专利名称：放射线成像装置和放射线检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及放射线成像装置和放射线检测系统。
背景技术：
近来，放射线检测装置已在各种应用中投入实用，并且，已提出了被设计为轻量化(lightweight)和薄型化的包含盒子型的各种类型的装置。日本专利公开No. 2006-058366公开了这样的放射线检测装置在该放射 线检测装置中，外壳具有滑动机构，其中所述外壳保持用于将X射线转换成可见光的荧光体(phosphor)、用于将可见光转换成电信号的光电转换元件、以及电路板(circuit board)。所述外壳具有可移动地保持在放射线检测表面侧及其后(rear)表面侧的滑动机构。所述滑动机构具有片状(sheet-like)形状。所述外壳在内部包含使得该片滑动的辊。当操作者将所述外壳插入到处于被检体与床之间的成像部位(region)时，该片滑动以有利于外壳的插入。日本专利公开No. 2010-094211公开了这样的放射线成像装置在改放射线成像装置中，保持于盒子中的对于放射线的固态检测器被设计为可移动的。操作者可将固态检测器从成像位置移动到不执行成像的退避(retreat)位置。当使用类型与固态检测器不同的成像板(imaging plate)执行成像操作时，操作者将固态检测器移动到退避位置并且将不同类型的成像板替代固态检测器置于空地(vacantplace),由此允许执行成像操作。根据常规的放射线成像装置，当操作者将该装置插入到患者与床之间的成像位置时，患者感觉不适。另外，难以相对于要被成像的部位调整该装置的位置。此外，不容易改变允许成像的区域(area)。
发明内容
本发明提供允许在不使得患者有任何不适感的情况下执行成像并且有利于改变成像范围的放射线成像装置和放射线检测系统。本发明的第一方面提供ー种放射线成像装置，该放射线成像装置包括底架(chassis)、传感器和定位机构，传感器位于底架中的内部空间中并检测放射线，并且，定位机构在内部空间中移动传感器以确定检测放射线的位置，以通过用传感器检测放射线来改变执行放射线成像的区域。本发明的第二方面提供ー种放射线成像装置，该放射线成像装置通过检测放射线执行放射线成像，该装置包括提供放射线进入的进入面的底架；被固定于底架上的闪烁体；位于底架中的内部空间中并检测通过闪烁体转换的光的传感器；以及通过在内部空间内移动传感器来定位传感器的定位机构。本发明的第三方面提供ー种放射线检测系统，该放射线检测系统包括用放射线照射被检体的放射线源；和检测透射通过被检体的放射线的放射线成像装置，其中，该系统被配置为与传感器的移动同步地移动放射线源的位置參照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
图IA ID是用于解释第一实施例的截面图；图2A 2C是用于解释第二实施例的截面图；图3A 3D是用于解释第三实施例的截面图；图4是用于解释第二实施例的截面图；图5A 5C是用于解释第四实施例的截面图；图6A 6C是用于解释第五实施例的截面图；图7是用于解释第五实施例的截面图；
图8A 8C是用于解释第六实施例的截面图；图9A和图9B是用于解释第六实施例的截面图；图IOA IOC是用于解释第七实施例的截面图；以及图11是用于解释第七实施例的截面图。
具体实施例方式本发明针对放射线成像装置和放射线检测系统。更具体而言，本发明针对用于医疗放射线诊断装置和非破坏性检查装置的放射线成像装置。注意，在本说明书中，放射线的范畴(category)包括诸如X射线和Y射线的电磁波。以下将參照附图示例性地描述本发明的实施例。本实施例的特征在于，在包括用于检测放射线的传感器和底架的放射线成像装置中，在底架中设置用于传感器的定位机构，以允许传感器在底架中移动。定位机构允许在不影响被检体的状态下将传感器检测区域定位到成像部位。另外，将该装置应用于乳腺摄影(mammography)可减少乳房根部的非检测区域。底架是保持传感器的容器(case)的统称。存在各种类型的底架，包括盒子型和便携式。底架具有其中放置传感器的内部空间。在本说明书中，传感器沿其移动的X轴、Y轴和Z轴将被定义如下。X轴方向和Y轴方向是与传感器检测放射线的面平行的方向。与检测放射线的面垂直的方向是Z轴方向。旋转方向是传感器检测放射线的面关于Z轴旋转的方向。倾斜方向是相对于传感器检测放射线的面的倾斜方向。定位机构可相对于传感器检测放射线的面沿X轴方向、Y轴方向、和Z轴方向、旋转方向、以及倾斜方向移动传感器。定位机构允许传感器至少沿与传感器检测放射线的面(X轴方向和Y轴方向)平行的X轴方向和Y轴方向移动。