(57)【要約】  Ｘ線検出器アセンブリＤＡは、第１の形状を有するＸ線感応フラットパネルＦＤモジュールを含む。Ｘ線シールドＳが、当該パネルに重ね合わされる。当該シールドは、ｉ）第１の形状とは異なる固定の第２の形状の孔、又は、ｉｉ）第１の形状のサイズとは異なる固定のサイズの孔を有する。
2019513036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングを有するＸ線検出器ユニットと、
Ｘ線検出器構成体と、
を含み、
前記Ｘ線検出器構成体は更に、
第１の形状を有するＸ線感応フラットパネルモジュールと、
前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールに重ね合わされ、前記第１の形状とは異なる固定の第２の形状の孔を有するＸ線シールドと、
を含み、
前記ハウジングの形状は、前記第２の形状と一致する、Ｘ線撮像装置。
【請求項２】
前記第２の形状は湾曲している、請求項１に記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記第２の形状は基本的に円形である、請求項１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】
前記第１の形状は基本的に長方形又は正方形である、請求項３に記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】
前記Ｘ線シールドは、前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールの少なくとも１つの隅部を覆うように構成され、重ね合わされる、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】
前記Ｘ線シールドは、前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールのセンサアセンブリの放射線感応面の一部を部分的に覆う、請求項５に記載のＸ線撮像装置。
【請求項７】
前記孔は、前記第２の形状が前記第１の形状に少なくとも１つの位置において接するように形成される、請求項１乃至６の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項８】
前記Ｘ線シールドは、前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールに取り付けられるか、又は、前記Ｘ線シールドは、前記ハウジングの放射線進入窓と向かい合って前記ハウジングの内側又は外側に取り付けられる、請求項１乃至７の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項９】
整形外科撮像用に構成される、請求項１乃至８の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項１０】
移動式Ｘ線装置用のＸ線検出器構成体であって、
第１の形状を有するＸ線感応フラットパネルモジュールと、
前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールに重ね合わされ、前記第１の形状とは異なる固定の第２の形状の孔を有するＸ線シールドと、
を含み、
前記第２の形状は、前記移動式Ｘ線装置の検出器ユニットのハウジングの形状と一致するように選択されている、Ｘ線検出器構成体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検出器アセンブリ、検出器ユニット、Ｘ線撮像装置及びＸ線検出器アセンブリを組み立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在のＸ線撮像システム用の検出器機器には、イメージインテンシファイヤテレビジョンシステム（ＩＩＴＶ）及びより最近のフラットパネル検出器モジュールが含まれる。後者は、一般に、ＩＩＴＶよりも優れた画質を提供する（例えばより高いビット深度を有する）。整形外科撮像といった幾つかの撮像応用では、基本的に丸い検出器ハウジングといった丸い又は湾曲した「外観及び雰囲気」を有し、円形画像を出力するＩＩＴＶシステムを使用することが慣例となっている。長年にわたり、この形状を生かしたプロトコル及びワークフロー特徴のセットが構築されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、画質が向上され、レガシーワークフロー特徴に適応可能である代替的撮像システムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決され、更なる実施形態は、従属請求項に組み込まれる。本発明の以下に説明される態様は、検出器ユニット、Ｘ線撮像装置及びＸ線検出器アセンブリを組み立てる方法にも同等に適用されることに留意されたい。
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、ハウジングを有するＸ線検出器ユニットと、Ｘ線検出器構成体とを含む移動式Ｘ線撮像装置が提供される。Ｘ線検出器構成体は更に、第１の形状を有するＸ線感応フラットパネルモジュールと、当該モジュールに重ね合わされるＸ線シールドとを含む。Ｘ線シールドは、第１の形状とは異なる固定の第２の形状の孔を有する。ハウジングの形状は、第２の形状と一致する。
