专利名称：辐射检测设备和辐射图像捕捉系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种辐射检测设备和装入这种辐射检测设备的辐射图像捕捉系统，所
述辐射检测设备内装入辐射检测器，所述辐射检测器用于检测已经通过物体的辐射并且将 检测到的辐射转换成辐射图像信息。
背景技术：
在医学领域，已经广泛地使用辐射图像捕捉系统，所述辐射图像捕捉系施加辐射 到物体并且引导已经通过物体的辐射到辐射转换面板，所述辐射转换面板捕捉来自辐射的 辐射图像。辐射转换板的已知形式包括用于通过曝光记录辐射图像的普通辐射胶片、和可 激发荧光体(phosphor :或发光材料)面板，该可激发荧光体面板用于在荧光体内存储代 表辐射图像的辐射能量，并通过将激发光施加到荧光体重新生成作为被激发的光的辐射图 像。其内具有辐射图像的辐射胶片被提供给显影装置，以显影辐射图像，或者可激发荧光体 面板被提供给读取装置以读取作为可视图像的辐射图像。 在手术室或类似地方内，出于迅速并正确地治疗病人的目的，有必要在将辐射图 像信息捕捉到辐射转换面板中之后立刻从所述辐射转换面板读出被记录的辐射图像信息。 作为满足这种需求的辐射检测器，已开发了一种具有固态检测器的辐射检测器，所述辐射 检测器用于将辐射直接转换成电信号或将辐射临时转换成利用闪烁器(或闪烁体)的可见 光，然后将可见光转换成电信号，以读出被检测的辐射图像信息。 由此，已经提出具有柔性X射线固态检测器的X射线诊断设备，所述X射 线诊断设备自身能够与任意期望的表面形状匹配(例如，参见日本专利公开出版物 No. 2003-070776)。 还已经提出一种包括设置在支撑体上的磷光体层或闪烁体层的设备，所述 支撑体通过限定在其内的凹陷或沟槽而具有柔性(例如，见日本专利公开出版物 No. 2005-049341)。 由于日本专利公开出版物No. 2003-070776和日本专利公开出版物 No. 2005-049341中披露的X射线固态检测器是柔性的，因此所述X射线固态检测器本身可 以与各种表面形状匹配，用于检测已经通过表面形状的X射线。然而，由于每个被披露的X 射线固态检测器柔性地变形到局部凸起部和凹入部，并因此难以校正由变形的X射线固态 检测器产生的辐射图像信息，所以所述每个披露的X射线固态检测器都是不利的。具体地， 因为由于X射线固态检测器抵靠其被保持的、将被成像的物体的表面不规则性而使X射线 固态检测器显影局部的凸起部和凹入部，所以X射线固态检测器变得物理地变形成复杂形 状，这从而使产生的辐射图像信息显影相应的图像失真，从而可能被不正确地校正。
另外，因为披露的X射线固态检测器易受额外变形影响，所述X射线固态检测器可 能在使用期间塑性变形。具体地，披露在日本专利公开出版物No. 2005-049341中的X射线 固态检测器可能在形成在X射线固态检测器的沟槽处裂开，从而导致断开。
发明内容
本发明的目的是提供一种辐射检测设备，所述辐射检测设备可以避免辐射检测器 的过度变形，并且使由辐射检测器产生的辐射图像信息产生图像失真。辐射检测设备还可 防止在辐射检测器中发生断开，增加操作期间的可靠性，并且可以被非常方便地使用和储 存。 本发明的另一目的是提供一种装入这种辐射检测设备的辐射图像捕捉系统，所述 辐射图像捕捉系统在图像处理操作期间不需要考虑由辐射检测器的变形引起图像失真，提 供辐射检测设备可以紧凑地储存在其内的检查空间，并且允许操作者在捕捉辐射图像时顺 利地工作。 根据本发明的第一方面的辐射检测设备包括柔性辐射检测器，所述柔性辐射检测
器用于检测已经通过物体的辐射并且将被检测到的辐射转换成辐射图像信息。柔性辐射检
测器包括柔性基板，并且多个固体块体以二维阵列安装在柔性辐射检测器上。 根据本发明第二方面的辐射图像捕捉系统包括根据本发明的第一方面的辐射检
测设备、用于输出辐射的辐射源、和用于控制辐射源和辐射检测设备的控制设备。 根据本发明，辐射检测设备可以避免辐射检测器的过度变形，并且不会使辐射图
像信息产生图像失真。辐射检测设备还可防止辐射检测器中的断开，在操作期间增加可靠
性，并且可以非常方便地使用和储存。 根据本发明，将以上辐射检测设备装入其内的辐射图像捕捉系统在处理期间不需 要考虑否则由辐射检测器的变形引起的图像失真，提供辐射检测设备可以紧凑地储存其内 的检查空间，并且允许操作者在捕捉辐射图像期间顺利地工作。
本发明的上述及其它目的、特征和优势在结合本发明优选实施例的附图时从如下 说明中变得更加清楚可见，其中本发明的优选实施例以示例性示例的方式在附图中显示。
图1是根据本发明的实施例的辐射检测设备和辐射图像捕捉系统的方块图；
图2是在图1中所示的辐射图像捕捉系统中的第一辐射检测设备的透视图；