沿X轴方向和Y轴方向移动传感器的主要目的是将传感器移动到被检体的成像部位。沿Z轴方向移动传感器的主要目的是，通过在底架内将传感器压在放射线入射侧的部件上以使其与被检体紧密接触而防止分辨率降低。另外，将传感器压在放射线入射侧的部件上可增强底架的強度。旋转传感器的主要目的是，使其与成像部位的形状匹配。使传感器倾斜的主要目的是，沿与照射方向垂直的方向对准它。用定位机构将传感器移动到成像位置可改变成像区域并在适当的位置执行成像。定位机构可由例如线性引导件、或者线性引导件和致动器的组合构成。可以使用公知的机构作为该定位机构。定位机构例如包含诸如旋转马达或线性马达的驱动单元，并且可从底架外部被控制。使得用放射线照射被检体的放射线源的位置可与传感器的移动同步地移动。使放射线源可移动可适当地用放射线照射传感器。上述的同步移动操作可包含以下操作中的至少ー个(1)使用户操作以通过确定传感器和放射线源之间的位置关系来调整操作；和(2)通过检测传感器和放射线源之间的位置关系而自动地调整操作。传感器是包含用于检测放射线的光电转换元件阵列的放射线检测传感器。用于检测放射线的传感器的例子是通过在具有被一维地或ニ维地布置的光电转换元件的光电转换元件阵列上布置闪烁体而构成的传感器。用于检测放射线的传感器的另一例子是通过在开关元件的一维或ニ维阵列上布置用于将放射线直接转换成电信号的材料而构成的传感器。要被使用的传感器不限于这些类型。另外，要被使用的光电转换元件包含MIS型ニ极 管、PIN型ニ极管、CMOS和(XD。但是，要被使用的光电转换元件不限于这些类型，而是还包含除了上面描述的那些以外的所有类型的将光转换成电信号的元件。用于直接转换型元件的材料的例子包含非晶硒、诸如GaAs的III-V族化合物、诸如CdTe的II-VI族化合物、HgI2和 PbI2。[第一实施例]将參照图IA ID示例性地描述第一实施例。通过包括定位机构引导部件301和定位机构基部(base portion) 302的定位机构,在底架201中的空间中安装传感器120。在这种情况下，在基板101的上表面上形成光电转换元件阵列102，并且，在得到的结构的上表面上形成闪烁体层103。闪烁体保护层104覆盖整个闪烁体层103。传感器120包含基板101、光电转换元件阵列102、闪烁体层103和闪烁体保护层104。盒子251包含底架201和上述的传感器120。从图面的上部入射的放射线602透射通过底架201并到达传感器。闪烁体层103吸收入射的放射线并且将其转换成光电转换元件阵列102可检测的可见光等。可见光等到达光电转换元件阵列102并被转换成电信号。被转换成电信号的信息经由调整片(tab) 105被传送到基板101的背面(back surface)上的电信号处理基板106，并且被传送到处理电路(未示出)，由此获得图像信息。图IB表示传感器120移动到图面左侧的状态。图IC表示传感器从图IB中的状态在图面中向上移动的状态。图ID表示作为被检体的要被查的被检体501如何位于传感器上并被成像。被检体501位于盒子251上。由于传感器120可在底架中沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，因此，能够在不移动被检体的情况下在希望的点处检测被检体。能够通过向上移动传感器120以使其接近或接触底架201来抑制图像的模糊。放射线成像装置和放射线源构成放射线检测系统。在放射线检测系统中，使放射线源可与传感器的位置相关联地移动。使用已知的方向来移动放射线源。该移动可包含旋转。使放射线源可移动使得即使传感器移动到任意的位置，也允许总是以相同的状态用放射线照射传感器。这可减少每次传感器移动时图像质量将改变的风险。以下将示例性地描述本实施例中的操作过程。该过程包括(I)使要被查的被检体位于盒子上；(2)将传感器移动到希望的成像位置，同时将放射线源移动到与传感器对应的位置；(3)通过使放射线曝光井用传感器检测它来获得图像；和(4)当检测另一部位时将传感器移动到另一希望的成像位置，并以相同的方式获得图像。在运动图像(movingimage)的情况下，能够在将传感器移动到需要的位置的同时捕获运动图像。