【０００６】
一実施形態によれば、第２の形状は湾曲している。より具体的には、一実施形態では、第２の形状は基本的に円形である。一実施形態によれば、第１の形状は基本的に長方形、特に正方形である。特に、フラットパネルモジュールが正方形であることは、比較的低い製造コストを可能にする。
【０００７】
一実施形態によれば、シールドは、フラットパネルモジュールの少なくとも１つの隅部を覆うように作られ、重ね合わされる。
【０００８】
一実施形態によれば、孔は、第２の形状が第１の形状に少なくとも１つの位置において接するように形成される。これにより、よりコンパクトなデザイン及びより密な包装が提供される。
【０００９】
一実施形態によれば、ハウジングの形状は、少なくとも、検出器ユニットの光学軸に沿って平面図で見た場合に、湾曲している（具体的には円形又は長円形）。更により具体的には、また、一実施形態では、ハウジングは基本的に円筒形である。
【００１０】
一実施形態によれば、シールドはパネルに取り付けられるか、又は、シールドは、ハウジングの放射線進入窓と向かい合ってハウジングの内側又は外側に取り付けられる。
【００１１】
一実施形態によれば、撮像装置は、整形外科撮像用に構成される。具体的には、ハウジングの直径は２５〜４０ｃｍ、具体的には約３０ｃｍ、より具体的には約３２ｃｍである。血管撮像といった他の撮像応用も想定される。
【００１２】
一実施形態によれば、装置は移動式装置である。つまり、装置は、（分解を必要とすることなく）基本的にそのままで別の部屋に移動することができる。
【００１３】
Ｘ線シールドは、基本的に、検出器モジュールの視野を第１の形状から第２の形状に変形する。更に、シールドは、放射線感応面の外側の放射線量負荷を低減するのに役立つ。具体的には、シールドは、ＩＥＣ６０６０１−２−５４（第１．１版）第２０３．１１項に規定される一次保護シールド要件に適合するように作られる。
【００１４】
具体的には、提案される撮像装置では、丸い又は湾曲したハウジング及び画像フォーマットが、長方形／正方形フラットパネル技術と組み合わされる。したがって、ＩＩＴＶベースの検出器構成体を有する従来の移動式装置を用いた場合よりも優れた画質が達成される。特にフラットパネル技術は、現在のワークフロー又は画像処理を変更する必要なく、移動式撮像装置と共に使用することができる。これにより、検出器モジュール基板（ガラス板又はシリコンウェーハ）は正方形又は長方形のままでよく、したがって、現行の最新の製造及び読み出し電子工学が利用可能である。
【００１５】
更に、例えば既存のＩＩＴＶベースの移動式撮像システムは、フラットパネル検出器技術を用いて、効率的且つ簡単にレトロフィットされる。
【００１６】
具体的には、整形外科撮像では、ＩＩＴＶシステムと比べて、（光学軸の方向における）厚さが減少することによって、外科医とＸ線撮像装置（特にＣアーム）のオペレータとの間の視線が妨げられないという利点を提供する。
【００１７】
提案される移動式Ｘ線装置の応用には、具体的には、整形外科撮像が含まれるが、サブトラクション／ＤＳＡ（デジタルサブトラクション血管造影）撮像を含む血管撮像といった他の使用例も想定される。
【００１８】
本明細書における「重ね合わされる」との用語は、Ｘ線撮像装置における検出器アセンブリの使用中に、シールドが、撮像装置のフラットパネル検出器モジュールとＸ線源との間に位置することを意味する。「重ね合わせる」との用語は、「〜に取り付ける」を含むが、アセンブリがハウジング、より具体的にはシールドが予め設置されている検出器ユニット内に入れられた場合にのみ重ね合わせが実現されることも含む。重ね合わせる又は「〜に取り付ける」は、２つのコンポーネント、即ち、シールド及びフラットパネルモジュールが、互いに接触させられることを含むが、これは、必ずしもそうある必要はなく、代替実施形態では、当該２つのコンポーネントは、１つ以上の介在層／コンポーネントを介して、単に互いと結合されている。更に、重ね合わせは、離れていても達成可能である。つまり、シールドとフラットパネルモジュールとの間に空気又は液体で満たされた間隙／隙間があり、これにより、当該２つのコンポーネントは、介在コンポーネントがなくても、互いに物理的に接触していない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の例示的な実施形態について、次の図面を参照して以下に説明する。
【００２０】
【図１】図１は、Ｘ線撮像装置を示す。
【図２】図２は、Ｘ線撮像装置を使用する撮像シナリオを示す。
【図３】図３は、ガントリに取り付けられる検出器ユニットの拡大図を示す。
【図４】図４は、ハウジングを有するアセンブリの分解組立図を示す。
【図５】図５は、検出器アセンブリの平面図を示す。
【図６】図６は、検出器アセンブリを組み立てるためのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、撮像構成体ＩＭＡの模式図を示す。撮像構成体ＩＭＡは、回転式Ｘ線装置（「イメージャ」）ＩＡと、イメージャＩＡの動作を支援するシステムＳＩＡとを含む。
【００２２】
