针对动态成像的同步制造技术

通过向检测器和生成器传送帧率使数字射线照相检测器的积分周期与x射线生成器的x射线脉冲率之间的操作同步。在第一模式中，检测器监测一个或多个像素以检测x射线脉冲。相对于检测器的内部时钟的所检测到的x射线脉冲的发射时间被用于基于所传送的帧率和x射线脉冲的所检测到的发射时间使检测器的积分周期与x射线生成器的脉冲率同步。相继脉冲也可以被用于确定帧率而无需其事先传输。

Synchronization for dynamic imaging

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对动态成像的同步
技术介绍
本文中公开的主题涉及荧光透视、锥形束计算断层扫描（CBCT），以及要求数字射线照相检测器与x射线生成器之间的同步和高帧率数据捕获两者的断层照相组合（tomosynthesis）应用。所述同步允许生成器当检测器在积分（积分窗口）时发射。通常这是利用检测器和生成器之间的硬件束缚来完成的。期望的是，无线地操作检测器和生成器以供临床应用之用。传统上，无线捕获通过触发检测器开始积分而发生。然而，这引入了生成器的曝光周期与检测器的积分周期之间的定时不确定性。该不确定性是由不可控制的元件所造成的，其诸如检测器与操作系统之间的延迟和传输延迟。为了补偿，积分窗口被设置成比x射线脉冲宽度更长的时间。更长的积分窗口降低了最大帧率，并且可能限制荧光透视和断层照相组合应用的功能性。就诸如荧光透视和断层照相组合的临床动态成像应用而言，重要的是保持帧的积分窗口小同时确保生成器仅在积分窗口期间发射。以上讨论仅仅是为了一般的背景信息而提供的，并且不旨在被用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
技术实现思路
所期望的是使检测器和生成器同步，以使得生成器的周期性x射线脉冲总是落在检测器的积分窗口内。此外，期望的是使用户启动获取与生成器发射之间的等待时间最小化。公开了通过将帧率传送到检测器和生成器来使数字射线照相检测器的积分周期与x射线生成器的x射线脉冲率（pulserate）之间的操作同步。在第一模式中，检测器监测一个或多个像素以检测x射线脉冲。相对于检测器的内部时钟的所检测到的x射线脉冲的发射时间被用于基于所传送的帧率和x射线脉冲的所检测到的发射时间来使检测器的积分周期与x射线生成器的脉冲率同步。相继脉冲也可以被用于确定帧率而无需其事先传输。在一个实施例中，使数字射线照相检测器的积分周期与x射线生成器的x射线脉冲率之间的操作同步的方法首先将帧率传达到检测器和生成器。检测器然后通过连续地逐行从检测器中读出一个或多个帧来以第一模式进行操作。检测器监测像素的每个读出行以检测指示x射线生成器已经发射碰撞检测器的x射线脉冲的高输出。生成器发出所检测到的x射线脉冲的开始时间可以由检测器相对于检测器的内部时钟使用对应于检测器的已知行读出时间间隔和当x射线脉冲到达检测器时正读出的行的行数来确定。检测器然后可以以第二模式来操作，其中所述检测器的积分周期与生成器发出x射线脉冲的开始时间基于所传达的帧率和所检测到的x射线脉冲的所确定的开始时间而被同步。在另一个实施例中，使数字射线照相检测器的积分周期与x射线生成器的x射线脉冲率之间的操作同步的方法首先将帧率传达到检测器和生成器。检测器然后通过监测检测器中的一个或多个像素以检测来自x射线生成器的x射线脉冲来以第一模式进行操作。生成器发出所检测到的x射线脉冲的开始时间可以由检测器使用检测器的内部时钟来确定。检测器然后可以以第二模式来操作，其中所述检测器的积分周期与生成器发出x射线脉冲的开始时间基于所传达的帧率和所检测到的x射线脉冲的所确定的开始时间而被同步。在另一个实施例中，使数字射线照相检测器的积分周期与x射线生成器的x射线脉冲率之间的操作同步的方法监测检测器中的一个或多个像素以检测来自x射线生成器的x射线脉冲。生成器发出所检测到的x射线脉冲的开始时间可以由检测器使用检测器的内部时钟来确定。来自x射线生成器的第二脉冲被检测到并且脉冲之间的时间被用于确定x射线生成器的脉冲率。检测器然后可以以第二模式来操作，其中检测器的积分周期与生成器的脉冲率被同步。本公开的此简要描述仅旨在提供根据一个或多个说明性实施例的本文中公开的主题的简要概览，并且不用作解释权利要求或限定或限制本专利技术的范围的指引，本专利技术的范围仅由所附权利要求所限定。提供此简要描述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的概念的说明性选择。此简要描述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在被用作帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中指出的任何或所有缺点的实现方式。附图说明因此，以可以理解本专利技术的特征的方式，可以通过参考某些实施例来获得本专利技术的详细描述，所述实施例的一些在附图中被图示。然而，应当指出的是，附图仅图示了此专利技术的某些实施例，并且因此不应视为限制其范围，因为本专利技术的范围涵盖其他同等有效的实施例。附图不一定按比例绘制，重点通常在于图示本专利技术的某些实施例的特征。在附图中，贯穿各个视图，相同的数字用于表示相同的部分。