[发明专利]X射线成像仪

说明书

本发明涉及X射线成像仪，例如用于医用成像或工业无损伤检测等。

常规上，使用X射线软片和图像底片的普通射线成像仪器已被用于大量的肺结核和肺癌医用检查中。近年来，仪器技术的发展使之能够借助于二维X射线传感器(此后称平板传感器)进行实时阅读〔例如日本专利公报(未审查)S59-211263和日本专利公报(未审查)H2-164067〕。

平板传感器包括直接变换型和间接变换型。直接变换型的平板传感器有许多的矩阵形式排列在平板上的开关元件(TFT开关)，在其上有叠加起来的半导体层。为了以电数字信号方式输出荧光图像，X射线光子在半导体层上彼此换成电信号。间接变换型平板传感器有以矩阵形式排列的连接在一起的光电二极管和开关元件，和叠加在光电二极管列阵(半导体层)上的闪烁体(荧光物质)层。入射在闪烁体上的X射线产生光信号，此光信号则在光电二极管上被变换成电信号。

在这些平板传感器中，与各个对应列共用的门线被连接至象素的开关元件。传送给门线的激励信号开启各自对应列的开关元件从而象素上的电荷信号从通常各自对应行的数据线输出。输出的电荷信号被输入到信号阅读电路。经过电荷对电压的变换与放大之后，信号将逐个象素进行模数转换，然后输入到图像处理器件或类似的器件。

常规上，为了避免欠曝光和过曝光，普通的射线成像仪器使用分离的光电定时器。光电定时器具有设置在X射线软片(X射线入射表面)背面的半导体X射线传感器。在实际射线成像时，光电定时器监控着入射至X射线传感器上的X射线剂量。通过检查其积分值是否超过预定值来确定射线成像的终止时间。

然而此方法造成一个问题，即光电定时器的影子将落在X射线软片上。而在光电定时器制作得如此薄以致于不出现在射线成像图像中的情况下，则要求的X射线灵敏度的水平难以保证。

为了用研制的平板传感器实现同样目的最佳射线成像，最近人们提出一个建议方案〔例如日本专利公报(未审查)H7-72259〕。此专利公报所描述的发明的要点在于，在X射线照射期间对预先确定的监控象素频繁地进行间断式地阅读，当总和达到预定量时就遮档住X射线。

但是专利公报H7-72259描述的发明有一缺点，即在阅读法操作时，会消除有关列的所有数据。此列共用了具有监控象素的门线。存储这些数据到存储器内以使今后在射线成像中使用这些数据是可能的。但是在实际情况下阅读时会发生时间漂移或滞后，这将引起两类列之间的图像质量的差异。其中一类是包括其数据频繁地被读取的监控象素的列，另一类是普通象素的列。

顾及上述的技术现状，本发明的目的是要提供一种能获得X射线成像的射线成像仪器。该仪器具有二维X射线传感器，并总能实现最佳曝光下的射线成像从而获得相同质量的图像。

按照本发明，上述目的是通过具有二维辐射传感器的X射线成像仪实现的，其包括：

用于照射试件射线发生器；

二维射线传感器，其具有为了变换通过试件发射出的射线成为电荷信号的二维排列的检测元件，和分别连接到检测元件的开关；

门激励电路，它能连续地逐列激励连接到二维射线传感器上的检测元件上的开关；

信号阅读电路，其用于把从二维射线传感器数据线上输出的电荷变换成电压并放大和数字化；

控制电路，其用于控制门激励电路的信号阅读电路；

顺序控制器，其用于控制射线发生器的射线发生顺序，以便用各自的射线成像条件来实现监控射线成像和后续的生产性射线成像；

射线成像条件计算单元，其用于计算生产性射线成像的射线成像条件和至少对顺序控制器应用此射线成像条件进行生产性射线成像，而其计算是基于监控射线成像时通过信号阅读电路从二维射线传感器收集到的电荷量与生产射线成像时所要求的电荷量之比。

根据本发明，射线成像仪器是基于在监控射线成像时从二维射线传感器收集的电荷与在生产性射线成像时所要求的电荷量之比为生产性射线成像确定射线成像条件。因此生产性射线成像总是在最佳射线成像条件进行。况且在本发明中，为了确定射线成像条件，信息(即收集的电荷)是通过先前的生产性射线成像的监控射线成像收集而来的。本发明不执行在生产性射线成像时从特殊元件上为了确定射线成像条件获得的信息的成像过程。因此，不存在包括特定的检测元件的列引起的降低信号水平的情况，从而确保了获得相同质量的图像。

射线成像条件计算单元可以计算照射周期或射线发生器的管电流以此作为生产性射线成像的射线成像条件。

虽然不是限制性的，但下述的技术可以用来为生产性射线成像确定射线成像条件。