最初にイメージャＩＡを参照する。イメージャＩＡは、１つ以上の撮像コンポーネントＩＣを含む。撮像コンポーネントには、Ｘ線源ＸＲ及びＸ線感応検出器ユニットＤＵが含まれる。一実施形態では、回転式Ｘ線イメージャは、Ｃアーム又はＵアーム型である。組み合わせられた撮像コンポーネントは、Ｘ線源及び検出器が剛性Ｃアーム又はＵアーム構造体内で接続されるこれらのタイプのイメージャ内で規定される。ＣアームＣＡは、クレードル構造体ＣＳ内で回転可能に支持される。
【００２３】
名が示す通り、これらのタイプのイメージャにおいて、Ｃアーム又はＵアームは、「Ｃ」（又は「Ｕ」）の反転した文字の形状を有するガントリである。撮像コンポーネント、つまり、Ｘ線源ＸＲ及び検出器Ｄは、それぞれ、Ｃアームの対応する端に接続される。このようにして、ガントリＣＡは、撮像領域を少なくとも部分的に包囲し、撮像領域を挟んで向かい合う関係で配置されるＸ線源及び検出器を有する。
【００２４】
任意選択的に、撮像構成体ＩＡは更に、一実施形態において、患者台（図示せず）といった物体支持体を含む。物体支持体は、撮像手順中に撮像される物体を支持する。必ずしもすべての実施形態ではないが、一実施形態では、「物体」が患者ＰＡＴ又は少なくとも患者の生体構造の少なくとも一部である医学的コンテキストが想定される。本明細書では、人間又は動物の患者が想定される。しかし、物体は、スクリーニング応用における手荷物といった無生物であっても、又は、非破壊的応用における試料等であってもよい。しかし、以下では、主に医学的コンテキストに言及するが、これは、これらの（及び他の）非医学的コンテキストを排除するものではない。しかし、患者台は、患者が立っている状態でもイメージャを使用できるため、オプションである。
【００２５】
図１における撮像装置ＩＡは、可動式ドリー構造体ＤＬに取り付けられるクレードル構造体を有する移動型ソリューションを示す。しかし、Ｃアームが回転可能に天井、床又は壁に取り付けられるか又は撮像場所（検査室等）の用地ＧＲに固定して接続されるクレードルに取り付けられる固定型ソリューションも想定されるので、これは例示的である。
【００２６】
撮像装置は、ユーザ（「ユーザ」とは、イメージャを操作する人を指す）が最適な撮像結果を得ることを助けるために、幾つかの異なる機械的自由度を享受する。例えば、また、図１に示されるように、組み合わせられた撮像コンポーネント（つまり、Ｘ線源ＸＲ及び検出器Ｄがその中で接続されているＣアーム）は、単一の回転軸だけでなく、２つ以上の回転軸の周りを回転可能である。しかし、本明細書では単一の回転自由度を有する実施形態も排除しない。
【００２７】
図１において、１つの回転軸が破線として示される。これは、基本的に患者台に横たわった際の患者の縦軸の周りの回転を可能にする。この第１の回転は、図では、Ｃ２によって示される。
【００２８】
本明細書では、以下において「アンギュレーション」と呼ぶ別の回転が想定される。この回転は、図１の図平面の中へと垂直に延在するＹ軸の周りの回転である。つまり、アンギュレーションの軸は、患者の縦軸と垂直である。アンギュレーションは、Ｃ１として示される。クレードル構造体は、１つ以上の回転軸があることに加えて、グランドＧＲに対して高さを調節することができる。幾つかの実施形態では、クレードルは、円弧状で横向きに（図１の図平面の奥行き方向に）移動することができる。一実施形態では、円弧は約１０〜２０度でスパンするが、この角度の数字は例示に過ぎない。
【００２９】
対応する並進又は回転（具体的にはアンギュレーション）は、適切に配置され、オペレータコンソールＣＯＮから制御されるステッパーモータ又はサーボモータといった適切なアクチュエータ（図示せず）によってもたらされる。コンソールＣＯＮは、ジョイスティック、フットペダル等といった１つ以上のユーザ制御インターフェースを含む。介入放射線科医といったユーザが、コンソールのユーザインターフェースを操作すると、一連のコマンドが出される。これらのコマンドは、電気制御信号に変換される。当該信号によって、様々なアクチュエータが制御及び調節される。広義には、撮像手順中、ユーザは、コンソールを操作することによって、特定の撮像幾何学的配置を要求し、対応するアクチュエータに制御信号を出す。これに応えて、具体的にはＣアームのアンギュレーション及び／又は高さが調節されて、関心の生体構造の考えられる最良のビューが達成される。所望の撮像幾何学的配置が取られると、つまり、Ｃアームが適切な位置に動かされると、Ｘ線源が操作され、関心の生体構造を通るＸ線放射ビームが放出される。Ｘ線ビームは、生体構造内の物質と相互作用する。相互作用したＸ線は、患者の（Ｘ線源に対して）向こう側に出現し、検出器ユニットＤＵ内のＸ線感応面に衝突する。当該面は、画像となるように処理されるデジタル化画像信号を生成する検出器ピクセルで構成される。次に、当該画像は、ユーザを支援すべく表示ユニット（モニタ等）ＭＴ上での表示用にレンダリングされる。当然ながら、上記説明はすべて、アクチュエータのない手動式システムにも同等に適用される。これらの実施形態では、Ｃアームはユーザによって手動で動かされる。これを容易にするために、Ｃアームには、ハンドルオプション及びグリップオプションが設けられていてよい。
【００３０】
図３を参照する。図３は、検出器ユニットＤＵが取り付けられるＣアームＣＡの端の拡大斜視図である。より具体的には、Ｃアームはネック部ＮＰへと移行する。ネック部は取付板ＢＰへと移行する。検出器ユニットは、検出器アセンブリＤＡ（図４参照）と外側ハウジングＨとを含む。具体的には、取付板は、検出器アセンブリＤＡを覆うように取付板ＢＰに取り付けられるハウジングＨ内に収容された検出器アセンブリを担持する。ネック部はオプションである。
