首页> 中国专利> 用于监视便携式成像检测器接收的X射线的系统和方法

用于监视便携式成像检测器接收的X射线的系统和方法

摘要

本发明名称为“用于监视便携式成像检测器接收的X射线的系统和方法”。一种用于为对象成像的方法150包括辐射关注的对象,并且使用具有至少一个活动区312和至少一个非活动区314、316的检测器14来感应穿透对象的辐射,使用从成像检测器14的非活动区314、316收到的信息来确定辐射何时完成,以及使用从成像检测器14的活动区312收到的信息来重构对象的图像300。还提供了一种医疗成像系统10和一种计算机可读媒体。

著录项

  • 公开/公告号CN102232837A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-11-09

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 通用电气公司;

    申请/专利号CN201110042748.4

  • 申请日2011-02-15

  • 分类号A61B6/00;

  • 代理机构中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人柯广华

  • 地址 美国纽约州

  • 入库时间 2023-12-18 03:47:24

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-01-31

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):A61B 6/00 专利号:ZL2011100427484 申请日:20110215 授权公告日:20150701

    专利权的终止

  • 2015-07-01

    授权

    授权

  • 2013-03-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):A61B6/00 申请日:20110215

    实质审查的生效

  • 2011-11-09

    公开

    公开

说明书

技术领域

本文中的公开主题一般涉及成像检测器,并且更具体地说,涉及 用于监视便携式成像检测器收到的X射线的方法和系统。

背景技术

不同的成像模式使用不同类型的检测器来检测从成像源发射、传 送或反射的能量。X射线是检测器检测的一种类型的能量。有使用不 同类型的X射线检测器的不同类型的X射线成像系统。例如,在一模 拟计算放射线摄影(CR)系统中,X射线源由操作员例如使用开关来激 活,并且由计时器停用。患者衰减的X射线记录在X射线胶片或CR 暗盒上。

在数字放射线摄影系统中,便携式数字检测器的使用已由于便携 式图像检测器带来的方便性、卓越的工作流和高图像质量而大大增 加。然而,便携式数字检测器当前需要耦合到数字成像系统才起作用。 因此,修改模拟成像系统以包括控制X射线源操作的数字控制器。另 外,将X射线胶片或暗盒替代为独立于X射线源工作的数字X射线 检测器。具体而言,数字X射线检测器在本文中称为非集成模式的操 作模式中独立于X射线源运行。在操作的非集成模式中,X射线源由 操作员例如使用开关来激活,并且由计时器停用。患者衰减的X射线 随后记录在数字X射线检测器上。随后,使用数字成像系统读取或备 选地在逐行基础上擦洗(scrub)数字X射线检测器。

无论何时数字X射线检测器获取的图像包括曝光数据或备选地包 括偏移数据,便执行读取。擦洗类似于读取,不同之处在于从擦洗获 取的数据在临床上是不相关的,因此不用于重构对象的图像。执行擦 洗是为了保持空闲期期间内数字X射线检测器光电二极管上的适当 偏置。具体而言,很大程度上由于用于制造检测器的非晶硅的不那么 理想的特性,所以执行擦洗以使检测器准备用于使用。

然而,由于数字X射线检测器不与X射线源集成,因此,在X 射线检查结束前,操作员可能无意地命令数字成像系统从X射线检测 器读取数据。结果,有用的诊断信息可能被丢弃,导致只有部分图像 或质量降低的图像。

发明内容

在一个实施例中,提供了一种用于为对象成像的方法。该方法包 括辐射关注的对象,并且使用具有至少一个活动区和至少一个非活动 区的检测器来测量穿透对象的辐射,使用从成像检测器的非活动区收 到的信息来确定辐射何时完成,以及使用从成像检测器的活动区收到 的信息来重构对象的图像。

在另一个实施例中,提供了一种医疗成像系统。该医疗成像系统 包括配置成从X射线源接收X射线的便携式X射线检测器和耦合到 便携式X射线检测器的检测器控制器。检测器控制器配置成确定何时 已启动对象的X射线曝光,选择成像检测器上的活动区和非活动区, 使用从成像检测器的非活动区接收的信息来确定曝光何时完成,以及 使用从成像检测器的活动区接收的信息来重构对象的图像。

