放射线成像装置、放射线成像系统和放射线成像方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了放射线成像装置、放射线成像系统和放射线成像方法。放射线成像装置通过能量减影方法获得放射线图像。每个像素包括转换元件和复位部分，所述转换元件将放射线转换成电信号，所述复位部分使所述转换元件复位。每个像素执行输出第一信号的操作和输出第二信号的操作，所述第一信号对应于在第一时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二信号对应于在所述第一时段和第二时段中由所述转换元件产生的电信号。具有第一能量的放射线在所述第一时段中被发射，并且具有第二能量的放射线在所述第二时段中被发射。在每个像素中，所述复位部分在包括所述第一时段和第二时段的时段期间不使所述转换元件复位。

【技术实现步骤摘要】
放射线成像装置、放射线成像系统和放射线成像方法
本专利技术涉及放射线成像装置、放射线成像系统和放射线成像方法。
技术介绍
作为应用放射线成像装置的成像方法，存在能量减影(energysubtraction)方法。能量减影方法是通过处理多个图像(所述多个图像通过在改变照射被检体的放射线的能量的同时多次捕获被检体而获得)获得新图像(例如，骨骼图像和软组织图像)的方法。捕获多个放射线图像的时间间隔例如在捕获静止图像的放射线成像装置中为几秒或更多，在用于移动图像的一般放射线成像装置中为大约100毫秒，并且即使在用于高速移动图像的放射线成像装置中也为大约10毫秒。如果被检体在该时间间隔中移动，则由该移动引起伪影。因此，难以通过能量减影方法获得快速移动的诸如心脏的被检体的放射线图像。日本专利公开No.2009-504221描述了执行双能量成像的系统。在该系统中，X射线源的管电压在成像中被设定为第一kV值，并且然后被改变为第二kV值。然后，当管电压是第一kV值时，对应于第一子图像的第一信号被积分，并且在积分信号被传送到采样和保持节点之后，积分被复位。随后，当管电压为第二kV值时，对应于第二子图像的第二信号被积分。因此，积分的第一信号的读出和第二信号的积分并行地执行。日本专利公开No.2009-504221中描述的方法并行地执行积分的第一信号的读出和第二信号的积分，从而使得能够缩短捕获用于能量减影方法的两个图像的时间间隔。然而，在日本专利公开No.2009-504221中所描述的方法中，为了获得两个放射线图像(第一子图像和第二子图像)，在对应于第一子图像的第一信号的积分和传送之后存在复位操作。当为了抑制被检体移动的影响而将放射线照射时间缩短至大约1毫秒时，即使可以在0.1毫秒中完成复位操作，被检体也被放射线浪费地照射长达放射线照射时间的百分之10的时间。
技术实现思路
本专利技术提供有利于在较短时间中获得用于能量减影方法的放射线图像、同时减少无助于成像的放射线照射的技术。本专利技术的第一方面提供一种通过能量减影方法获得放射线图像的放射线成像装置，所述能量减影方法通过处理多个图像获得新图像，所述多个图像通过在改变照射被检体的放射线的能量的同时多次捕获被检体而获得，所述装置包括：像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，其中，所述多个像素中的每一个包括转换元件和复位部分，所述转换元件将放射线转换成电信号，所述复位部分使所述转换元件复位，所述多个像素中的每一个执行输出第一信号的操作和输出第二信号的操作，所述第一信号对应于在第一时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二信号对应于在所述第一时段和第二时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二时段不同于所述第一时段，具有第一能量的放射线在所述第一时段中被发射，并且具有第二能量的放射线在所述第二时段中被发射，并且所述放射线成像装置具有在所述多个像素中的每一个中所述复位部分在包括所述第一时段和第二时段的时段期间不使所述转换元件复位的模式。本专利技术的第二方面提供一种放射线成像系统，所述放射线成像系统包括：如第一方面所限定的放射线成像装置；控制装置，所述控制装置对放射线源和放射线成像装置进行控制。本专利技术的第三方面提供一种通过能量减影方法获得放射线图像的放射线成像系统，所述能量减影方法通过处理多个图像获得新图像，所述多个图像通过在改变照射被检体的放射线的能量的同时多次捕获被检体而获得，所述系统包括：像素阵列，所述像素阵列包括多个像素；和信号处理器，所述信号处理器对从所述像素阵列输出的信号进行处理，其中，所述多个像素中的每一个包括转换元件和复位部分，所述转换元件将放射线转换成电信号，所述复位部分使所述转换元件复位，所述多个像素中的每一个执行输出第一信号的操作和输出第二信号的操作，所述第一信号对应于在第一时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二信号对应于在所述第一时段和第二时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二时段不同于所述第一时段，具有第一能量的放射线在所述第一时段中被发射，并且具有第二能量的放射线在所述第二时段中被发射，所述放射线成像系统具有在所述多个像素中的每一个中所述复位部分在包括所述第一时段和第二时段的时段期间不使所述转换元件复位的模式，并且所述信号处理器基于所述第一信号和第二信号通过能量减影方法产生放射线图像。