图3是第一辐射检测设备的部分垂直剖视图； 图4是在第一辐射检测设备中的辐射检测器的电路布置的方块图； 图5是显示第一固体块体和辐射检测器的像素的阵列之间关系的框图； 图6是显示辐射检测器和电子电路的安装状态的相互连接的框图； 图7是从图解中部分地省略的、显示安装在辐射检测器中的电子电路的部分剖视
图； 图8是从图解中部分地省略的显示容纳在根据另一个示例的第一固体块体中的 电子电路的部分剖视图； 图9是显示与对应于第一固体块体相对应的栅极线与被分开的行选择扫描仪之 间的分组互连的示例的图表； 图IO是具有分离的栅格的第一固体块体的透视图，所述栅格设置在所述第一固 体块体内； 图11是显示在螺旋缠绕状态下的第一辐射检测设备的图表；
图12是显示第一辐射检测设备的一部分的另一个示例的部分剖视图；禾口
图13是第二辐射检测设备的透视图。
具体实施例方式
在全部附图中相同或相对应的零件由相同或相对应的附图标记表示。
以下参照附图1-13说明根据本发明的实施例的辐射检测设备和在其内装入这种
辐射检测设备的辐射图像捕捉系统。 图1以方块的形式显示辐射图像捕捉系统IO，所述辐射图像捕捉系统包括辐射 源16，用于将辐射12以根据图像捕捉情况的剂量施加到诸如病人的物体14 ;根据本发明 的辐射检测设备18 ;显示装置20，用于根据由辐射检测设备18检测的辐射12显示辐射图 像信息；和控制台(控制设备)22，用于控制辐射检测设备18、辐射源16、和显示装置20。 根据UWB(超宽频带)技术或IEEE802. 11. a/g/n基于无线LAN通信在控制台22、辐射检测 设备18、辐射源16和显示装置20之间发送和接收信号。控制台22连接到放射信息系统 (RIS)24，所述放射信息系统通常管理由医院的放射部门处理的辐射图像信息及其它信息。 RIS24连接到医院信息系统(HIS)26，所述医院信息系统通常处理医院中的医疗信息。
如图1所述，辐射检测设备18包括柔性辐射检测器30，所述柔性辐射检测器用 于检测已经通过物体14的辐射12，并将检测到的辐射12转换成辐射图像信息；和以二维 矩阵的方式设置在辐射检测器30上的多个固体块体32。 辐射检测设备18还包括电池34，所述电池用作用于辐射检测器30的电源；控制 器36 ，所述控制器用于通过由电池34供应的电源给辐射检测器30通电；和收发器38 ，所述 收发器用于将包括被辐射检测器30检测到的辐射12的信息的信号发送到控制台22，或者 从控制台22接收接收包括被辐射检测器30检测到的辐射12的信息的信号。电池34给辐 射检测器30、控制器36和收发器38供应电源。
以下参照附图2-13说明辐射检测设备18的具体示例。 如图2中所示，根据第一具体示例的辐射检测设备(以下称为第一辐射检测设备 18A)包括辐射检测器30和在辐射检测器30上形成阵列的多个第一固体块体32A。
如图3中所示，辐射检测器30包括柔性基板40、设置在柔性基板40上的闪烁体 42、设置在闪烁体42上的TFT层44和设置在TFT层44上的光电转换器层46，TFT层44包 括薄膜晶体管(TFT)阵列。 闪烁体42由诸如GOS (Gd202S)或Csl的磷光体构成，用于将已经通过物体14的辐 射12 (见图1)转换成可见光。包括TFT 54的阵列(见图5)的TFT层44能透过辐射12 和可见光。光电转换器层46包括由诸如非晶硅(a-Si)或类似材料的材料制成的、用于将 可见光转换成电信号的固态检测器(以下称为像素)50。 如在日本专利公开出版物No. 2003-070776中所披露的，柔性基板40可以由聚对 苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(例如，DuPont的注册商 标K即ton)、聚砜乙醚(PES)、聚碳酸酯或类似材料制成。 辐射检测器30整个表面覆盖有光屏蔽膜48，所述光屏蔽膜防止周围的光进入辐 射检测器30。光屏蔽膜48可以通过层压过程、成型过程或类似过程形成在辐射检测器30 上。
图4以方块的形式显示辐射检测器30的电路布置。如图4中所示，辐射检测器30 包括成行和成列布置的薄膜晶体管(TFT)52阵列(TFT层44)，且光电转换器层46设置在 TFT 52的阵列上。当辐射12施加到辐射检测器30时，辐射12被转换成可见光，所述可见 光被施加到光电转换器层46。光电转换器层46将可见光转换成电信号，S卩，电荷。像素50 存储生成的电荷。然后，一次一行地导通TFT 52以从像素50读取作为图像信号的电荷。
连接到相应像素50的TFT 52连接到平行于行行延伸的相应的栅极线54，并且连 接到平行于列延伸的相应的信号线56。栅极线54连接到行选择扫描仪58，而信号线56连 接到列选择扫描仪60。列选择扫描仪60包括分别连接到信号线56的多个放大器62、分别 连接到放大器62的多个取样保持电路64、和用于选择性地扫描信号线56的多路器66。