在又一个实施例中,提供了一种编码有程序的非暂时性的计算机 可读媒体。该计算机可读媒体配置成确定何时已启动对象的X射线曝 光,选择成像检测器上的活动区和非活动区,使用从成像检测器的非 活动区接收的信息来确定何时完成曝光,以及使用从成像检测器的活 动区接收的信息来重构对象的图像。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的示范医疗成像系统的插图。

图2是根据本发明的一实施例的图1中所示示范医疗成像系统的 示意框图。

图3是根据本发明的一实施例的图1和2中所示示范X射线检测 器的顶部剖视图。

图4是图3中所示检测器的侧剖视图。

图5是根据本发明的一实施例的图1和2中所示示范X射线检测 器的示意图。

图6是根据本发明的一实施例的操作图1和2中所示医疗成像系 统的示范方法的流程图。

图7是根据本发明的一实施例的示范时序图。

图8示出根据本发明的一实施例的包括活动区和多个非活动区的 示范检测器。

图9是根据本发明的一实施例的由图1-4中所示检测器获取的示 范图像。

图10是根据本发明的一实施例的用于重构图9中所示图像的信息 的图示。

图11是图10中所示信息的一部分的图示。

图12是图10中所示信息的一部分的另一图示。

图13示出根据本发明的一实施例的包括活动区和多个非活动区 的另一示范检测器。

具体实施方式

结合附图阅读时,将更好地理解上述总结及本发明的某些实施例 的下面详细描述。就附图示出各种实施例的功能块的图形而言,功能 块不一定指示硬件电路之间的分割。因此,例如,一个或多个功能块 (例如,处理器或存储器)可在单件硬件(例如,通用信号处理器或 随机存取存储器的块、硬盘或诸如此类)中实现。类似地,程序可以 是独立程序,可以作为子例程包含在操作系统中,可以是安装的软件 包的功能及诸如此类。应理解,各种实施例不限于图形中所示的布置 和手段。

在本文使用时,以单数记载且前面带有单词“一(a或an)”的要 素或步骤应理解为不排除多个所述要素或步骤,除非明确陈述此类排 除。此外,对本发明的“一个实施例”的引用无意解释为排除也包含所 记载的特征的另外实施例的存在。另外,除非有明确相反的陈述,否 则,“包括”或“具有”含特定属性的要素或多个要素的实施例可包括不 具有该属性的另外要素。

此外,在本文中使用时,短语“重构图像”无意排除生成表示图像 的数据但未生成可视图像的本发明的实施例。因此,在本文中使用时, 术语“图像”在广义上指可视图像和表示可视图像的数据。然而,许多 实施例生成或配置成生成至少一个可视图像。

参照图形,图1是根据本发明的一实施例提供的示范医疗成像系 统10的插图。图2是图1中所示的示范成像系统10的示意框图。本 发明的各种实施例可与如图1和2中所示的示范医疗成像系统10一 起使用。医疗成像系统10可以是任何类型的成像系统。在示范实施 例中,成像系统10是X射线成像系统。另外,各种实施例不限于用 于为人体成像的医疗成像系统,而是可包括用于为非人体成像的兽医 或非医疗系统或无损测试系统(例如,机场行李系统)等。

在一些实施例中,医疗成像系统10是包括X射线源12和检测器 14的数字放射线摄影成像系统10。在一个示范实施例中,检测器14 不与图1中所示的X射线源12集成。X射线源12安装到机架16。机 架16可移动,以使得X射线源12能够相对于正在成像的主体18适 当定位,或者使得X射线源12能够从一个成像室移到另一成像室。 可选的是,通过例如将机架耦合到地板,可固定安装机架16。参照图 2,成像系统10还可包括布置在X射线源12与主体18之间的准直器 20。成像系统10还可包括定位器22。定位器22是耦合到X射线源 12和准直器20以便控制X射线源12和准直器20的定位的机械控制 器。