[第二实施例]将參照图2A 2C示例性地描述第二实施例。本实施例提供具有开ロ部211的底架。传感器120通过定位机构303被安装于底架202内。盒子251包含传感器120和定位机构303。当不执行捕获时，如图2A所示，传感器驻留于底架202内。当盒子251被附接/拆卸或搬运吋，由干与底架外部的某物接触而使得盒子将被破坏的风险很小。当执行捕获图像时，如图2B所示，定位机构可将传感器120插入到开ロ部211中并经由开ロ部211将传感器120移动到底架202的外部。图2C表示本实施例中的盒子251如何被应用于乳腺摄影的例子。根据实施例，能够使得传感器120延伸通过底架202的开ロ部并邻接盒子存放容器401的内侧表面。通过使传感器的检测放射线的部分接近被检体，允许执行直到接近乳房502的根部的范围的成像。[第三实施例]图3A 3D和图4是用于示例性地解释第三实施例的示图。与第二实施例不同，第三实施例对于传感器的位于它被插入开ロ部中的那侧的端面(end face)设置缓冲材料110。缓冲材料110可在传感器端面从底架伸出(piOtrude)并撞击某物时防止传感器被破坏。缓冲材料110可由任何材料制成并可具有任何形状，诸如树脂膜、橡胶、发泡剂之类，只要它可从外部机械地保护传感器端面即可。另外，出于保护的目的，缓冲材料110可被附接于传感器以外的部分上。图3C表示将缓冲材料111附接于底架上以覆盖底架的开ロ部211的例子。缓冲材料可由弾性部件形成。在这种情况下，如图3D所示，定位机构移动传感器以使其邻接缓冲材料。在伸展(stretch)缓冲材料的同时,传感器的末端(distal end)从底架的外部伸出。定位机构通过开ロ部将传感器的一部分移动到底架的外部。如图4所示，在将本实施例的放射线成像装置应用于乳腺摄影的例子中，在盒子存放容器402内也设置开ロ部。通过设置该开ロ部，能够使得传感器进ー步向被检体伸出。在实施例中，缓冲材料110和111与被检体直接接触。缓冲材料减少由于与被检体接触而导致的传感器上的污染和接触力。根据实施例，能够使得传感器的检测部分更接近被检体并将检测区域扩展直到乳房的根部。 以这种方式在盒子中也设置开ロ部可被应用于其它的实施例。[第四实施例]将參照图5A 5C示例性地描述第四实施例。底架203的内侧表面具备凹部212。与定位机构允许传感器向盒子外部移动的第二和第三实施例相对照地，第四实施例将传感器的移动限制在底架203内。凹部212的形状被构造为(shape)允许传感器的插入。凹部212不需要被限制于通过缩进(indent)底架的内侧表面而形成的一体化部分。可以通过在底架203中设置开ロ部并附接部件以覆盖开ロ部而形成这样的凹部。根据本实施例，由于传感器120不从底架203的外部伸出，因此，该结构可减少传感器由干与某物接触而被破坏的风险。另外，根据实施例，即使当传感器与被检体接触吋，也能够防止诸如血液的异物粘附于传感器上或进入底架中。[第五实施例]、
将參照图6A 6C示例性地描述第五实施例。在这种情况下，底架204的开ロ部被提供开/闭的盖子部(lip portion) 2210盖子部221可防止异物从外部进入底架。如图6A所示，盖子部221可以是通过铰链(hinge) 222摆动以打开/关闭的类型或百叶窗(shutter)类型。可对于该结构应用各种已知的盖子开/闭机构。用于盖子部221的材料可与用于底架204的材料相同或不同。可将封装件(packing)附接到盖子部和底架之间的接触部分，以防止液体等进入底架。
以下将示例性地描述伴随盖子部的打开/关闭操作的本实施例。如图6A所示，传感器120被放置在盖子部221和传感器不相互妨碍(interfere with)的位置。该位置将被称为待机位置。如图6B所示，在传感器被放置在待机位置时，盖子部221被打开/关闭。在这种情况下，盖子部221向底架的内部倾斜以打开，并且位于底架204的下部。在这种状态下，如图6C所示，传感器120向底架的外侧表面移动。图7表示乳腺摄影的例子。盒子254被存放于盒子存放容器401中。根据本实施例，当例如向/从盒子存放容器401加载/卸载盒子254吋，关闭盖子部221可针对诸如灰尘和散落的血液之类的异物保护传感器。[第六实施例]将參照图8A SC示例性地描述第六实施例。在这种情况下，位于放射线进入的进入面侧的底架的内侧下部用作定位传感器时的引导部件207。引导部件207可以是底架的内侧表面的平坦表面部分。用于减少摩擦的低摩擦片205可被放置在平坦表面部分上。以下将描述使用引导部件207的定位操作的例子。定位机构303允许在传感器120与引导部件207接触时定位传感器120。由于传感器120支撑底架206的上部，因此，能够保持盒子的強度。这使得能够实现盒子的薄壁化并实现薄型的盒子。放置低摩擦片205将产生防止由于传感器120移动时的摩擦导致的缺陷(flaw)的发生或损坏。低摩擦片205使用诸如聚四氟こ烯(polytetrafluoroethylene) (PTFE Teflon )、聚甲醒(polyacetal) (POM)、或聚酰胺(polyamide) (PA)之类的低摩擦材料。作为低摩擦片205，可以使用通过用Teflon 涂敷基底而形成的片。低摩擦片可被放置在传感器的放射线检测表面侧。