(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管（１）と、Ｘ線発生器（２）と、Ｘ線固体検出器（５）と、画像装置（６）と、再生装置（８）とを備えたＸ線診断装置において、Ｘ線固体検出器（５）が可撓性に形成され、可撓性のケース（１７）と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックス（１２）を備えた可撓性の基板（１１）と、可撓性のＸ線変換器（１４，１８）とを有し、
基板（１１）の曲りを求める測定装置（９）と、この測定装置（９）に接続されＸ固体線検出器（５）の出力信号内に基板（１１）の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段（７）とが設けられている
ことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項２】
Ｘ線管（１）と、Ｘ線発生器（２）と、Ｘ線固体検出器（５）と、画像装置（６）と、再生装置（８）とを備えたＸ線診断装置において、Ｘ線固体検出器（５）が可撓性に形成され、可撓性のケース（１７）と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックス（１２）を備えた可撓性の基板（１１）と、可撓性のＸ線変換器（１４，１８）とを有し、
基板（９）の曲りを求める測定装置（９）と、この測定装置（９）に接続されＸ固体線検出器（５）の出力信号内に基板（１１）の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段（７）とが設けられ、
可撓性のＸ線変換器がＸ線変換のための可撓性の半導体層（１８）を有する
ことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項３】
Ｘ線管（１）と、Ｘ線発生器（２）と、Ｘ線固体検出器（５）と、画像装置（６）と、再生装置（８）とを備えたＸ線診断装置において、Ｘ線固体検出器（５）が可撓性に形成され、可撓性のケース（１７）と、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックス（１２）を備えた可撓性の基板（１１）と、可撓性のＸ線変換器（１４，１８）とを有し、
基板（１１）の曲りを求める測定装置（９）と、この測定装置（９）に接続されＸ固体線検出器（５）の出力信号内に基板（１１）の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段（７）とが設けられ、
可撓性のＸ線変換器が可撓性のシンチレータ（１４）を備えた薄膜ホトダイオードの可撓性のマトリックス（１３）を有する
ことを特徴とするＸ線診断装置。
【請求項４】
基板（１１）の曲りの一方向の自由度を制限して許容しかつ基板（１１）の曲りの前記一方向とは異なる特定の一方向の自由度を防止する保持装置が設けられている
ことを特徴とする請求項２又は３記載のＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線管と、Ｘ線発生器と、Ｘ線固体検出器と、画像装置と、再生装置とを備えたＸ線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医用投影Ｘ線像を撮影するために、種々の方法が使用されている。今日では次の撮影システムが使用されている。
（１）シンチレーション箔と連携したフィルム付きカセッテ
（２）像畜積箔を備えたカセッテ
（３）カメラを後置接続しているＸ線像増幅器
（４）固体検出器
【０００３】
この撮影システムは現像（１）又は読出し（２）の後に初めてＸ線像を提供するか、又は重くしかも嵩張っている（３，４）。可搬形用途のために従来ではフィルム−箔系を備えた剛性のカセッテ（１）又は像畜積箔を備えた剛性のカセッテ（２）が使用されているが、これらのカセッテは上述の欠点を有している。その代わりに、像をリアルタイムで提供し寝台撮影においても使用できるように平坦である軽い検出器が望まれている。従来の検出器においても、これらの検出器が剛性であり、被検査対象物もしくは患者の表面形状に整合できないことは好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述の種類のＸ線固体検出器を任意の表面形状に整合させ得るように形成することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、Ｘ線管と、Ｘ線発生器と、Ｘ線固体検出と、画像装置と、再生装置とを備えたＸ線診断装置において、Ｘ線固体検出器が可撓性に形成され、可撓性のケースと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックスを備えた可撓性の基板と、可撓性のＸ線変換器とを有し、
