减少图象赝像的成像系统及方法技术方案

本发明专利技术的一种形式是一个数字式Ｘ射线成像系统，在一个实施例中，该系统由多个投视角采集投影数据，并较少了由检测器驻留信号所引起的赝像。更具体地说，在一个实施例中，通过采集多个投视角的投影数据来生成一个立体图象。在采集相邻投视角的采集投影数据的停顿间隔期内，停止发射Ｘ射线，而所有的检测器像素都被同时选通激励，来减少每一个像素中的驻留信号。因而，随后投视角的投影数据就不会被前一个投视角的驻留信号偏置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【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一种成像系统，更具体地说，涉及一种能够减少检测器信号滞延而形成赝像的成像系统。在至少一种现有的成像系统中，由X射线源投射扇形的辐射束，该辐射束被调整成在一个笛卡尔坐标系的XY平面内透射，其中所述XY平面通常被称作成像平面。由X射线束透射过需要成像的物体，该物体例如是一个患者。被物体衰减后的射线照射到一个辐射检测器阵列。检测器阵列所能接收到的衰减射线强度取决于X射线被物体衰减的程度。检测器阵列中的每一个检测器单元都产生一个单独的电信号，该信号即为该检测器位置上射线衰减程度的测量结果。在至少一种现有的成像系统、也就是通常被称为计算机断层造影(CT)系统中，一组由检测器阵列获得的X射线衰减测量数据、即投影数据被称做一个“投视”。在X射线源和检测器中至少一个发生旋转的过程中，对物体在不同的投射角或视角所做的一系列透视就组成了一个“扫描”。在一个轴向扫描中，对投影数据进行处理以构成一个对应于物体上某一两维截面的图象。通常的情况，每个截面对应了患者或Z轴上大约不到2cm厚的患者成像区间，并在机架的一个转动周期内用984个透视获得的数据产生一个截面图象。在本领域中根据一组投影数据来重建图象的方法叫作滤过回波投影技术。该处理过程将一个从扫描所获得的衰减测量值转化为被称作“CT数”或“housefield unit(霍斯菲尔德单位)”的整数，该数值被用于控制阴极射线管显示器上相应像素的亮度。至少有一种现有的CT系统是利用一个大的平板数字式X射线设备或检测器来采集数据的，这样的检测器具有以行列分布的多个像素。然而，这样的平板式采集板受到检测器滞延问题的困扰。由于前一次的采样使随后的采样产生了一定的偏扰，检测器的滞延信号占总信号中很大一部分。信号滞延的主要原因是和电子反捕陷(de-traping)现象有关，该现象是由某一个能隙中高强度的电荷亏损造成的。反捕陷持续的时间从几毫秒到100秒不等。由于滞延造成的不一致，在重建的图象上就出现了例如为环状或带状的赝像。因而希望提供一种成像系统，它采用固态探测元件来产生基本“没有赝像”的立体图象。还希望提供一种不显著增加图象生成时间、并能减少检测器滞延赝像的系统。上述这些目的和别的目的可通过一种数字式X射线成像系统来实现。在一个实施方式中，这样的系统从多个视角采集投影数据，并在相邻视角采集之间降低检测器中驻留信号的电平。更具体地说，在一个实施例中，成像系统包括一个X射线源和至少一个固态X射线检测器。为了生成立体图象，X射线源和X射线检测器的至少二者之一围绕有关的物体转动。在每一个确定的投视中，都从X射线源向X射线检测器发射X射线，并采集该视角条件下的投影数据。在相邻两个投视的投影数据进行采集之间的停顿期间，停止发射X射线，同时将检测器中的各像素至少激励确定一次。更具体地说，在停顿期间，检测器的每条扫描线都被同时激励。对所有扫描线的同时激励将降低每个像素的驻留信号。因此，当采集随后视角的投影数据时，每个像素的信号电平更准确地反映了当前视角条件下射线穿过有关物体后的衰减。利用从多个投视所采集的投影数据就可以获得物体的一个断面视图。使用上述成像系统可减少检测器的滞延赝像，从而生成基本上“没有赝像”的图象。此外，系统并没有显著延长生成图象所需的时间。附图说明图1表示了一种数字式成像系统的轴测视图；图2中方框图示意说明图1所示的系统；图3示意性地表示图1所示系统中的X射线检测器。