X射线检测器面板中的图像滞后的减少制造技术

一种放射疗法系统被配置有具有显著减少的图像滞后的X射线图像的快速读出。复位阶段被包括在采集X射线图像的过程中，以减少随后采集的X射线图像中的图像滞后。在复位阶段期间，残余电荷从X射线检测器面板的多个像素检测器元件阵列被并发地转移。结果，存在于随后的X射线图像中的图像滞后被最小化或以其他方式减少。式减少。式减少。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线检测器面板中的图像滞后的减少

技术介绍

[0001]除非本文另外指出，否则本节中描述的方法不是本申请中权利要求的现有技术，且不因为包含在本节中而被视为现有技术。
[0002]放射疗法是针对特定目标组织(计划靶区)(诸如癌性肿瘤)的局部治疗。理想地，放射疗法在计划靶区上执行，使得周围的正常组织免于接收高于指定容限的剂量，从而最小化对健康组织的损伤风险。在实施放射疗法之前，通常采用成像系统来提供目标组织和周围区域的三维图像。根据这种成像，可以估计目标组织的大小和质量(mass)，并且生成适当的治疗计划以及确定计划靶区。
[0003]为了在放射疗法期间向计划靶区(即，目标组织)正确地供应规定的剂量，患者应当相对于提供放射疗法的线性加速器被正确定位。通常，在治疗之前和治疗期间检查剂量测定和几何数据，以确保正确的患者放置，并且所实施的放射疗法治疗与先前计划的治疗相匹配。该过程被称为图像引导放射疗法(IGRT)，并且涉及在向计划靶区实施放射治疗期间或之前使用成像系统来查看目标组织。IGRT结合了来自治疗计划的成像坐标，以确保患者针对放射疗法设备中的治疗被正确地对准。
[0004]公开内容
[0005]根据本公开的至少一些实施例，放射疗法系统被配置有X射线图像的快速读出，而不会显著增加图像滞后(image lag)。在实施例中，复位阶段被包括在采集X射线图像的过程中，以减少随后采集的X射线图像中的图像滞后。具体地，在复位阶段期间，残余电荷被并发地从X射线检测器面板中的多个像素检测器元件阵列转移。结果，存在于随后的X射线图像中的图像滞后被最小化或以其他方式减少。
[0006]前述概述仅是说明性的，并非旨在以任何方式进行限制。除了上述描述的说明性的方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，进一步的方面、实施例和特征将变得显而易见。
附图说明
[0007]结合附图，根据以下说明和所附权利要求，本公开的前述特征和其他特征将变得更加明显。这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施例，且因此不应被认为是对其范围的限制。将通过使用附图以额外的特定性和细节来描述本公开。
[0008]图1是可以有益地实现本公开的各种方面的放射疗法系统的透视图。
[0009]图2示意性地示出根据当前公开的各种实施例的图1的放射系统的驱动支架(drive stand)和机架(gantry)。
[0010]图3示意性地示出根据本公开的一个实施例的X射线成像器的横截面视图。
[0011]图4示意性地示出根据当前公开的各种实施例的基于由图1的RT系统中包括的一个或多个X射线成像器所生成的投影图像来构建的数字体积。
[0012]图5是根据本公开的一个实施例的图3的X射线成像器中包括的光敏元件和检测器电路层的部分电路图。
[0013]图6是根据本公开的另一实施例的图3的X射线成像器中包括的光敏元件和检测器电路层的部分电路图。
[0014]图7是根据本公开的另一实施例的图3的X射线成像器中包括的光敏元件和检测器电路层的部分电路图。
[0015]图8是示意性地示出根据本公开的实施例的在单个X射线图像采集的照射阶段、读出阶段和复位阶段期间像素检测器元件中的电荷累积和损失的时序图。
[0016]图9是示出根据本公开的实施例的在图8的读出阶段期间相邻两行像素检测器元件的电荷损失的示意时序图。
[0017]图10是示出根据本公开的实施例的在图8的复位阶段期间相邻两行像素检测器元件的电荷损失的示意时序图。
[0018]图11阐述了根据本公开的一个或多个实施例的用于在X射线检测器面板中采集X射线图像数据的方法的流程图。
[0019]图12A是示意性地示出根据本公开的实施例的在复位阶段期间像素检测器元件的不同行的电荷损失的时序图。
[0020]图12B示出了根据本公开的实施例的针对第一像素检测器元件阵列和相邻的第二像素检测器元件阵列的图12A的复位阶段的一部分。
[0021]图13是示意性地示出根据本公开的实施例的照射阶段、读出阶段和复位阶段相对于治疗束脉冲1350的递送的相对时序的时序图。
具体实施方式
[0022]在以下详细描述中，参考了形成该描述的一部分的附图。在附图中，相似的符号通常标识相似的组件，除非上下文另有指示。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例不意味着是限制性的。在不脱离本文给出的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行其他改变。将容易理解的是，如本文总体上描述的和在附图中示出的本公开的各方面可以以各种各样不同的配置来布置、替换、组合和设计，所有这些都是明确预期的并且构成本公开的一部分。
[0023]引言