来自行选择扫描仪58的控制信号Von、Voff被供应给栅极线54，用于沿着行导通 和截止TFT 52。行选择扫描仪58包括用于在栅极线54之间切换的多个开关SW1、和用于 输出选择信号的地址解码器67，所述选择信号用于每次选择一个开关SW1。来自控制器36 的地址信号被供应给地址解码器67。 存储在像素50中的电荷通过成列布置的TFT 52被供应给信号线56。供应给信号 线56的电荷被放大器62放大，并且通过取样保持电路64被提供给多路器66。多路器66 包括用于相继地在信号线56之间进行切换的多个开关SW2、和用于输出选择信号的地址解 码器68，所述选择信号用于每次选择一个开关SW2。地址解码器68提供有来自控制器36 的地址信号。多路器66具有连接到A/D转换器70的输出端子。由多路器66基于来自取 样保持电路64的电荷产生的辐射图像信号通过A/D转换器70转换成表示辐射图像信息的 数字图像信号，所述数字图像信号被提供给控制器36。 如图1中所示，第一辐射检测设备18A的控制器36包括地址信号发生器72、图像 存储器74和ID存储器76。 地址信号发生器72将地址信号供应给行选择扫描仪58的地址解码器67，并且将 所述地址信号供应给辐射检测器30的多路器66的地址解码器68。图像存储器74存储被 辐射检测器30检测到的辐射图像信息。ID存储器76存储用于识别第一辐射检测设备18A 的ID信息。 收发器38将存储在盒式ID存储器76中的ID信息和存储在图像存储器74中的 辐射图像信息通过无线通信发射到控制台22。 如图2中所示，当在俯视图中看时，第一辐射检测设备18A的每个第一固体块体 32A具有细长矩形形状，第一固体块体32A的长边78的长度等于辐射检测器30的侧部80 的长度。第一固体块体32A沿着由箭头y指示的方向排y列，所述方向垂直于辐射检测器 30的侧部80。如图3所示，第一固体块体32A在辐射检测器30的由辐射12辐射的表面上 形成阵列，即，被辐射表面30a。如图3中所示，膨胀的聚苯乙烯、空气或类似物质的热绝缘 体82设置在第一固体块体32A中的每一个内。 每个第一固体块体32A都具有锥形表面84，锥形表面84面向另一个第一固体块 体32A的相应的锥形表面84，另一个第一固体块体32A邻近每个第一固体块体32A。这样 相互面对的锥形表面84被间隔成使得彼此之间的间距沿着远离辐射检测器30的方向逐渐 变宽。 辐射检测器30具有在对应于第一固体块体32A的每个底面86的区域内形成阵列的像素50。如图5中所示，像素50以间距Pa在对应于第一固体块体32A的每个底面86的 区域内形成阵列。相邻区域中的像素50中最靠近的像素以间距Pb形成阵列，间距Pb与间 距Pa大致相同。 当外力施加到第一辐射检测设备18A时，辐射检测设备18A在第一固体块体32A 中相邻的第一固体块体之间的边界处变弯。更具体地，当第一辐射检测设备18A沿着使第 一固体块体32A中相邻的第一固体块体朝向彼此邻近的方向上弯曲时，在相邻第一固体块 体32A的相互面对的锥形表面84彼此接触时，第一辐射检测设备18A停止弯曲。如果第一 固体块体32A具有较小的宽度，那么第一辐射检测设备18A的总体曲率可在较大范围内变 化。如果第一固体块体32A具有较大的宽度，那么第一辐射检测设备18A的总体曲率可在 较小的范围内变化。第一辐射检测设备18A的总体曲率可以通过改变锥形表面84倾斜的 角度9并且通过改变第一固体块体32A的高度而在期望的范围内变化。
当第一辐射检测设备18A弯曲时，第一辐射检测设备18A作为整体仅在由图2中 的箭头y指示的垂直于第一固体块体32A的纵向方向的方向上变形。第一辐射检测设备 18A在由图2中的箭头x指示的平行于第一固体块体32A的纵向方向的方向上没有变形。 因此，第一辐射检测设备18A可以沿更精确地匹配柱形物体14的表面形状的方位放置。例 如，第一辐射检测设备18A可以被设置以覆盖物体14的臂部、腿部或躯干，从而用于获得关 于物体14的大量辐射图像信息。 防止第一辐射检测设备18A在第一固体块体32A的相邻锥形表面84彼此接触以 后进一步变形。因此，防止第一辐射检测设备18A过度变形，从而防止栅极线54和信号线 56断开。 组成光电转换器层46的像素50位于第一固体块体32A的底面上。当外力施加在 第一固体块体32A中的一个上的点处时，这种外力不是作为集中载荷作用，而是通过第一 固体块体32A被分布，并作为被分布载荷作用在设置在第一固体块体32A中的所有像素50 上。因此，像素50没有由于外力而受到不利影响(例如，没有被不适当地受到应变)。因 此，不需要执行由于像素50被不适当地受到应变而用于校正由第一辐射检测设备18A产生 的辐射图像信息的过程。 根据本实施例，第一固体块体32A沿着被辐射表面30a形成阵列，并且热绝缘体82 设置在每个第一固体块体32A中。因此，当捕捉辐射图像信息时产生的温度变化或温度差 (例如，与物体14接触的第一固体块体32A和没与物体14接触的另一个第一固体块体32A 之间的温度差)没有对像素50产生不利影响。因此，不需要执行由于这种温度变化或温度 差而用于校正由第一辐射检测设备18A产生辐射图像信息的过程。 由于不需要用于补偿像素50中的应变和温度变化或温度差的校正过程，所以控 制台22的图像处理操作可以进行得更快，并且用于确定是否需要图像再捕捉过程的被简 化的图像处理顺序也可以进行得更快。因此，图像捕捉过程整体上更加有效地进行。