【００３１】
ネック部ＮＰ（ある場合）とＣアームＣＡとは、検出器ユニットＤＵに給電する及び／又は検出器ユニットＤＵにおいて収集された画像情報を伝達するために、検出器ユニットＤＵへの及び検出器ユニットＤＵからのケーブルがその中に通されることが可能であるように中空構造である。取付板は、検出器アセンブリＤＡから当該ケーブルを通す１つ以上の孔を有する。
【００３２】
図に示すように、検出器ユニットＤＵは、概して、湾曲した、具体的には丸い形状を有する。更により具体的には、また、必ずしもすべての実施形態ではないが、一実施形態によれば、検出器ユニットＤＵは、基本的に円筒形である。更により具体的には、ハウジングＨが円筒形である。ハウジングは、取付板によって受容されるように、一端に開口を有する。本実施形態では、取付板ＢＰは、ハウジングの円形開口と正確に位置合わせするように円盤状である。一般に、取付板の形状は、ハウジングの形状と一致するので、検出器ユニットＤＵ、したがって、ハウジングＨの全体の形状に応じて円形であってもなくてもよい。このように形成される外側ハウジング（シェル）Ｈと取付板ＢＰとの間の中空空間は、検出器アセンブリＤＡを収容するようなサイズにされる。
【００３３】
取付板ＢＰ及び検出器アセンブリＤＡの詳細は、図４における分解組立図に示され、次に、図４を参照する。
【００３４】
検出器アセンブリＤＡは、概して複数の積層コンポーネントを含む層状構造を有する。
【００３５】
Ｘ線源から離れ、取付板ＢＰに向かう方向において検出器ハウジングＨから開始して、検出器ユニットの円形に対応する湾曲形状の環状保護シールド又はバリア上にかぶせられたオプションの内部フロントカバーＦＣがある。保護シールドＳは、鉛、タングステン若しくは他の適切な高Ｚ材料又は適切な合金から形成される。一実施形態では、シールドの背後の最大許容空気カーマは、１時間当たり１５０ｕＧｙである。したがって、環状保護シールドの縁部は、基本的にＸ線を通さず、Ｘ線は、環状保護シールドの穴又はカットアウトのみを妨げられないで通過することができる。
【００３６】
シールドＳは、フラットパネル検出器モジュールＦＤにかぶせられる又は重ね合わされる。フラットパネルＦＤは、センサアセンブリＳＡとセンサ基板ＳＳとを含む。センサアセンブリは、センサ基板ＳＳ（ガラス又はシリコン基板等）によって担持される。シールドＳは、センサアセンブリＳＡの放射線感応面の一部へと部分的に広がり、したがって、当該一部を覆う。放射線感応面は、放射線源の近位に配置される。放射線感応面は、概して、長方形であり、具体的には正方形であり、シールドの孔のように丸くはない。この点につき、図５において以下に詳述する。
【００３７】
放射線感応面は、アレイ又は「マトリクス」状に配置されたピクセル素子で構成される。ピクセル素子は、衝突するＸ線を対応する電気信号に変換する働きをする。センサアセンブリＳＡは、間接変換型又は直接変換型のどちらでもよい。間接変換型では、放射線感応面は、基本的に、シリコン・オン・ガラス層（例えば非晶質シリコン、ＬＴＰＳ（低温多結晶シリコン）、ＩＧＺＯ（インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物）等）内にマトリクスパターンとして形成される薄膜トランジスタのマトリクスである。各トランジスタが１ピクセルを画定する。シンチレータ層が衝突するＸ線を光に変換し、光は、次に対応する電気信号に変換され、これが間接変換と呼ばれる所以である。直接型では、放射線感応層は、Ｘ線光子を電荷に直接変換する非晶質セレン（又は基板上の他の適切な物質）から形成される。電気信号は、基本的に電子と正孔との再結合電荷であり、これらがピクセルを画定するＴＦＴのマトリクスによって検知される。
【００３８】
これらの実施形態のいずれにおいても、つまり、直接型でも間接型でも、ピクセルにおける電気信号は、ピクセルからセンサアセンブリの対応するエッジまでの読み出し導体線を介して送られる。読み出し導体線は、概して、放射線感応面全体にグリッドパターンに広がる。
【００３９】
ハウジングＨは、Ｘ線源に面した側に放射線進入窓を有する。進入窓は、基本的に、オプションの内部カバーＦＣとフラットパネルＦＤの放射線感応面との向い側に配置される。進入窓及びオプションの内部フロントカバーは、基本的にＸ線を通すので、Ｘ線は、それらを通り、放射線感応面に至るまでに（変更されるにしても）無視可能な程度にしか変更されない。簡単に説明したように、フラットパネルＦＤ、具体的には、そのセンサアセンブリ、より具体的には、放射線感応面の形状は、好適には正方形又は長方形である。他の形状もそれ自体は排除されないが、現行のセンサ製造技術は、長方形、特に正方形を低コストで製造することを可能にする。
【００４０】
図４に示されるように、長方形フラットパネルＦＤは、そのエッジのうちの少なくとも２つのエッジと、読み出し導体線を受け入れる読み出し回路とを含む。読み出し回路は、ピクセルにおいて生成された電荷信号を処理する。読み出し回路は、スタックの更に下に配置される１つ以上のＰＣＢに電子的に結合される。ＰＣＢは、読み出し回路から受信される信号を処理する回路を含む。ＰＣＢは、信号を転送するために、図２を説明する際に言及されたように、取付板ＢＰ及びネック部ＮＰ、最終的にはＣアームＣＡを通るケーブルに結合される。
