(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路板（１１）と、
前記回路板（１１）に電気的に接続された光イメージャ（１３）と、
前記光イメージャ（１３）に結合されたシンチレータ（１４）と、
を備える、実質的にスクワークル形状を有し複数の画素を含むセンシング領域を有するフラットパネルＸ線検出器（１０）であって、
前記センシング領域の前記形状は、正方形と円形との間の重複領域の形状である、フラットパネルＸ線検出器（１０）。
【請求項２】
前記スクワークル形状が、第１の実質的に直線状のエッジ（５１）と前記第１のエッジ（５１）に対して実質的に直角に走る第２の実質的に直線状のエッジ（５２）とを有し、前記第１のエッジ（５１）および前記第２のエッジ（５２）が互いに９０度の角度で物理的に交わらない、請求項１に記載のフラットパネルＸ線検出器（１０）。
【請求項３】
前記スクワークル形状が、第３の実質的に直線状のエッジ（５３）と前記第３のエッジ（５３）に対して実質的に直角に走る第４の実質的に直線状のエッジ（５４）とをさらに含み、前記第３のエッジ（５３）および前記第４のエッジ（５４）が互いに９０度で物理的に交わらない、請求項２に記載のフラットパネルＸ線検出器（１０）。
【請求項４】
前記第１のエッジ（５１）および前記第２のエッジ（５２）が互いに９０度で物理的に交わらず、前記第４のエッジ（５４）および前記第１のエッジ（５１）が互いに９０度で物理的に交わらない、請求項３に記載のフラットパネルＸ線検出器（１０）。
【請求項５】
前記スクワークル形状が、前記第１のエッジ（５１）と前記第２のエッジ（５２）との間、前記第２のエッジ（５２）と前記第３のエッジ（５３）との間、前記第３のエッジ（５３）と前記第４のエッジ（５４）との間、および前記第４のエッジ（５４）と前記第１のエッジ（５１）との間に丸いまたは湾曲した境界（６５）をさらに含む、請求項３に記載のフラットパネルＸ線検出器（１０）。
【請求項６】
前記スクワークル形状が、前記第１のエッジ（５１）と前記第２のエッジ（５２）との間、前記第２のエッジ（５２）と前記第３のエッジ（５３）との間、前記第３のエッジ（５３）と前記第４のエッジ（５４）との間、および前記第４のエッジ（５４）と前記第１のエッジ（５１）との間に面取り境界（６３）をさらに含む、請求項３に記載のフラットパネルＸ線検出器（１０）。
【請求項７】
支持基板（１１）が、前記回路板（１１）と前記光イメージャ（１３）との間に設けられる、請求項１に記載のフラットパネルＸ線検出器（１０）。
【請求項８】
Ｘ線源（２２０）と、前記Ｘ線源（２２０）から発するＸ線を検出するように構成されたフラットパネルＸ線検出器（２２５）とを備えるＸ線装置（２１８）であって、
前記フラットパネルＸ線検出器（２２５）が、
回路板（１１）と、
前記回路板（１１）に電気的に接続された光イメージャ（１３）と、
前記光イメージャ（１３）に結合されたシンチレータ（１４）と、
を備え、
前記フラットパネルＸ線検出器（１０）が、実質的にスクワークル形状を有し複数の画素を含むセンシング領域を有し、前記センシング領域の前記形状は、正方形と円形との間の重複領域の形状である、Ｘ線装置（２１８）。
【請求項９】
前記スクワークル形状が、第１の実質的に直線状のエッジ（５１）と前記第１のエッジ（５１）に対して実質的に直角に走る第２の実質的に直線状のエッジ（５２）とを有し、前記第１のエッジ（５１）および前記第２のエッジ（５２）が互いに９０度の角度で物理的に交わらない、請求項８に記載のＸ線装置（２１８）。
【請求項１０】
前記スクワークル形状が、第３の実質的に直線状のエッジ（５３）と前記第３のエッジ（５３）に対して実質的に直角に走る第４の実質的に直線状のエッジ（５４）とをさらに含み、前記第３のエッジ（５３）および前記第４のエッジ（５４）が互いに９０度で物理的に交わらない、請求項９に記載のＸ線装置（２１８）。
【請求項１１】
前記第１のエッジ（５１）および前記第２のエッジ（５２）が互いに９０度で物理的に交わらず、前記第４のエッジ（５４）および前記第１のエッジ（５１）が互いに９０度で物理的に交わらない、請求項１０に記載のＸ線装置（２１８）。
【請求項１２】
前記スクワークル形状が、前記第１のエッジ（５１）と前記第２のエッジ（５２）との間、前記第２のエッジ（５２）と前記第３のエッジ（５３）との間、前記第３のエッジ（５３）と前記第４のエッジ（５４）との間、および前記第４のエッジ（５４）と前記第１のエッジ（５１）との間に丸いまたは湾曲した境界（６５）をさらに含む、請求項１０に記載のＸ線装置（２１８）。
【請求項１３】
前記スクワークル形状が、前記第１のエッジ（５１）と前記第２のエッジ（５２）との間、前記第２のエッジ（５２）と前記第３のエッジ（５３）との間、前記第３のエッジ（５３）と前記第４のエッジ（５４）との間、および前記第４のエッジ（５４）と前記第１のエッジ（５１）との間に面取り境界をさらに含む、請求項１０に記載のＸ線装置（２１８）。
【請求項１４】
支持基板（１２）が、前記回路板（１１）と前記光イメージャ（１３）との間に設けられる、請求項８に記載のＸ線装置（２１８）。
【請求項１５】
Ｘ線画像用のディスプレイ（１３０）と、前記ディスプレイ（１３０）に接続されたＸ線装置（２１８）と、を備えるＸ線システム（２１５）であって、前記Ｘ線装置（２１８）が、
Ｘ線源（２２０）と、