以下参照附图6-9说明电子电路88在第一辐射检测设备18A中的安装。
辐射检测器30的柔性基板40由包括像素50的图像捕捉区90、包括连接到像素 50的栅极线束54的第一柔性互连部92、和包括连接到像素50的信号线束56的第二柔性 互连部94构成。电路88安装在柔性基板40的端部上。 电路88包括控制器36、收发器38、行选择扫描仪58、列选择扫描仪60、 A/D转换器70、和电池34。第一柔性互连部92设置在位于图像捕捉区90和辐射检测器30的垂直 延伸到辐射检测器30的侧部80的侧部96之间的区域中，并且沿着辐射检测器30的侧部 96延伸。第二柔性互连部94设置在位于图像捕捉区90和列选择扫描仪60之间的区域中。
如图2中所示，电路88安装在对应于第一固体块体32A中的一个32Ae的底面的 区域中，所述一个32Ae位于辐射检测器30至少一端上。 如图7中所示，第一固体块体32Ae的底面具有限定在其内的开口 98。当第一固 体块体32Ae放置在辐射检测器30的端部上时，电路88通过开口 98进入到第一固体块体 32Ae中，并且电路88容纳在第一固体块体32Ae中。电路88可以具有达到第一固体块体 32Ae的内部高度ha的高度。因此，电路88可以包括薄膜类电子电路、或包括芯片形电子 元件的电路、固态电子装置等。因此，可用于电路88的电路结构有较宽的选择，并因此电路 88可以被设计有更大的自由度。 根据图8中所示的另一个示例，电路88预先安装在辐射检测器30的端部上的第 一固体块体32Ae内，并且具有多个端子(未显示)，所述多个端子以给定间距形成阵列并 延伸通过第一固体块体32Ae的底面。第一和第二柔性互连部92、94具有多个端子(未显 示)，所述多个端子定位在辐射检测器30的端部上，并且以与延伸通过第一固体块体32Ae 的底面的电路88的相应的端子相同的间距形成阵列。在电路88容纳在第一固体块体32Ae 内的情况下，当所述第一固体块体放置在辐射检测器30的端部上时，电路88的端子和第一 和第二柔性互连部92、94的相应端子彼此电连接，使得电路88可以读取来自辐射检测器30 的辐射图像信息。 在图8中所示的示例的情况下，由于电路88不需要分离地安装在辐射检测器30 上，所以辐射检测器30可以容易地制造而成。如果电路88的端子设置在具有预置端子间 距的连接器中，电路88的端子和第一和第二柔性互连部92、94相应的端子可以容易地彼此 电连接。 连接到第一固体块体32Ae的顶表面的外侧和内侧的引导板(未显示)有效地防 止辐射使电路88损坏。 在附图6-8中，电路88整体地安装在辐射检测器30的端部上。然而，如图9中所 示，栅极线54可以成组并且连接到一组行选择扫描仪。具体地，行选择扫描仪58被分成多 个行选择扫描仪(以下称为被分开的行选择扫描仪58a)，并且被分开的行选择扫描仪58a 相互串联。被分开的行选择扫描仪58a设置在第一固体块体32A相应的端部，S卩，被分开的 行选择扫描仪58a设置在位于图像捕捉区90和辐射检测器30的侧部96之间的区域中，并 且沿着辐射检测器30的侧部96间隔开。被分开的行选择扫描仪58a可以安装在辐射检测 器30上，或者可以容纳在相应的第一固体块体32A中。被分开的行选择扫描仪58a可以被 安装成与所有第一固体块体32A结合，或者可以被安装成仅与第一固体块体32A中的一些 结合(例如，与每个另外的第一固体块体32A结合)。 栅极线54包括被分配给第一固体块体32A中的每一个和连接到被分开的行选择 扫描仪58a中相对应的一个的栅极线。换言之，栅极线54被分成多个组，所述多个组中的 每一个都连接到被分开的行选择扫描仪58a(成组互相)中的一个。在对应于被分开的行 选择扫描仪58a位置处连接到第一固体块体32A的引导板(未显示)有效地防止辐射使被 分开的行选择扫描仪58a损坏。