【００４１】
任意選択的に、また、スタックの更に下に、好適にはフラットパネルＦＤとＰＣＢとの間に、それ自体が鉛シールドを含むサブフレームＳＦがある。サブフレームＳＦは、特にＰＣＢ上の電子回路をＸ線被ばくから更に保護する。しかし、この機能の一部は、フラットパネルＦＤ上のシールドＳによっても行われる。サブフレームＳＦの形状は、（図示されるように）ハウジング又はシールドＳの形状と一致するか、又は、センサアセンブリＳＡの形状と一致してもよく、したがって、具体的には正方形／長方形であってよい。放射線からフラットパネル読み出し回路を保護するために、当該回路は、シールドＳの背後に配置され、フラットパネルＦＤの周りでパネルの裏面に向かって折り曲げられ、そこで、ＰＣＢ上の処理回路に接続される。同じ又はすべてのＰＣＢがシールド／ハウジング又はフラットパネルと形状において一致してよい。特にＰＣＢは、異なる実施形態では、円形でも長方形（特に正方形）でもよい。
【００４２】
任意選択的に、上記コンポーネントスタックは、単一の内部ハウジング内にパッケージ化され、Ｘ線源ＸＲに近い側がフロントカバーＦＣで密閉され、Ｘ線源ＸＲから遠い側がインターフェースフレームで密閉される。インターフェースフレームＩＦは、取付板ＢＰとの接続向けに構成される。検出器アセンブリパッケージは、全体として、インターフェースフレームを介して取付板に接続可能であり、取付板に適切に取り付けられる（ネジで締められる、ボルトで留められる、接着される等）。上記されたように１つのパッケージとして検出器アセンブリをまとめることによって、粉塵に対する保護が向上され、例えばメンテナンスのための取り扱いが良くなる。ただし、或いは、個々のコンポーネントが、それぞれ、互いに固定され、その後、取付板に固定されても、又は、各コンポーネント若しくは幾つかのコンポーネントが、取付板ＰＢに個別に固定されてもよい。当然ながら、図４に示す通りのスタック内のコンポーネントの順序は一実施形態であり、本明細書では、この順序の変形も想定される。
【００４３】
本明細書において提案されるように、丸い、又は、少なくとも湾曲した検出器ハウジングを有することは、整形外科等といった特定の撮像応用において特に有利である。これは、−Ｘ方向に沿ったＸ線撮像構成体及び患者台に横たわる患者の平面図を示す図２に説明される。図２では、ＣアームＣＡ（見易くするために図示していない）は、図１における側面図による構成と比べてＹ軸の周りに約９０°だけ角度が付けられている。図２Ｂの差込図の構成では、Ｘ線源ＸＲは、今度は、患者ＰＡＴの臀部の近くに配置される一方で、検出器ユニットＤＵは、患者の脚の間に配置されている。この撮像シナリオは、例えば股関節部の骨折を撮像するために整形外科応用において使用される。当然ながら、これらの撮像シナリオにおいて、丸い／湾曲した検出器ハウジングを有することは、撮像経験を、ユーザのワークフローにより好都合であるようにする。例えば整形外科撮像において、ユーザにとって、患者の脚の間に検出器を正しく配置することがより簡単であり、したがって、ユーザのワークフローが最適化される。
【００４４】
次に、環状保護シールドＳがその上にかぶせられている図４の正方形のフラット検出器パネルの平面図を示す図５Ａを参照する。上記されたように、以前の構造（こちらもシールドバリアを使用する）とは異なり、この種類のシールドＳは、フラットパネルＦＤの放射線感応領域又は面へと広がる。具体的には、図５Ａにハッチングで示されるように、隅の部分がシールドによって覆われる。
【００４５】
当該シールドの１つの機能は、フラットパネル検出器のネイティブ視野の形状を、シールドの放射線通過孔の形状によって画定される異なる視野に変形することである。具体的には、視野は、長方形のフラットパネルを収容する丸いハウジングが使用される図３の実施形態に示されるように、ハウジングの形状に対応するようにされることが可能であり、検出器ユニットＤＵは、フラットパネルモジュールに重ね合わされている環状シールドによって、丸い像を生成する。これは、シールドの孔の形状が、視野（ＦＯＶ）の所望の又は目標とする形状を有することを確実にすることによって、また、シールドが、放射線感応領域の不所望の部分を実質的に無能力化するように放射線感応領域へと部分的に広がることによって達成される。ＦＯＶは、センサアセンブリによって１つの画像内に全体を捕捉可能である生体構造の最大サイズ／寸法を表す。
【００４６】
シールドのもう１つの機能は、フラットパネルＦＤに直接的に当たらない残留放射線を低減又は制限することである。具体的には、横方向にフラットなパネルの感応面／領域から偶然に外れるＸ線が、シールドによって吸収される。具体的には、シールドのサイズ、形状及び材料は、フラットパネル領域から外れる一次ビーム（一次ビームは、散乱放射線を含まない放射線ビームの部分）の部分といった放射線感応領域に衝突しない不所望の放射線を吸収するように構成される。この要件との整合性は、検出器ユニットＤＵの背後にＸ線線量計を配置することによってテストすることができる。理想的には、線量計によって放射線が検知されないか、又は、無視できる程度の放射線しか検知されない。
【００４７】
