用于脈沖X射線成像的自適應幀掃描方案制造技術

一種用于脈沖X射線成像的自適應幀掃描方法包括：在圖像探測器上持續掃描行；接收輻射即將開始的指示；在接收指示之后等待固定的延遲；在固定的延遲已經消逝之后暫停掃描；和在接收輻射已經停止的指示時恢復在探測器上的行掃描。通過對幀完成的監視，能夠在開始下一行掃描之前增加預定幀延遲以容納在輻射脈沖時間中的抖動。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術一般地涉及X射線成像探測器領域，更具體地，涉及一種控制幀掃描以避免在圖像處理期間由X射線脈沖所創建的偽影的系統和方法。現有技術用于將入射輻射能量轉換為電信號的光敏元件陣列普遍被用于成像應用中，例如，在X射線成像器和傳真裝置陣列中。在許多應用中需要脈沖X射線成像系統的實時和連續圖像采集。這些應用包括高能量X射線(治療)，中能量(產業)，或低X射線能量(診斷)。對于兆伏級(MV)成像，脈沖周期與探測器幀掃描時間相比較通常較小，線性加速器的脈沖偽影經常出現在現有的成像系統中。對于脈沖KV X射線，照射時間通常長于幀掃描時間，然而，如果在輻射傳遞之后使用了幀同步方案，在使得偏移校準非常困難和不精確的KV光束脈沖中經常存在顯著的抖動。如果在幀延遲時間期間傳遞該輻射，這使得幀開銷時間更長。錐面光束(CB)或甚至扇形光束計算機斷層掃描(CT)圖像采集也經常使用脈沖X射線生成。主要用于具有脈沖X射線的CBCT的現有技術基于幀同步，即為每一個特定角度所傳遞的輻射，幀讀出發生在輻射傳遞之后。在這種模式中，外部控制探測器，幀掃描與X射線源的輻射打開或關閉信號同步。這種技術存在一些問題。當光束脈沖頻率大于幀掃描率時(或者換句話說，在兩個脈沖之間的計時周期小于幀掃描時間)以及當輻射期間脈沖頻率改變時，幀同步不工作。幀整合時間等于光束時間，幀掃描時間，和直到下一個輻射脈沖發生的等待時間的總和。因此，幀整合時間將更長，對于較長幀整合時間的暗電流散粒噪聲將更大。由于有時無法避免的傳遞輻射脈沖的抖動(例如，如果機架角度控制X射線照射的拍攝)，暗偏移校正將不是最適宜的，這將引起在重構CT圖像中的偽影并限制低劑量應用。因此，期望的是，提供一種用于扇形面板成像器的幀掃描控制的系統和方法，所述扇形面板成像器通過有效利用幀掃描的自適應本質為脈沖X射線成像優化的。同樣期望的是，所述系統提供一種依賴于X射線控制信號的探測器行掃描的控制方案。專利技術概述本系統和方法包括一種用于脈沖X射線成像的自適應幀掃描的方法，其中在圖像探測器上的行被連續掃描，并基于輻射即將開始用于在掃描控制生成器中的X射線源的指示的接收，計算了延遲并暫停掃描直到計算的延遲的結束。在接收輻射已經停止的指示時，在探測器上的行掃描恢復。在某些實施方案中，通過在接收輻射已經開始的指示之前提供暫停掃描達到基本等于至少一個掃描行的持續時間，實現計算延遲的步驟。所述方法的其他實施方案提供對幀完成的監視并在開始下一行掃描之前，在幀的完成時增加預定幀延遲。計算所述預定幀延遲以容納在實際輻射開始時間中的抖動來獲得固定的幀率。為了增益校準，所述方法提供了感應增益校準和使用從輻射開始到輻射結束的幀掃描加上分析系統的輻射增益糾正消逝之后的后續幀。類似地用于電影成像，所述方法提供了感應電影成像和使用從輻射開始到輻射結束的幀掃描加上用于圖像生成的輻射增益消逝之后的后續幀。一個示例性實施方案也提供了以替換模式操作探測器，監視X射線源從備用到“打開”模式的切換和重置控制掃描生成器以在輻射即將開始的指示處的延遲之前停止行掃描至少一個巾貞。控制掃描生成器響應于來自X射線生成器的福射即將來臨的標識確定打開模式。一種控制X射線成像探測器的系統的一個示例性實施方案合并了 X射線源和連接到X射線源的信號生成器，并能夠提供指示輻射即將開始的第一信號和輻射已經停止的第二信號。提供了一種能夠從信號生成器接收第一和第二信號、響應于第一信號計算延遲、響應于延遲提供第一控制信號以暫停行掃描、和響應于來自信號生成器的第二信號提供第二控制信號以激活行掃描的探測器幀掃描信號生成器。在某些實施方案中，探測器幀掃描信號生成器提供了控制信號以在接收到輻射將開始的指示之前暫停基本等于至少一個掃描行時間的行掃描。在另一其他實施方案中，探測器幀掃描信號生成器能夠監視幀的完成并提供第三控制信號以激活用于增加在開始下一行掃描之前幀完成時的預定幀延遲的行掃描。計算預定幀延遲以容納在實際輻射開始時間中的抖動來獲得固定的幀率。對于其中X射線成像探測器能夠以替換模式操作的實施方案，探測器幀掃描信號生成器進一步能夠監視X射線源從備用到“打開”模式的切換；和重置以在來自脈沖上的預輻射處的延遲之前停止行掃描至少一個幀。探測器掃描信號生成器響應于與X射線源相關的信號生成器所生成的激活信號確定打開模式。