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在图9中所示的示例中，被分开的行选择扫描仪58a被相应地分配到第一固体块 体32A。因此，可以减少安装在辐射检测器30的端部上的电路88的数量，S卩，可以增加辐射 检测器30的像素的数量。因此，辐射检测器30可以被设计成较长的结构，从而用于捕捉物 体25的整个脊柱或整个腿部的辐射图像信息。 辐射检测器30优选地可以包括用于除去辐射12的散射的射线的栅格。根据本实 施例，如图10中所示，多个分开的栅格100在图像捕捉区90上(见图6)与相应的第一固体 块体32A相关联，并且每个分开的栅格100设置在第一固体块体32A中的一个内。除了电 路88之外，分开的栅格100定位在图像捕捉区90中。每个分开的栅格100的尺寸(面积) 大致等于由多个第一固体块体32A分开的图像捕捉区90的面积，多个第一固体块体32A与 分开的栅格100相关联。因此，柔性第一辐射检测设备18A装有栅格IOO，所述栅格嵌入在 所述柔性第一辐射检测设备中。 如果第一辐射检测设备18A不在使用中，如图11中所示，第一辐射检测设备18A 可以螺旋形地缠绕成紧凑的管状形状，便于以直立的姿势或水平地储存在支架上。因此，辐 射图像捕捉系统IO提供第一辐射检测设备18A可以被紧凑地储存在其内的检查空间，并且 当捕捉辐射图像时允许操作者顺利地工作。 柔性手柄可以连接到辐射检测器30的端部上的第一固体块体32Ae的纵向边缘， 并且钩状部可以连接到辐射检测器30的相反侧。当第一辐射检测设备18A被螺旋地缠绕 时，手柄与钩状部接合以保持第一辐射检测设备18A被螺旋地缠绕。因此，第一辐射检测设 备18A可以便利地存储放置。 根据本发明的第一辐射检测设备18A和辐射图像捕捉系统10主要如上述构造而
成。以下说明第一辐射检测设备18A和辐射图像捕捉系统10的操作。 图像捕捉过程开始之前，将被成像的病人(物体)14的病人信息记录在控制台22
中。如果将被成像的区域和图像捕捉方法是已知的，那么这种图像捕捉条件也被记录在控
制台22中。 为了在医生在手术室中为病人14执行外科手术的同时捕捉病人14的辐射图像信 息，当医生检查病人14时，或当在医院中医生查房时，医生或放射科技师将第一辐射检测 设备18A放置在病人14和床位之间，且第一固体块体32A被定位以面对辐射源16。
如果将对病人14的胸腔或脊柱成像，那么第一辐射检测设备18A被放置成使得第 一固体块体32A的纵向方向与病人14的纵向轴线并排延伸。因此，第一辐射检测设备18A 整体变形成弓形形状，所述弓形形状大致与病人14的背部的表面形状相匹配。
然后，在已将将辐射源16移动到面对第一辐射检测设备18A的位置之后，医生或 放射科技师操作辐射源16的图像捕捉开关以开始图像捕捉过程。当图像捕捉开关被操作 时，辐射源16通过无线通信发射请求到控制台22以传送图像捕捉条件。响应于此请求，控 制台22将与病人14将被成像的区域的图像捕捉条件发射到辐射源16。当辐射源16接收 图像捕捉条件时，辐射源16以根据图像捕捉条件的剂量将辐射12施加给病人。
已经通过病人14的辐射12被施加到第一辐射检测设备18A的栅格100，所述栅格 从辐射12除去散射的射线。然后，辐射12被施加到辐射检测器30。辐射检测器30的闪烁 体42以一定强度发射可见光，所述强度依赖于所施加的辐射12的强度。光电转换器层46 的像素50将可见光转换成电信号并且将电信号存储为电荷。根据地址信号从像素50读取代表病人14的辐射图像信息的被存储的电荷，所述地址信号从控制器36的地址信号发生 器72提供给行选择扫描仪58并提供给列选择扫描仪60的多路器66。
具体地，响应于由地址信号发生器72提供的地址信号，线选择扫描仪58的地址解 码器67输出选择信号以选择开关SW1中的一个，所述开关SW1中的一个将控制信号Von提 供给TFT 52的栅极，TFT 52的栅极连接到对应于被选择的开关SW1的栅极线54。响应于 由地址信号发生器72提供的地址信号，多路器66的地址解码器68输出选择信号以相继地 开启开关SW2，以在信号线56之间进行切换，从而用于通过信号线56读取存储在连接到被 选择的栅极线54的像素中的电荷。 从连接到被选择的栅极线54的像素50读取的电荷通过相应的放大器62放大、通 过取样保持电路64取样、并且被提供给多路器66。多路器66根据提供的电荷产生辐射图 像信号并且将所述辐射图像信号提供给A/D转换器70， A/D转换器70将辐射图像信号转换 成数字信号。代表辐射图像信息的数字信号存储在控制器36的图像存储器74中。
类似地，线选择扫描仪58的地址解码器67相继地接通开关SW1以根据由地址信 号发生器72提供的地址信号在栅极线54之间进行切换。存储在连接到相继选择的栅极线 54的像素50中的电荷通过信号线56读取，并通过多路器66和A/D转换器70被处理成数 字信号，所述数字信号然后存储在控制器36的图像存储器74中。 存储在图像存储器74中的辐射图像信息通过无线通信从收发器38发射到控制台 22。控制台22结合病人14的被记录的病人信息对接收到的辐射图像信息执行预定图像处 理，并且将被处理的辐射图像信息存储在存储器中。被处理的辐射图像信息从控制台22传 送到显示设备20，显示设备20显示基于辐射图像信息的辐射图像。 