前記Ｘ線源（２２０）から発するＸ線を検出するように構成され、回路板（１１）、前記回路板（１１）に電気的に接続された光イメージャ（１３）、および前記光イメージャ（１３）上に結合されたシンチレータ（１４）を含む、フラットパネルＸ線検出器（２２５）であって、前記フラットパネルＸ線検出器（２２５）が、実質的にスクワークル形状を有し複数の画素を含むセンシング領域を有し、前記センシング領域の前記形状は、正方形と円形との間の重複領域の形状であるフラットパネルＸ線検出器（２２５）と、
を備える、Ｘ線システム（２１５）。
【請求項１６】
オペレータワークステーション（１３２）をさらに備える、請求項１５に記載のＸ線システム（２１５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、Ｘ線画像を取得し表示するためのシステムおよび方法に関する。特に、本出願は、スクワークル形状（ｓｑｕｉｒｃｌｅ  ｓｈａｐｅ）を有するデジタルフラットパネル検出器（ｄｉｇｉｔａｌ  ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いてＸ線画像を生成するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なＸ線イメージングシステム（Ｘ−ｒａｙ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）はＸ線源およびＸ線検出器を備える。Ｘ線源から放出されたＸ線は、Ｘ線検出器に衝突し、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配置された対象物（または複数の対象物）のＸ線画像をもたらすことができる。Ｘ線イメージングシステムの一タイプ、蛍光透視イメージングシステム（ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）では、Ｘ線検出器は、イメージインテンシファイア（ｉｍａｇｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）または、最近ではフラットパネルデジタル検出器であることが多い。フラットパネル検出器は、Ｘ線を光に変換するシンチレータ材料層を含む。シンチレータ層の背後には、格子状に配列された多数の画素を含む検出器アレイがある。各画素は、画素の前にシンチレータ層からの光に比例した電気信号を生成するフォトダイオードを含む。フォトダイオードからの信号は電子回路によって増幅されて、Ｘ線源とＸ線検出器との間に配置された対象物のＸ線画像のデジタル表現を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１３／０２５９１９５号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本出願は、スクワークル形状を有するデジタルフラットパネル検出器を用いてＸ線画像を生成するためのシステムおよび方法に関する。フラットパネルＸ線検出器は、回路板、回路板に電気的に接続されたＣＭＯＳウエハなどの光イメージャ（ｌｉｇｈｔ  ｉｍａｇｅｒ）、および光イメージャ上のシンチレータを含む。フラットパネルＸ線検出器は、第１の実質的に直線状のエッジと第１のエッジに対して実質的に直角に走る第２の実質的に直線状のエッジとを有するスーパー楕円形状（ｓｕｐｅｒｅｌｌｉｐｓｅ  ｓｈａｐｅ）または角なし形状（ｃｏｒｎｅｒｌｅｓｓ  ｓｈａｐｅ）を有し、第１のエッジおよび第２のエッジは互いに９０度で物理的に交わらない。このような形状を有するフラットパネル検出器は、検出器を使用してＸ線を検出しＸ線画像を生成するＸ線イメージングシステムで使用することができる。この形状とすることで、検出器の能動センシング領域は、長方形または正方形のフラットパネル検出器で現在利用可能なものと同様のものとするとともに、より少ない材料を使用して検出器を製作することができる。
【０００５】
以下の説明は、図面に照らしてよりよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】スクワークル形状のフラットパネル検出器のいくつかの実施形態の側面図である。
【図２】スクワークル形状のフラットパネル検出器の光イメージャのいくつかの実施形態の上面図である。
【図３】スクワークル形状のフラットパネル検出器の他の実施形態の側面図である。
【図４】スクワークル形状のフラットパネル検出器の光イメージャの他の実施形態の上面図である。
【図５】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の一例を示す図である。
【図６】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の別の例を示す図である。
【図７】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の別の例を示す図である。
【図８】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の別の例を示す図である。
【図９】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の別の例を示す図である。
【図１０】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の別の例を示す図である。