X射线源12使用开关13来激活和/或停用。在操作期间,成像系 统10使用X射线源12发射并通过准直器20的X射线束24,生成主 体18的图像。准直器20形成并限定X射线束24到期望区域,在该 区域中放置了诸如人类患者、动物或对象等主体18。一部分X射线 束24通过主体18或在其周围通过,并且由于主体18内组织造成的 衰减和/吸收而改变,继续向前并撞击检测器14。在一个实施例中, 检测器14可以是安装在固定位置的固定检测器。在该示范实施例中, 检测器14是不与X射线源12集成的便携式数字平板X射线检测器。 具体而言,检测器14不受X射线源12的控制。相反,检测器14由 下述检测器控制器来控制。在操作期间,检测器14将在其表面上收 到的X射线光子转换成更低能量可见光子,并随后转换成电信号,电 信号经获取和处理以重构主体18的内部解剖图像。

成像系统10还包括耦合到检测器14以便控制检测器14的操作的 检测器控制器26。在该示范实施例中,检测器控制器26还从开关13 接收输入。检测器控制器26可供应功率和控制两种信号以用于成像 检查序列。通常,检测器控制器26控制检测器14的操作以处理获取 的图像数据。检测器控制器26还可包括基于通用或专用计算机的信 号处理电路、用于存储计算机执行的程序和例程及配置参数和图像数 据的相关联存储器电路、接口电路等等。具体而言,检测器控制器26 可包括配置成协调检测器14的操作以处理从检测器14获取的图像数 据的至少一个计算机或处理器28。在本文中使用时,术语“计算机”可 包括任何处理器或基于处理器的系统,包括使用控制器、精简指令集 电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、逻辑电路及能够执行本文中所述 功能的任何其它电路或处理器的系统。上述示例只是示范,因此无意 以任何方式限制术语“计算机”的定义和/或含意。在操作期间,处理器 28根据相关联存储器装置30中存储的例程来执行各种功能。相关联 存储器装置30也可用于存储配置参数、成像协议、操作日志、原始 和/或处理后的图像数据等等。

检测器控制器26可还包括允许操作员或用户定义成像协议、成像 序列、确定系统组件的操作状态和健康状况的装置32。装置32可允 许外部装置接收图像和图像数据,命令放射线摄影系统的操作,配置 成像系统10的参数。

检测器控制器26可经通信接口耦合到广泛的外部装置。此类装置 可例如包括操作员工作站34,其用于与检测器控制器26交互或直接 到成像系统,处理或再处理图像,查看图像等。操作员工作站34可 实施为位于成像系统10附近并且经通信链路36硬连线到检测器控制 器26的个人计算机(PC)。工作站34也可实施为诸如将信息传送到检 测器控制器26的膝上型计算机或手持计算机等便携式计算机。在一 个实施例中,通信链路36可在检测器控制器26与工作站34之间硬 连线。可选的是,通信链路36可以是使得信息能够以无线方式传送 到工作站或从工作站传送到检测器控制器26的无线通信链路。在该 示范实施例中,工作站34控制成像系统10的实时操作。工作站34 还编程为执行本文中所述的医疗图像诊断获取和重构过程。

相应地,操作员工作站34包括中央处理单元(CPU)或计算机38、 显示器40及输入装置42。在该示范实施例中,计算机38执行一个或 多个存储元件或存储器中存储的指令集以便处理输入数据。存储元件 也可根据期望或需要存储数据或其它信息。存储元件可采用计算机38 内物理存储元件或信息源的形式。指令集可包括各种命令,这些命令 指示作为处理机器的计算机或处理器38执行特定操作,如本文中所 述的各种实施例的方法和过程。指令集可采用软件程序的形式。在本 文中使用时,术语“软件”和“固件”是可互换的,并且包括存储器中存 储的以便由计算机执行的任何计算机程序,存储器包括RAM存储器、 ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器及非易失性RAM (NVRAM)存储器。上述存储器类型只是示范,并且因此不限制可用于 存储计算机程序的存储器的类型。

软件可采用各种形式,如系统软件或应用软件。此外,软件可采 用单独程序的集合、更大程序内的程序模块或一部分程序模块的形 式。软件也可包括面向对象的编程形式中的模块化编程。处理机器对 输入数据的处理可以是响应用户命令,或者是响应前一处理的结果, 或者是响应另一处理机器提出的请求。