一般に、本明細書において提案されていることは、一実施形態において、シールドＳの通過孔が、放射線感応面とは異なる形状であることである。要するに、通過孔を有するシールドは、二重機能を有する。即ち、ｉ）（特に上記ＩＥＣ６０６０１−２−５４に従って）フラットパネル検出器の周辺の側方放射線を低減／吸収し、ｉｉ）フラットパネル検出器のネイティブＦＯＶ形状を異なる形状に変形する。
【００４８】
提案されるシステムでは、読み出し線を再ルーティングする必要なく、又は、読み出し線（「行及び列」とも呼ばれる）が様々な長さで延在する必要なく、丸いＦＯＶが達成可能であり、これにより、製造コストが削減される。不所望のピクセルは、（放射線感応領域の隅の部分といった）不所望の部分の上にシールドを重ねることによって、そのままで簡単に排除される。
【００４９】
図５Ａは、具体例を示す。外側ハウジングＨの全外径は約３０ｃｍであり、具体的には３２ｃｍである。保護環状シールドは、フラットパネルの前でＸ線源ＸＲの近位に配置されるので、新しいＦＯＶ形状が画定される。シールドＳの縁部は、放射線感応領域の隅の部分ＣＰを覆うように放射線面へと広がるように約４．５ｃｍの半径方向の厚さを有する。同時に、シールドは、ＩＥＣ６０６０１−２−５４に規定されるように、少なくとも２ｃｍ又は３ｃｍだけ、像感応領域を越えて外側に広がる。覆われた隅の部分ＣＰは、湾曲した縁を有する三角形（右傾斜のハッチングで示される）の形状を有するが、これは、通過孔の形状及び放射線感応領域のネイティブ形状に依存する。そうすると、環状シールドＳの孔ＣＯは、放射線感応面の元のネイティブ正方形からの「切り抜き」のように新しい形状（つまり、円形）を画定する。この新しい、ここでは円形のＦＯＶは、図４Ａの例示的な実施形態では、約２１ｃｍ×２１ｃｍのサイズを有し、これは、図４Ｂに比較のために示される円形の９インチインテンシファイヤスクリーンＩＩＴＶ（イメージインテンシファイヤテレビジョン）のＦＯＶのサイズに相当する。フラットパネルの隅部は、コンパクト円形ハウジングＨ内に嵌り易くするために丸められてよい。
【００５０】
図５Ｂに示される従来技術のＩＩＴＶ検出器モジュールでは、シールドは、放射線感応領域へと広がらず、その周辺までしか広がらないことに留意されたい。当然ながら、図５Ａの実施形態は、従来の９インチＩＩＴＶと同じ「外観及び雰囲気」を達成できる。ハウジングも、従来の９インチＩＩＴＶハウジングのような寸法にされる。つまり、ワークフロー等をＩＩＴＶの場合と変わらないままにすることができるが、イメージインテンシファイヤ技術の代わりに、フラットパネルモジュールを使用することによって、画質がより良いというメリットが追加される。
【００５１】
当然ながら、視野を最大化するためには、孔は、放射線感応領域の形状を少なくとも１つの場所において接するような形状にされる。
【００５２】
図５Ａに示される実施形態では、正方形の放射線感応領域が円形の孔と組み合わされ、これにより、孔の直径は、放射線感応領域の各辺の長さに相当する。したがって、孔と放射線感応領域とは、放射線感応領域の各辺の中央の４か所（それぞれ「ｘ」によって示される）において接する。
【００５３】
他の例では、パネルＦＤが正方形ではなく、より一般的に長方形である場合、接触は、必ずしも例えばすべての縁において達成されなくてもよい。しかし、ＦＤパネルの２つの異なる縁サイズに長さが対応する短軸／長軸を有する長円又は楕円孔を作る場合、すべての縁における接触が依然として達成可能である。この接触構造に代えて、シールドは、放射線感応領域へと更に半径方向に広がり、したがって、孔の縁とパネルの対応する隣接縁との間に追加のシールド領域が画定される。この追加のシールド領域は、パネルＦＤの読み出し回路を収めるために使用され、同時に、当該読み出し回路を放射線から保護する。幾つかの実施形態では、シールドの外周が、図５Ａに左傾斜ハッチングで示される放射線感応領域の外周の凸包を形成するように、シールドのサイズ及び形状を選択することで十分である。他の実施形態では、シールドは、放射線感応領域の幾何学的凸包よりも大きい。図５Ａにおける最も外側の右傾斜ハッチングは、シールドＳと周囲のハウジングＨとの間の空間を示す。これは、放射線感応領域の周辺の側方放射線からの追加の保護を提供する。一般に、シールドの全体のサイズは、ＩＥＣ６０６０１−２−５４、第１．１版、２０１５に設定される要件又は等価物に従うように選択される。
【００５４】
当然ながら、保護シールドは、特に、コリメータ機器を必要とすることなく、フラットパネルＦＤの放射線感応面のネイティブ形状の形状を変形することを可能にする。具体的には、また、コリメータと比較して、シールドの孔の形状は、固定され、所与の検出器について変更することができないが、様々な形状及びサイズの検出器について、製造段階において様々なシールドを使用することができる。これはユーザの安全を増加させる。
【００５５】
シールドは、円形の環状実施形態において見られるように、一般に左右対称であり、孔はシールドの中心辺りに配置される。多角形等といった円形以外の環帯も想定される。或いは、左右非対称の構成も想定される。例えばシールドＳの孔は、中心から外れて配置されてもよい。更に、又は、代わりに、フラットパネルＦＤの中心点及びシールドＳの中心点は一致せずに、互いに対してずらされていてもよいが、フラットパネルＦＤの隅部がシールドＳによって依然として覆われるように十分に小さい量だけずらされていてよい。
【００５６】