【図１１】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の別の例を示す図である。
【図１２】スクワークル形状のフラットパネル検出器の形状の別の例を示す図である。
【図１３】スクワークル形状のフラットパネル検出器を含むＸ線イメージングシステムのいくつかの実施形態を示す図である。
【図１４】スクワークル形状のフラットパネル検出器を含むＸ線イメージングシステムの他の実施形態を示す図である。
【図１５】スクワークル形状のフラットパネル検出器によって生成されたＸ線画像のいくつかの実施形態を示す図である。
【図１６】スクワークル形状がＣＭＯＳベースのフラットパネル検出器のウエハを節減することができる実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
上記の図は、スクワークル形状を有するデジタルフラットパネル検出器を使用してＸ線画像を生成するためのシステムおよび方法の特定の態様を示す。以下の説明とともに、上記の図は、本明細書に記載の構造、方法、および原理の原理を実証し説明する。図面において、構成要素の厚さおよびサイズは、明瞭にするために誇張される、あるいは変更されることがある。異なる図面における同じ参照符号は同じ要素を表し、したがって、それらの参照符号の説明は繰り返さない。さらに、よく知られた構造、材料、または動作については、記載されている装置の諸態様を不明瞭にするのを避けるために、詳細には図示または説明しない。さらに、明瞭にするために、上記の図は、簡略図または部分図で示すことがあり、図中の要素の寸法は、誇張される、あるいは比例していないことがある。
【０００８】
以下の説明は、十分に理解できるようにするために具体的な詳細を提供する。それにもかかわらず、当業者なら、コリメートＸ線画像を取得し表示するための上述のシステムおよび方法は、これらの具体的な詳細を用いずに実施し使用することができることを理解するであろう。実際、上述のシステムおよび方法は、例示した装置および方法を変更することによって実践に移すことができ、当業界で従来から使用されている他の装置および技術と組み合わせて使用することができる。例えば、以下の説明は、Ｘ線画像をほぼリアルタイムで取得する蛍光透視Ｘ線装置を使用して生成されたＸ線画像を表示するためのシステムおよび方法に重点を置くが、上述のシステムおよび方法（またはその一部）は、他の適切な装置または技法と共に使用することができる。例えば、上述のシステムおよび方法（またはその一部）は、従来の単純Ｘ線画像を生成するＸ線装置と共に使用することができる。
【０００９】
「〜上の（ｏｎ）」、「〜に取り付けられる（ａｔｔａｃｈｅｄ  ｔｏ）」、「〜に接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ｔｏ）」、「または〜に結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ  ｔｏ）」という用語が本明細書に用いられるとき、１つの物体（例えば、材料、要素、構造など）が、その物体が他の物体に対して直上にある、取り付けられる、接続される、または結合されるか否か、あるいは１つの物体と他の物体との間に１つまたは複数の介在する物体があるか否かにかかわらず、別の物体に対して上にある、取り付けられる、接続される、または結合される、とすることができる。さらに、方向（例えば、「〜の上部に（ｏｎ  ｔｏｐ  ｏｆ）」、「〜の下に（ｂｅｌｏｗ）」、「〜の上に（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「側面（ｓｉｄｅ）」、「上へ（ｕｐ）」、「下へ（ｄｏｗｎ）」、「〜の下に（ｕｎｄｅｒ）」、「〜の上に（ｏｖｅｒ）」、「上位の（ｕｐｐｅｒ）」、「下位の（ｌｏｗｅｒ）」、「水平の（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「垂直の（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」など）は、該当する場合、相対的であり、単に例として、例示および検討を容易にするために提供され、限定されるものではない。要素のリスト（例えば、要素ａ、要素ｂ、要素ｃ）を参照する場合、この種の参照は、それ自体でリストに記載の要素のうちのいずれか１つ、リストに記載の要素のすべて未満の要素を組み合わせたもの、および／またはリストに記載の要素のすべてを組み合わせたもの、を含むものとする。さらに、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「１つの（ｏｎｅ）」という用語はそれぞれ、「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」および「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」という用語で置き換えることができる。さらに、「Ｘ線画像（Ｘ−ｒａｙ  ｉｍａｇｅ）」、「画像（ｉｍａｇｅ）」、「コリメート画像（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ  ｉｍａｇｅ）」と、「コリメートＸ線画像（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ  Ｘ−ｒａｙ  ｉｍａｇｅ）」は、コリメータで平行にされているＸ線ビームにさらされたＸ線検出器の一部から生成されるＸ線画像を意味することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、「正方形（ｓｑｕａｒｅ）」という用語は、４つの等長辺を有し、４つの９０度角部も有する形状を意味することができる。