本专利技术的第四方面提供一种使用放射线成像装置通过能量减影方法获得放射线图像的放射线成像方法，所述能量减影方法是通过处理多个图像获得新图像的方法，所述多个图像通过在改变照射被检体的放射线的能量的同时多次捕获被检体而获得，所述放射线成像装置包括像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，并且所述多个像素中的每一个包括转换元件和复位部分，所述转换元件将放射线转换成电信号，所述复位部分使所述转换元件复位，所述方法包括：使得所述多个像素中的每一个执行输出第一信号的操作和输出第二信号的操作，所述第一信号对应于在第一时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二信号对应于在所述第一时段和第二时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二时段不同于所述第一时段，和基于对应于所述第一信号的信号和对应于所述第二信号的信号获得放射线图像，其中，具有第一能量的放射线在所述第一时段中被发射，并且具有第二能量的放射线在所述第二时段中被发射，并且在所述使得和获得中，在所述多个像素中的每一个中，所述复位部分在包括所述第一时段和第二时段的时段期间不使所述转换元件复位。从参照附图的示例性实施例的以下描述，本专利技术的进一步的特征将变得清晰。附图说明图1是示出根据本专利技术的实施例的放射线成像系统的布置的示图；图2是示出放射线成像装置的布置的示例的示图；图3是示出像素的布置的示例的电路图；图4是示出像素的布置的另一示例的电路图；图5是示出第一模式中的操作的时序图；图6是示出第二模式中的操作的时序图；图7是示出第三模式中的操作的时序图；图8是示出第四模式中的操作的时序图；图9是示出第五模式中的操作的时序图；图10是示出第六模式中的操作的时序图。具体实施方式下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施例。图1示出根据本专利技术的实施例的放射线成像系统1的布置。放射线成像系统1包括放射线成像装置100。放射线成像系统1或放射线成像装置100是用于利用能量减影方法获得放射线图像的系统或装置。能量减影方法是通过处理通过在改变照射被检体的放射线的能量的同时多次捕获被检体而获得的多个图像来获得新的图像(例如，骨骼图像和软组织图像)的方法。除了X射线以外，术语放射线还可以包括例如α射线、β射线、γ射线、粒子射线和宇宙射线。放射线成像系统1可以包括产生放射线的放射线源400、控制放射线源400的曝射(exposure)控制装置300以及控制曝射控制装置300(放射线源400)和放射线成像装置100的控制装置350。控制装置350可以包括处理从放射线成像装置100供给的信号的信号处理器352。控制装置350的全部或一些功能可以合并在放射线成像装置100中。可替代地，放射线成像装置100的一些功能可以合并在控制装置350中。控制装置350可以通过计算机(处理器)和存储对计算机提供的程序的存储器形成。信号处理器352可以由程序中的一些组成。可替代地，信号处理器352可以由计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过能量减影方法获得放射线图像的放射线成像装置，所述能量减影方法通过处理多个图像获得新图像，所述多个图像通过在改变照射被检体的放射线的能量的同时多次捕获被检体而获得，所述装置包括：像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，其中，所述多个像素中的每一个包括转换元件和复位部分，所述转换元件将放射线转换成电信号，所述复位部分使所述转换元件复位，所述多个像素中的每一个执行输出第一信号的操作和输出第二信号的操作，所述第一信号对应于在第一时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二信号对应于在所述第一时段和第二时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二时段不同于所述第一时段，具有第一能量的放射线在所述第一时段中被发射，并且具有第二能量的放射线在所述第二时段中被发射，并且所述放射线成像装置具有在所述多个像素中的每一个中所述复位部分在包括所述第一时段和第二时段的时段期间不使所述转换元件复位的模式。

