[发明专利]放射线图像检测装置及其动作方法以及放射线摄影系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有自动曝光控制功能的放射线图像检测装置及其动作方法以及放射线摄影系统。

背景技术

在医疗领域中，利用放射线例如X射线的X射线摄影系统已为人所知。X射线摄影系统具备产生X射线的X射线产生装置和接受X射线而拍摄X射线图像的X射线摄影装置。X射线产生装置具有朝向被摄体(患者)照射X射线的X射线源和对X射线源的驱动进行控制的射线源控制装置。X射线摄影装置具有：基于透过了被摄体后的X射线来检测X射线图像的X射线图像检测装置；及进行X射线图像检测装置的驱动控制、X射线图像的保存、显示的控制台。

X射线图像检测装置具有将X射线图像作为电信号进行检测的检测面板(也被称作平板探测器(FPD：flat panel detector))和控制基板。在检测面板呈二维状地排列有蓄积与X射线的剂量相应的信号电荷的像素。控制基板具有信号处理电路和控制部。信号处理电路具有对经由TFT(Thin-Film Transistor：薄膜晶体管)等开关元件而从像素以行为单位读出的信号电荷进行蓄积并转换为电压信号的积分放大器，并输出构成X射线图像的图像信号。

控制部使检测面板执行以下三项动作：将像素中蓄积的电荷扫出的像素复位动作；将所有像素的开关元件设为断开状态而将信号电荷蓄积于像素的蓄积动作；及在蓄积动作结束后从像素的开头行到最终行逐行读出信号电荷而输出一画面量的X射线图像的图像读出动作。在图像读出动作中，每输出基于信号电荷的一行量的图像信号，在积分放大器中蓄积的信号电荷就被复位(废弃)，并准备下一行的信号电荷的蓄积。

像素复位动作是为了使噪声对X射线图像的影响最小而将在不照射X射线时也产生的暗电荷、上次摄影的剩余电荷等的像素的不需要蓄积电荷扫出的动作。控制部在X射线的照射开始前使检测面板反复进行该像素复位动作。因此，在X射线图像检测装置中，需要取得X射线产生装置的X射线的照射开始时刻与结束像素复位动作而开始蓄积动作的时刻的同步。同步通过例如X射线产生装置与X射线图像检测装置之间的同步信号的通信而进行。X射线图像检测装置以同步信号为触发而使检测面板从像素复位动作向蓄积动作过渡。

另外，在美国申请公开2012/049077号公报(日本申请特开2012-052896号公报)、日本申请特开2010-075556号公报记载的X射线图像检测装置中，为了抑制对被摄体的辐射量并得到适当画质的X射线图像，而设有对X射线图像的曝光进行控制的自动曝光控制(AEC：Automatic Exposure Control)部。在这种X射线图像检测装置中设有检测到达检测面板的X射线的X射线检测部和基于X射线检测部的输出而对表示X射线的每单位时间的剂量的剂量信号进行采样的剂量采样部。X射线检测部例如是利用了检测面板内的一部分像素的形态，剂量采样部利用从像素读出信号电荷的信号处理电路。剂量采样部具有对X射线检测部根据剂量而输出的电荷进行蓄积并输出与所蓄积的电荷相应的电压信号作为剂量信号的积分放大器。剂量信号以与积分放大器蓄积电荷的期间相当的预定采样周期进行采样。

AEC部基于剂量信号对X射线的累积剂量进行测定，对累积剂量是否达到了预先设定的目标剂量进行判定。X射线图像检测装置在累积剂量达到了目标剂量的时间点从蓄积动作向读出动作过渡。

此外，美国申请公开2012049077号公报记载的X射线图像检测装置为了应对在与射线源控制装置之间没有通信功能的情况，具有基于由剂量采样部所采样的剂量信号来判定X射线的照射开始了的照射开始判定功能。该X射线图像检测装置从X射线的照射开始前开始剂量采样动作，并根据所采样的剂量信号与预先设定的照射开始阈值的比较结果，对X射线的照射开始进行判定，在判定为照射开始时开始蓄积动作。

另外，在日本申请特开2010-075556号公报中，记载了具有AEC部的X射线图像检测装置，该AEC部替代对累积剂量进行实际测定直到累积剂量达到目标剂量，而基于达到目标剂量前的某时间点处的累积剂量即测定剂量，算出预测为累积剂量达到目标剂量的预测时刻，在成为预测时刻时停止X射线的照射。