CPU 38连接到通信链路36,并且从输入装置42接收例如用户命 令等输入。输入装置42例如可以是键盘、鼠标、触摸屏面板及话音 识别系统等。通过输入装置42和相关联控制面板开关,操作员能控 制成像系统10的操作和X射线源12的定位以便扫描。类似地,操作 员能控制显示器40上结果图像的显示,并且能使用工作站CPU 38执 行的程序来执行图像增强功能。工作站34也可通过任何一个或多个 网络链路而链接到检测器控制器26。

在该示范实施例中,为了将电信号从检测器14传送到检测器控制 器26或工作站34,检测器14包括收发器44,该收发器配置成将检 测器14生成的电信号和其它信息以无线格式传送到检测器控制器26 中安装的对应收发器46。可选的是,收发器44配置成将检测器14生 成的电信号和其它信息以无线格式传送到工作站34中安装的对应收 发器48。

图3是图1和2中所示的示范便携式检测器14的底部剖视图。在 该示范实施例中,便携式检测器14由操作员随身携带到各种位置以 执行医疗成像。另外,便携式检测器14可安装在有轮推车或其它可 移动设备上以便使得操作员能够将检测器14从一个位置移到另一位 置。

如图3中所示,便携式检测器14包括外壳50。外壳50形成为包 括一对侧壁52和54、底侧56及相对的顶侧58。外壳50还包括示为 与示图的平面平行的表面的前盖60和相对的后盖62。外壳还包括从 前盖60延伸到后盖62的手柄64。在操作期间,手柄64使得操作员 能够运送便携式检测器14。具体而言,手柄64能用于安装、携带和/ 或存储便携式检测器14。侧壁、顶壁和底座、前盖和后盖一起形成外 壳50。外壳50可以由诸如铝等轻量的低原子序数(N)材料或石墨材料 制成。石墨具有比铝更轻的重量,但它也更坚硬并且是更少吸收能量 的。

图4是图3中所示的便携式检测器14沿图3的线路4-4观看时的 侧剖视图。如图4中所示,检测器14还包括附连到面板支撑72的电 路板70,该面板支撑可使用低N材料制成,其又附连(例如,使用 粘胶)到光电检测器阵列74。光电检测器阵列74在下面更详细论述。 为提供光电检测器阵列74的一定程度的断开电阻(break resistance), 在光电检测器阵列74与前盖60之间提供了间隙76。此外,电子装配 件清除了外壳的任何壁,而是安装到后盖62。另外,电路板70上的 发热组件78可使用导热复合物80热耦合到后盖62。导热复合物80 直接或间接在电路板70与后盖62之间提供机械耦合。在该示范实施 例中,便携式检测器14还包括处理器82。在该示范实施例中,处理 器82安装到电路板70。处理器82配置成存储信息以操作便携式检测 器14和/或经无线收发器44将信息传送到远程位置,如上所述。

在该示范实施例中,检测器14是便携式的,但一般足够大到为人 类患者的重要区域成像,如患者的胸部。因此,便携式检测器14可 在厚度上只是1厘米或几厘米,但可能在宽度和长度为数十厘米。在 一个实施例中,便携式检测器14还包括X射线栅格(grid)或防散射 栅格或对医疗X射线成像适当的某一其它栅格。再参照图3,便携式 检测器还包括配置成接纳系缆(tether)86或电池88的插孔84。系缆 86实施为使得诸如控制器26等远程站能够向便携式检测器14供电和 与其通信的硬连线电缆。可选的是,便携式检测器14可使用电池88 来操作,并且经无线链路与远程站通信,如上所述。

图5是图4中所示的光电检测器阵列74的一实施例的电路图。光 电检测器阵列74包括多个扫描线102和104和多个数据线106和108。 光电检测器阵列74由像素或检测器元件110的矩阵形成。检测器元 件110布置在衬底(未示出)上。每个检测器元件110包括由诸如硅 等材料制成的光电二极管112。硅的示例包括非晶硅和晶体硅。另外, 每个检测器元件110包括场效晶体管(FET)114。光电二极管112在检 测器元件110的大部分上制成以便光电二极管112将截取闪速体层 (未示出)产生的光的相当大的部分。每个光电二极管112具有允许 光电二极管112存储电荷的电容,电荷随后由于从X射线源12发射 的X射线束之一的部分的更低能量光子的激励而部分或备选地完全 放电。

