用于一般射线照相的快速双能量制造技术

一些实施例与X射线源关联，X射线源配置成生成被引导朝向对象的X射线，其中X射线源要执行下列操作：(i)生成第一能量X射线脉冲，(ii)切换以生成第二能量X射线脉冲，以及(iii)切换回以生成另一个第一能量X射线脉冲。检测器可与多个图像像素关联，并且对于各像素检测器包括：X射线敏感元件，用于接收X射线；第一存储元件及关联开关，用于捕获与第一能量X射线脉冲关联的信息；以及第二存储元件及关联开关，用于捕获与第二能量X射线脉冲关联的信息。控制器可同步X射线源和检测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一般射线照相，以及更具体来说涉及提供用于医疗成像和类似应用的快速双能量(“DE”)射线照相的方法和系统。
技术介绍
一般来说，由X射线管所生成的X射线可穿过患者并且然后由X射线检测器来检测。所检测的X射线等级(X-raylevel)然后可用来生成患者的图像。为了改进图像的质量，可利用各在不同能量级的X射线的两次曝光。此类方式称作“双能量”射线照相。双能量射线照相的一个目的是要得到图像，其通过利用在这些不同能量谱的两个扫描来增强图像内的对比度分隔。例如，双能量方式可促进骨信息或软组织信息的提取—或者分隔任何两种不同的任意材料。还存在双能量能够改进冠状动脉钙检测(其是心血管病的指标)的证据。然而注意到，需要生成两个图像(低能量和高能量)，并且可存在两个图像之间因X射线管切换和检测器读出时间引起的延迟(例如150ms延迟)。这可能因在那个时间段中的患者/解剖运动（motion）而引起两个图像之间的未配准，其能够引起最终图像中的模糊和/或伪影。因此，设计提供改进的双能量切换和能量捕获的设备和方法会是期望的。
技术实现思路
按照一些实施例，X射线源配置成生成被引导朝向对象的X射线，其中X射线源要执行下列操作：(i)生成第一能量X射线脉冲，(ii)切换以生成第二能量X射线脉冲，以及(iii)切换回以生成另一个第一能量X射线脉冲。检测器可与多个图像像素关联，并且对于各像素检测器包括：X射线敏感元件，用于接收X射线；第一存储元件及关联开关，用于捕获与第一能量X射线脉冲关联的信息；以及第二存储元件及关联开关，用于捕获与第二能量X射线脉冲关联的信息。控制器可同步X射线源和检测器。一些实施例包括：用于由X射线源生成第一能量X射线脉冲的部件；用于切换X射线源以生成第二能量X射线脉冲的部件；用于切换回X射线源以生成另一个第一能量X射线脉冲的部件，其中检测器与多个图像像素关联，并且对于各像素包括：X射线敏感元件，用于接收X射线；第一存储元件及关联开关，用于捕获与第一能量X射线脉冲关联的信息；以及第二存储元件及关联开关，用于捕获与第二能量X射线脉冲关联的信息；以及用于由控制器来同步X射线源和检测器的部件。本文所描述的一些实施例的技术效果可以是图像信息的改进和准确捕获。实施例可与系统和/或存储用于执行本文所描述的方法的任一种的指令的计算机可读介质关联。提供了技术方案1：一种系统，包括：X射线源，配置成生成被引导朝向对象的X射线，其中所述X射线源要执行下列操作：(i)生成第一能量X射线脉冲，(ii)切换以生成第二能量X射线脉冲，以及(iii)切换回以生成另一个第一能量X射线脉冲；检测器，与多个图像像素关联，对于各像素所述检测器包括：X射线敏感元件，用于接收X射线，第一存储元件及关联开关，用于捕获与所述第一能量X射线脉冲关联的信息，以及第二存储元件及关联开关，用于捕获与所述第二能量X射线脉冲关联的信息；以及控制器，用于同步所述X射线源和检测器。提供了技术方案2：如技术方案1所述的系统，还包括计算机，其配置成：获取与所述第一和第二能量X射线脉冲关联的成像数据；以及从所述成像数据中来重构至少一个图像。提供了技术方案3：如技术方案1所述的系统，其中，所述第二能量X射线脉冲与所述第一能量X射线脉冲相比与更高的电压电平关联。提供了技术方案4：如技术方案1所述的系统，其中，所述第一和第二存储元件包括电容器C1和C2。提供了技术方案5：如技术方案4所述的系统，其中，所述X射线敏感元件包括具有比C1和C2的电容明显更低的电容的光电二极管，以实现到C1和C2的快速和充分完全的电荷转移。提供了技术方案6：如技术方案4所述的系统，其中，所述X射线敏感元件是针形光电二极管。提供了技术方案7：如技术方案4所述的系统，其中，C1和C2的所述电容基于低能量和高能量X射线脉冲的动态范围要求来选择。提供了技术方案8：如技术方案4所述的系统，其中，C1和C2的一个端连接到公共参考电压，C1和C2的另一个端经过第一开关和第二开关连接到所述像素的输出，并且对于各像素，所述检测器还包括：复位开关，将所述像素的所述输出连接到已知复位电压，放大器，具有连接到所述像素的所述输出的输入，以促进充分低的电子噪声以及从所述像素的充分快速读出，第一开关，耦合在C1与所述像素的所述输出之间，以及第二开关，耦合在C2与所述像素的所述输出之间。