図４及び図５に示されるように、好適な実施形態では、シールドは、フラットパネルモジュールＦＤに固定して（着脱可能に又は好適には永久的に）取り付けられ、ダブルデッカー構造が形成される。これは、次に、図４に示されるように、全体として、検出器ハウジング内に取り付けられる。しかし、代替実施形態では、シールドＳは、フラットパネルモジュールＦＤに取り付けられず、代わりに、ハウジングＨ内に、ハウジングＨの進入窓と向かい合わせで且つ下側に取り付けられる。このようにすると、フラットパネルが取付板に取り付けられ、ハウジングが適切な位置に置かれると、フラットパネルとのシールドの重ね合わせが達成される。別の実施形態では、あまり望ましくはないが、シールドＳは更に、ハウジングの外側で進入窓の周りに取り付けられ、ここでも、フラットパネルを取付板ＢＰに取り付け、ハウジングを取付板ＢＰに取り付けると、フラットパネルの上に重ね合わされるようになり、したがって、シールドは、フラットパネルＦＤとの重ね合わせを達成するように配置される。或いは、シールドは、ハウジングではなく、取付板に取り付けられるスイベル又は旋回機構内に配置される。当該機構は、フラットパネルモジュールが取付板に取り付けられた後にフラットパネルモジュールを重ね合わせるように適切な位置に動かされ固定される。
【００５７】
上記実施形態では、フラットパネルについて考慮された２つの形状は正方形又は長方形であり、シールドＳの孔ＣＰについては円形であるが、様々な実施形態において、様々な形状が使用されてよい。例えばシールドは円形ではなく、長円形、半円形又は他の湾曲構造であってよく、フラットパネルは長方形以外の形状を有してよい。
【００５８】
更に別の実施形態では、シールドＳの孔ＣＰの形状及びフラットパネルの形状が同じであるが、サイズが異なっていてよい。つまり、一実施形態において、フラットパネルは、図４Ａに示されるように長方形であり、シールドの孔も長方形であるが、小さい。具体的には、シールドの縁領域は依然としてパネルの放射線感応面へと広がり、元の長方形の視野をより小さい長方形の視野へと変形する。覆われたピクセル部分は、オフセット、ドリフト、ゲイン等を相殺するために較正目的に依然として使用されてよい。これは、画像ノイズ等を低減するのに役立つ。ここでも、この実施形態では、長方形以外の形状がより小さい長方形以外の形状に変形されてよい。
【００５９】
次に、Ｘ線検出器アセンブリＤＡを組み立てる方法のフローチャートを示す図６を参照する。
【００６０】
ステップＳ１０において、正方形、長方形等の第１の形状のＸ線感応面を有するフラットパネルモジュールが提供される。
【００６１】
ステップＳ２０において、フラットパネルの周辺における不所望の放射線を吸収する側方保護バリアとして機能する孔付きのシールドが、フラットパネルに重ね合わされて、ダブルデッカー構造を有する検出器アセンブリが得られる。本明細書において使用される場合、「重ね合わせる」とは、検出器アセンブリがＸ線イメージャにおいて使用される場合に、シールドがパネルＦＤとＸ線源ＸＲとの間に位置することを意味する。
【００６２】
フラットパネルは、シールドの孔の形状とは異なる形状を有する。好適な実施形態では、フラットパネルの形状は長方形又は正方形である一方で、シールドの孔は円形又は長円形といった湾曲形状を有して、フラットパネルモジュールの新しいＦＯＶ（視野）が画定される。当該新しいＦＯＶは、パネルＦＤのネイティブＦＯＶとは異なる。具体的には、検出器アセンブリが撮像に使用される場合、湾曲視野が達成可能である。つまり、シールドは、フラットパネルモジュールＦＤのネイティブＦＯＶを、シールドの孔の形状によって規定される新しい形状に変形することができる。
【００６３】
シールドは、鉛等又は合金といったＸ線遮断物質から形成される。シールドは、例えば鉛又はタングステンのシートをスタンプ加工することによってモノリシック構造体として形成される。或いは、シールドは、はんだ付け、接着剤によって各端において接合される、そうでなければ、互いに固定される２つ以上の半アーチといった別々の部品から組み立てられてもよい。後者のアプローチは、より多くのことが関与しているが、スタンプ加工よりもシート材料をより効率的に利用できる。
【００６４】
一実施形態では、シールドをパネルモジュールＤＦの放射線感応領域に重ね合わせるステップは、シールドを、パネルに、接着する、ネジで締める、ボルトで留める、溶接する、はんだ付けする等によって取り付けることによって達成される。好適には、シールドは、フラットパネルＦＤに永久的に接合されるが、取り付けが着脱可能であるソリューションも幾つかの実施形態では想定される。
【００６５】
或いは、シールドをフラットパネルと共に単一の（サブ）ユニットに組み合わせることによって検出器アセンブリを形成するのではなく、重ね合わせは、検出器ユニットのハウジング内に検出器アセンブリを取り付ける前には達成されない。つまり、この代替実施形態では、重ね合わせは、検出器アセンブリ、具体的にはフラットパネルを検出器ユニット、具体的にはハウジング内に挿入して初めて達成される。つまり、重ね合わせは、現場で「その場で（in-situ）」でのみ達成される。これは、シールドを例えば内側又は外側でハウジング内に予め設置することによって実現される。次に、フラットパネルモジュールを含む検出器アセンブリが撮像システム内（例えば取付板上）に取り付けられ、ハウジングが検出器アセンブリを覆うように取り付けられて初めて、重ね合わせが実現される。或いは、シールドは、ハウジングではなく取付板に取り付けられたスイベル機構に配置される。当該機構は、フラットパネルモジュールが取付板に取り付けられた後にフラットパネルモジュールを重ね合わせるように適切な位置に動かされる。