「円（ｃｉｒｃｌｅ）」という用語は、いくつかの実施形態では、共通の中心点から所定の距離を隔てたすべての点を有する閉平面曲線を意味することができる。「スクワークル（ｓｑｕｉｒｃｌｅ）」という用語は、いくつかの実施形態では、同心の円と正方形のブール論理積を意味することができ、その場合、最終形状は円または正方形のいずれかよりも小さい面積を有する。「スクワークル」という用語は、他の実施形態では、正方形と円の直径が正方形の一辺の長さよりも大きいが、正方形の対角線の長さよりも小さい同心円とのブール論理積を意味することができる。「数学的スクワークル（ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ  ｓｑｕｉｒｃｌｅ）」という用語は、いくつかの実施形態では、同心の正方形と円の間の形状を有する特定種類のスーパー楕円を意味することができ、二次平面曲線または二次デカルト方程式として表すことができる。数学的スクワークルは、すぐ上のスクワークル形状とは対照的に、円形角部相互間の接線連続性をスーパー楕円のより平坦なエッジで保つ。「角丸正方形（ｒｏｕｎｄｅｄ  ｓｑｕａｒｅ）」および「角丸長方形（ｒｏｕｎｄｅｄ  ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）」という用語はそれぞれ、いくつかの実施形態では、角部（例えば、正方形または長方形のエッジに接する円形角部）を分けるフィレットを有する正方形または長方形を意味することができる。さらに、いくつかの実施形態では、「面取り正方形（ｃｈａｍｆｅｒｅｄ  ｓｑｕａｒｅ）」および「面取り長方形（ｃｈａｍｆｅｒｅｄ  ｒｅｃｔａｎｇｌｅ）」という用語はそれぞれ、それらの角部を分ける任意の数の面を有する正方形および長方形を意味することができる。
【００１１】
スクワークル形状の（ＳＳ）フラットパネル検出器のいくつかの実施形態が図１に示されている。図１において、フラットパネル検出器（または検出器アセンブリ）１０は、回路板１１、支持基板１２、光イメージャ１３、シンチレータ１４、シンチレータカバー１５、シーラント１６、およびコネクタ１７を含む。図１において、検出器制御電子回路は、最小ｘ−ｙ寸法を保つために、支持基板１２の下に構成され、コネクタ１７を介して光イメージャ１３に接続される。支持基板１２は、吊り下げ構成要素（図示せず）を介して、接続極２０を備えた検出器カバー（図示せず）に接続される。図１に示す検出器１０の構成要素は、このような検出システム内に存在する構成要素の一部を示しているに過ぎない。例えば、これらの検出器１０は、他の電子回路、電池および無線トランシーバ、通信ケーブルおよび電源ケーブル、外側カバーまたはスリーブ、吊り下げ構成要素、などを含むことができる。
【００１２】
検出器１０は支持基板１２も含んでいる。この基板１２は、主として検出器１０内の構成要素の残り部分を支持するために使用することができる。したがって、基板１２は、この支持をする任意の材料および／または構造で製作することができる。いくつかの構成では、基板１２は、金属、金属合金、プラスチック、複合材料、炭素繊維、またはこれらの材料を組み合わせたものから製作することができる。
【００１３】
図１は、光イメージャ１３（例えば、ＣＭＯＳ光イメージャ）上に配置されたシンチレータ層（またはシンチレータ１４）を含む検出器１０（例えば、ＣＭＯＳベースの検出器）のいくつかの実施形態を示す。シンチレータ１４は、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）や酸化ルテチウム（Ｌｕ２Ｏ３）などの任意のシンチレータ組成物から製造することができる。
【００１４】
いくつかの構成では、光イメージャ１３は光検出層を含むことができる。いくつかの従来の分離したシンチレータプレート（例えば、ＣＭＯＳベースの検出器）は、弱い光の反射および透過特性を有する保護膜によって被覆されているので、Ｘ線検出器の光検出機能が準最適性能になる。この欠点を軽減するために、検出器１０内のシンチレータ１４は、光イメージャ１３の光検出層上に直接配置することができる。したがって、これらの構成では、シンチレータ１４は、光検出層に直接接触することができる。
【００１５】
シンチレータ１４および光イメージャ１３の光検出層は、Ｘ線光子を、処理画像データを取得し処理するための電気信号に変換するために、組み合わせて機能する。一般に、Ｘ線光子は、放射線源（Ｘ線源など）から放出され、対象物または被写体が配置されている領域を横断し、次いでシンチレータ１４と衝突する。シンチレータ１４は、Ｘ線光子をより低いエネルギーの光学光子に変換するものであり、吸収されるＸ線のエネルギーおよび量に比例した光を放出するように設計される。したがって、光放出は、より多くのＸ線を受けたシンチレータ１４の領域で高くなる。対象物または被写体の組成は、放射線源によって投射されたＸ線を様々な度合に減衰させるので、シンチレータ１４と衝突するＸ線光子のエネルギー準位および量はシンチレータ１４全体にわたって均一にはならない。不均一な衝突により、再構成画像内にコントラストを生成するために使用される発光がばらつくことになる。
【００１６】