如上所述，第一辐射检测设备18A可以防止在辐射检测器30发生过度变形中，并 且防止由辐射检测器30产生的辐射图像信息的图像失真。第一辐射检测设备18A还防止 辐射检测器30中的断开，增加所述辐射检测器在操作期间的可靠性，并且可以非常方便地 使用和储存。 在第一辐射检测设备18A中，闪烁体42、TFT层44和光电转换器层46以此顺序相 继堆叠在柔性基板40上。可选地，光电转换器层46、TFT层44、和闪烁体42以此顺序相继 堆叠在照射表面30a上。光电转换器层46可以将由闪烁体42产生的可见光有效率地转换 成电信号。因此，第一辐射检测设备18A可以生产大量辐射图像信息。图3中所示的堆叠 层结构可以由如图12中所示的不同的堆叠层结构代替。在图12中所示的堆叠层结构中， TFT层44、光电转换器层46和闪烁体42以此顺序从柔性基板40朝向照射表面30a相继堆 在第一辐射检测设备18A中，第一固体块体32A设置在辐射检测器30的照射表面 30a上。可选地，第一固体块体32A可以设置在辐射检测器30的与照射表面30a相对的另 一个表面上。 此外，根据本实施例，由于在控制台22、第一辐射检测设备18A、辐射源16和显示 设备20之间通过无线通信发射和接收信号，因此不需要用于传送和接收信号的电缆，并因 此没有电缆所产生的对医生或放射科技师执行的手术的障碍。因此，允许医生和放射科技 师平稳有效率地执行工作。 此外，根据本实施例，当医生或放射科技师接通辐射源16的图像捕捉开关时捕捉
12辐射图像信息。然而，也可以当医生或放射科技师操作控制台22时捕捉辐射图像信息。
所施加的辐射12的剂量可以通过光电转换器层被直接被转换成电信号，所述光 电转换器层包括由诸如非晶硒(a-Se)的材料制成的固态检测器。根据这样修改，可以免去 光屏蔽膜48。 辐射图像信息可以通过光转换型辐射检测器获得，所述光转换型辐射检测器内装 有固态检测器矩阵。当将辐射施加到固态检测器时，依赖于辐射剂量的静电潜像存储在固 态检测器中。为了读取存储的静电潜像，辐射检测器通过柔性有机EL(电致发光)装置被读 取光照射，并且由辐射检测器产生的电流值作为代表存储的静电潜像的辐射图像信息而被 获取。此外，当代表剩余的静电潜像辐射图像信息被通过消除施加到辐射检测器的光而从 辐射检测器消除时，可以重新使用这种辐射检测器(见日本公开出版物No. 2000-105297)。
当在手术室或类似地方使用第一辐射检测设备18A时，血污和其它污染物可能被 施加到第一辐射检测设备18A。因此，第一辐射检测设备18A可以具有防水密封结构，使 得第一辐射检测设备18A可以被消毒和清洁以清除这种血污和污染物，并且可以重复地使 用。表面紧固件可以设置在第一固体块体32A的底面和辐射检测器30的照射表面30a之 间，以使第一固体块体32A可与辐射检测器30分离。当第一固体块体32A和辐射检测器30 彼此分离时，可以更加容易地清洁和消毒所述第一固体块体和所述辐射检测器。如果这种 表面紧固件装入到光转换型的辐射检测器中，由于第一固体块体32A可以从所述辐射检测 器移除，则可以容易地从辐射检测器读取存储的辐射图像信息。 第一辐射检测设备18A和外部装置可以通过使用红外线或类似物的光学无线通 信相互通信，而不是通过使用无线电波的典型无线通信相互通信。 上述辐射检测器30内装入TFT 52。 TFT 52也可以与诸如CMOS (互补金属氧化物 半导体)图像传感器或类似传感器的另一个图像捕捉装置结合。可选地，辐射检测器30可 以被用于通过对应于TFT中的栅极信号的移位脉冲移位和转移电荷的CCD (电荷耦合器件) 图像传感器取代。 以下参照图13说明根据第二具体示例的辐射检测设备(以下称为第二辐射检测 设备18B)。 如图13中所示，第二辐射检测设备18B具有与第一辐射检测设备18A大致相同的 结构，但是与所述第一辐射检测设备的不同在于，第二辐射检测设备18B包括由设置在辐 射检测器30上的第二固体块体32B矩阵组成的多个固体块体32，当在俯视图中看时，多个 固体块体32中的每个都具有方形形状。例如，第二固体块体32B中的每个是四边形的锥体 梯形形状。 当将外力施加到第二辐射检测设备18B时，第二辐射检测设备18B在第二固体块 体32B中相邻的第二固体块体32B之间的边界处弯曲。更具体地，当第二辐射检测设备18B 沿着使第二固体块体32B中相邻的第二固体块体32B朝向彼此邻近的方向弯曲时，当相邻 的第二固体块体32B的相互地面对的锥形表面84彼此接触时，第二辐射检测设备18B停止 弯曲。由于在第二固体块体32B的相邻锥形表面84彼此接触之后防止第二辐射检测设备 18B进一步变形，所以可防止第二辐射检测设备18B过度变形，从而防止使栅极线54和信号 线56断开。 不同于第一辐射检测设备18A，第二辐射检测设备18B不仅能够沿着由图2和图13中箭头y指示的方向弯曲，而且也能沿着由箭头x指示的方向弯曲。