【００６６】
なお、本発明の実施形態は、様々な主題を参照して説明されている。具体的には、方法タイプのクレームを参照して説明される実施形態もあれば、デバイスタイプのクレームを参照して説明される実施形態もある。しかし、当業者であれば、上記及び下記の説明から、特に明記されない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、様々な主題に関連する特徴の任意の組み合わせも、本願によって開示されていると見なされると理解できるであろう。しかし、すべての特徴は、特徴の単なる足し合わせ以上の相乗効果を提供する限り、組み合わされることが可能である。本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示され、説明されたが、当該例示及び説明は、例示的に見なされるべきであり、限定的に見なされるべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の変形態様は、図面、開示内容及び従属請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実施される。
【００６７】
請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に引用される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
2019513036.tif 000003
【図２】
2019513036.tif 000004
【図３】
2019513036.tif 000005
【図４】
2019513036.tif 000006
【図５Ａ】
2019513036.tif 000007
【図５Ｂ】
2019513036.tif 000008
【図６】
2019513036.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月15日(2018.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングを有するＸ線検出器ユニットと、
Ｘ線検出器構成体と、
を含み、
前記Ｘ線検出器構成体は更に、
放射線感応面を持つセンサアセンブリとセンサ基板とを含む、第１の形状を有するＸ線感応フラットパネルモジュールと、
前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールに重ね合わされ、前記第１の形状とは異なる固定の第２の形状の孔を有するＸ線シールドと、
を含み、
前記ハウジングの形状は、前記第２の形状と一致し、
前記Ｘ線シールドは、前記センサアセンブリの前記放射線感応面の一部を覆う、Ｘ線撮像装置。
【請求項２】
前記第２の形状は湾曲している、請求項１に記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】
前記第２の形状は基本的に円形である、請求項１又は２に記載のＸ線撮像装置。
【請求項４】
前記第１の形状は基本的に長方形又は正方形である、請求項３に記載のＸ線撮像装置。
【請求項５】
前記Ｘ線シールドは、前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールの少なくとも１つの隅部を覆うように構成され、重ね合わされる、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項６】
前記孔は、前記第２の形状が前記第１の形状に少なくとも１つの位置において接するように形成される、請求項１乃至５の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項７】
前記Ｘ線シールドは、前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールに取り付けられるか、又は、前記Ｘ線シールドは、前記ハウジングの放射線進入窓と向かい合って前記ハウジングの内側又は外側に取り付けられる、請求項１乃至６の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項８】
整形外科撮像用又は血管撮像用の回転式Ｘ線イメージャを含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載のＸ線撮像装置。
【請求項９】
移動式Ｘ線装置用のＸ線検出器構成体であって、
放射線感応面を持つセンサアセンブリとセンサ基板とを含む、第１の形状を有するＸ線感応フラットパネルモジュールと、
前記Ｘ線感応フラットパネルモジュールに重ね合わされ、前記第１の形状とは異なる固定の第２の形状の孔を有するＸ線シールドと、
を含み、
前記Ｘ線シールドは、前記センサアセンブリの前記放射線感応面の一部を覆い、
前記第２の形状は、前記移動式Ｘ線装置の検出器ユニットのハウジングの形状と一致するように選択されている、Ｘ線検出器構成体。
【国際調査報告】
2019513036.tif 000010
2019513036.tif 000011
2019513036.tif 000012