智能辐射探测器模块制造技术

一种电离辐射探测器模块（２２），包括探测器阵列（２００）、存储器（２０２）、信号处理电子器件（２０８）、通信接口（２１０）以及连接器（２１２）。存储器包含探测器性能参数（２０４）和探测器校正算法（２０６）。信号处理电子器件（２０８）根据探测器校正算法（２０６）使用探测器性能参数（２０４）校正来自探测器阵列（２００）的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术发现了计算机断层摄影(CT)扫描仪中使用的辐射探测器的特殊应用。其还发现了其它辐射敏感探测器的应用，并且尤其在需要对探测器性能的变化进行校正的情况下。已经证明CT扫描仪在提供指示对象内部结构的信息的过程中是非常有用的。在医学成像中，例如，广泛地使用CT扫描仪来提供关于人类患者的生理机能的图像和其它信息。由于增加层或通道的数量能够具有大量优点，诸如改进了扫描心脏和解剖结构的其它运动部分的能力、缩短了扫描时间、提高了扫描仪处理量以及改进了轴向分辨率和覆盖范围(coverage)等，因而进些年已经看到了多层螺旋CT的快速采用。然而，该趋势的一个结果是CT探测器模块逐渐变得复杂和昂贵。的确，探测器通常如果不是CT扫描仪中最昂贵的部件，也是最昂贵的部件之一。作为一个范例，现有技术的CT扫描仪被设计成在一个旋转中提供多达128层。在这种系统中，典型的探测器模块可以包含2048(16×128)个各个探测器像素。探测器将通常包含大量模块，从而典型探测器可以包含高达80000个各个探测器像素。依次，每个探测器像素通常包括闪烁体、光电二极管、机械支架、光电接口和相关的电信号调理电路。这些项中的每个都可以总体上影响探测器像素和探测器模块的性能特征。随着探测器像素数量的增加，逐渐变得可能的是，探测器性能的变化将变得显著。例如，各个探测器像素可以具有不同的性能特征，或者甚至可以完全不起作用。而且，甚至对于标称相同的探测器设计，探测器性能特征也可以在卖家之间或者在批次之间存在变化。需要减少这些变化的影响。例如，如果可以识别并校正这些性能变化，而不是丢弃或重新加工探测器模块，则生产量可以提高，且成本降低。一方面，可以通过允许相对较宽的性能限制来提高探测器产量。另一方面，对于给定组的探测器验收标准，一般识别和校正这些性能变化将提供改进-->的探测器性能。探测器模块的维修也可以通过减少必须替换探测器模块的情况而得以简化。当必须替换探测器模块时，需要减少附加探测器或扫描仪校准的需求。作为图像重建过程的一部分，可以通过重建计算机进行一些校正。然而，如将意识到的，另一种趋势要求不断缩短重建时间，以及需要对不断增加的数据量和图像层进行重建。不幸的是，在重建期间，识别和施加必需的校正的任务趋向于增加整个系统的复杂性，并且对重建器性能也具有不利的影响。本专利技术的各个方面解决了这些以及其它问题。根据本专利技术的第一方面，计算机断层摄影装置包括x射线源、多个x辐射敏感探测器模块，和重建器，所述重建器生成指示由探测器模块探测到的x辐射的体积空间数据。探测器模块包括x辐射敏感探测器阵列，其响应于由此探测到的x辐射而生成电信号；存储器，其包含指示探测器模块的测得的性能特征的第一参数，以及与存储器通信的电路，其根据第一参数校正电信号，以使得生成经校正的探测器信号。根据本专利技术的另一方面，x射线探测器模块适于在成像装置中使用，其利用设置的多个探测器模块形成平铺的二维探测器像素阵列。探测器模块包括多个x射线敏感探测器像素，其响应于探测到的x射线而生成信号。布置该像素以安装在平铺的二维阵列中。探测器模块还包括存储器，其包含指示探测器像素的性能的数据；与存储器和探测器像素通信的电路；以及用于选择性地将探测器模块电连接至成像装置的电连接器。信号校正电路根据所述数据校正探测器像素信号，以生成经校正的信号。根据本专利技术的另一方面，成像装置包括电离辐射源、用于探测由辐射源发射的辐射的辐射探测器，以及重建器，其生成指示辐射探测器所探测到的辐射的体积数据。辐射探测器包括多个探测器模块，其中每个都包括用于生成指示探测到的辐射的电信号的工具，用于存储指示探测器模块的性能的数据的工具，用于使用该数据来校正电信号的工具，以及用于选择性地将探测器模块连接至探测器的工具。本领域技术人员在阅读并理解所附的附图和说明书之后，将会理解本-->专利技术的还有一些方面。本专利技术通过附图中的例子示出，但是不限于此，其中相似的参考标号表示相似的元件，并且其中：图1示出了CT扫描仪；图2示出了用于CT扫描仪的探测器模块的原理框图；图3示出了使探测器模块特征化的过程；图4示出了典型探测器校正过程。参考图1，CT扫描仪10包括旋转扫描架部分18，其围绕检查区域14旋转。扫描架18支撑诸如x射线管的辐射源12。扫描架18还支撑x射线敏感探测器20，其对着检查区域14相对侧上的弧形。由x射线源12产生的x射线横穿检查区域14，并且由探测器20探测到。对象支架16将诸如人类患者的对象支撑在检查区域14中。支架16优选可与扫描架18的旋转协同移动，以提供螺旋扫描。探测器20包括探测器模块22的弓形阵列，其布置成形成探测器像素的二维阵列。探测器模块优选设置成平铺阵列，其中一个阵列中的像素邻接相邻阵列中的像素。在一种实现方式中，探测器20包括一百二十八(128)个以上的层。