光电检测器阵列74的每列的每个检测器元件110中每个光电二极 管112的阴极经FET 114的源极-漏极传导路径而连接到数据线106 和108之一。数据线106和108连接到多个感应电路120。感应电路 120始终保持数据线106和108在较恒定电位。在该示范实施例中, 感应电路120包括在X射线检测器14中。每个光电二极管112的阳 极连接到共用电极122。每行中FET 114中的栅电极连接到扫描线102 和104之一。每个扫描线102和104延伸于检测器14的完整尺寸。 扫描线102和104与检测器控制器26通信。在该示范实施例中,光 电检测器阵列74包括m个扫描线102/104和任何整数n个数据线 106/108。

图6是示出从检测器14读取数据的示范方法150的流程图。图7 是示出图6中所示方法的一个实现的示范时序图200。在152,检测 器14最初配置成在空闲模式中操作。在空闲操作模式中,持续擦洗 整个检测器14以去除二极管泄漏(diode leakage),并在空闲期期间 在光电二极管112上保持已知电位或已知电压。例如,假设检测器14 包括2048列和2048行的检测器元件110,每行和每列被擦洗以在空 闲期期间在数字X射线检测器光电二极管上保持适当的偏置。擦洗也 有利于减少多个图像保留或滞后的效应,和/或保护FET 114的多个操 作特性。在示范实施例中,感应电路120在擦洗期间恢复光电二极管 112的电荷。执行检测器14的单次擦洗所要求的时间表示为TS。在 示范实施例中,TS介于大约0.125毫秒与0.250毫秒之间。

在152执行的检测器擦洗期间,光电二极管112继续存储电荷, 直至跨光电二极管112的电压等于数据线106/108对应之一与共用电 极122之间的电压差,以及直至光电二极管112每个充电到已知电压, 之后关断FET 114。例如,光电二极管112继续存储电荷,直至跨光 电二极管112的电压等于数据线106/108与共用电极122之间的电压 差。在擦洗完成时,FET 114由检测器控制器26关断。

在154,检测器控制器26从开关13接收X射线源已激活的信号。 在156,检测器控制器26将信号传送到检测器14。在158,系统控制 器(未示出)指示X射线源12在预定的时间期TS后开始将X射线 传送到检测器14。在示范实施例中,大约在激活开关13时,信号从 检测器控制器26传送到检测器14。而且,在示范中,在已激活开关 13后延迟X射线源12的激活的预定时间期大约等于或大于TS,以能 够实现完成检测器14正在进行的擦洗的检测器时间。如上所述,擦 洗检测器14的剩余部分所要求的时间不大于TS。因此,在激活开关 13后,检测器14从检测器控制器26接收开关13已激活的信息。作 为响应,检测器14在接收传送的X射线前具有充足的时间以完成正 在进行的擦洗。

例如,参照图7,时序图200示出第一时序信号210、第二时序信 号212及第三时序信号214。如上所述,在152,检测器14最初配置 成在空闲模式中操作,如时序信号214所示。在空闲操作模式中,持 续擦洗整个检测器14以去除二极管泄漏,并在空闲期期间在光电二 极管112上保持已知电位或已知电压,如时序信号214中所示。在154, 如时序信号210所示,检测器控制器26从开关13接收X射线源已激 活的信号。在156,如时序信号214所示,检测器控制器26将信号传 送到检测器14。在158,如时序信号212所示,系统控制器(未示出) 指示X射线源12在预定的时间期TS后开始将X射线传送到检测器 14。

再参照图6,在160,检测器控制器26确定X射线曝光是否已完 成,并且检测器14获取的信息是否已读出或传送到检测器控制器26 或工作站34以生成对象或患者的图像。然而,如上所述,无论何时 检测器14获取图像,便执行检测器14读取。然而,由于检测器14 不与X射线源12集成,则本文中所述的检测器14不能确定X射线源 12何时已完成辐射患者或对象,并因此完成将X射线传送到检测器 14。因此,本文中所述的方法使得检测器控制器26能够定期查询或 扫描检测器14以确定曝光是否已完成。如上所述,在曝光完成前读 取或扫描检测器14可导致检测器14产生的信息丢失。结果,有用的 诊断信息可能被丢弃,导致只有部分图像或质量降低的图像。因此, 在160确定对象或主体的曝光是否已完成,X射线源12是否已停止 传送X射线,这包括在162选择检测器14的活动成像区和非活动成 像区。

