无线数字射线照相系统技术方案

一种用于数字射线照相系统的无线Ｘ光检测器，对从系统Ｘ光源到传感器面板上的冲击辐射进行远程监测，所述传感器面板具有非结晶或晶体硅光电二极管或金属绝缘层半导体（ＭＩＳ）传感器。对光电二极管偏置电源电路中电流的变化进行感测以生成指示存在辐射的信号。通过使得传感器的至少一条线在电荷聚集期间连接于所述偏置电源电路和虚拟地之间或者使用Ｘ光存在检测器电路来达到对Ｘ光停止的改进检测，所述Ｘ光存在检测器电路提高了检测器电路对于开始辐射后所发生的偏置电路电流变化的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及医学成像领域，尤其涉及数字射线照相术。更具体地，本专利技术涉及数字射线照相系统的采用远程X光事件检测的无线X光检测器。
技术介绍
数字射线照相术作为对依赖于照相胶片层的基于照相的成像技术 的替代日益被接受，用以俘获辐射曝光以产生并存储受检者的内部物理 特征的图像。利用数字射线照相术，将在辐射敏感层上俘获到的辐射图 像曝光逐像素地转换为电子图像数据，所述电子图像数据然后被存储在 存储器体中以供后续读出并在合适的电子图像显示装置上显示。数字射 线照相术成功的 一 个驱动力是能够快速显现所存储的图像并经由数据 网络将所存储的图像传送至一个或多个远程地点以供由放射科医师(radiologist)予以分析和诊断，而没有因必须通过邮件或经由信使发送 物理胶片以到达处于地点在远距离处的放射科医师所引起的延迟。数字射线照相面板具有以行和列安排的检测元件("像素")的二 维阵列。为了从面板读出图像信息，通常顺序地选择像素行并且将每列 上的相应像素连接至电荷放大器(charge amplifier)。所述电荷放大器 从每一列的输出被施加到模数转换器以生成数字化图像数据，所述数字 化图像数据然后能够被存储并能够按照需要被进行合适地图像处理以 供后续显示。为了使图像获取和从成像面板的后续数据读出同步，有必要使面板 操作的控制与来自数字射线照相成像系统中所包含的远程X光源的冲 击(impinging)成像X光的出现同步。这能够通过经由线缆传送指示所 述X光源的开始和结束的控制信号来完成。最近，已经提出了无线成像 盒(cassette ),它独立于主系统进行操作，使用所述成^象盒中的X光传 感器检测来自远程X光源的冲击X光的开始和终止。美国专利号 6,069,935(Schick)中给出了这样的无线和/或独立X光冲击感测的示例。 在一个这样的示例中，由计算机监视位于成像面板之外的成像盒中的专用X光事件触发器二极管以检测入射辐射并输出指示所述入射辐射的 信号。这样的系统具有某些缺陷。触发器二极管的包括降低了制造产量， 由此使得所述盒过于昂贵。而且，二极管本身可能被测试中的对象的某 不透辐射部分所阻挡，或者可能整个地处于辐射束的范围之外。在此专利所描述的另一示例中，使用帧截取(frame-grabbing)技术连续读出所 述成像面板本身的传感器。通过连续从面板传感器整体读出数据帧并且 通过检查所述数据帧确定所述面板是否已暴露于X光，来确定所述成像 传感器是否已暴露于X光。缺陷在于必须连续读出所述传感器，这就消 耗了量比较大的电功率，这对于独立于主成像系统进行操作的电池供电 的盒而言是严重的问题。美国专利号6,404,845 (Sharpless)中给出了另一个示例，其中在等 待曝光期间，监视成像面板中的某些参考像素，将所述参考像素的值与 预先确定的阈值电平进行比较。当预先确定数目的参考像素超过所述阈 值电平时，则确定曝光电平已经开始。然而，此方案也消耗大量的功率， 因此也是不怎么令人满意的解决方案。美国公开申请2004/0065836 (schick)还给出了另一个示例。在该 示例中，通过监视面板中的成像像素所汲取的电流量来检测成像面板上 X辐射的出现，并且当所汲取的电流量超过预先确定的量时，生成X光 出现信号。然而，该申请中所公开的示例局限于使用CMOS传感器或 CCD传感器，并且不能应用于其它类型的传感器，诸如在无胶片成像X 光传感器面板中广泛使用的非结晶或晶体硅光电二极管或金属绝缘半 导体(MIS)传感器。在后者这样的系统中，重要的是能够以可靠的方式检测X光曝光的 开始及其停止以便适当地发起与被曝光像素上的电荷电压的读出相关 联的计时和控制操作。因此，需要一种使用非结晶或晶体硅光电二极管或金属绝缘半导体 (MIS)传感器类型的无线X光成像传感器面板，所述无线X光成像传 感器面板能够独立于主成像系统而操作，并且能够对来自所述主成像系 统中的X光源的冲击X光的开始和停止进行远程且可靠地检测。