提供了技术方案9：如技术方案4所述的系统，其中，所述检测器具有读出模式操作，使得C1在C2被读取的同时进行充电，以及C2在C1被读取的同时进行充电，并且对于各像素还包括：第一开关，将C1连接到所述像素的输出，第二开关，将C2连接到所述像素的所述输出，第三开关，将C1连接到所述放大器的所述输入，以及第四开关，将C2连接到所述放大器的所述输入。提供了技术方案10：如技术方案4所述的系统，其中，对于各像素，所述检测器还包括：晶体管，使得所述像素的所述输出以对数方式响应于所述光电二极管的光电荷，其中参考电压用来控制引起加权因子的对数放大器的增益。提供了技术方案11：如技术方案4所述的系统，其中，对于各列，所述检测器还包括：减法元件，使得所述像素的所述输出与C1中存储的电荷和C2中存储的电荷之间的差关联。提供了技术方案12：如技术方案4所述的系统，其中，将加权因子应用于C1中存储的电荷和C2中存储的电荷的至少一个。提供了技术方案13：如技术方案10所述的系统，其中，至少一个加权因子基于骨密度和软组织密度的至少一个来选择。提供了技术方案14：一种方法，包括：由X射线源生成第一能量X射线脉冲；切换所述X射线源以生成第二能量X射线脉冲；切换回所述X射线源以生成另一个第一能量X射线脉冲，其中检测器与多个图像像素关联，并且对于各像素包括：X射线敏感元件，用于接收X射线；第一存储元件及关联开关，用于捕获与所述第一能量X射线脉冲关联的信息；以及第二存储元件及关联开关，用于捕获与所述第二能量X射线脉冲关联的信息；以及由控制器同步所述X射线源和检测器。提供了技术方案15：如技术方案14所述的方法，还包括：获取与所述第一和第二能量X射线脉冲关联的成像数据；以及从所述成像数据中来重构至少一个图像。提供了技术方案16：如技术方案14所述的方法，其中，所述第二能量X射线脉冲与所述第一能量X射线脉冲相比与更高的电压电平关联。提供了技术方案17：如技术方案14所述的方法，其中，所述第一和第二存储元件包括电容器C1和C2。提供了技术方案18：如技术方案17所述的方法，其中，所述光电二极管包括具有比C1和C2的电容明显更低的电容的针形光电二极管，以实现到C1和C2的完全电荷转移，以及C1和C2的所述电容基于低能量和高能量X射线脉冲的动态范围要求来选择。提供了技术方案19：一种系统，包括：X射线源，配置成生成N个成像条件，其中N>2，并且所述成像条件与下列至少一个关联：(i)kVp，(ii)滤波器，(iii)角度以及(iv)mA；检测器，与多个图像像素关联，对于各像素所述检测器包括：X射线敏感元件，用于接收X射线，以及N个存储元件及关联开关，用于捕获与所述第一能量X射线脉冲关联的信息；以及控制器，用于同步所述X射线源和检测器，其中所述控制器生成多个不同投影，各投影存储在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：X射线源，配置成生成被引导朝向对象的X射线，其中所述X射线源要执行下列操作：(i) 生成第一能量X射线脉冲，(ii) 切换以生成第二能量X射线脉冲，以及(iii) 切换回以生成另一个第一能量X射线脉冲；检测器，与多个图像像素关联，对于各像素所述检测器包括：X射线敏感元件，用于接收X射线，第一存储元件及关联开关，用于捕获与所述第一能量X射线脉冲关联的信息，以及第二存储元件及关联开关，用于捕获与所述第二能量X射线脉冲关联的信息；以及控制器，用于同步所述X射线源和检测器。

【技术特征摘要】
2015.09.03 US 14/8446951.一种系统，包括：X射线源，配置成生成被引导朝向对象的X射线，其中所述X射线源要执行下列操作：(i)生成第一能量X射线脉冲，(ii)切换以生成第二能量X射线脉冲，以及(iii)切换回以生成另一个第一能量X射线脉冲；检测器，与多个图像像素关联，对于各像素所述检测器包括：X射线敏感元件，用于接收X射线，第一存储元件及关联开关，用于捕获与所述第一能量X射线脉冲关联的信息，以及第二存储元件及关联开关，用于捕获与所述第二能量X射线脉冲关联的信息；以及控制器，用于同步所述X射线源和检测器。2.如权利要求1所述的系统，还包括计算机，其配置成：获取与所述第一和第二能量X射线脉冲关联的成像数据；以及从所述成像数据中来重构至少一个图像。3.如权利要求1所述的系统，其中，所述第二能量X射线脉冲与所述第一能量X射线脉冲相比与更高的电压电平关联。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一和第二存储元件包括电容器C1和C2。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述X射线敏感元件包括具有比C1和C2的电容明显更低的电容的光电二极管，以实现到C1和C2的快速和充分完全的电荷转移。6.如权利要求4所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹昀，JM萨波尔，BD亚诺夫，赖皓，B雅各布，KR尼，陈峰，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US