图8C表示盒子被插入盒子存放容器401中的乳腺摄影的例子。图9A和图9B表示盒子存放容器403和404具备开ロ部以使得传感器120直接邻接患者的胸部的例子。在图9B的例子中，由于盒子存放容器404的下部弯曲，因此，与图9A的例子相比，能够增加盒子的強度。将本实施例应用于乳腺摄影可将图像感测区域扩展直到乳房的根部。本实施例可获取乳房的直到根部的更清楚的图像。[第七实施例]可以将闪烁体固定在底架上而使得光电转换元件阵列可移动。在这种情况下，这产生可単独地維持闪烁体和光电转换元件阵列的优点。当检测放射线时，光电转换元件阵列被强有力地压到闪烁体上以抑制图像的模糊。图10A 10C表示闪烁体被固定于底架上的实施例。在这种情况下，在放射线进入到底架201的进入面侧，闪烁体210被固定于底架内。该结构包括定位机构，所述定位机构包含定位机构引导部件301和定位机构基部302。包含玻璃基板101、光电转换元件阵列102和光纤板(FOP) 107的光电传感器130被配置为通过定位机构而移动。以下将描述该结构的操作。以下将參照图IOB描述本实施例的操作的例子。定位机构引导部件301和定位机构基部302将光电传感器130从图IOA中的位置向与光电传感器130的检测表面平行的面移动直到希望的成像位置。如图IOC所示，光电传感器130然后在图面中向上移动，以使FOP 107与闪烁体保护层104接触。使它们相互接触的目的是例如防止图像的模糊。FOP107的厚度可保护调整片105和闪烁体之间的接触。即使F0P107使得在传感器的表面和闪烁体之间产生距离，也能够防止模糊。在这种状态下，如图11所示，使放射线源601发射放射线602可获取图像信号。本实施例允许仅替换光电转换元件阵列102。可以根据图像捕获的目的而应用各种类型的光电转换元件。当例如捕获诸如心脏的快速运动的器官的运动图像时，可以使用 CMOS型光电转换元件。当对大的部位成像时，可以使用MIS型光电转换元件。以上述方式选择性地使用这样的光电转换元件。当光电转换元件失效时，能够使得仅替换光电转换元件。仅替换光电转换元件在成本方面是有利的。可以切换到更新型的光电转换元件。虽然已參照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。
权利要求
1.ー种放射线成像装置，包括 底架； 传感器，位于所述底架中的内部空间中，并且检测放射线；和 定位机构，在所述内部空间中移动所述传感器以确定检测放射线的位置，以便通过用所述传感器检测放射线来改变执行放射线成像的区域。
2.根据权利要求I的装置，其中，所述底架包含开ロ部，并且，所述定位机构被配置为将所述传感器插入所述开ロ部中。
3.根据权利要求2的装置，其中，所述开ロ部具备开/闭的盖子部。
4.根据权利要求2的装置，其中，所述开ロ部被弾性部件覆盖，并且，所述定位机构被配置为使所述传感器邻接所述弹性部件以便将所述传感器插入所述开ロ部中。
5.根据权利要求I的装置，其中，所述底架在其内侧表面中包含凹部，并且，所述定位机构被配置为将所述传感器插入所述凹部中。
6.根据权利要求I的装置，其中，所述底架包含引导部件，所述引导部件引导通过所述定位机构而移动的所述传感器。
7.ー种放射线成像装置，所述放射线成像装置通过检测放射线而执行放射线成像，所述装置包括 底架，包含放射线进入的进入面； 闪烁体，被固定于所述底架上； 传感器，位于所述底架中的内部空间中，并且检测通过所述闪烁体转换的光；和 定位机构，通过在所述内部空间中移动所述传感器来定位所述传感器。
8.根据权利要求7的装置，其中，所述定位机构包含至少沿与所述进入面平行的方向在所述内部空间中移动所述传感器以便改变通过所述传感器执行放射线成像的区域的机构。
9.ー种放射线检测系统，包括 放射线源，用放射线照射被检体；和 在权利要求I 8中的任ー项中限定的放射线成像装置，所述放射线成像装置检测透射通过所述被检体的放射线， 其中，所述系统被配置为与所述传感器的移动同步地移动所述放射线源的位置。
全文摘要
本发明涉及放射线成像装置和放射线检测系统。所述放射线成像装置包括位于底架中的内部空间中并且检测放射线的传感器。该装置包括定位机构，所述定位机构在内部空间中移动传感器以确定检测放射线的位置，以便通过用传感器检测放射线来改变执行放射线成像的区域。
文档编号A61B6/00GK102648851SQ20121004053
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月21日 优先权日2011年2月25日
发明者佐佐木庆人, 冈田聪, 市村知昭, 石田阳平, 野村庆一, 长野和美 申请人:佳能株式会社