Ｘ線光子が光学光子に変換された後、シンチレータ１４によって放出される結果として生じる光学光子は、光イメージャ１３の光検出層によって検出される。光検出層は、当該検出器要素によって吸収された入射光の量に比例した電荷を蓄える感光性要素または検出器要素のアレイを含むことができる。一般に、各検出器要素は、その検出器要素からの電荷を蓄え出力するための感光性領域および電子制御領域を有する。感光性領域はフォトダイオードで構成することができ、フォトダイオードは、光を吸収し、続いてフォトダイオードまたはストレージキャパシタに蓄えられる電荷を生成する。露光後、各検出器要素内の電荷は、論理制御された電子回路を通じて読み出され、イメージングシステムによって処理される。
【００１７】
いくつかの代替実施形態では、光イメージャ１３は、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージャ、非晶質ケイ素受容体光イメージャ、または適切な電界効果トランジスタ制御光イメージャとすることができる。シンチレータ１４は、上述のように、有用な光学光子の減少を防止するために、任意の光イメージャ１３の直上に直接それに接触して堆積させることができる。
【００１８】
シンチレータ１４を水分から保護するとともに構造的な支持をするために、シンチレータカバー（またはカバー）１５を、図１に示すように、シンチレータ１４の表面の上に配置することができる。カバー１５は、金属、合金、プラスチック、複合材料、またはこれらの材料を組み合わせたもので製造することができる。いくつかの実施形態では、カバー１５は、炭素繊維などの低Ｘ線減衰の軽量で耐久性の高い複合材料で構成することができる。
【００１９】
いくつかの実施形態では、検出器１０は、水分がシンチレータ材料に入るのを阻止する水分遮断層またはシーラントを含むことができる。したがって、図１に示すように、検出器１０は、カバー１５の側面ならびにシンチレータ１４の外縁の周りに配置することができるシーラント１６を含む。
【００２０】
検出器１０は、光イメージャ１３と回路板１１との間に電気接続部も含む。図１に示す実施形態では、この電気接続部はフレックスコネクタ１７を備える。フレックスコネクタ１７は、回路板１１と光イメージャ１３（どちらも実質的に剛性）を、その一方または両方が移動する余裕をもたせて接続するために使用される。図１の光イメージャ１３は、振動などの機械的力のせいで移動する可能性があるが、フレックスコネクタ１７は、この移動にもかかわらず電気接続を維持する。フレックスコネクタ１７は、光イメージャ１３までのサーモソニックボンド（ｔｈｅｒｍｏｓｏｎｉｃ  ｂｏｎｄ）１８と回路板１１までのＨｉｒｏｓｅ型コネクタ１９とを含む任意の接続部を用いて光イメージャ１３および回路板１１に接続することができる。
【００２１】
検出器アセンブリ１０のいくつかの実施形態の例示的な上面図を図２に示す。図２では、光イメージャ１３の接触フィンガ領域２５はフレックスコネクタ１７に接続される。接触フィンガ領域２５は、カラムＡ／Ｄ変換器と走査駆動回路網とフレックスコネクタ１７を使用して検出器制御電子回路に接続される接触パッドとを含むことができる。
【００２２】
検出器１０は、図１に示す構造を形成する任意の方法で組み立てることができる。いくつかの実施形態では、シンチレータ１４は、光イメージャ１３の光検出層上に堆積させることができる。この方法は、シンチレータ１４の上面上に光反射体を堆積させることも含むことができる。次いで、得られた構造物は、既に回路板１１に接続されている支持基板１２上に設けられる。炭素繊維カバーなどのカバー１５は、光反射体上に堆積させることができる。シーラント１６は、シンチレータ１４およびカバー１５の側面上に設けることができる。最後に、次いで、フレックスコネクタ１７は、光イメージャ１３の上面および回路板１１の下面に接合されて、図１に示す検出器アセンブリが得られる。
【００２３】
他の実施形態では、ＣＭＯＳ光イメージャ１３と回路板１１との間の電気接続部は異なる構成にすることができる。これらの実施形態では、カラムＡ／Ｄ変換器ならびに走査駆動回路網は画素アレイ内に構築され、パネルの背面上の接触トレースはケイ素貫通ビア（ＴＳＶ）技術を用いて達成することができる。図１に示す実施形態と比較すると、この構成は、検出器アセンブリのより小さいｘ−ｙ寸法をもたらすはずである。
【００２４】
これら実施形態の一部が図３に示されている。この検出器アセンブリの構成要素は、フレックスコネクタ１７が、電気信号をＣＭＯＳ光イメージャ１３から支持基板１２を貫通し、次いで回路板１１まで別ルートで送るように構成されたフレックスコネクタ２７として構成されていることを除けば、図１に示した構成と実質的に同じである。いくつかの実施形態では、光イメージャ１３は基板１２上に接着することができ、シーラント１６はシンチレータカバー１５と基板１２との間に塗布することができる。
【００２５】
図４は、検出器アセンブリ１０のいくつかの構成で使用することができる画素の２次元（２Ｄ）アレイならびに走査駆動回路網および読出し回路網を概略的に示す。図４において、スキャンドライバ回路網３０は、リアルエステート空間をアレイの１列上に配置された画素と共有し、読出し回路網は、同空間をアレイの１行上の画素と共有している。読出し行および走査列は、２次元アレイ内のすべての画素にアクセスできるようにするために、スクワークルの丸い角部から離れて配置される。走査回路網は、画素行を順次選択して読み出し、次いで読み出し後にそれらの画素をリセットする。読出し回路網は、アナログ画素信号をサンプリングし、アナログ信号をデジタル化し、デジタル化された画素値を、データバスを通じて検出器制御板に１つずつ転送する。読出し回路網におけるＡ／Ｄの導入およびデータバスの使用は、画素データを転送する配線数を大幅に減少させ、これにより、接触フィンガの数が減少し、使用されるＴＳＶ技術が単純になる。