第二辐射检测设备 18B按照自由形状表面大致变形，并因此可以捕捉病人14的头部、弯曲的肘部、弯曲的膝盖 或类似部位的辐射图像。 在第二辐射检测设备18B中，与第一辐射检测设备18A —样，电路88可以在辐射 检测器30的端部处沿着辐射检测器30的侧部安装在对应于第二固体块体32Be的阵列的 底面的区域中，或者电路88可以安装在第二固体块体32Be内。在这个情况下，理想的是电 路88被分成与第二固体块体32Be的数量一样多的电路。 串联连接的被分开的行选择扫描仪58a可以设置在第二固体块体32B的相应的端 部，即，被设置在邻近垂直于辐射检测器30的侧部80的侧部96的区域中，并且沿着辐射检 测器30的侧部96间隔开。分开的行选择扫描仪58a可以安装在辐射检测器30上，或者可 以容纳在相应的第二固体块体32B中。 多个分开的栅格100可以与图像捕捉区90(见图6)上相应的第二固体块体32B
相关联，分开的栅格100中的每个都设置在第二固体块体32B中的一个内。 与第一辐射检测设备18A —样，第二辐射检测设备18B能够防止在辐射检测器30
中发生过度变形，并且避免由辐射检测器30产生的辐射图像信息的图像失真。第二辐射检
测设备18B还可防止辐射检测器30中的断开，增加所述辐射检测器在操作期间的可靠性，
并且可以非常方便地使用和储存。 至少一个第一固体块体32A和多个第二固体块体32B可以沿着辐射检测器30形 成阵列。例如，在图13中所示的第二辐射检测设备18B中，第二固体块体32Be可以由单个 第一固体块体32Ae取代，电路88安装在所述第二固体块体中。 虽然已经详细显示和说明了本发明的一些优选的实施例，但是应该理解的是在没 有背离所附权利要求中说明的本发明保护范围的情况下，可以对实施例做各种改变和修 改。
权利要求
一种辐射检测设备，包括柔性辐射检测器(30)，所述柔性辐射检测器用于检测已经通过物体(14)的辐射(12)，并且将检测到的所述辐射(12)转换成辐射图像信息，所述柔性辐射检测器(30)包括柔性基板(40)；和多个固体块体(32)，所述多个固体块体以二维阵列安装在所述柔性辐射检测器(30)内。
2. 根据权利要求1所述的辐射检测设备，还包括光屏蔽膜(48)，所述光屏蔽膜至少覆盖所述柔性辐射检测器(30)。
3. 根据权利要求1所述的辐射检测设备，还包括多个被分开的栅格(IOO)，所述多个被分开的栅格(100)用于从所述辐射除去散射的射线，所述被分开的栅格(100)分别与所述固体块体(32)相关联，其中，所述被分开的栅格(100)分别设置在所述固体块体(32)内。
4. 根据权利要求1所述的辐射检测设备，还包括热绝缘体(82)，所述热绝缘体设置在所述固体块体(32)中的每一个内。
5. 根据权利要求l所述的辐射检测设备，其中，所述固体块体(32)设置在所述辐射检测器(30)的被所述辐射(12)辐射的表面上。
6. 根据权利要求l所述的辐射检测设备，其中，所述固体块体(32)中的每一个都具有锥形表面(84)，所述锥形表面面对所述固体块体(32)中相邻的一个固体块体的锥形表面(84)，相邻的所述固体块体(32)的所述锥形表面(84)被间隔成使得相互之间的间距沿着远离所述辐射检测器(30)的方向逐渐变宽。
7. 根据权利要求l所述的辐射检测设备，其中，所述辐射检测器(30)包括多个像素(50)，所述多个像素设置在与所述固体块体(32)的各自的底面(86)相对应的区域内。
8. 根据权利要求7所述的辐射检测设备，其中，所述像素(50)以间距(Pa)在与所述固体块体的各自的底面(86)的相对应区域内形成阵列；并且所述区域中的相邻区域内的所述像素(50)中最靠近的像素以与所述间距(Pa)大致相同的间距(Pb)形成阵列。
9. 根据权利要求l所述的辐射检测设备，其中，当在俯视图中看时，所述固体块体(32)中的每一个都具有细长矩形形状，所述细长矩形形状具有长边(78)，所述长边的长度等于所述辐射检测器(30)的侧部(80)的长度，并且所述固体块体(32)沿着垂直于所述辐射检测器(30)的所述侧部(80)的方向形成阵列。
10. 根据权利要求9所述的辐射检测设备，还包括用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88)，所述电路(88)设置所述固体块体(32)中的一个内，所述固体块体(32)中的一个至少设置在所述辐射检测器(30)的端部上。
11. 根据权利要求9所述的辐射检测设备，还包括用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88)，所述电路(88)设置在所述辐射检测器(30)的与所述固体块体(32)中的一个的底面相对应的区域内，所述固体块体(32)中的一个至少设置在所述辐射检测器(30)的端部上。