基板の曲りを求める測定装置と、この測定装置に接続されＸ固体線検出器の出力信号内に基板の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段とが設けられていることによって解決される。
さらに、この課題は、本発明によれば、Ｘ線管と、Ｘ線発生器と、Ｘ線固体検出器と、画像装置と、再生装置とを備えたＸ線診断装置において、Ｘ線固体検出器が可撓性に形成され、可撓性のケースと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックスを備えた可撓性の基板と、可撓性のＸ線変換器とを有し、
基板の曲りを求める測定装置と、この測定装置に接続されＸ固体線検出器の出力信号内に基板の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段とが設けられ、
可撓性のＸ線変換器がＸ線変換のための可撓性の半導体層を有することによっても解決される。
さらに、この課題は、本発明によれば、Ｘ線管と、Ｘ線発生器と、Ｘ線固体検出器と、画像装置と、再生装置とを備えたＸ線診断装置において、Ｘ線固体検出器が可撓性に形成され、可撓性のケースと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックスを備えた可撓性の基板と、可撓性のＸ線変換器とを有し、
基板の曲りを求める測定装置と、この測定装置に接続されＸ固体線検出器の出力信号内に基板の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段とが設けられ、
可撓性のＸ線変換器が可撓性のシンチレータを備えた薄膜ホトダイオードの可撓性のマトリックスを有することによっても解決される。
さらに、基板の曲りの一方向の自由度を制限して許容しかつ基板の曲りの前記一方向とは異なる特定の一方向の自由度を防止する保持装置が設けられていると好ましい。
さらに、この課題は、本発明によれば、Ｘ線管と、Ｘ線発生器と、Ｘ線固体検出器と、画像装置と、再生装置とを備えたＸ線診断装置において、Ｘ線固体検出器が可撓性に形成され、可撓性のケースと、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックスを備えた可撓性の基板と、可撓性のＸ線変換器とを有し、
基板の曲りの一方向の自由度を制限して許容しかつ基板の曲りの前記一方向とは異なる特定の一方向の自由度を防止する保持装置が設けられていることによっても解決される。
【０００６】
頑丈なケースとガラス基板とを備えた今日使用されている検出器の構造原理とは異なり、本発明によれば、可搬形用途のためのＸ線固体検出器が得られ、しかもこのＸ線固体検出器を用いれば、例えば寝台撮影のような用途において生じる曲りの曲率半径を調整することが可能である。
【０００７】
本発明によれば、基板の曲りの一方向の自由度を制限して許容しかつ基板の曲りの他方向の自由度を防止する保持装置を設けることができる。実質的に、検出器を任意の表面形状に整合させることは必要とされない。寧ろ、可撓性のＸ線固体検出器を１つの次元において曲げることができ、それにより可撓性のＸ線固体検出器が例えば円筒表面の形状を取ることができる場合には申し分なく十分である。
【０００８】
基板の曲りを求める測定装置と、この測定装置に接続されＸ線固体検出器の出力信号内に基板の曲りに基づいて存在する画像歪みを修正する補正手段とが設けられていると有利である。
【０００９】
可撓性のＸ線変換器は、Ｘ線変換のための可撓性の半導体層、又は可撓性のシンチレータを備えた薄膜ホトダイオードの可撓性のマトリックスを有することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明を以下において図面に示された実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明によるＸ線固体検出器を有するＸ線診断装置の原理構成を示す。Ｘ線発生器２から高電圧を供給されるＸ線管１がＸ線束３を発生し、このＸ線束３が被検査患者４を透過する。患者４の透明度に応じて減弱されたＸ線は適正な形に曲げられたＸ線固体検出器５で電気信号に変換される。この信号は画像装置６において公知のように処理され、モニタ８に表示されるか、又は他の形で処理される（例えば記憶されるか又は伝送される。但しこれは図示されていない）。Ｘ線固体検出器５の曲りは１つ又は複数の測定センサ９によって検出される。測定装置１０はこのデータ及び既知のジオメトリ（すなわちＸ線管１とＸ線固体検出器５との相対位置）から補正データを決定する。この補正データは補正装置７に供給され、補正装置７はこれに基づいて画像データを形状的に修正する。
【００１２】