【００２６】
図５〜図１２は、ＳＳフラットパネル検出器の形状のいくつかの実施形態を示す。いくつかの構成では、形状は、スーパー楕円形状または角なし形状とすることができる。角なし形状は、１つまたは複数の９０度角部のない形状（すなわち、当該エッジ相互間に９０度角部を含まずに互いに実質的に直角に走る２つのエッジ）を含む。角なし形状は、９０度未満の角度を有する角部を含んでいてもよい。この種の形状のいくつかの例としては、角丸正方形、角丸長方形、面取り正方形、面取り長方形、湾曲した境界を有する長方形、円台形、八角形、六角形、または他の適切な形状が挙げられる。
【００２７】
検出器がスーパー楕円の形状を有する場合、検出器は、それがスーパー楕円に分類されることを可能にする任意の適切な特性を有することができる（本明細書で説明する）。例として、開口は、（ｉ）｜ｘ−ａ｜ｎ＋｜ｙ−ｂ｜ｎ＝｜ｒ｜ｎ、（ｉｉ）（式中、ａ、ｂは中心点であり、ｒは小行列式であり、ｎは４に等しく、ｒａおよびｒｂはそれぞれ半長径および半短径である）から選択された式によって生成された形状とすることができる。
【００２８】
図５は、スーパー楕円の形状のいくつかの実施形態を示している。図５において、検出器は、９０度角部で物理的に相交わらない第１の画像エッジ５１および第２の画像エッジ５２と、第２の画像エッジ５２および第３の画像エッジ５３と、第３の画像エッジ５３および第４の画像エッジ５４と、第４の画像エッジ５４および第１の画像エッジ５１とを含む。むしろ、検出器角部５６は除去され、したがって、検出器の第１のエッジ５１および第３のエッジ５３はそれぞれ、非直線状の（すなわち、実質的に湾曲した）画像境界によって第２のエッジ５２および第４のエッジ５４から分離されている。
【００２９】
図６は、フラットパネル検出器の形状の他の実施形態を示す。図６において、検出器は、２つの直交するエッジの間（例えば、第３のエッジ５３と第４のエッジ５４との間、および第１のエッジ５１と第４のエッジ５４との間）に９０度角部がない２つの角部５６を含む。図６の構成は、マンモグラフィ用途に有用となり得る。この構成では、２つの右側角部を有するエッジは患者の胸壁に接触して配置することができる。したがって、反対側の２つの角部上に患者の解剖学的構造がないので、この２つの角部を丸くすることが可能になる。
【００３０】
実際、検出器は、互いに直角に走る隣り合うエッジの間に任意の適切な形状の境界を有することができる。適切な境界のいくつかの例としては、円の円弧の形状を有する境界、面取り境界、丸い境界、凸状境界、凹状境界、ジグザグ境界、湾曲した境界、不規則な境界、などが挙げられる。この点に関して、図７は、４つの境界すべてが円弧状の境界６５を含んでいるいくつかの実施形態を示す。図８は、検出器の４つの境界がそれぞれ、検出器が角丸正方形（または他の構成では角丸長方形）を含むように丸い境界を含んでいるいくつかの構成を示す。また図９は、検出器の４つの境界６３それぞれ、検出器が面取り正方形（または他の構成では面取り長方形）を含むように面取り境界を含んでいる、いくつかの実施形態を示す。
【００３１】
いくつかの構成では、境界が２つの実質的に直交するエッジを切り離す。これらの構成では、境界は、検出器が本明細書に記述されているように機能できるようにする任意の適切な形状を有することができる。例として、図１０は、大部分が正方形形状の検出器１０を示し、図１２は、大部分が円形状の検出器を示し、図１１は、図１０および図１２に示されている形状の間の形状を有する。
【００３２】
スクワークル形状のフラットパネル検出器は、任意の放射線撮影システム（ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ）または蛍光透視システムに使用することができる。放射線撮影システムのいくつかの実施形態が、画像データを取得し処理するためのＸ線システム１１０を概略的に示す図１３に示されている。図示の実施形態では、Ｘ線システム１１０は、原画像データを取得するとともに、本技法による表示のために画像データを処理するように設計されたデジタルＸ線システムである。図１３に示す実施形態では、Ｘ線システム１１０は、コリメータ１１４に隣接して配置されたＸ線放射源１１２を含む。コリメータ１１４は、対象物または被写体１１８が配置されている領域に放射線流１１６が進入できるようにする。放射線１２０の一部が、対象物または対象物の周囲を通過し、参照番号１２２に全体的に示されているデジタルＸ線検出器に衝突する。当業者なら理解するように、デジタルＸ線検出器１２２は、その表面上で受けたＸ線光子をより低いエネルギーの光子に変換し、続いて電気信号に変換することができ、電気信号は、被検体内部の特徴の画像を再構成するために取得され処理される。
【００３３】