技术实现思路
依据本专利技术的一个方面，提供了 一种用于数字射线照相系统的无线X光检测器，并且包括非结晶或晶体硅光电二极管或金属绝缘半导体光 电二极管的传感器面板，所述传感器面板具有多个以行和列的矩阵排列 的像素。每个像素具有光电二极管、像素开关以及用于在X光曝光期间 从所述光电二极管收集电荷的电荷电容器。像素输出放大器定义了虚拟 地的源，并且所述像素开关选择性地将所述光电二极管和电荷电容器耦合到所述虚拟地的源。偏置电源电路(bias supply circuit)净皮耦合到所 有传感器面板像素，使所述光电二极管在没有X光曝光时保持在基本不 可导状态。提供有控制电路，所述控制电路使得所述像素开关在没有X 光曝光期间保持闭合，并且当开始所述像素的X光曝光时，所述控制电 路响应所述检测电路以基本上断开所有像素开关，由此断开所述像素与 所述虚拟地的源的连接以允许在像素电容器中进行电荷收集。提供有X 光存在检测电路，所述X光存在检测电路对所述偏置电源电路中的电流 变化进行响应以便指示所述像素上的X光曝光的开始和结束。本专利技术的优点在于能够通过在完全X光曝光开始之后改善曝光检 测电路的信噪比来对无线数字射线照相X光检测器中X光曝光的停止 进行快速且精确地4企测。另一个优点是知晓X光曝光停止的确切时间使对在曝光间隔期间 在像素中聚集的暗电流进行更加精确的补偿得以实现。精确的补偿改善 了所述系统的图像质量。附图说明如附图所示，通过以下对本专利技术实施例的更为具体的描述，本专利技术 的以上和其它目的、特征和优点将清楚明白。附图中的元件彼此之间未 必是按比例地绘制的。图1示出了本专利技术的X光曝光检测器的一个优选实施例的框图。图2示出了本专利技术的可替换优选实施例的框图。具体实施例方式图l中，示出了无线X光检测器，它包括X光传感器面板20、电 荷电压光电检测器输出放大器30、光电检测器偏置电源电路40、 X光 曝光存在4全测器50以及控制电路60。传感器面板20是非结晶或晶体硅或金属绝缘半导体材料。面板20包括以行和列的矩阵排列的多个像素21。为了方便，仅图示了单列像素 21-1至21-n。每个像素包括光电二极管22和用于在X光曝光期间从所 述光电二极管收集电荷的电荷电容器24。典型地，电容器24由光电二 极管22的固有电容所构成。所述像素进一步包括固态输出开关26,它 优选地为薄膜场效应晶体管。放大器30包括适于在每次X光曝光之后输出像素光电二极管信号 Vro的电荷放大器32。此外，每当相应的像素开关26保持闭合时，该 放大器的负正输入端子均作为像素光电二极管/电容器组合的虚拟地电 势的源。在每次从面板20读出光电检测器信号之后，从控制电路30向 薄膜晶体管施加复位输入电压VR以对电容器35进行放电。偏置电源电路40包括耦合到晶体管42的基极的运算放大器44。施 加到运算放大器44的正输入端子的可选设置电压Vs在发射极-至-像素 的连接处建立固定的偏置电势以在检测器10上没有X光曝光周期期间 对光电二极管22进行反向偏置。耦合到偏置电源输出端子45的X光曝光存在检测电路50响应所述 偏置电源电路中电流的变化以便指示所述像素上X光曝光的存在。为 此，电路50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数字射线照相系统的无线Ｘ光检测器，包括：　非结晶或晶体硅光电二极管或金属绝缘半导体光电二极管的传感器面板，传感器面板具有多个以行和列的矩阵排列的像素，每个像素具有光电二极管、像素开关以及用于在Ｘ光曝光期间从所述光电二极管收集电 荷的电荷电容器；　像素输出放大器，定义虚拟地的源，所述像素开关选择性地将所有像素的所述光电二极管和电荷电容器耦合到所述虚拟地的源；　耦合到所有传感器面板像素的偏置电源电路，使所述光电二极管在没有Ｘ光曝光期间保持在反向偏置状态；　 　响应于检测电路的控制电路，用于在没有Ｘ光曝光期间使所述像素开关保持闭合，并且在检测到Ｘ光曝光开始时基本上断开所有像素开关，由此断开所述像素与所述虚拟地的源的连接以允许在所述像素电容器中进行电荷收集；和　Ｘ光存在检测电路，对所述偏 置电源电路中的电流变化进行响应，用以指示所述像素上的Ｘ光曝光的开始和结束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S杜尔亚蒂，J约克斯顿，
申请(专利权)人：卡尔斯特里姆保健公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]