因此，为了进一步理解本专利技术，可以参考结合附图阅读的以下详细描述，在所述附图中：图1是示例性x射线成像系统的示意的透视图；图2是射线照相检测器中的光电传感器阵列的示意图；图3是DR检测器的图；图4是示例性DR检测器的横截面图；以及图5是示例性x射线成像系统的另一个透视图；以及图6图示了定时的x射线生成器脉冲和检测器积分周期的示例图。具体实施方式本申请要求对2016年11月23日以Richard等人的名义提交的且题为“SYNCHRONIZATIONFORBEDSIDEDYNAMICIMAGING”的美国专利申请序列号62/425,648的优先权，其通过引用以其整体特此并入本文。本申请在某些方面涉及以Topfer等人的名义且题为“BEAMDETECTIONWITHCONTINUOUSDETECTORREADOUT”、具有国际申请日为2015年12月9日的美国专利申请PCT/US2015/064683，其通过引用以其整体特此并入本文。图1是数字射线照相（DR）成像系统10的透视图，其根据一个实施例可以包括通常弯曲的或平面的DR检测器40（以平面的实施例示出并且为描述的清楚起见而没有壳体）、配置成生成射线照相能量（x射线辐射）的x射线生成器（或x射线源）14、以及配置成显示由DR检测器40捕获的图像的数字监测器或电子显示器26。DR检测器40可以包括以电可寻址的行和列布置的光电传感器或检测器单元22的二维阵列12。这些光电传感器22在本文中可以被称为成像像素或检测器像素。DR检测器40可被定位成在射线照相能量曝光或射线照相能量脉冲期间接收由x射线源14发出的穿过主体20的x射线16。如在图1中所示出，射线照相成像系统10可以使用发出校准的x射线16（例如x射线束）的x射线源14，其选择性地瞄准并穿过主体20的预选区域18。x射线束16可以通过根据主体20的内部结构沿其多个射线改变角度而减弱，所述减弱的射线由光敏性检测器单元22的阵列12来检测。弯曲的或平面的DR检测器40尽可能以与由x射线源14发出的多个射线16的基本中心射线17相对垂直地被定位。在弯曲的阵列实施例中，源14可在中心被定位，以使得较大百分比或全部的光敏性检测器单元垂直于从中心定位的源14进入的x射线而被定位。各个光敏性单元（像素）22的阵列12可以通过根据行和列的其位置而被电寻址（扫描）。如在本文中所使用，术语“列”和“行”指的是光电传感器单元22的垂直和水平布置，并且，为描述的清楚起见，将假定行水平地延伸并且列垂直地延伸。然而，列和行的定向是任意的并且不限制本文中公开的任何实施例的范围。此外，术语“主体”可以被图示为图1的描述中的人类患者，然而，DR成像系统的主体，作为本文中使用的术语，可以是人类、动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使数字射线照相检测器的积分周期与x射线生成器的x射线脉冲率之间的操作同步的方法，所述方法包括：将帧率传达到所述检测器和所述生成器；以第一模式进行操作，其中所述检测器监测一个或多个选择的像素以检测来自所述x射线生成器的x射线脉冲；确定相对于所述检测器的内部时钟的所述生成器发出所检测到的x射线脉冲的开始时间；以及通过基于所传达的帧率和所述生成器发出所检测到的x射线脉冲的所确定的开始时间选择性地使所述检测器的积分周期与所述生成器发出x射线脉冲的开始时间同步来以第二模式进行操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.23 US 62/4256481.一种用于使数字射线照相检测器的积分周期与x射线生成器的x射线脉冲率之间的操作同步的方法，所述方法包括：将帧率传达到所述检测器和所述生成器；以第一模式进行操作，其中所述检测器监测一个或多个选择的像素以检测来自所述x射线生成器的x射线脉冲；确定相对于所述检测器的内部时钟的所述生成器发出所检测到的x射线脉冲的开始时间；以及通过基于所传达的帧率和所述生成器发出所检测到的x射线脉冲的所确定的开始时间选择性地使所述检测器的积分周期与所述生成器发出x射线脉冲的开始时间同步来以第二模式进行操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中还包括以所述检测器的行读出率的至少大约10倍的率来监测一个选择的像素以检测来自所述x射线生成器的x射线脉冲。3.根据权利要求1所述的方法，其中还包括以所述检测器的帧读出率的至少大约100倍的率来监测嵌入的光电二极管。4.根据权利要求1所述的方法，还包括与在所述第二模式期间发出的所述脉冲相比所述x射线生成器在所述第一操作模式期间以更低的能量或以更短的持续时间来发出所检测到的x射线脉冲。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：监测所述检测器中的传感器以检测同步偏移，若有的话。6.根据权利要求1所述的方法，还包括将以毫秒为单位的时间幅度传达到所述检测器和所述生成器以作为所述帧率，其中所述时间幅度是在x射线脉冲之间的时间。7.根据权利要求1所述的方法，还包括通过连续地逐行从所述检测器中读出一个或多个帧来以第一模式进行操作。8.根据权利要求7所述的方法，还包括所述检测器监测像素的每个读出行以检测在哪行正被读出期间来自所述x射线生成器的x射线脉冲到达所述检测器。9.根据权利要求8所述的方法，还包括所述检测器使用对应于所述检测器的已知行读出时间间隔和当所述x射线脉冲到达所述检测器时正被读出的所述行...

【专利技术属性】
技术研发人员：S理查德，王晓辉，TJ沃伊西克，N帕卡德，
申请(专利权)人：卡尔斯特里姆保健公司，
类型：发明
国别省市：美国,US