合适的探测器实现方式还在题为“Solid State X-RadiationDetector Module and Mosaics Thereof，and an Imaging Method and ApparatusEmploying the Same”的共同受让的美国专利No.6510195中描述，所述文献在此全文引入作为参考，但是其它探测器实现方式也是可行的。还应当注意到，这些阵列可以是不规则的。例如，一个以上的行或列中的像素可以从另一个偏移。还可以实现所谓的第四代扫描仪结构以及平板探测器，在所述第四代扫描仪结构中，探测器20跨越360度的弧，并且在x射线源12旋转时保持固定。同样可以实现具有更多或更少数量的层的探测器。正如下面将进一步讨论的，与每个探测器模块22相关的读出电子器件接收源自各个探测器像素的信号，并且提供信号调理、模数转换、多路复用和类似功能。一些探测器特异性性能信息还存储在与探测器模块22相关-->的存储器中，并且优选用于提供经校正的探测器输出信号。优选由旋转扫描架18承载的数据获取系统24接收来自多个探测器模块22的输出信号，并且提供附加的多路复用、数据通信和类似功能。重建器26重建由探测器20获得的数据，以形成指示所检查对象的体积图像数据。通用计算机作为操作者控制台44。该控制台44包括诸如监视器或显示器的人类可读输出设备以及诸如键盘和鼠标的输入设备。控制台中驻留的软件通过建立所需扫描协议、启动和终止扫描、查看并且否则操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
在计算机断层摄影装置中，包括ｘ射线源、多个ｘ辐射敏感探测器模块和重建器，所述重建器生成指示由所述探测器模块探测到的ｘ辐射的体积空间数据，所述探测器模块包括：　ｘ辐射敏感探测器阵列（２００），其响应于由其探测到的ｘ辐射而生成电信号；　存储器（２０２），其包含指示测得的所述探测器模块的性能特征的第一参数（２０４）；　电路（２０８），与所述存储器通信，其根据所述第一参数校正所述电信号，以生成经校正的探测器信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-1-16 60/766,3851.在计算机断层摄影装置中，包括x射线源、多个x辐射敏感探测器
模块和重建器，所述重建器生成指示由所述探测器模块探测到的x辐射的
体积空间数据，所述探测器模块包括：
x辐射敏感探测器阵列(200)，其响应于由其探测到的x辐射而生成电
信号；
存储器(202)，其包含指示测得的所述探测器模块的性能特征的第一
参数(204)；
电路(208)，与所述存储器通信，其根据所述第一参数校正所述电信
号，以生成经校正的探测器信号。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述探测器阵列(200)包括多
个探测器像素，并且其中，所述第一参数包括指示测得的所述阵列中的各
个像素的性能特征的参数。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述参数识别不工作像素。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述电路(208)使用来自所述
不工作像素的邻域中的像素的时间相应信号校正所述不工作像素。
5.如权利要求2所述的装置，其中，所述测得的性能特征是所述阵列
中像素之间的串扰。
6.如权利要求1所述的装置，其中，在将所述探测器模块安装在所述
计算机断层摄影装置中之前测量所述性能特征。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述探测器模块包括一部件，其
中，所述第一参数指示测得的所述部件的性能特征，并且其中，在将所述
部件安装在所述探测器模块中之前测量所述部件的所述性能特征。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述探测器模块包括通信接口
(210)，其与所述存储器通信，并且适于从所述探测器模块外部的源接收
指示所述测得的性能特征的数据。
9.如权利要求1所述的装置，其中，在所述存储器中包括指示测得的
所述探测器模块的性能特征的第二参数，并且其中，所述探测器模块包括
通信接口(210)，其与所述存储器通信并且适于将所述第二参数传送给所
述探测器模块外部的设备，由此外部设备可以根据所述第二参数校正所述
经校正的探测器信号。
10.如权利要求1所述的装置，其中，所述探测器模块包括包含如下
指令的计算机可读存储介质(202)，当由计算机处理器执行时所述指令使
得所述计算机处理器实现一种方法，所述方法包括使用所述第一参数来校
正所述电信号。
11.如权利要求10所述的装置，其中，所述电路包括微处理器。
12.如权利要求1所述的装置，其中，所述探测器阵列包括多个光电
二极管。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述光电二极管是背照射的。
14.一种x射线探测器模块，在成像装置中使用，其利用多个探测器
模块，所述多个探测器模块设置成形成探测器像素的平铺二维阵列，所述
探测器模块包括：
多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA马特森，MA查波，RP卢塔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]