Ｘ線放射源１１２は、検査シーケンスのための電力信号および制御信号を共に供給する電源／制御回路１２４によって制御される。さらに、デジタルＸ線検出器１２２は、検出器１２２内で生成された信号の取得を指令する検出器コントローラ１２６に通信で結合される。ここに図示されている実施形態では、検出器１２２は、任意の適切な無線通信規格（Ｒ）によって検出器コントローラ１２６と通信することができるが、ケーブル（Ｔ）または他の機械的接続部を通じて検出器コントローラ１２６と通信するデジタルＸ線検出器１２２の使用も想定される。検出器コントローラ１２６は、例えば、ダイナミックレンジの初期調整やデジタル画像データのインターリービングなどのための様々な信号処理およびフィルタ処理機能を実行することもできる。
【００３４】
電源／制御回路１２４および検出器コントローラ１２６は共に、システムコントローラ１２８からの信号に応答する。一般に、システムコントローラ１２８は、Ｘ線システム１１０を運転して検査プロトコルを実行し取得済み画像データを処理する。システムコントローラ１２８はまた、典型的にはプログラムされた汎用または特定用途向けのデジタルコンピュータをベースとする信号処理回路網と、様々な機能を実行するためにコンピュータのプロセッサによって実行されるプログラムおよびルーチンを保存するとともに構成パラメータおよび画像データを保存するための光メモリ装置、磁気メモリ装置、固体メモリ装置などの関連する製造品と、インタフェース回路、などとを含むことができる。図１３に示す実施形態では、システムコントローラ１２８は、ディスプレイおよび／またはプリンタ１３０などの少なくとも１つの出力装置につながることができる。出力装置は、標準的なまたは特殊目的のコンピュータモニタおよび関連する処理回路網を含むことができる。１つまたは複数のオペレータワークステーション１３２がさらに、システムパラメータを出力する、検査を要求する、画像を見る、などのためのシステムにつながることができる。一般に、システムに供給されるディスプレイ、プリンタ、ワークステーション、および類似の装置は、データ収集構成要素の近くにあってもよく、あるいは、これらの構成要素から遠く離れたところ、例えば、インターネットや仮想プライベートネットワークなどの１つまたは複数の構成可能なネットワークを通じて画像取得システムにつなげられる施設もしくは病院内の他の場所、または全く異なる場所にあってもよい。
【００３５】
図１３に示すＸ線システム１１０は、いくつかの用途の特定の要求を満たすように一般に構成された代替実施形態も含むことができる。例えば、Ｘ線システム１１０は、固定された移動式システムまたは移動式Ｃ形アームシステムのいずれであってもよく、その場合、Ｘ線検出器は、Ｃアームの一端の中に永久的に取り付けられるか、システムから取外し可能であるか、のどちらかである。さらに、Ｘ線システム１１０は、固定されたＸ線室内のテーブルおよび／または壁面スタンドシステムとすることができ、その場合、Ｘ線検出器１２２は、システムと共に永久的に取り付けられるか、携帯型であるか、のどちらかである。あるいは、Ｘ線システム１１０は、携帯型Ｘ線検出器を備えた移動式Ｘ線システムでもよい。このような携帯型Ｘ線検出器は、検出器の読出し電子回路をスキャナのデータ取得システムに接続するために使用される取外し可能なテザーまたはケーブルでさらに構成することができる。使用していないときに、携帯型Ｘ線検出器は、保管または移動のために走査ステーションから取り外すことができる。
【００３６】
放射線撮影システムの他の実施形態が図１４に示されている。これらの実施形態では、Ｘ線システムは、移動式Ｘ線装置（例えば、Ｃアーム、ミニＣアーム、Ｏアーム、非円形アーム、などを備えるＸ線装置）および固定されたＸ線装置を備えることができる。例として、図１４は、ＳＳフラットパネル検出器を含むＣアームＸ線装置２１８を備えるＸ線イメージングシステム２１５を示している。
【００３７】
図１４に示されている実施形態では、Ｘ線システム２１５は、Ｘ線源２２０、Ｘ線検出器２２５、およびコリメータ２３０を備えている。標準的なＸ線源、回転陽極Ｘ線源、静止もしくは固定陽極Ｘ線源、ソリッドステートＸ線放出源、または蛍光透視Ｘ線源２３５（図１４に示す）を含む任意の適切なＸ線源を使用することができる。イメージインテンシファイアやＳＳフラットパネルデジタル検出器２４０（図１４に示す）などの任意の適切なＸ線検出器を使用することができる。
【００３８】
図１４は、コリメータ２３０が開口２５０を画定するＸ線減衰材料２４５を含んでいる、いくつかの実施形態を示す。コリメータ２３０は、Ｘ線ビームを平行にすることができる任意の適切なＸ線減衰材料２４５を含むことができる。適切なＸ線減衰材料のいくつかの例としては、タングステン、鉛、金、銅、タングステン含浸基板（例えば、タングステンを含浸させたガラスまたはポリマー）、被覆基板（例えば、タングステン、鉛、金などで被覆されたガラスまたはポリマー）、鋼、アルミニウム、青銅、黄銅、希土類金属、またはこれらを組み合わせたものが挙げられる。
【００３９】
ＳＳフラットパネル検出器を使用すると、検出器自体と実質的に同じ形状のＸ線画像を生成することができる。例示的なＸ線画像が図１５に示されている。これらの実施形態では、Ｘ線画像１０００は、（ｉ）スーパー楕円形状と（ｉｉ）互いに実質的に直角に走る少なくとも２つの実質的に直線状のエッジを有する角なし形状とを有する外周を有し、２つのエッジは、互いに９０度角部で物理的に交わらない。説明した形状のいずれかを有することにより、Ｘ線画像は、表示装置（例えば、正方形または長方形のモニタ、スクリーン、プロジェクタ、ＴＶなど）の表示領域の比較的大きな部分に表示することができ、画像全体は、その画像の中央を中心にして画像を回転させるので、画像の形状またはサイズを変更する必要なしに見ることができる。したがって、Ｘ線画像は、表示装置上の回転中の画像のサイズおよび幾何学的形状を維持するとともに、表示装置の画面上の画像サイズと画像を撮影するために使用されるＸ線検出器の受容体領域の量とを最大限にすることができる。