図２にはＸ線固体検出器５の第１実施例が示されている。可撓性の基板１１上には、アモルファスシリコンから構成されるのが好ましいが多結晶のセレン化カドミウムからも構成できる薄膜トランジスタのＴＦＴマトリックス１２がその駆動導体路および読出し導体路と共に作成されている。
【００１３】
さらに、好ましくはＰＩＮ構造のアモルファスシリコンから又はショットキーダイオードとして形成されたホトダイオードのマトリックス１３が設けられている。これらのホトダイオードはＴＦＴと並んで又は図示されているようにＴＦＴマトリックス１２の上に位置する別の平面に配置することができる。
【００１４】
ホトダイオードマトリックス１３上にシンチレータ層１４が可撓性のＸ線変換器として設けられている。このシンチレータ層１４は好ましくはホトダイオードマトリックス１３上に直接蒸着されたヨウ化セシウム（ＣｓＩ）から構成されている。なお、多数の針状結晶から成るＣｓＩの構造は良好に曲げ可能であることが判明している。それとは異なり、ＣｓＩは独立した基板上に設け、その後光学的に結合するようにしてもよい。
【００１５】
他の実施例において、好ましくはプラスチック母材内に埋設された酸硫化ガドリニウム粉末から構成されたシンチレータ箔を使用できる。光学結合のために、Ｘ線固体検出器５を曲げる際に発生する機械的応力を吸収する柔かい材料を使用すると有利である。これにはワッカー（Ｗａｃｋｅｒ）社の例えばＳｉｌＧｅｌ６１２（登録商標）のような透明シリコーンゴムが適している。
【００１６】
検出器装置全体は、１つの空間方向への曲りが剛性のホルダ１５によって防止されるように固定される。その空間方向に対して垂直な空間方向においてＸ線固体検出器５は可撓性でなければならず、サポータ１６が曲りを予め決められた最小曲率半径に制限する。通常は結晶性シリコンから構成されている駆動回路は曲げ可能ではないので、この駆動回路を剛性の小形プリント板に固定し、このプリント板を可撓性の導体路によって検出器基板１１に電気的に接続すると有利である。それとは異なり、駆動回路を、曲りを吸収できる柔かい接着剤を用いて基板１１に接着することもできる。駆動回路と導体路との電気的接続はこの場合にはワイヤボンディングによって行なわれる。
【００１７】
サポータ１６上には、実際の曲りを検出するために、例えばストレンゲージとして構成できる１つ又は複数の測定センサ９が設けられている。
【００１８】
この検出器装置全体は破線で示されている可撓性のケース１７内に収納されている。
【００１９】
Ｘ線固体検出器５の第２実施例が図３に示されている。可撓性の基板１１上には図２による第１実施例の場合と同様に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のマトリックス１２がその駆動導体路および読出し導体路と共に作成されている。
【００２０】
マトリックス１２の上には可撓性のＸ線変換器として、Ｘ線に対して高い吸収性を有し電子−正孔対の形の自由電荷キャリアを発生する半導体層１８が設けられている。この半導体層１８は好ましくはアモルファスセレンから構成されるが、しかしヨウ化鉛、ヨウ化水銀または酸化鉛のような他の材料からも構成することが可能である。良好なＸ線吸収のために非常に厚い半導体層が必要とされる場合（セレン層はＸ線写真用に適用するためには０．５ｍｍ〜１ｍｍの厚みでなければならない）、Ｘ線固体検出器５を曲げる際に半導体層１８がパチンとひび割れしたり亀裂を生じたりしないように、半導体層１８を構造化すると有利である。このために、曲げ方向に対して直角に溝をエッチング形成することができる。しかし、他のエッチングパターン（ハニカム状）も形成可能である。Ｘ線固体検出器５の取付けは図２に基づいて説明したように行なわれる。
【００２１】
駆動回路および読出し増幅器を含んだＸ線固体検出器５全体はサポータ１６と同じ可撓性を有するケース内に収納される。
【００２２】
本発明による可撓性のＸ線固体検出器５は医用診断、特に寝台撮影に適している。この可撓性のＸ線固体検出器５は例えば非破壊材料検査のような他の分野においても有利に使用可能である。
【００２３】
本発明による装置は、頑丈なケースとガラス基板とを有する今日使用されている検出器の構造原理とは異なっている。本発明による装置は特に、Ｘ線発生器を有するＸ線管とＸ線固体検出器とから構成されＸ線固体検出器が次の構成要素（１）〜（６）の組合わせから成るＸ線装置に関する。
（１）可撓性のケース
（２）ＴＦＴマトリックスを備えた可撓性の基板
（３）Ｘ線変換のための可撓性の半導体層、又は可撓性のシンチレータを備えた可撓性の薄膜ホトダイオードのマトリックス
（４）基板の曲りの一方向の自由度を制限して許容しかつ基板の曲りの他方向の自由度を防止する保持装置
（５）曲りを決定する測定装置
（６）画像歪みを修正する補正ソフトウエア
【００２４】
