辐射成像设备及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种辐射成像设备及其操作方法。一种执行预曝光和主曝光以拍摄单一X射线图像的X射线成像系统。在预曝光中，AEC电路读出从检测像素输出的剂量检测信号，并且将剂量检测信号的累积值与阈值相比较。当累积值已经达到阈值时，AEC电路停止X射线照射。主曝光条件确定单元基于在预曝光中的辐照时间、在预曝光中的累积剂量和产生X射线图像所需的必要剂量来确定主辐照时间，该主辐照时间是主曝光条件的一个项目。在这之后，立即利用所确定的主辐照时间执行主曝光。正常像素从预曝光开始到主曝光结束连续地执行电荷积聚操作，并且从积聚的电子电荷产生X射线图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种辐射成像设备和一种辐射成像设备的操作方法。
技术介绍
在医疗领域中，辐射成像系统是广泛已知的，例如使用X射线的X射线成像系统。X射线成像系统由用于生成X射线的X射线生成设备和通过接收穿过患者的身体的X射线而拍摄X射线图像的X射线成像设备构成。X射线生成设备包括用于向患者的身体照射X射线的X射线源、用于控制X射线源的操作的源控制器，和用于向源控制器发出X射线的照射开始信号的照射开关。X射线成像设备包括通过将穿过患者的身体的X射线转换成电信号来检测X射线图像的X射线图像检测装置，和控制X射线图像检测装置的操作并且保存和显示X射线图像的控制台。使用平坦面板检测器(FPD)作为X射线图像检测装置的X射线成像系统变得普及开来。Fro具有具有像素矩阵的成像区域，每一个像素根据在其上入射的X射线剂量来积聚信号电荷。Fro在逐个像素的基础上积聚信号电荷。通过诸如TFT的开关元件将积聚的信号电荷从每一个像素读出到信号处理电路。信号处理电路将信号电荷转换成电压信号。由此，X射线图像被电检测。具有包含在便携式平坦暗盒形壳体中的FPD的电子暗盒得到实际使用。电子暗盒不仅安装在特定成像支架上，而且还安装在能够与胶卷暗盒和IP暗盒(CR暗盒)共享的现有成像支架上。此外，电子暗盒有时在患者的身体下面被置于床上或者由患者自身抓持的情况下使用，以拍摄难以利用静止X射线图像检测装置拍摄的身体部位的射线照片。而且，电子暗盒有时被从医院带出用于在家庭-护理患者的床旁放射线照相中或者在紧急情况中在外侧事故或者自然灾害现场中使`用。一些X射线成像系统具有自动曝光控制(AEC)的功能以在减少将患者暴露于辐射的情况下获得具有适当图像质量的放射线照相图像。在AEC中，剂量检测传感器测量累积剂量，该累积剂量是在X射线照射期间X射线剂量的累积值，并且在当累积剂量已经达到目标剂量时的时间，停止X射线照射。通过管电流-时间乘积(mAs值)来确定由X射线源施加的X射线剂量，所述管电流-时间乘积(mAs值)是X射线辐照时间(单位为秒“s”)和限定每单位时间将从X射线源施加的X射线数量的管电流(单位为毫安“mA”)的乘积。包括X射线辐照时间和管电流-时间乘积的曝光条件具有取决于所要成像的身体部分(胸部、头部等)、患者的性别和年龄等的粗略推荐值。然而，X射线透射性按照例如患者的体格的个体差异而变化，所以AEC促进了根据每一个个体患者获得更加适当的图像质量。作为用于AEC的方法，如在日本专利特开公开N0.2008-086358中描述的，例如执行了预曝光和主曝光以拍摄单一 X射线图像，并且基于预曝光的结果来确定包括X射线辐照时间和管电流-时间乘积的主曝光条件。基于所要成像的身体部分和诸如患者的性别和年龄的患者信息来确定在预曝光中使用的预曝光条件。日本专利特开公开N0.2008-086358的X射线成像装置具有剂量检测传感器，该剂量检测传感器独立于在主曝光中检测X射线图像的FPD在预曝光中检测X射线剂量。在预曝光中，仅仅剂量检测传感器被致动，并且X射线剂量得到检测以确定主曝光条件。在主曝光中，FPD被致动以检测X射线图像。在日本专利特开公开N0.2008-086358中，在预曝光中FPD不被致动。在预曝光期间施加的X射线剂量仅仅用于确定主曝光条件。预曝光对于确定适当的主曝光条件而言是有用的，但是引起对于患者的无用的辐射暴露，因为在预曝光期间施加的X射线剂量并不反映在X射线图像中。虽然在预曝光中施加的X射线剂量比在主曝光中施加的小得多，但是对于患者的辐射暴露应该是尽可能小的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种辐射成像设备及其一种操作方法，其中在用于在诊断中使用的放射线照相图像中无浪费地反映了在预曝光期间施加到患者的辐射剂量。