【００４０】
ＳＳ検出器を使用すると、デジタルフラットパネル検出器（ＦＰＤ）の特徴のいくつか、ならびにイメージインテンシファイアの特徴のいくつかを提供することができる。これらの装置の共に、通常はＸ線検出器として使用される。ＦＰＤは、通常は長方形または正方形の形状を有しており、イメージインテンシファイアは、通常は円形の形状を有している。ＦＰＤは、より高いダイナミックレンジ、より良好な明るさおよび空間分解能均一性、より少ないベーリンググレア、幾何学的および地球場ひずみがない、などを含む多くの分野で、Ｘ線イメージインテンシファイアより性能が優れていることが多い。しかし、イメージインテンシファイアの円形形状と比べると、長方形形状の角部は、ＦＰＤのｘ−ｙ寸法を大きくし、イメージングシステム（すなわち、移動式Ｃアーム）におけるＦＰＤの人間工学的柔軟性を小さくする。そのうえ、長方形の角部は、多くの臨床応用で移動式Ｃ形アーム装置を位置付けるのを困難にする。
【００４１】
多くの従来のイメージングシステムでは、表示される画像は、ユーザが好都合に見なおすための角度だけ回転させることが多い。身体の解剖学的構造サイズがＦＰＤの回転中に変わらないようにするために、画像の角部は画像化プロセスで使用されない。しかし、この除去により、画像の角部は無用なものになる。実際、患者に照射される面積を縮小するために、Ｘ線源のコリメータは、検出器の角部にもＸ線が照射されないように設計されることが多い。
【００４２】
スクワークル形状にすることで、ＳＳ検出器の能動センシング領域は、円形形状のＸ線イメージインテンシファイアより大きくすることができる。実際、ＳＳ検出器は、正方形と円形との間の重複領域と実質的に同じセンシング領域を有し、円の直径が１×正方形辺長と√２×正方形辺長との間の長さとすることができる。
【００４３】
人間工学の改良に加えて、スクワークル形状のセンシング領域を使用してケイ素ウエハをより効率的に利用する。工業標準のケイ素ウエハは、典型的には、１インチ（２５ｍｍ）、２インチ（５１ｍｍ）、３インチ（７６ｍｍ）、４インチ（１００ｍｍ）、５インチ（１３０ｍｍ）、１５０ｍｍ（５．９”）、２００ｍｍ（７．９”）、３００ｍｍ（１１．８”、一般に１２インチウエハと呼ばれる）、および４５０ｍｍ（１７．７”、一般に１８インチウエハと呼ばれる）の直径を有する円形形状を有する。しかし、標準的な２１ｃｍ平方のＦＰＤを製造するために、１２インチウエハの単一片は、図１６から分かるように、十分に大きくはない。したがって、２１ｃｍ平方のＦＰＤを製作するために２つの複合ウエハ（または１８インチウエハ）が代わりに使用される。これらオプションは共に、無駄をもたらしコストを増大させる。しかし、センシング領域をスクワークル形状に変えることで、１２インチウエハを用いて２１ｃｍ平方のＦＰＤを提供することができる。
【００４４】
先に示した修正形態に加えて、他の多くの変形形態および代替構成は、本明細書の精神および範囲から逸脱することなく当業者によって考案されることができ、添付の特許請求の範囲はかかる変形形態および構成を網羅するよう意図されている。したがって、最も実用的で好ましい態様であると現在考えられるものに関連して特殊性および詳細を有する情報について上述してきたが、以下に限定されるものではないが、形態、機能、運転方法、および使用を含む多くの修正が、本明細書に記載されている原理および概念から逸脱することなくなされ得ることが当業者には明らかであろう。また、本明細書では、実施例および実施形態は、あらゆる点で、単に例示するためのものであり、いかなる形においても限定するものと解釈されるべきでない。
【符号の説明】
【００４５】
１０  検出器、検出器アセンブリ
１１  回路板
１２  支持基板
１３  ＣＭОＳ光イメージャ
１４  シンチレータ
１５  シンチレータカバー
１６  シーラント
１７  コネクタ、フレックスコネクタ
１８  サーモソニックボンド
１９  Ｈｉｒｏｓｅ型コネクタ
２０  接続極
２５  接触フィンガ領域
２７  フレックスコネクタ
３０  スキャンドライバ回路網
５１  第１の画像エッジ
５２  第２の画像エッジ
５３  第３の画像エッジ
５４  第４の画像エッジ
５６  検出器角部
６３  境界
６５  円弧状画像境界
１１０  Ｘ線システム
１１２  Ｘ線放射源
１１４  コリメータ
１１６  放射線流
１１８  対象物または被写体
１２０  放射線
１２２  デジタルＸ線検出器
１２４  電源／制御回路
１２６  検出器コントローラ
１２８  システムコントローラ
１３０  ディスプレイおよび／またはプリンタ
１３２  オペレータワークステーション
２１５  Ｘ線イメージングシステム
２１８  ＣアームＸ線装置
２２０  Ｘ線源
２２５  Ｘ線検出器
２３０  コリメータ
２３５  蛍光透視Ｘ線源
２４０  ＳＳフラットパネルデジタル検出器
２４５  Ｘ線減衰材料
２５０  開口
１０００  Ｘ線画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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