[发明专利]放射线图像检测设备及其操作方法、以及放射线成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有用于校正在放射图像中发生的带状线缺陷的线缺陷校正功能的放射线图像检测设备、该放射线图像检测设备的操作方法以及放射线成像系统。

背景技术

在医疗领域，已知使用X射线作为一种放射线的X射线成像系统。X射线成像系统由用于生成X射线的X射线生成装置、以及用于通过接收透过被摄体的X射线来拍摄被摄体（患者）的X射线图像的X射线成像装置组成。X射线生成装置包括用于向被摄体发射X射线的X射线源、用于控制X射线源的操作的源控制单元、以及用于将启动X射线的指令输入到源控制单元的发射开关。X射线成像装置包括用于检测从透过被摄体的X射线产生的X射线图像的X射线图像检测设备、以及用于控制X射线图像检测设备的操作和存储并显示X射线图像的控制台。

使用将X射线图像检测为电信号的图像检测器（平板检测器，FPD）的一种X射线图像检测设备已经很普遍。图像检测器由面板单元和电路单元组成。面板单元具有用于捕捉被摄体的放射图像的图像捕捉场。面板单元具有以二维排列的多个像素和信号线。在多个像素行和像素列中排列分别用于累积根据入射在其上的X射线量产生的电荷的像素。在像素行的基础上，通过信号线从像素读出电荷。每一像素提供有用于产生和累积电荷的光电变换元件、以及诸如TFT（薄膜晶体管）的开关零件。电路单元包括栅极驱动器、信号处理电路和用于通过栅极驱动器和信号处理电路来控制面板单元的操作的控制器。

栅极驱动器通过在像素行的基础上提供的扫描线，发出栅极脉冲来驱动开关元件。信号处理电路根据通过在像素列的基础上提供的信号线读出的电荷来输出电压。控制器使面板单元执行三个操作，即用于释放在像素中累积的电荷的像素复位操作、用于通过断开每一像素的开关元件来将电荷累积在像素中的累积操作、以及用于在累积操作完成后在像素行的基础上从第一像素行到最后一个像素行读出电荷来将一帧（一屏）的X射线图像捕捉到帧存储器的图像读出操作。

像素复位操作是用于移除在像素中累积的暗电荷的操作。基于暗电流的暗电荷变为X射线图像的噪声分量，因此，执行像素复位操作。在像素复位操作中，在像素行的基础上，从第一像素行到最后一个像素行，依序地复位像素，在完成最后一个像素行的复位后，再次从第一像素行重复复位。

为了适当地拍摄X射线图像，X射线成像装置要求有关从X射线源开始X射线发射的信息。日本专利公开No.2011-254971公开了一种通信方法，其中，在X射线生成装置和X射线成像装置之间传送与X射线发射有关的信号；以及自判定方法，其中，X射线图像检测设备判定X射线发射的开始。

在通信方法中，X射线图像检测设备在开始X射线发射之前，执行像素复位操作。在像素复位操作中，在像素行的基础上，读出并释放在像素中累积的电荷。如果在像素复位操作期间，将发射开始请求从X射线生成装置发送到X射线图像检测设备，X射线图像检测设备允许X射线生成装置在完成最后一行的像素的复位时开始X射线发射。在允许开始X射线发射后，将X射线图像检测设备从像素复位操作转变到累积操作。

另一方面，在自判定方法中，通过在X射线图像检测设备的操作期间，检测由于X射线的信号的变化，判定X射线发射的开始。X射线图像检测设备在两种读出操作之间执行累积操作，两种读出操作即用于在像素行的基础上以预定周期读出电荷的预发射读出操作和图像读出操作。如果在预发射读出操作期间开始X射线发射，每一像素的电荷快速地增加以及信号大大地改变，因此，检测到X射线发射的开始。在检测到X射线发射的开始时，停止预发射读出操作并将其转变到累积操作。在预定发射时间流逝后，执行图像读出操作来在像素行的基础上从第一行依序地读出像素的电荷、以及基于X射线发射来产生X射线图像。

在通信方法中，执行累积操作，以及在X射线发射期间，不读出电荷。另一方面，根据自判定方法，在X射线发射的开始和发射开始的判定之间的持续时间中，通过预发射读出操作读出多个像素行的电荷。因此，不仅从多个像素行读出暗电荷，而且还读出由X射线发射产生的电荷。预先读出的该电荷变为有缺陷，因此，在X射线图像中出现低浓度的线，即线缺陷。

根据在日本专利公开No.2011-254971中所述的X射线图像检测设备，基于在像素行的基础上记录在预发射读出操作中依序地读出的电荷的输出的参考线图像，来校正线缺陷。该X射线图像检测设备还将该参考线图像用于发射开始的判定。