为了实现本专利技术的以上和其它目的，根据本专利技术的一种辐射成像设备包括FPD和控制单元。Fro具有成像区域，该成像区域具有像素的布置。每一个像素按照由每一个像素从辐射生成设备接收到的通过被摄体的辐射剂量来积聚电子电荷。控制单元控制FPD的操作，使得FPD从预曝光开始到主曝光结束连续地执行电荷积聚操作并且在主曝光结束之后执行读出操作。在电荷积聚操作中，像素积聚电子电荷。在读出操作中，从像素读出所积聚的电子电荷并且输出用于在诊断中使用的放射线照相图像。该辐射成像设备进一步包括剂量检测传感器、AEC电路、计时器、主曝光条件确定单元，和通信单元。剂量检测传感器检测由成像区域接收到的辐射剂量。AEC电路基于剂量检测传感器的输出来判定累积剂量是否已经达到目标剂量，所述累积剂量是辐射剂量的累积值。当判定累积剂量已经达到目标剂量时，AEC电路发出照射停止信号以停止从辐射生成设备的辐射照射。计时器测量在预曝光中从辐射照射开始到发出照射停止信号的预辐照时间。主曝光条件确定单元基于预辐照时间和产生放射线照相图像所需的预定的必需剂量来确定主曝光条件。通 信单元向辐射生成设备发送照射停止信号和主曝光条件。主曝光条件确定单元优选地作为主曝光条件确定主辐照时间或者主管电流-时间乘积，所述主辐照时间是在主曝光中的辐射辐照时间，所述主管电流-时间乘积是在主曝光中的管电流和主辐照时间的乘积。为了确定主辐照时间或者主管电流-时间乘积，主曝光条件确定单元优选地将预累积剂量除以在预曝光中的预辐照时间或者管电流-时间乘积以获得每单位时间或者每单位管电流-时间乘积的累积剂量，所述预累积剂量是在预曝光中的辐射剂量的累积值，并且然后将预累积剂量从必要剂量的减去结果除以每单位时间或者每单位管电流-时间乘积的累积剂量。该辐射成像设备可以进一步包括放大器和增益设置单元。放大器利用不同的增益放大在读出操作中从像素读出的电压信号和在预曝光中剂量检测传感器的输出这两者。增益设置单元改变放大器的增益设置。增益设置单元将被用于放大剂量检测传感器的输出的增益设置成高于将被用于放大电压信号的增益。增益设置单元优选地具有计算预累积剂量和主累积剂量中的至少一项的功能，所述主累积剂量是在主曝光期间辐射剂量的累积值。增益设置单元优选地基于预累积剂量、主累积剂量或者在必需剂量和预累积剂量与主累积剂量的总和之间的比较结果来确定在读出操作中使用的增益。主曝光条件确定单元可以基于在预辐照时间和预定的辐照时间阈值之间的比较结果来确定在主曝光中使用的管电压。在主曝光条件确定单元从在预曝光中使用的管电压改变在主曝光中使用的管电压的情形中，剂量检测传感器和AEC电路可以在主曝光中执行曝光控制。该辐射成像设备可以进一步包括用于存储基于所要成像的身体部分要使用在成像区域中分布的多个剂量检测传感器中的哪一个的存储器、用于指定身体部分的输入装置，和用于按照由输入装置指定的身体部分选择一个或者多个剂量检测传感器的检测传感器选择器。检测传感器选择器可以从多个剂量检测传感器中选择出在下述的至少一个区域中存在的剂量检测传感器:在诊断中要最为注意的区域；以及直接向其施加辐射的直接曝光区域。像素可以包括正常像素和检测像素。正常像素按照辐射剂量产生并且积聚信号电荷并且通过开关元件向信号线输出信号电荷。检测像素用作剂量检测传感器。检测像素在没有通过开关元件的情况下地直接地连接到信号线，或者设置有独立于正常像素的开关元件驱动的另一个开关元件。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射成像设备，所述辐射成像设备执行主曝光和预曝光，所述主曝光用于拍摄在诊断中使用的放射线照相图像，所述预曝光用于在所述主曝光之前确定在所述主曝光中设置的主曝光条件，所述辐射成像设备包括：FPD，所述FPD具有成像区域，所述成像区域具有像素的布置，每一个像素用于按照由所述像素中的每一个像素从辐射生成设备接收到的透过被摄体的辐射剂量来积聚电子电荷；以及控制单元，所述控制单元用于控制所述FPD的操作，使得所述FPD从所述预曝光开始到所述主曝光结束连续地执行电荷积聚操作，并且在所述主曝光结束之后执行读出操作，其中在所述电荷积聚操作中，所述像素积聚所述电子电荷；以及在所述读出操作中，从所述像素读出所积聚的电子电荷并且输出用于在诊断中使用的所述放射线照相图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田岛崇史，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：