12. 根据权利要求9所述的辐射检测设备，还包括 用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88); 所述电路(88)包括用于选择相应的像素行的多个像素选择电路(58a); 所述像素选择电路(58a)在靠近所述辐射检测器(30)的另一个侧部的位置处设置在所有固体块体(32)或所述固体块(32)中所选择的固体块体内，所述辐射检测器(30)的所 述另一个侧部垂直于所述辐射检测器(30)的所述侧部(80)延伸。
13. 根据权利要求9所述的辐射检测设备，还包括 用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88); 所述电路(88)包括用于选择相应的像素行的多个像素选择电路(58a); 所述像素选择电路(58a)在靠近所述辐射检测器(30)的另一个侧部的位置处设置在所述柔性基板(40)的与所有固体块体(32)或所述固体块体(32)中所选择的固体块体 的底面相对应的区域内，所述辐射检测器(30)的所述另一个侧部垂直于所述辐射检测器 (30)的所述侧部(80)延伸。
14. 根据权利要求l所述的辐射检测设备，其中，当从俯视图中看时，所述固体块体 (32)中的每一个都具有方形形状；禾口所述固体块体(32)以矩阵的形式在所述辐射检测器(30)上形成阵列。
15. 根据权利要求14所述的辐射检测设备，还包括用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88)，所述电路(88)设置 在所述固体块体(32)中的一个内，所述固体块体(32)中的一个至少设置在所述辐射检测 器(30)的端部上。
16. 根据权利要求14所述的辐射检测设备，还包括用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88)，所述电路(88)设置 在所述柔性基板(40)的与所述固体块体(32)中的一个的底面相对应区域内，所述固体块 体(32)中的一个至少设置在所述辐射检测器(30)的端部上。
17. 根据权利要求14所述的辐射检测设备，还包括 用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88); 所述电路(88)包括用于选择相应的像素行的多个像素选择电路(58a); 所述像素选择电路(58a)设置在所述固体块(32)中的被定位成靠近所述辐射检测器(30)的另一个侧部的所选择的固体块体内，所述辐射检测器(30)的所述另一个侧部垂直 于所述辐射检测器(30)的所述侧部(80)延伸。
18. 根据权利要求14所述的辐射检测设备，还包括 用于从所述辐射检测器(30)读取所述辐射图像信息的电路(88); 所述电路(88)包括用于选择相应的像素行的多个像素选择电路(58a); 所述像素选择电路(58a)设置在所述柔性基板(40)的与靠近所述辐射检测器(30)的另一个侧部形成阵列的所述固体块体(32)的底面相对应的区域内，所述辐射检测器(30) 的所述另一个侧部垂直于所述辐射检测器(30)的所述侧部(80)延伸。
19. 一种辐射图像捕捉系统，包括辐射检测设备(18)，所述辐射检测设备(18)包括柔性辐射检测器(30)和多个固体块 体(32)，所述柔性辐射检测器用于检测已经通过物体(14)的辐射(12)并且将检测到的所述辐射(12)转换成辐射图像信息，所述柔性辐射检测器(30)包括柔性基板(40)，所述多个 固体块体以二维阵列安装在所述柔性辐射检测器(30)内；辐射源(16)，所述辐射源(16)用于输出所述辐射(12);禾口控制设备(22)，所述控制设备(22)用于控制所述辐射源(16)和所述辐射检测设备 (18)。
20.根据权利要求19所述的辐射图像捕捉系统，其中，所述辐射检测设备(18)通过无 线通信将通过所述辐射检测器(30)转换的所述辐射图像信息传送到所述控制设备(22)。
全文摘要
本发明公开一种辐射检测设备(18)，所述辐射检测设备包括用于检测已经通过物体(14)的辐射(12)并将被检测到的辐射(12)转换成辐射图像信息的柔性辐射检测器(30)。柔性辐射检测器(30)包括柔性基板(40)，并且多个固体块体(32)以二维阵列安装在柔性辐射检测器(30)上。辐射检测设备能够避免辐射检测器过度变形，并且防止辐射图像信息的图像失真。辐射检测设备还可防止辐射检测器中的断开。本发明还提供一种包括这种辐射检测设备(18)的辐射图像捕捉系统(10)。
文档编号G01T1/208GK101711680SQ200910170889
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月17日 优先权日2008年9月30日
发明者今井真二, 吉田丰, 坪田圭司, 大田恭义, 濑户康宏, 西纳直行, 鬼头英一 申请人:富士胶片株式会社