用于提高传感器成品率的光子计数计算机断层摄影（PCCT）检测器传感器修复制造技术

提供了用于修复光子计数计算机断层摄影(PCCT)成像系统的光子计数检测器的传感器阵列的有缺陷的区段的方法和系统。在一个示例中，一种用于PCCT成像系统的方法包括将该传感器阵列的区段划分成多个子区段，其中该多个子区段中的每个子区段电耦合到读出电子器件，该读出电子器件被配置为计算该区段的光子计数；基于在所划分的区段的每个子区段处产生的组合电信号来生成所划分的区段的总光子计数；以及基于所划分的区段处的该总光子计数来重建图像。在所划分的区段中检测到的缺陷可以追踪到有缺陷的子区段，该有缺陷的子区段可以与该读出电子器件隔离，从而提高所重建的图像的质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
用于提高传感器成品率的光子计数计算机断层摄影(PCCT)检测器传感器修复


[0001]本文所公开的主题的实施方案涉及医学成像，并且更具体地，涉及计算机断层摄影(CT)成像系统。

技术介绍

[0002]光子计数计算机断层摄影(PCCT)成像系统可以依赖于具有使用硅作为半导体传感器材料制成的传感器阵列的检测器。传感器阵列可包括在X射线的方向上取向的多个区段，以考虑堆积问题。在该方向上的区段数量可以最小化以节省到用于模拟/数字(A/D)转换和读出的专用集成电路(ASIC)的通道，因为更少的通道可以降低传感器的成本以及在使用期间由传感器读出电子器件产生的热量。然而，具有较少区段的缺点在于，如果传感器阵列的区段不可用(由于高泄漏电流或其他缺陷)，那么传感器阵列可能由于效率损失和潜在的图像伪影而在检测器的中心不可用。如果传感器阵列内的若干区段不可用，那么可使该传感器阵列完全不可用。