参见图1和图2，所示的一种计算机断层X射线透视(CT)成像系统10包括一个“第三代”CT扫描器典型类型的机架12，在机架12上设置有一个X射线源14，它位于机架对面的检测器阵列18发出X射线16，X射线被一个准直仪(图中未示出)调准到笛卡尔坐标系的XY平面内，所述XY平面通常被称作成像平面。检测器阵列18由多个像素单元(图1中未示)组成，这些单元共同来检测穿过患者22发射的X射线。每个检测器单元产生一个电信号，该信号代表所照射的一束X射线的强度，以及相应的X射线穿过患者22身体的X射线衰减程度。在获得X射线投影数据的一个扫描周期内，机架和安装在机架上的部件要围绕一个转动中心24转动。机架12的转动和X射线源14的工作是由CT系统10的控制机构26进行控制的。控制机构26包括一个X射线控制器28和机架电机控制器30，X射线控制器28向X射线源14供电以及定时信号，电机控制器30来控制机架12的转动速度和姿态。控制机构26中的数据采集系统(DAS)32从检测器单元20中采集模拟数据，并将所采集的数据转化为后续处理所需的数字信号。一个图象重建器34从DAS32接收其所采集并进行了数字转换的X射线数据，并进行高速图象重建。重建的图象作为输入信号被输送到计算机36，由它将图象存储在海量存储器38内。计算机36还通过一个设置了键盘的操作台40来接收操作者的指令和扫描参数。操作者可以通过一个与计算机相连的阴极射线显示器来观看计算机中的重建图象和其它数据。计算机36用操作者提供的指令和参数向DAS32、X射线控制器28和机架电机控制器30发出控制信号和信息。此外，计算机36还控制一个工作台电机控制器44，该控制器44控制监视台46以实现患者22在机架12中的定位，具体地说，监视台46将患者的部分身体伸入到机架的开口48中。在图3所示的一个实施例中，检测器18是一个固态检测器或辐射成像器，它是一个大的、平板状结构，该检测器在其基板114上设置了一个光电传感器阵列110，而在光电传感器阵列110上又设置了一个闪烁器118。设置闪烁器118的目的是为了接收和吸收例如为X射线16的入射辐射线。闪烁器118与光电传感器阵列110保持光学耦合，从而闪烁器118产生的光子可传入传感器阵列110中。光电传感器阵列110包括多个例如为光电二极管的光电传感器120、和一个与各光电传感器120相连接的可寻址的薄膜晶体管(TFT)阵列130。在一个实施例中，每个光电传感器120包括一个非晶态硅(α态Si)光电二极管(图中未示)。可寻址的TFT阵列130包括地址线131、132和多个电荷保持TFT(场效应管)134，其中的地址线131、132通常被称为扫描线131和数据线132。按行、列布置的扫描线131和数据线132将光电传感器阵列110分成多个像素140，在每个像素140中配置了一个和相应的电荷保持TFT134电耦接的光电传感器120，而TFT134又和一条扫描线131和一条数据线132电耦接。可寻址的TFT阵列130的结构可使得每个光电传感器120都是可选通和分别寻址的，这就是说，每个光电传感器的输出端(图中未示)可被选通来和其对应的数据线132电耦接。通过二极管中电荷量的改变，就可测量X射线作用于闪烁器118而产生的光量，从而反映射入到闪烁器118和像素光电传感器120的辐射强度，结果是，每个像素140都输出一个表征照射的X射线束16穿过患者22衰减后辐射强度的电数字输出信号。这样每个光电传感器120都产生投影数据。更具体地说，各相应光电传感器120的输出信号都被分别耦合到DAS32，从而将每光电二极管中积累的电荷输送到DAS32的输入通道(图中未示出)中。在一个实施例中，检测器18的规格是40cm×40cm，并设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在成像系统中减少图象赝像的方法，成像系统包括一个用于发射Ｘ射线束的Ｘ射线源和至少一个固态Ｘ射线检测器，所述方法包括如下步骤： 由多个投视采集投影数据； 在相邻投视之间，减少每个检测器的驻留信号电平。

【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：J赫斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]