图8示出包括活动区312和非活动区314及非活动区316的示范 检测器14。应认识到,虽然图8中所示的示范实施例包括两个非活动 区,但在162可选择单个非活动区或多于两个非活动区。通常,活动 区112表示包括对重构主体的图像有用的信息的检测器14的部分。 但是,如在下面更详细所述的,非活动区114和116生成用于确定对 象或主体的曝光是否完成的更低质量信息。在一个实施例中,可基于 检测器14的以前操作知识来选择活动和非活动区112和114/116。例 如,基于以前的操作知识,可确定位置离检测器14的边缘最近的像 素记录的计数(count)相比位置在检测器14的中心附近的行产生更 没用的信息。因此,可将位置最接近检测器14的边缘的像素选择为 非活动区。

例如,图9是检测器14使用准直器20获取的图像300。图像的 中心部分302灰阶图像部分表示具有在主体的扫描期间获取的有用图 像数据的活动区312。在中心部分302周围的外侧部分304表示由位 于例如中心部分302等准直区域之外的检测器14收集的信息。在图9 的情况下,中心部分302将是活动部分312,并且外侧部分304将是 在162选择的非活动区。如图9中所示,在162选择了几个非活动区。

图10是示出根据从检测器14收到的检测器行所平均的并用于重 构图9中所示图像300的像素值或计数的曲线310的图示。X轴表示 检测器行,并且Y轴表示检测器计数。如图10中所示,活动区312 包括大于大约800的计数,而两个非活动区314和316包括不到100 个计数。应认识到,图10中所示的总计数是在多个检测器行上平均 的。具体而言,非活动区314和316中的每个检测器行记录不到100 个计数。然而,也应认识到,虽然非活动区314和316中的信息不用 于重构主体的图像,但非活动区314和316中的信息用于确定对象或 主体的辐射是否完成,以及X射线源12是否已停止传送X射线。

例如,图11是非活动区314中记录的计数的图示,并且图12是 非活动区316中记录的计数的图示。如图11中所示,在操作期间, 总计数如检测器14记录的线路320表示的从例如活动区312的检测 器的内部部分到检测器14的第一边缘322逐渐降低。例如,内部行 324已记录大约16个计数,而在检测器14的边缘的外部行326已记 录大约1个计数。而且,如图12中所示,总计数如检测器14记录的 线路330表示的从例如活动区312的检测器14的内部部分到检测器 14的第二相对边缘332逐渐降低。例如,内部行334已记录大约19 个计数,而在检测器14的边缘的外部行336已记录大约1个计数。 如图11和12中所示,由于像素值的电子噪声的标准偏差σp大约是 6000个电子,ARC增益大约是4400个电子/计数,因此,对于行平均 的像素值的噪声的标准偏差σr

σr=12048σp=0.02σp=120e-=0.03计数

因此,非活动区314和316中的像素灵敏到足以检测X射线的完 成,因为通过利用较小准直器开口,记录了带有极低剂量的大约20 个计数。因此,在图6在162方法150的选择包括识别活动成像区, 该成像区生成用于重构正在辐射的对象的图像的信息,在162的选择 还包括识别至少一个非活动成像区,该成像区生成用于确定对象的辐 射是否已完成的信息。

再参照图6,在164,检测器控制器26确定对象的X射线辐射是 否已完成。具体而言,检测器控制器26读取非活动区314和/或316 的至少一个中存储的计数信息。如上所述,在X射线辐射操作完成时, 非活动区中检测器行所记录的总计数逐渐降低到大约为0。因此,检 测器控制器26编程为确定非活动区中的计数何时降到低于预定阈值, 由此指示扫描已完成。在示范实施例中,预定阈值是少于大约100个 计数。这样,检测器控制器26可读取非活动区314和/或316的至少 一个中存储的计数信息一次,或者可读取非活动区314和/或316的至 少一个中存储的计数信息多次,而不损坏检测器14的活动区中存储 的信息。再次参照图7,在示范实施例中,检测器控制器26配置成在 读取检测器的活动区前等待预定时间TD以确保X射线收尾的结束已 完成。在示范实施例中,选择TD以使得检测器14能够具有足够的时 间来等待X射线14的收尾。