【技术特征摘要】
2016.11.10 JP 2016-2199521.一种通过能量减影方法获得放射线图像的放射线成像装置，所述能量减影方法通过处理多个图像获得新图像，所述多个图像通过在改变照射被检体的放射线的能量的同时多次捕获被检体而获得，所述装置包括：像素阵列，所述像素阵列包括多个像素，其中，所述多个像素中的每一个包括转换元件和复位部分，所述转换元件将放射线转换成电信号，所述复位部分使所述转换元件复位，所述多个像素中的每一个执行输出第一信号的操作和输出第二信号的操作，所述第一信号对应于在第一时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二信号对应于在所述第一时段和第二时段中由所述转换元件产生的电信号，所述第二时段不同于所述第一时段，具有第一能量的放射线在所述第一时段中被发射，并且具有第二能量的放射线在所述第二时段中被发射，并且所述放射线成像装置具有在所述多个像素中的每一个中所述复位部分在包括所述第一时段和第二时段的时段期间不使所述转换元件复位的模式。2.根据权利要求1所述的装置，其中，转换元件中的每一个包括蓄积对应于放射线的电荷作为电信号的电荷蓄积部分，所述多个像素中的每一个包括具有连接到所述电荷蓄积部分的第一主电极、不连接到所述电荷蓄积部分的第二主电极、以及控制电极的至少一个晶体管，并且所述至少一个晶体管通过在所述控制电极处接收接通电压来电连接所述第一主电极和第二主电极，并且在所述模式中，施加到所述至少一个晶体管的控制电极的电压在包括所述第一时段和第二时段的时段期间不改变。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一时段在复位部分中的每一个使所述转换元件复位之后开始。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个像素中的每一个进一步包括保持对应于由所述转换元件产生的电信号的信号的保持部分，并且所述多个像素中的每一个经由所述保持部分输出所述第一信号和第二信号。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个像素中的每一个进一步包括保持所述第一信号的第一保持部分和保持所述第二信号的第二保持部分，并且所述多个像素中的每一个经由所述第一保持部分输出所述第一信号并且经由所述第二保持部分输出所述第二信号。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个像素中的每一个包括保持对应于由所述转换元件产生的电信号的信号的多个保持部分，并且所述多个像素中的每一个经由所述多个保持部分中的一个输出所述第一信号和第二信号。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个像素中的每一个包括保持对应于由所述转换元件产生的电信号的信号的第一信号保持部分和保持对应于噪声电平的信号的第二信号保持部分，并且所述放射线成像装置进一步包括：读出电路，所述读出电路从所述多个像素中的每一个读出一对由所述第一信号保持部分保持的信号和由所述第二信号保持部分保持的信号，和放大器单元，所述放大器单元对由所述读出电路读出的一对信号之间的差进行放大。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个像素中的每一个进一步在第三时段中执行输出第三信号的操作，所述第三时段不同于所述第一时段和第二时段，所述第三信号对应于在所述第一时段和第二时段中由所述转换元件产生的电信号，具有第三能量的放射线在所述第三时段中被发射，并且在所述多个像素中的每一个中，所述复位部分在包括所述第一时段、第二时段和第三时段的时段中不使所述转换元件复位。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多个像素中的每一个包括保持对应于由所述转换元件产生的电信号的信号的多个保持部分，并且所述多个像素中的每一个经由所述多个保持部分中的一个输出所述第一信号、第二信号和第三信号。10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述多个像素中的每一个包括保持对应于由所述转换元件产生的电信号的信号的多个第一信号保持部分和保持对应于由所述转换元件产生的电信号的信号的第二信号保持部分，并且所述放射线成像装置进一步包括：读出电路，所述读出电路从所述多个像素中的每一个读出一对由选自所述多个第一信号保持部分的第一信号保持部分保持的信号和由所述第二信号保持部分保持的信号，和放大器单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩下贵司，照井晃介，竹中克郎，石井孔明，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP