可以安裝在輻射檢測器30上，或者可 以容納在相應的第二固體塊體32B中。 多個分開的柵格100可以與圖像捕捉區90(見圖6)上相應的第二固體塊體32B
相關聯，分開的柵格100中的每個都設置在第二固體塊體32B中的一個內。 與第一輻射檢測設備18A —樣，第二輻射檢測設備18B能夠防止在輻射檢測器30
中發生過度變形，并且避免由輻射檢測器30產生的輻射圖像信息的圖像失真。第二輻射檢
測設備18B還可防止輻射檢測器30中的斷開，增加所述輻射檢測器在操作期間的可靠性，
并且可以非常方便地使用和儲存。 至少一個第一固體塊體32A和多個第二固體塊體32B可以沿著輻射檢測器30形 成陣列。例如，在圖13中所示的第二輻射檢測設備18B中，第二固體塊體32Be可以由單個 第一固體塊體32Ae取代，電路88安裝在所述第二固體塊體中。 雖然已經詳細顯示和說明了本發明的一些優選的實施例，但是應該理解的是在沒 有背離所附權利要求中說明的本發明保護范圍的情況下，可以對實施例做各種改變和修 改。
權利要求
一種輻射檢測設備，包括柔性輻射檢測器(30)，所述柔性輻射檢測器用于檢測已經通過物體(14)的輻射(12)，并且將檢測到的所述輻射(12)轉換成輻射圖像信息，所述柔性輻射檢測器(30)包括柔性基板(40)；和多個固體塊體(32)，所述多個固體塊體以二維陣列安裝在所述柔性輻射檢測器(30)內。
2. 根據權利要求1所述的輻射檢測設備，還包括光屏蔽膜(48)，所述光屏蔽膜至少覆蓋所述柔性輻射檢測器(30)。
3. 根據權利要求1所述的輻射檢測設備，還包括多個被分開的柵格(IOO)，所述多個被分開的柵格(100)用于從所述輻射除去散射的射線，所述被分開的柵格(100)分別與所述固體塊體(32)相關聯，其中，所述被分開的柵格(100)分別設置在所述固體塊體(32)內。
4. 根據權利要求1所述的輻射檢測設備，還包括熱絕緣體(82)，所述熱絕緣體設置在所述固體塊體(32)中的每一個內。
5. 根據權利要求l所述的輻射檢測設備，其中，所述固體塊體(32)設置在所述輻射檢測器(30)的被所述輻射(12)輻射的表面上。
6. 根據權利要求l所述的輻射檢測設備，其中，所述固體塊體(32)中的每一個都具有錐形表面(84)，所述錐形表面面對所述固體塊體(32)中相鄰的一個固體塊體的錐形表面(84)，相鄰的所述固體塊體(32)的所述錐形表面(84)被間隔成使得相互之間的間距沿著遠離所述輻射檢測器(30)的方向逐漸變寬。
7. 根據權利要求l所述的輻射檢測設備，其中，所述輻射檢測器(30)包括多個像素(50)，所述多個像素設置在與所述固體塊體(32)的各自的底面(86)相對應的區域內。
8. 根據權利要求7所述的輻射檢測設備，其中，所述像素(50)以間距(Pa)在與所述固體塊體的各自的底面(86)的相對應區域內形成陣列；并且所述區域中的相鄰區域內的所述像素(50)中最靠近的像素以與所述間距(Pa)大致相同的間距(Pb)形成陣列。
9. 根據權利要求l所述的輻射檢測設備，其中，當在俯視圖中看時，所述固體塊體(32)中的每一個都具有細長矩形形狀，所述細長矩形形狀具有長邊(78)，所述長邊的長度等于所述輻射檢測器(30)的側部(80)的長度，并且所述固體塊體(32)沿著垂直于所述輻射檢測器(30)的所述側部(80)的方向形成陣列。
10. 根據權利要求9所述的輻射檢測設備，還包括用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88)，所述電路(88)設置所述固體塊體(32)中的一個內，所述固體塊體(32)中的一個至少設置在所述輻射檢測器(30)的端部上。
11. 根據權利要求9所述的輻射檢測設備，還包括用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88)，所述電路(88)設置在所述輻射檢測器(30)的與所述固體塊體(32)中的一個的底面相對應的區域內，所述固體塊體(32)中的一個至少設置在所述輻射檢測器(30)的端部上。
12. 根據權利要求9所述的輻射檢測設備，還包括 用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88); 所述電路(88)包括用于選擇相應的像素行的多個像素選擇電路(58a); 所述像素選擇電路(58a)在靠近所述輻射檢測器(30)的另一個側部的位置處設置在所有固體塊體(32)或所述固體塊(32)中所選擇的固體塊體內，所述輻射檢測器(30)的所 述另一個側部垂直于所述輻射檢測器(30)的所述側部(80)延伸。
13. 根據權利要求9所述的輻射檢測設備，還包括 用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88); 所述電路(88)包括用于選擇相應的像素行的多個像素選擇電路(58a); 所述像素選擇電路(58a)在靠近所述輻射檢測器(30)的另一個側部的位置處設置在所述柔性基板(40)的與所有固體塊體(32)或所述固體塊體(32)中所選擇的固體塊體 的底面相對應的區域內，所述輻射檢測器(30)的所述另一個側部垂直于所述輻射檢測器 (30)的所述側部(80)延伸。
14. 根據權利要求l所述的輻射檢測設備，其中，當從俯視圖中看時，所述固體塊體 (32)中的每一個都具有方形形狀；禾口所述固體塊體(32)以矩陣的形式在所述輻射檢測器(30)上形成陣列。
15. 根據權利要求14所述的輻射檢測設備，還包括用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88)，所述電路(88)設置 在所述固體塊體(32)中的一個內，所述固體塊體(32)中的一個至少設置在所述輻射檢測 器(30)的端部上。
16. 根據權利要求14所述的輻射檢測設備，還包括用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88)，所述電路(88)設置 在所述柔性基板(40)的與所述固體塊體(32)中的一個的底面相對應區域內，所述固體塊 體(32)中的一個至少設置在所述輻射檢測器(30)的端部上。
17. 根據權利要求14所述的輻射檢測設備，還包括 用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88); 所述電路(88)包括用于選擇相應的像素行的多個像素選擇電路(58a); 所述像素選擇電路(58a)設置在所述固體塊(32)中的被定位成靠近所述輻射檢測器(30)的另一個側部的所選擇的固體塊體內，所述輻射檢測器(30)的所述另一個側部垂直 于所述輻射檢測器(30)的所述側部(80)延伸。
18. 根據權利要求14所述的輻射檢測設備，還包括 用于從所述輻射檢測器(30)讀取所述輻射圖像信息的電路(88); 所述電路(88)包括用于選擇相應的像素行的多個像素選擇電路(58a); 所述像素選擇電路(58a)設置在所述柔性基板(40)的與靠近所述輻射檢測器(30)的另一個側部形成陣列的所述固體塊體(32)的底面相對應的區域內，所述輻射檢測器(30) 的所述另一個側部垂直于所述輻射檢測器(30)的所述側部(80)延伸。
19. 一種輻射圖像捕捉系統，包括輻射檢測設備(18)，所述輻射檢測設備(18)包括柔性輻射檢測器(30)和多個固體塊 體(32)，所述柔性輻射檢測器用于檢測已經通過物體(14)的輻射(12)并且將檢測到的所述輻射(12)轉換成輻射圖像信息，所述柔性輻射檢測器(30)包括柔性基板(40)，所述多個 固體塊體以二維陣列安裝在所述柔性輻射檢測器(30)內；輻射源(16)，所述輻射源(16)用于輸出所述輻射(12);禾口控制設備(22)，所述控制設備(22)用于控制所述輻射源(16)和所述輻射檢測設備 (18)。
20.根據權利要求19所述的輻射圖像捕捉系統，其中，所述輻射檢測設備(18)通過無 線通信將通過所述輻射檢測器(30)轉換的所述輻射圖像信息傳送到所述控制設備(22)。
全文摘要
本發明公開一種輻射檢測設備(18)，所述輻射檢測設備包括用于檢測已經通過物體(14)的輻射(12)并將被檢測到的輻射(12)轉換成輻射圖像信息的柔性輻射檢測器(30)。柔性輻射檢測器(30)包括柔性基板(40)，并且多個固體塊體(32)以二維陣列安裝在柔性輻射檢測器(30)上。輻射檢測設備能夠避免輻射檢測器過度變形，并且防止輻射圖像信息的圖像失真。輻射檢測設備還可防止輻射檢測器中的斷開。本發明還提供一種包括這種輻射檢測設備(18)的輻射圖像捕捉系統(10)。
文檔編號G01T1/208GK101711680SQ200910170889
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月17日 優先權日2008年9月30日
發明者今井真二, 吉田豐, 坪田圭司, 大田恭義, 瀨戶康宏, 西納直行, 鬼頭英一 申請人:富士膠片株式會社