有利な用途は例えば寝台撮影であり、この寝台撮影の場合曲りの曲率半径を高々１０ｃｍに制限することが可能である。さらに、検出器を任意の表面形状に整合させる必要がない。寧ろ、可撓性のＸ線固体検出器を１つの次元において曲げることができ、それにより可撓性のＸ線固体検出器が例えば円筒表面の形状を取ることができる場合には申し分なく十分である。
【００２５】
本発明による検出器の出発起点は可撓性の基板である。良好な特性を有するスイッチングマトリックス用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を次のような材料から成る基板上に作成することが可能であることが証明されている。
・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）［刊行物「Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」に掲載されたＣ．Ｓ．ヤング等の論文（第Ｂ１８巻、２０００年発行、第６８３頁〜第６８９頁）参照］
・ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）［刊行物「Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ」に掲載されたＭ．Ｊ．リー等の論文（第４４巻、２０００年発行、第１４３１頁〜第１４３４頁）参照］
・ポリイミド（例えばデュポン社のＫａｐｔｏｎ（登録商標））［刊行物「Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」に掲載されたＡ．ザゾノフ等の論文（第Ｂ１８巻、２０００年発行、第７８０頁〜第７８２頁）参照］
・ポリスルフォンエーテル（ＰＥＳ）［刊行物「Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＳＰＩＥ」に掲載されたＳ．ポーラッハの論文（第３６４９号、１９９９年発行、第３１頁〜第３９頁）参照］
・ポリカーボネート又は特殊鋼箔［刊行物「Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ  ｏｎ  Ａｃｔｉｖｅ−Ｍａｔｒｉｘ  Ｌｉｑｕｉｄ−Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｉｎ  ｃｏｎｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ＩＤＷ´９６  Ｋｏｂｅ」に掲載されたＳ．Ｄ．テイス等の論文（１９９６年発行、第３６５頁〜第３６８頁）参照］
これらの論文においてＴＦＴはディスプレイ用に使用されている。
【００２６】
所望のＸ線固体検出器を得るためには、ＴＦＴマトリックス上に、例えばセレンのようなＸ線に感応する半導体層が設けられるか、又は各ＴＦＴにホトダイオードが付設され、その上にその後シンチレータが配置される。全ての構成要素は、これらの構成要素を取付けられた基板が曲げられた場合にもこれらの構成要素の全機能が満たされるように形成されていなければならない。
【００２７】
本発明による検出器の２つの対向位置する縁部は剛性に構成することができる。この縁部には読出し増幅器が配置され、この読出し増幅器は検出器基板上に配置された読出し線に接続されている。他の２つの縁部は例えばバネ帯によって、曲りが予め定められた曲率半径にまで可能であるように補強できる。駆動回路はこの縁部に、曲げに追従できるように配置される。このためには検出器基板と駆動回路との間の接触を仲介する可撓性の導体路を使うことができる。
【００２８】
検出器の曲げ可能な縁部に、曲りの度合いを検出する測定手段が組込まれていると有利である。これによって、Ｘ線管−患者−検出器の配置の撮像ジオメトリを決定し、得られたＸ線像の歪みを補正することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線固体検出器を有するＸ線診断装置を示す概略図
【図２】図１に示されたＸ線固体検出器の第１実施例を示す概略図
【図３】図１に示されたＸ線固体検出器の第２実施例を示す概略図
【符号の説明】
１        Ｘ線管
２        Ｘ線発生器
３        Ｘ線束
４        患者
５        Ｘ線固体検出器
６        画像装置
７        補正装置
８        モニタ
９        測定センサ
１０        測定装置
１１        可撓性の基板
１２        ＴＦＴマトリックス
１３        可撓性のホトダイオードマトリックス
１４        可撓性のシンチレータ層
１５        剛性のホルダ
１６        サポータ
１７        可撓性のケース
１８        可撓性の半導体層
【図１】
0004436593.tif 000002
【図２】
0004436593.tif 000003
【図３】
0004436593.tif 000004