技术实现思路

[0003]本公开通过用于PCCT成像系统的方法至少部分地解决了上述问题中的一个或多个问题，该方法包括：将该PCCT成像系统的光子计数检测器的传感器阵列的区段划分成多个子区段，其中该多个子区段中的每个子区段电耦合到读出电子器件，该读出电子器件被配置为计算该区段的光子计数；基于在所划分的区段的每个子区段处产生的组合电信号来生成所划分的区段的总光子计数；以及基于所划分的区段处的该总光子计数来重建图像。然后可以将在所划分的区段中检测到的缺陷追踪到有缺陷的子区段，该有缺陷的子区段可以与该读出电子器件隔离，从而提高所重建的图像的质量。
[0004]在单独或与附图联系时，本说明书的以上优势以及其他优势和特征将从以下具体实施方式中显而易见。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0005]通过阅读以下详细描述并且参考附图，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：
[0006]图1示出了根据本公开的一个或多个实施方案的CT成像系统的绘画视图；
[0007]图2示出了根据本公开的一个或多个实施方案的示例性CT成像系统的示意性框图；
[0008]图3A是作为现有技术的PCCT成像系统的光子计数检测器的传感器阵列的示意图；
[0009]图3B是根据本公开的一个或多个实施方案的指示PCCT成像系统的光子计数检测
器的传感器阵列的区段的有缺陷的子区段的示意图，其中该有缺陷的子区段与该检测器的ASIC隔离；
[0010]图4A是示出根据本公开的一个或多个实施方案的PCCT成像系统的传感器阵列的区段的子区段的配置的示意图；
[0011]图4B是示出根据本公开的一个或多个实施方案的PCCT成像系统的传感器阵列的区段的子区段的第一替代配置的示意图；
[0012]图5是示出根据本公开的一个或多个实施方案的PCCT成像系统的传感器阵列的区段的子区段的第二替代配置的示意图；
[0013]图6A是示出根据本公开的一个或多个实施方案的PCCT成像系统的传感器阵列的区段的子区段的第三替代配置的示意图；
[0014]图6B是示出根据本公开的一个或多个实施方案的PCCT成像系统的传感器阵列的区段的子区段的第四替代配置的示意图；
[0015]图7是示出根据本公开的一个或多个实施方案的用于通过迭代地切断PCCT检测器的传感器阵列的区段的多个子区段与该传感器阵列的ASIC之间的连接来确定该区段的有缺陷的子区段的位置的示例性方法的流程图；并且
[0016]图8是示出根据本公开的一个或多个实施方案的用于通过迭代地断开PCCT检测器的传感器阵列的区段的多个子区段与该传感器阵列的ASIC之间的连接来确定该区段的有缺陷的子区段的位置的示例性方法的流程图。
[0017]附图示出了所述系统和方法的具体方面。连同以下描述，附图示出并且解释了本文描述的结构、方法和原理。在这些附图中，为了清晰起见，可放大或以其他方式修改部件的尺寸。没有示出或详细描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊所描述部件、系统和方法的各方面。
具体实施方式
[0018]本说明书和本文所公开的主题的实施方案涉及用于提高经由光子计数计算机断层摄影(PCCT)成像系统采集的图像的质量的方法和系统。通常，在计算机断层摄影(CT)成像系统中，X射线源朝对象诸如患者发射扇形束或锥形束。通常，在CT系统中，X射线源和检测器阵列围绕成像平面内的机架并围绕患者旋转，并且图像从在以不同视角的多个视图处的投影数据生成。例如，对于X射线源的一次旋转，可由CT系统生成984个视图。束在被患者衰减之后撞击辐射检测器阵列。X射线检测器或检测器阵列通常包括用于准直在检测器处接收的X射线束的准直器、与准直器相邻地设置的用于将X射线转换成光能的闪烁体和用于从相邻闪烁体接收光能并从中生成电信号的光电二极管。在检测器阵列处接收的衰减束辐射的强度通常取决于患者对X射线束的衰减。检测器阵列的每个检测器元件产生单独的电信号，该电信号指示由每个检测器元件接收的衰减束。电信号被传输到数据处理系统供分析。数据处理系统处理电信号以促成生成图像。
[0019]这种常规CT成像系统利用检测器将射线照相能量转换成电流信号，这些电流信号在一段时间内进行积分，然后进行测量并最终被数字化。然而，此类检测器的缺点在于它们无法提供关于检测到的光子的数量和/或能量的数据或反馈。即，由闪烁体发射的光随撞击的X射线的数量和X射线的能级两者而变化。光电二极管可能不能够区分来自闪烁的能级或
光子计数。例如，两个闪烁体可以以等效强度照射，并且因此向它们各自的光电二极管提供等效输出。然而，尽管产生等效光输出，但是由每个闪烁体接收的X射线的数量可以不同，并且X射线的强度可以不同。
[0020]相反，PCCT检测器可以提供具有高空间分辨率的光子计数和/或能量鉴别反馈。可以使PCCT检测器以X射线计数模式、每个X射线事件的能量测量模式或两者兼有的模式运行。换句话说，这些能量鉴别、直接转换检测器不仅能够进行X射线计数，而且能够提供所检测的每个X射线的能级的测量值。直接转换能量鉴别检测器可以包括由半导体材料(例如硅)制成的多个传感器。
[0021]PCCT检测器不仅支持X射线光子计数，还支持能量测量或标记。因此，本专利技术支持解剖细节以及组织表征信息两者的采集。就这一点而言，能量鉴别信息或数据可以用于减小射束硬化等的影响。此外，这些检测器支持组织鉴别数据的采集，并且因此提供指示疾病或其他病状的诊断信息。PCCT检测器还可以用于检测、测量和表征可注入受检者中的材料，例如造影剂和/或其他专用材料，通过使用最佳能量加权来增强碘和钙(以及其他高原子序数材料)的对比度。例如，造影剂可以包括注入血流中以实现更好可视化的碘。
[0022]堆积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光子计数计算机断层摄影成像系统的方法，所述方法包括：将所述光子计数计算机断层摄影成像系统的光子计数检测器的传感器阵列的区段划分成多个子区段，其中所述多个子区段中的每个子区段电耦合到读出电子器件，所述读出电子器件被配置为计算所述区段的光子计数；基于在所划分的区段的每个子区段处产生的组合电信号来生成所划分的区段的总光子计数；以及基于所划分的区段处的所述总光子计数来重建图像。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于在所述区段中检测到缺陷：识别所述缺陷所在的子区段；通过切断有缺陷的子区段和所述读出电子器件之间的连接来修复所述区段；基于在所划分的区段的每个无缺陷的子区段处产生的组合电信号来生成所划分的区段的所述总光子计数；以及基于所述总光子计数重建图像。3.根据权利要求2所述的方法，其中识别所述缺陷所在的子区段和通过切断所述有缺陷的子区段和所述读出电子器件之间的连接来修复所述区段由所述传感器阵列的制造商在测试和/或修复阶段执行。4.根据权利要求3所述的方法，所述方法还包括通过将所述有缺陷的子区段与接地线电耦合来将所述有缺陷的子区段接地。5.根据权利要求3所述的方法，其中识别所述缺陷所在的子区段还包括使用电子束感应电流和热成像中的一者来检测来自所述子区段的漏电。6.根据权利要求3所述的方法，其中识别所述缺陷所在的子区段还包括：对于所述多个子区段中的每个子区段：经由所述读出电子器件测量第一信号；断开所述子区段和所述读出电子器件之间的连接；在所述读出电子器件处测量第二信号；响应于所述第一信号和所述第二信号之间的变化在指示所述子区段有缺陷的范围内，永久地切断所述子区段和所述读出电子器件之间的所述连接；以及响应于所述第一信号和所述第二信号之间的所述变化不在指示所述子区段有缺陷的所述范围内，恢复所述子区段和所述读出电子器件之间的所述连接。7.根据权利要求6所述的方法，其中断开所述子区段和所述读出电子器件之间的所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：