再次参照图6,在一个实施例中,如果检测器控制器26已确定X 射线辐射已完成,则方法继续到步骤166。在166,X射线控制器26 从活动区312读出信息。来自活动区312的信息随后用于重构对象的 图像,如图7中线路214上所示。可选的是,再次参照图6,在另一 个实施例中,如果检测器控制器26已确定X射线辐射未完成,则方 法继续到步骤168。

在168,X射线控制器26确定最大曝光时间是否已超过。例如, 如上所述,在158,系统控制器指示X射线源12在预定的时间期TS 后开始将X射线传送到检测器14。另外,检测器控制器26激活指示 对象正在曝光的时间的计时电路(未示出)。在168,在曝光时间已 超过预定阈值时,检测器控制器26读取活动区312中存储的信息, 并且重构对象的图像。

再次参照图7,在图6中所示方法完成并且图像信息从检测器14 读取后,检测器控制器26擦洗检测器14。擦洗类似于读取,不同之 处在于从擦洗获取的数据不用于重构对象的图像,并因此被丢弃。擦 洗在检测器14上执行以在空闲期期间在光电二极管上保持适当的偏 置和/或减少多个滞后效应,滞后是光电二极管的不完全电荷恢复。具 体而言,很大程度上由于用于制造检测器的非晶硅的不那么理想的特 性而执行擦洗以使检测器准备用于使用。在读取检测器14后可擦洗 检测器14一次。可选的是,在读取检测器14后可擦洗检测器14几 次。

在擦洗过程完成后,检测器控制器26配置成等待等于X射线感 应时间加上X射线收尾时间TD的时间期,然后生成暗图像或偏移图 像。为了生成暗图像,由检测器控制器14读取来自检测器14的信息, 但不激活X射线源12。随后,可使用暗图像来执行像素偏移校正。 例如,可通过从辐射扫描期间获得的图像像素值减去暗图像或可选的 偏移图像像素值,执行像素偏移校正。

再次参照图7,在执行偏移校正后,检测器14再次被置于空闲模 式中,并且在开关13按下前检测器控制器26继续擦洗检测器14。在 开关13按下时,方法如图6中所示在步骤155重复。

图13示出图8中所示的另一示范检测器14。如图13中所示,在 此示范实施例中,检测器14包括活动区312和非活动区314和316, 每个非活动区位置最接近检测器14的边缘。另外,检测器14还包括 至少一个另外的非活动区330。可选的是,检测器14还可包括另外的 非活动区332和/或334。在示范实施例中,检测器14包括将活动区 312分割成多个活动区的至少一个非活动区330、332和/或334。更具 体地说,如上在图8中所述,在一个实施例中,非活动区314和316 位置最接近检测器14的边缘,并且活动区312位置在记录成像对象 的最有用信息的检测器14的中心附近。然而,为有利于在164确定 辐射扫描何时完成,检测器控制器26可读取非活动区330、332和/ 或334的至少一个中存储的计数信息。如上所述,在X射线曝光完成 时,检测器控制器26读取从活动区312检索的计数信息。然而,在 此情况下,活动区312被一个或多个非活动区330、332和/或334分 割成多个活动区。因此,为重构正在辐射的对象的图像,考虑了读取 非活动区314、316、330、332和/或334时丢失的信息。在示范实施 例中,非活动区的每侧上至少一行被插入以形成可用于重构对象的图 像的数据。例如,参照图13,假设读取非活动区332以确定辐射过程 何时已结束。在此情况下,来自非活动区332的信息不用于重构对象 的图像。因此,可插入来自行334和336的信息以替代非活动区332 中丢失的信息。随后,插入的信息与用于活动区312的剩余部分的信 息组合以生成对象的图像。

本文中所述的是用于使用便携式检测器10来确定X射线扫描何 时完成的系统和方法。X射线检测器被划分成活动区和非活动区。活 动区用于重构对象的图像。非活动区被定期扫描以确定X射线源何时 已完成将X射线传送到检测器,并因此完成患者的医疗检查。