[0024]图像引导放射疗法(IGRT)用于治疗受制于随意运动(voluntary movement)的身体区域(诸如肺部)的肿瘤，或受制于非随意运动的身体区域(诸如受蠕动影响的器官)的肿瘤。IGRT涉及使用成像系统来查看目标组织(也称为“靶区”)，同时对其实施放射疗法。在IGRT中，将来自先前确定的治疗计划的靶区的基于图像的坐标与在施加治疗束期间确定的靶区的基于图像的坐标进行比较。以这种方式，可以检测处于危险的周围器官的变化和/或靶区相对于放射疗法系统的运动或变形。因此，基于每天的位置和形状来准确地实施对处于危险的器官的剂量限制，并且可以调整患者的位置和/或治疗束，以更精确地将放射剂量瞄准肿瘤。例如，在胰腺肿瘤治疗中，处于危险的器官包括十二指肠和胃。这些处于危险的器官相对于靶区的形状和相对位置可能每天都有显著变化。因此，对这种处于危险的器官的形状和相对位置的准确适应使得能够对那些处于危险的器官节省剂量，并将剂量增加到靶区以及实现更好的疗法结果。
[0025]在某些常规的IGRT放射系统中，经由基准标记(诸如金种子)在治疗束的施加期间
检测软组织的运动。然而，基准标记的使用有许多缺点，特别是放置标记所需的侵入性外科手术。具体地，基准标记的腹腔镜插入需要额外的时间和临床资源，诸如手术室、麻醉、抗生素和许多额外的医学专家的参与。
[0026]替代地，在某些常规IGRT放射系统中，经由磁共振成像(MRI)在治疗束的施加期间检测软组织的运动。然而，基于MRI的IGRT也有缺点。首先，基于MRI的IGRT系统通常比采用X射线成像的放射疗法系统更大、更复杂且更昂贵。第二，经由MRI检测靶区的运动或变形通常涉及监测与穿过靶区的2D切片相关的图像。结果，难以检测在被监测的2D切片之外(或垂直于该2D切片)的任何地方发生的靶区运动或变形，这会显著影响所施加的放射剂量的准确性。
[0027]替代地，在某些常规的IGRT放射系统中，经由也直接穿过靶区的成像X射线在治疗X射线的施加期间检测软组织的运动。例如，可以基于用计算机断层摄影(CT)或锥束CT(CBCT)过程生成的靶区的X射线投影图像，来重建靶区的体图像数据。在CT或CBCT过程中，通过成像X射线穿过靶区并到达X射线检测器面板或其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种采集靶区的X射线图像的方法，所述方法包括：在第一读出间隔期间，将累积电荷从X射线检测器面板的第一像素阵列中的每个像素转移到读出设备，其中，在所述转移之后，残余电荷保留在所述第一像素阵列中的每个像素中；在所述第一读出间隔之后，在第二读出间隔期间，将累积电荷从所述X射线检测器面板的第二像素阵列中的每个像素转移到所述读出设备，其中，在从所述第二像素阵列中的每个像素转移累积电荷之后，残余电荷保留在所述第二像素阵列中的每个像素中；以及在所述第二读出间隔之后的复位间隔期间，并发地转移来自所述第一像素阵列中的每个像素的所述残余电荷中的至少一部分残余电荷以及来自所述第二像素阵列中的每个像素的所述残余电荷中的至少一部分残余电荷。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述复位间隔期间，并发地转移来自所述X射线检测器面板的每个像素阵列中的每个像素的所述残余电荷中的至少一部分残余电荷。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，转移来自所述第一像素阵列中的每个像素的残余电荷包括：将残余电荷从所述第一像素阵列中的每个像素转移到所述读出设备。4.根据权利要求3所述的方法，其中，将残余电荷从所述第一像素阵列中的每个像素转移到所述读出设备包括：将所述第一像素阵列电耦合到所述读出设备的读出级。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，转移来自所述第一像素阵列中的每个像素的残余电荷包括：将所述第一像素阵列中的每个像素电耦合到参考电压。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第一像素阵列包括第一行像素，并且所述第二像素阵列包括第二行像素。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述复位间隔的开始时间被选择为发生在照射间隔之前，并且所述复位间隔的结束时间被选择为发生在所述照射间隔之后。8.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述照射间隔期间，兆伏治疗束被引导至所述靶区。9.根据权利要求1所述的方法，其中，并发地转移来自所述第一像素阵列中的每个像素的所述残余电荷中的至少一部分残余电荷以及来自所述第二像素阵列中的每个像素的所述残余电荷中的至少一部分残余电荷包括：将所述第一像素阵列通信地耦合到参考电压，使得来自所述第一像素阵列中的每个像素的所述残余电荷开始被转移到所述参考电压；以及在来自所述第一像素阵列中的每个像素的所述残余电荷正在被转移到所述参考电压的同时，将所述第二像素阵列通信地耦合到参考电压，使得来自所述第二像素阵列中的每个像素的所述残余电荷开始被转移到所述参考电压。10.根据权利要求1所述的方法，其中，并发地转移来自所述第一像素阵列中的每个像素的所述残余电荷中的至少一部分残余电荷以及来自所述第二像素阵列中的每个像素的所述残余电荷中的至少一部分残余电荷包括：将包括所述第一像素阵列的第一组像素阵列通信地耦合到参考电压，使得来自所述第一组像素阵列中的每个像素的所述残余电荷开始被转移到所述参考电压；以及在来自所述第一组像素阵列中的每个像素的所述残余电荷正在被转移到所述参考电压的同时，将包括所述第二像素阵列的第二组像素阵列通信地耦合到参考电压，使得来自
所述第二组像素阵列中的每个像素的所述残余电荷开始被转移到所述参考电压。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括：在所述第一读出间隔之前，使所述第一像素阵列中的每个像素和所述第二像素阵列中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：瓦里安医疗系统国际股份公司，
类型：发明
国别省市：