附圖簡要說明當結合附圖考慮時，通過參考下列具體說明，將最佳理解本專利技術的這些和其他特征和優點，其中:附圖說明圖1是其中并入本專利技術的X射線系統的元件的方框圖；圖2是探測器幀掃描信號生成器的輸入和輸出控制軌跡的信號圖；圖3是用于增益校準的控制信號的信號圖；和圖4是使用本專利技術的探測器掃描控制方法的流程圖；和圖5是包括增益校準和電影成像的探測器掃描控制方法的流程圖。專利技術詳述圖1示出了示例性X射線成像系統。X射線源102將控制信號104提供給由幀掃描控制生成器106所表示的探測器外部接口電路以控制X射線探測器108的幀掃描和讀出。探測器輸出連接到分析系統，其在一些實施方案中包括一個或多個計算機或微處理器110。探測器巾貞掃描基于巾貞掃描控制生成器處的行觸發,所述巾貞掃描控制生成器允許來自與X射線源相關的信號生成器111處的外部觸發去控制行讀出并使用后續將更具體說明的各種控制信號112將其打開或關閉。對于示例性實施方案，外部觸發器的“高”狀態使得探測器能夠連續地讀出掃描行，外部觸發器的“低”狀態禁止掃描讀出并將探測器放置在保持或空閑狀態。從信號生成器可獲得的到探測器幀掃描控制生成器的輸入信號為預輻射打開脈沖，輻射打開脈沖，和當X射線脈沖從打開切換到關閉時被激活的輻射關閉脈沖。探測器幀掃描控制生成器的輸出是提供探測器的高低外部觸發器的探測器行掃描觸發器(DLST)。可將使用具有合并了本專利技術的系統的類型的X射線成像器形成在基本平坦的基底上，典型地為玻璃。成像器包括具有光敏成像元件的像素陣列，典型地為光敏二極管，其每一個具有相關的切換元件，如薄膜晶體管(TFT)或一個或多個另外的尋址二極管。結合閃爍體，將X射線轉換為成像于這些光敏元件的可視光。這些光敏元件，典型地為光敏二極管，在一個表面上連接到切換裝置，典型地為TFT，并在另一表面上連接到接觸所有并行光敏二極管的公用電極。通過多個行和列地址線尋址陣列。在接觸幀掃描的操作中，在行線上的電壓，并因此在TFT上的電壓，被輪流切換，允許在被掃描線的光敏二極管上的電荷通過連接外部放大器的列地址線被讀出。通常將行地址線稱作為“掃描行”，將列地址線稱作為“數據行”，其連接到外部掃描行驅動和數據行讀出電路的。圖2示出了本專利技術的示例性計時圖和DLST對來自X射線源的三個觸發器輸入(預輻射脈沖，X射線輻射脈沖，和輻射關閉脈沖(“Rad-off.”))的依賴性。在X射線脈沖之前，軌跡210變為打開光束的高，DLST，軌跡212，為高，探測器持續讀出掃描行。預輻射打開脈沖，軌跡214，在提供X射線輻射初始化之前固定時間的信號生成器的輻射開始之前被激活。在幀控制掃描生成器內生成的預輻射脈沖處的計時延遲216在X射線輻射脈沖繼續下去之前將DLST關閉至少一個行掃描時間(當激活了實際的X射線輻射時)。當DLST關閉時，探測器將不讀出下一個掃描行并將等本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.04 US 12/850,5241.一種用于脈沖X射線成像的自適應幀掃描方法，包括下列步驟: 在圖像探測器上持續掃描行； 接收輻射即將開始的指示； 在接收所述指示之后，等待固定的延遲； 在所述固定的延遲已經消逝之后暫停掃描； 在接收輻射已經停止的指示時，恢復在所述探測器上的行掃描。2.如權利要求1所述的方法，其中等待固定的延遲的步驟包括:等待直到在接收輻射已經開始的指示之前的至少一個掃描行時間。3.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 監視幀的完成；和， 在開始下一行掃描之前 幀的完成時，增加預定幀延遲。4.如權利要求3所述的方法，其中將預定幀延遲計算為容納在實際輻射打開時間中的抖動以獲得固定的幀率。5.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 感應增益校準； 使用從輻射開始到輻射結束的幀掃描加上在分析系統的輻射增益糾正消逝之后的后續幀。6.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 感應電影成像； 使用從輻射開始到輻射結束的幀掃描加上在用于圖像生成的輻射增益消逝之后的后續幀。7.如權利要求1所述的方法，進一步包括: 以替換模式操作所述探測器； 監視X射線源從備用到“打開”模式的切換；和 重設控制掃描生成器以在來自輻射即將開始的指示的延遲之前停止行掃描至少一個幀。8.如權利要求7所述的方法，其中控制掃描生成器響應于來自X射線生成器的輻射即將來臨的標識確定打開模式。9.一種X射線圖像探測器的控制系統，包括: X射線源； 信號生成器，連接到所述X射線源并能夠提供指示輻射即將開始的第一信號和輻射已經停止的第二信號； ...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F·杰爾蒙薩萊，
申請(專利權)人：珀金埃爾默控股有限公司，
類型：
國別省市：