本发明的一些实施例提供上面记录有指令以便处理器或计算机操 作成像设备来执行本文中所述方法的实施例的一个或多个机器可读 媒体。在示范实施例中,机器可读媒体是有形、非暂时性计算机可读 媒体。所述一个或多个媒体可以是CD-ROM、DVD、软盘、硬盘、光 盘、闪速RAM驱动器中的任何类型或计算机可读媒体的其它类型或 其组合。

各种实施例的技术效果是使得包括不与X射线源集成的便携式X 射线检测器的成像系统能够在结束X射线检查前读取X射线检测器。 在结束X射线检查前读取X射线检测器使得成像系统能够确定对象或 患者的X射线辐射何时已完成。

各种实施例和/或组件(例如,监视器或显示器或其中的组件和控 制器)也可实现为一个或多个计算机或处理器的部分。计算机或处理 器可包括计算装置、输入装置、显示器单元及例如用于接入因特网的 接口。计算机或处理器可包括微处理器。微处理器可连接到通信总线。 计算机或处理器也可包括存储器。存储器可包括随机存取存储器 (RAM)和只读存储器(ROM)。计算机或处理器可还包括存储装置,这 可以是硬盘驱动器或可移式存储驱动器,如软盘驱动器、光盘驱动器 及诸如此类。存储装置也可以是用于将计算机程序或其它指令装载到 计算机或处理器中的其它类似部件。

要理解,上述描述旨在说明而不是限制。例如,上述实施例(和/ 或其方面)可相互组合使用。另外,在不脱离本发明范围的情况下, 可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。例如,方法 中所记载的步骤的排序无需以特定顺序执行,除非明确陈述或隐含要 求(例如,一个步骤要求前一步骤的结果或产物可用)。虽然本文中 所述材料的范围和类型旨在定义本发明的参数,但它们决不是限制, 并且是示范实施例。在查阅和理解上面描述后,本领域的技术人员将 明白许多其它实施例。因此,本发明的范围应参照所附权利要求及此 类权利要求有权享有的等同的完全范围来确定。在随附权利要求中, 术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“之中”的平易英语 (plain-English)的等同。另外,在跟随的权利要求中,术语“第一”、 “第二”和“第三”等只用作标记,并无意对其对象强加数值要求。此外, 跟随的权利要求的限制不以部件加功能的格式来撰写,并且无意基于 35U.S.C.§112第6段来解释,除非且直到此类权利要求限制明确使用 短语“用于...的部件”且之后跟随缺乏进一步结构的功能的陈述。

此书面说明使用示例公开了本发明的各种实施例,包括最佳模式, 并且也使得本领域的技术人员能够实践所述各种实施例,包括做出和 使用任何装置或系统并执行任何包含的方法。本发明可取得专利的范 围由权利要求来定义,并且可包括本领域技术人员明白的其它示例。 如果此类其它示例具有未不同于权利要求字面语言的结构要素,或者 如果它们包括具有与权利要求字面语言非实质不同的等同结构要素, 则它们旨在在权利要求的范围内。

部件列表

成像系统        10

X射线源         12

开关            13

便携式检测器    14

机架            16

主体            18

准直器          20

定位器          22

X射线束         24

检测器控制器    26

计算机或处理器  28

存储器电路      30

接口电路        32

工作站          34

通信链路        36

计算机          38

显示器          40

输入装置        42

收发器          44

收发器          46

收发器          48

外壳            50

侧壁            52

侧壁            54

底侧            56

相对的顶侧      58

前盖            60

后盖            62

手柄            64

电路板          70

面板支撑        72

光电检测器阵列  74

间隙            76

发热组件        78

导热复合物      80

处理器          82

插孔            84

系缆            86

电池            88

扫描线          102

扫描线          104

数据线          106

数据线          108

像素或检测器元件110

光电二极管      112

FET             114

感应电路        120

共用电极        122

方法            150

在              152

在              154

在              156

在              158

在              160

在              162

时序图          200

第一时序信号    210

第二时序信号    212

第三时序信号    214

图像            300

中心部分        302

外侧部分        304

像素值          310

活动区          312

非活动区        314

非活动区        316

总计数          320

第一边缘        322

内部行          324

外部行          326

总计数          330

第二相对边缘    332

内部行          334

外部行          336

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号